一种航路规划方法、装置、设备及介质制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种航路规划方法、装置、设备及介质，方法包括：基于预设的航路数据，生成航路网络图；根据预设的起始点和结束点，对航路网络图进行裁剪，获得局部航路网络图；基于航路数据、预设的气象数据、飞机初始重量、飞行高度、飞行成本指数，计算局部航路网络图中每个航段所对应的边权重值；根据每个航段所对应的边权重值，利用A*算法确定起始点和结束点之间的若干代价估值最小的目标航路点，并根据起始点、若干目标航路点和结束点，确定目标规划航路。本发明专利技术通过在航路规划过程中实时计算边权重值和代价估值，能够实现考虑飞行性能影响下的航路规划，进而能够获得最优规划航路。进而能够获得最优规划航路。进而能够获得最优规划航路。

【技术实现步骤摘要】
一种航路规划方法、装置、设备及介质


[0001]本专利技术涉及航空
，尤其是涉及一种航路优化方法、装置、终端设备及计算机可读存储介质。

技术介绍

[0002]随着我国民航运输业的快速发展，航班数量不断增加，民航运输逐渐从低密度模式向高密度模式转变，为了保障我国空域安全运行、空域资源高效利用，需要在执行民用航班飞行任务前对航路进行规划。现有技术通常采用Dijkstra算法实现航路规划，但该方法所获取的航路图模型中的各边权重有些是固定值，有些是针对动态环境而不断变化的，但这种外界变化与航路规划过程本身是不相关的，即航路图模型中各边权重的变化不会因前续航路的选择问题而受影响，导致难以获得最优规划航路。

技术实现思路

[0003]本专利技术提供一种航路规划方法、装置、设备及介质，通过基于航路数据、气象数据、飞机初始重量、飞行高度和飞行成本指数，计算每个航段所对应的边权重值，然后根据每个航段所对应的边权重值，利用A*算法进行航路规划，由于边权重值与飞机在当前航段的初始重量相关，而飞机重量与前续航路的飞行油耗相关，即航段所对应的边权重值因前续航路的选择而受影响，因此通过在航路规划过程中实时计算边权重值和代价估值，能够实现考虑飞行性能影响下的航路规划，进而能够获得最优规划航路。
[0004]为了解决上述技术问题，本专利技术实施例第一方面提供一种航路规划方法，包括如下步骤：
[0005]基于预设的航路数据，生成航路网络图；
[0006]根据预设的起始点和结束点，对所述航路网络图进行裁剪，获得局部航路网络图；其中，所述局部航路网络图中任意一个航路点至所述起始点的距离与所述任意一个航路点至所述结束点的距离之和小于或等于所述起始点至所述结束点的距离与预设裁剪系数的乘积；
[0007]基于所述航路数据、预设的气象数据、飞机初始重量、飞行高度、飞行成本指数，计算所述局部航路网络图中每个航段所对应的边权重值；其中，所述航段包括所述局部航路网络图中所述起始点与每个所述起始点所对应的可达航路点之间的航段、任意一个航路点与每个所述任意一个航路点所对应的可达航路点之间的航段以及所述任意一个航路点与所述结束点之间的航段；
[0008]根据每个航段所对应的边权重值，利用A*算法确定所述起始点和所述结束点之间的若干代价估值最小的目标航路点，并根据所述起始点、若干所述目标航路点和所述结束点，确定目标规划航路。
[0009]作为优选方案，所述根据每个航段所对应的边权重值，利用A*算法确定所述起始点和所述结束点之间的若干代价估值最小的目标航路点，具体包括如下步骤S21至步骤
S24：
[0010]步骤S21，根据所述局部航路网络图，确定所述起始点所对应的若干可达航路点；
[0011]步骤S22，根据每个航段所对应的边权重值，确定所述起始点与每个所述起始点所对应的可达航路点之间的航段所对应的第一边权重值以及每个所述起始点所对应的可达航路点与所述结束点之间的航段所对应的第二边权重值，并将所述第一边权重值与所述第二边权重值之和的最小值所对应的可达航路点作为当前的新目标航路点；
[0012]步骤S23，根据所述局部航路网络图，确定当前的新目标航路点所对应的若干可达航路点；
[0013]步骤S24，根据每个航段所对应的边权重值，确定当前的新目标航路点与每个当前的新目标航路点所对应的可达航路点之间的航段所对应的第三边权重值以及每个当前的新目标航路点所对应的可达航路点与所述结束点之间的航段所对应的第四边权重值，并将所述第三边权重值与所述第四边权重值之和的最小值所对应的可达航路点作为当前的新目标航路点；重复执行步骤S23至步骤S24，直至当前的新目标航路点所对应的若干可达航路点包括所述结束点，将当前的新目标航路点作为最后的目标航路点，并确定所述起始点和所述结束点之间的若干所述目标航路点。
[0014]作为优选方案，所述基于所述航路数据、预设的气象数据、飞机初始重量、飞行高度、飞行成本指数，计算所述局部航路网络图中每个航段所对应的边权重值，具体包括如下步骤：
[0015]当所述航段为首段航段时，根据所述航路数据确定所述航段的中点坐标值；根据所述航段的中点坐标值、所述飞行高度和所述气象数据，利用插值法确定所述航段的风温数据，并根据所述航段的风温数据，获得所述航段的ISA温度偏差值和沿航向风分量；其中，所述首段航段为所述起始点与每个所述起始点所对应的可达航路点之间的航段；
[0016]根据所述飞机初始重量、所述飞行高度、所述风温数据、所述ISA温度偏差值和所述飞行成本指数，获得所述航段的燃油流量和真空速；
[0017]根据所述航段的距离、所述沿航向风分量和所述真空速，确定所述航段的飞行时间，并根据所述航段的所述燃油流量、所述飞行时间和预设的发动机台数，获得所述航段的飞行油耗，并将所述航段的飞行时间和飞行油耗作为所述航段所对应的边权重值；
[0018]当所述航段为非首段航段时，根据所述航路数据确定所述航段的中点坐标值；根据所述航段的中点坐标值、所述飞行高度和所述气象数据，利用插值法确定所述航段的风温数据，并根据所述航段的风温数据，获得所述航段的ISA温度偏差值和沿航向风分量；
[0019]根据上一航段的飞机初始重量和飞行油耗，确定当前的所述航段的飞机初始重量；根据所述航段的飞机初始重量、所述飞行高度、所述风温数据、所述ISA温度偏差值和所述飞行成本指数，获得所述航段的燃油流量和真空速；
[0020]根据所述航段的距离、所述沿航向风分量和所述真空速，确定所述航段的飞行时间，并根据所述航段的所述燃油流量、所述飞行时间和预设的发动机台数，获得所述航段的飞行油耗，并将所述航段的飞行时间和飞行油耗作为所述航段所对应的边权重值。
[0021]作为优选方案，所述方法在获得所述航段的飞行油耗后，还包括如下步骤S41至步骤S45：
[0022]步骤S41，根据当前的所述航段的飞行油耗和飞机初始重量，计算获得所述航段的
更新后的飞机初始重量；
[0023]步骤S42，根据更新后的飞机初始重量、所述飞行高度、所述风温数据、所述ISA温度偏差值和所述飞行成本指数，获得所述航段的更新后的燃油流量和更新后的真空速；
[0024]步骤S43，根据所述航段的距离、更新后的燃油流量和更新后的真空速，确定所述航段的更新后的飞行时间，并根据所述航段的更新后的燃油流量、更新后的飞行时间和所述发动机台数，获得所述航段的更新后的飞行油耗；重复执行步骤S41至步骤S43以对所述航段的飞机初始重量进行迭代，直至迭代次数达到预设次数时，获得迭代重量值；
[0025]步骤S44，根据所述迭代重量值、所述飞行高度、所述风温数据、所述ISA温度偏差值和所述飞行成本指数，获得所述航段的修正燃油流量和修正真空速；
[0026]步骤S45，根据所述航段的距离、所述修正燃油流量和所述修正真空速，确定所述航段的修正飞行时间，并根据所述航段的所述修正燃油流量、所述修正飞行时间和所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种航路规划方法，其特征在于，包括如下步骤：基于预设的航路数据，生成航路网络图；根据预设的起始点和结束点，对所述航路网络图进行裁剪，获得局部航路网络图；其中，所述局部航路网络图中任意一个航路点至所述起始点的距离与所述任意一个航路点至所述结束点的距离之和小于或等于所述起始点至所述结束点的距离与预设裁剪系数的乘积；基于所述航路数据、预设的气象数据、飞机初始重量、飞行高度、飞行成本指数，计算所述局部航路网络图中每个航段所对应的边权重值；其中，所述航段包括所述局部航路网络图中所述起始点与每个所述起始点所对应的可达航路点之间的航段、任意一个航路点与每个所述任意一个航路点所对应的可达航路点之间的航段以及所述任意一个航路点与所述结束点之间的航段；根据每个航段所对应的边权重值，利用A*算法确定所述起始点和所述结束点之间的若干代价估值最小的目标航路点，并根据所述起始点、若干所述目标航路点和所述结束点，确定目标规划航路。2.如权利要求1所述的航路规划方法，其特征在于，所述根据每个航段所对应的边权重值，利用A*算法确定所述起始点和所述结束点之间的若干代价估值最小的目标航路点，具体包括如下步骤S21至步骤S24：步骤S21，根据所述局部航路网络图，确定所述起始点所对应的若干可达航路点；步骤S22，根据每个航段所对应的边权重值，确定所述起始点与每个所述起始点所对应的可达航路点之间的航段所对应的第一边权重值以及每个所述起始点所对应的可达航路点与所述结束点之间的航段所对应的第二边权重值，并将所述第一边权重值与所述第二边权重值之和的最小值所对应的可达航路点作为当前的新目标航路点；步骤S23，根据所述局部航路网络图，确定当前的新目标航路点所对应的若干可达航路点；步骤S24，根据每个航段所对应的边权重值，确定当前的新目标航路点与每个当前的新目标航路点所对应的可达航路点之间的航段所对应的第三边权重值以及每个当前的新目标航路点所对应的可达航路点与所述结束点之间的航段所对应的第四边权重值，并将所述第三边权重值与所述第四边权重值之和的最小值所对应的可达航路点作为当前的新目标航路点；重复执行步骤S23至步骤S24，直至当前的新目标航路点所对应的若干可达航路点包括所述结束点，将当前的新目标航路点作为最后的目标航路点，并确定所述起始点和所述结束点之间的若干所述目标航路点。3.如权利要求1所述的航路规划方法，其特征在于，所述基于所述航路数据、预设的气象数据、飞机初始重量、飞行高度、飞行成本指数，计算所述局部航路网络图中每个航段所对应的边权重值，具体包括如下步骤：当所述航段为首段航段时，根据所述航路数据确定所述航段的中点坐标值；根据所述航段的中点坐标值、所述飞行高度和所述气象数据，利用插值法确定所述航段的风温数据，并根据所述航段的风温数据，获得所述航段的ISA温度偏差值和沿航向风分量；其中，所述首段航段为所述起始点与每个所述起始点所对应的可达航路点之间的航段；根据所述飞机初始重量、所述飞行高度、所述风温数据、所述ISA温度偏差值和所述飞
行成本指数，获得所述航段的燃油流量和真空速；根据所述航段的距离、所述沿航向风分量和所述真空速，确定所述航段的飞行时间，并根据所述航段的所述燃油流量、所述飞行时间和预设的发动机台数，获得所述航段的飞行油耗，并将所述航段的飞行时间和飞行油耗作为所述航段所对应的边权重值；当所述航段为非首段航段时，根据所述航路数据确定所述航段的中点坐标值；根据所述航段的中点坐标值、所述飞行高度和所述气象数据，利用插值法确定所述航段的风温数据，并根据所述航段的风温数据，获得所述航段的ISA温度偏差值和沿航向风分量；根据上一航段的飞机初始重量和飞行油耗，确定当前的所述航段的飞机初始重量；根据所述航段的飞机初始重量、所述飞行高度、所述风温数据、所述ISA温度偏差值和所述飞行成本指数，获得所述航段的燃油流量和真空速；根据所述航段的距离、所述沿航向风分量和所述真空速，确定所述航段的飞行时间，并根据所述航段的所述燃油流量、所述飞行时间和预设的发动机台数，获得所述航段的飞行油耗，并将所述航段的飞行时间和飞行油耗作为所述航段所对应的边权重值。4.如权利要求3所述的航路规划方法，其特征在于，所述方法在获得所述航段的飞行油耗后，还包括如下步骤S41至步骤S45：步骤S41，根据当前的所述航段的飞行油耗和飞机初始重量，计算获得所述航段的更新后的飞机初始重量；步骤S42，根据更新后的飞机初始重量、所述飞行高度、所述风温数据、所述ISA温度偏差值和所述飞行成本指数，获得所述航段的更新后的燃油流量和更新后的真...

【专利技术属性】
技术研发人员：周兴，陈创希，伍翔，张苗苗，许南，吴东岳，谢静娜，魏志强，回忆，常先英，
申请(专利权)人：中国南方航空股份有限公司，
类型：发明
国别省市：