一种飞行器航迹融合方法、系统和计算机可读存储介质与流程

1.本发明涉及飞行管理领域。具体的，涉及一种飞行器航迹融合方法、系统和计算机可读存储介质。


背景技术：

2.在空管自动化系统中，实现系统与飞行器的实时通信，对军民航部门的对空指挥都有着重要意义。当系统与飞行器实现实时通信后，对于雷达监视数据的处理、出具飞行数据状态报告或者对异常情况以及报警的操作都将变得非常精确，从本质上来说，就是将飞行器其自身所具备的导航信息与飞行计划信息两者之间进行匹配处理。
3.对于民航而言，雷达航迹与飞行计划的匹配，有利于飞行数据的处理。当飞行数据实时与报警系统相连后，能够满足飞行计划管理以及重复性飞行计划管理的指标，最大程度的保证飞行的安全。而对于军航来说，有助于更加及时的令指挥人员掌握空中的敌我态势，再根据实际情况调整作战计划和方案，掌握空中交战的主动权，获得作战的优势。
4.急剧上升的训练频次和航班飞行流量加大了空中交通管制的压力，尤其是在处理一些规模比较大的飞行计划数据的过程中，使得管制人员的处理难度进一步的加大，为了解决眼前的难题，空管系统需要进一步引进比较先进的现代化信息技术来进行辅助处理，在管制人员较为丰富的经验上，积极展开现代化空管设备的研发，进一步提高飞行数据的智能化水平。


技术实现要素：

5.为解决上述问题至少之一，本发明的一个目的在于提供一种飞行器航迹融合方法，包括：
6.获取航线信息，通过航班信息进行航线信息的提取；
7.筛选所述航线信息，对所述航线信息进行筛选以得到与雷达航迹点关联性达到预设要求的航线集；
8.对所述航线集中的航线进行相关度计算。
9.优选的，所述获取航线信息具体包括：
10.通过班期时刻表获取重复性飞行计划的航班信息，通过pln报获取临时性飞行计划的航班信息。
11.优选的，所述筛选所述航线信息具体包括：
12.基于预设的时间限制δt和距离限制δd筛选所述航线信息；
13.所述雷达航迹点的当前所处时间为t，则符合预设的时间限制的航线计划时间点t的范围为t1～t2；所述t1＝t
‑
δt，所述t2＝t δt；
14.以雷达航迹点i为球心，以预设距离限制δd为球半径，对符合预设时间限制要求的航线信息进行进一步筛选，去除掉球形外的航线，得到达到预设要求的航线集。
15.优选的，所述对所述航线集中的航线进行相关度计算具体包括：
16.根据计算公式对所述航线集中的航线进行相关度计算，雷达航迹点i与航线相关程度a(i,plan)的计算公式如下：
[0017][0018]
其中，所述i为雷达航迹点，所述n为由所述航线上任意两点确定的航段n(a,b)，所述m为航线总数，上述公式中的k
d
，k
t
，k
v
，k
h
，k
j
，k
q
，k
s
分别代表偏航因子、时差因子、速度因子、高度因子、机型因子、架数因子和属性因子的加权系数，的倒数分别代表偏航因子、时差因子、速度因子、高度因子、机型因子、架数因子和属性因子的值；cos(θ
i
‑
θ
n
)代表方向因子的值，其中θ
i
‑
θ
n
表示飞行器航迹点方向与当前航段方向的交角大小。
[0019]
所述航班信息包括航班号、起降时间、飞行规则、起降机场、任务性质、航空器机型和航线信息。
[0020]
本发明第二方面提供了一种飞行器航迹融合系统，
[0021]
所述系统包括信息获取单元和信息处理单元，
[0022]
所述信息获取单元用于获取飞行计划的航线信息，所述飞行计划包括重复性飞行计划和临时性飞行计划；
[0023]
所述信息处理单元筛选所述航线信息并对经过筛选的航线信息进行相关度计算。
[0024]
优选的所述信息获取单元通过班期时刻表获取所述重复性飞行计划的航班信息，通过pln报获取所述临时性飞行计划的航班信息。
[0025]
所述筛选所述航线信息并对经过筛选的航线信息进行相关度计算具体包括：
[0026]
所述信息处理单元基于预设的时间限制δt和距离限制δd筛选所述航线信息；
[0027]
所述雷达航迹点的当前所处时间为t，则符合预设的时间限制的航线计划时间点t的范围为t1～t2；所述t1＝t
‑
δt，所述t2＝t δt；
[0028]
以雷达航迹点i为球心，以预设距离限制δd为球半径，对在时间范围t1～t2的航线信息进行进一步筛选，去除掉球形外的航线，得到达到预设要求的航线集；
[0029]
所述信息处理单元基于相关程度计算公式进行雷达航迹点i和不同航线飞行计划相关程度a(i,plan)的计算，公式如下：
[0030][0031]
其中，所述i为雷达航迹点，所述n为由所述航线上任意两点确定的航段n(a,b)，m为航线总数，k
d
，k
t
，k
v
，k
h
，k
j
，k
q
，k
s
分别代表偏航因子、时差因子、速度因子、高度因子、机型因子、架数因子和属性因子的加权系数，的倒数分别代表偏航因子、时差因子、速度因子、高度因子、机型因子、架数因子和属性因子的值。
[0032]
所述航班信息包括航班号、起降时间、飞行规则、起降机场、任务性质、航空器机型和航线信息。
[0033]
本发明第三方面提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述
计算机程序被处理器执行时实现第一方面提供的飞行器航迹融合方法。本发明的有益效果如下：
[0034]
本发明的目的在于提供一种飞行器航迹融合方法、系统和计算机可读存储介质，通过筛选后计算相关度的手段，减少了计算量、既能保证实时性，又能保证精度，有广泛的应用前景，提高了操作的可行性和精确性。
附图说明
[0035]
图1示出本发明的一个实施例提出的一种飞行器航迹融合方法的步骤图；
[0036]
图2示出本发明的一个实施例提出的一种飞行器航迹融合系统的结构图；
[0037]
图3示出本发明的一个实施例提出的航线筛选示意图。
具体实施方式
[0038]
为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例和附图对本发明做进一步的说明。附图中相似的部件以相同的附图标记进行表示。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。
[0039]
实施例一：
[0040]
本发明的一个实施例提出了一种飞行器航迹融合方法，如图1所示，包括：
[0041]
s1：获取航线信息，通过航班信息进行航线信息的提取；s2：筛选所述航线信息，对所述航线信息进行筛选以得到与雷达航迹点关联性达到预设要求的航线集；s3：对所述航线集中的航线进行相关度计算。
[0042]
在一个具体的实施例中，所述获取航线信息具体包括：通过班期时刻表获取重复性飞行计划的航班信息，通过pln报获取临时性飞行计划的航班信息，通过航班信息进行航线信息的提取。
[0043]
在一个具体的实施例中，所述航班信息包括航班号、起降时间、飞行规则、起降机场、任务性质、航空器机型和航线信息。
[0044]
如图3所示，其中，h1、h2、h3和h4分别代表四条航线；所述筛选所述航线信息具体包括：基于预设的时间限制δt和距离限制δd筛选所述航线信息；所述雷达航迹点的当前所处时间为t，则符合预设的时间限制的航线计划时间点t的范围为t1～t2；
[0045]
具体的，所述t1＝t
‑
δt，所述t2＝t δt。
[0046]
以雷达航迹点i为球心，以预设距离限制δd为球半径，在此基础上，对在时间范围t1～t2的航线信息进行进一步筛选，去除掉球形外的航线，得到达到预设要求的航线集：设h(t)为t1t2航段，h(t)为当前航迹点，d
min
为点到航段的最短距离，且r＝δd，则筛选条件为：
[0047]
d
min
(h(t),h(t))＜r
[0048]
所述对所述航线集中的航线进行相关度计算具体包括：
[0049]
雷达航迹点i与不同航线相关程度a(i,plan)的计算公式如下：
[0050][0051]
其中，所述i为雷达航迹点，所述n为由所述航线上任意两点确定的航段n(a,b)，所
述m为航线总数，上述公式中的k
d
，k
t
，k
v
，k
h
，k
j
，k
q
，k
s
分别代表偏航因子、时差因子、速度因子、高度因子、机型因子、架数因子和属性因子的加权系数，的倒数分别代表偏航因子、时差因子、速度因子、高度因子、机型因子、架数因子和属性因子的值，cos(θ
i
‑
θ
n
)代表方向因子的值，其中θ
i
‑
θ
n
表示飞行器航迹点方向与航段方向的交角大小；。
[0052]
其中，所述偏航因子代表航迹点偏离计划航段的距离程度；时差因子反映了该航迹点在时间上偏离计划航段的程度，偏离值越大就反映两者的相关程度越小；方向因子反映了飞行器航迹点方向与航段方向的交角大小；高度因子是反映了航段高度和航迹点高度的差值；
[0053]
通过对影响因子加权，提高区分度，因为在以上八个因子中，方向因子是起到决定性作用关键因子，如果方向不对，则所有的相关均是错误的。而剩余的其他七个影响因子，其产生的作用几乎是相同的，由此可知，雷达航迹点i和不同航段飞行计划相关程度a(i,plan)的计算公式如下：
[0054][0055]
其中，所述i为雷达航迹点，plan代表飞行计划航线，所述n为由所述航线上任意两点确定的航段n(a,b)，m为航线总数，上述公式中的k
d
，k
t
，k
v
，k
h
，k
j
，k
q
，k
s
分别代表偏航因子、时差因子、速度因子、高度因子、机型因子、架数因子和属性因子的加权系数，这个系数的最终数值则是依据不同的影响因子在不同条件下的不同作用综合确定的动态量；的最终数值则是依据不同的影响因子在不同条件下的不同作用综合确定的动态量；的倒数分别代表偏航因子、时差因子、速度因子、高度因子、机型因子、架数因子和属性因子的值；cos(θ
i
‑
θ
n
)代表方向因子的值，其中θ
i
‑
θ
n
表示飞行器航迹点方向与当前航段方向的交角大小。
[0056]
实施例二：
[0057]
本发明的第二个实施例提供了一种飞行器航迹融合系统，
[0058]
如图2所示，所述系统包括信息获取单元和信息处理单元，
[0059]
所述信息获取单元用于获取飞行计划的航线信息，所述飞行计划包括重复性飞行计划和临时性飞行计划；所述信息处理单元筛选所述航线信息并对经过筛选的航线信息进行相关度计算。
[0060]
所述信息获取单元通过班期时刻表获取所述重复性飞行计划的航班信息，通过pln报获取所述临时性飞行计划的航班信息。
[0061]
所述筛选所述航线信息并对经过筛选的航线信息进行相关度计算具体包括：
[0062]
在一个具体的实施例中，所述信息处理单元基于预设的时间限制δt和距离限制δd筛选所述航线信息，如图3所示；
[0063]
所述雷达航迹点的当前所处时间为t，则符合预设的时间限制的航线计划时间点t的范围为t1～t2；所述t1＝t
‑
δt，所述t2＝t δt；
[0064]
以雷达航迹点i为球心，以预设距离限制δd为球半径，对在时间范围t1～t2的航线信息进行进一步筛选，去除掉球形外的航线，得到达到预设要求的航线集；
[0065]
在一个具体的实施例中，所述信息处理单元基于相关程度计算公式进行雷达航迹点i和不同航线飞行计划相关程度a(i,plan)的计算，公式如下：
[0066][0067]
其中，所述i为雷达航迹点，所述n为由所述航线上任意两点确定的航段n(a,b)，m为航线总数，k
d
，k
t
，k
v
，k
h
，k
j
，k
q
，k
s
分别代表偏航因子、时差因子、速度因子、高度因子、机型因子、架数因子和属性因子的加权系数，的倒数分别代表偏航因子、时差因子、速度因子、高度因子、机型因子、架数因子和属性因子的值。
[0068]
所述航班信息包括航班号、起降时间、飞行规则、起降机场、任务性质、航空器机型和航线信息。
[0069]
实施例三：
[0070]
本发明的一个实施例提供了一种计算机可读存储介质，存储有程序，所述程序被处理器执行时实现第一实施例提供的方法。
[0071]
在实际应用中，所述计算机可读存储介质可以采用一个或多个计算机可读的介质的任意组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。
[0072]
计算机可读存储介质例如可以是但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、可擦式可编程只读存储器(eprom或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(cd
‑
rom)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本实施例中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。
[0073]
计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。
[0074]
计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于无线、电线、光缆、rf等等，或者上述的任意合适的组合。可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本技术操作的计算机程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如java、smalltalk、c ，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“c”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络——包括局域网(lan)或广域网(wan)—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。
[0075]
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对
本发明的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。