支持空地、空空协同运行的机载管制服务综合处理系统的制作方法

本发明属于机载航空电子系统，具体涉及一种支持空地、空空协同运行的机载管制服务综合处理系统，为航空器运行提供所需的临时管制服务。

背景技术：

1、随着空中交通管理运行的变革与航空器自身能力的增强，将促使航空由传统的管制服务受控对象变为空中交通管制服务活动的重要参与者，便需要航空器具备一定的管制服务能力，以实现空地、空空协同运行的自主管制服务功能。

2、目前的机载系统如飞行管理子系统具备飞行计划的管理能力，但还不具备自主管制服务功能；现有的其他机载子系统，以及多个机载子系统组成，也尚不具备该功能。

3、此外，国际民用航空组织(icao)在《机载监视应用手册》(doc9994)，航空无线电技术委员会(rtca)在《minimum aviation system performance standards for aircraftsurveillance applications(asa)》(do289)、《minimum operational performancestandards(mops)for aircraft surveillance applications system(asas)》(do317)中提出基于ads-b in、tcas、ads-r、tis-b等空域交通数据“机载监视和间隔保障处理程序”(assap)功能，提供基于各应用分立式处理功能。

4、随着空域改革的进一步推进，基于管制的自由运行将成为未来航空运行的一种重要模式。而现有的机载系统，以及“机载监视和间隔保障处理程序”(assap)功能定义内容，其仅以空域交通为参考内容，不能解决交通、气象、地形混合状态下的所需服务能力要求，无法支持未来的实际运行需求。此外，以“机载监视和间隔保障处理程序”(assap)为基础的机载系统，没有建立一种有效的综合应用处理方式，各应用采用分立的方式处理，导致所需机载资源较多，增加了机载系统硬件成本。

技术实现思路

1、本发明的发明目的在于提供一种支持空地、空空协同运行的机载管制服务综合处理系统，满足未来航空运行模式变化所带来的航空器运行所需综合服务能力要求。

2、本发明的发明目的通过以下技术方案实现：

3、一种支持空地、空空协同运行的机载管制服务综合处理系统，包括空域多元态势综合模块、本机临时管制服务运行计划生成模块、本机临时管制服务运行计划协商模块。

4、空域多元态势综合模块，将实时和/或预测的交通数据、实时和/或预测的气象数据，和/或地形数据，结合正在执行的本机运行计划或待确认的支持本机临时运行的运行计划，生成综合态势数据。

5、本机临时管制服务运行计划生成模块，在根据综合态势数据判断需要重成生成待确认的支持本机临时运行的运行计划时，基于综合态势数据所获取的基于当前计划航迹的交通、气象、地形的威胁综合态势，基于设定的冲突规避策略，建立考虑潜在冲突风险等级、规避潜在冲突的时空区域的待确认的支持本机临时运行的运行计划，将该待确认的支持本机临时运行的运行计划输出至本机临时管制服务运行计划协商模块与地面管制服务系统、他机机载系统协商；根据本机临时管制服务运行计划协商模块的反馈信息转成正在执行的本机运行计划或重新生成待确认的支持本机临时运行的运行计划。

6、进一步，空域多元态势综合模块生成综合态势数据的过程包括如下步骤：a1)基于获取指定空域交通信息、气象目标信息、正在执行的本机运行计划或待确认的支持本机临时运行的运行计划，识别与正在执行的本机运行计划或待确认的支持本机临时运行的运行计划存在可能时空相关的交通目标、气象目标；a2)对所识别可能与本机计划航迹时空相关的交通目标、气象目标的后续运行意图/计划进行分析，确定用于评估冲突风险的信息；a3)获取本机计划航迹与周边地形，结合获取的实时气象目标信息和气象变化预测信息，结合本机飞行性能，确定时间维度的本机安全运行地形包线、和/或其他方法确定的本机安全运行地形包线信息；a4)将a2)、a3)识别的信息进行融合形成基于当前计划航迹的交通、气象、地形威胁综合态势；a5)将a4)生成的信息与获取的指定空域交通信息、气象目标信息进行综合后，生成综合的空域实时或预计的综合态势数据。

7、进一步，本机临时管制服务运行计划生成模块在有接收到地面管制服务系统输出的运行调整信息时，基于运行调整信息，在时间维度的安全运行地形包线内、和/或其他方法确定的本机安全运行地形包线内，确定调整的待确认的支持本机临时运行的运行计划。

8、进一步，本机临时管制服务运行计划生成模块在生成新的待确认的支持本机临时运行的运行计划，且该待确认的支持本机临时运行的运行计划基于空域多元态势综合模块输出的综合态势数据判断不再需要生成新的待确认的支持本机临时运行的运行计划时，将该待确认的支持本机临时运行的运行计划输出至计划显示和\或计划执行的机上其他机载设备；本机临时管制服务运行计划生成模块接收下游设备或机组通过计划显示和\或计划执行的机上其他机载设备对该待确认的支持本机临时运行的运行计划的确认/修订或新建；本机临时管制服务运行计划生成模块将经修订或新建的支持本机临时运行的运行计划发送至空域多元态势综合模块重新生成综合态势数据，判断是否需要继续生成新的待确认的支持本机临时运行的运行计划；在确认不再生成新的待确认的支持本机临时运行的运行计划后，按照前述功能将该待确认的支持本机临时运行的运行计划输出至本机临时管制服务运行计划协商模块。

9、进一步，本机临时管制服务运行计划生成模块在接收本机临时管制服务运行计划协商模块的反馈信息后，基于反馈信息按如下情况执行：

10、反馈信息情况一：当反馈信息为待确认的支持本机临时运行的运行计划可执行性，且可执行性为可执行状态时，本机临时管制服务运行计划生成模块将当前的待确认的支持本机临时运行的运行计划变更为正在执行的本机运行计划；

11、反馈信息情况二：当反馈信息为对待确认的支持本机临时运行的运行计划的修改建议时，本机临时管制服务运行计划生成模块基于该反馈信息重新生成待确认的支持本机临时运行的运行计划；而后输出至本机临时管制服务运行计划协商模块等待新的反馈信息；

12、反馈信息情况三：当反馈信息为由地面管制服务系统、他机机载系统生成的待确认的支持本机临时运行的运行计划时，本机临时管制服务运行计划生成模块将该待确认的支持本机临时运行的运行计划输出至空域多元态势综合模块；而后接收空域多元态势综合模块输出的综合态势数据；结合综合态势数据认定该待确认的支持本机临时运行的运行计划为可执行状态时，本机临时管制服务运行计划生成模块将当前的待确认的支持本机临时运行的运行计划变更为正在执行的本机运行计划；当该待确认的支持本机临时运行的运行计划为不可执行状态时，生成新的待确认的支持本机临时运行的运行计划，而后输出至本机临时管制服务运行计划协商模块。

13、进一步，本机临时管制服务运行计划生成模块将正在执行的本机运行计划输出至下游的机上用于计划显示和\或计划执行的其他机载设备；同时对正在执行的本机运行计划进行进一步处理，生成指导机组进行航空器运行操作建议的信息，以及运行引导信息，输出至下游的机上用于操作信息显示、和\或辅助操作、和\或设备执行的机上其他机载设备。

14、本机临时管制服务运行计划生成模块通过第五信息接口向空域多元态势综合模块输出待确认的支持本机临时运行的运行计划或正在执行的本机运行计划；通过第二信息接口向本机临时管制服务运行计划协商模块输出待确认的支持本机临时运行的运行计划及接收反馈信息。

15、空域多元态势综合模块通过第一信息接口向本机临时管制服务运行计划生成模块输出综合态势数据；通过第七信息接口实时接收实时和/或预测的交通数据、实时和/或预测的气象数据，和/或地形数据；

16、本机临时管制服务运行计划协商模块通过第六信息接口将待确认的支持本机临时运行的运行计划输出至地面管制服务系统、他机机载系统及接收反馈信息。

17、进一步，本机临时管制服务运行计划生成模块通过第三信息接口将正在执行的本机运行计划直接输出至下游的机上用于计划显示和\或计划执行的其他机载设备；通过第四信息接口将正在执行的本机运行计划进一步处理所生成的指导机组进行航空器运行操作建议的信息和/或运行引导信息输出至下游的机上用于操作信息显示、和\或辅助操作、和\或设备执行的机上其他机载设备。

18、本发明的有益效果在于：

19、(1)本发明所述的支持空地、空空协同运行的机载管制服务综合处理系统，可配合其他机载系统解决交通、气象、地形混合状态下，实现机载系统提供所需服务的问题；

20、(2)本发明所述的支持空地、空空协同运行的机载管制服务综合处理系统，建立了一种有效利于有限机载系统资源的处理方式，将降低机载设备成本，有助于国产机载设备的研制等工作。