郭培勝

摘要：根據(jù)飛行計(jì)劃管理軟件研制需要，筆者展開了對民航飛行計(jì)劃沖突檢測的技術(shù)研究，主要研究了飛行計(jì)劃穿越限制飛行區(qū)域檢測方法及飛行計(jì)劃間沖突檢測方法。通過進(jìn)行預(yù)處理沖突檢測，排除了大量不具有沖突可能性對象，減少了沖突檢測處理計(jì)算量，節(jié)約了處理時(shí)間。

關(guān)鍵詞：飛行計(jì)劃;沖突檢測;區(qū)域沖突檢測

中圖分類號(hào)：TP319 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

限制飛行區(qū)域是指依據(jù)空域管理需要預(yù)先劃設(shè)空間區(qū)域，包括禁飛區(qū)、限制區(qū)、交戰(zhàn)區(qū)等。一般情況下，空中航空器不應(yīng)飛越該類區(qū)域，以避免不必要的誤傷。限制飛行區(qū)域是一個(gè)立體三維空間區(qū)域，在某個(gè)高度層上為多邊形或圓。

擬制民航飛行計(jì)劃時(shí)，將預(yù)先規(guī)定航班的機(jī)型、起飛時(shí)間、起飛機(jī)場、降落時(shí)間、降落機(jī)場、沿途航路等內(nèi)容。對民航飛行計(jì)劃進(jìn)行沖突檢測后，將形成沖突檢測結(jié)論。對于存在沖突的飛行計(jì)劃，將進(jìn)行沖突告警提示。經(jīng)人工核對后，管制員可進(jìn)一步協(xié)調(diào)與優(yōu)化航路，以消除計(jì)劃沖突。

1 沖突檢測處理框架

當(dāng)系統(tǒng)收到飛行計(jì)劃時(shí)，將對民航飛行計(jì)劃進(jìn)行沖突檢測，檢測該飛行計(jì)劃是否與區(qū)域、飛行計(jì)劃存在飛行沖突。沖突檢測處理具體步驟（圖1）如下：

①區(qū)域沖突檢測，檢測飛行計(jì)劃是否穿越限制飛行區(qū)域。

②當(dāng)存在區(qū)域沖突時(shí)，告警提示操作員：“XXX計(jì)劃與XXXX區(qū)域的沖突”，退出。

③飛行計(jì)劃間沖突檢測，檢測該民航飛行計(jì)劃與其他計(jì)劃是否存在位置和時(shí)間沖突。

④當(dāng)存在計(jì)劃間沖突時(shí)，告警提示操作員：“XXX計(jì)劃在XX航路段沖突”，退出。

⑤設(shè)置飛行計(jì)劃狀態(tài)，退出。

2 區(qū)域沖突檢測

區(qū)域沖突檢測主要檢測民航飛行計(jì)劃的航路是否穿越限制飛行區(qū)域。為了減少計(jì)算量，區(qū)域沖突檢測分為兩個(gè)步驟：區(qū)域沖突檢測預(yù)處理和區(qū)域沖突精細(xì)化檢測。通過區(qū)域沖突檢測預(yù)處理，排除大量無關(guān)的限制飛行區(qū)域，輸出疑似沖突區(qū)域;區(qū)域沖突精細(xì)化檢測則是對疑似沖突的限制飛行區(qū)域，進(jìn)一步精細(xì)化檢測，精準(zhǔn)形成區(qū)域沖突結(jié)論[1]。

2.1 區(qū)域沖突檢測預(yù)處理

區(qū)域沖突檢測預(yù)處理是依據(jù)飛行計(jì)劃航路信息，采用解析方法計(jì)算與評(píng)估民航飛行計(jì)劃是否穿越限制飛行區(qū)域情況。當(dāng)飛行航路與限制飛行區(qū)域相交，可以確定該飛行計(jì)劃存在區(qū)域沖突;當(dāng)航路不與限制飛行區(qū)域相交時(shí)，則計(jì)算飛行航路距離限制飛行區(qū)域的最小距離，當(dāng)最小距離小于某一門限值時(shí)，將該區(qū)域作為疑似沖突區(qū)域輸出，軟件將進(jìn)一步進(jìn)行區(qū)域沖突精細(xì)化檢測?；趨^(qū)域形狀（多邊形、圓形），沖突預(yù)處理應(yīng)用不同解析方法進(jìn)行計(jì)算，如下：

當(dāng)民航飛行計(jì)劃的各航路點(diǎn)坐標(biāo)為（Xi，Yi），飛行高度為Zi，i為路點(diǎn)序號(hào)，范圍是1～N（N為航路點(diǎn)總數(shù)）。

當(dāng)限制飛行區(qū)域?yàn)閳A形時(shí)，假定其高度范圍為Z低界～Z高界，中心為（Xo，Yo）。如果存在一個(gè)i使得下列不等式成立時(shí)，裁定該飛行計(jì)劃與限制飛行區(qū)域相交。因此，該飛行計(jì)劃存在區(qū)域沖突。

基于飛行方案的檢測方法能夠精確化形成沖突評(píng)估結(jié)果，滿足信息系統(tǒng)的實(shí)時(shí)要求。

4 結(jié)語

上述計(jì)算模型已應(yīng)用于信息系統(tǒng)研制中。當(dāng)存在沖突時(shí)，該模型能夠準(zhǔn)確地給出沖突時(shí)間段和沖突的航路段。實(shí)踐表明，該計(jì)算模型對于解決飛行計(jì)劃沖突預(yù)檢測非常有效。在后續(xù)研究中，將進(jìn)一步優(yōu)化精細(xì)化檢測計(jì)算方法，減少計(jì)算量，提高方法計(jì)算效率。

參考文獻(xiàn)

[1] 莊青，席玉華.民航飛行計(jì)劃集中處理系統(tǒng)建設(shè)現(xiàn)狀和未來趨勢[J].信息化研究，2019，45（5）：7-11.

[2] 蔣曉霜.空管自動(dòng)化系統(tǒng)飛行計(jì)劃航跡錯(cuò)相關(guān)問題研究[J].電聲技術(shù)，2019，43（9）：77-80.

[3] 王平，成磊峰.一種飛行軌跡實(shí)時(shí)預(yù)測與監(jiān)視告警的實(shí)現(xiàn)方法[J].計(jì)算機(jī)產(chǎn)品與流通，2019（1）：169-171.