航空器速度监控与剖面计算方法、装置及存储介质与流程

1.本发明涉及民用航空空中交通管理技术领域，尤其涉及一种航空器速度监控与剖面计算方法、装置及存储介质。


背景技术：

2.如图1所示，五边飞行是机场均采用的航空器进场方式，在实际飞行中正常情况下是必须通过五边飞行来进近着陆的，飞行员五边飞行的技术以及塔台的精准指挥对五边进近效率有着极大的影响，五边飞行过程中，航空器的五边间隔、速度以及高空风速等因素的监测对航班安全以及进场效率都存在重大影响。
3.根据五边航空器的飞行特征，航空器在五边的飞行过程中总体是一个逐渐下降高度、减速的过程，在五边进近的不同阶段，航空器的表速(indicated airspeed，ias)遵循着大体相同的调整规律，但又受到各机场、公司的运行要求，以及各种机型的飞行性能影响，在一定的范围内波动。五边速度和五边间隔作为关乎五边进近阶段重要的因素，却没有得到应有的重视，在传统的计算模式中，对航空器五边进近过程的监测是基于静态的外部数据库，缺乏针对特定运行环境的动态适应性，这一缺陷导致了对五边进近阶段中五边间隔的管控判断必须以管制员的经验为主，管制员根据运行环境如不同风速和风向情况下对航空器下达指令，给五边间隔精细化的数字管理造成了极大的阻碍，也突显出建立数字化系统的必要性。
4.除此之外传统的计算模式还存在着以下缺陷：
5.一、增加了管制员的工作负荷，管制员在确保进近过程中航空器安全的情况下，还要在没有明确规定速度剖面的过程中做出精准的指挥，引导飞行员安全进场，给予了管制员的精神以及身体上较大的压力，如果长时间处于该工作状态下，则可能导致误判的情况；
6.二、降低了五边进近的效率，目前进近系统缺少更加细化的规定，仅就大型、中型以及小型航空器做出分类，但是实际上不同航空公司不同机型都应有相对应的五边速度以及安全间隔标准，根据对应的安全间隔与实时飞行速度，与a技术计算所得的速度剖面进行对比，管制员可以对飞行员做出更加精准的指令，而不是靠经验下达指令，同时在这种情况下也可尽可能的缩短序列中的飞行间隔，提高五边进近的效率；
7.三、考虑因素不够全面，目前的速度剖面大多数并不考虑风速这一因素，但是风速对航空器的起飞降落的影响比较明显，在顺风条件下比在静风中起飞航空器能达到的最大起飞重量可能要少上一吨多，航空器在起飞、降落过程中也有相应的顺风和侧风的极限，比如空客319的最大顺风限制为10节，最大侧风限制为15节。但目前对航空器的五边飞行管理中欠缺考虑风速因素对速度剖面的影响。


技术实现要素：

8.本发明主要目的是提供一种航空器速度监控与剖面计算方法、装置及存储介质，旨在解决航空器在五边飞行管理中存在的上述问题。
9.为实现上述目的，本发明提供了一种航空器速度监控与剖面计算方法，包括：
10.识别航空器进入五边识别区并获取航空器类型；
11.选取适用于所述航空器的标准表速剖面；
12.获取实际表速并在所述标准表速剖面的基础上形成修正表速剖面；
13.获取五边风速并在所述标准表速剖面的基础上形成标准计算地速剖面；
14.获取五边风速并在所述修正表速剖面的基础上形成修正计算地速剖面；
15.获取航空器五边位置，根据速度剖面计算预计接地时间；所述速度剖面包括标准表速剖面、修正表速剖面、标准计算地速剖面和修正计算地速剖面中的任意一种。
16.进一步地，所述标准表速剖面的计算步骤包括：
17.记录每一航空器进入五边识别区后的飞行数据；所述飞行数据包括每个雷达周期下传的位置、高度、表速和地速中的任意一种或多种；
18.根据所述飞行数据计算航空器的标准表速剖面，所述标准表速剖面表示为：
19.p
sip
[v
sias
(x1)，v
sias
(x2)，...，v
sias
(xn)]
[0020]
其中，
[0021]
xi表示五边上的位置；
[0022]vsias
(xi)表示各个位置上的标准表速；
[0023]
p
sip
表示航空器的标准表速剖面；
[0024]
n是五边上计算位置节点的个数。
[0025]
进一步地，在指定的一段时间内有指定种类航空器共m架，是其中第k架在五边xa位置上的表速，则五边中xa位置上的标准表速表示为：
[0026][0027]
后续同类型航空器飞越五边xa位置时更新的标准表速表示为：
[0028][0029]
其中，
[0030]vsias
(xa)表示为该类航空器在五边中xa位置上更新前的标准表速；
[0031]v′
sias
(xa)表示为该类型航空器在五边xa位置上更新后的标准表速；
[0032]
δv
sias
(xa)表示为该类型航空器在五边xa位置上更新后的标准表速与原标准表速的变化量。
[0033]
进一步地，所述获取实际表速并根据所述标准表速剖面进行修正包括：
[0034]
获取航空器在指定位置的实际表速以及标准表速剖面上的该位置的标准表速，并计算实际表速与标准表速的速度偏差；
[0035]
当所述速度偏差大于预设的速度阈值时，触发修正；
[0036]
计算各位置节点的修正表速，并在标准表速剖面的基础上形成新的修正表速剖面。
[0037]
进一步地，所述修正表速剖面与所述标准表速剖面表示为：
[0038]
p
aip
＝p
sip
δp
ias
[0039]
p
aip
[v
aias
(x1)，v
aias
(x2)，...，v
aias
(xn)]
[0040]
＝p
aip
[v
sias
(x1) δv
ias
(x1)，v
sias
(x2) δv
ias
(x2)，...，v
sias
(xn) δv
ias
(x2)]
[0041]
其中，
[0042]
p
aip
表示修正表速剖面；
[0043]
p
sip
表示航空器的标准表速剖面；
[0044]
δp
ias
表示修正表速剖面与航空器的标准表速剖面的偏差；
[0045]
xi表示五边上的位置；
[0046]vsias
(xi)表示各个位置上的标准表速；
[0047]
n是五边上计算位置节点的个数；
[0048]vaias
(xi)表示各个位置上的修正表速；
[0049]
δv
ias
(xi)表示xi位置上的实际表速与标准表速的速度偏差。
[0050]
进一步地，所述修正表速剖面表示为：
[0051]
p
aip
[v
ias
(x1)，v
aias
(x2)，v
aias
(x3)，...，v
aias
(x
d-1
)，v
sias
(xd)，v
sias
(x
d 1
)，...，v
sias
(xn)]
[0052]
其中，
[0053]vias
(x1)是航空器在x1位置的实际表速，航空器在xd位置恢复到标准表速；
[0054]vaias
(xi)，i∈[2，d-1]则是[x2，x
d-1
]间的修正表速。
[0055]
进一步地，所述获取五边风速并在所述修正表速剖面的基础上形成修正计算地速剖面包括：
[0056]
将获取的五边风速转换为五边风速剖面；
[0057]
利用所述五边风速剖面和标准表速剖面叠加五边各个位置上的表速和风速沿进近方向的分量大小，获得每个位置的地速；
[0058]
根据每个位置的地速得到标准计算地速剖面；
[0059]
获取航空器进入五边后的实际表速并和标准表速剖面叠加，得到修正表速剖面；
[0060]
利用所述五边风速剖面和修正表速剖面叠加五边各个位置上的表速和风速沿进近方向的分量的大小，获得每个位置的地速；
[0061]
根据每个位置的地速得到修正计算地速剖面。
[0062]
进一步地，所述五边风速剖面表示为：
[0063]
pw[vw(x1)，vw(x2)，...，vw(xn)]
[0064]
其中，
[0065]vw
(xi)表示风速沿进近方向的分量的大小；xi表示五边上的位置；n是五边上计算位置节点的个数；
[0066]
pw表示五边风速剖面。
[0067]
进一步地，所述标准计算地速剖面表示为：
[0068]
p
scp
＝p
sip
pw＝p
scp
[v
sias
(x1) vw(x1)，v
sias
(x2) vw(x2)，...，v
sias
(xn) vw(xn)]
[0069]
其中，
[0070]
p
scp
表示标准计算地速剖面；
[0071]
p
sip
表示航空器的标准表速剖面；
[0072]vsias
(xi)表示各个位置上的标准表速。
[0073]
进一步地，所述修正计算地速剖面表示为：
[0074]
p
acp
＝p
aip
pw＝p
acp
[v
aias
(x1) vw(x1)，v
aias
(x2) vw(x2)，...，v
aias
(xn) vw(xn)]
[0075]
其中，
[0076]
p
acp
表示修正计算地速剖面；
[0077]
p
aip
表示修正表速剖面；
[0078]vaias
(xi)表示各个位置上的修正表速。
[0079]
进一步地，所述根据速度剖面计算预计接地时间的计算表示为：
[0080][0081]
其中，
[0082]
p(x)表示速度剖面，即：p
sip
、p
scp
、p
aip
、p
acp
；
[0083]
x1表示航空器的初始位置；x2表示末位置；t表示航空器从x1运动到接地点所需的时间；
[0084]
设q(x)为1/p(x)的原函数，则：
[0085]
无表速偏离、无风情况下的预计接地时间：
[0086]
t
sip
＝q
sip
(0)-q
sip
(x1)
[0087]
无表速偏离、有风情况下的预计接地时间：
[0088]
t
scp
＝q
scp
(0)-q
scp
(x1)
[0089]
有速度偏离、无风情况下的预计接地时间：
[0090]
t
aip
＝q
aip
(0)-q
aip
(x1)
[0091]
有速度偏离、有风情况下的预计接地时间：
[0092]
t
acp
＝q
acp
(0)-q
acp
(x1)。
[0093]
进一步地，还包括：
[0094]
接收输入数据，所述输入数据包括临时表速值和保持临时表速距离值；
[0095]
生成临时表速剖面；所述临时表速剖面表示为：
[0096]
p
tip
[v
tias
(x1)，v
tias
(x2)，...，v
tias
(xn)]
[0097]
其中，
[0098]
p
tip
表示临时表速剖面；
[0099]vtias
(xi)表示各个位置上的临时表速；
[0100]
xi表示五边上的位置；
[0101]
n是五边上计算位置节点的个数；
[0102]
所述临时表速剖面用于替代标准表速剖面进行计算。
[0103]
同时，本发明提供一种航空器速度监控与剖面计算装置，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有可在所述处理器上运行的航空器速度监控与剖面计算程序，所述航空器速度监控与剖面计算程序被所述处理器执行时实现如上所述的航空器速度监控与剖面计算方法的步骤。
[0104]
本发明提供一种存储介质，所述存储介质为计算机可读存储介质，所述存储介质上存储有航空器速度监控与剖面计算程序，所述航空器速度监控与剖面计算程序可被一个或者多个处理器执行，以实现如上所述的航空器速度监控与剖面计算方法的步骤。
[0105]
与现有技术相比，本发明提供的航空器速度监控与剖面计算方法、装置及存储介质，通过对各类航空器五边飞行过程中相关数据计算，建立五边飞行全过程的动态模型，将工作环境中的各种动态因素对五边进近过程中追赶量的影响，都加入到五边飞行的动态模型中，由计算机软件自动实现对各类航空器的五边飞行过程精细化动态监控；由于在五边飞行中不断根据环境因素动态修正航空器速度剖面，使五边飞行更加准确实用和精细。进一步地，通过精细化五边飞行速度剖面管理，对航空器的五边飞行动态进行了预测管理，利用动态监控对飞行过程种持续对速度剖面进行修正，不断优化预测结果，持续收集航空器飞行动态数据，不断优化各类航空器的速度剖面，使后续的五边飞行管理更加容易实现，且更精确。同时，利用对航空器的速度监控与剖面计算，形成各类航空器五边飞行管理数据库，实现对五边航空器的飞行速度等要素的精细化的动态监控，实现五边航空器接地时间，以及指定时间内的飞行距离的精确计算，为后续进一步开发五边间隔精细化的数字管理工具提供了数据支撑；同时承担了管制人员数据处理的工作，为管制人员的指挥工作减轻了负担，提升了管理效率。
附图说明
[0106]
图1为机场五边示意图；
[0107]
图2为本发明一实施例提供的航空器速度监控与剖面计算方法的流程示意图；
[0108]
图3为本发明一实施例提供的五边识别区的示意图；
[0109]
图4为本发明一实施例提供的标准表速剖面示意图；
[0110]
图5为本发明一实施例提供的标准表速剖面计算的流程示意图；
[0111]
图6为本发明一实施例提供的标记表速分布节点的标准表速剖面示意图；
[0112]
图7为本发明一实施例提供的标准表速剖面与修正表速剖面的示意图；
[0113]
图8为本发明一实施例提供的获取实际表速并根据所述标准表速剖面进行修正的流程示意图；
[0114]
图9为本发明一实施例提供的修正计算地速剖面的流程示意图；
[0115]
图10为本发明一实施例提供的五边风速剖面示意图；
[0116]
图11为本发明一实施例中提供的标准表速剖面与标准计算地速剖面的示意图；
[0117]
图12为本发明一实施例中提供的修正表速剖面与修正计算地速剖面的示意图；
[0118]
图13为本发明一实施例中提供的临时表速剖面生成的流程示意图；
[0119]
图14为本发明一实施例提供的航空器速度监控与剖面计算装置的内部结构示意图；
[0120]
图15为本发明一实施例提供的航空器速度监控与剖面计算装置中的航空器速度监控与剖面计算程序模块示意图。
具体实施方式
[0121]
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0122]
请结合参阅图2至图12，本发明的一实施例提供一种航空器速度监控与剖面计算方法，具体包括：
[0123]
步骤s10：识别航空器进入五边识别区并获取航空器类型；
[0124]
如图3所示，是本发明一实施例中五边识别区的例子，五边识别区是五边附近的一个区域，当航空器进入该区域的水平范围，且航向与跑道延长线的夹角持续小于一定角度，可认为航空器进入了五边识别区，即切入了五边。
[0125]
五边识别区的长度与机场的运行状态有关，一般不小于该机场运行过程中五边可能的最长长度。五边识别区的宽度一般不小于对应跑道的宽度，有需要的可以扩展到150米。
[0126]
步骤s20：选取适用于所述航空器的标准表速剖面；
[0127]
标准表速剖面是按照航空器厂家及机型进行分类，对航空器在五边飞行过程中的飞行数据进行监控和统计，通过收集记录大量飞行数据实现对标准表速剖面的计算。标准表速剖面基于航空器机型分别进行计算。标准表速剖面记录航空器的表速随五边位置的变化。利用标准表速剖面实现对航空器在五边的飞行状态进行动态监控，并对航空器的接地时间，以及指定时间内的飞行距离进行基本的计算。如图4所示，为本发明一实施例中提供的标准表速剖面的例子。
[0128]
请参阅图5，具体地，所述标准表速剖面的计算步骤包括：
[0129]
步骤s210：记录每一航空器进入五边识别区后的飞行数据；所述飞行数据包括每个雷达周期下传的位置、高度、表速和地速中的任意一种或多种；按照航空器类型分类记录每一架航空器进入五边识别区后的飞行数据，包括但不限于每个雷达周期下传的位置、高度、表速、地速等，利用飞行数据计算出每架航空器在关键节点的表速，按照统计方法确定该数据值是否计入，由此得到了该类型的航空器在每个关键节点的表速值，并最终绘成标准速度剖面。
[0130]
步骤s220：根据所述飞行数据计算航空器的标准表速剖面，所述标准表速剖面表示为：
[0131]
p
sip
[v
sias
(x1)，v
sias
(x2)，...，v
sias
(xn)]
[0132]
其中，
[0133]
xi表示五边上的位置；
[0134]vsias
(xi)表示各个位置上的标准表速；
[0135]
p
sip
表示航空器的标准表速剖面；
[0136]
n是五边上计算位置节点的个数，一般按需求每0.1或1秒对应的飞行距离设置一个计算位置节点。
[0137]
五边上计算位置节点，也称作表速分布节点，是标准表速剖面中的一些关键节点，节点记录了航空器开始减速，以及减速到最小的位置和具体的速度大小等信息。表速分布节点表征了标准表速剖面的变化形态。同时，速度分布节点也限制了表速的修正方式；如图6所示，具体在本发明一实施例中标记了表速分布节点，在一些表速分布节点前(例如8公里点)，表速可以向上或向下修正；在一些节点以后，表速只允许向下修正。
[0138]
进一步地，在指定的一段时间内有指定种类航空器共m架，是其中第k架在五边xa位置上的表速，则五边中xa位置上的标准表速表示为：
[0139][0140]
后续同类型航空器飞越五边xa位置时更新的标准表速表示为：
[0141][0142]
其中，
[0143]vsias
(xa)表示为该类航空器在五边中xa位置上更新前的标准表速；
[0144]v′
sias
(xa)表示为该类型航空器在五边xa位置上更新后的标准表速；
[0145]
δv
sias
(xa)表示为该类型航空器在五边xa位置上更新后的标准表速与原标准表速的变化量。
[0146]
步骤s30：获取实际表速并在所述标准表速剖面的基础上形成修正表速剖面：
[0147]
修正表速剖面是对标准表速剖面的进一步修正优化，当发现航空器在某位置的表速偏离于标准表速时，将发出必要的告警，并预测航空器在未来一段时间(距离)内的五边表速变化情况。修正表速剖面是对标准表速剖面的表速值的修正。如图7所示，为本发明一实施例中的标准表速剖面与修正表速剖面的例子。
[0148]
请参见图8，所述获取实际表速并根据所述标准表速剖面进行修正包括：
[0149]
步骤s310：获取航空器在指定位置的实际表速以及标准表速剖面上的该位置的标准表速，并计算实际表速与标准表速的速度偏差；
[0150]
所述修正表速剖面与所述标准表速剖面表示为：
[0151]
p
aip
＝p
sip
δp
ias
[0152]
p
aip
[v
aias
(x1)，v
aias
(x2)，...，v
aias
(xn)]
[0153]
＝p
aip
[v
sias
(x1) δv
ias
(x1)，v
sias
(x2) δv
ias
(x2)，...，v
sias
(xn) δv
ias
(x2)]
[0154]
其中，
[0155]
p
aip
表示修正表速剖面；
[0156]
p
sip
表示航空器的标准表速剖面；
[0157]
δp
ias
表示指定位置的修正表速剖面与航空器的标准表速剖面的偏差；
[0158]
xi表示五边上的位置；
[0159]vsias
(xi)表示各个位置上的标准表速；
[0160]
n是五边上计算位置节点的个数；
[0161]vaias
(xi)表示各个位置上的修正表速；
[0162]
δv
ias
(xi)表示xi位置上的实际表速与标准表速的绝对速度偏差。
[0163]
步骤s320：当所述速度偏差大于预设的速度阈值时，触发修正；
[0164]
速度阈值可根据航空器类型或机场情况设置，例如设置为5kt，即当速度偏差大于5kt时，即触发修正。
[0165]
步骤s330：计算各位置节点的修正表速，并在标准表速剖面的基础上形成新的修正表速剖面。
[0166]
预计航空器在未来一段时间(距离)的表速，得到各点的修正表速v
aias
(xi)，并在标准表速剖面的基础上形成新的剖面，即修正表速剖面，表示为：
[0167]
p
aip
[v
ias
(x1)，v
aias
(x2)，v
aias
(x3)，...，v
aias
(x
d-1
)，v
sias
(xd)，v
sias
(x
d 1
)，...，v
sias
(xn)]
[0168]
其中，
[0169]vias
(x1)是航空器在x1位置的实际表速，航空器在xd位置恢复到标准表速；
[0170]vaias
(xi)，i∈[2，d-1]则是[x2，x
d-1
]间的修正表速。
[0171]
进一步地，具体在本发明一实施例中，设xa为某一类航空器的标准表速剖面上的一个表速分布节点，在该节点以远，标准表速为v
sias
(xa)，航空器表速可以向上或向下修正至v
sias
(xa)；xb为另一个表速分布节点，在该节点以近，航空器达到最小表速v
sias
(xb)；在xa到xb之间，航空器的表速仅能向下修正至标准表速；特别地，若在xb以远的任意位置，有v
ias
(x1)≤v
sias
(xb)，则认为航空器将保持v
ias
(x1)飞向接地点。
[0172]
对于某一类航空器的五边飞行阶段，其表速向上(下)调整1kt所需的基础距离(时间)称为修正因子fc；k称为修正因子调整系数(一般取0.5-1)；某一航空器从实际表速调整到标准表速所需的距离(时间)称为修正变量vc，则：
[0173]vc
＝kfcδv
ias
[0174]
一般情况下，可以用以下公式计算fc：
[0175][0176]
若航空器a在点x1的表速为v
ias
(x1)，此处的标准表速为v
sias
(x1)，则表速偏离量为δv
ias
＝v
ias
(x1)-v
sias
(x1)。当δv
ias
＞0时，触发向下修正；当δv
ias
＜0时，触发向上修正。
[0177]
设[xd，v
sias
(xd)]为线段：
[0178][0179]
与该标准表速剖面曲线所有交点中横坐标绝对值最大的交点。
[0180]
若xd≤xa，或xa＜xd≤xb且v
ias
(x1)≥v
sias
(xd)，表明航空器的表速可以在xd位置修正到标准表速。此时，修正表速剖面为：
[0181][0182]
若xa＜xd≤xb且v
ias
(x1)＜v
sias
(xd)，表明航空器在xa位置前无法增速至标准表速v
sias
(xa)，此时的修正表速剖面为：
[0183][0184]
若在xb以远的任意位置，有v
ias
(x1)≤v
sias
(xb)，则认为航空器将保持v
ias
(x1)飞向接地点，此时的修正表速剖面为：
[0185]
p
aip
＝v
sias
(xb)，x1≤x≤xn[0186]
其他情况，航空器需要在xb恢复至标准表速v
sias
(xb)，此时的修正表速剖面为：
[0187][0188]
进一步地，除上述修正方式外，其他类似的合理的修正方式亦适用于本发明。
[0189]
步骤s40：获取五边风速并在所述标准表速剖面的基础上形成标准计算地速剖面：
[0190]
步骤s50：获取五边风速并在所述修正表速剖面的基础上形成修正计算地速剖面；
[0191]
请参阅图9，所述获取五边风速并在所述修正表速剖面的基础上形成修正计算地速剖面包括：
[0192]
步骤s510：将获取的五边风速转换为五边风速剖面；
[0193]
如图10所示，为本发明一实施例中提供的五边风速剖面，记录了五边各个位置上风速沿进近方向的分量的大小；所述五边风速剖面表示为：
[0194]
pw[vw(x1)，vw(x2)，...，vw(xn)]
[0195]
其中，
[0196]vw
(xi)表示风速沿进近方向的分量的大小；xi表示五边上的位置；n是五边上计算位置节点的个数；
[0197]
pw表示五边风速剖面。
[0198]
步骤s520：利用所述五边风速剖面和标准表速剖面叠加五边各个位置上的表速和风速沿进近方向的分量大小，获得每个位置的地速；
[0199]
步骤s430：根据每个位置的地速得到标准计算地速剖面；
[0200]
如图11所示，为本发明一实施例中提供的标准表速剖面与标准计算地速剖面的示意图，在标准表速剖面的基础上，引入五边风速的影响，即可得到标准计算地速剖面。标准计算地速剖面是对标准表速剖面的风速修正，适用于未切入航向道的航空器的飞行动态预测计算。图中，标准剖面为标准表速剖面，标准计算剖面为标准计算地速剖面。
[0201]
具体地，所述标准计算地速剖面表示为：
[0202]
p
scp
＝p
sip
pw＝p
scp
[v
sias
(x1) vw(x1)，v
sias
(x2) vw(x2)，...，v
sias
(xn) vw(xn)]
[0203]
其中，
[0204]
p
scp
表示标准计算地速剖面；
[0205]
p
sip
表示航空器的标准表速剖面；
[0206]vsias
(xi)表示各个位置上的标准表速。
[0207]
步骤s440：获取航空器进入五边后的实际表速并和标准表速剖面叠加，得到修正表速剖面；
[0208]
步骤s450：利用所述五边风速剖面和修正表速剖面叠加五边各个位置上的表速和风速沿进近方向的分量的大小，获得每个位置的地速；
[0209]
步骤s460：根据每个位置的地速得到修正计算地速剖面。
[0210]
具体地，所述修正计算地速剖面表示为：
[0211]
p
acp
＝p
aip
pw＝p
acp
[v
aias
(x1) vw(x1)，v
aias
(x2) vw(x2)，...，v
aias
(xn) vw(xn)]
[0212]
其中，
[0213]
p
acp
表示修正计算地速剖面；
[0214]
p
aip
表示修正表速剖面；
[0215]vaias
(xi)表示各个位置上的修正表速。
[0216]
如图12所示，具体在本发明一实施例中，在修正表速剖面的基础上引入五边风速的影响，即可得到修正计算地速剖面。修正计算地速剖面是对修正表速剖面的风速修正；适用于已切入航向道的航空器的飞行动态预测计算。
[0217]
步骤s60：获取航空器五边位置，根据速度剖面计算预计接地时间；所述速度剖面包括标准表速剖面、修正表速剖面、标准计算地速剖面和修正计算地速剖面中的任意一种。
[0218]
具体地，所述根据速度剖面计算预计接地时间的计算表示为：
[0219][0220]
其中，
[0221]
p(x)表示速度剖面，即：p
sip
、p
scp
、p
aip
、p
acp
；
[0222]
x1表示航空器的初始位置；x2表示末位置；t表示航空器从x1运动到接地点所需的时间；
[0223]
设q(x)为1/1p(x)的原函数，则：
[0224]
无表速偏离、无风情况下的预计接地时间：
[0225]
t
sip
＝q
sip
(0)-q
sip
(x1)
[0226]
无表速偏离、有风情况下的预计接地时间：
[0227]
t
scp
＝q
scp
(0)-q
scp
(x1)
[0228]
有速度偏离、无风情况下的预计接地时间：
[0229]
t
aip
＝q
aip
(0)-q
aip
(x1)
[0230]
有速度偏离、有风情况下的预计接地时间：
[0231]
t
acp
＝q
acp
(0)-q
acp
(x1)。
[0232]
请参阅图13，较佳地，本发明一实施例提供的航空器速度监控与剖面计算方法还包括临时表速剖面的生成步骤，具体包括：
[0233]
步骤s201：接收输入数据，所述输入数据包括临时表速值和保持临时表速距离值；
[0234]
步骤s202：生成临时表速剖面；所述临时表速剖面表示为：
[0235]
p
tip
[v
tias
(x1)，v
tias
(x2)，...，v
tias
(xn)]
[0236]
其中，
[0237]
p
tip
表示临时表速剖面；
[0238]vtias
(xi)表示各个位置上的临时表速；
[0239]
xi表示五边上的位置；
[0240]
n是五边上计算位置节点的个数；
[0241]
所述临时表速剖面用于替代标准表速剖面进行计算。
[0242]
本发明提供的航空器速度监控与剖面计算方法，通过记录同类型航空器的五边飞行情况，持续优化各类型的标准表速剖面；对每一架进入五边识别区范围的航空器均采取以上操作，计算每架航空器的预计接地时间，持续优化各航空器类型的标准表速剖面。
[0243]
此外，本发明还提供一种航空器速度监控与剖面计算装置。
[0244]
请参阅图14，是本发明实施例提供了一种航空器速度监控与剖面计算装置的内部结构示意图，所述航空器速度监控与剖面计算装置至少包括存储器11、处理器12、通信总线
13、网络接口14。
[0245]
其中，存储器11至少包括一种类型的可读存储介质，所述可读存储介质包括闪存、硬盘、多媒体卡、卡型存储器(例如，sd或dx存储器等)、磁性存储器、磁盘、光盘等。存储器11在一些实施例中可以是航空器速度监控与剖面计算装置的内部存储单元，例如该航空器速度监控与剖面计算装置的硬盘。存储器11在另一些实施例中也可以是航空器速度监控与剖面计算装置的外部存储设备，例如航空器速度监控与剖面计算装置上配备的插接式硬盘，智能存储卡(smart media card，smc)，安全数字(secure digital，sd)卡，闪存卡(flash card)等。进一步地，存储器11还可以既包括航空器速度监控与剖面计算装置的内部存储单元也包括外部存储设备。存储器11不仅可以用于存储安装于航空器速度监控与剖面计算装置的应用软件及各类数据，例如告警程序的代码等，还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
[0246]
处理器12在一些实施例中可以是一中央处理器(central processing unit，cpu)、控制器、微控制器、微处理器或其他数据处理芯片，用于运行存储器11中存储的程序代码或处理数据，例如执行航空器速度监控与剖面计算程序等。
[0247]
通信总线13用于实现这些组件之间的连接通信。
[0248]
网络接口14可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如wi-fi接口)，通常用于在该航空器速度监控与剖面计算装置与其他电子设备之间建立通信连接。
[0249]
可选地，该航空器速度监控与剖面计算装置还可以包括用户接口，用户接口可以包括显示器(display)、输入单元比如键盘(keyboard)，可选的用户接口还可以包括标准的有线接口、无线接口。可选地，在一些实施例中，显示器可以是led显示器、液晶显示器、触控式液晶显示器以及oled(organic light-emitting diode，有机发光二极管)触摸器等。其中，显示器也可以适当的称为显示屏或显示单元，用于显示在航空器速度监控与剖面计算装置中处理的信息以及用于显示可视化的用户界面。
[0250]
图14仅示出了具有组件11-15以及航空器速度监控与剖面计算程序的航空器速度监控与剖面计算装置，本领域技术人员可以理解的是，图14示出的结构并不构成对航空器速度监控与剖面计算装置的限定，可以包括比图示更少或者更多的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
[0251]
在图14所示的航空器速度监控与剖面计算装置实施例中，存储器11中存储有航空器速度监控与剖面计算程序；处理器12执行存储器11中存储的航空器速度监控与剖面计算程序时实现如下步骤：
[0252]
步骤s10：识别航空器进入五边识别区并获取航空器类型；
[0253]
步骤s20：选取适用于所述航空器的标准表速剖面；
[0254]
步骤s30：获取实际表速并在所述标准表速剖面的基础上形成修正表速剖面；
[0255]
步骤s40：获取五边风速并在所述标准表速剖面的基础上形成标准计算地速剖面；
[0256]
步骤s50：获取五边风速并在所述修正表速剖面的基础上形成修正计算地速剖面；
[0257]
步骤s60：获取航空器五边位置，根据速度剖面计算预计接地时间。
[0258]
参照图15所示，为本发明航空器速度监控与剖面计算装置一实施例中的航空器速度监控与剖面计算程序模块示意图，该实施例中，航空器速度监控与剖面计算程序可以被分割为识别模块10、获取模块20、计算模块30和预计模块40，示例性地：
[0259]
识别模块10，用于执行识别航空器进入五边识别区并获取航空器类型的任务；
[0260]
获取模块20，用于执行获取实际表速、五边风速、实际风速、航空器五边位置的任务；
[0261]
计算模块30，用于执行速度剖面的计算任务；
[0262]
预计模块40，用于执行根据速度剖面计算预计接地时间的任务。
[0263]
上述识别模块10、获取模块20、计算模块30和预计模块40等程序模块被执行时所实现的功能或操作步骤与上述实施例大体相同，在此不再赘述。
[0264]
此外，本发明实施例还提出一种存储介质，所述存储介质为计算机可读存储介质，所述存储介质上存储有航空器速度监控与剖面计算程序，所述航空器速度监控与剖面计算程序可被一个或多个处理器执行，以实现如下操作：
[0265]
步骤s10：识别航空器进入五边识别区并获取航空器类型；
[0266]
步骤s20：选取适用于所述航空器的标准表速剖面；
[0267]
步骤s30：获取实际表速并在所述标准表速剖面的基础上形成修正表速剖面；
[0268]
步骤s40：获取五边风速并在所述标准表速剖面的基础上形成标准计算地速剖面；
[0269]
步骤s50：获取五边风速并在所述修正表速剖面的基础上形成修正计算地速剖面；
[0270]
步骤s60：获取航空器五边位置，根据速度剖面计算预计接地时间。
[0271]
本发明的存储介质具体实施方式与上述航空器速度监控与剖面计算方法和装置各实施例基本相同，在此不作累述。
[0272]
需要说明的是，上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。并且本文中的术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、装置、物品或者方法不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、装置、物品或者方法所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一
……”
限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、装置、物品或者方法中还存在另外的相同要素。
[0273]
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在如上所述的一个存储介质(如rom/ram、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是无人机、手机，计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
[0274]
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。