一种飞行航段碰撞风险区的划设方法及应用技术

本发明专利技术提供了一种飞行航段碰撞风险区的划设方法，包括步骤S1根据航段数据的特性，刻画航段几何特征；步骤S2根据航段曲线及碰撞风险概率e，建立碰撞风险区边界模型；步骤S3限定碰撞风险区为边界满足约束条件的最小区域；步骤S4计算风险边界对应的参数。本发明专利技术提供的划设方法为民航飞机在机场周边超低空空域运行安全与效率提供保障，为实现无人机的精细化运行管理提供技术支撑。

A method of setting up collision risk zone in flight segment and its application

【技术实现步骤摘要】
一种飞行航段碰撞风险区的划设方法及应用
本专利技术涉及空中交通管制
，尤其涉及无人机空中交通运行管理。
技术介绍
近年来，民用无人机市场规模不断扩大，无人机易制造、易获取特点使得无人机使用者广泛，由此同时也伴随出现了无人机运行中潜藏的多种风险，其中较为典型的风险是无人机飞行干扰民航机场航班正常起降。2014年7月，正准备降落在伦敦希思罗机场的民航客机险些与黑飞无人机相撞，事故调查，该事件被当局定性为“相撞风险严重”，等级“A”；2016年4月，一架载有132名乘客和5名机组人员的民航客机，在由日内瓦飞往伦敦的途中与一架遥控无人机相撞；而据统计，仅2015-2016两年时间内，国内民用无人机扰飞事件就高达27起。由于目前绝大部分无人机在超低空飞行区域运行，民航航班在超低空空域运行时对应航班起降阶段，即此时民航航班处于机场周边超低空飞行区域，因此，为防止无人机干扰民航航班正常起降，亟需对飞行航段的碰撞风险进行评估，将空中交通碰撞风险控制在安全目标水平。碰撞风险区旨在将碰撞概率足够小的点排除在碰撞风险区之外，飞行航段碰撞风险区的前提工作本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种飞行航段碰撞风险区的划设方法，其特征在于，包括如下步骤：/nS1根据航段数据的特性，刻画航段曲线几何特征；/nS2根据航段曲线及碰撞风险概率e，建立碰撞风险区边界模型；/nS3限定碰撞风险区为边界满足约束条件的最小区域；/nS4计算风险边界对应的参数。/n

【技术特征摘要】
1.一种飞行航段碰撞风险区的划设方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1根据航段数据的特性，刻画航段曲线几何特征；
S2根据航段曲线及碰撞风险概率e，建立碰撞风险区边界模型；
S3限定碰撞风险区为边界满足约束条件的最小区域；
S4计算风险边界对应的参数。


2.如权利要求1所述的划设方法，其特征在于，所述S1根据航段数据的特性，刻画航段几何特征包括：
航段曲线其水平投影曲线为L(s)＝(x(s)，y(s)，0)，曲线L(s)的弧长参数s为：



切向量法向量分别为：






记竖直单位向量为航段水平投影曲线L(s)在点s处的法平面nplane(s)为：



曲线L(s)的曲率函数κ(s)为：



水平投影曲线L(s)的等距曲线Lα(s)为：



其中|α|为等距曲线Lα(s)与水平投影曲线L(s)间的距离。


3.如权利要求1或2所述的划设方法，其特征在于，所述S2根据航段曲线及碰撞风险概率e，建立碰撞风险区边界模型包括：
碰撞风险区由航段曲线对应的后侧竖直面bsf(s1)、左侧竖直面lsf(s1)、右侧竖直面rsf(s1)、前侧竖直面fsf(s1)、底面ssf(s1)围成的包含在内的三维区域。


4.如权利要求3所述的划设方法，其特征在于，所述S3限制碰撞风险区为边界满足约束条件的最小区域，所述约束条件为：
S301：假设航段运行航空器的最大侧宽为2λy，风险边界对应的参数dl、参数dr应满足：






其中，εy(s)为侧向误差，Fy(s，εy)为侧向误差分布函数；P(x)为事件x发生的概率；
e是可接受的碰撞风险概率；dl是航段曲线与左侧竖直面lsf(s1)之间的距离；dr是航段曲线与右侧竖直面rsf(s1)之间的距离；
S302：假设该航段运行航空器的最大高度为2λz，风险边界对应的参数dz应满足：



P(εz(s)＜-dz...

【专利技术属性】
技术研发人员：张建平，谢方泉，吴卿刚，邹翔，陈振玲，
申请(专利权)人：中国民用航空总局第二研究所，
类型：发明
国别省市：四川;51