一种基于gabp神经网络的扇区运行性能综合检测方法及系统的制作方法_5

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高度、速度、位置等信息用于指标 的计算。
[0187] 综合航迹数据采集模块包括航迹数据格式转换模块、航迹数据解析模块、航迹数 据存储模块。
[0188] 如图10所示是本发明的管制语音数据接口对应的语音数据采集流程图,管制员 与飞行员通过VHF通信系统实现陆空语音通话。该系统由甚高频(Very化曲化equen巧, VH巧收发电台及信号传输、处理装置组成。
[0189] 语音数据采集从配线架上并接采集语音信号,将陆空通话信息进行解码和存储, 用于管制员管制指挥通话负荷的分析。 阳190] 如图所示,席位语音数据由内话系统配线架通过带屏蔽网线并接引入系统数据采 集服务器,语音通道与席位(扇区)对应。语音信号从配线架上高阻抗(录音模块为200K 欧姆)采集(管制员地空通话)席位语音,不影响地空通话和语音记录,采用多对电缆线将 语音信号从配线架引接至语音处理器,实现对多个席位语音的采集和分析。 阳191] 如图11所示是本发明的电报数据接口对应的电报数据采集功能结构图,转报系 统是收发民用航空飞行动态固定电报的枢纽装置,民用航空飞行动态固定电报的报文由若 干个规定的数据编组按固定顺序排列而成。
[0192]电报数据采集模块引接转报系统输出的电报数据,并对数据进行格式转换、解析 和存储,获取飞行计划数据,如图所示,该模块将接收到的电报数据解析后存储到数据库中 保存,用于扇区性能检测指标数据计算。 阳193] 本发明的管制扇区运行性能指标检测模块具体如下:管制扇区运行通行性指标, 包括扇区流量、扇区航行里程、扇区航行时间、扇区交通流密度;管制扇区运行复杂性指 标,包括扇区航空器爬升次数、扇区航空器下降次数、扇区航空器改速次数、扇区航空器改 航次数;管制扇区运行安全性指标,包括扇区短期冲突告警(STCA,化ort-termconflict alert)频率、扇区最低安全高度告警(MSAW,Minimumsafealti1:udewarning)频率;扇区 经济性指标,包括扇区饱和度、扇区排队长度、扇区航空器延误架次率、扇区航空器延误时 间、扇区航空器平均延误时间;管制员工作负荷指标,包括陆空通话信道占用率、陆空通话 次数。并基于指标体系输出管制扇区性能检测指标数据计算结果。系统提供良好的人机界 面,供用户查看各种实时统计图形。 阳194] 其中,管制扇区运行通行性指标是指: 阳1巧](1)扇区流量
[0196]扇区流量是指管制扇区单位时间内所管辖的航空器架次。系统通过引接空管自动 化系统综合航迹数据获取空中航空器的位置信息,结合已配置的扇区边界信息,计算得到 扇区流量。 阳197] (2)扇区航行里程
[019引扇区航行里程是指管制扇区单位时间内所管辖的航空器航行里程的总和。设管制 扇区单位时间内航空器架次数为Q,第q架航空器的航行里程为Mq,扇区航行里程为Mt。^, 则
通过引接空管自动化系统综合航迹数据获取空中航空器的位置信息,结 合已配置的扇区边界信息,计算得到扇区航行里程。 阳199] (3)扇区航行时间 阳200] 扇区航行时间是指管制扇区单位时间内所管辖的航空器航行时间的总和。设管制 扇区单位时间内航空器架次数为Q,第q架航空器的航行时间为Tq,扇区航行时间为 则
通过引接空管自动化系统综合航迹数据获取空中航空器的位置信息,结合 已配置的扇区边界信息,计算得到扇区航行时间。 阳201] (4)扇区交通流密度 阳202] 扇区交通流密度是对管制扇区单位时间内所管辖的航空器架次密集程度的测度。 设扇区面积为Sw。,管制扇区单位时间内航空器架次数为Q,单位时间内扇区交通流密度为Dse。,则Dws=Q/SW。。系统读取配置的扇区边界信息得到扇区面积,结合扇区流量计算得到 扇区交通流密度。 阳203] 扇区复杂性指标是指:
[0204] (1)扇区航空器爬升次数 阳205]扇区航空器爬升次数是指管制扇区单位时间内所管辖的航空器爬升次数的总和。 设管制扇区单位时间内航空器架次数为Q,第q架航空器的爬升次数为Cq,扇区航空器爬升 次数为则
引接实时综合航迹数据,对扇区中航空器的爬升情况进行监 视与统计,一个航空器爬升一个高度层为爬升一次,计算得到扇区航空器爬升次数。
[0206]似扇区航空器下降次数 阳207] 扇区航空器下降次数是指管制扇区单位时间内航空器下降次数的总和。设管制 扇区单位时间内航空器架次数为Q,第q架航空器的下降次数为Dq,扇区航空器下降次数为 则
引接实时综合航迹数据,对扇区中航空器的下降情况进行监视与统 计,一个航空器下降一个高度层为下降一次,计算得到扇区航空器爬升次数。 悦0引(3)扇区航空器改速次数 阳209] 扇区航空器改速次数是指管制扇区单位时间内航空器速度改变次数的总和。设管 制扇区单位时间内航空器架次数为Q,第q架航空器的改速次数为Sq,扇区航空器改速次数 为St。^,则
引接实时综合航迹数据,对扇区中航空器的速度改变情况进行监视 与统计,一个航空器速度连续改变达到设定参数为一次速度改变,计算得到扇区航空器改 速次数。
[0210] (4)扇区航空器改航次数 阳211] 扇区航空器改航次数是指管制扇区单位时间内航空器航向改变次数的总和。设管 制扇区单位时间内航空器架次数为Q,第q架航空器的改航次数为Hq,扇区航空器改航次数 为马。,。1,贝I
引接实时综合航迹数据,对扇区中航空器的航向改变情况进行监 视与统计,一个航空器航向连续改变达到设定参数为一次航向改变,计算得到扇区航空器 改航次数。 阳212] 而,扇区安全性指标是指: 阳213] (1)扇区短期冲突告警频率
[0214]扇区短期冲突告警频率是指管制扇区单位时间内所管辖的航空器短期冲突告警 次数,由系统引接空管自动化系统的STCA告警数据统计得到。
[0215] 似扇区最低安全高度告警频率
[0216] 扇区最低安全高度告警频率是指管制扇区单位时间内所管辖的航空器最低安全 高度告警次数,由系统引接空管自动化系统的MSAW告警数据统计得到。 阳217] 再者,扇区经济性指标是指: 阳2化](1)扇区饱和度
[0219] 扇区饱和度是指管制扇区单位时间内流量与容量的比值,管制扇区单位时间内所 能管辖的航空器最大数量标定为管制扇区容量。设管制扇区单位时间内航空器架次数为Q, 管制扇区容量为C,扇区饱和度为SatUw。,则SatUwe=Q/C。系统读取配置的扇区容量参数, 结合扇区流量计算得到扇区饱和度。 阳220] (2)扇区排队长度 阳221] 在管制扇区单位时间内所管辖的航空器中,如进入扇区时出现盘旋等待等排队状 况,则定义其为排队航空器,定义扇区排队长度为排队航空器的数量。系统引接综合航迹数 据,判断目标航空器是否在扇区边界进行盘旋等待,并计算得到扇区排队长度。 阳222] (3)扇区航空器延误架次率
[0223] 在管制扇区单位时间内所管辖的航空器中,航行时间超出了正常范围的航空器定 义为延误航空器,航行时间超出正常范围的部分定义为延误时间。设管制扇区单位时间内 航空器架次数为Q,扇区航空器的延误架次数为d,扇区航空器的延误架次率为化atw。,贝。 化atwe=d/Q。引接综合航迹数据,对每架航空器在管制扇区中的实际飞行时间与经验飞 行时间进行对比,若实际飞行时间大于经验飞行时间,则视为延误航空器,并计算得到扇区 航空器延误架次率。 阳224] (4)扇区航空器延误时间
[0225] 在管制扇区单位时间内所管辖的航空器中,航行时间超出了正常范围的航空器定 义为延误航空器,航行时间超出正常范围的部分定义为延误时间,延误时间总和定义为扇 区航空器延误时间。设管制扇区单位时间内航空器架次数为Q,第q架航空器的延误时间 为Delay。,扇区航空器延误时间为Delay,。。,贝'
引接综合航迹数据,对 每架航空器在管制扇区中的实际飞行时间与经验飞行时间进行对比,若实际飞行时间大于 经验飞行时间,则视为延误航空器,并计算得到扇区航空器延误时间。 阳226] (5)扇区航空器平均延误时间
[0227] 在管制扇区单位时间内所管辖的航空器中,航行时间超出了正常范围的航空器定 义为延误航空器,航行时间超出正常范围的部分定义为延误时间。设扇区航空器延误时间 为Delay,。。,扇区航空器的延误架次数为Q,扇区航空器的平均延误时间为化vgw。,则化vgwc =Delay^yO。引接综合航迹数据,对每架航空器在管制扇区中的实际飞行时间与经验飞行 时间进行对比,若实际飞行时间大于经验飞行时间,则视为延误航空器,并计算得到扇区航 空器平均延误时间。
[0228]另外,管制员工作负荷检测指的是:
[0229] 管制员为完成管制任务需承受身体上和精神上的压力,运些压力可W转化为时间 上的消耗,通过时间消耗来缓解承受到的压力和完成客观任务的要求,运个时间消耗的长 短就是管制员工作负荷的大小。在可测计的管制员工作时间消耗中,陆空通话信道占用率 和陆空通话次数是反映管制员工作负荷的基础指标。
[0230] (1)陆空通话信道占用率检测 阳231] 陆空通话信道占用率是指管制扇区单位时间内陆空通话时长占比。设管制扇区在 单位时间T内共陆空通话R次,第r次陆空通话的时间长度为Tf,陆空通话信道占用率为 Tf。,。,则
引接管制语音数据,分析对应扇区管制席位的管制员与飞行员通话 开始时间和结束时间,然后将每段通话的时长进行累加,从而得到扇区陆空通话时长,进而 计算得到陆空通话信道占用率。 阳232] (2)陆空通话次数检测 阳233] 陆空通话次数是指管制扇区单位时间内陆空通话的次数。系统对管制语音数据进 行分析,每次通话计为一次陆空通话,对单位时间内通话次数进行累加得出陆空通话次数。[0234] W上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明,不能认定 本发明的具体实施只局限于运些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说,在 不脱离本发明构思的前提下,还可W做出若干简单推演或替换,都应当视为属于本发明的 保护范围。
【主权项】
1. 一种空中交通管制扇区运行性能检测方法,其特征在于:包括步骤: 步骤1 :确定BP神经网络拓扑结构,采集不同时段的扇区性能检测指标样
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