一种基于空域网格的航迹运行冲突解耦控制方法

    公开(公告)号:CN116312072B

    公开(公告)日:2024-01-26

    申请号:CN202310281430.4

    申请日:2023-03-21

    摘要: 本发明公开了一种基于空域网格的航迹运行冲突解耦控制方法,属于航迹冲突检测与解脱领域;具体为:首先,在空域网格单元剖分与编码的基础上对目标空域进行划分,得到目标空域的网格单元集合,以及交通航迹的空域网格描述。然后,将时间段按照航空器进入不同网格单元的时间进行划分,得到时间节点集合,并建立时间节点与交通航迹网格单元之间的映射。接着,基于随机冲突网格算法实现空域网格节点的航迹冲突探测,并设定对应的冲突解脱策略;接着,构建空域网格被占用所需的成本函数,并利用差分进化算法求解得到冲突解脱后的航迹分布;重复直至目标空域网格集合内无风险冲突空域网格。本发明快速实现了大规模航班无冲突航迹规划。(56)对比文件KR 20080048184 A,2008.06.02US 2008255714 A1,2008.10.16US 2012310691 A1,2012.12.06US 2017160414 A1,2017.06.08US 2020166895 A1,2020.05.28US 2022375352 A1,2022.11.24朱永文等.空域网格化方法及其在空管中的应用研究.航空工程进展.2021,第12卷(第4期),12-24.Ming Cai等.Clustering Method ofLarge-Scale Battlefield Airspace Based onMulti A * in Airspace Grid System.mdpi.2022,1-27.

    基于空域网格的飞机安全包络计算碰撞风险概率的方法

    公开(公告)号:CN114282796B

    公开(公告)日:2022-07-22

    申请号:CN202111573101.4

    申请日:2021-12-21

    IPC分类号: G06Q10/06 G06F17/18

    摘要: 本发明公开了基于空域网格的飞机安全包络计算碰撞风险概率的方法,属于空中交通管理领域;首先,构建不同型号飞机的安全包络,并选择适合的网格层级对目标空域进行划分;然后、计算每架飞机飞往每个网格单元的概率,得到飞机在各网格单元中的概率分布,进一步计算每个网格单元的模糊碰撞概率;接着,筛选出有飞行冲突的网格单元,进行更为精细的划分,得到安全包络重叠部分的单元集合,并对各网格单元中飞机之间的碰撞风险概率分布进行耦合,得到其对应的碰撞概率密度函数,最后通过对安全包络重叠部分积分得到飞机的风险碰撞概率。本发明极大地降低了碰撞概率计算的复杂度,减轻空域管理的负担,为未来空域的飞行冲突探测和预警提供了技术支撑。

    一种构建局部空域网格剖分及其坐标转换的方法

    公开(公告)号:CN116486654A

    公开(公告)日:2023-07-25

    申请号:CN202310345845.3

    申请日:2023-04-03

    IPC分类号: G08G5/00

    摘要: 本发明提出了一种构建局部空域网格剖分及其坐标转换的方法,属于空中交通管理领域;具体步骤为:首先,采用世界大地测量系统的参考基准,依照1:100万航图分幅,将纬度[‑88°,+88°)区间进行均等网格划分,建立局部网格坐标系;然后,将局部网格划分为4个层级,根据纬度对一级球面划分间隔时进行合幅处理,得到纬度差固定、经差变化的变经纬度网格;接着,选定任意目标其经纬度坐标(L,B),利用局部坐标系网格编码a‑bc‑d,计算网格编码的局部网格坐标系的原点坐标最后,利用局部网格坐标系的原点坐标分别计算每个层级的网格位置编码标识符IDr以及各层级的网格坐标原点经纬值。本发明能构建网格位置编码与地理经纬坐标的相互转换,提高了空域资源和空中交通管理设施的利用率。

    一种基于空域网格的航迹运行冲突解耦控制方法

    公开(公告)号:CN116312072A

    公开(公告)日:2023-06-23

    申请号:CN202310281430.4

    申请日:2023-03-21

    摘要: 本发明公开了一种基于空域网格的航迹运行冲突解耦控制方法,属于航迹冲突检测与解脱领域;具体为:首先,在空域网格单元剖分与编码的基础上对目标空域进行划分,得到目标空域的网格单元集合,以及交通航迹的空域网格描述。然后,将时间段按照航空器进入不同网格单元的时间进行划分,得到时间节点集合,并建立时间节点与交通航迹网格单元之间的映射。接着,基于随机冲突网格算法实现空域网格节点的航迹冲突探测,并设定对应的冲突解脱策略;接着,构建空域网格被占用所需的成本函数,并利用差分进化算法求解得到冲突解脱后的航迹分布;重复直至目标空域网格集合内无风险冲突空域网格。本发明快速实现了大规模航班无冲突航迹规划。

    一种计算空域网格的空间几何关系的方法

    公开(公告)号:CN114419281A

    公开(公告)日:2022-04-29

    申请号:CN202210078341.5

    申请日:2022-01-18

    IPC分类号: G06T17/20 G06K9/62

    摘要: 本发明公开了一种计算空域网格的空间几何关系的方法,属于空中交通管理领域;首先,针对目标空域A进行网格递归划分,用矩阵和位置编码分别描述;同时对目标空域内的各航班,根据各自飞往的不同空域网格单元,用矩阵和位置编码两种描述交通航迹;然后,将目标空域划分为“点”,“线”或“面”类空域;分别形成“点‑点”,“面‑面”,“线‑线”和“线‑面”空间几何关系;最后,对不同的空间几何关系进行判断,得到空域的包含、相交、邻接、穿越与距离等位置关系,为管控人员提供更直观的空域使用情况;本发明实现了利用逻辑集合运算的代数方法判定空域空间对象的几何关系,是构建数字化空域理论体系的重要突破。

    一种基于空地航迹信息共享的飞机位置预测方法

    公开(公告)号:CN114283624A

    公开(公告)日:2022-04-05

    申请号:CN202111573107.1

    申请日:2021-12-21

    IPC分类号: G08G5/00

    摘要: 本发明提出了一种基于空地航迹信息共享的飞机位置预测方法,属于空中交管领域,包括:首先,在飞行计划阶段,地面管制中心获取管制范围内所有飞机的基础数据;针对单架飞机,预测生成该飞机的初始四维飞行航迹;起飞前准备阶段,飞机与地面管制中心建立空地数据链连接,并通过ADS‑C共享由机载系统计算的拓展飞行剖面数据,基于该数据对初始四维航迹进行修正,生成参考四维航迹;飞行过程中,地面管制中心同时接收来自飞机的ADS‑C和ADS‑B数据实现空地航迹一致性的判断,如果不满足一致性条件,利用最新的ADS‑C和ADS‑B数据对参考四维航迹进行动态修正,实现飞机预测位置的更新。本发明为支持四维航迹运行的空管自动化系统和管制辅助决策工具的研制提供技术支持。

    一种基于粒子群算法的无人机无冲突四维航迹规划方法

    公开(公告)号:CN116822362B

    公开(公告)日:2024-01-30

    申请号:CN202310787050.8

    申请日:2023-06-29

    摘要: 本发明公开了一种基于粒子群算法的无人机无冲突四维航迹规划方法,属于空中交通管理领域;首先输入无人机群体无冲突四维航迹规划的约束条件,生成初始航迹;基于粒子群算法对融合运行区域内无人机群体进行无冲突航迹优化,并判断是否存在冲突,如果否,则输出无冲突最优航迹规划集合;如果是,则基于延迟起飞时间算法进一步实现无人机群体的冲突解脱,并判断是否存在冲突,如果否,则输出最优化航迹集合和最优起飞时间;如果是则通过增加航路点到航迹的方法再次实现无人机群体冲突解脱,判断是否存在冲突,如果否,则输出航路点的最优化坐标和航迹参数;如果是,则重复粒子群算法;本发明快速实现了无人机群体无冲突四维航迹规划。