CN109003470B - 航迹一致性监测与告警方法及装置 - Google Patents

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CN109003470B CN201810835282.5A CN201810835282A CN109003470B CN 109003470 B CN109003470 B CN 109003470B CN 201810835282 A CN201810835282 A CN 201810835282A CN 109003470 B CN109003470 B CN 109003470B
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Abstract

本申请公开了一种航迹一致性监测与告警方法及装置，航迹一致性监测与告警方法包括：获取飞机的当前飞行模式和当前飞行状态，当前飞行状态包括以下至少一项：飞机的当前加速度、当前速度及当前位置；若当前飞行模式不满足预设飞行模式条件，或者，当前飞行状态不满足预设飞行状态条件，则根据飞机在当前时刻k的飞行状态确定飞机超出预设边界的时间；若飞机超出预设边界的时间小于预设时间，则推送提示信息，以提示飞行员飞机的实际航线和目标航线之间存在偏差。在不满足条件下，根据当前时刻的飞行状态确定飞机超出预设边界的时间，并根据时间确定是否推送消息，实现提前预警。

Description

航迹一致性监测与告警方法及装置
技术领域
本申请涉及空中交通安全技术领域，尤其涉及一种航迹一致性监测与告警方法及装置。
背景技术
一致性监测是指发现飞机实际航迹和标称航线之间的偏差，当偏差威胁到空域安全和效率时，及时告警并采取措施的方法。在飞机飞行过程中，对飞行全程进行监测与控制，可以减少飞行的不确定性。因此航迹保持性能的一致性监测是确保空中交通航迹安全、高效运行的重要手段。
现在使用的航迹一致性监测方法是，从雷达监视数据中观测航空器的具体位置和速度，空管员将观测到的飞机位置信息，与计划的航线进行对比，从而判断飞行轨迹是否处于一致状态。另一种方法用故障检测的方式判断一致性，或者利用随机线性混合系统(Stochastic Linear Hybrid System，SLSH)来描述偏差判断一致性。但是，上述方法的判断结果和观察雷达数据一样，只有一致和不一致，上述方法，只能在飞机已经偏离计划航线时，才能做出判断，并通知周围飞机；无法实现提前预警，告知飞行员不一致的严重程度，从而提高航迹保持性能的一致性。
发明内容
本申请提供一种航迹一致性监测与告警方法及装置，解决现有技术无法实现提前预警，告知飞行员不一致的严重程度的技术问题，从而提高了飞机的可靠性。
第一方面，本申请提供一种航迹一致性监测与告警方法，包括：获取飞机的当前飞行模式和当前飞行状态，当前飞行模式包括以下至少一项：匀速模式(Constant Velocitymode,CV模式)、协调转弯模式(Coordinate Turn mode,CT模式)、恒加速模式(ConstantAcceleration mode,CA模式)、零均值一阶马尔科夫模式(Zero mean first order Markovmodel，Singer模式)、带自适应均值的零均值一阶马尔科夫模式(Zero mean first orderMarkov model with adaptive mean mode，Singer2模式)以及恒定高度变化率和等地速的爬升或者下降模式(Coordinate Height mode，CH模式)。当前飞行状态包括以下至少一项：飞机的当前加速度、当前速度及当前位置；若当前飞行模式不满足预设飞行模式条件，或者，当前飞行状态不满足预设飞行状态条件，则根据飞机在当前时刻k的飞行状态确定飞机超出预设边界的时间；若飞机超出预设边界的时间小于预设时间，则推送提示信息，以提示飞行员飞机的实际航线和标称计划航线之间存在偏差。
本申请的有益效果为：判断当前飞行模式是否满足预设飞行模式条件，或者，判断当前飞行状态是否满足预设飞行状态条件，确定是否获取飞机超出预设边界的时间，进而判断飞机超出预设边界的时间是否小于预设时间，确定是否推送提示信息，实现提前预警，告知飞行员不一致的严重程度，从而提高了飞机的可靠性。
可选地，根据飞机在当前时刻k的飞行状态确定飞机超出预设边界的时间，包括：根据飞机在当前时刻k的飞行状态和t个飞行状态转移矩阵，确定飞机在时刻k+t的飞行状态，t个飞行状态转移矩阵包括：从时刻k到时刻k+t-1，每个时刻至其下一时刻的飞行状态转移矩阵；根据飞机在时刻k+t的飞行状态，确定飞机在时刻k+t的预测位置；确定飞机在时刻k+t的预测位置和飞机在时刻k+t的目标位置的距离；若距离大于预设距离，则确定时间t为飞机超出预设边界的时间。
通过比较飞机在时刻k+t的预测位置和飞机在时刻k+t的目标位置的距离是否超过预设距离，确定飞机超出预设边界时间，所需参数少，且方法简单。
可选地，获取飞机的当前飞行模式，包括：确定至少一个预设飞行模式的最终概率；将至少一个预设飞行模式中最终概率最大的飞行模式确定为当前飞行模式。
采用最大概率方式确定飞行模式，提高模式识别可靠性。
可选地，确定至少一个预设飞行模式的最终概率，包括：针对每个预设飞行模式，确定预设飞行模式在多个时刻的概率；计算预设飞行模式在多个时刻的概率的平均值，得到预设飞行模式的最终概率。
通过选取多个时刻概率平均值作为最终概率，可以减少单次模式识别出现偏差影响识别结果，提高识别结果。
可选地，飞行模式条件为当前飞行模式与目标飞行模式相同；预设飞行状态条件为以下至少一项：飞机的当前加速度和目标加速度的差值小于第一预设阈值，飞机的当前速度和目标速度的差值小于第二预设阈值，飞机的当前位置和目标位置的差值小于第三预设阈值。
通过判断飞机的当前加速度和目标加速度的差值是否小于第一预设阈值，和/或，判断飞机的当前速度和目标速度的差值是否小于第二预设阈值，提高飞机飞行状态当前精确度。
下面对航迹一致性监测与告警装置进行介绍，其实现原理和技术效果与上述方法原理和技术效果类似，此处不再赘述。
第二方面，本申请提供一种航迹一致性监测与告警装置，包括：获取模块，获取飞机的当前飞行模式和当前飞行状态，当前飞行模式包括以下至少一项：CT飞行模式、CV飞行模式、CA飞行模式、Singer飞行模式、Singer2飞行模式和CH飞行模式，当前飞行状态包括以下至少一项：飞机的当前加速度、当前速度及当前位置；确定模块，若当前飞行模式不满足预设飞行模式条件，或者，当前飞行状态不满足预设飞行状态条件，则根据飞机在当前时刻k的飞行状态确定飞机超出预设边界的时间；提示模块，若飞机超出预设边界的时间小于预设时间，则推送提示信息，以提示飞行员飞机的实际航线和目标航线之间存在偏差。
可选地，确定模块具体用于：根据飞机在当前时刻k的飞行状态和t个飞行状态转移矩阵，确定飞机在时刻k+t的飞行状态，t个飞行状态转移矩阵包括：从时刻k到时刻k+t-1，每个时刻至其下一时刻的飞行状态转移矩阵；根据飞机在时刻k+t的飞行状态，确定飞机在时刻k+t的预测位置；确定飞机在时刻k+t的预测位置和飞机在时刻k+t的目标位置的距离；若距离大于预设距离，则确定时间t为飞机超出预设边界的时间。
可选地，获取模块具体用于：确定至少一个预设飞行模式的最终概率；将至少一个预设飞行模式中最终概率最大的飞行模式确定为当前飞行模式。
可选地，获取模块具体用于：针对每个预设飞行模式，确定预设飞行模式在多个时刻的概率；计算预设飞行模式在多个时刻的概率的平均值，得到预设飞行模式的最终概率。
可选地，飞行模式条件为当前飞行模式与目标飞行模式相同；预设飞行状态条件为以下至少一项：飞机的当前加速度和目标加速度的差值小于第一预设阈值，飞机的当前速度和目标速度的差值小于第二预设阈值，飞机的当前位置和目标位置的差值小于第三预设阈值。
第三方面，本申请提供了一种航迹一致性监测与告警设备，包括：
处理器；
用于存储处理器的可执行指令的存储器，以使处理器执行如第一方面或第一方面的可选方式的航迹一致性监测与告警方法。
第四方面，本申请提供一种计算机存储介质，用于储存为上述第二方面涉及的航迹一致性监测与告警装置所用的计算机软件指令，其包含用于执行上述者第二方面所设计的程序。
第五方面，本申请提供一种计算机程序产品，其包含指令，当所述计算机程序被计算机所执行时，该指令使得计算机执行第二方面中航迹一致性监测与告警装置所执行的功能。
本申请提供一种航迹一致性监测与告警方法及装置，相对于现有技术采用观测飞机具体位置和速度，本申请采用提前获取飞机的当前飞行模式和当前飞行状态，在当前飞机模式不满足飞行模式条件，或者当前飞行状态不满足飞行状态条件下，根据当前时刻的飞行状态确定飞机超出预设边界的时间，并根据飞机超出预设边界的时间确定是否推送消息，实现提前预警，告知飞行员不一致的严重程度，从而提高了飞机的可靠性。
附图说明
图1为本申请实施例提供的航迹一致性监测与告警方法的流程图；
图2为本申请实施例中获取飞机的当前飞行模式和当前飞行状态的流程图；
图3为本申请实施例中获取飞机的当前飞行模式和当前飞行状态的流程图；
图4为本申请实施例提供的航迹一致性监测与告警装置的结构示意图；
图5为本申请实施例提供的用于航迹一致性监测与告警的服务器的结构示意图。
具体实施方式
以下，对本申请中的部分专业用语进行解释说明，以便于本领域技术人员理解。
飞机的运动过程可以建模为一种混合运动，包括连续状态和离散的飞行模式，不同的飞行模式对应不同的状态方程。现有的飞行模式，包含一维、二维、三维飞行模式，一共19种。然而19种飞行模式并不都很常用，一般情况下，只有6种飞行模式应用比较广泛，其中包括CT飞行模式、CV飞行模式、CA飞行模式、Singer飞行模式、Singer2飞行模式和CH飞行模式。
图1为本申请提供的航迹一致性监测与告警方法的流程图，该方法的执行主体可以为航迹一致性监测与告警装置，该装置可以为飞机上的控制台、处理器或者飞机等。如图1所示，该方法包括如下步骤：
步骤S101、获取飞机的当前飞行模式和当前飞行状态，当前飞行模式为以下至少一项：CT飞行模式、CV飞行模式、CA飞行模式、Singer飞行模式、Singer2飞行模式和CH飞行模式，当前飞行状态包括以下至少一项：飞机的当前加速度、当前速度及当前位置。
步骤S102、若当前飞行模式不满足预设飞行模式条件，或者，当前飞行状态不满足预设飞行状态条件，则根据飞机在当前时刻k的飞行状态确定飞机超出预设边界的时间。
步骤S103、若飞机超出预设边界的时间小于预设时间，则推送提示信息，以提示飞行员飞机的实际航线和目标航线之间存在偏差。
具体地，上述步骤S101中获取飞机的当前飞行模式和当前飞行状态可以采取如下两种方式获得。
方式一
图2为本申请一实施例中获取飞机的当前飞行模式和当前飞行状态的流程图，步骤S101中获取飞机的当前飞行模式和当前飞行状态具体为：
步骤S201、对上一时刻k-1的飞行模式j、飞行模式j的飞行状态、飞行模式j的协方差以及飞行模式j的概率进行交互式处理，输出上一时刻k-1的飞行模式j的初始飞行状态和的初始协方差。
上述步骤S201中，j＝1,2,…,g，g表示飞行模式数量，g＝6。j的值为1至6时，依次表示：CT飞行模式、CV飞行模式、CA飞行模式、Singer飞行模式、Singer2飞行模式和CH飞行模式。且k≥2，初始时刻(即k＝2时)各个预设飞行模式的飞行状态根据初始时刻飞机实际飞行模式的飞行状态确定，初始时刻各个预设飞行模式的概率根据初始时刻飞机实际飞行的马尔可夫转移概率确定，初始时刻各个预设飞行模式的协方差根据经验值选取。
上述步骤S201中上一时刻k-1飞行模式j的初始飞行状态根据如下公式获得：
Figure BDA0001744416620000061
其中，
Figure BDA0001744416620000062
表示k-1时刻飞行模式j的飞行状态量；μi|j(k-1|k-1)表示上一时刻k-1飞行模式i到飞行模式j的转移概率，i＝1,2,…,g；j＝1,2,…,g，g表示飞行模式数量。
上述公式(1)中上一时刻k-1飞行模式i到飞行模式j的转移概率μi|j(k-1|k-1)根据如下公式获得：
Figure BDA0001744416620000063
其中，
Figure BDA0001744416620000064
表示转移概率归一化常量，其表达式为：
Figure BDA0001744416620000065
μi(k-1)表示上一时刻k-1飞行模式i的概率，pmc(j|i)是从飞行模式i至飞行模式j的马尔可夫转移概率。
上述步骤S201中上一时刻k-1飞行模式j的初始协方差根据如下公式获得：
Figure BDA0001744416620000066
其中，
Figure BDA0001744416620000067
表示上一时刻k-1飞行模式j的协方差。
步骤S202、对上一时刻k-1的飞行模式j的初始飞行状态和的初始协方差进行滤波处理获得当前时刻k的飞行模式j的飞行状态、协方差及概率。
上述步骤S202当前时刻k的飞行模式j的飞行状态根据如下公式获得：
Figure BDA0001744416620000068
其中，
Figure BDA0001744416620000069
为上一时刻k-1飞行模式j的初始状态，Φ(k-1)表示上一时刻k-1飞行模式转移矩阵，rj(k)表示当前时刻k的飞行模式j的飞行状态实际值同飞行状态测量值的残差，Kj(k)表示当前时刻k飞行模式j滤波增益。
上述公式(4)中飞行状态实际值同飞行状态测量值的残差rj(k)根据如下公式获得：
Figure BDA0001744416620000071
其中，H(k)表示当前时刻k的测量矩阵，z(k)表示当前时刻k飞行状态测量值。
上述公式(4)中时刻k滤波增益Kj(k)的表达式为：
Figure BDA0001744416620000072
其中，Sj(k)表示残差的协方差矩阵，
Figure BDA0001744416620000073
R(k)表示当前时刻k的测量噪声协方差。
Figure BDA0001744416620000074
Γ(k-1)表示上一时刻k-1的飞行过程噪声矩阵，Γ(k|k-1)表示上一时刻k-1的飞行过程噪声转移矩阵，
Figure BDA0001744416620000075
表示上一时刻k-1飞行模式j的初始协方差，Q(k-1)表示上一时刻k-1飞行过程噪声协方差。
上述步骤S202当前时刻k的飞行模式j的协方差根据如下更新：
Figure BDA0001744416620000076
上述步骤S202当前时刻k的飞行模式j的概率根据如下更新：
Figure BDA0001744416620000077
其中，c表示飞行模式概率归一化常量，其表达式为
Figure BDA0001744416620000078
Λj(k)表示飞行模式j的似然函数。
上述公式(8)中当前时刻k飞行模式j的似然函数Λj(k)根据如下公式获得：
Figure BDA0001744416620000079
其中，zj(k|k-1)表示模式j由时刻k-1到时刻k的马尔科夫转移概率。
步骤S203、输出当前时刻k飞行模式j的最终概率、当前时刻k飞行模式j的飞机状态及当前时刻k飞行模式j的协方差。
步骤S204、将当前时刻k所有飞行模式中最终概率最大的飞行模式确定为当前飞行模式；将当前时刻k每个模式的飞行状态的加权平均值作为当前飞行状态。
上述步骤S204中当前飞行模式的当前飞行状态根据如下公式获得：
Figure BDA0001744416620000081
方式二
具体地，图3为本申请一实施例中获取飞机的当前飞行模式和当前飞行状态的流程图，方式二中步骤S301和步骤S302同方式一中步骤S201和步骤S202相同；获取飞机的当前飞行模式和当前飞行状态具体包括如下步骤：
步骤S301、对上一时刻k-1的飞行模式j、飞行模式j的飞行状态、飞行模式j的协方差以及飞行模式j的概率进行交互式处理，输出上一时刻k-1的飞行模式j的初始飞行状态和的初始协方差。
步骤S302、对上一时刻k-1的飞行模式j的初始飞行状态和的初始协方差进行滤波处理当前时刻k的飞行模式j的飞行状态、协方差及概率。
步骤S303、输出当前时刻k飞行模式j的最终概率、当前时刻k飞行模式j的飞机状态及当前时刻k飞行模式j的协方差。
步骤S304、判断所有识别时刻是否都已识别，若否，转入步骤S305，若是，则转入步骤S306。
步骤S305、选择另一识别时刻，转入步骤S301。
步骤S306、针对每个预设飞行模式，输出预设飞行模式在多个时刻的概率。
步骤S307、计算预设飞行模式在多个时刻的概率的平均值，得到预设飞行模式的最终概率。
步骤S308、将当前时刻k所有预设飞行模式中最终概率最大的飞行模式确定为当前飞行模式。当前飞行状态为当前时刻k当前飞行模式的飞行状态。
具体地，步骤S102中，首先判断若当前飞行模式是否满足预设飞行模式条件，如果不满足，计算飞机超出预设边界的时间。如果满足，则判断当前飞行状态是否满足预设飞行状态条件；若当前飞行状态不满足预设飞行状态条件，则根据飞机在当前时刻k的飞行状态确定飞机超出预设边界的时间，若当前飞行状态满足预设飞行状态条件，则飞机按照飞行计划飞行，无需计算飞机超出预设边界时间。
上述预设飞行模式条件为当前飞行模式与目标飞行模式相同。上述预设飞行状态条件为至少为以下一项：飞机的当前加速度和目标加速度的差值小于第一预设阈值，飞机的当前速度和目标速度的差值小于第二预设阈值，以及，飞机的当前位置和目标位置的差值小于第三预设阈值。其中，第一预设值阈值、第二预设阈值以及第三预设阈值根据当前精度确定，目标飞行模式、目标加速度、目标速度以及目标位置根据飞机飞行计划确定。
在判断飞行状态是否满足飞行状态条件时，先判断飞机的当前加速度和目标加速度的差值是否小于第一预设阈值，若是，则继续判断飞机的当前速度和目标速度的差值是否小于第二预设阈值，否则飞行状态不满足飞行状态条件。若飞机的当前速度和目标速度的差值小于第二预设阈值，则继续判断飞机的当前位置和目标位置的差值是否小于第三预设阈值，否则，飞行状态不满足飞行状态条件。若飞机的当前位置和目标位置的差值小于第三预设阈值，则飞行状态满足飞行状态条件，否则，飞行状态不满足飞行状态条件。上述飞行状态条件的判断顺序也可以替换。
上述步骤S102中，飞机在当前时刻k的飞行状态确定飞机超出预设边界的时间具体采用如下方式获得：
步骤S401、确定飞机在预测时间段内的飞行模式。具体地，若当前飞行模式满足预设飞行模式条件，而当前飞行状态不满足预设飞行状态条件，则每个时间段内实际飞行模式即为预测时间段内的飞行模式。若当前飞行模式不满足预设飞行模式条件，且按照计划未来预设时间内将进入当前飞行模式，则认为飞行员是切换模式提前；将实际飞行模式切换计划作为预测时间段内飞行模式。上述预设时间根据预测精度确定，可以为15秒。如果按照计划未来预设时间内没有发生该模式，则认为飞行员意图改变或其他因素干扰。则将该错误飞行模式作为预测时间段内飞行模式。
步骤S402、根据飞机在当前时刻k的飞行状态Xj(k|k)和t个飞行状态转移矩阵Φj(k+p,k+p-1)，确定飞机在时刻k+t的飞行状态，其中，1≤p≤t；t个飞行状态转移矩阵Φj(k+p,k+p-1)根据飞机在预测时间段内的飞行模式获得。
上述飞机在时刻k+t的飞行状态根据如下公式获得：
Figure BDA0001744416620000101
其中，X(k+t|k+t)表示在时刻k+t的飞行状态，X(k|k)表示在时刻k的飞行状态。
步骤S403、根据飞机在时刻k+t的飞行状态，确定飞机在时刻k+t的预测位置。即从飞机在时刻k+t的飞行状态中筛选出飞机在时刻k+t的预测位置z(k+t)。
步骤S404、确定飞机在时刻k+t的预测位置z(k+t)和飞机在时刻k+t的目标位置
Figure BDA0001744416620000102
的距离。
上述预测位置表示为z(k+t)＝(x(k+t)，y(k+t))，上述目标位置表示为
Figure BDA0001744416620000103
上述预测位置和目标位置的距离可以根据如下公式获得：
Figure BDA0001744416620000104
其中，|| ||表示向量范数。
步骤S405、判断飞机在时刻k+t的预测位置和飞机在时刻k+t的目标位置的距离是否大于预设距离，若是，则确定时间t为飞机超出预设边界的时间。预设距离根据实际飞机机型确定。
针对步骤S103、设置两个预设时间，分别为20秒和80秒。若飞机超出预设边界的时间小于20秒，则推送提示信息，向飞行员报警，以提示飞行员飞机的实际航线和目标航线之间存在偏差，并且十分严重；若飞机超出预设边界的时间大于20秒且小于80秒，则推送提示信息，提示飞行员飞机的实际航线和目标航线之间存在偏差，但不严重；若飞机超出预设边界的时间大于80秒，则认为飞机的实际航线和目标航线之间不存在偏差，不提醒飞行员。
本申请提供了航迹一致性监测与告警方法，采用识别飞机的当前飞行模式和当前飞行状态，在当前飞机模式不满足飞行模式条件，或者当前飞行状态不满足飞行状态条件下，根据当前时刻的飞行状态确定飞机超出预设边界的时间，并根据飞机超出预设边界的时间确定是否推送消息，实现提前预警，告知飞行员不一致的严重程度，从而提高了飞机的可靠性。
上述航迹一致性监测与告警方法中，针对每个飞行模式，获得多个时刻飞行模式的概率，并对飞行模式概率取平均值，可以消除单次识别结果不准确对飞行模式识别造成的影响，提高模式识别精度。
上述航迹一致性监测与告警方法中，采用当前飞行状态和飞行状态转移矩阵获得当前时刻飞行状态，这种识别方式所需参数较少，识别方式简单。另外，根据当前时刻飞行状态获得预测时刻预测位置和预测时刻的目标位置的距离判断飞机是否已经飞出边界，由于获取预测位置同目标位置的直线距离，这种判断方式精确度高，且判断方式简单。
图4为本申请提供的一种航迹一致性监测与告警装置的结构示意图，如图4所示，该航迹一致性监测与告警装置包括：包括：获取模块401，获取飞机的当前飞行模式和当前飞行状态，当前飞行模式为以下至少一项：CT飞行模式、CV飞行模式、CA飞行模式、Singer飞行模式、Singer2飞行模式及CH飞行模式，当前飞行状态包括以下至少一项：飞机的当前加速度、当前速度及当前位置；确定模块402，若当前飞行模式不满足预设飞行模式条件，或者，当前飞行状态不满足预设飞行状态条件，则根据飞机在当前时刻k的飞行状态确定飞机超出预设边界的时间；提示模块403，若飞机超出预设边界的时间小于预设时间，则推送提示信息，以提示飞行员飞机的实际航线和目标航线之间存在偏差。
可选地，确定模块401具体用于：根据飞机在当前时刻k的飞行状态和t个飞行状态转移矩阵，确定飞机在时刻k+t的飞行状态，t个飞行状态转移矩阵包括：从时刻k到时刻k+t-1，每个时刻至其下一时刻的飞行状态转移矩阵；根据飞机在时刻k+t的飞行状态，确定飞机在时刻k+t的预测位置；确定飞机在时刻k+t的预测位置和飞机在时刻k+t的目标位置的距离；若距离大于预设距离，则确定时间t为飞机超出预设边界的时间。
可选地，获取模块402具体用于：确定至少一个预设飞行模式的最终概率；将至少一个预设飞行模式中最终概率最大的飞行模式确定为当前飞行模式。
可选地，获取模块402具体用于：针对每个预设飞行模式，确定预设飞行模式在多个时刻的概率；计算预设飞行模式在多个时刻的概率的平均值，得到预设飞行模式的最终概率。
可选地，飞行模式条件为当前飞行模式与目标飞行模式相同；预设飞行状态条件为以下至少一项：飞机的当前加速度和目标加速度的差值小于第一预设阈值，飞机的当前速度和目标速度的差值小于第二预设阈值，飞机的当前位置和目标位置的差值小于第三预设阈值。
本申请提供的航迹一致性监测与告警装置可以执行上述图1对应的冷却水温度控制方法以及该方法的可选方式，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。
图5是根据一示例性实施例示出的一种航迹一致性监测与告警设备500的结构示意图。该航迹一致性监测与告警设备500可以用于执行上述方法实施例中的部分或全部功能等。该航迹一致性监测与告警设备500可以包括：处理器501和存储器502。服务器500的各个组件通过总线503耦合在一起，其中总线除包括数据总线503之外，还包括电源总线、控制总线和状态信号总线。但是为了清楚说明起见，在图中将各种总线都标为总线503。
处理器501可用于实现对航迹一致性监测与告警设备500的控制，用于执行上述实施例中由航迹一致性监测与告警设备进行的处理，可以执行上述方法实施例中涉及航迹一致性监测与告警设备500的处理过程和/或用于本申请所描述的技术的其他过程，还可以运行操作系统，负责管理总线以及可以执行存储在存储器中的程序或指令。
处理器501可以使用下述来实现：一个或多个现场可编程门阵列(field-programmable gate array，FPGA)、可编程逻辑器件(programmable logic device，PLD)、控制器、状态机、门逻辑、分立硬件部件、任何其它适合的电路、或者能够执行本申请通篇所描述的各种功能的电路的任意组合。
存储器502被配置为存储各种类型的数据以支持在航迹一致性监测与告警设备500的操作。这些数据的示例包括用于在航迹一致性监测与告警设备500上操作的任何应用程序或方法的指令等。存储器502可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，如静态随机存取存储器(SRAM)，电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)，可擦除可编程只读存储器(EPROM)，可编程只读存储器(PROM)，只读存储器(ROM)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。
总之，本申请提供的航迹一致性监测与告警设备可用于执行上述飞机提示方法，其内容和效果可参考方法部分，本申请对此不再赘述。

Claims (8)

1.一种航迹一致性监测与告警方法，其特征在于，包括：
获取飞机的当前飞行模式和当前飞行状态，所述当前飞行模式为以下任意一项：匀速模式、协调转弯模式、恒加速模式、零均值一阶马尔科夫模式、带自适应均值的零均值一阶马尔科夫模式、恒定高度变化率和等地速的爬升或者下降模式，其中，将所有飞行模式的飞行状态的加权平均值作为当前飞行状态，所述当前飞行状态包括：所述飞机的当前加速度、当前速度及当前位置；
若所述当前飞行模式不满足预设飞行模式条件，或者，所述当前飞行状态不满足预设飞行状态条件，则根据所述飞机在当前时刻k的飞行状态确定所述飞机超出预设边界的时间；
若所述飞机超出预设边界的时间小于预设时间，则推送提示信息，以提示飞行员所述飞机的实际航线和目标航线之间存在偏差；
其中，所述根据所述飞机在当前时刻k的飞行状态确定所述飞机超出预设边界的时间，包括：
根据所述飞机在当前时刻k的飞行状态和t个飞行状态转移矩阵，确定所述飞机在时刻k+t的飞行状态，所述t个飞行状态转移矩阵包括：从时刻k到时刻k+t-1，每个时刻至其下一时刻的飞行状态转移矩阵；
根据所述飞机在时刻k+t的飞行状态，确定所述飞机在时刻k+t的预测位置；
确定所述飞机在时刻k+t的预测位置和所述飞机在时刻k+t的目标位置的距离；
若所述距离大于预设距离，则确定时间t为所述飞机超出预设边界的时间。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取飞机的当前飞行模式，包括：
确定至少一个预设飞行模式的最终概率；
将所述至少一个预设飞行模式中最终概率最大的飞行模式确定为所述当前飞行模式。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述确定至少一个预设飞行模式的最终概率，包括：
针对每个预设飞行模式，确定所述预设飞行模式在多个时刻的概率；
计算所述预设飞行模式在多个时刻的概率的平均值，得到所述预设飞行模式的最终概率。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述飞行模式条件为所述当前飞行模式与所述目标飞行模式相同；
所述预设飞行状态条件为以下至少一项：所述飞机的当前加速度和目标加速度的差值小于第一预设阈值，所述飞机的当前速度和目标速度的差值小于第二预设阈值，所述飞机的当前位置和目标位置的差值小于第三预设阈值。
5.一种航迹一致性监测与告警装置，其特征在于，包括：
获取模块，获取飞机的当前飞行模式和当前飞行状态，所述当前飞行模式为以下任意一项：匀速模式、协调转弯模式、恒加速模式、零均值一阶马尔科夫模式、带自适应均值的零均值一阶马尔科夫模式、以及恒定高度变化率和等地速的爬升或者下降模式，其中，将所有飞行模式的飞行状态的加权平均值作为当前飞行状态，所述当前飞行状态包括：所述飞机的当前加速度、当前速度及当前位置；
确定模块，若所述当前飞行模式不满足预设飞行模式条件，或者，所述当前飞行状态不满足预设飞行状态条件，则根据所述飞机在当前时刻k的飞行状态确定所述飞机超出预设边界的时间；
提示模块，若所述飞机超出预设边界的时间小于预设时间，则推送提示信息，以提示飞行员所述飞机的实际航线和目标航线之间存在偏差；
其中，所述确定模块具体用于：
根据所述飞机在当前时刻k的飞行状态和t个飞行状态转移矩阵，确定所述飞机在时刻k+t的飞行状态，所述t个飞行状态转移矩阵包括：从时刻k到时刻k+t-1，每个时刻至其下一时刻的飞行状态转移矩阵；
根据所述飞机在时刻k+t的飞行状态，确定所述飞机在时刻k+t的预测位置；
确定所述飞机在时刻k+t的预测位置和所述飞机在时刻k+t的目标位置的距离；
若所述距离大于预设距离，则确定时间t为所述飞机超出预设边界的时间。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，获取模块具体用于：
确定至少一个预设飞行模式的最终概率；
将所述至少一个预设飞行模式中最终概率最大的飞行模式确定为所述当前飞行模式。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，获取模块具体用于：
针对每个预设飞行模式，确定所述预设飞行模式在多个时刻的概率；
计算所述预设飞行模式在多个时刻的概率的平均值，得到所述预设飞行模式的最终概率。
8.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述飞行模式条件为所述当前飞行模式与所述目标飞行模式相同；
所述预设飞行状态条件为以下至少一项：所述飞机的当前加速度和目标加速度的差值小于第一预设阈值，所述飞机的当前速度和目标速度的差值小于第二预设阈值，以及，所述飞机的当前位置和目标位置的差值小于第三预设阈值。
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