專(zhuān)利名稱(chēng)：一種空中目標(biāo)的沖突解決方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及空中交通安全的沖突解決技術(shù)，屬于空中交通管制領(lǐng)域，尤其涉及一種空中目標(biāo)的沖突解決方法。
背景技術(shù)：
ADS (Automatic Dependent Surveillance 自動(dòng)相關(guān)監(jiān)視)是 ICAO (國(guó)際民用航空組織)在新航行系統(tǒng)中所推薦的一種新興的監(jiān)視技術(shù)。所謂自動(dòng)相關(guān)監(jiān)視系統(tǒng)，是指記載導(dǎo)航系統(tǒng)獲得的導(dǎo)航信息，通過(guò)衛(wèi)星數(shù)據(jù)鏈或甚高頻空一地/空一空數(shù)據(jù)鏈，自動(dòng)實(shí)時(shí)地發(fā)送到空中接收和處理系統(tǒng)，經(jīng)過(guò)接收處理將周邊空域交通態(tài)勢(shì)信息提交飛行員感知。ADS-B 是以廣播的方式對(duì)外發(fā)送自動(dòng)相關(guān)監(jiān)視信息。隨著ADS-B技術(shù)在民航、通航和軍航領(lǐng)域的發(fā)展和逐漸應(yīng)用，極大地提高了空域允許容納的飛行器數(shù)量，提高空域密度和使用效率。但是，隨之而來(lái)的安全問(wèn)題也逐漸突出，為了提高安全性能，增強(qiáng)飛行靈活性，以及滿(mǎn)足日益增長(zhǎng)的航空產(chǎn)業(yè)需要的系統(tǒng)運(yùn)能， 需要一種對(duì)空中ADS-B目標(biāo)飛行沖突和碰撞可能性的定量計(jì)算方法，從而獲知其它飛機(jī)目標(biāo)對(duì)本機(jī)的威脅程度、沖突時(shí)間等信息。而現(xiàn)有技術(shù)中并沒(méi)有一種有效的對(duì)空中目標(biāo)沖突的解決方法，導(dǎo)致飛行員難以正確解決沖突。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的沒(méi)有一種有效的對(duì)空中目標(biāo)沖突的解決方法，導(dǎo)致飛行員難以正確解決沖突，因此有必要提供一種空中目標(biāo)的沖突解決方法，為飛行員提供合理有效的沖突解決建議。本發(fā)明公開(kāi)了一種空中目標(biāo)的沖突解決方法，其具體方法如下在本機(jī)周?chē)O(shè)置保護(hù)區(qū)域，所述保護(hù)區(qū)域?yàn)閳A柱體，本機(jī)內(nèi)設(shè)置沖突檢測(cè)模塊和沖突解決模塊，所述沖突檢測(cè)模塊檢測(cè)是否有目標(biāo)飛機(jī)進(jìn)入或?qū)⑦M(jìn)入本機(jī)保護(hù)區(qū)域，如果目標(biāo)飛機(jī)進(jìn)入或?qū)⑦M(jìn)入本機(jī)保護(hù)區(qū)域，報(bào)警模塊啟動(dòng)，發(fā)出報(bào)警信號(hào)，其中目標(biāo)飛機(jī)將進(jìn)入本機(jī)保護(hù)區(qū)域的閥值時(shí)間為 T ；所述沖突解決模塊根據(jù)檢測(cè)模塊檢測(cè)到的數(shù)據(jù)調(diào)整本機(jī)的航行方式。上述突檢測(cè)模塊的具體檢測(cè)方法為當(dāng)目標(biāo)飛機(jī)和本機(jī)相對(duì)垂直速度為0時(shí)，沖突產(chǎn)生的條件為目標(biāo)飛機(jī)垂直方向上已處于本機(jī)保護(hù)區(qū)
權(quán)利要求
1.一種空中目標(biāo)的沖突解決方法，其具體方法如下在本機(jī)周?chē)O(shè)置保護(hù)區(qū)域，所述保護(hù)區(qū)域?yàn)閳A柱體，本機(jī)內(nèi)設(shè)置沖突檢測(cè)模塊和沖突解決模塊，所述沖突檢測(cè)模塊檢測(cè)是否有目標(biāo)飛機(jī)進(jìn)入或?qū)⑦M(jìn)入本機(jī)保護(hù)區(qū)域，如果目標(biāo)飛機(jī)進(jìn)入或?qū)⑦M(jìn)入本機(jī)保護(hù)區(qū)域，報(bào)警模塊啟動(dòng)，發(fā)出報(bào)警信號(hào)，其中目標(biāo)飛機(jī)將進(jìn)入本機(jī)保護(hù)區(qū)域的閥值時(shí)間為T(mén) ；所述沖突解決模塊根據(jù)檢測(cè)模塊檢測(cè)到的數(shù)據(jù)調(diào)整本機(jī)的航行方式。
2.如權(quán)利要求1所述的沖突解決方法，其特征在于所述突檢測(cè)模塊的具體檢測(cè)方法為當(dāng)目標(biāo)飛機(jī)和本機(jī)相對(duì)垂直速度為0時(shí)，沖突產(chǎn)生的條件為目標(biāo)飛機(jī)垂直方向上已處于本機(jī)保護(hù)區(qū)，且目標(biāo)飛機(jī)水平方向上將進(jìn)入本機(jī)保護(hù)區(qū)L <了且么> 0 ；S=S0-Si , ^ = V0-Vi , S0為本機(jī)位置，V0為本機(jī)速度，J1為目標(biāo)飛機(jī)位置，Vi為目標(biāo)飛機(jī)速度；&、&、￥。、V1均為三維分量，D為保護(hù)區(qū)域底面半徑，H為保護(hù)區(qū)域垂直半高，Ss為本機(jī)和目標(biāo)飛機(jī)的垂直高度差。
3.如權(quán)利要求1所述的沖突解決方法，其特征在于所述突檢測(cè)模塊的檢測(cè)方法為當(dāng)目標(biāo)飛機(jī)和本機(jī)相對(duì)垂直速度不為0，沖突產(chǎn)生的條件為目標(biāo)飛機(jī)垂直方向及水平方向?qū)⑦M(jìn)入本機(jī)保護(hù)區(qū)-.t- < τ、 + > (>、 吻 <T、t^ >° t U，t吻 < t+ ；其中為目標(biāo)飛機(jī)垂直方向進(jìn)入本機(jī)保護(hù)區(qū)的時(shí)間，t^目標(biāo)飛機(jī)垂直方向離位置V力本機(jī)速度，&為目標(biāo)飛機(jī)位置Vi力目標(biāo)飛機(jī)速度，Vz為本機(jī)和目標(biāo)飛機(jī)相對(duì)垂直速度=J0 ,J1,Vo^V1均為三維分量，D為保護(hù)區(qū)域底面半徑，H為保護(hù)區(qū)域垂直半高，S力本機(jī)和目標(biāo)飛機(jī)的垂直高度差。
4.如權(quán)利要求1-3所述的沖突解決方法，其特征在于所述圓柱體的保護(hù)區(qū)域底面半徑 D為5海里，垂直半高H為500英尺。
5.如權(quán)利要求1-3所述的沖突解決方法，其特征在于所述沖突檢測(cè)方法包括計(jì)算產(chǎn)生沖突的時(shí)間，當(dāng)目標(biāo)飛機(jī)在垂直方向位于本機(jī)保護(hù)區(qū)內(nèi)，且當(dāng)水平方向進(jìn)入保護(hù)區(qū)時(shí)，沖突時(shí)間等于水平方向進(jìn)入保護(hù)區(qū)的時(shí)間-J4 =f_ ；當(dāng)目標(biāo)飛機(jī)在水平方向位于本機(jī)保護(hù)區(qū)， 且當(dāng)垂直方向進(jìn)入保護(hù)區(qū)時(shí)，沖突時(shí)間等于垂直方向進(jìn)入保護(hù)區(qū)的時(shí)間= 辦；當(dāng)垂直方向和水平方向都進(jìn)入保護(hù)區(qū)時(shí)，沖突時(shí)間等于水平、垂直方向均位于保護(hù)區(qū)的時(shí)間，即 temy成t-的最大值。
6.如權(quán)利要求5所述的沖突解決方法，其特征在于所述沖突檢測(cè)方法包括計(jì)算產(chǎn)生沖突的位置根據(jù)本機(jī)的三維坐標(biāo)位置
7.如權(quán)利要求5或6所述的沖突解決方法，其特征在于所述沖突解決模塊包括垂直方向上的沖突解決方式和水平方向的沖突解決方式。
8.如權(quán)利要求7所述的沖突解決方法，其特征在于垂直方向的沖突解決方式是改變本機(jī)的高度，通過(guò)計(jì)算發(fā)生沖突的時(shí)間和需要改變的本機(jī)高度，以及飛機(jī)當(dāng)前的垂直速度，可得本機(jī)避免沖突需要的上升/下降垂直速度上升速度Vup和下降速度vd。wn分別為其中.V丨丨.為本機(jī)在垂直方向上的初始速度，U為發(fā)生沖突的時(shí)間，H為保護(hù)區(qū)域垂直半高α—為需要改變的本機(jī)高度。
9.如權(quán)利要求7所述的沖突解決方法，其特征在于水平方向的沖突解決方式包括改變本機(jī)的水平飛行速度和水平角度，通過(guò)改變本機(jī)的水平速度和角度使目標(biāo)飛機(jī)的飛行軌跡與本機(jī)保護(hù)區(qū)邊沿相切，該切線即為最低改變解決沖突的飛行運(yùn)動(dòng)軌跡。
全文摘要
本發(fā)明涉及空中交通安全的沖突解決技術(shù)，本發(fā)明公開(kāi)了一種空中目標(biāo)的沖突解決方法，其具體方法如下在本機(jī)周?chē)O(shè)置保護(hù)區(qū)域，所述保護(hù)區(qū)域?yàn)閳A柱體，本機(jī)內(nèi)設(shè)置沖突檢測(cè)模塊和沖突解決模塊，所述沖突檢測(cè)模塊檢測(cè)是否有目標(biāo)飛機(jī)進(jìn)入或?qū)⑦M(jìn)入本機(jī)保護(hù)區(qū)域；所述沖突解決模塊根據(jù)檢測(cè)模塊檢測(cè)到的數(shù)據(jù)調(diào)整本機(jī)的航行方式。通過(guò)使用檢測(cè)模塊檢測(cè)是否有目標(biāo)飛機(jī)進(jìn)入或?qū)⑦M(jìn)入本機(jī)保護(hù)區(qū)域，使得飛行員較早獲知飛機(jī)發(fā)生的沖突和碰撞的可能性，及時(shí)調(diào)整飛行方案，避免沖突發(fā)生，通過(guò)沖突解決模塊調(diào)整本機(jī)的航行方式，給出飛行員的建議航行方式，更好地避免沖突的發(fā)生。
文檔編號(hào)G08G5/00GK102184647SQ20111012028
公開(kāi)日2011年9月14日 申請(qǐng)日期2011年5月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月11日
發(fā)明者肖玉 申請(qǐng)人:四川九洲電器集團(tuán)有限責(zé)任公司