一种飞行冲突解脱管制指令的评估方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及航空管制技术领域，尤其涉及一种飞行冲突解脱管制指令的评估方法。包括以下步骤：S1，读取管制指令，获取冲突解脱航迹；S2，根据所述冲突解脱航迹，计算飞行冲突指数；S3，在所述飞行冲突指数基础上，以有效性、准确性和时效性三个指标构建飞行冲突评估指标体系。本发明专利技术实施例通过计算得到冲突指数基础上，以有效性、准确性和时效性三个指标构建飞行冲突评估指标体系，实现对冲突解脱管制指令的全面、详细评估。

An evaluation method and system of flight conflict release command

【技术实现步骤摘要】
一种飞行冲突解脱管制指令的评估方法及系统
本专利技术涉及航空管制
，尤其涉及一种飞行冲突解脱管制指令的评估方法及系统。
技术介绍
近几年来，随着空中交通管制流量的加大，飞行冲突也在不断增加，严重威胁飞行安全。飞行冲突评估可以对已经发生的飞行冲突事件进行详细准确的评估和分析，确定冲突发生的类型、评估冲突事件的危险程度、评估管制员管制指令优劣、衡量管制员水平等，实现预防飞行冲突发生和提高飞行安全性飞行。在民用航空系统中，当空管系统预测到飞行冲突后，管制员下发管制指令合理调配飞行器航路、避免飞行冲突，直到飞行计划完成，管制员的管制指令对避免飞行冲突发生能起到非常关键的作用；事后对飞行冲突解脱管制指令展开准确及时的评估，能够详细评价管制员下发管制指令的优劣，对管制员操纵水平的提高有很大帮助；因此，需要对飞行冲突解脱管制指令的评估方法进行深入研究。现有技术中，对飞行冲突解脱的研究主要集中于飞行冲突的探测和解脱算法的研究，计算飞行冲突的发生可能性情况，以概率描述飞行冲突风险，提出遗传算法、蚁群算法等智能算法解决冲突解脱问题，飞行冲突解脱算法的研究成果丰富；在飞行冲突评估方面，主要是建立飞行安全评估模型，定量分析飞行冲突的风险情况；然而对于冲突解脱管制指令的评估方面研究较少，飞行冲突解脱评估指标体系尚不完善，不能对冲突解脱管制指令的全面、详细评估，从而实现对冲突解脱的效果进行评价。
技术实现思路
为克服现有技术存在的缺陷，专利技术实施例提供一种飞行冲突解脱管制指令的评估方法及系统，提出从冲突解脱的有效性、准确性和时效性三个方面构建评估指标体系，实现对冲突解脱管制指令的全面、详细评估。一方面，本专利技术实施例提供一种飞行冲突解脱管制指令的评估方法，包括以下步骤：S1，读取管制指令，获取冲突解脱航迹；S2，计算飞行冲突指数；具体包括冲突解脱航迹飞行冲突指数和计划航迹飞行冲突指数；S3，在所述飞行冲突指数基础上，以有效性、准确性和时效性三个指标构建飞行冲突评估指标体系。其中，所述步骤S2中，所述飞行冲突指数由水平间隔、垂直间隔、接近率、航迹夹角四项子指标构成，对所述四项指标进行求和得到飞行冲突指数。其中，所述步骤S3中，所述有效性指标，定义冲突指数下降比CID，计算公式为：其中，计划航迹最大冲突指数为CImax，冲突解脱航迹最大冲突指数为CI′max，当0<CID<1时,表明解脱有效性越好，当CID≥1时，表明飞行冲突解脱失败；所述准确性，定义目标航迹偏离比为TDD，计算公式为：其中，计划航长度为ITL，冲突解脱航迹长度为PTL，所述目标航迹偏离比TDD大于0，越接近0表示解脱准确性更好；所述时效性，定义指令时间延迟比ITD，计算公式为：其中，冲突发生时刻为FCT，当前时刻为PT，管制指令下发的时刻为CIT，0<ITD<1，所述指令时间延迟比ITD越接近0，表明解脱时效性越好，ITD等于1表示飞行冲突解脱失败。其中，所述步骤S3还包括根据所述飞行冲突评估指标计算方法得到不同管制指令下的评估指标结果进行对比分析，具体包括以下步骤：S31，对所述飞行冲突评估指标体系的三个指标引入权重因子，分别计算所述三个指标的子指标分数；S32，利用三个所述子指标分数求和计算出评估指标总分值P，计算公式：其中，PCID、PTDD、PITD分别对应有效性、准确性和时效性三个子指标分数；S33，根据所述飞行冲突评估指标计算方法得到不同管制指令下的评估指标结果展示表。其中，所述步骤S31、S32中所述子指标分数PCID、PTDD、PITD的计算公式分别为：PCID＝W1×CIDPTDD＝W2×TDDPITD＝W3×ITD式中，Wi为权重因子，分别代表有效性、准确性和时效性指标所占比例，其中，i＝1，2，3；所述权重因子满足：另一方面，本专利技术实施例提供一种飞行冲突解脱管制指令的评估系统，包括：数据处理模块：读取管制指令，获取冲突解脱航迹；计算飞行冲突指数；具体包括冲突解脱航迹飞行冲突指数和计划航迹飞行冲突指数；数据分析模块：在所述飞行冲突指数基础上，以有效性、准确性和时效性三个指标构建飞行冲突评估指标体系。其中，所述数据处理模块中，所述飞行冲突指数由水平间隔、垂直间隔、接近率、航迹夹角四项子指标构成，对所述四项指标进行求和得到飞行冲突指数。其中，所述数据分析模块中，所述有效性指标，定义冲突指数下降比CID，计算公式为：其中，计划航迹最大冲突指数为CImax，冲突解脱航迹最大冲突指数为CI′max，当0<CID<1时,表明解脱有效性越好，当CID≥1时，表明飞行冲突解脱失败；所述准确性，定义目标航迹偏离比为TDD，计算公式为：其中，计划航长度为ITL，冲突解脱航迹长度为PTL，所述目标航迹偏离比TDD大于0，越接近0表示解脱准确性更好；所述时效性，定义指令时间延迟比ITD，计算公式为：其中，冲突发生时刻为FCT，当前时刻为PT，管制指令下发的时刻为CIT，0<ITD<1，所述指令时间延迟比ITD越接近0，表明解脱时效性越好，ITD等于1表示飞行冲突解脱失败。其中，所述数据分析模块还包括根据所述飞行冲突评估指标计算方法得到不同管制指令下的评估指标结果进行对比分析，具体包括：对所述飞行冲突评估指标体系的三个指标引入权重因子，分别计算所述三个指标的子指标分数；利用三个所述子指标分数求和计算出评估指标总分值P，计算公式：其中，PCID、PTDD、PITD分别对应有效性、准确性和时效性三个子指标分数；根据所述飞行冲突评估指标计算方法得到不同管制指令下的评估指标结果展示表。其中，所述子指标分数PCID、PTDD、PITD的计算公式分别为：PCID＝W1×CIDPTDD＝W2×TDDPITD＝W3×ITD式中，Wi为权重因子，分别代表有效性、准确性和时效性指标所占比例，其中，i＝1，2，3；所述权重因子满足：本专利技术实施例提供一种飞行冲突解脱管制指令的评估方法及系统，通过计算得到飞行冲突指数基础上，以有效性、准确性和时效性三个指标构建飞行冲突评估指标体系，实现对冲突解脱管制指令的全面、详细评估；根据飞行冲突评估指标计算方法得到不同管制指令下的评估指标结果进行对比分析，对冲突解脱的效果进行评价，实现定量分析飞行冲突解脱事件中较好的管制指令方案。附图说明为了更清楚地说明本专利技术的技术方案，下面将对本专利技术技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例一种飞行冲突解脱本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种飞行冲突解脱管制指令的评估方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS1，读取管制指令，获取冲突解脱航迹；/nS2，计算飞行冲突指数；具体包括冲突解脱航迹飞行冲突指数和计划航迹飞行冲突指数；/nS3，在所述飞行冲突指数基础上，以有效性、准确性和时效性三个指标构建飞行冲突评估指标体系。/n

【技术特征摘要】
1.一种飞行冲突解脱管制指令的评估方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1，读取管制指令，获取冲突解脱航迹；
S2，计算飞行冲突指数；具体包括冲突解脱航迹飞行冲突指数和计划航迹飞行冲突指数；
S3，在所述飞行冲突指数基础上，以有效性、准确性和时效性三个指标构建飞行冲突评估指标体系。


2.根据权利要求1所述的一种飞行冲突解脱管制指令的评估方法，其特征在于，所述步骤S2中，所述飞行冲突指数由水平间隔、垂直间隔、接近率、航迹夹角四项子指标构成，对所述四项子指标进行求和得到飞行冲突指数。


3.根据权利要求1所述的一种飞行冲突解脱管制指令的评估方法，其特征在于，所述步骤S3中，所述有效性指标，定义飞行冲突指数下降比CID，计算公式为：



其中，计划航迹最大飞行冲突指数为CImax，冲突解脱航迹最大飞行冲突指数为CI′max，当0<CID<1时,表明解脱有效性越好，当CID≥1时，表明飞行冲突解脱失败；
所述准确性，定义目标航迹偏离比为TDD，计算公式为：



其中，计划航长度为ITL，冲突解脱航迹长度为PTL，所述目标航迹偏离比TDD大于0，越接近0表示解脱准确性更好；
所述时效性，定义指令时间延迟比ITD，计算公式为：



其中，冲突发生时刻为FCT，当前时刻为PT，管制指令下发的时刻为CIT，0<ITD<1，所述指令时间延迟比ITD越接近0，表明解脱时效性越好，ITD等于1表示飞行冲突解脱失败。


4.根据权利要求1所述的一种飞行冲突解脱管制指令的评估方法，其特征在于，所述步骤S3还包括根据所述飞行冲突评估指标计算方法得到不同管制指令下的评估指标结果进行对比分析，具体包括以下步骤：
S31，对所述飞行冲突评估指标体系的三个指标引入权重因子，分别计算所述三个指标的子指标分数；
S32，利用三个所述子指标分数求和计算出评估指标总分值P，计算公式：



其中，PCID、PTDD、PITD分别对应有效性、准确性和时效性三个子指标分数；
S33，根据所述飞行冲突评估指标计算方法得到不同管制指令下的评估指标结果展示表。


5.根据权利要求4所述的一种飞行冲突解脱管制指令的评估方法，其特征在于，所述步骤S31、S32中所述子指标分数PCID、PTDD、PITD的计算公式分别为：
PCID＝W1×CID
PTDD＝W2×TDD
PITD＝W3×ITD
式中，Wi为权重因子，分别代表有效性、准确性和时效性指标所占比例，其中，i＝1，2，3；所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：查新朗，肖勇，陈平，陈龙，
申请(专利权)人：中国船舶重工集团公司第七零九研究所，
类型：发明
国别省市：湖北;42