面向复杂空域的混合交通流最小安全间隔确定方法及系统与流程

本发明涉及空中交通管理，具体涉及面向复杂空域的混合交通流最小安全间隔确定方法及系统。

背景技术：

1、随着无人航空器技术的飞速发展与广泛应用，以无人机、通用航空器等为代表的多种类型航空器共同运行的混合交通流已成为复杂空域的常态。在该背景下，空中交通的飞行态势变得更为复杂和动态，飞行器的飞行行为呈现出高度的异质性与不确定性。为确保空域运行的安全与效率，针对混合交通流中不同类型飞行器之间的安全间隔进行精确、动态的管理，已成为空中交通管理领域亟待解决的关键技术问题。

2、现有技术中，飞行器之间的最小安全间隔通常依据其机型类别、飞行阶段或空域等级，设定为固定值。然而，在包含大量无人机的复杂空域中，飞行器的飞行行为可能因外部扰动、设备性能差异或操控水平不一而产生显著偏差。固定的安全间隔标准难以有效识别此类行为异常并作出动态响应。此外，现有方法大多基于单一时间断面的飞行状态进行冲突探测，缺乏对飞行器行为偏差演变趋势的预测与考量，导致在飞行态势发生突变时，既可能因间隔过大而降低空域容量，也可能因间隔不足而埋下安全隐患。

技术实现思路

1、本发明针对现有技术因采用固定安全间隔标准而无法动态响应飞行器行为偏差、难以对飞行器个体行为异常进行精准识别与预测、以及在复杂空域环境下无法平衡空域安全与运行效率的技术问题，提供面向复杂空域的混合交通流最小安全间隔确定方法及系统。

2、本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

3、第一方面，本发明提供了面向复杂空域的混合交通流最小安全间隔确定方法，包括：

4、获取空域内各飞行器的实时飞行参数与计划飞行参数，计算每个飞行器的实时行为偏差量，并对所述行为偏差量进行时间序列分析，得到每个飞行器的偏差演变趋势；

5、根据各飞行器的行为偏差量对空域内飞行器进行聚类分析，划分出正常飞行器群体与异常飞行器个体，并计算所述异常飞行器个体与所述正常飞行器群体的行为偏离度；

6、根据所述行为偏离度与所述偏差演变趋势，动态生成针对所述异常飞行器个体的安全间隔补偿系数；

7、基于基础安全间隔与所述安全间隔补偿系数，确定所述异常飞行器个体与周边飞行器之间的最小安全间隔，并按照所述最小安全间隔进行飞行间隔控制。

8、第二方面，本发明提供了面向复杂空域的混合交通流最小安全间隔确定系统，包括：

9、偏差计算与分析模块，用于获取空域内各飞行器的实时飞行参数与计划飞行参数，计算每个飞行器的实时行为偏差量，并对所述行为偏差量进行时间序列分析，得到每个飞行器的偏差演变趋势；

10、聚类与偏离度评估模块，用于根据各飞行器的行为偏差量对空域内飞行器进行聚类分析，划分出正常飞行器群体与异常飞行器个体，并计算所述异常飞行器个体与所述正常飞行器群体的行为偏离度；

11、补偿系数生成模块，用于根据所述行为偏离度与所述偏差演变趋势，动态生成针对所述异常飞行器个体的安全间隔补偿系数；

12、动态间隔控制模块，用于基于基础安全间隔与所述安全间隔补偿系数，确定所述异常飞行器个体与周边飞行器之间的最小安全间隔，并按照所述最小安全间隔进行飞行间隔控制。

13、本发明的有益效果是：

14、相较于现有技术，本发明首先通过计算飞行器的实时行为偏差量并进行时间序列分析，能够有效预测飞行器未来行为的发展趋势，为安全间隔的动态调整提供了前瞻性的判断依据。其次，利用聚类分析对空域内飞行器进行群体划分，可精准识别出行为异常的个体，并将该异常个体与正常群体进行行为偏离度的量化计算，实现了对个体飞行风险的客观评估。再次，通过综合行为偏离度与偏差演变趋势来动态生成安全间隔补偿系数，使得安全间隔的调整既考虑了当前的风险程度，也融合了未来的风险演化方向，实现了对异常飞行器个体的差异化、动态化管控。最后，本发明保证空域安全的同时，避免了因对正常飞行器群体采取统一保守间隔而造成的空域资源浪费，提升了复杂空域环境下混合交通流的运行效率与安全性。

1.面向复杂空域的混合交通流最小安全间隔确定方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的面向复杂空域的混合交通流最小安全间隔确定方法，其特征在于，计算每个飞行器的实时行为偏差量，包括：

3.根据权利要求1所述的面向复杂空域的混合交通流最小安全间隔确定方法，其特征在于，对所述行为偏差量进行时间序列分析，得到每个飞行器的偏差演变趋势，包括：

4.根据权利要求1所述的面向复杂空域的混合交通流最小安全间隔确定方法，其特征在于，根据各飞行器的行为偏差量对空域内飞行器进行聚类分析，包括：

5.根据权利要求4所述的面向复杂空域的混合交通流最小安全间隔确定方法，其特征在于，划分出正常飞行器群体与异常飞行器个体，包括：

6.根据权利要求1所述的面向复杂空域的混合交通流最小安全间隔确定方法，其特征在于，计算所述异常飞行器个体与所述正常飞行器群体的行为偏离度，包括：

7.根据权利要求1所述的面向复杂空域的混合交通流最小安全间隔确定方法，其特征在于，根据所述行为偏离度与所述偏差演变趋势，动态生成针对所述异常飞行器个体的安全间隔补偿系数，包括：

8.根据权利要求1所述的面向复杂空域的混合交通流最小安全间隔确定方法，其特征在于，所述基础安全间隔根据飞行器类型组合预先设定，或基于飞行器的最大速度、最小转弯半径及通信延迟时间实时计算得到。

9.根据权利要求1所述的面向复杂空域的混合交通流最小安全间隔确定方法，其特征在于，还包括：

10.面向复杂空域的混合交通流最小安全间隔确定系统，其特征在于，用于执行权利要求1-9任一项所述的面向复杂空域的混合交通流最小安全间隔确定方法，包括：