CN107830864A - 一种民航飞机恶劣天气绕飞路线规划系统和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种民航飞机恶劣天气绕飞路线规划系统，包括用于获取气象数据和航班数据的数据输入模块、用于根据所述数据输入模块输入的数据动态计算出绕飞路线的路线计算模块、以及用于将所述路线计算模块输出的绕飞路线显示在地图上的路线输出模块；所述航班数据包括航班计划路线数据、航班实时位置数据、航班飞行速度、航班飞行方向和航班机型数据。本发明所述的一种民航飞机恶劣天气绕飞路线规划系统和方法，可以根据情况实时变化，实时规划出新的路线，从而提高了航班飞行的安全性，进一步降低了航班绕飞的成本；且降低了管制员指挥航班绕飞的工作量，同时提高了航班绕飞的效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种民航飞机恶劣天气绕飞路线规划系统和方法，属于民航信息服务技术领域。
背景技术
随着民航运输业的高速发展，越来越多的旅客选择航班这种高效的出行工具，航班在空中飞行遇到前方出现恶劣天气，需要避开原有规划的路线进行绕飞，而目前对于这种绕飞路线没有一种统一的算法帮助管制员去规划绕飞路线，都是靠管制员临时决定绕飞路线，这种临时决定的绕飞路线没有经过模拟验证，存在一定的风险性，而且人工临时决定的绕飞路线的行程会比较长，这样就会导致航班绕飞时间较长，从而浪费了飞行时间和飞行油量。针对上述问题，有必要提供一种民航飞机恶劣天气绕飞路线规划系统和方法，能够利用航班自身飞行数据和气象数据等大数据进行分析，自动地规划航班绕飞路线，从而为管制员指挥航班绕飞提供支持。
发明内容
本发明正是针对现有技术存在的不足，提供一种民航飞机恶劣天气绕飞路线规划系统和方法，能够利用航班自身飞行数据和气象数据等大数据进行分析，自动地规划航班绕飞路线，从而为管制员指挥航班绕飞提供支持。
为解决上述问题，本发明所采取的技术方案如下：
一种民航飞机恶劣天气绕飞路线规划系统，包括：用于获取气象数据和航班数据的数据输入模块、
用于根据所述数据输入模块输入的数据动态计算出绕飞路线的路线计算模块、
以及用于将所述路线计算模块输出的绕飞路线显示在地图上的路线输出模块。给管制员一种直观的展示，管制员可以按照这个路线进行航班飞行的指挥作业。
作为上述技术方案的改进，所述航班数据包括航班计划路线数据、航班实时位置数据、航班飞行速度、航班飞行方向和航班机型数据。
本发明还提供了一种民航飞机恶劣天气绕飞路线规划方法，包括以下步骤：
步骤1：对全国所有气象数据进行获取分析，按飞行管制区对气象数据进行分类处理，根据气象数据确定在未来可能影响航班飞行的避让区域，然后将所有避让区域按照影响时间进行归类；
步骤2：根据航班计划路线数据筛选出避让区域影响的航班，再根据所筛选航班的航班实时位置数据、航班飞行速度和航班飞行方向预测航班飞行至避让区域的时间，判断航班飞行至避让区域的时间与避让区域的影响时间是否匹配，匹配则进行后续步骤，不匹配则结束；
步骤3：对航班经过避让区域的航行路段的飞行路线进行重新规划，通过计算获得待选路线，使待选路线避开避让区域且与避让区域的边界保持安全距离，从满足上述条件的待选路线中选择飞行路程最短的作为绕飞路线。
作为上述技术方案的改进，步骤3包括以下步骤：
步骤3.1：计算航班经过的避让区域的区域位置和形状；
步骤3.2：确定航班与避让区域需要保持的安全飞行距离，根据需要保持的安全飞行距离计算避让区域的区域边界；
步骤3.3：在区域边界外对区域边界作边界切线，边界切线与航班当前飞行路线的交点形成的线段即为绕飞路线。
作为上述技术方案的改进，还包括步骤4：当时间推移，气象数据和航班数据在实时变化时，根据变化的气象数据和航班数据实时重新规划绕飞路线。
作为上述技术方案的改进，还包括步骤5：将实时规划的绕飞路线显示在地图上。将规划的绕飞路线实时展示出来，管制员可以根据实时的绕飞路线指挥航班飞行，飞行员也可以看到实时的绕飞路线，降低了管制员指挥航班绕飞的难度，提高了航班飞行的安全性。
本发明与现有技术相比较，本发明的实施效果如下：
本发明所述的一种民航飞机恶劣天气绕飞路线规划系统和方法，可以在发生恶劣天气情况下合理的规划航班绕飞路线，提高航班飞行安全性，节省绕飞距离，节省了时间和成本；且可以根据情况实时变化，实时规划出新的路线，从而提高了航班飞行的安全性，进一步降低了航班绕飞的成本；且降低了管制员指挥航班绕飞的工作量，同时提高了航班绕飞的效率。
附图说明
图1为具体实施例中一种民航飞机恶劣天气绕飞路线规划方法规划的绕飞路线示意图（未根据气象数据和航班数据的变化实时重新规划绕飞路线）；
图2为具体实施例中一种民航飞机恶劣天气绕飞路线规划方法，根据气象数据和航班数据的变化实时重新规划绕飞路线的示意图。
具体实施方式
下面将结合具体的实施例来说明本发明的内容。
本实施例所提供的一种民航飞机恶劣天气绕飞路线规划系统，包括：
用于获取气象数据和航班数据的数据输入模块；所述航班数据包括航班计划路线数据、航班实时位置数据、航班飞行速度、航班飞行方向和航班机型数据；
用于根据所述数据输入模块输入的数据动态计算出绕飞路线的路线计算模块；
以及用于将所述路线计算模块输出的绕飞路线显示在地图上的路线输出模块；给管制员一种直观的展示，管制员可以按照这个路线进行航班飞行的指挥作业。
本实施例还提供了一种民航飞机恶劣天气绕飞路线规划方法，包括以下步骤：
步骤1：对全国所有气象数据进行获取分析，按飞行管制区对气象数据进行分类处理，根据气象数据确定在未来可能影响航班飞行的避让区域，然后将所有避让区域按照影响时间进行归类。
步骤2：根据航班计划路线数据筛选出避让区域影响的航班，再根据所筛选航班的航班实时位置数据、航班飞行速度和航班飞行方向预测航班飞行至避让区域的时间，判断航班飞行至避让区域的时间与避让区域的影响时间是否匹配，匹配则进行后续步骤，不匹配则结束。
步骤3：对航班经过避让区域的航行路段的飞行路线进行重新规划，通过计算获得待选路线，使待选路线避开避让区域且与避让区域的边界保持安全距离，从满足上述条件的待选路线中选择飞行路程最短的作为绕飞路线。
具体地，步骤3包括以下步骤：
步骤3.1：计算航班经过的避让区域的区域位置和形状；
步骤3.2：确定航班与避让区域需要保持的安全飞行距离，根据需要保持的安全飞行距离计算避让区域的区域边界；
步骤3.3：在区域边界外对区域边界作边界切线，边界切线与航班当前飞行路线的交点形成的线段即为绕飞路线。
步骤4：当时间推移，气象数据和航班数据在实时变化时，根据变化的气象数据和航班数据实时重新规划绕飞路线。
如图1所示，直线p1到p2是航班计划飞经避让区域的路线，曲线r1到r2是规划获得的绕飞路线。
传统的航班绕飞路线都是管制员人工地规划绕飞路线，处于航班飞行安全的考虑，通过管制员会将绕飞路线规划的比较大；且在天气发生变化的时候，也不能及时改变相应的绕飞路线。
随着时间的变化，气象数据以及航班飞行数据也在实时地变化，进行实时重新规划绕飞路线；如图2所示，实时重新规划的绕飞路线比原先规划的绕飞路线短了，从而可以提高航班的飞行效率、降低飞行成本；也有可能实时重新规划的绕飞路线比原先规划的绕飞路线长了，但是提高了航班飞行的安全性。
步骤5：将实时规划的绕飞路线显示在地图上。将规划的绕飞路线实时展示出来，管制员可以根据实时的绕飞路线指挥航班飞行，飞行员也可以看到实时的绕飞路线，降低了管制员指挥航班绕飞的难度，提高了航班飞行的安全性。
以上内容是结合具体的实施例对本发明所作的详细说明，不能认定本发明具体实施仅限于这些说明。对于本发明所属技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明保护的范围。
Claims (6)
1.一种民航飞机恶劣天气绕飞路线规划系统，其特征是，包括：用于获取气象数据和航班数据的数据输入模块、
用于根据所述数据输入模块输入的数据动态计算出绕飞路线的路线计算模块、
以及用于将所述路线计算模块输出的绕飞路线显示在地图上的路线输出模块。
2.如权利要求1所述的一种民航飞机恶劣天气绕飞路线规划系统，其特征是，所述航班数据包括航班计划路线数据、航班实时位置数据、航班飞行速度、航班飞行方向和航班机型数据。
3.一种民航飞机恶劣天气绕飞路线规划方法，其特征是，包括以下步骤：
步骤1：对全国所有气象数据进行获取分析，按飞行管制区对气象数据进行分类处理，根据气象数据确定在未来可能影响航班飞行的避让区域，然后将所有避让区域按照影响时间进行归类；
步骤2：根据航班计划路线数据筛选出避让区域影响的航班，再根据所筛选航班的航班实时位置数据、航班飞行速度和航班飞行方向预测航班飞行至避让区域的时间，判断航班飞行至避让区域的时间与避让区域的影响时间是否匹配，匹配则进行后续步骤，不匹配则结束；
步骤3：对航班经过避让区域的航行路段的飞行路线进行重新规划，通过计算获得待选路线，使待选路线避开避让区域且与避让区域的边界保持安全距离，从满足上述条件的待选路线中选择飞行路程最短的作为绕飞路线。
4.如权利要求3所述的一种民航飞机恶劣天气绕飞路线规划方法，其特征是，步骤3包括以下步骤：
步骤3.1：计算航班经过的避让区域的区域位置和形状；
步骤3.2：确定航班与避让区域需要保持的安全飞行距离，根据需要保持的安全飞行距离计算避让区域的区域边界；
步骤3.3：在区域边界外对区域边界作边界切线，边界切线与航班当前飞行路线的交点形成的线段即为绕飞路线。
5.如权利要求4所述的一种民航飞机恶劣天气绕飞路线规划方法，其特征是，还包括步骤4：当时间推移，气象数据和航班数据在实时变化时，根据变化的气象数据和航班数据实时重新规划绕飞路线。
6.如权利要求5所述的一种民航飞机恶劣天气绕飞路线规划方法，其特征是，还包括步骤5：将实时规划的绕飞路线显示在地图上。
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