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CN111968410A - 基于atc系统的航班经过航路点识别方法、系统及介质 - Google Patents

基于atc系统的航班经过航路点识别方法、系统及介质 Download PDF

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CN111968410A
CN111968410A CN202010817908.7A CN202010817908A CN111968410A CN 111968410 A CN111968410 A CN 111968410A CN 202010817908 A CN202010817908 A CN 202010817908A CN 111968410 A CN111968410 A CN 111968410A
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刘华章
欧昕
恵文晓
郝育松
曾元军
张军
伍旭淼
薛康
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Chengdu Civil Aviation Air Traffic Control Science & Technology Co ltd
Second Research Institute of CAAC
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Chengdu Civil Aviation Air Traffic Control Science & Technology Co ltd
Second Research Institute of CAAC
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Abstract

本发明提供基于ATC系统的航班经过航路点识别方法、系统及介质，方法包括：定义航班上一个过点为基准过点；执行过点识别步骤；当过点识别步骤识别到过点时，定义上一个识别到的过点为基准过点，重复执行所述过点识别步骤；所述过点识别步骤包括：获取航班当前的航路偏置；设置最大有效偏置；如果航班当前的航路偏置小于等于所述最大有效偏置时，获取航班当前的航向偏差角；如果航班当前的航向偏差角小于等于预设的最大偏差角时，判定航班在当前所属航段上飞行，定义所属航段之前的航路点为过点。该方法能够更及时、更有效、更智能地识别出航班经过的航路点，为管制员提供偏航安全提示、预计航线显示等信息。

Description

基于ATC系统的航班经过航路点识别方法、系统及介质
技术领域
本发明属于空中交通管制技术领域，具体涉及基于ATC系统的航班经过航路点识别方法、系统及介质。
背景技术
空中交通管制自动化系统(Air Traffic Control System简称ATC系统)是供空中交通管制员实时掌握空中飞行态势、实施空中交通管制的最重要技术工具。
飞机飞行的路线，称为空中交通线，简称航线。飞机的航线不仅确定了飞机飞行具体方向、起讫点和经停点，而且还根据空中交通管制的需要，规定了航线的宽度和飞行高度，以维护空中交通秩序，保证飞行安全。航线是由配置在航路中心线上和空中走廊进出口的导航台站连接而成，以下称这些导航台站为航路点。
识别经过航路点是根据当前航空器动态、航路点位置、航线走向，识别航班是否已经经过某航路点，需要飞向下一个航路点。合理、准确地识别出过点，有助于ATC系统计算偏离航线距离、中期冲突预测和航班预计落地时间等，以便更及时、更有效的为管制员提供偏航安全提示、流量预测和预计移交协调等信息。
传统识别经过航路点是基于航段的方式，即航班属于哪个航段范围，航段的范围由相邻航段的角平分线决定。参见图1，首航路点A角平分线认为是通过A垂直于AB的线，其左侧为范围1，认为航班未进入航路；航路点B连接航段的角平分线左侧、航路点A角平分线右侧为范围2，当航班位于此范围时认为已经过航路点A；航路点B连接航段的角平分线右侧、尾航路点角平分线左侧为范围3，航班位于此范围时认为已经经过点B；航班位于尾航路点C右侧时，即范围4，认为航班已经过C，飞完航路。特别地，当航班处于多个航段的范围时，认为其处于距离其最近的航段范围内。
传统方法和管制员预期结果存在偏差。航段范围是一个相对开放的空间，忽略了航路具有宽度的特性。管制员指挥飞机飞行时需要指定目标导航点，如果航班偏离导航点太远，按照传统方法仍然可以识别为已过，这种超出航路宽度也识别为已经过点的方式和管制预期是相悖的。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种基于ATC系统的航班经过航路点识别方法、系统及介质，更准确、更符合管制需求地识别出航班经过的航路点。
第一方面，一种基于ATC系统的航班经过航路点识别方法，包括：
定义航班上一个过点为基准过点；
执行过点识别步骤；
当过点识别步骤识别到过点时，定义上一个识别到的过点为基准过点，重复执行所述过点识别步骤；
所述过点识别步骤包括：
获取航班当前的航路偏置；
设置最大有效偏置；
如果航班当前的航路偏置小于等于所述最大有效偏置时，获取航班当前的航向偏差角；
如果航班当前的航向偏差角小于等于预设的最大偏差角时，判定航班在当前所属航段上飞行，定义所属航段之前的航路点为过点。
优选地，所述最大偏差角取值为15°～45°。
优选地，所述航路偏置为航班与当前所属航段的距离。
优选地，所述过点识别步骤还包括：
当航班当前的航路偏置大于所述最大有效偏置时，定义航班当前的航路偏置为所述最大有效偏置。
第二方面，一种基于ATC系统的航班经过航路点识别系统，包括：
采集模块：用于定义航班上一个过点为基准过点；
过点识别模块：用于执行过点识别步骤，当过点识别步骤识别到过点时，定义上一个识别到的过点为基准过点，重复执行所述过点识别步骤；
所述过点识别步骤包括：
获取航班当前的航路偏置；
设置最大有效偏置；
如果航班当前的航路偏置小于等于所述最大有效偏置时，获取航班当前的航向偏差角；
如果航班当前的航向偏差角小于等于预设的最大偏差角时，判定航班在当前所属航段上飞行，定义所属航段之前的航路点为过点。
优选地，所述最大偏差角取值为15°～45°。
优选地，所述航路偏置为航班与当前所属航段的距离。
优选地，所述过点识别步骤还包括：
当航班当前的航路偏置大于所述最大有效偏置时，定义航班当前的航路偏置为所述最大有效偏置。
第三方面，一种系统，包括处理器和存储器，所述处理器和存储器相互连接，其中，所述存储器用于存储计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，所述处理器被配置用于调用所述程序指令，执行第一方面所述的方法。
第四方面，一种计算机可读存储介质，所述计算机存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，所述程序指令当被处理器执行时使所述处理器执行第一方面所述的方法。
由上述技术方案可知，本发明提供的一种基于ATC系统的航班经过航路点识别方法、系统及介质，能够更及时、更有效、更智能地识别出航班经过的航路点，为管制员提供偏航安全提示、预计航线显示等信息。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
图1为背景技术提供的传统识别经过航路点方法的示意图。
图2为实施例一提供的航班经过航路点识别方法的流程图。
图3为实施例一提供的航班经过航路点识别方法的示意图。
图4为实施例二提供的航班经过航路点识别系统的模块框图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。
应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
还应当理解，在此本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明。如在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。
如在本说明书和所附权利要求书中所使用的那样，术语“如果”可以依据上下文被解释为“当...时”或“一旦”或“响应于确定”或“响应于检测到”。类似地，短语“如果确定”或“如果检测到[所描述条件或事件]”可以依据上下文被解释为意指“一旦确定”或“响应于确定”或“一旦检测到[所描述条件或事件]”或“响应于检测到[所描述条件或事件]”。
实施例一：
一种基于ATC系统的航班经过航路点识别方法，参见图2、3，包括：
S1：定义航班上一个过点为基准过点；
具体地，当历史过点信息(即上一个过点)未知时，需要使用传统过点识别方法识别出过点，定义识别到的上一个过点为基准过点。
传统过点识别方法中，航班的计划和系统航迹关联时，需考虑系统航迹距离航线的距离。如果距离太大则不能相关，此时就不存在历史过点信息，可以采用传统过点识别方法识别：首先计算航班所属航段，进而计算航迹偏离航线的距离，成功相关后得到过点。如果航班的航线改变时，之前的过点失效，即历史过点信息未知，采用传统过点识别方法识别过点，该方法基于航段的最短距离识别过点，更符合管制期望。
执行过点识别步骤；所述过点识别步骤包括：
S2：获取航班当前的航路偏置；
S3：设置最大有效偏置；
S4：判断航班当前的航路偏置是否小于等于所述最大有效偏置，如果是，执行步骤S5，否则返回步骤S4；
S5：获取航班当前的航向偏差角；
S6：判断航班当前的航向偏差角是否小于等于预设的最大偏差角，如果是，执行步骤S7，否则返回步骤S4；
S7：判定航班在当前所属航段上飞行，定义所属航段之前的航路点为过点；
S8：当过点识别步骤识别到过点时，定义上一个识别到的过点为基准过点，重复执行所述过点识别步骤；
具体地，过点识别步骤还可以基于归航自动纠正过点，实现跨越式过点的识别方法。例如如果航班从最大有效偏置Srmax外绕过下一个航路点，该方法可以进行进一步干预。此时需要利用回归航路判断航班对于航路的附着程度，即由最大有效偏置Srmax和最大偏差角θmax确定。例如图3中定义最大有效偏置Srmax为10000米，最大偏差角θmax为30°，当航班在航段BC上飞行时，如果航班距离航段在10000米以内且航班航向和航段方向夹角(即航向偏差角)小于等于30°，则认为航班正在向航路点C飞行，所在航段的首航路点及前面所有航路点(即航路点B和航路点C)均已经过，实现跨越式过点。
该方法考虑了航班自然回归航路的判断。在航班偏离航路较远飞行时，如绕雷雨或限制区飞行，传统方法必须有人工干预才能正常计算过点。而该方法在绕飞完毕后，能自动回归航路，正确计算过点，及时纠正后续过点时间，可以减轻管制员的操作负荷，也可以避免由于管制未纠正航路导致无法对下一个管制单位自动协调等问题。
该方法能够更及时、更有效、更智能地识别出航班经过的航路点，为管制员提供偏航安全提示、预计航线显示等信息。
优选地，所述最大偏差角取值为15°～45°。
优选地，所述航路偏置为航班与当前所属航段的距离。
优选地，所述过点识别步骤还包括：
当航班当前的航路偏置大于所述最大有效偏置时，定义航班当前的航路偏置为所述最大有效偏置。
具体地，最大有效偏置Srmax的取值范围为10000～15000米。假设航班当前的航路偏置大于最大有效偏置Srmax时，设置航班当前的航路偏置为最大有效偏置Srmax。
实施例二：
一种基于ATC系统的航班经过航路点识别系统，参见图4，包括：
采集模块100：用于定义航班上一个过点为基准过点；
过点识别模块200：用于执行过点识别步骤，当过点识别步骤识别到过点时，定义上一个识别到的过点为基准过点，重复执行所述过点识别步骤；
所述过点识别步骤包括：
获取航班当前的航路偏置；
设置最大有效偏置；
如果航班当前的航路偏置小于等于所述最大有效偏置时，获取航班当前的航向偏差角；
如果航班当前的航向偏差角小于等于预设的最大偏差角时，判定航班在当前所属航段上飞行，定义所属航段之前的航路点为过点。
优选地，所述最大偏差角取值为15°～45°。
优选地，所述航路偏置为航班与当前所属航段的距离。
优选地，所述过点识别步骤还包括：
当航班当前的航路偏置大于所述最大有效偏置时，定义航班当前的航路偏置为所述最大有效偏置。
该系统能够更及时、更有效、更智能地识别出航班经过的航路点，为管制员提供偏航安全提示、预计航线显示等信息。
在本实施例中所揭露的系统可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另外，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口、装置或单元的间接耦合或通信连接，也可以是电的，机械的或其它的形式连接。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本发明实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以是两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分，或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
本发明实施例所提供的系统，为简要描述，实施例部分未提及之处，可参考前述方法实施例中相应内容。
实施例三：
一种系统，包括处理器和存储器，所述处理器和存储器相互连接，其中，所述存储器用于存储计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，所述处理器被配置用于调用所述程序指令，执行实施例一所述的方法。
应当理解，在本发明实施例中，所称处理器可以是中央处理单元(CentralProcessing Unit，CPU)，该处理器还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(DigitalSignal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
该存储器可以包括只读存储器和随机存取存储器，并向处理器提供指令和数据。存储器的一部分还可以包括非易失性随机存取存储器。例如，存储器还可以存储设备类型的信息。
本发明实施例所提供的系统，为简要描述，实施例部分未提及之处，可参考前述方法实施例中相应内容。
实施例四：
一种计算机可读存储介质，所述计算机存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，所述程序指令当被处理器执行时使所述处理器执行实施例一所述的方法。
所述计算机可读存储介质可以是前述任一实施例所述的终端的内部存储单元，例如终端的硬盘或内存。所述计算机可读存储介质也可以是所述终端的外部存储设备，例如所述终端上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card,SMC)，安全数字(SecureDigital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。进一步地，所述计算机可读存储介质还可以既包括所述终端的内部存储单元也包括外部存储设备。所述计算机可读存储介质用于存储所述计算机程序以及所述终端所需的其他程序和数据。所述计算机可读存储介质还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
本发明实施例所提供的介质，为简要描述，实施例部分未提及之处，可参考前述方法实施例中相应内容。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (10)

1.一种基于ATC系统的航班经过航路点识别方法，其特征在于，包括：
定义航班上一个过点为基准过点；
执行过点识别步骤；
当过点识别步骤识别到过点时，定义上一个识别到的过点为基准过点，重复执行所述过点识别步骤；
所述过点识别步骤包括：
获取航班当前的航路偏置；
设置最大有效偏置；
如果航班当前的航路偏置小于等于所述最大有效偏置时，获取航班当前的航向偏差角；
如果航班当前的航向偏差角小于等于预设的最大偏差角时，判定航班在当前所属航段上飞行，定义所属航段之前的航路点为过点。
2.根据权利要求1所述基于ATC系统的航班经过航路点识别方法，其特征在于，
所述最大偏差角取值为15°～45°。
3.根据权利要求1所述基于ATC系统的航班经过航路点识别方法，其特征在于，
所述航路偏置为航班与当前所属航段的距离。
4.根据权利要求1所述基于ATC系统的航班经过航路点识别方法，其特征在于，所述过点识别步骤还包括：
当航班当前的航路偏置大于所述最大有效偏置时，定义航班当前的航路偏置为所述最大有效偏置。
5.一种基于ATC系统的航班经过航路点识别系统，其特征在于，包括：
采集模块：用于定义航班上一个过点为基准过点；
过点识别模块：用于执行过点识别步骤，当过点识别步骤识别到过点时，定义上一个识别到的过点为基准过点，重复执行所述过点识别步骤；
所述过点识别步骤包括：
获取航班当前的航路偏置；
设置最大有效偏置；
如果航班当前的航路偏置小于等于所述最大有效偏置时，获取航班当前的航向偏差角；
如果航班当前的航向偏差角小于等于预设的最大偏差角时，判定航班在当前所属航段上飞行，定义所属航段之前的航路点为过点。
6.根据权利要求5所述基于ATC系统的航班经过航路点识别系统，其特征在于，
所述最大偏差角取值为15°～45°。
7.根据权利要求5所述基于ATC系统的航班经过航路点识别系统，其特征在于，
所述航路偏置为航班与当前所属航段的距离。
8.根据权利要求5所述基于ATC系统的航班经过航路点识别系统，其特征在于，所述过点识别步骤还包括：
当航班当前的航路偏置大于所述最大有效偏置时，定义航班当前的航路偏置为所述最大有效偏置。
9.一种系统，其特征在于，包括处理器和存储器，所述处理器和存储器相互连接，其中，所述存储器用于存储计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，所述处理器被配置用于调用所述程序指令，执行如权利要求1-4任一项所述的方法。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，所述程序指令当被处理器执行时使所述处理器执行如权利要求1-4任一项所述的方法。
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