空地协同的广域空域安全态势评估方法技术

本申请提供一种空地协同的广域空域安全态势评估方法。该方法包括：以空地协同的方式获取广域空域态势信息，所述广域空域态势信息至少包括交通类空域态势信息以及天气类空域态势信息；将所述广域空域态势信息输入至空域安全态势评估模型中，得到广域空域安全态势评估结果，所述空域安全态势评估模型用于基于所述交通类空域态势信息和所述天气类空域态势信息的多尺度态势进行广域空域安全态势评估。本申请的提供的方法，实现了空地协同的广域跨尺度空域态势场构建，提高了在广域空域安全态势评估时的评估准确率。

【技术实现步骤摘要】
空地协同的广域空域安全态势评估方法
本申请涉及空中交通管理技术，尤其涉及一种空地协同的广域空域安全态势评估方法。
技术介绍
空域安全态势评估是一种用来处理与分析空域内多元多属性信息的方法，能够辅助发现潜在可能对空域安全有危害的情况，从而确保空中交通安全有序地运行。在空域安全态势评估领域，有效地感知与处理空域安全态势信息是确保空中交通全有序运行的基本前提，是维系空域运行安全的重要因素，也是合理调整飞行间隔标准、提升空域容量的突破口。基于空域安全态势信息可以进行空域安全态势信息的构建，进而可以得到空域安全态势信息的评估结果。该评估结果是确保空中交通安全、运行高效的重要信息，特别是随着基于空中交通四维航迹运行理念逐步地应用推广与试点实施，构建空域安全态势的能力的重要性日益突出。目前较为常用的是信息源尺度较为单一的空域安全态势评估方法，该方法仅通过交通类态势信息或者天气类态势信息进行局部空域的特征描述，由于地面探测范围受限、分辨率不高，航班机组难以获取航空器飞行全过程所需的准确安全态势信息，使得这种方法无法准确描述广域空域态势特征，可能导致广域空域安全态势评估结果的准确度较低。
技术实现思路
本申请提供一种空地协同的广域空域安全态势评估方法，用以解决现有技术在进行广域空域安全态势评估时存在的评估结果不准确的问题。一方面，本申请提供一种空地协同的广域空域安全态势评估方法，包括：以空地协同的方式获取广域空域态势信息，所述空地协同的方式是将航空器利用地空数据链将航空器中的机载设备探测到的点态势下传至地面，以补充地面系统探测形成的面态势，所述广域空域态势信息至少包括交通类空域态势信息以及天气类空域态势信息，所述广域空域态势信息具备多尺度多属性的态势特征；将所述广域空域态势信息输入至空域安全态势评估模型中，得到广域空域安全态势评估结果，其中，所述空域安全态势评估模型通过多尺度的跨尺度重构形成空域安全态势场，所述空域安全态势评估模型用于基于所述交通类空域态势信息和所述天气类空域态势信息的多尺度态势进行广域空域安全态势评估。其中一项实施例中，所述将所述空域态势信息输入至空域安全态势评估模型中，得到广域空域安全态势评估结果之前，所述方法还包括；获取多尺度威胁集合，所述多尺度威胁集合包括由所述机载设备探测感知的交通类威胁集合和由所述地面系统综合获取的天气类威胁集合，所述交通类威胁集合与天气类威胁集合均存在多尺度态势特征，所述交通类威胁集合中包括至少一个交通类威胁数据，所述交通类威胁数据用于标识发生交通类威胁时的特征信息，所述天气类威胁集合中包括至少一个天气类威胁数据，所述天气类威胁数据用于标识发生天气类威胁时的特征信息；根据所述多尺度威胁集合通过跨尺度态势重构确定多层级广域空域安全态势场模型；根据预设的空域安全态势等级集合和所述多层级广域空域安全态势场模型确定所述空域安全态势评估模型，所述空域安全态势等级集合中包括多个安全态势等级。其中一项实施例中，所述根据所述多尺度威胁集合通过跨尺度态势重构确定多层级广域空域安全态势场模型，包括：确定所述交通类威胁集合中交通类威胁数据的属性信息，并进行尺度同一化处理；确定所述天气类威胁集合中天气类威胁数据的属性信息，并进行尺度同一化处理；根据所述交通类威胁数据的属性信息以及所述天气类威胁数据的属性信息，对所述交通类威胁数据和所述天气类威胁数据进行叠加，得到跨尺度态势重构后的所述多层级广域空域安全态势场模型。其中一项实施例中，所述确定所述交通类威胁集合中交通类威胁数据的属性信息，并进行尺度同一化处理，包括：获取所述交通类威胁集合中交通类威胁数据的属性信息，所述属性信息至少包括：威胁发生时间、威胁发生位置以及威胁类别；基于冲突探测，确定所述交通类威胁集合中所述交通类威胁数据的威胁影响范围和威胁影响强度。其中一项实施例中，所述确定所述天气类威胁集合中天气类威胁数据的属性信息，并进行尺度同一化处理，包括：获取所述天气类威胁集合中天气类威胁数据的属性信息，所述属性信息至少包括：威胁发生时间、威胁发生位置以及威胁类别；获取所述天气态势特征中第一维度的特征和第二维度的特征之间的关联关系；根据所述关联关系，确定所述天气类威胁集合中天气类威胁数据的威胁影响范围；根据所述天气态势特征中的影响强度分布信息，确定所述天气类威胁集合中天气类威胁数据的威胁影响强度。其中一项实施例中，所述根据所述交通类威胁数据的属性信息以及所述天气类威胁数据的属性信息，对所述交通类威胁数据和所述天气类威胁数据进行叠加，得到跨尺度态势重构后的所述多层级广域空域安全态势场模型，包括：获取所述交通类威胁集合和所述天气类威胁集合中的威胁类别相同的威胁数据，并依据威胁类别进行威胁数据的整合分类；以空间位置为基准叠加所述威胁类别相同的威胁数据，得到所述多层级广域空域安全态势场模型；其中，所述叠加用于叠加所述威胁类别相同的威胁数据的威胁影响范围和威胁影响强度。其中一项实施例中，所述根据预设的空域安全态势等级集合和所述多层级广域空域安全态势场模型确定所述空域安全态势评估模型，包括：获取所述多层级广域空域安全态势场模型中每个威胁数据的威胁发生位置；关联每个威胁发生位置和所述空域安全态势等级集合，得到初级空域安全评估模型；使用插值法对所述初级空域安全评估模型进行平滑处理，得到所述空域安全态势评估模型。其中一项实施例中，所述使用插值法对所述初级空域安全评估模型进行平滑处理，得到所述空域安全态势评估模型，包括：使用插值法对所述初级空域安全评估模型进行平滑处理，得到中级空域安全评估模型；获取所述中级空域安全评估模型中的威胁类别相同的威胁数据；以空间位置为基准叠加所述中级空域安全评估模型中威胁类别相同的威胁数据，得到所述空域安全态势评估模型；其中，所述叠加用于叠加所述威胁类别相同的威胁数据的安全等级。另一方面，本申请提供一种空地协同的广域空域安全态势评估装置，包括：获取模块，用于以空地协同的方式获取广域空域态势信息，所述空地协同的方式是将航空器利用地空数据链将航空器中的机载设备探测到的点态势下传至地面，以补充地面系统探测形成的面态势，所述广域空域态势信息至少包括交通类空域态势信息以及天气类空域态势信息，所述广域空域态势信息具备多尺度多属性的态势特征；处理模块，用于将所述广域空域态势信息输入至空域安全态势评估模型中，得到广域空域安全态势评估结果，其中，所述空域安全态势评估模型通过多尺度的跨尺度重构形成空域安全态势场，所述空域安全态势评估模型用于基于所述交通类空域态势信息和所述天气类空域态势信息的多尺度态势进行广域空域安全态势评估。另一方面，本申请提供一种计算机设备，包括存储器，处理器和收发器，所述存储器用于存储指令，所述收发器用于和其他设备通信，所述处理器用于执行所述存储器中存储的指令，以使所述计算机设备执行如本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种空地协同的广域空域安全态势评估方法，其特征在于，包括：/n以空地协同的方式获取广域空域态势信息，所述空地协同的方式是将航空器利用地空数据链将航空器中的机载设备探测到的点态势下传至地面，以补充地面系统探测形成的面态势，所述广域空域态势信息至少包括交通类空域态势信息以及天气类空域态势信息，所述广域空域态势信息具备多尺度多属性的态势特征；/n将所述广域空域态势信息输入至空域安全态势评估模型中，得到广域空域安全态势评估结果，其中，所述空域安全态势评估模型通过多尺度的跨尺度重构形成空域安全态势场，所述空域安全态势评估模型用于基于所述交通类空域态势信息和所述天气类空域态势信息的多尺度态势进行广域空域安全态势评估。/n

【技术特征摘要】
1.一种空地协同的广域空域安全态势评估方法，其特征在于，包括：
以空地协同的方式获取广域空域态势信息，所述空地协同的方式是将航空器利用地空数据链将航空器中的机载设备探测到的点态势下传至地面，以补充地面系统探测形成的面态势，所述广域空域态势信息至少包括交通类空域态势信息以及天气类空域态势信息，所述广域空域态势信息具备多尺度多属性的态势特征；
将所述广域空域态势信息输入至空域安全态势评估模型中，得到广域空域安全态势评估结果，其中，所述空域安全态势评估模型通过多尺度的跨尺度重构形成空域安全态势场，所述空域安全态势评估模型用于基于所述交通类空域态势信息和所述天气类空域态势信息的多尺度态势进行广域空域安全态势评估。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述空域态势信息输入至空域安全态势评估模型中，得到广域空域安全态势评估结果之前，所述方法还包括；
获取多尺度威胁集合，所述多尺度威胁集合包括由所述机载设备探测感知的交通类威胁集合和由所述地面系统综合获取的天气类威胁集合，所述交通类威胁集合与天气类威胁集合均存在多尺度态势特征，所述交通类威胁集合中包括至少一个交通类威胁数据，所述交通类威胁数据用于标识发生交通类威胁时的特征信息，所述天气类威胁集合中包括至少一个天气类威胁数据，所述天气类威胁数据用于标识发生天气类威胁时的特征信息；
根据所述多尺度威胁集合通过跨尺度态势重构确定多层级广域空域安全态势场模型；
根据预设的空域安全态势等级集合和所述多层级广域空域安全态势场模型确定所述空域安全态势评估模型，所述空域安全态势等级集合中包括多个安全态势等级。


3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述多尺度威胁集合通过跨尺度态势重构确定多层级广域空域安全态势场模型，包括：
确定所述交通类威胁集合中交通类威胁数据的属性信息，并进行尺度同一化处理；
确定所述天气类威胁集合中天气类威胁数据的属性信息，并进行尺度同一化处理；
根据所述交通类威胁数据的属性信息以及所述天气类威胁数据的属性信息，对所述交通类威胁数据和所述天气类威胁数据进行叠加，得到跨尺度态势重构后的所述多层级广域空域安全态势场模型。


4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述确定所述交通类威胁集合中交通类威胁数据的属性信息，并进行尺度同一化处理，包括：
获取所述交通类威胁集合中交通类威胁数据的属性信息，所述属性信息至少包括：威胁发生时间、威胁发生位置以及威胁类别；
基于冲突探测，确定所述交通类威胁集合中所述交通类威胁数据的威胁影响范围和威胁影响强度。


5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述确定所述天...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱衍波，蔡开泉，喻兰辰晖，陈家同，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：北京;11