CN106997693A - 一种飞行器防撞算法验证测试方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及航空飞行领域，公开了一种飞行器防撞算法验证测试方法。包括以下过程：步骤1、获取航迹数据；步骤2、设置仿真场景参数；步骤3、采用圆柱体形安全域建立方法，自主建立规避域和碰撞域；步骤4、计算航迹碰撞点，若满足规避域和碰撞域的防撞规避条件则启动防撞算法；步骤5、测试防撞算法的防撞规避性能；步骤6、获取防撞规避决策数据，进行防撞规避决策数据的自适应修正；步骤7、选择显示方式将防撞规避决策数据进行显示输出；步骤8、对防撞规避决策数据的规避航迹进行评估计算；步骤9、保存步骤1‑8的数据，并将飞行过程实时显示。实现低成本、低风险、高效率的防撞规避测试过程。本发明还公开了一种飞行器防撞算法验证测试系统。

Description

一种飞行器防撞算法验证测试方法及系统

技术领域

本发明涉及航空飞行技术领域，特别是一种飞行器防撞算法验证测试方法及系统。

背景技术

防撞规避是航空飞行器在飞行过程中检测到飞行冲突后必须采取的安全措置，防撞算法的效率直接影响到本机与入侵飞行器的飞行安全。根据空域内入侵飞行器是否与本机存在通信交互与飞行计划共享，将入侵飞行器划分为合作目标与非合作目标两大类，合作入侵飞行器装备有机载防撞系统并且能与本机实施通信交互与飞行计划共享，非合作入侵飞行器一般没有装备机载防撞系统不能与本机实施通信交互。另外，本机根据用途或者载荷能力限制，可能没有装备防撞应答装置，但可能装备了一次雷达、光学检测设备等不具备应答能力的检测系统。因此，完备的飞行器防撞规避能力应包括对合作目标的防撞规避与对非合作目标的防撞规避，通常本机对两类入侵目标采取的规避策略不同。自主规避系统则是根据本机检测到的飞行碰撞威胁，判断威胁来源、种类、方式，调用系统防撞算法自主规划出防撞规避航迹。

对航空飞行器自主防撞规避能力的验证，常规的做法有两种，一是研制相应的机载防撞设备，并安装到飞行器上进行实际飞行测试，自主规避系统根据机载防撞设备检测数据实时规划出防撞规避航迹，测试人员对实际飞行试验参数进行分析，形成防撞规避性能数据；另一种方式是通过理论算法仿真，形成算法性能参数曲线。前一种方法得到的试验结论测试数据最真实可靠，但是试验成本高昂、风险大、效率低下。后一种测试方法实现简单、成本低，但是只能输出简单的理论数据曲线，缺乏直观性，而且算法仿真往往忽略了飞行器本身的机动能力参数以及环境参数，最终的防撞规避能力仿真结果可信度低。

为了解决航空飞行器防撞规避能力验证技术面临的问题，需要设计一种验证方案，既能根据真实空域检测数据产生可靠的测试结论数据，又能降低测试成本、减小测试风险、提高测试效率。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：针对上述存在的问题，提供了一种飞行器防撞算法验证测试方法及系统。

本发明采用的技术方案如下：一种飞行器防撞算法验证测试方法，具体包括以下过程：

步骤1、仿真测试终端通过网络通信获取空域飞行器航迹数据或者通过本地输入终端获取航迹数据；

步骤2、设置飞行场景、本机参数、本机防撞类型、本机计划航迹的仿真场景参数；

步骤3、采用圆柱体形安全域建立方法，根据本机参数自主建立规避域和碰撞域；

步骤4、计算航迹碰撞点，判断碰撞点是否满足规避域和碰撞域的防撞规避条件，如果满足则启动防撞算法；

步骤5、调用外部防撞算法动态链接库，测试防撞算法对非合作入侵目标与合作入侵目标的防撞规避性能；

步骤6、获取防撞规避决策数据，所述防撞规避决策数据包括本机水平速度、本机飞行高度、本机水平过载、本机纵向过载和本机飞行包线，并进行防撞规避决策数据的自适应修正；

步骤7、选择显示方式将防撞规避决策数据进行显示输出；

步骤8、对防撞规避决策数据的规避航迹进行评估计算；

步骤9、保存步骤1-步骤8的仿真测试数据，并将飞行过程通过三维可视化方式实时显示。

作为进一步的计算方案，所述步骤1中仿真测试终端通过网络通信获取空域飞行器航迹数据的具体过程为：步骤11、设置发送端的计算机IP，使所述计算机IP与接收端的本地计算机对应；步骤12、启动发送端的发送控制模块，读取对应空域飞行器航迹数据，处理后选择发送命令；步骤13、仿真测试终端的本地计算机通过网络方式获取航迹数据。

作为进一步的技术方案，所述步骤2中，所述飞行场景包括：通过本地计算机仿真设置的飞行起始坐标、飞行目的地坐标、飞行高度、空域可见度、空域光照和地面场景选择；所述本机参数包括：通过本地计算机仿真设置的本机型号，飞行高度和飞行速度；所述本机防撞类型包括：合作方式防撞和非合作方式防撞；所述本机计划航迹包括：本机计划飞行航迹起始位置以及本机计划飞行航迹结束位置。

作为进一步的技术方案，所述步骤3的具体过程为：

(a)建立规避域最小半径R＝r+T_minv_H，其中r为碰撞域半径，T_min为最小规避门限时间，v_H为入侵飞机相对本机水平入侵速度，取正值为入侵，否则为非入侵；

(b)建立规避域最小高度H＝h+2T_minv_V，其中为h碰撞域高度，T_min为最小规避门限时间，v_V为入侵飞机相对本机垂直入侵速度，取正值为入侵，否则为非入侵；

(c)建立碰撞域最小半径r＝L/2+T_cv_aH+D_H，其中，L为本机机翼长，T_c为通信延迟时间，v_aH为本机速度水平分量，D_H为水平相交距离；

(d)建立碰撞域最小高度h＝S+2(T_cv_aV+D_V)，其中，S为本机机身厚度，T_c为通信延迟时间，v_aV为本机速度水平分量，D_V为垂直相交距离。

作为进一步的技术方案，所述步骤4中，判断碰撞点是否满足规避域和碰撞域的防撞规避条件的具体过程为：

步骤41、仿真测试终端计算本机与入侵飞机的相对距离d和相对速度v；

步骤42、计算预测碰撞点P_c，获取预测时间t_c及最小距离d_c，

当预测时间t_c＜0时入侵飞机远离本机，否则入侵飞机接近本机；

步骤43、若d_c大于本机规避域最小值，不执行防撞算法程序，否则，执行防撞算法程序。

作为进一步的技术方案，所述步骤6中，防撞规避决策数据的自适应修正的具体过程为：

步骤61、进行本机水平速度决策数据修正，关联本机数据库，若当前决策的本机水平速度满足v_H＜v_min，则使v_H＝v_min，若当前决策的本机水平速度满足v_H＞v_max，则使v_H＝v_max，其中v_min和v_max分别为本机极限最小速度和极限最大速度；

步骤62、进行本机飞行高度决策数据修正，若当前决策的本机飞行高度满足h_s＜H_min，则使h_s＝H_min，若当前决策的本机飞行高度满足h_s＞H_max，则使h_s＝H_max，其中H_min和H_max分别为本机为保证安全飞行设置的最低飞行高度与最高飞行高度；

步骤63、进行本机水平过载决策数据修正，若当前决策的本机水平机动过载n_H＜n_{H min}，则使n_H＝n_{H min}，若当前决策的本机水平机动过载n_H＞n_{H max}，则使n_H＝n_{H max}，其中，n_{H min}和n_{H max}分别为本机极限水平过载最小值与最大值；

步骤64、进行本机纵向过载决策数据修正，若当前决策的本机纵向机动过载n_V＜n_{V min}，则使n_V＝n_{V min}，若当前决策的本机纵向过载n_V＞n_{V max}，则使n_V＝n_{V max}，其中，n_{V min}和n_{V max}分别为本机极限纵向过载最小值与最大值；

步骤65、进行本机飞行包线修正，根据力平衡方程调整本机速度，使其满足当前决策输出高度对应边界速度值。

作为进一步的技术方案，所述步骤7的显示方式包括3D虚拟飞行场景显示和2D动态雷达图显示，所述3D虚拟飞行场景显示包括：地面仰视观测、侧面观测、俯视观测；所述2D动态雷达图显示方式包括：以本机为中心显示、以观测点位置为中心显示。

作为进一步的技术方案，所述步骤8的具体过程为:

步骤81、测试本机在时刻t_n与第m个入侵飞行器水平距离d_Hm(n)，如果d_Hm(n)≤r，则判决防撞规避失败；

步骤82、测试本机在时刻t_n与第m个入侵飞行器垂直距离d_Vm(n)，如果d_Vm(n)≤h，则判决防撞规避失败；

步骤83、测试本机在时刻t_n与第m个入侵飞行器水平距离d_Hm(n)，如果d_Hm(n)＞r，并且与第m个入侵飞行器垂直距离d_Vm(n)＞h，则计算规避性能评估函数其中，规避过程中单位时间间隔为Δt＝(t₁,…t_i,…t_N)，l_i为单位时间内本机航迹水平投影，为单位时间内本机航迹爬升高度，本机水平飞行和下降时为0，为单位时间内本机航迹下降高度，本机水平飞行和爬升时为0，L_p为本机在规避时间Δt内计划航程长度，C₁为本机水平飞行性能权值，C₂为本机爬升性能权值，C₃为本机下降飞行性能权值，C_p为本机计划飞行性能权值。

本发明还公开了一种飞行器防撞算法验证测试系统，具体包括：

监视网络，用于根据一次雷达检测、二次雷达检测、TCAS、ADS_B、定位卫星等检测设备中的一种或者几种获取空域态势检测数据，通过计算机编辑形成规定格式的空域飞行器航迹数据文件；

仿真测试终端，包括：

本地计算机，用于通过通信网络或本地输入接收飞行器航迹数据文件，作为航空飞行器数据库、待测试防撞算法连接库、仿真测试软件安装载体；

航空飞行器数据库，用于储存本机水平速度范围、本机飞行高度范围、本机水平过载范围、本机纵向过载和本机飞行包线，供防撞仿真测试软件调用数据；

防撞算法连接库，用于防撞仿真测试软件调用防撞算法；

防撞仿真测试软件，用于设置仿真场景参数、根据本机参数自主建立规避域和碰撞域、计算航迹碰撞点并判断碰撞点是否满足防撞规避条件、测试防撞算法对非合作入侵目标与合作入侵目标的防撞规避性能、进行防撞规避决策数据的自适应修正、对防撞规避决策数据的规避航迹进行评估计算、保存仿真测试数据并将飞行过程通过三维可视化方式实时显示；

显示终端，用于根据选择的显示方式将防撞规避决策数据进行显示输出。

作为进一步的技术方案，所述飞行器防撞算法验证测试系统还包括发送控制模块，所述发送控制模块包括：

数据读取模块，用于读取监视网络的飞行器航迹数据文件，效验飞行器航迹数据文件并存储数据；

网络通信模块，用于创建通信网络，效验数据，并定时将数据通过网络发送至本地计算机；

定时器，用于控制网络通信模块给本地计算机发送数据的时间。

与现有技术相比，采用上述技术方案的有益效果为：通过软件模拟方式实现对飞行器防撞算法效率数值化验证与三维可视化仿真显示，利用真实空域监视数据和飞行器物理参数，实时再现飞行规避场景，避免试验场真实试飞测试过程，降低风险与费用。设置飞行场景参数、本机航迹，通过软件技术模拟本机自主创建安全隔离域、自主判断并启动防撞规避程序、启用防撞规避算法、生成规避性能评估数据等关键规避过程，实现对规避过程实时三维可视化仿真显示和二维雷达图显示，测试过程数据输出保存，避免理论算法测试方法与实际飞行物理过程不符的不足。本发明提供的一种飞行器防撞规避算法验证测试集群测试方法不需要固定测试场所与真实试飞设备，且测试过程不需人工干预，能够自动完成测试，处理速度快，测试效果直观，测试结论可靠。

附图说明

图1是本发明飞行器防撞算法验证测试系统的结构示意图。

图2是本发明发送控制模块的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步描述。

在满足低成本、低风险、高效率前提下，需要验证和测试飞行器自主防撞规避能力。一种飞行器防撞算法验证测试方法，具体包括以下过程：步骤1、仿真测试终端通过网络通信获取空域飞行器航迹数据或者通过本地输入终端获取航迹数据；步骤2、设置飞行场景、本机参数、本机防撞类型、本机计划航迹的仿真场景参数；步骤3、采用圆柱体形安全域建立方法，根据本机参数自主建立规避域和碰撞域；步骤4、计算航迹碰撞点，判断碰撞点是否满足规避域和碰撞域的防撞规避条件，如果满足则启动防撞算法；步骤5、调用外部防撞算法动态链接库，测试防撞算法对非合作入侵目标与合作入侵目标的防撞规避性能；步骤6、获取防撞规避决策数据，所述防撞规避决策数据包括本机水平速度、本机飞行高度、本机水平过载、本机纵向过载和本机飞行包线，并进行防撞规避决策数据的自适应修正；步骤7、选择显示方式将防撞规避决策数据进行显示输出；步骤8、对防撞规避决策数据的规避航迹进行评估计算；步骤9、保存步骤1-步骤8的仿真测试数据，并将飞行过程通过三维可视化方式实时显示。本方案通过设置飞行场景、本机参数、防撞参数以及计划轨迹等仿真场景的参数，自主建立规避与和碰撞域，自主判断并启动防撞算法生成防撞规避决策数据等关键的规避过程，实时显示，并保存数据以便于回放观测以及第三方软件评估。

空域飞行器航迹数据即可以实时监测获取也可以通过本地计算机输入已经获取的航迹数据。实时检测是通过一次雷达检测、二次雷达检测、TCAS、ADS_B、定位卫星等检测设备中的一种或者几种获取空域态势检测数据。所述步骤1中仿真测试终端通过网络通信获取空域飞行器航迹数据的具体过程为：步骤11、设置发送端的计算机IP，使所述计算机IP与接收端的本地计算机对应；步骤12、启动发送端的发送控制模块，读取对应空域飞行器航迹数据，处理后选择发送命令；步骤13、仿真测试终端的本地计算机通过网络方式获取航迹数据。

所述步骤2中，所述飞行场景包括：通过本地计算机仿真设置的飞行起始坐标、飞行目的地坐标、飞行高度、空域可见度、空域光照和地面场景选择；所述本机参数包括：通过本地计算机仿真设置的本机型号，飞行高度和飞行速度；所述本机防撞类型包括：合作方式防撞和非合作方式防撞；所述本机计划航迹包括：本机计划飞行航迹起始位置以及本机计划飞行航迹结束位置。基于飞行场景、本机参数、本机防撞类型、本机计划轨迹等参数的设置，才能实现仿真测试软件模拟飞行器本机情况进行安全域的建立。

通过参数的设置，仿真测试软件模拟本机情况，建立安全域。安全域在本

方案中设置了规避域和防撞域，规避域和防撞域分别为进行规避和防撞的空间区域，所述步骤3为建立安全域的具体过程：

(a)建立规避域最小半径R＝r+T_minv_H，其中r为碰撞域半径，T_min为最小规避门限时间，v_H为入侵飞机相对本机水平入侵速度，取正值为入侵，否则为非入侵；

(b)建立规避域最小高度H＝h+2T_minv_V，其中为h碰撞域高度，T_min为最小规避门限时间，v_V为入侵飞机相对本机垂直入侵速度，取正值为入侵，否则为非入侵；

(c)建立碰撞域最小半径r＝L/2+T_cv_aH+D_H，其中，L为本机机翼长，T_c为通信延迟时间，v_aH为本机速度水平分量，D_H为水平相交距离；

(d)建立碰撞域最小高度h＝S+2(T_cv_aV+D_V)，其中，S为本机机身厚度，T_c为通信延迟时间，v_aV为本机速度水平分量，D_V为垂直相交距离。

基于防撞域和规避域，判断碰撞点是否满足防撞规避条件，来执行相应测量。所述步骤4中，判断碰撞点是否满足规避域和碰撞域的防撞规避条件的具体过程为：

步骤41、仿真测试终端计算本机与入侵飞机的相对距离d和相对速度v；

步骤42、计算预测碰撞点P_c，获取预测时间t_c及最小距离d_c，

当预测时间t_c＜0时入侵飞机远离本机，否则入侵飞机接近本机；

步骤43、若d_c大于本机规避域最小值，不执行防撞算法程序，否则，执行防撞算法程序。

通过一系列计算获取的防撞规避决策数据经过自适应修正后才能更加的准确。所述步骤6中，防撞规避决策数据的自适应修正的具体过程为：

步骤61、进行本机水平速度决策数据修正，关联本机数据库，若当前决策的本机水平速度满足v_H＜v_min，则使v_H＝v_min，若当前决策的本机水平速度满足v_H＞v_max，则使v_H＝v_max，其中v_min和v_max分别为本机极限最小速度和极限最大速度；

步骤62、进行本机飞行高度决策数据修正，若当前决策的本机飞行高度满足h_s＜H_min，则使h_s＝H_min，若当前决策的本机飞行高度满足h_s＞H_max，则使h_s＝H_max，其中H_min和H_max分别为本机为保证安全飞行设置的最低飞行高度与最高飞行高度；

步骤63、进行本机水平过载决策数据修正，若当前决策的本机水平机动过载n_H＜n_{H min}，则使n_H＝n_{H min}，若当前决策的本机水平机动过载n_H＞n_{H max}，则使n_H＝n_{H max}，其中，n_{H min}和n_{H max}分别为本机极限水平过载最小值与最大值；

步骤64、进行本机纵向过载决策数据修正，若当前决策的本机纵向机动过载n_V＜n_{V min}，则使n_V＝n_{V min}，若当前决策的本机纵向过载n_V＞n_{V max}，则使n_V＝n_{V max}，其中，n_{V min}和n_{V max}分别为本机极限纵向过载最小值与最大值；

步骤65、进行本机飞行包线修正，根据力平衡方程调整本机速度，使其满足当前决策输出高度对应边界速度值。

显示方式是将本机的当前飞行情况以及进行防撞规避所获取的情况以试图的方式输出。所述步骤7的显示方式包括3D虚拟飞行场景显示和2D动态雷达图显示，所述3D虚拟飞行场景显示包括：地面仰视观测、侧面观测、俯视观测；所述2D动态雷达图显示方式包括：以本机为中心显示、以观测点位置为中心显示；所述2D动态雷达图显示内容包括本机航迹显示或消失、入侵飞机航迹显示或消失、冲突告警提示，所述冲突告警提示包括：冲突语音告警、碰撞冲突文字告警、冲突距离显示、冲突飞行器变色告警、规避失败提示。

所述步骤8是对防撞规避决策数据的规避航迹进行评估，该评估的具体过程为:

步骤81、测试本机在时刻t_n与第m个入侵飞行器水平距离d_Hm(n)，如果d_Hm(n)≤r，则判决防撞规避失败；

步骤82、测试本机在时刻t_n与第m个入侵飞行器垂直距离d_Vm(n)，如果d_Vm(n)≤h，则判决防撞规避失败；

步骤83、测试本机在时刻t_n与第m个入侵飞行器水平距离d_Hm(n)，如果d_Hm(n)＞r，并且与第m个入侵飞行器垂直距离d_Vm(n)＞h，则计算规避性能评估函数其中，规避过程中单位时间间隔为Δt＝(t₁,…t_i,…t_N)，l_i为单位时间内本机航迹水平投影，为单位时间内本机航迹爬升高度，本机水平飞行和下降时为0，为单位时间内本机航迹下降高度，本机水平飞行和爬升时为0，L_p为本机在规避时间Δt内计划航程长度，C₁为本机水平飞行性能权值，C₂为本机爬升性能权值，C₃为本机下降飞行性能权值，C_p为本机计划飞行性能权值。

如图1所示，本发明还公开了一种飞行器防撞算法验证测试系统，具体包括：

监视网络，用于根据一次雷达检测、二次雷达检测、TCAS、ADS_B、定位卫星等检测设备中的一种或者几种获取空域态势检测数据，通过计算机编辑形成规定格式的空域飞行器航迹数据文件；

仿真测试终端，包括：

本地计算机，用于通过通信网络或本地输入接收飞行器航迹数据文件，作为航空飞行器数据库、待测试防撞算法连接库、仿真测试软件安装载体；

航空飞行器数据库，用于储存本机水平速度范围、本机飞行高度范围、本机水平过载范围、本机纵向过载和本机飞行包线，供防撞仿真测试软件调用数据；

防撞算法连接库，用于防撞仿真测试软件调用防撞算法；

防撞仿真测试软件，用于设置仿真场景参数、根据本机参数自主建立规避域和碰撞域、计算航迹碰撞点并判断碰撞点是否满足防撞规避条件、测试防撞算法对非合作入侵目标与合作入侵目标的防撞规避性能、进行防撞规避决策数据的自适应修正、对防撞规避决策数据的规避航迹进行评估计算、保存仿真测试数据并将飞行过程通过三维可视化方式实时显示；防撞仿真测试软件使用Microsoft Visual Studio 2010+OpenGL发开，三维可视化等素材使用3dMax三维建模软件制作，航空飞行器航迹数据控制仿真场景刷新、本机姿态调整、入侵机姿态调整。

显示终端，用于根据选择的显示方式将防撞规避决策数据进行显示输出。

飞行器防撞算法验证测试系统通过上述功能模块的协作，不需要固定的测试场所与真实的试飞设备，且测试过程不需要人工干预，能够自动完成测试，处理速度快、测试效果直观，测试结果可靠。

所述飞行器防撞算法验证测试系统还包括发送控制模块，如图2所示是发送控制模块的结构示意图，所述发送控制模块包括：

数据读取模块，用于读取监视网络的飞行器航迹数据文件，效验飞行器航迹数据文件并存储数据；

网络通信模块，用于创建通信网络，效验数据，并定时将数据通过网络发送至本地计算机；

定时器，用于控制网络通信模块给本地计算机发送数据的时间。

通过该发送控制模块，可以将一次雷达检测、二次雷达检测、TCAS、ADS_B、定位卫星等检测设备中的一种或者几种获取空域态势检测数据通过网络通信发送给本地计算机。

本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。如果本领域技术人员，在不脱离本发明的精神所做的非实质性改变或改进，都应该属于本发明权利要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种飞行器防撞算法验证测试方法，其特征在于，包括以下过程：

步骤1、仿真测试终端通过网络通信获取空域飞行器航迹数据或者通过本地输入终端获取航迹数据；

步骤2、设置飞行场景、本机参数、本机防撞类型、本机计划航迹的仿真场景参数；

步骤3、采用圆柱体形安全域建立方法，根据本机参数自主建立规避域和碰撞域；

步骤4、计算航迹碰撞点，判断碰撞点是否满足规避域和碰撞域的防撞规避条件，如果满足则启动防撞算法；

步骤5、调用外部防撞算法动态链接库，测试防撞算法对非合作入侵目标与合作入侵目标的防撞规避性能；

步骤6、获取防撞规避决策数据，所述防撞规避决策数据包括本机水平速度、本机飞行高度、本机水平过载、本机纵向过载和本机飞行包线，并进行防撞规避决策数据的自适应修正；

步骤7、选择显示方式将防撞规避决策数据进行显示输出；

步骤8、对防撞规避决策数据的规避航迹进行评估计算；

步骤9、保存步骤1-步骤8的仿真测试数据，并将飞行过程通过三维可视化方式实时显示。

2.如权利要求1所述的飞行器防撞算法验证测试方法，其特征在于，所述步骤1中仿真测试终端通过网络通信获取空域飞行器航迹数据的具体过程为：步骤11、设置发送端的计算机IP，使所述计算机IP与接收端的本地计算机对应；步骤12、启动发送端的发送控制模块，读取对应空域飞行器航迹数据，处理后选择发送命令；步骤13、仿真测试终端的本地计算机通过网络方式获取航迹数据。

3.如权利要求2所述的飞行器防撞算法验证测试方法，其特征在于，所述步骤2中，所述飞行场景包括：通过本地计算机仿真设置的飞行起始坐标、飞行目的地坐标、飞行高度、空域可见度、空域光照和地面场景选择；所述本机参数包括：通过本地计算机仿真设置的本机型号，飞行高度和飞行速度；所述本机防撞类型包括：合作方式防撞和非合作方式防撞；所述本机计划航迹包括：本机计划飞行航迹起始位置以及本机计划飞行航迹结束位置。

4.如权利要求3所述的飞行器防撞算法验证测试方法，其特征在于，所述步骤3的具体过程为：

(a)建立规避域最小半径R＝r+T_minv_H，其中r为碰撞域半径，T_min为最小规避门限时间，v_H为入侵飞机相对本机水平入侵速度，取正值为入侵，否则为非入侵；

(b)建立规避域最小高度H＝h+2T_minv_V，其中为h碰撞域高度，T_min为最小规避门限时间，v_V为入侵飞机相对本机垂直入侵速度，取正值为入侵，否则为非入侵；

(c)建立碰撞域最小半径r＝L/2+T_cv_aH+D_H，其中，L为本机机翼长，T_c为通信延迟时间，v_aH为本机速度水平分量，D_H为水平相交距离；

(d)建立碰撞域最小高度h＝S+2(T_cv_aV+D_V)，其中，S为本机机身厚度，T_c为通信延迟时间，v_aV为本机速度水平分量，D_V为垂直相交距离。

5.如权利要求4所述的飞行器防撞算法验证测试方法，其特征在于，所述步骤4中，判断碰撞点是否满足规避域和碰撞域的防撞规避条件的具体过程为：

步骤41、仿真测试终端计算本机与入侵飞机的相对距离d和相对速度v；

步骤42、计算预测碰撞点P_c，获取预测时间t_c及最小距离d_c，

$\left\{\begin{array}{c}{t}_c=-(d\·v)/{\left|v\right|}^2\\ d_c=\left|d+t_{c}v\right|\end{array}\right.$

当预测时间t_c＜0时入侵飞机远离本机，否则入侵飞机接近本机；

步骤43、若d_c大于本机规避域最小值，不执行防撞算法程序，否则，执行防撞算法程序。

6.如权利要求5所述的飞行器防撞算法验证测试方法，其特征在于，所述步骤6中，防撞规避决策数据的自适应修正的具体过程为：

步骤61、进行本机水平速度决策数据修正，关联本机数据库，若当前决策的本机水平速度满足v_H＜v_min，则使v_H＝v_min，若当前决策的本机水平速度满足v_H＞v_max，则使v_H＝v_max，其中v_min和v_max分别为本机极限最小速度和极限最大速度；

步骤62、进行本机飞行高度决策数据修正，若当前决策的本机飞行高度满足h_s＜H_min，则使h_s＝H_min，若当前决策的本机飞行高度满足h_s＞H_max，则使h_s＝H_max，其中H_min和H_max分别为本机为保证安全飞行设置的最低飞行高度与最高飞行高度；

步骤63、进行本机水平过载决策数据修正，若当前决策的本机水平机动过载n_H＜n_Hmin，则使n_H＝n_Hmin，若当前决策的本机水平机动过载n_H＞n_Hmax，则使n_H＝n_Hmax，其中，n_Hmin和n_Hmax分别为本机极限水平过载最小值与最大值；

步骤64、进行本机纵向过载决策数据修正，若当前决策的本机纵向机动过载n_V＜n_Vmin，则使n_V＝n_Vmin，若当前决策的本机纵向过载n_V＞n_Vmax，则使n_V＝n_Vmax，其中，n_Vmin和n_Vmax分别为本机极限纵向过载最小值与最大值；

步骤65、进行本机飞行包线修正，根据力平衡方程调整本机速度，使其满足当前决策输出高度对应边界速度值。

7.如权利要求6所述的飞行器防撞算法验证测试方法，其特征在于，所述步骤7的显示方式包括3D虚拟飞行场景显示和2D动态雷达图显示，所述3D虚拟飞行场景显示包括：地面仰视观测、侧面观测、俯视观测；所述2D动态雷达图显示方式包括：以本机为中心显示、以观测点位置为中心显示。

8.如权利要求7所述的飞行器防撞算法验证测试方法，其特征在于，所述步骤8的具体过程为:

步骤81、测试本机在时刻t_n与第m个入侵飞行器水平距离d_Hm(n)，如果d_Hm(n)≤r，则判决防撞规避失败；

步骤82、测试本机在时刻t_n与第m个入侵飞行器垂直距离d_Vm(n)，如果d_Vm(n)≤h，则判决防撞规避失败；

步骤83、测试本机在时刻t_n与第m个入侵飞行器水平距离d_Hm(n)，如果d_Hm(n)＞r，并且与第m个入侵飞行器垂直距离d_Vm(n)＞h，则计算规避性能评估函数其中，规避过程中单位时间间隔为Δt＝(t₁,…t_i,…t_N)，l_i为单位时间内本机航迹水平投影，为单位时间内本机航迹爬升高度，本机水平飞行和下降时为0，为单位时间内本机航迹下降高度，本机水平飞行和爬升时为0，L_p为本机在规避时间Δt内计划航程长度，C₁为本机水平飞行性能权值，C₂为本机爬升性能权值，C₃为本机下降飞行性能权值，C_p为本机计划飞行性能权值。

9.一种飞行器防撞算法验证测试系统，其特征在于，包括：

监视网络，用于根据一次雷达检测、二次雷达检测、TCAS、ADS_B、定位卫星等检测设备中的一种或者几种获取空域态势检测数据，通过计算机编辑形成规定格式的空域飞行器航迹数据文件；

仿真测试终端，包括：

本地计算机，用于通过通信网络或本地输入接收飞行器航迹数据文件，作为航空飞行器数据库、待测试防撞算法连接库、仿真测试软件安装载体；

航空飞行器数据库，用于储存本机水平速度范围、本机飞行高度范围、本机水平过载范围、本机纵向过载和本机飞行包线，供防撞仿真测试软件调用数据；

防撞算法连接库，用于防撞仿真测试软件调用防撞算法；

防撞仿真测试软件，用于设置仿真场景参数、根据本机参数自主建立规避域和碰撞域、计算航迹碰撞点并判断碰撞点是否满足防撞规避条件、测试防撞算法对非合作入侵目标与合作入侵目标的防撞规避性能、进行防撞规避决策数据的自适应修正、对防撞规避决策数据的规避航迹进行评估计算、保存仿真测试数据并将飞行过程通过三维可视化方式实时显示；

显示终端，用于根据选择的显示方式将防撞规避决策数据进行显示输出。

10.如权利要求9所述的飞行器防撞算法验证测试系统，其特征在于，所述飞行器防撞算法验证测试系统还包括发送控制模块，所述发送控制模块包括：

数据读取模块，用于读取监视网络的飞行器航迹数据文件，效验飞行器航迹数据文件并存储数据；

网络通信模块，用于创建通信网络，效验数据，并定时将数据通过网络发送至本地计算机；

定时器，用于控制网络通信模块给本地计算机发送数据的时间。