【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于航空，尤其是涉及一种城市空中交通中的航空器运行风险评估方法。
技术介绍
1、城市空中交通为在城市中用于客运或货运的、安全高效的空中交通工具系统，有利于解决城市交通拥堵、枢纽机场远离城市中心、客货运输效率低下等问题；当前，由于航空器种类繁杂，飞行环境、飞行空域以及驾驶人员都具有不确定性，在城市空中交通环境中运行的航空器高速发展的同时，航空器运行风险管理也在不断向智能化、可预测的方向发展；由此引发了以下问题：①由于缺少标准的量化评价方法，目前尚未建立对城市空中交通体系中航空器运行过程中风险评估方法；②目前国内在航空器运行风险方面的研究集中于静态运行风险的识别，缺乏对实时动态运行风险的识别方案。该
，已公开申请的专利“一种面向航空器自主运行场景的风险评估方法”(申请公布号：cn116579614a))虽然也针对航空器的运行风险设计了动态运行风险识别方法，但该方法主要适用于自主运行模式下的航空器，无法有效地对有人驾驶情形下的在城市空中交通环境下运行的航空器进行实时动态的风险评估。因此，制定一种定量化且适用于城市空中交通的城市空中交通中的航空器运行风险评估方法，对提前计算航空器运行风险和在运行过程中适时产生预警具有重要意义。
技术实现思路
1、本专利技术旨在解决当前城市空中交通运行环境下航空器运行风险评估缺乏量化测评方法的问题，为此，本专利技术提出了一种城市空中交通中的航空器运行风险评估方法；该方法基于垂直起降航空器的运行数据，结合航空器飞行运行控制终端输出的航空器数据、
2、通过本方法，能够实现对城市空中交通运行环境下航空器运行风险的全面、精准、高效评估，从而提高评估过程的公平性、专业性和准确性，这将为城市空中交通的安全运行提供有力支持，促进城市空中交通的可持续发展；本专利技术的方法不仅适用于垂直起降航空器的风险评估，还可为其他类型的城市空中交通工具提供风险评估参考，具有广泛的应用前景和重要的社会价值。
3、本专利技术采用的技术方案是：一种城市空中交通中的航空器运行风险评估方法，本方法基于垂直起降航空器运行数据和航空器飞行运行控制终端实现，步骤如下：
4、步骤a：风险评估基础数据提取：在城市空中交通运行体系中，从航空器飞行运行控制终端得到航空器数据、气象环境数据、人为因素数据，将这些数据分类储存，作为计算航空器功能要素风险指数的客观输入数据；
5、步骤b：识别并构建功能要素五边形，评估功能要素可变性：在模型构建中，基于航空器的实际运行过程，识别对航空器运行过程起重要影响作用的功能要素，对应构建功能要素五边形模型，并在功能要素五边形模型中设置基础数据输入接口，为评估功能要素可变性做数据预备，根据步骤a提取的基础数据计算各个功能要素的功能要素可变性ov；
6、步骤c：构建并分析运行任务网络：基于步骤b中获取的功能要素，结合实际运行逻辑分析步骤b中构建的各个五边形之间的关系，确定各个五边形之间的上下游关系，再根据上下游关系将所构建的五边形连接起来得到风险网络，而后计算各个功能要素在风险网络中的结构重要性ii，并设置表征上游输出对下游功能产生的影响的耦合传播因子αt、αp；
7、步骤d：风险指数综合计算：对功能要素si，si为功能要素中的任一个功能要素，根据步骤b中得到的功能要素si的功能要素可变性ov和步骤c中给出的耦合传播因子αt、αp，将表征功能要素si的功能要素可变性的ov与功能要素si相关的所有上游耦合传播因子αt、αp相乘，得到功能要素si的耦合变化指数cvi，即由公式：
8、cvi＝ov×αt1×…×αtn×αp1×…×αpn
9、算得功能要素si的耦合变化指数cvi；
10、再将耦合变化指数cvi与功能要素si的结构重要性ii相乘，得到功能要素si的功能要素风险指数ri，即由公式：
11、ri＝cvi×ii
12、算得功能要素si的功能要素风险指数ri。
13、步骤a所述航空器数据包括：动力装置系统故障信息、飞行操纵故障信息、定位数据准确性、定位数据连续性、电池电流大小、电池温度、飞行路径的匹配度、飞行操稳性；气象环境数据包括：风速、降水、能见度、风切变；人为因素数据包括：驾驶员的技术水平。
14、步骤b所述的识别并构建功能要素五边形，评估功能要素可变性的方法为：
15、步骤b1：识别航空器运行的功能要素；分析航空器运行的全过程，识别出对航空器运行过程产生重要影响作用的功能点，将之作为航空器运行过程中的功能要素；
16、步骤b2：构建功能要素的五边形模型，基于步骤a中获得的航空器数据，确定航空器运行过程中的功能要素，并按照∠1代表输入端，表示开启功能的事物或者功能需要处理的事物；∠2代表输出端，表示功能运行结果；∠3代表前提端，表示开启功能时的必备条件；∠4代表资源端，表示功能运行时所利用或消耗的事物；∠5代表控制端，表示对功能实施监管和控制的事物，建立相对应的功能要素五边形；
17、步骤b3：在功能要素五边形中设置基础数据接入口；
18、步骤b4：计算功能要素可变性，在航空器执行飞行任务前，按照功能要素的时间输出和精度输出进行功能要素可变性评估；设置系统功能要素性能变化在时间输出方面的定量分数为vt、在精度输出方面的定量分数为vp；将时间输出分为准时、过早、过晚、不发生，对应设置定量分数vt为1、2、3、4；将精度输出分为精准、较精准、不精准，对应设置定量分数vp为1、2、3；将使用模糊综合评判法获得的时间输出和精度输出的定量分数相乘，ov′＝vt′×vp′，算得用于表征评估的功能要素可变性的量ov′；为评估每个功能要素的功能要素可变性等级情况，使用模糊综合评判方法，根据德尔菲法结合历史数据进行可变性等级发生概率的综合评估；评审角色集合为u＝{u1，u2，…，un}，u表示实施德尔菲法时提供数据的角色集；权系数行向量为p＝(p1，p2，…，pn)，向量p表征各评审角色的权重，评价基准价值量e代表功能要素不同功能变化情况的发生概率评价值，取e＝(0.9，0.7，0.5，0.3，0.1)；为所得数据更具客观性，每类评审角色选取的人数相同；计算模糊综合评价矩阵，通过德尔菲法获得对变化情况m的发生概率的评审数据r1、r2……，由公式：
19、
20、获得模糊综合评价矩阵r，m表示四种时间输出中的一种情况或三种精度输出中的一种情况；由公式：
21、p(vm′)＝pret
22、获取功能要素变化情况m发生的预估概率p(vm′)，et为e的转置；计算所有同类变化情况的功能要素可变性预估概率后，对所得概率进行归一化处理，获得归一化后的预估概率结果；结合历史数据所体现的对应功能要素的变化情况m发生的概率p(vm)，两者按各占50％的比例结本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种城市空中交通中的航空器运行风险评估方法，其特征在于：本方法基于垂直起降航空器运行数据和航空器飞行运行控制终端实现，步骤如下：
2.根据权利要求1所述的一种城市空中交通中的航空器运行风险评估方法，其特征在于：步骤A所述航空器数据包括：动力装置系统故障信息、飞行操纵故障信息、定位数据准确性、定位数据连续性、电池电流大小、电池温度、飞行路径的匹配度、飞行操稳性；气象环境数据包括：风速、降水、能见度、风切变；人为因素数据包括：驾驶员的技术水平。
3.根据权利要求1所述的一种城市空中交通中的航空器运行风险评估方法，其特征在于：步骤B所述的识别并构建功能要素五边形，评估功能要素可变性的方法为：
4.根据权利要求1所述的一种城市空中交通中的航空器运行风险评估方法，其特征在于：步骤C所述根据上下游关系将所构建的五边形连接起来得到风险网络，而后计算各个功能要素在风险网络中的结构重要性，并设置表征上游输出对下游功能产生的影响的耦合传播因子αT、αP的方法为：
【技术特征摘要】
1.一种城市空中交通中的航空器运行风险评估方法，其特征在于：本方法基于垂直起降航空器运行数据和航空器飞行运行控制终端实现，步骤如下：
2.根据权利要求1所述的一种城市空中交通中的航空器运行风险评估方法，其特征在于：步骤a所述航空器数据包括：动力装置系统故障信息、飞行操纵故障信息、定位数据准确性、定位数据连续性、电池电流大小、电池温度、飞行路径的匹配度、飞行操稳性；气象环境数据包括：风速、降水、能见度、风切变；人为因素数据包括：驾驶员...
【专利技术属性】
技术研发人员：时统宇，高艺，周振源，李琨，肖昊，崔英琪，
申请(专利权)人：中国民航大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。