一种智慧空中出行分布式交通管理系统

本发明涉及智慧空中交通管理领域，更具体的，尤其涉及一种智慧空中出行分布式交通管理系统。

背景技术：

1、当前，无人驾驶航空正不断快速发展、迭代演进，已成为新的社会生活与经济生产方式，代表着全球航空业发展的趋势。无人机具有高度数字化、网络化、智能化等特点，未来将不断融入空域系统。国内多家无人机物流商已经有了较大的发展。然而无人机类型多样、场景复杂，对传统航空监管体系及技术手段提出了巨大挑战，如何保证所有无人机运营方高效和公平进入空域，实现空域不同类型用户安全、高效、融合运行，成为全球民航共同面对的时代挑战。

2、近年我国大力推动无人机制造研发运营以及低空数字经济，由于相关服务保障、技术规范标准等尚不成熟，城市空中交通监管主要以政策为主，缺乏有效和完备的服务保障和技术手段。传统空中交通管理主要采用基于扇区管制员提供管制服务的方式实现高密度航空器运行安全间隔和效率，通用航空主要通过飞行服务机构提供气象情报监视信息，飞行员自主目视飞行保障安全间隔。然而，相比于运输航空与通用航空，智慧城市空中交通在运营环境、无人机、运行管理、服务保障等方面具备较强的数字化、智能化属性。因此，当前基于人决策的空中交通管理和通用航空的基础设施、信息化系统、服务保障模式都无法适应智慧城市空中交通发展要求，因此在空中交通规模化、数字化、精细化管理等方面需要提出新思路和方案。

技术实现思路

1、为了解决上述问题，本发明提出了一种智慧空中出行分布式交通管理系统，可实现城市无人机物流运输、即时配送等运营场景下的安全、高效、公平的交通管理。

2、为实现本发明之目的，采用以下技术方案予以实现：

3、一种智慧空中出行分布式交通管理系统，包括公共智慧空中交通服务提供方模块p-ssp、企业智慧空中交通服务提供方模块s-ssp、无人机运营人运行控制模块，其中：公共智慧空中交通服务提供方模块p-ssp用于在无人机飞行的战略阶段、预战术阶段、战术阶段、应急阶段提供管理；企业智慧空中交通服务提供方模块s-ssp用于为申请服务的无人机运营人提供城市空中交通管理服务，建立与p-ssp的信息共享；无人机运营人运行控制模块用于定制s-ssp的服务内容。

4、所述的智慧空中出行分布式交通管理系统，其中：公共智慧空中交通服务提供方模块p-ssp包括用于战略阶段的信息存储与共享模块、战略飞行冲突管理模块、容流平衡管理模块；用于预战术阶段的无人机四维航迹校验与发布模块；用于战术阶段的动态跟踪模块、航迹预测模块、冲突告警模块，以及用于应急阶段的应急信息发布告警模块。

5、所述的智慧空中出行分布式交通管理系统，其中：信息存储与共享模块，用于无人机运营人经营类信息、运行空域及航路信息、无人机和人员信息、无人机起降点信息、无人机飞行计划等信息的存储与共享；还用于将空域管理部门提供的空域限制信息，有人机飞行计划和动态信息的存储和共享；以及用于将地理信息、气象信息、人口密度信息的存储和共享。

6、所述的智慧空中出行分布式交通管理系统，其中：战略飞行冲突管理模块用于根据信息存储与共享模块的共享信息，评估不同运营人空域、航路是否存在交叉重叠，并进行分类标记。

7、所述的智慧空中出行分布式交通管理系统，其中：容流平衡管理模块采用多区域聚合流量模型，根据无人机起降点、航路流量阈值，基于无人机飞行计划统计预测 时间段内无人机起降点、航路的流量现状。

8、所述的智慧空中出行分布式交通管理系统，其中：容流平衡管理模块通过空域网格化建模，对空域进行多区域划分。

9、所述的智慧空中出行分布式交通管理系统，其中：无人机四维航迹校验与发布模块，用于针对无人机运营人提交的四维航迹信息进行冲突评估，若无冲突则存储发布无人机四维航迹，供其他运营人检索并避免与之产生飞行冲突。

10、所述的智慧空中出行分布式交通管理系统，其中：动态跟踪模块采用wgs-84坐标系，通过设置的地理参考点校正，与已知地理参考点的比对，对wgs84坐标进行微调和校正。

11、所述的智慧空中出行分布式交通管理系统，其中：航迹预测模块，用于基于无人机动态信息不断预测更新无人机四维航迹，即无人机飞行未来时间段的时间和空间占用情况，为冲突告警模块的冲突告警提供依据。

12、所述的智慧空中出行分布式交通管理系统，其中：冲突告警模块，用于评估无人机四维航迹预测是否违反安全间隔，如果违反间隔，则无人机四维航迹之间产生飞行冲突，为s-ssp提供告警提示，并提供无人机冲突解脱的飞行策略建议。

技术特征：

1.一种智慧空中出行分布式交通管理系统，包括公共智慧空中交通服务提供方模块p-ssp、企业智慧空中交通服务提供方模块s-ssp、无人机运营人运行控制模块，其特征在于：公共智慧空中交通服务提供方模块p-ssp用于在无人机飞行的战略阶段、预战术阶段、战术阶段、应急阶段提供管理；企业智慧空中交通服务提供方模块s-ssp用于为申请服务的无人机运营人提供城市空中交通管理服务，建立与p-ssp的信息共享；无人机运营人运行控制模块用于定制s-ssp的服务内容。

2.根据权利要求1所述的智慧空中出行分布式交通管理系统，其特征在于：公共智慧空中交通服务提供方模块p-ssp包括用于战略阶段的信息存储与共享模块、战略飞行冲突管理模块、容流平衡管理模块；用于预战术阶段的无人机四维航迹校验与发布模块；用于战术阶段的模块，以及用于应急阶段的应急信息发布告警模块。

3.根据权利要求2所述的智慧空中出行分布式交通管理系统，其特征在于：信息存储与共享模块，用于地理信息、气象信息、人口密度信息的存储和共享。

4.根据权利要求2所述的智慧空中出行分布式交通管理系统，其特征在于：战略飞行冲突管理模块用于根据信息存储与共享模块的共享信息，评估不同运营人空域、航路是否存在交叉重叠，并进行分类标记。

5.根据权利要求2所述的智慧空中出行分布式交通管理系统，其特征在于：容流平衡管理模块采用多区域聚合流量模型，根据无人机起降点、航路流量阈值，基于无人机飞行计划统计预测时间段内无人机起降点、航路的流量现状。

6.根据权利要求2所述的智慧空中出行分布式交通管理系统，其特征在于：容流平衡管理模块通过空域网格化建模，对空域进行多区域划分。

7.根据权利要求2所述的智慧空中出行分布式交通管理系统，其特征在于：无人机四维航迹校验与发布模块，用于针对无人机运营人提交的四维航迹信息进行冲突评估，若无冲突则存储发布无人机四维航迹，供其他运营人检索并避免与之产生飞行冲突。

8.根据权利要求2所述的智慧空中出行分布式交通管理系统，其特征在于：用于战术阶段的模块包括动态跟踪模块，动态跟踪模块采用wgs-84坐标系，通过设置的地理参考点校正，与已知地理参考点的比对，对wgs84坐标进行微调和校正。

9.根据权利要求2所述的智慧空中出行分布式交通管理系统，其特征在于：航迹预测模块，用于基于无人机动态信息不断预测更新无人机四维航迹，即无人机飞行未来时间段的时间和空间占用情况，为冲突告警提供依据。

10.根据权利要求2所述的智慧空中出行分布式交通管理系统，其特征在于：用于战术阶段的模块包括冲突告警模块，冲突告警模块用于评估无人机四维航迹预测是否违反安全间隔，如果违反间隔，则无人机四维航迹之间产生飞行冲突，为s-ssp提供告警提示，并提供无人机冲突解脱的飞行策略建议。

技术总结
本发明公开了一种智慧空中出行分布式交通管理系统，包括公共智慧空中交通服务提供方模块P‑SSP、企业智慧空中交通服务提供方模块S‑SSP、无人机运营人运行控制模块，其中：公共智慧空中交通服务提供方模块P‑SSP用于在无人机飞行的战略阶段、预战术阶段、战术阶段、应急阶段提供管理；企业智慧空中交通服务提供方模块S‑SSP用于为申请服务的无人机运营人提供城市空中交通管理服务，建立与P‑SSP的信息共享；无人机运营人运行控制模块用于定制S‑SSP的服务内容。

技术研发人员：管祥民,吕人力
受保护的技术使用者：中国民航管理干部学院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15