一种基于多源气象数据的机场通行能力分析方法及系统技术方案

本发明专利技术实施例公开了一种基于多源气象数据的机场通行能力分析方法及系统，涉及空中交通流量管理技术，能够对未来某一时段内的机场通行能力受气象影响的程度进行定性分析评估，降低流量管理人员的工作难度，提高了对机场实际通行能力的分析准确性。本发明专利技术包括：确定目标机场的所有待预测时间片；从信息源提取多源气象信息，利用多源气象信息获取每个时间片对应的气象要素；针对每一个时间片，根据这一个时间片对应的气象要素和目标机场的分类参数，获取这一个时间片下气象要素对目标机场通行能力的影响程度；根据所获取的影响程度，对目标机场的各个时间片进行分级标记，并将分级标记的结果输出至显示设备。本发明专利技术适用于机场通行能力的自动分析。

【技术实现步骤摘要】
一种基于多源气象数据的机场通行能力分析方法及系统
本专利技术涉及空中交通流量管理技术，尤其涉及一种基于多源气象数据的机场通行能力分析方法及系统。
技术介绍
低能见度、低云、强风、雷暴等极端天气，干扰航班的正常起降，对机场的通行能力有极大影响。传统的机场气象产品多以报文和明语形式为主，只对区域内的实时天气现象进行描述，或对未来某一时段内的天气状况进行预报，再由流量管理人员结合自身经验，主观判断气象对机场通行能力的影响程度，从而做出相应的流量管理与调整策略。这样的工作模式给流量管理人员增加了很大的工作负荷，需要同时参考多种气象产品，且仅仅依靠人工分析气象因素对机场通行能力的影响程度，不仅费时费力而且客观性与准确性都难以保证。并且在空中交通流量管理这种需要追求极端安全性和准确性的应用场景中，现有方法难以直观、及时、定量地对气象对机场通行能力的影响程度进行准确评估，增加了流量管理人员的工作难度，也降低了对机场实际通行能力的分析准确性。
技术实现思路
本专利技术的实施例提供一种基于多源气象数据的机场通行能力分析方法及系统，能够对未来某一时段内的机场通行能力受气象影响的程度进行定性分析评估，降低流量管理人员的工作难度，提高了对机场实际通行能力的分析准确性。为达到上述目的，本专利技术的实施例采用如下技术方案：第一方面，本专利技术的实施例提供的方法，包括：S1、确定目标机场的所有待预测时间片；S2、从信息源提取多源气象信息，利用所述多源气象信息获取每个时间片对应的气象要素；S3、针对每一个时间片，根据这一个时间片对应的气象要素和目标机场的分类参数，获取这一个时间片下气象要素对所述目标机场通行能力的影响程度；S4、根据所获取的影响程度，对所述目标机场的各个时间片进行分级标记，并将分级标记的结果输出至显示设备。第二方面，本专利技术的实施例提供的系统，包括：气象数据收集子系统，用于确定目标机场的所有待预测时间片；气象信息处理子系统，用于从信息源提取多源气象信息，利用所述多源气象信息获取每个时间片对应的气象要素；针对每一个时间片，根据这一个时间片对应的气象要素和目标机场的分类参数，获取这一个时间片下气象要素对所述目标机场通行能力的影响程度；根据所获取的影响程度，对所述目标机场的各个时间片进行分级标记；显示子系统，用于将分级标记的结果输出至显示设备。本专利技术实施例提供的基于多源气象数据的机场通行能力分析方法及系统，主要用于多源气象数据的机场通行能力评估，可以广泛应用于空中交通管理领域。针对各机场，制定各气象要素对机场影响程度等级的分类参数。针对每个评估时间点，从多源气象信息中获取该时刻的各类气象要素值，并根据分类参数评估机场受影响等级，最后选择受影响等级的极大值，作为该机场该时刻的评估结果。此方法可以定性地评估机场通行能力受天气影响的程度，为流量管理人员的决策提供了参考和辅助。本实施例与传统的技术手段相比，可以准确定性地计算出各天气要素对机场通行能力的影响程度，通过自动分析的过程，大大减轻了流量管理人员的工作负荷，显著提高流量管理人员的工作效率。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例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的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。图1为本专利技术实施例提供的方法流程的大致逻辑的示意图。图2为本专利技术实施例提供的具体实例中，基于多源气象数据的机场通行能力评估流程图。图3为本专利技术实施例提供的具体实例中，风沿跑道和垂直跑道方向分解示意图。图4为本专利技术实施例提供的具体实例中，基于多源气象数据的机场通行能力评估结果示意图。具体实施方式为使本领域技术人员更好地理解本专利技术的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细描述。下文中将详细描述本专利技术的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不能解释为对本专利技术的限制。本
技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本专利技术的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的任一单元和全部组合。本
技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本专利技术所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。本专利技术实施例提供一种基于多源气象数据的机场通行能力分析方法，包括：S1、确定目标机场的所有待预测时间片。其中，目标机场指的就是需要被监控、分析的机场。S2、从信息源提取多源气象信息，利用所述多源气象信息获取每个时间片对应的气象要素。S3、针对每一个时间片，根据这一个时间片对应的气象要素和目标机场的分类参数，获取这一个时间片下气象要素对所述目标机场通行能力的影响程度。S4、根据所获取的影响程度，对所述目标机场的各个时间片进行分级标记，并将分级标记的结果输出至显示设备。进一步的，本实施例中还包括获取所述目标机场的分类参数：利用反射率等级划分标准和机场盲降的最低运行标准，确定气象要素对所述目标机场的影响等级的分类参数E，其中，气象要素至少包括：能见度V、云底高H、风向风速W和组合反射率R，E＝max(V,H,W,R)，E的取值包括0至4共五个整数，对应5个影响等级。具体的，在所述气象要素中：能见度对机场影响等级的分类子参数表示为V，其中，v表示能见度。云底高对机场影响等级的分类子参数表示为H，其中，h表示云底高。风速对机场影响等级的分类子参数表示为W，其中，沿跑道方向的风速为u，垂直跑道方向的风速为V。组合反射率对机场影响等级的分类子参数表示为R，其中，r表示机场所在经纬度外扩指定范围内的组合反射率的平均值。在本实施例的优选方案中，表示机场所在经纬度外扩8公里范围内的组合反射率的平均值。本实施例中所述的信息源包括：METAR报文(MeteorologicalTerminalAviationRoutineWeatherReport，航空例行天气报告)、SPECI报文(Aviati本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于多源气象数据的机场通行能力分析方法，其特征在于，包括：/nS1、确定目标机场的所有待预测时间片；/nS2、从信息源提取多源气象信息，利用所述多源气象信息获取每个时间片对应的气象要素；/nS3、针对每一个时间片，根据这一个时间片对应的气象要素和目标机场的分类参数，获取这一个时间片下气象要素对所述目标机场通行能力的影响程度；/nS4、根据所获取的影响程度，对所述目标机场的各个时间片进行分级标记，并将分级标记的结果输出至显示设备。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于多源气象数据的机场通行能力分析方法，其特征在于，包括：
S1、确定目标机场的所有待预测时间片；
S2、从信息源提取多源气象信息，利用所述多源气象信息获取每个时间片对应的气象要素；
S3、针对每一个时间片，根据这一个时间片对应的气象要素和目标机场的分类参数，获取这一个时间片下气象要素对所述目标机场通行能力的影响程度；
S4、根据所获取的影响程度，对所述目标机场的各个时间片进行分级标记，并将分级标记的结果输出至显示设备。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括获取所述目标机场的分类参数：
利用反射率等级划分标准和机场盲降的最低运行标准，确定气象要素对所述目标机场的影响等级的分类参数E，其中，气象要素至少包括：能见度V、云底高H、风向风速W和组合反射率R，E＝max(V,H,W,R)，E的取值包括0至4共五个整数，对应5个影响等级。


3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述气象要素中：能见度对机场影响等级的分类子参数表示为V，

其中，v表示能见度；
云底高对机场影响等级的分类子参数表示为H，

其中，h表示云底高；
风速对机场影响等级的分类子参数表示为W，

其中，沿跑道方向的风速为u，垂直跑道方向的风速为v；
组合反射率对机场影响等级的分类子参数表示为R，

其中，r表示机场所在经纬度外扩指定范围内的组合反射率的平均值。


4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，r表示机场所在经纬度外扩8公里范围内的组合反射率的平均值。


5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述信息源包括：METAR报文、SPECI报文、TAF报文和0到9小时短临数值天气预报数据。


6.根据权利要求1或5所述的方法，其特征在于，所述S1包括：
以当前最新得到的气象数据的观测时间，作为初始预测时间t0，以一小时为步长，以预报气象数据中的最长预报时间为预报跨度，确定预报时间片集合为T＝{t1，t2……t24}；
所述S2中包括：
分别获得各时间片ti的能见度值、云底高值、风速值和组合反射率值，其中，能见度值、云底高值和风速值从最新的METAR报中获取，组合反射率值从最新的0到9小时短临数值天气预报数据中获取，i为正整数且1≤i≤24。


7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，还包括：
若最新的FC报文的预报结束时间为tj，最新的FT报文的预报结束时间为tk，则对于预测时间片ti，若i<j，则能见度值从FC报文中获取，k为正整数且0<k<24，j为正整数且0<j<9；若j<i<k，能见度值从最新的FC报文中获取；若i>k，则能见度值设置为9999；
若最新的FC报文的预报结束...

【专利技术属性】
技术研发人员：单尧，陈曦，严勇杰，田云钢，胡杰，肖雪飞，刘岩，莫海健，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第二十八研究所，
类型：发明
国别省市：江苏;32