一种预测扇区内航空器数量的方法技术

本发明专利技术提供一种预测扇区内航空器数量的方法，属于空中交通管理领域。本发明专利技术要解决的技术问题是，计算出一个扇区内在未来某时间段内的每一分钟所对应的航空器数量的一组数值。解决该问题的技术方案的要点是，针对一个由两个航段组成的管制扇区，首先，计算每一个航段在未来某时间段内每一分钟对应的航空器数量值，然后把两个航段上随时间每一分钟变化的航空器数量值按照时间先后顺序排列，再把扇区内两个航段在时间段内每一分钟对应的航空器数量值按照时间先后排列顺序对应累计，得到一个扇区在未来某时间段内每一分钟对应的航空器数量值。本发明专利技术处理由两个航段组成的扇区的方法，同样适用于由多个航段组成的航路结构复杂的管制扇区。的管制扇区。的管制扇区。

【技术实现步骤摘要】
一种预测扇区内航空器数量的方法


[0001]本专利技术提供一种预测扇区内航空器数量的方法，属于空中交通管理领域。

技术介绍

[0002]管制单位在实际工作中，把管制区域划分为若干个管制扇区。一个管制扇区同时提供服务的航空器数量是有限度的。通常，在雷达管制情况下，进近扇区管制席位同时提供服务的航空器数量最多为8架，区域扇区管制席位同时提供雷达服务的航空器数量最多为12架。若进近管制扇区航空器数量超过8架，或者是区域管制扇区航空器数量超过12架，则流量管理部门就需要采取某种措施(比如，可以采取改变航段、增开扇区、限制起飞或着陆时刻、限制进入管制区时刻或者限制通过某一导航设备上空的时刻、安排航空器空中等待、调整航空器速度等方法)以保证一个进近管制扇区同时提供雷达服务的航空器数量不超过8架，一个区域管制扇区同时提供雷达服务的航空器数量不超过12架。为了使流量管理部门有效地实施流量管理措施，关键问题是需要提前对未来某个时段内，进入管制扇区的航空器数量进行准确地预测。因此解决预测扇区内上航空器数量问题是非常必要的，也是非常有用的。
[0003]目前空中交通管理领域普遍使用的预测扇区内航空器数量的方法是：计算未来某个时间段(比如15分钟、30分钟、60分钟)内，预计航空器“出现”在航段内的个数(图1)；再把扇区内所有航段的在某个时间段内(比如15分钟)预计航空器“出现”在航段内的个数对应相加，得到预测“出现”在扇区内的(每15分钟时间段内)航空器的个数，把这个数量值作为预测扇区内航空器数量，并且依据这个数值来判定航空器数量是否超过扇区的管制容量。
[0004]这种作法在实际应用中显然是存在问题的。首先，由于在未来某个时间段内(比如15分钟)的每一分钟内，既可能有航空器飞入扇区，又可能有航空器飞出扇区，所以某个时间段内，管制扇区内航空器“出现”的个数是随每一分钟时间一组变化的动态数值，而不是在某个时间段(15分钟)内使用一个数值就能够表示清楚的；另外，一个管制扇区同时提供雷达服务的航空器数量要求不超过8架(进近扇区)或12架(区域扇区)，目前的方法仅仅是得到了每15分钟时间段内出现在扇区中的航空器数量，而这个数量在某个时间段(15分钟)内是如何分布的并不知道。由于扇区内航空器数量是否超过管制容量，取决于某个时间段内(15分钟、30分钟或60分钟)的每一分钟对应的航空器数量值是否超过管制容量，而不取决于在某个时间段内(比如15分钟、30分钟、60分钟)航空器“出现”在扇区中的航空器个数是否超过管制容量。所以，目前的方法对于判断在未来某个时间段内航空器数量是否超过扇区的管制容量并无实质帮助。
[0005]对于空中交通流量管理用户来说，预计一个管制扇区在未来某时间段内的每一分钟内的航空器数量是非常必要的和有用的。目前，民航空管流量管理部门，一直沿用中国航信网络公司研发的机场协同决策系统(ACDM)、中国民航数据公司研发的空中交通监控与流量管理系统(ATOM)和中国电子南京莱斯信息公司研发的国家流量管理系统(NTFM)，都没有提供预计一个管制扇区在未来某时间段内的每一分钟内的航空器数量的方法。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是提供一种预测扇区内航空器数量的方法，并不改变原有流量管理系统的硬件资源，也不增加新的数据采集，依旧使用原有数据库中航段飞行时间静态数据和系统原有动态数据源(AFTN动态电报)。仅仅增加一项计算扇区内未来某时间段内的每一分钟内航空器数量并且以条形图形式显示的功能。
[0007]本专利技术原理：构造一个由两个航段组成的管制扇区。首先，计算每一个航段在未来某时间段内每一分钟对应的航空器数量值，然后，把两个航段上随时间每一分钟变化的航空器数量值按照时间先后顺序排列，再把扇区内两个航段在时间段内每一分钟对应的航空器数量值按照时间先后排列顺序对应累计，从而得到由两个航段组成的管制扇区在未来某时间段内每一分钟对应的航空器一组数量值，把这组数量值用条形图直观地显示出。
[0008]其
技术实现思路
为：
[0009]为了解释问题方便，避免在叙述和计数过程中发生逻辑错误，本专利技术定义航段、扇区和分布三个概念。
[0010]1航段：一条航线上相邻两个航路点之间的部分航线称为一个航段。
[0011]一个航段的两个航路点称为端点。
[0012]一条航线由有限个航段依端点不重复顺次连接构成。
[0013]航段AB和航段BA，表示同一个航段，都用航段AB表示。
[0014]每一个航段有两个航向。航段AB有航向AB和航向BA两个航向。
[0015]航向AB表示航空器由航路点A，飞行到航路点B；
[0016]航向BA表示航空器由航路点B，飞行到航路点A。
[0017]2扇区：由有限个航段所构成的区域。
[0018]3分布：飞行中的航空器位置在航段之内的点，称航空器分布在航段内，若航段在一个扇区内，则称航空器分布在扇区内；若在某一时间段内，一个航段上航空器数量为3，则称航空器在这个航段上分布在这个时间段内的数量为3。
[0019]问题描述：
[0020]由航段AB和航段CD两个航段构成一个管制扇区S(图2)。
[0021]已知条件：
[0022](1)航空器在航段AB飞行时间为23分钟，
[0023](2)航空器在航段CD飞行时间为17分钟，
[0024](3)当前时刻08：30，已经知道航段AB、CD上航空器数据见(图3)和(图4)。
[0025]需要解决的问题：预计09：00至09：20时间段内，
[0026](1)每一分钟时间内，管制扇区S所存在的航空器数量值；
[0027](2)把(1)得出的一组数值生成条形图，直观地显示09：00至09：20时间段内的每1分钟时间内管制扇区S内的航空器数量及其变化。
[0028]解决问题过程：
[0029]通过航段AB上航空器数据(图3)及航段数据处理流程图(图5)说明航段数据处理过程。
[0030]第一步，建立一个时间数轴。
[0031]步骤1.1：画一个时间数轴，(图6)
[0032]步骤1.2：在时间数轴上，从0900到0920，取1个左闭右开区间[09000920)，记作L(图7)。
[0033]步骤1.3：在时间数轴上，从0900到0920，取20个长度为1的左闭右开区间：
[0034][0900 0901)、[0901 0902)、[0902 0903)、
……
、[0918 0919)、[0919 0920)分别记作为S01、S02、S03、
…
、S20(图8)。
[0035]第二步，处理航段AB数据。
[0036]依据航段AB数据(图3)及数据处理过程流程图(图5)，处理航段数据AB。
[0037]步骤2.1由(图3)中航空器飞入航段AB端点的时刻，根据航空器在航段AB飞行时间为23分钟，可以推算出航空器飞出航段AB端本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种预测扇区内航空器数量的方法，其特征在于：第一步：构造一个由航段AB和航段CD组成的含有两个航段一个管制扇区S；第二步：步骤2.1：确定航空器在航段AB的飞行时间；步骤2.2：确定航空器在航段CD的飞行时间；第三步：步骤3.1：在时间数轴上，确定当前时刻；步骤3.2：在时间数轴上，确定未来某个时间段的初始时刻；步骤3.3：在时间数轴上，确定未来某个时间段长度(20分钟)；第四步：步骤4.1.1：计算航段AB在所给时间段(20分钟)内每一分钟对应的航空器数量值；步骤4.1...

【专利技术属性】
技术研发人员：张艳珠，邸晓东，
申请(专利权)人：沈阳理工大学，
类型：发明
国别省市：