一种基于指数函数的鸟击风险评估方法技术

本发明专利技术提供了一种基于指数函数的鸟击风险评估方法，用于航空中鸟击风险评估。本发明专利技术的鸟击风险评估方法，利用指数函数曲线建立鸟击风险评估模型，将鸟击风险划分为低风险、中等风险和高风险三个等级；基于实时估计的鸟击概率值和鸟击严重程度值，实时评估鸟击风险等级。本发明专利技术能够较为精确地实时评估鸟击风险等级，有效避免鸟击事故和事故征候，保障航班安全起降。

【技术实现步骤摘要】
一种基于指数函数的鸟击风险评估方法
本专利技术涉及鸟击风险评估
，涉及一种基于指数函数的鸟击风险评估方法。
技术介绍
随着民航的持续发展和生态环境的不断改善，我国鸟击防范工作的压力越来越大。超过90%的鸟击事件发生在机场及其周边区域，特别是30m以下的飞机起降阶段。因此，有必要通过科学的方法，准确地估计鸟击风险等级，指导航班有效避免鸟击事故与事故征候。近十几年来，雷达已经成为鸟情观测的重要手段。“机场探鸟雷达”能够提供机场及其周边区域实时的鸟情信息，并实时估计鸟击概率与鸟击严重程度。参考文件1[陈唯实,万健,李敬;基于机场探鸟雷达数据的鸟击风险评估;北京航空航天大学学报;2013年11月]）公开的鸟击风险评估方法，提供了实时的鸟击概率P和鸟击严重程度S的估计方法，并将鸟击概率与鸟击严重程度划分为不同的等级，采取“矩阵法”，将以上两个估计值对应不同的鸟击风险等级，但“矩阵法”对于处于鸟击风险等级临界状态的情况，判断的准确性较低以致于不能采取有针对性的防范措施。
技术实现思路
本专利技术针对目前采取的“矩阵法”进行鸟击风险评估准确性较低的问题，提供了一种基于指数函数的鸟击风险评估方法，利用指数函数曲线建立鸟击风险评估模型，将实时估计的鸟击概率值与鸟击严重程度值准确地对应不同的鸟击风险等级。本专利技术提供的基于指数函数的鸟击风险评估方法，利用指数函数曲线建立鸟击风险评估模型，将实时估计的鸟击概率值与鸟击严重程度值准确地对应不同的鸟击风险等级。其具体步骤如下：首先，利用指数函数曲线确定低风险等级与中等风险等级的分割曲线S=f1(P)，以及中等风险等级和高风险等级的分割曲线S=f2(P)，如下式：f1(P)＝b1·exp(a1·P)(1)f2(P)＝b2·exp(a2·P)(2)式中，P（0<P<1）为鸟击概率，S（0<S<1）为鸟击严重程度，参数a1、a2、b1和b2满足条件：a1<a2<-1且0<b1<b2<1。然后，令实时估计的鸟击概率为P=p0，鸟击严重程度S=s0，则根据式(3)确定鸟击风险等级R；f2(p0)---(3)]]>其中，R=1表示低风险，R=2表示中等风险，R=3表示高风险。本专利技术利用指数函数曲线建立鸟击风险评估模型，将鸟击风险划分为低风险、中等风险和高风险三个等级，将实时估计的鸟击概率值和鸟击严重程度值更为精确地对应不同的鸟击风险等级，从而采取有针对性的鸟击防范措施，有效避免鸟击事故和事故征候，保障航班安全起降。附图说明图1是鸟击风险等级评估示意图。具体实施方式下面结合附图中鸟击风险等级评估示意图对本专利技术提出的鸟击风险等级评估方法进行图示和描述。如图1所示，将鸟击风险划分为低风险、中等风险和高风险三个等级，将实时估计的鸟击概率值和鸟击严重程度值对应不同的鸟击风险等级，其具体步骤如下：第一步：利用指数函数曲线建立鸟击风险评估模型。鸟击风险等级R由鸟击概率P（0<P<1）和鸟击严重程度S（0<S<1）共同决定，利用指数函数曲线建立鸟击风险评估模型，包括低风险等级与中等风险等级的分割曲线S=f1(P)，以及中等风险等级和高风险等级的分割曲线S=f2(P)，如下式f1(P)＝b1·exp(a1·P)(1)f2(P)＝b2·exp(a2·P)(2)式中，a1<a2<-1且0<b1<b2<1，参数a1、a2、b1和b2由用户确定。本专利技术实施例中设置a1为-6，a2为-2，b1为0.5，b2为0.8，即得到下面两个式子：f1(P)＝0.5exp(-6P)(3)f2(P)＝0.8exp(-2P)(4)令实时估计的鸟击概率为P=p0，鸟击严重程度S=s0，则由下式将鸟击风险等级R划分为低风险（R=1）、中等风险（R=2）和高风险（R=3）：f2(p0)---(3)]]>如图1所示，若实时估计的鸟击概率为p0=0.4，鸟击严重程度s0=0.8>f2(0.4)，则鸟击风险等级R=3，处于高风险区域。现有方法为风险评估矩阵法，其将鸟击概率P和鸟击严重程度S从低到高都分为VL(0<P<0.2)，L(0.2≤P<0.4)，M(0.4≤P<0.6)，H(0.6≤P<0.8)，VH(0.8≤P≤1)等5个风险等级，每组不同的P和S的赋值对应不同的风险等级，如表1所示。表1矩阵法的风险等级采用矩阵法，当实时估计的鸟击概率为p0=0.3（L），鸟击严重程度s0=0.09（VL），则鸟击风险等级R=1；当实时估计的鸟击概率为p0=0.3（L），鸟击严重程度s0=0.07（VL），则鸟击风险等级R=1；两种情况的风险等级相同，无法区分。采用本专利技术方法，令实时估计的鸟击概率为p0=0.3，鸟击严重程度s0=0.09>f1(0.3)，则鸟击风险等级R=2；令实时估计的鸟击概率为p0=0.3，鸟击严重程度s0=0.07<f1(0.3)，则鸟击风险等级R=1；两种情况的严重程度差别很小，但还是区分出了两种风险等级，便于采用有针对性的鸟击防范措施。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于指数函数的鸟击风险评估方法，其特征在于：首先，利用指数函数曲线确定低风险等级与中等风险等级的分割曲线S=f1(P)，以及中等风险等级和高风险等级的分割曲线S=f2(P)，如下式：f1(P)＝b1·exp(a1·P)   (1)f2(P)＝b2·exp(a2·P)   (2)式中，P（0<P<1）为鸟击概率，S（0<S<1）为鸟击严重程度，参数a1、a2、b1和b2满足条件：a1<a2<‑1且0<b1<b2<1；然后，令实时估计的鸟击概率为P=p0，鸟击严重程度S=s0，则根据式(3)确定鸟击风险等级R；R=1s0<f1(p0)2f1(p0)<s0<f2(p0)3s0>f2(p0)---(3)]]>其中，R=1表示低风险，R=2表示中等风险，R=3表示高风险。

【技术特征摘要】
1.一种基于指数函数的鸟击风险评估方法，其特征在于：首先，利用指数函数曲线确定低风险等级与中等风险等级的分割曲线S＝f1(P)，以及中等风险等级和高风险等级的分割曲线S＝f2(P)，如下式：f1(P)＝b1·exp(a1·P)(1)f2(P)＝b2·exp(a2·P)(2)式中，P为鸟击概率，P的取值为0<P<1；S为鸟击严重程度，S的取值为0<S<1；参数a1...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈唯实，李敬，
申请(专利权)人：中国民航科学技术研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11