【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于空中交通管理，尤其涉及一種可調倍率的交互式空管仿真方法。
技術介紹
1、近些年，航空器設計與制造領域進入高速發展階段，涌現出像c919，運20等一批國產化優質航空器，而航空器飛行仿真環境是新型航空器的孵化器，能夠驗證航空器在不同類型空域、不同飛行任務下的飛行性能是否滿足設計指標要求。當前各國空域多為管制空域，航空器在空域內飛行需要接受空中交通管理(簡稱空管)服務，市面上現有的航空器飛行仿真環境以模擬航空器飛行為主，缺乏空管仿真能力，無法對航空器在管制空域內的飛行能力進行仿真驗證，因此將空管仿真技術融入航空器飛行仿真環境以提高擬真度，已成為該領域研究熱點之一。
2、相較于傳統空管仿真技術，航空器設計與制造領域對空管仿真技術提出新的技術要求：一、能夠與航空器飛行仿真環境進行實時信息交互，根據仿真環境中各航空器的飛行模擬數據，自主監控航空器飛行狀態、識別潛在飛行問題并制定管制指令進行反饋修正，指引航空器安全有序運行；二、能夠根據用戶需求調整仿真倍率，提高仿真效率。本專利技術方法提出了一種可調倍率的交互式空管仿真方法，充分滿足上述技術要求，推動構建管制空域內的飛行仿真驗證能力，提高航空器飛行仿真環境的擬真度，為我國航空器設計與制造領域的發展提供技術支撐。
技術實現思路
1、專利技術目的：本專利技術所要解決的技術問題是針對現有技術的不足，提供一種可調倍率的交互式空管仿真方法。
2、本專利技術方法包括如下步驟：
3、步驟1，構建空管仿真能力；將
4、步驟2，控制仿真倍率；設計改進的定周期運算模式，實現仿真過程的倍率控制；
5、步驟3，構建飛行階段定位能力；根據航班的飛行計劃、飛行航跡和飛行狀態信息，判斷航班所處飛行階段；
6、步驟4，構建起飛管理能力；對處于起飛階段的航班進行管理，通過制定放行指令、進跑道等待指令和起飛指令指引航班從機場安全起飛；
7、步驟5，構建沖突管理能力；對飛行中航班進行沖突探測，通過制定高度、速度指令保障航班的飛行間隔安全；
8、步驟6，構建路徑引導能力；根據航班飛行計劃中的航路信息提供路徑引導，通過制定航向指令和高度指令，指引航班沿航路飛行；
9、步驟7，構建降落管理能力；對處于下降和著陸階段的航班進行管理，通過分配進場指令和著陸指令，指引航班從高空航路下降高度并在機場安全著陸。
10、步驟1包括如下步驟：
11、步驟1-1，飛行階段劃分；
12、步驟1-2，仿真能力分配；
13、步驟1-3，仿真信息交互設計。
14、步驟1-1包括：
15、根據飛行任務差異將航班從起飛機場到目的地機場間整個飛行過程劃分成起飛、爬升、巡航、下降、著陸共五個飛行階段；
16、每個飛行階段的飛行任務描述如下：
17、起飛階段：從起飛機場的停機位至起飛跑道的滑行過程，該階段內航空器完成起飛前準備并從跑道起飛的飛行任務；
18、爬升階段：從起飛機場的起飛跑道至離場走廊口點間的飛行過程，該階段內航空器完成沿離場程序從跑道爬升至高空航路的飛行任務；
19、巡航階段：從起飛機場的離場走廊口點至目的地機場的進場走廊口點間的飛行過程，該階段內航空器完成沿高空航路飛往目的地機場的飛行任務；
20、下降階段：從目的地機場的進場走廊口點至最后進近定位點間的飛行過程，該階段內航空器完成沿進場程序從高空航路下降高度并準備著陸的飛行任務；
21、著陸階段：從最后進近點位點至降落跑道的飛行過程，該階段內航空器完成對準降落跑道并著陸的飛行任務；
22、航班的起飛機場、目的地機場、離場走廊口點、進場走廊口點信息包含在航班的飛行計劃中；
23、航班在目的地機場的最后進近定位點信息包含在航班的進場程序中。
24、步驟1-2包括：設計飛行階段定位、起飛管理、沖突管理、路徑引導、降落管理五項空管仿真能力服務于航班的全飛行過程，五項空管仿真能力的實現方法分別對應于步驟3、步驟4、步驟5、步驟6、步驟7。
25、步驟1-3包括：與外部的航空器飛行模擬機進行信息交互以實現交互式仿真能力，信息交互方法采用問答式，即航空器飛行模擬機在航班各飛行階段根據其飛行任務發布相關信息，接收信息后處理生成空管指令并反饋給航空器飛行模擬機，指揮航空器完成各飛行階段的飛行任務；
26、航空器飛行模擬機輸入的信息包括：
27、仿真參數：包括仿真開始時間、仿真截止時間和仿真倍率；
28、航班飛行計劃：包括航班號、起飛機場、目的地機場和飛行航路；
29、航班飛行航跡：包括航班號、經/緯度、高度、速度和航向；
30、航班飛行狀態：包括開車等待、跑道外等待、跑道內等待、已起飛和已著陸；
31、向航空器飛行模擬機反饋空管指令信息，具體包括：
32、放行指令：包括航班號、起飛跑道、離場程序代號和開車時間；
33、進跑道等待指令：包括航班號、進跑道許可和起飛跑道；
34、起飛指令：包括航班號、起飛許可和起飛跑道；
35、高度指令：包括航班號和高度調整建議；
36、速度指令：包括航班號和速度調整建議；
37、航向指令：包括航班號和航向角調整建議；
38、進場指令：包括航班號、進場程序代號和降落跑道；
39、著陸指令：包括航班號、降落許可、降落跑道和著陸次序。
40、步驟2包括如下步驟：
41、步驟2-1，定義如下變量：
42、bgntime表示仿真參數中的仿真開始時間；
43、rate表示仿真參數中的仿真倍率；
44、systime表示仿真系統時間；
45、pretimek表示第k項空管仿真能力的上一次運算時間，初始值為bgntime；
46、cyclek：表示第k項空管仿真能力的運算周期；
47、步驟2-2，仿真倍率控制方法：仿真參數中的仿真倍率rate用于控制仿真速度，將仿真倍率參數融入到定周期運算模式中，實現仿真過程的倍率控制，具體包括：
48、步驟2-2-1，設置運算模式：對于飛行階段定位、起飛管理、路徑引導、沖突管理、降落管理五項空管仿真能力，均采用定周期運算模式，每項空管仿真能力的運算周期cyclek根據用戶需求設置；
49、步驟2-2-2，根據仿真倍率定時生成仿真系統時間：設置仿真系統時間的更新頻率，且初始值為bgntime，計算公式為：
50、systime＝systime+1*rate；
51、步驟2-2-3，檢測仿真系統時間是否滿足運算周期限制：當仿真系統時間更新時，逐個檢測五項空管仿真能力是否滿足各本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種可調倍率的交互式空管仿真方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟1包括如下步驟：
3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，步驟1-1包括：
4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，步驟1-2包括：設計飛行階段定位、起飛管理、沖突管理、路徑引導、降落管理五項空管仿真能力服務于航班的全飛行過程。
5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，步驟1-3包括：與外部的航空器飛行模擬機進行信息交互以實現交互式仿真能力，信息交互方法采用問答式，即航空器飛行模擬機在航班各飛行階段根據其飛行任務發布相關信息，接收信息后處理生成空管指令并反饋給航空器飛行模擬機，指揮航空器完成各飛行階段的飛行任務；
6.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，步驟2包括如下步驟：
7.根據權利要求6所述的方法，其特征在于，步驟3包括如下步驟：
8.根據權利要求7所述，其特征在于，步驟4包括如下步驟：
9.根據權利要求8所述，其特征在于，步驟5包括如下步驟：
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...【技術特征摘要】
1.一種可調倍率的交互式空管仿真方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟1包括如下步驟：
3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，步驟1-1包括：
4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，步驟1-2包括：設計飛行階段定位、起飛管理、沖突管理、路徑引導、降落管理五項空管仿真能力服務于航班的全飛行過程。
5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，步驟1-3包括：與外部的航空器飛行模擬機進行信息交互以實現交互式仿真能力，信息交互方法采用問...
【專利技術屬性】
技術研發人員：陳飛飛，田靖，郭野晨風，丁輝，張明偉，張陽，楊尚文，王曉雨，羅星，金艷平，湯聞易，劉澤原，徐珂，白紅利，
申請(專利權)人：中電萊斯信息系統有限公司，
類型：發明
國別省市：
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