本发明专利技术适用于计算机领域，提供了机场飞机跑道管理数字孪生系统仿真方法，包括获取机场跑道的全景静态图像信息、机场跑道周围所有摄像头采集到的目标点飞机实时动态图像信息和机场跑道的风速数据；分析目标点飞机实时动态图像信息和机场跑道的风速数据，得到一个风速数据下对应的目标点飞机的风力偏移轨迹信息，并定义该风速数据和对应的目标点飞机的风力偏移轨迹信息为一个契合组信息；将契合组信息参数化，同时整合参数化的契合组信息和对应的机场跑道的全景静态图像信息，生成数字孪生模型；输入指定参数化风速信息至数字孪生模型中，得到指定参数化风速信息对应的指定飞机运行轨迹的仿真值信息。模拟了飞机在各风速下起飞时的横向位移。飞时的横向位移。飞时的横向位移。
【技术实现步骤摘要】
机场飞机跑道管理数字孪生系统仿真方法、系统及装置
[0001]本专利技术属于计算机领域，尤其涉及一种机场飞机跑道管理数字孪生系统仿真方法、系统及装置。
技术介绍
[0002]数字孪生是利用多种手段进行现实仿真的过程，是在虚拟空间中完成映射，从而反映相对应的实体装备的全生命周期过程。
[0003]目前，多应用于机场的数字孪生模型多是配合飞机在机场跑道中升降起落时的安全次序安排的数字孪生模型，但是针对大风天气，目前还没有很好的，针对每个具有构造差异的飞机场，预知飞机是否能够安全起飞的能力的数字孪生模型，尤其是每个机场所处环境的不同，例如高山上和峡谷中的飞机场所受到的来自大风天气的影响是不同的，单一的禁飞标准不适用于所处环境各不相同的飞机场中的飞机起飞情况。
技术实现思路
[0004]本专利技术实施例提供一种机场飞机跑道管理数字孪生系统仿真方法、系统及装置，旨在解决根据所处位置和设计结构不同的飞机场和飞机跑道上空的风速，通过数字孪生的仿真方法，模拟飞机在不同风速下起飞时的横向位移，从而得到合理的允许飞机起飞的最大风速阈值。
[0005]本专利技术实施例是这样实现的，一种机场飞机跑道管理数字孪生系统仿真方法，包括：获取机场跑道的全景静态图像信息、机场跑道周围所有摄像头采集到的目标点飞机实时动态图像信息和机场跑道的风速数据；分析目标点飞机实时动态图像信息和机场跑道的风速数据，得到一个风速数据下对应的目标点飞机的风力偏移轨迹信息，并定义该风速数据和对应的目标点飞机的风力偏移轨迹信息为一个契合组信息；将契合组信息参数化，同时整合参数化的契合组信息和对应的机场跑道的全景静态图像信息，生成数字孪生模型；输入指定参数化风速信息至数字孪生模型中，得到指定参数化风速信息对应的指定飞机运行轨迹的仿真值信息。
[0006]作为本专利技术的一种改进方案：所述获取机场跑道的全景静态图像信息的步骤包括：获取多个机场跑道的分场景静态图片信息；拼接融合多个分场景静态图片信息，得到机场跑道的全景静态图像信息。
[0007]作为本专利技术的又一种改进方案：所述目标点飞机实时动态图像信息包括目标点飞机的飞机代号数据和目标点飞机对应的起飞跑道的跑道代号数据。
[0008]作为本专利技术的另一种改进方案：所述机场跑道的风速数据包括机场内每条跑道上
空的风速数据和每条跑道对应的半径十米区域范围内的风速数据。
[0009]作为本专利技术的进一步方案：所述分析机场跑道周围所有摄像头采集到的目标点飞机实时动态图像信息和机场跑道周围的风速数据，得到一个风速数据下对应的目标点飞机的风力偏移轨迹信息，并定义该风速数据和对应的目标点飞机的风力偏移轨迹信息为一个契合组信息的步骤，具体包括：获取目标点飞机的飞机代号数据；根据飞机代号数据调取对应飞机的参数信息；构建牛顿力学方程模型，将飞机的参数信息和机场跑道的风速数据代入牛顿力学方程模型中，得到目标点飞机的水平位移偏移信息；根据目标点飞机起飞的时间，拼接同一个目标点飞机的多个水平位移偏移信息，得到该目标点飞机的风力偏移轨迹信息；定义该风速数据和对应的目标点飞机的风力偏移轨迹信息为一个契合组信息。
[0010]作为本专利技术的再进一步方案：所述将契合组信息参数化，同时整合参数化的契合组信息和对应的机场跑道的全景静态图像信息，并构建数字孪生模型的步骤包括：将契合组信息输入至预设的参数化模型中，对所述契合组信息参数化处理；在对应的机场跑道的全景静态图像信息上叠加参数化后的契合组信息，并生成数字孪生模型。
[0011]作为本专利技术的优化方案：所述指定参数化风速信息包括风向信息和风速大小信息。
[0012]作为本专利技术的又一种方案：所述指定参数化风速信息对应的指定飞机运行轨迹的仿真值信息包括指定飞机的代号数据、参数信息以及指定飞机从静止至升空过程中的路径轨迹信息。
[0013]本专利技术实施例的另一目的在于提供一种机场飞机跑道管理数字孪生系统仿真系统，包括：获取模块，用于获取机场跑道的全景静态图像信息、机场跑道周围所有摄像头采集到的目标点飞机实时动态图像信息和机场跑道的风速数据；分析模块，用于分析目标点飞机实时动态图像信息和机场跑道的风速数据，得到一个风速数据下对应的目标点飞机的风力偏移轨迹信息，并定义该风速数据和对应的目标点飞机的风力偏移轨迹信息为一个契合组信息；整合模块，用于将契合组信息参数化，同时整合参数化的契合组信息和对应的机场跑道的全景静态图像信息，生成数字孪生模型；仿真模块，用于输入指定参数化风速信息至数字孪生模型中，得到指定参数化风速信息对应的指定飞机运行轨迹的仿真值信息。
[0014]本专利技术实施例的另一目的在于提供一种计算机装置，包括显示屏、存储器、处理器以及计算机程序，其中所述存储器中存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行上述的所述机场飞机跑道管理数字孪生系统仿真方法。
[0015]本专利技术的有益效果：为了精确得到飞机起飞时，其外部环境对飞机本身的影响的结果，本设计通过建立风速与飞机从静止到完全起飞这段时间内的运行轨迹的映射关系，从而能够在具有仿真功能的数字孪生系统下，通过不断输入合理的参数化风速信息，得到
与之相对应的指定飞机的运行轨迹的仿真信息，从而能够直观得到飞机在起飞过程中在水平方向上的偏移距离，进而能够判断在该参数化风速信息下，具有指定型号的指定飞机知否能够安全起飞，最终可以得到飞机起飞的风速阈值，以直观得到最适合本机场飞机起飞的合适风速，提高了飞机的起飞效率和机场的运行效率。
附图说明
[0016]图1是一种机场飞机跑道管理数字孪生系统仿真方法的架构图；图2是一种机场飞机跑道管理数字孪生系统仿真方法的流程图；图3是一种机场飞机跑道管理数字孪生系统仿真方法中获取机场跑道的全景静态图像信息的步骤流程图；图4是一种机场飞机跑道管理数字孪生系统仿真方法中构建契合组信息的步骤流程图；图5是一种机场飞机跑道管理数字孪生系统仿真方法中生成数字孪生模型的步骤的流程图；图6是一种机场飞机跑道管理数字孪生系统仿真系统的结构图。
具体实施方式
[0017]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0018]目前，多应用于机场的数字孪生模型多是配合飞机在机场跑道中升降起落时的安全次序安排的数字孪生模型，但是针对大风天气，目前还没有很好的，针对每个具有构造差异的飞机场，预知飞机是否能够安全起飞的能力的数字孪生模型，尤其是每个机场所处环境的不同，例如高山上和峡谷中的飞机场所受到的来自大风天气的影响是不同的，单一的禁飞标准不适用于所处环境各不相同的飞机场中的飞机起飞情况。
[0019]为了解决根据所处位置和设计结构不同的飞机场和飞机跑道上空的风速，通过数字孪生的仿真方法，模拟飞机在不同风速下起飞时的横向位移，从而得到合理的允许飞机起飞的最大风速阈值还设计了一种机场飞机跑道管理数字孪生本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种机场飞机跑道管理数字孪生系统仿真方法，其特征在于，包括：获取机场跑道的全景静态图像信息、机场跑道周围所有摄像头采集到的目标点飞机实时动态图像信息和机场跑道的风速数据；分析目标点飞机实时动态图像信息和机场跑道的风速数据，得到一个风速数据下对应的目标点飞机的风力偏移轨迹信息，并定义该风速数据和对应的目标点飞机的风力偏移轨迹信息为一个契合组信息；将契合组信息参数化，同时整合参数化的契合组信息和对应的机场跑道的全景静态图像信息，生成数字孪生模型；输入指定参数化风速信息至数字孪生模型中，得到指定参数化风速信息对应的指定飞机运行轨迹的仿真值信息。2.如权利要求1所述的一种机场飞机跑道管理数字孪生系统仿真方法，其特征在于，所述获取机场跑道的全景静态图像信息的步骤包括：获取多个机场跑道的分场景静态图片信息；拼接融合多个分场景静态图片信息，得到机场跑道的全景静态图像信息。3.如权利要求1所述的一种机场飞机跑道管理数字孪生系统仿真方法，其特征在于，所述目标点飞机实时动态图像信息包括目标点飞机的飞机代号数据和目标点飞机对应的起飞跑道的跑道代号数据。4.如权利要求1所述的一种机场飞机跑道管理数字孪生系统仿真方法，其特征在于，所述机场跑道的风速数据包括机场内每条跑道上空的风速数据和每条跑道对应的半径十米区域范围内的风速数据。5.如权利要求3所述的一种机场飞机跑道管理数字孪生系统仿真方法，其特征在于，所述分析机场跑道周围所有摄像头采集到的目标点飞机实时动态图像信息和机场跑道周围的风速数据，得到一个风速数据下对应的目标点飞机的风力偏移轨迹信息，并定义该风速数据和对应的目标点飞机的风力偏移轨迹信息为一个契合组信息的步骤，具体包括：获取目标点飞机的飞机代号数据；根据飞机代号数据调取对应飞机的参数信息；构建牛顿力学方程模型，将飞机的参数信息和机场跑道的风速数据代入牛顿力学方程模型中，得到目标点飞机的水平位移偏移信息；根据目标点飞机起飞的时间，拼接同一个目标点飞机的多个水平位...
【专利技术属性】
技术研发人员：魏明，孙博，李亚飞，吴维，
申请(专利权)人：中国民航大学，
类型：发明
国别省市：
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