本發(fā)明涉及飛行程序設(shè)計(jì)領(lǐng)域，具體而言，在分析終端區(qū)凈空條件和空域布局的基礎(chǔ)上，根據(jù)航空器的飛行性能，發(fā)明一種持續(xù)爬升離場(chǎng)程序的混合整數(shù)規(guī)劃方法和裝置，進(jìn)而確定航空器的離場(chǎng)飛行路線。

背景技術(shù)：

由于航空交通需求量不斷增大，飛機(jī)操作產(chǎn)生的溫室氣體排放就成為全球航空業(yè)擔(dān)心的主要問(wèn)題。為了減少飛機(jī)的溫室氣體排放和燃耗，有關(guān)人士探究了有助于提高飛機(jī)飛行效率和生態(tài)友好程度的先進(jìn)飛行程序設(shè)計(jì)概念。其中，連續(xù)降落運(yùn)行(CDA)和持續(xù)爬升運(yùn)行(CCO)就是基于上述先進(jìn)飛行程序設(shè)計(jì)推出的兩種方法，目的是分別提高飛機(jī)操作中降落和爬升階段的飛行效率。

經(jīng)過(guò)理論研究和事實(shí)實(shí)踐證明，上述連續(xù)降落運(yùn)行(CDA)和持續(xù)爬升運(yùn)行(CCO)在燃料燃燒和噪聲沖擊方面具有突出貢獻(xiàn)。對(duì)此，美國(guó)FAA研究了一種基于上述持續(xù)爬升運(yùn)行(CCO)的飛機(jī)優(yōu)化離場(chǎng)程序，并具體分析了達(dá)拉斯/沃思堡國(guó)際機(jī)場(chǎng)離場(chǎng)飛機(jī)采取持續(xù)爬升方式的機(jī)會(huì)，結(jié)果表明，在采用持續(xù)爬升程序的情況下，離場(chǎng)飛機(jī)爬升效率更高，而且減少中間平飛的時(shí)間。另外，相關(guān)技術(shù)還研究了一種制訂優(yōu)化縱向離場(chǎng)剖面的方法，以最大程度減少對(duì)機(jī)場(chǎng)周圍的噪聲沖擊，以及運(yùn)用多目標(biāo)優(yōu)化技巧來(lái)制訂了一種減噪離場(chǎng)程序，以最大程度降低人口密集區(qū)上空的噪聲滋擾偏差。而其它的研究工作則著重于制訂支持決策的工具來(lái)促進(jìn)空中交通控制員對(duì)連續(xù)降落方式或持續(xù)爬升操作的實(shí)施。另外，相關(guān)技術(shù)還提出了一種基于概率的決策支持工具，以幫助空中交通控制員在開始指示連續(xù)降落之前判定飛機(jī)之間合適的間隔。

盡管連續(xù)降落運(yùn)行和持續(xù)爬升運(yùn)行具有環(huán)保方面的益處，但是在擁有多座機(jī)場(chǎng)的復(fù)雜終端管制區(qū)，無(wú)法連續(xù)使用上述兩種方式。并且在多座機(jī)場(chǎng)同時(shí)運(yùn)行的情況下，難免會(huì)出現(xiàn)離場(chǎng)和進(jìn)場(chǎng)程序之間復(fù)雜的交互，往往就必須在交叉點(diǎn)執(zhí)行垂直間隔的程序。另外，離場(chǎng)和進(jìn)場(chǎng)程序的航路點(diǎn)上還會(huì)被施加種種高度限制，而這樣的限制就使得飛機(jī)無(wú)法進(jìn)行連續(xù)降落或持續(xù)爬升。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明實(shí)施例的目的在于提供一種持續(xù)爬升運(yùn)行的離場(chǎng)程序優(yōu)化方法和裝置，在復(fù)雜多機(jī)場(chǎng)終端管制區(qū)內(nèi)，按照持續(xù)爬升運(yùn)行概念，保證交叉程序之間的空間間隔滿足飛行程序間隔要求，并考慮航空器爬升性能等約束條件，進(jìn)而最大程度地提高離場(chǎng)程序的高度上限。

第一方面，本發(fā)明提供了一種持續(xù)爬升運(yùn)行的離場(chǎng)程序優(yōu)化方法，包括：

抽取待規(guī)劃的目標(biāo)離場(chǎng)程序以及與目標(biāo)離場(chǎng)程序交叉的離場(chǎng)程序和進(jìn)場(chǎng)程序；其中，目標(biāo)離場(chǎng)程序、交叉離場(chǎng)程序以及交叉進(jìn)場(chǎng)程序均對(duì)應(yīng)有預(yù)設(shè)航路點(diǎn)；

根據(jù)交叉離場(chǎng)程序和交叉進(jìn)場(chǎng)程序?qū)δ繕?biāo)離場(chǎng)程序的高度上限和高度下限的制約條件，計(jì)算目標(biāo)離場(chǎng)程序?qū)?yīng)的目標(biāo)函數(shù)；其中，目標(biāo)函數(shù)用于最大程度提高目標(biāo)離場(chǎng)程序的航路點(diǎn)的高度上限；

根據(jù)交叉離場(chǎng)程序和交叉進(jìn)場(chǎng)程序?qū)δ繕?biāo)離場(chǎng)程序的預(yù)設(shè)制約條件，計(jì)算目標(biāo)函數(shù)對(duì)應(yīng)的約束條件；其中，預(yù)設(shè)制約條件至少包括：爬升性能制約條件、間隔距離制約條件和最后一個(gè)航路點(diǎn)的高度上下限制約條件；約束條件至少包括：爬升性能約束條件、間隔距離約束條件和最后一個(gè)航路點(diǎn)的高度上下限制約束條件；

根據(jù)目標(biāo)函數(shù)和約束條件對(duì)應(yīng)的規(guī)劃模型，對(duì)目標(biāo)離場(chǎng)程序進(jìn)行規(guī)劃處理。

結(jié)合第一方面，本發(fā)明提供了第一方面的第一種可能的實(shí)施方式，其中，根據(jù)交叉離場(chǎng)程序和交叉進(jìn)場(chǎng)程序?qū)δ繕?biāo)離場(chǎng)程序的高度上限和高度下限的制約條件，計(jì)算目標(biāo)離場(chǎng)程序?qū)?yīng)的目標(biāo)函數(shù)包括：

根據(jù)交叉離場(chǎng)程序和交叉進(jìn)場(chǎng)程序?qū)δ繕?biāo)離場(chǎng)程序的高度上限和高度下限的制約條件，計(jì)算目標(biāo)離場(chǎng)程序?qū)?yīng)的目標(biāo)函數(shù)其中，是U_i可行的最大值，D_i系指從第一個(gè)航路點(diǎn)T₁到第i個(gè)航路點(diǎn)的累計(jì)距離，r_max系指飛機(jī)的最大爬升梯度；爬升梯度是每單位地面距離的高度增益。

結(jié)合第一方面的第一種可能的實(shí)施方式，本發(fā)明提供了第一方面的第二種可能的實(shí)施方式，其中，根據(jù)交叉離場(chǎng)程序和交叉進(jìn)場(chǎng)程序?qū)δ繕?biāo)離場(chǎng)程序的預(yù)設(shè)制約條件，計(jì)算目標(biāo)函數(shù)對(duì)應(yīng)的約束條件包括：

根據(jù)交叉離場(chǎng)程序和交叉進(jìn)場(chǎng)程序?qū)δ繕?biāo)離場(chǎng)程序的爬升性能制約條件，計(jì)算目標(biāo)函數(shù)對(duì)應(yīng)的爬升性能約束條件L_i-1≤L_i≤L_i-1+d_i·r_min for i＝2,3,…,N；其中，d_i系指第i-1和第i個(gè)航路點(diǎn)之間的距離；r_min系指要求飛機(jī)達(dá)到的最小爬升梯度；第i個(gè)航路點(diǎn)的高度下限大于或者等于第i-1個(gè)航路點(diǎn)的高度下限，第i個(gè)航路點(diǎn)的高度上限大于或者等于第i-1個(gè)航路點(diǎn)的高度上限，即U_i-1≤U_i for i＝2,3,…N。

結(jié)合第一方面的第一種可能的實(shí)施方式，本發(fā)明提供了第一方面的第三種可能的實(shí)施方式，其中，根據(jù)交叉離場(chǎng)程序和交叉進(jìn)場(chǎng)程序?qū)δ繕?biāo)離場(chǎng)程序的預(yù)設(shè)制約條件，計(jì)算目標(biāo)函數(shù)對(duì)應(yīng)的約束條件包括：

根據(jù)交叉離場(chǎng)程序和交叉進(jìn)場(chǎng)程序?qū)δ繕?biāo)離場(chǎng)程序的間隔距離制約條件，計(jì)算目標(biāo)函數(shù)對(duì)應(yīng)的間隔距離約束條件或者其中，h_s系指飛機(jī)之間的垂直間隔標(biāo)準(zhǔn)。

結(jié)合第一方面的第一種可能的實(shí)施方式，本發(fā)明實(shí)施例提供了第一方面的第四種可能的實(shí)施方式，其中，根據(jù)交叉離場(chǎng)程序和交叉進(jìn)場(chǎng)程序?qū)δ繕?biāo)離場(chǎng)程序的預(yù)設(shè)制約條件，計(jì)算目標(biāo)函數(shù)對(duì)應(yīng)的約束條件包括：

根據(jù)交叉離場(chǎng)程序和交叉進(jìn)場(chǎng)程序?qū)δ繕?biāo)離場(chǎng)程序的最后一個(gè)航路點(diǎn)的高度上下限制約條件，計(jì)算目標(biāo)函數(shù)對(duì)應(yīng)的最后一個(gè)航路點(diǎn)的高度上下限制約束條件L_N＝L_F,U_N＝U_F；其中，同一航路點(diǎn)的高度上限大于或者等于該航路點(diǎn)的高度下限，即L_i＝U_i for i＝1,2,…N。

結(jié)合第一方面的第二種可能的實(shí)施方式或第三種可能的實(shí)施方式或第四種可能的實(shí)施方式，本發(fā)明實(shí)施例提供了第一方面的第五種可能的實(shí)施方式，其中，所述方法還包括：

獲取飛機(jī)飛行程序的所有航路點(diǎn)；其中，航路點(diǎn)的橫向位置表示為坐標(biāo)，航路點(diǎn)的縱向位置表示為航路點(diǎn)的高度限制；高度限制包括高度上限限制和高度下限限制；

在所有航路點(diǎn)中確定待規(guī)劃的目標(biāo)離場(chǎng)程序。

第二方面，本發(fā)明還提供了一種持續(xù)爬升運(yùn)行的離場(chǎng)程序優(yōu)化裝置，包括：

航路點(diǎn)抽取模塊，用于獲取待規(guī)劃的目標(biāo)離場(chǎng)程序以及與目標(biāo)離場(chǎng)程序交叉的交叉離場(chǎng)程序和交叉進(jìn)場(chǎng)程序；其中，目標(biāo)離場(chǎng)程序、交叉離場(chǎng)程序以及交叉進(jìn)場(chǎng)程序均對(duì)應(yīng)有預(yù)設(shè)航路點(diǎn)；

目標(biāo)函數(shù)計(jì)算模塊，用于根據(jù)交叉離場(chǎng)程序和交叉進(jìn)場(chǎng)程序?qū)δ繕?biāo)離場(chǎng)程序的高度上限和高度下限的制約條件，計(jì)算目標(biāo)離場(chǎng)程序?qū)?yīng)的目標(biāo)函數(shù)；其中，目標(biāo)函數(shù)用于最大程度提高目標(biāo)離場(chǎng)程序的航路點(diǎn)的高度上限；

約束條件計(jì)算模塊，用于根據(jù)交叉離場(chǎng)程序和交叉進(jìn)場(chǎng)程序?qū)δ繕?biāo)離場(chǎng)程序的預(yù)設(shè)制約條件，計(jì)算目標(biāo)函數(shù)對(duì)應(yīng)的約束條件；其中，預(yù)設(shè)制約條件至少包括：爬升性能制約條件、間隔距離制約條件和最后一個(gè)航路點(diǎn)的高度上下限制約條件；約束條件至少包括：爬升性能約束條件、間隔距離約束條件和最后一個(gè)航路點(diǎn)的高度上下限制約束條件；

規(guī)劃處理模塊，用于根據(jù)目標(biāo)函數(shù)和約束條件對(duì)應(yīng)的規(guī)劃模型，對(duì)目標(biāo)離場(chǎng)程序進(jìn)行規(guī)劃處理。

結(jié)合第二方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了第二方面的第一種可能的實(shí)施方式，其中，目標(biāo)函數(shù)計(jì)算模塊包括：

目標(biāo)函數(shù)計(jì)算單元，用于根據(jù)交叉離場(chǎng)程序和交叉進(jìn)場(chǎng)程序?qū)δ繕?biāo)離場(chǎng)程序的高度上限和高度下限的制約條件，計(jì)算目標(biāo)離場(chǎng)程序?qū)?yīng)的目標(biāo)函數(shù)其中，是U_i可行的最大值，D_i系指從第一個(gè)航路點(diǎn)T₁到第i個(gè)航路點(diǎn)的累計(jì)距離，r_max系指飛機(jī)的最大爬升梯度；爬升梯度是每單位地面距離的高度增益；

設(shè)置單元，用于將目標(biāo)函數(shù)計(jì)算單元計(jì)算的目標(biāo)函數(shù)設(shè)置為目標(biāo)離場(chǎng)程序?qū)?yīng)的目標(biāo)函數(shù)。

結(jié)合第二方面的第一種可能的實(shí)施方式，本發(fā)明實(shí)施例提供了第二方面的第二種可能的實(shí)施方式，其中，約束條件計(jì)算模塊包括：

爬升性能約束條件計(jì)算單元，用于根據(jù)交叉離場(chǎng)程序和交叉進(jìn)場(chǎng)程序?qū)δ繕?biāo)離場(chǎng)程序的爬升性能制約條件，計(jì)算目標(biāo)函數(shù)對(duì)應(yīng)的爬升性能約束條件L_i-1≤L_i≤L_i-1+d_i·r_minfor i＝2,3,…,N；其中，d_i系指第i-1和第i個(gè)航路點(diǎn)之間的距離；r_min系指要求飛機(jī)達(dá)到的最小爬升梯度；第i個(gè)航路點(diǎn)的高度下限大于或者等于第i-1個(gè)航路點(diǎn)的高度下限，第i個(gè)航路點(diǎn)的高度上限大于或者等于第i-1個(gè)航路點(diǎn)的高度上限，即U_i-1≤U_i for i＝2,3,…N；

間隔距離約束條件計(jì)算單元，用于根據(jù)交叉離場(chǎng)程序和交叉進(jìn)場(chǎng)程序?qū)δ繕?biāo)離場(chǎng)程序的間隔距離制約條件，計(jì)算目標(biāo)函數(shù)對(duì)應(yīng)的間隔距離約束條件或者其中，h_s系指飛機(jī)之間的垂直間隔標(biāo)準(zhǔn)；

高度上下限制約束條件計(jì)算單元，用于根據(jù)交叉離場(chǎng)程序和交叉進(jìn)場(chǎng)程序?qū)δ繕?biāo)離場(chǎng)程序的最后一個(gè)航路點(diǎn)的高度上下限制約條件，計(jì)算目標(biāo)函數(shù)對(duì)應(yīng)的最后一個(gè)航路點(diǎn)的高度上下限制約束條件L_N＝L_F,U_N＝U_F；其中，同一航路點(diǎn)的高度上限大于或者等于該航路點(diǎn)的高度下限，即L_i＝U_i for i＝1,2,…N。

結(jié)合第二方面的第二種可能的實(shí)施方式，本發(fā)明提供了第二方面的第三種可能的實(shí)施方式，其中，所述裝置還包括：

第二航路點(diǎn)抽取模塊，用于獲取飛機(jī)飛行程序的所有航路點(diǎn)；其中，航路點(diǎn)的橫向位置表示為坐標(biāo)，航路點(diǎn)的縱向位置表示為航路點(diǎn)的高度限制；高度限制包括高度上限限制和高度下限限制；

選取模塊，用于在所有航路點(diǎn)中選取待規(guī)劃的目標(biāo)離場(chǎng)程序。

本發(fā)明提供的一種持續(xù)爬升運(yùn)行的離場(chǎng)程序優(yōu)化方法和裝置，包括：獲取待規(guī)劃的目標(biāo)離場(chǎng)程序以及與目標(biāo)離場(chǎng)程序交叉的交叉離場(chǎng)程序和交叉進(jìn)場(chǎng)程序；根據(jù)交叉離場(chǎng)程序和交叉進(jìn)場(chǎng)程序?qū)δ繕?biāo)離場(chǎng)程序的高度上限和高度下限的制約條件，計(jì)算目標(biāo)離場(chǎng)程序?qū)?yīng)的目標(biāo)函數(shù)；根據(jù)交叉離場(chǎng)程序和交叉進(jìn)場(chǎng)程序?qū)δ繕?biāo)離場(chǎng)程序的預(yù)設(shè)制約條件，計(jì)算目標(biāo)函數(shù)對(duì)應(yīng)的約束條件；根據(jù)目標(biāo)函數(shù)和約束條件對(duì)應(yīng)的規(guī)劃模型，對(duì)目標(biāo)離場(chǎng)程序進(jìn)行規(guī)劃處理，與現(xiàn)有技術(shù)中的在擁有多座機(jī)場(chǎng)的復(fù)雜的機(jī)場(chǎng)機(jī)動(dòng)區(qū)的高密度交通期間，無(wú)法連續(xù)使用持續(xù)爬升的飛行方式相比，其考慮交叉離場(chǎng)程序和交叉進(jìn)場(chǎng)程序?qū)δ繕?biāo)離場(chǎng)程序的所有的制約條件，建立包括目標(biāo)離場(chǎng)程序的目標(biāo)函數(shù)和約束條件的規(guī)劃模型，并通過(guò)該規(guī)劃模型對(duì)目標(biāo)飛機(jī)的離場(chǎng)程序進(jìn)行優(yōu)化，使得在考慮到目標(biāo)離場(chǎng)程序與其它交叉程序之間的間隔的前提下最大程度減少對(duì)目標(biāo)離場(chǎng)程序的航路點(diǎn)上的高度限制。

為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉較佳實(shí)施例，并配合所附附圖，作詳細(xì)說(shuō)明如下。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，應(yīng)當(dāng)理解，以下附圖僅示出了本發(fā)明的某些實(shí)施例，因此不應(yīng)被看作是對(duì)范圍的限定，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他相關(guān)的附圖。

圖1示出了本發(fā)明實(shí)施例所提供的一種進(jìn)場(chǎng)程序和離場(chǎng)程序之間相互交互的示意圖；

圖2示出了本發(fā)明實(shí)施例所提供的一種持續(xù)爬升運(yùn)行的離場(chǎng)程序優(yōu)化方法的流程圖；

圖3示出了本發(fā)明實(shí)施例所提供的飛行程序交叉時(shí)兩種垂直間隔管制方法；

圖4示出了本發(fā)明實(shí)施例所提供的優(yōu)化后離場(chǎng)程序高度上限示意圖；

圖5示出了本發(fā)明實(shí)施例所提供的一種優(yōu)化后的離場(chǎng)程序高度上限三維視圖；

圖6示出了本發(fā)明實(shí)施例所提供的一種持續(xù)爬升運(yùn)行的離場(chǎng)程序優(yōu)化裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7示出了本發(fā)明實(shí)施例所提供的一種持續(xù)爬升運(yùn)行的離場(chǎng)程序優(yōu)化裝置中目標(biāo)函數(shù)計(jì)算模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8示出了本發(fā)明實(shí)施例所提供的一種持續(xù)爬升運(yùn)行的離場(chǎng)程序優(yōu)化裝置中約束條件計(jì)算模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。通常在此處附圖中描述和示出的本發(fā)明實(shí)施例的組件可以以各種不同的配置來(lái)布置和設(shè)計(jì)。因此，以下對(duì)在附圖中提供的本發(fā)明的實(shí)施例的詳細(xì)描述并非旨在限制要求保護(hù)的本發(fā)明的范圍，而是僅僅表示本發(fā)明的選定實(shí)施例。基于本發(fā)明的實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

在飛機(jī)離場(chǎng)程序上，連續(xù)降落運(yùn)行和持續(xù)爬升運(yùn)行具有環(huán)保方面的益處，但是在具有多個(gè)機(jī)場(chǎng)同時(shí)運(yùn)行的終端管制區(qū)內(nèi)，往往無(wú)法連續(xù)使用上述兩種方式。并且在多個(gè)機(jī)場(chǎng)彼此靠近的情況下，難免會(huì)出現(xiàn)離場(chǎng)和進(jìn)場(chǎng)程序之間存在交叉，此時(shí)往往就必須在交叉點(diǎn)采取垂直間隔措施來(lái)保證程序運(yùn)行。另外，離場(chǎng)和進(jìn)場(chǎng)程序的航路點(diǎn)上還會(huì)被施加種種其它高度限制，這些限制條件就使得飛機(jī)無(wú)法進(jìn)行連續(xù)降落或持續(xù)爬升。

針對(duì)上述問(wèn)題，理想的情況是能夠取消高度限制，而且不同程序沿途上飛機(jī)之間的間隔可以單純依靠管制員的戰(zhàn)術(shù)性空中交通管理來(lái)確保。不過(guò)在復(fù)雜的機(jī)場(chǎng)機(jī)動(dòng)區(qū)內(nèi)，能保證交叉程序之間的空間間隔畢竟最好，這樣可以減輕管制員在保證安全間隔方面的工作負(fù)荷。

本發(fā)明實(shí)施例就提出了一種持續(xù)爬升運(yùn)行的離場(chǎng)程序優(yōu)化方法和裝置，其強(qiáng)調(diào)了不同程序之間的交互，較現(xiàn)有技術(shù)中更多地注重優(yōu)化單獨(dú)的進(jìn)場(chǎng)或離場(chǎng)程序相比，其可以對(duì)離場(chǎng)程序進(jìn)行優(yōu)化，以便在考慮到待規(guī)劃的目標(biāo)離場(chǎng)程序與其它交叉程序之間的間隔的前提下最大程度減少對(duì)航路點(diǎn)上的高度限制。本發(fā)明實(shí)施例以混合整數(shù)線性規(guī)劃來(lái)對(duì)問(wèn)題進(jìn)行數(shù)學(xué)建模，并將提出的方法應(yīng)用到某個(gè)實(shí)際國(guó)際機(jī)場(chǎng)的離場(chǎng)程序中，以驗(yàn)證其效果，圖1更加詳細(xì)地顯示了程序之間的交互情況。

參見圖2所示的一種持續(xù)爬升運(yùn)行的離場(chǎng)程序優(yōu)化方法的流程圖，所述方法具體包括：

S101、獲取待規(guī)劃的目標(biāo)離場(chǎng)程序以及與所述目標(biāo)離場(chǎng)程序交叉的交叉離場(chǎng)程序和交叉進(jìn)場(chǎng)程序；其中，所述目標(biāo)離場(chǎng)程序、所述交叉離場(chǎng)程序以及所述交叉進(jìn)場(chǎng)程序均對(duì)應(yīng)有預(yù)設(shè)航路點(diǎn)。

具體的，以圖1所示的飛行程序來(lái)詳細(xì)說(shuō)明了所提方法的數(shù)學(xué)公式。在圖1中，將要優(yōu)化的目標(biāo)離場(chǎng)程序(即上述的RNAV EGOBA 1K離場(chǎng)程序，簡(jiǎn)稱為目標(biāo)程序)用黑色實(shí)線來(lái)表示，至于與目標(biāo)程序交叉的其它程序(即本發(fā)明實(shí)施例中的，與目標(biāo)離場(chǎng)程序交叉的交叉離場(chǎng)程序和交叉進(jìn)場(chǎng)程序，可以簡(jiǎn)稱為其他程序)，則以虛點(diǎn)線來(lái)表示交叉離場(chǎng)程序，以短劃虛線來(lái)表示交叉進(jìn)場(chǎng)程序。本發(fā)明實(shí)施例中采用{T₁、T₂……T_N}來(lái)表示目標(biāo)程序T的每一個(gè)航路點(diǎn)高度。對(duì)于每個(gè)航路點(diǎn)，T_i用以下公式來(lái)進(jìn)一步參數(shù)化：

其中，U_i和L_i分別是為第i個(gè)航路點(diǎn)指定的高度上下限，N系指目標(biāo)程序T中航路點(diǎn)的總數(shù)。我們用來(lái)表示有可能與目標(biāo)程序T交叉的第k個(gè)程序G^K的每個(gè)航路點(diǎn)的高度。對(duì)于每個(gè)航路點(diǎn)，用以下公式來(lái)進(jìn)一步參數(shù)化：

其中，和分別表示G^K第J個(gè)航空點(diǎn)上的高度上下限。這里需要注意，針對(duì)目標(biāo)程序T在公布的航路點(diǎn)以外的其它點(diǎn)上與程序G^K相交的情況，還給出了附加的航路點(diǎn)，即T₂、T₄和T與其它程序之間的交互情況。為說(shuō)明起見，本發(fā)明實(shí)施例中僅把T_is視作決策變量，而把視作依據(jù)現(xiàn)有的限高和飛機(jī)的名義爬升速度或降落速度來(lái)預(yù)先確定的已知數(shù)值。不過(guò)本發(fā)明實(shí)施例提出的方法并不排除將作為決策變量來(lái)納入。

S102、根據(jù)所述交叉離場(chǎng)程序和所述交叉進(jìn)場(chǎng)程序?qū)λ瞿繕?biāo)離場(chǎng)程序的高度上限和高度下限的制約條件，計(jì)算所述目標(biāo)離場(chǎng)程序?qū)?yīng)的目標(biāo)函數(shù)；其中，所述目標(biāo)函數(shù)用于最大程度提高所述目標(biāo)離場(chǎng)程序的航路點(diǎn)的高度上限。

具體來(lái)說(shuō)，在擁有多個(gè)機(jī)場(chǎng)運(yùn)行的終端管制區(qū)內(nèi)，會(huì)有其他機(jī)場(chǎng)的離場(chǎng)程序(即交叉離場(chǎng)程序)和進(jìn)場(chǎng)程序(即交叉進(jìn)場(chǎng)程序)對(duì)目標(biāo)離場(chǎng)程序進(jìn)行影響，該影響可以體現(xiàn)在對(duì)目標(biāo)離場(chǎng)程序的高度上限和高度下限的制約條件，然后根據(jù)該條件可以計(jì)算該目標(biāo)離場(chǎng)程序?qū)?yīng)的目標(biāo)函數(shù)。

S103、根據(jù)所述交叉離場(chǎng)程序和交叉進(jìn)場(chǎng)程序?qū)λ瞿繕?biāo)離場(chǎng)程序的預(yù)設(shè)制約條件，計(jì)算所述目標(biāo)函數(shù)對(duì)應(yīng)的約束條件；其中，所述預(yù)設(shè)制約條件至少包括：爬升性能制約條件、間隔距離制約條件和最后一個(gè)航路點(diǎn)的高度上下限制約條件；所述約束條件至少包括：爬升性能約束條件、間隔距離約束條件和最后一個(gè)航路點(diǎn)的高度上下限制約束條件。

具體來(lái)說(shuō)，其他機(jī)場(chǎng)的離場(chǎng)程序和進(jìn)場(chǎng)程序?qū)δ繕?biāo)離場(chǎng)程序的制約至少包括以下三方面的制約：爬升性能制約條件、間隔距離制約條件和最后一個(gè)航路點(diǎn)的高度上下限制約條件，當(dāng)然還可以包括其他方面的制約；然后，根據(jù)上述制約條件，計(jì)算所述目標(biāo)函數(shù)對(duì)應(yīng)的約束條件；對(duì)應(yīng)于上述制約條件，目標(biāo)函數(shù)對(duì)應(yīng)的約束條件同樣包括：爬升性能約束條件、間隔距離約束條件和最后一個(gè)航路點(diǎn)的高度上下限制約束條件等。

S104、根據(jù)所述目標(biāo)函數(shù)和所述約束條件對(duì)應(yīng)的規(guī)劃模型，對(duì)所述目標(biāo)離場(chǎng)程序進(jìn)行規(guī)劃處理。

具體的，上述目標(biāo)函數(shù)和上述目標(biāo)函數(shù)對(duì)應(yīng)的三個(gè)約束條件即一個(gè)規(guī)劃模型，然后按照這個(gè)規(guī)劃模型對(duì)獲取的目標(biāo)離場(chǎng)程序進(jìn)行規(guī)劃處理，則可以在復(fù)雜終端管制區(qū)內(nèi)，能保證交叉程序之間的空間間隔優(yōu)化協(xié)調(diào)，在考慮到與其它交叉程序之間的間隔的前提下最大程度減少對(duì)航路點(diǎn)上的高度限制。

本發(fā)明實(shí)施例提供的一種持續(xù)爬升運(yùn)行的離場(chǎng)程序優(yōu)化方法，包括：獲取待規(guī)劃的目標(biāo)離場(chǎng)程序以及與目標(biāo)離場(chǎng)程序交叉的交叉離場(chǎng)程序和交叉進(jìn)場(chǎng)程序；根據(jù)交叉離場(chǎng)程序和交叉進(jìn)場(chǎng)程序?qū)δ繕?biāo)離場(chǎng)程序的高度上限和高度下限的制約條件，計(jì)算目標(biāo)離場(chǎng)程序?qū)?yīng)的目標(biāo)函數(shù)；根據(jù)交叉離場(chǎng)程序和交叉進(jìn)場(chǎng)程序?qū)δ繕?biāo)離場(chǎng)程序的預(yù)設(shè)制約條件，計(jì)算目標(biāo)函數(shù)對(duì)應(yīng)的約束條件；根據(jù)目標(biāo)函數(shù)和約束條件對(duì)應(yīng)的規(guī)劃模型，對(duì)目標(biāo)離場(chǎng)程序進(jìn)行規(guī)劃處理，與現(xiàn)有技術(shù)中的在復(fù)雜多機(jī)場(chǎng)運(yùn)行的終端管制區(qū)內(nèi)，無(wú)法連續(xù)使用持續(xù)爬升的飛行方式相比，其考慮交叉離場(chǎng)程序和交叉進(jìn)場(chǎng)程序?qū)δ繕?biāo)離場(chǎng)程序的所有的制約條件，建立包括目標(biāo)離場(chǎng)程序的目標(biāo)函數(shù)和約束條件的規(guī)劃模型，并通過(guò)該規(guī)劃模型對(duì)目標(biāo)飛機(jī)的離場(chǎng)程序進(jìn)行優(yōu)化，使得在考慮到目標(biāo)離場(chǎng)程序與其它交叉程序之間的間隔的前提下最大程度減少對(duì)目標(biāo)離場(chǎng)程序的航路點(diǎn)上的高度限制。

進(jìn)一步來(lái)說(shuō)，上述步驟102中計(jì)算目標(biāo)函數(shù)的具體方法如下：根據(jù)所述交叉離場(chǎng)程序和所述交叉進(jìn)場(chǎng)程序?qū)λ瞿繕?biāo)離場(chǎng)程序的高度上限和高度下限的制約條件，計(jì)算所述目標(biāo)離場(chǎng)程序?qū)?yīng)的目標(biāo)函數(shù)其中，是U_i可行的最大值，D_i系指從第一個(gè)航路點(diǎn)T₁到第i個(gè)航路點(diǎn)的累計(jì)距離，r_max系指飛機(jī)的最大爬升梯度；所述爬升梯度是每單位地面距離的高度增益。

具體的，為了確保飛機(jī)在離場(chǎng)期間能夠按照最優(yōu)剖面來(lái)持續(xù)爬升，就應(yīng)當(dāng)減少離場(chǎng)程序沿途限高的制約性。從持續(xù)爬升操作的角度來(lái)說(shuō)，總體上航路點(diǎn)上的高度上限比下限的制約性更強(qiáng)，因?yàn)轱w機(jī)到達(dá)高度上限后就得停止爬升并開始平飛，直至到達(dá)下一個(gè)航路點(diǎn)。因此，本發(fā)明實(shí)施例按照下面的公式3所示的離場(chǎng)程序沿途可行的最大數(shù)值來(lái)計(jì)算了最大程度提高航路點(diǎn)高度上限的目標(biāo)函數(shù)。

其中是U_i可行的最大值，可以采用公式來(lái)算得，其中D_i系指從第一個(gè)航路點(diǎn)T₁到第i個(gè)航路點(diǎn)的累計(jì)距離，r_max系指飛機(jī)的最大爬升梯度。需要注意的是，本發(fā)明實(shí)施例對(duì)爬升梯度的定義是每單位地面距離的高度增益。

進(jìn)一步的，交叉離場(chǎng)程序和交叉進(jìn)場(chǎng)程序主要在爬升性能、間隔距離和最后一個(gè)航路點(diǎn)的高度上下限這三個(gè)方面制約目標(biāo)離場(chǎng)程序，因此，本發(fā)明實(shí)施例計(jì)算這三個(gè)方面對(duì)應(yīng)的約束條件，具體方法如下：

第一種，針對(duì)交叉離場(chǎng)程序和交叉進(jìn)場(chǎng)程序在爬升性能方面對(duì)目標(biāo)離場(chǎng)程序的制約：根據(jù)所述交叉離場(chǎng)程序和交叉進(jìn)場(chǎng)程序?qū)λ瞿繕?biāo)離場(chǎng)程序的爬升性能制約條件，計(jì)算所述目標(biāo)函數(shù)對(duì)應(yīng)的爬升性能約束條件L_i-1≤L_i≤L_i-1+d_i·r_min for i＝2,3,…,N；其中，d_i系指第i-1和第i個(gè)航路點(diǎn)之間的距離；r_min系指要求飛機(jī)達(dá)到的最小爬升梯度；第i個(gè)航路點(diǎn)的高度下限大于或者等于第i-1個(gè)航路點(diǎn)的高度下限，第i個(gè)航路點(diǎn)的高度上限大于或者等于第i-1個(gè)航路點(diǎn)的高度上限，即U_i-1≤U_i for i＝2,3,…N。

具體的，爬升性能的約束條件：飛行程序應(yīng)該針對(duì)爬升性能最低的飛機(jī)來(lái)設(shè)計(jì)。換句話說(shuō)，飛行程序中后續(xù)航路點(diǎn)上高度下線的增量不得超過(guò)依據(jù)最小爬升梯度來(lái)算得的高度增量。因此，本發(fā)明實(shí)施例的目標(biāo)程序上第i個(gè)航路點(diǎn)的高度下限L_i就必須符合以下條件：

L_i-1≤L_i≤L_i-1+d_i·r_min for i＝2,3,…,N (4)

其中d_i系指第i-1和第i個(gè)航路點(diǎn)之間的距離；r_min系指要求飛機(jī)達(dá)到的最小爬升梯度。注意下限不能低于前一個(gè)航路點(diǎn)的下限。與高度下限不同的是，高度上限U_i只要不低于前一個(gè)航路點(diǎn)的上限即可，此外不受其它制約。

U_i-1≤U_i for i＝2,3,…N (5)

第二種，針對(duì)交叉離場(chǎng)程序和交叉進(jìn)場(chǎng)程序在間隔距離方面對(duì)目標(biāo)離場(chǎng)程序的制約：根據(jù)所述交叉離場(chǎng)程序和交叉進(jìn)場(chǎng)程序?qū)λ瞿繕?biāo)離場(chǎng)程序的間隔距離制約條件，計(jì)算所述目標(biāo)函數(shù)對(duì)應(yīng)的間隔距離約束條件或者其中，h_s系指飛機(jī)之間的垂直間隔標(biāo)準(zhǔn)。

具體的，間隔距離約束條件：目標(biāo)程序T要與跟它相交的另一個(gè)程序G^K保持間隔。程序之間的間隔可以通過(guò)交叉航路點(diǎn)上的垂直間隔來(lái)保證。我們分別以T_i和來(lái)對(duì)應(yīng)T和G^K的交叉航路點(diǎn)，對(duì)應(yīng)的，這些航路點(diǎn)指定的高度上下限就應(yīng)當(dāng)滿足下列制約條件。

或者

其中h_s系指飛機(jī)之間的垂直間隔標(biāo)準(zhǔn)。目標(biāo)程序T的位置既可以高于、也可以低于與它相交的程序G^K，如圖3所示。

第三種，針對(duì)交叉離場(chǎng)程序和交叉進(jìn)場(chǎng)程序在最后一個(gè)航路點(diǎn)的高度上下限方面對(duì)目標(biāo)離場(chǎng)程序的制約：根據(jù)所述交叉離場(chǎng)程序和交叉進(jìn)場(chǎng)程序?qū)λ瞿繕?biāo)離場(chǎng)程序的最后一個(gè)航路點(diǎn)的高度上下限制約條件，計(jì)算所述目標(biāo)函數(shù)對(duì)應(yīng)的最后一個(gè)航路點(diǎn)的高度上下限制約束條件L_N＝L_F,U_N＝U_F；其中，同一航路點(diǎn)的高度上限大于或者等于該航路點(diǎn)的高度下限，即L_i＝U_i for i＝1,2,…N。

具體的，其它約束條件：其他約束條件為交叉離場(chǎng)程序和交叉進(jìn)場(chǎng)程序在最后一個(gè)航路點(diǎn)的高度上下限方面對(duì)目標(biāo)離場(chǎng)程序的制約條件，本發(fā)明實(shí)施例將目標(biāo)程序最后一個(gè)航路點(diǎn)(也就是EGOBA)上的高度上下限視作固定值，出于操作方面的各種考慮(比如航路空域越頂航線的最低巡航高度)，最后一個(gè)航路點(diǎn)上的限高通常都是不變的，故本發(fā)明實(shí)施例以T^F＝[U_F L_F]來(lái)表示目標(biāo)程序最終航路點(diǎn)的高度范圍，對(duì)應(yīng)的，上述航路點(diǎn)上的高度上下限就用以下公式來(lái)算出：

L_N＝L_F,U_N＝U_F (8)

最后，高度上限還應(yīng)當(dāng)?shù)扔诨蚋哂谕缓铰伏c(diǎn)的高度下限，如下公式9所示：

L_i＝U_i for i＝1,2,…N (9)

具體的，本發(fā)明實(shí)施例所提議的持續(xù)爬升運(yùn)行的離場(chǎng)程序優(yōu)化方法應(yīng)用到上述的離場(chǎng)程序EGOBA 1K中，對(duì)離場(chǎng)程序EGOBA 1K的航路點(diǎn)高度上限進(jìn)行了最大化，同時(shí)也考慮了與跟這一程序相交的其它程序之間的間隔，要求飛機(jī)達(dá)到的最低爬升梯度(r_min)被定為6.5％，該數(shù)值是《航空資料匯編》(Aeronautical Information Publication)中發(fā)布的數(shù)值。本發(fā)明實(shí)施例則依據(jù)國(guó)際民航組織(ICAO)的文件，將垂直間隔最低值(h_s)定為1000英尺，以保證飛機(jī)的飛行的各種操作均符合規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。

下面將本發(fā)明實(shí)施例提供的上述持續(xù)爬升運(yùn)行的離場(chǎng)程序優(yōu)化方法應(yīng)用到某國(guó)際機(jī)場(chǎng)離場(chǎng)程序優(yōu)化中，下面對(duì)其結(jié)果進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明：

圖4顯示了按照EGOBA 1K程序優(yōu)化(即待規(guī)劃的目標(biāo)離場(chǎng)程序，即目標(biāo)程序)的和現(xiàn)行的高度上限值、在飛機(jī)最大爬升速度下的離場(chǎng)高度剖面。從圖4中可以看出，優(yōu)化后的目標(biāo)程序的爬升初期高度比現(xiàn)有技術(shù)對(duì)該目標(biāo)程序的處理得到的爬升初期高度提高了。現(xiàn)行程序在SI704航路點(diǎn)上的限高是5000英尺，而優(yōu)化后的結(jié)果顯示出SI704航路點(diǎn)的限高可以放寬到8567英尺。對(duì)JUNHA和SI740設(shè)置的10000英尺的上限仍然不變，這是確保與在11000英尺左右的高度穿過(guò)SI740而進(jìn)入金浦國(guó)際機(jī)場(chǎng)、處于降落階段的進(jìn)場(chǎng)飛機(jī)保持間隔所必需的平飛航段。航路點(diǎn)之間每個(gè)航段的詳細(xì)結(jié)果列在表1中。

表1

本發(fā)明實(shí)施例提出了一種持續(xù)爬升運(yùn)行的離場(chǎng)程序優(yōu)化方法，其采用混合整數(shù)線性規(guī)劃來(lái)進(jìn)行處理，能夠針對(duì)待規(guī)劃的離場(chǎng)程序的高度上限進(jìn)行優(yōu)化，同時(shí)也能保證與其它飛行程序之間的間隔也能得到保證。為驗(yàn)證本發(fā)明實(shí)施例提供的一種持續(xù)爬升的離場(chǎng)程序混合整數(shù)規(guī)劃方法的效果，本發(fā)明實(shí)施例將上述方法應(yīng)用到某國(guó)際機(jī)場(chǎng)的離場(chǎng)程序中，證明上述方法得到了較好的效果；其中，再次優(yōu)化后的新程序在圖5中以黑色實(shí)線進(jìn)行顯示。

本發(fā)明實(shí)施例提供的一種持續(xù)爬升運(yùn)行的離場(chǎng)程序優(yōu)化方法，包括：獲取待規(guī)劃的目標(biāo)離場(chǎng)程序以及與目標(biāo)離場(chǎng)程序交叉的離場(chǎng)程序和進(jìn)場(chǎng)程序；根據(jù)交叉離場(chǎng)程序和進(jìn)場(chǎng)程序?qū)δ繕?biāo)離場(chǎng)程序的高度上限和高度下限的制約條件，計(jì)算目標(biāo)離場(chǎng)程序?qū)?yīng)的目標(biāo)函數(shù)；根據(jù)交叉離場(chǎng)程序和進(jìn)場(chǎng)程序?qū)δ繕?biāo)離場(chǎng)程序的制約條件，計(jì)算目標(biāo)函數(shù)對(duì)應(yīng)的約束條件；根據(jù)目標(biāo)函數(shù)和約束條件對(duì)應(yīng)的規(guī)劃模型，對(duì)目標(biāo)離場(chǎng)程序進(jìn)行優(yōu)化處理，與現(xiàn)有技術(shù)中的在多個(gè)機(jī)場(chǎng)同時(shí)運(yùn)行的終端管制區(qū)內(nèi)，無(wú)法連續(xù)使用持續(xù)爬升的飛行方式相比，其考慮了交叉離場(chǎng)程序和進(jìn)場(chǎng)程序?qū)δ繕?biāo)離場(chǎng)程序所有的制約條件，建立包括目標(biāo)離場(chǎng)程序的目標(biāo)函數(shù)和約束條件的規(guī)劃模型，并通過(guò)該規(guī)劃模型對(duì)目標(biāo)飛機(jī)的離場(chǎng)程序進(jìn)行優(yōu)化，使得在考慮到目標(biāo)離場(chǎng)程序與其它交叉程序之間的間隔的前提下最大程度減少對(duì)目標(biāo)離場(chǎng)程序的航路點(diǎn)上的高度限制。

本發(fā)明實(shí)施例提供了一種持續(xù)爬升運(yùn)行的離場(chǎng)程序優(yōu)化裝置，所述裝置用于執(zhí)行上述持續(xù)爬升運(yùn)行的離場(chǎng)程序優(yōu)化方法，參考圖6，所述裝置包括：

航路點(diǎn)抽取模塊11，用于獲取待規(guī)劃的目標(biāo)離場(chǎng)程序以及與目標(biāo)離場(chǎng)程序交叉的離場(chǎng)程序和進(jìn)場(chǎng)程序；其中，目標(biāo)離場(chǎng)程序、交叉離場(chǎng)程序以及交叉進(jìn)場(chǎng)程序均對(duì)應(yīng)有預(yù)設(shè)航路點(diǎn)；

目標(biāo)函數(shù)計(jì)算模塊12，用于根據(jù)交叉離場(chǎng)程序和交叉進(jìn)場(chǎng)程序?qū)δ繕?biāo)離場(chǎng)程序的高度上限和高度下限的制約條件，計(jì)算目標(biāo)離場(chǎng)程序?qū)?yīng)的目標(biāo)函數(shù)；其中，目標(biāo)函數(shù)用于最大程度提高目標(biāo)離場(chǎng)程序的航路點(diǎn)的高度上限；

約束條件計(jì)算模塊13，用于根據(jù)交叉離場(chǎng)程序和交叉進(jìn)場(chǎng)程序?qū)δ繕?biāo)離場(chǎng)程序的預(yù)設(shè)制約條件，計(jì)算目標(biāo)函數(shù)對(duì)應(yīng)的約束條件；其中，預(yù)設(shè)制約條件至少包括：爬升性能制約條件、間隔距離制約條件和最后一個(gè)航路點(diǎn)的高度上下限制約條件；約束條件至少包括：爬升性能約束條件、間隔距離約束條件和最后一個(gè)航路點(diǎn)的高度上下限制約束條件；

規(guī)劃處理模塊14，用于根據(jù)目標(biāo)函數(shù)和約束條件對(duì)應(yīng)的規(guī)劃模型，對(duì)目標(biāo)離場(chǎng)程序進(jìn)行規(guī)劃處理。

進(jìn)一步的，參考圖7，上述持續(xù)爬升運(yùn)行的離場(chǎng)程序優(yōu)化裝置中，目標(biāo)函數(shù)計(jì)算模塊12包括：

目標(biāo)函數(shù)計(jì)算單元121，用于根據(jù)交叉離場(chǎng)程序和交叉進(jìn)場(chǎng)程序?qū)δ繕?biāo)離場(chǎng)程序的高度上限和高度下限的制約條件，計(jì)算目標(biāo)離場(chǎng)程序?qū)?yīng)的目標(biāo)函數(shù)其中，是U_i可行的最大值，D_i系指從第一個(gè)航路點(diǎn)T₁到第i個(gè)航路點(diǎn)的累計(jì)距離，r_max系指飛機(jī)的最大爬升梯度；爬升梯度是每單位地面距離的高度增益；

設(shè)置單元122，用于將目標(biāo)函數(shù)計(jì)算單元計(jì)算的目標(biāo)函數(shù)設(shè)置為目標(biāo)離場(chǎng)程序?qū)?yīng)的目標(biāo)函數(shù)。

進(jìn)一步的，交叉離場(chǎng)程序和交叉進(jìn)場(chǎng)程序主要在爬升性能、間隔距離和最后一個(gè)航路點(diǎn)的高度上下限這三個(gè)方面制約目標(biāo)離場(chǎng)程序，因此，本發(fā)明實(shí)施例計(jì)算這三個(gè)方面對(duì)應(yīng)的約束條件，進(jìn)一步的，參考圖8，上述持續(xù)爬升運(yùn)行的離場(chǎng)程序優(yōu)化裝置中，約束條件計(jì)算模塊13包括：

爬升性能約束條件計(jì)算單元131，用于根據(jù)交叉離場(chǎng)程序和交叉進(jìn)場(chǎng)程序?qū)δ繕?biāo)離場(chǎng)程序的爬升性能制約條件，計(jì)算目標(biāo)函數(shù)對(duì)應(yīng)的爬升性能約束條件L_i-1≤L_i≤L_i-1+d_i·r_min for i＝2,3,…,N；其中，d_i系指第i-1和第i個(gè)航路點(diǎn)之間的距離；r_min系指要求飛機(jī)達(dá)到的最小爬升梯度；第i個(gè)航路點(diǎn)的高度下限大于或者等于第i-1個(gè)航路點(diǎn)的高度下限，第i個(gè)航路點(diǎn)的高度上限大于或者等于第i-1個(gè)航路點(diǎn)的高度上限，即U_i-1≤U_i for i＝2,3,…N；

間隔距離約束條件計(jì)算單元132，用于根據(jù)交叉離場(chǎng)程序和交叉進(jìn)場(chǎng)程序?qū)δ繕?biāo)離場(chǎng)程序的間隔距離制約條件，計(jì)算目標(biāo)函數(shù)對(duì)應(yīng)的間隔距離約束條件或者其中，h_s系指飛機(jī)之間的垂直間隔標(biāo)準(zhǔn)；

高度上下限制約束條件計(jì)算單元133，用于根據(jù)交叉離場(chǎng)程序和交叉進(jìn)場(chǎng)程序?qū)δ繕?biāo)離場(chǎng)程序的最后一個(gè)航路點(diǎn)的高度上下限制約條件，計(jì)算目標(biāo)函數(shù)對(duì)應(yīng)的最后一個(gè)航路點(diǎn)的高度上下限制約束條件L_N＝L_F,U_N＝U_F；其中，同一航路點(diǎn)的高度上限大于或者等于該航路點(diǎn)的高度下限，即L_i＝U_i for i＝1,2,…N。

本發(fā)明實(shí)施例提供的一種持續(xù)爬升運(yùn)行的離場(chǎng)程序優(yōu)化裝置，與現(xiàn)有技術(shù)中的在多個(gè)機(jī)場(chǎng)同時(shí)運(yùn)行的終端管制區(qū)內(nèi)，無(wú)法連續(xù)使用持續(xù)爬升的飛行方式相比，其考慮交叉離場(chǎng)程序和交叉進(jìn)場(chǎng)程序?qū)δ繕?biāo)離場(chǎng)程序的所有的制約條件，建立包括目標(biāo)離場(chǎng)程序的目標(biāo)函數(shù)和約束條件的規(guī)劃模型，并通過(guò)該規(guī)劃模型對(duì)目標(biāo)飛機(jī)的離場(chǎng)程序進(jìn)行優(yōu)化，使得在考慮到目標(biāo)離場(chǎng)程序與其它交叉程序之間的間隔的前提下最大程度減少對(duì)目標(biāo)離場(chǎng)程序的航路點(diǎn)上的高度限制。

本發(fā)明實(shí)施例所提供的進(jìn)行持續(xù)爬升運(yùn)行的離場(chǎng)程序優(yōu)化方法的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，包括存儲(chǔ)了程序代碼的計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，所述程序代碼包括的指令可用于執(zhí)行前面方法實(shí)施例中所述的方法，具體實(shí)現(xiàn)可參見方法實(shí)施例，在此不再贅述。

所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員可以清楚地了解到，為描述的方便和簡(jiǎn)潔，上述描述的系統(tǒng)、裝置和單元的具體工作過(guò)程，可以參考前述方法實(shí)施例中的對(duì)應(yīng)過(guò)程，在此不再贅述。

在本申請(qǐng)所提供的實(shí)施例中，應(yīng)該理解到，所揭露的系統(tǒng)、裝置和方法，可以通過(guò)其它的方式實(shí)現(xiàn)。以上所描述的裝置實(shí)施例僅僅是示意性的，例如，所述單元的劃分，僅僅為一種邏輯功能劃分，實(shí)際實(shí)現(xiàn)時(shí)可以有另外的劃分方式，又例如，多個(gè)單元或組件可以結(jié)合或者可以集成到另一個(gè)系統(tǒng)，或一些特征可以忽略，或不執(zhí)行。

另外，在本發(fā)明各個(gè)實(shí)施例中的各功能單元可以集成在一個(gè)處理單元中，也可以是各個(gè)單元單獨(dú)物理存在，也可以兩個(gè)或兩個(gè)以上單元集成在一個(gè)單元中。

所述功能如果以軟件功能單元的形式實(shí)現(xiàn)并作為獨(dú)立的產(chǎn)品銷售或使用時(shí)，可以存儲(chǔ)在一個(gè)計(jì)算機(jī)可讀取存儲(chǔ)介質(zhì)中?；谶@樣的理解，本發(fā)明的技術(shù)方案本質(zhì)上或者說(shuō)對(duì)現(xiàn)有技術(shù)做出貢獻(xiàn)的部分或者該技術(shù)方案的部分可以以軟件產(chǎn)品的形式體現(xiàn)出來(lái)，該計(jì)算機(jī)軟件產(chǎn)品存儲(chǔ)在一個(gè)存儲(chǔ)介質(zhì)中，包括若干指令用以使得一臺(tái)計(jì)算機(jī)設(shè)備(可以是個(gè)人計(jì)算機(jī)，服務(wù)器，或者網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等)執(zhí)行本發(fā)明各個(gè)實(shí)施例所述方法的全部或部分步驟。而前述的存儲(chǔ)介質(zhì)包括：U盤、移動(dòng)硬盤、只讀存儲(chǔ)器(ROM，Read-Only Memory)、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盤等各種可以存儲(chǔ)程序代碼的介質(zhì)。

以上所述，僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)以所述權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。