一种基于管制意图和飞机性能模型的四维航迹预测方法与流程

文档序号:20194415发布日期:2020-03-27 19:59阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种基于管制意图和飞机性能模型的四维航迹预测方法,其特征在于,包括步骤如下:

1)对飞行数据进行预处理;

2)管制意图提取;

3)基于飞机性能模型和管制意图的4d航迹预测建模;

4)高空风修正建模;

5)生成航班的静态4d航迹预测结果;

6)实时雷达数据修正。

2.根据权利要求1所述的基于管制意图和飞机性能模型的四维航迹预测方法,其特征在于,所述步骤1)具体包括:从空中交通管理系统中采集一段时间的雷达航迹、aftn数据;将上述采集的雷达航迹、aftn数据以同时间、同速率进行同步回放;对动态空管数据进行损坏数据剔除、异常数据清洗;并建立以aftn电报和雷达航迹数据为基础的数据库;

导入atc系统所用基础情报数据,并对基础数据进行更新和补充,所述基础数据覆盖航路航线,重点机场,区管的扇区划设;

解析同期的grib气象预报数据,并存入数据库;

利用从欧控获得的bada飞行器性能数据文件,解析后存入数据库;

对历史aftn报文处理结果进行飞行计划数据处理,包括基于标准飞行程序进行航路分解、进离场航线分配。

3.根据权利要求1所述的基于管制意图和飞机性能模型的四维航迹预测方法,其特征在于,所述步骤2)具体包括:

21)对采集到的航空器航迹数据做融合处理,清洗后的数据与相应的飞行计划数据匹配,建立航空器飞行情况记录表;

22)获取航迹点经验航程;

23)获取报告点实际过点信息;根据航线启用时间建立全国航线模型参数库,利用上述步骤22)中结果获得航路报告点实际航程,最小距离的航迹点的过点高度即为报告点过点高度;

24)获取报告点高度层高度和航迹点高度层高度;

25)对步骤23)和步骤24)中得到的报告点实际航程和高度层高度,使用硬聚类算法得出同一起降机场、同一机型同一航线条件下经过各报告点的经验航程以及经验高度层高度;

26)利用步骤24)得到的航迹点高度层高度以及飞行情况记录中的航迹点过点时间作为巡航高度计算过程信息,删除掉飞行时间持续低于一定范围的信息,从中获取持续时间最长的高度作为航班巡航高度;

27)建立航路经验数据信息表,将上述计算过程得到的数据信息进行记录,得到航路经验数据信息表。

4.根据权利要求3所述的基于管制意图和飞机性能模型的四维航迹预测方法,其特征在于,所述步骤3)具体包括:接收创建、修改或提取的飞行计划处理信息,利用步骤27)中获取的航路经验数据信息表中报告点经验过点信息,替换飞行计划中的报告点高度、巡航高度,结合采集到的实际雷达航迹气象数据信息,构建基于管制意图和飞机性能模型的4d航迹预测模型。

5.根据权利要求4所述的基于管制意图和飞机性能模型的四维航迹预测方法,其特征在于,所述步骤4)具体包括:对grib格式高空风/温度数据进行解析和插值,获取均匀划分的单个经纬度高度网格中的高空风/温度数据;根据预测航路位置、高度信息调用高空风数据,获取计算的4d轨迹点所在位置的风速性能模型计算该点出真空速为地速方向为当前航路段的航向,将三者进行矢量运算,获取航空器地速大小,实现高空风对航迹预测结果的修正建模。

6.根据权利要求5所述的基于管制意图和飞机性能模型的四维航迹预测方法,其特征在于,所述步骤5)具体包括:在已建立的耦合管制意图和飞机性能模型的4d航迹预测模型基础上,结合高空风对航迹预测的修正模型,利用空域基础参数、航班计划航路数据及bada性能数据库中的相关参数,计算生成航班的静态4d航迹预测结果。

7.根据权利要求6所述的基于管制意图和飞机性能模型的四维航迹预测方法,其特征在于,所述步骤6)具体包括:引接雷达探测到的航班实时数据,当航空器收到实际雷达数据时,认为该位置处的管制意图明确,将当前雷达收到的实际航迹点时间、位置、速度、航向作为虚拟报告点插入至计划航路中,根据雷达航迹点所处航段,由雷达航迹和航段起始点的位置关系获取雷达航迹点对应的经验航程,将雷达航迹点实际过点高度作为当前位置的目标高度,按照步骤5)所述对后续阶段的预测结果进行重新计算,实现对航班4d航迹预测结果的动态修正。

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