CN111915937A - 一种双跑道飞行的tcas告警验证及告警规避系统及方法 - Google Patents

一种双跑道飞行的tcas告警验证及告警规避系统及方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种双跑道飞行的TCAS告警验证及告警规避系统及方法，包括飞行模拟系统、TCAS进近告警系统和两个起降跑道，飞行模拟系统包括飞行数据输入模块和飞行数据全流程执行模块，TCAS进近告警系统包括飞行记录模块、飞行进近执行模块和TCAS告警判断模块，飞行进近执行模块用于对两个起降跑道所对应的飞行轨迹同步进行进近模拟飞行，TCAS告警判断模块用于进行TCAS告警判断并验证是否触发TCAS告警。本发明可以对两条进近起降飞行数据进行高效、精准的TCAS进近告警验证，为进近起降飞行提供了大量的实际或模拟飞行数据，有利于快速验证或快速设计或选择出能够消除TCAS进近告警触发的进近起降飞行策略，降低了飞机驾驶复杂度，同时大大降低了安全监控成本。

Description

一种双跑道飞行的TCAS告警验证及告警规避系统及方法
技术领域
本发明涉及民航飞行安全领域，尤其涉及一种双跑道飞行的TCAS告警验证及告警规避系统及方法。
背景技术
部分高原机场自试运行双跑道独立平行进近以来，发生了多起TCAS告警事件，导致机组采取终止进近、复飞等措施，影响了飞行秩序和运行安全。为了防范两机对头飞行时，距离最近点的接近率不大的风险问题，TCAS设备会记录接近率最大点的风险并将其保持，直至飞机出现分离趋势后自动重置。而对于特定机场而言，如果两机一直处于手拉手的同向平行飞行状态，始终没有分离趋势，则水平方向的风险特征将会被一直锁定，而此时的锁定已经不能反映实时的运行风险，相反却导致了不必要的告警和复飞，额外增加了运行风险。
现有的解决方案是通过人为切换TCAS设备状态的方法可以解决不必要的告警。航空器完全建立航向道后，并不得晚于建立下滑道前，执行TA/RA转换到TAONLY位动作；待确认TCAS状态为TAONLY后，再将TCAS重新设回TA/RA模式，并再次确认。人为切换TCAS设备状态存在如下缺陷：
(一)通过人为手段对TCAS告警进行干预，没有从根本上解决问题，埋下安全隐患；切换TCAS设备状态的方法适用于特定机场，具有一定的针对性，不适于其它机场。
(二)目前的解决方案需要民航局和地方管理局共同参与，包括发布公告、通知进而公布解决方案，需要机场修订机场管理细则等，浪费了管理资源，提高了机场运行成本；
(三)TCAS进近告警验证存在成本高、难度大等问题，TCAS验证软件由于精度不够，验证准确率不高。
(四)修正TCAS设备的算法逻辑，进一步提高TCAS告警功能的适用性和安全性，提高了设备更换、升级的成本。
现有技术没有一种起降TCAS进近告警验证系统，无法对于实际起降飞行数据进行TCAS进近告警验证，也无法进行模拟起降飞行数据的TCAS进近告警验证，不便于进行双跑道的起降安全飞行优化设计与优化管理，容易发生不必要的告警，增加了飞行员的操控负担及紧张度，也增加了机场管理人员的运行负担，现有技术缺少验证两条进近起降飞行数据的TCAS进近告警验证系统，导致管理人员仅能依靠理论而设计起降进近飞行，在实际进近飞行中就存在着较大偏差，在重新设计起降进近飞行时，由于缺乏综合数据，即使可以降低TCAS进近告警，也会增加飞行操控负担，甚至导致机组不得已而采取终止进近、复飞等措施。
发明内容
针对现有技术存在的不足之处，本发明的目的在于提供一种双跑道飞行的TCAS告警验证及告警规避系统及方法，可以对两条进近起降飞行数据进行高效、精准的TCAS进近告警验证，为进近起降飞行提供了大量的实际或模拟飞行数据，有利于快速验证或快速设计或选择出能够消除TCAS进近告警触发的进近起降飞行策略，保证了飞行安全，避免了人为干预，降低了飞机驾驶复杂度，同时大大降低了航空局或机场的安全监控成本，降低了不得已而采取终止进近、复飞等措施的概率，也提高了进近飞行的安全性能，为双跑道、多跑道进近安全飞行提供了重要的数据支撑。
本发明的目的通过下述技术方案实现：
一种双跑道飞行的TCAS告警验证及告警规避系统，包括飞行模拟系统、TCAS进近告警系统和两个起降跑道，两个起降跑道分别对应具有起降飞行数据，飞行模拟系统、TCAS进近告警系统连接，所述飞行模拟系统包括飞行数据输入模块和飞行数据全流程执行模块，所述飞行数据输入模块用于输入起降飞行数据，所述起降飞行数据包括两个起降跑道所对应的起降飞行数据，所述飞行数据全流程执行模块用于在飞行模拟系统中模拟执行起降飞行数据；所述TCAS进近告警系统包括飞行记录模块、飞行进近执行模块和TCAS告警判断模块，所述飞行记录模块用于以时间轴方式全程记录飞行数据全流程执行模块所执行的起降飞行数据并以时间轴方式记录绘制出飞行轨迹，所述飞行进近执行模块用于对两个起降跑道所对应的飞行轨迹同步进行进近模拟飞行，所述TCAS告警判断模块用于对飞行进近执行模块所执行的进近模拟飞行进行TCAS告警判断并验证是否触发TCAS告警。
为了更好地实现本发明双跑道飞行起降TCAS进近告警验证系统，本发明还包括进近告警消除优化系统，所述进近告警消除优化系统与TCAS进近告警系统连接，所述进近告警消除优化系统包括安全进近飞行采集模块和统计分析处理模块，所述安全进近飞行采集模块用于采集未触发TCAS告警的飞行轨迹及起降飞行数据，所述统计分析处理模块用于对飞行轨迹及起降飞行数据进行统计分析并得到飞行轨迹数据库与安全起降飞行数据库。
进一步的技术方案是：所述统计分析处理模块还用于对未触发TCAS告警的飞行轨迹及起降飞行数据进行统计整理或/和人工智能学习并得出进近告警消除优化数据库。
作为优选，所述TCAS进近告警系统还包括飞行进近调节模块，所述飞行进近调节模块与TCAS告警判断模块连接，所述飞行进近调节模块用于调节飞行进近执行模块中两个起降跑道所对应的飞行轨迹的时间轴并再次输入飞行进近执行模块进行进近模拟飞行以及TCAS告警判断模块同步进行TCAS告警判断。
作为优选，所述TCAS告警判断模块包括TA告警判断模块和RA告警判断模块，所述TA告警判断模块用于对飞行进近执行模块所执行的进近模拟飞行进行TA告警判断，所述RA告警判断模块用于对飞行进近执行模块所执行的进近模拟飞行进行RA告警判断，所述TCAS告警判断模块根据TA告警判断模块的TA告警判断以及RA告警判断模块的RA告警判断得出TCAS告警判断。
作为优选，本发明还包括输出模块，所述TCAS进近告警系统还用于存储未触发TCAS告警的飞行轨迹及起降飞行数据，所述输出模块分别与TCAS进近告警系统、进近告警消除优化系统连接。
作为优选，所述TCAS告警判断模块的TCAS告警判断方法如下：
当TA告警判断模块触发TA告警，并且RA告警判断模块触发RA告警，则TCAS告警判断模块触发TCAS告警；除此之外，TCAS告警判断模块不触发TCAS告警。
作为优选，所述飞行模拟系统还包括飞行程序导航数据库，所述飞行程序导航数据库分别与飞行数据输入模块、飞行数据全流程执行模块连接。
一种双跑道飞行的TCAS告警验证及告警规避方法，包括飞行模拟系统和TCAS进近告警系统，飞行模拟系统、TCAS进近告警系统连接，所述飞行模拟系统包括飞行数据输入模块和飞行数据全流程执行模块，所述TCAS进近告警系统包括飞行记录模块、飞行进近执行模块和TCAS告警判断模块；其方法如下：
A、双跑道机场中具有两个并排相邻的起降跑道(即相邻的平行跑道)，两个并排相邻的起降跑道组合形式为两个并排相邻的起飞跑道、两个并排相邻的降落跑道或起飞跑道与降落跑道并排相邻的两个跑道；分别采集两个起降跑道的起降飞行数据，飞行模拟系统的飞行数据输入模块分别采集并向飞行模拟系统输入起降飞行数据；飞行模拟系统的飞行数据全流程执行模块在飞行模拟系统中模拟执行起降飞行数据，飞行模拟系统的飞行程序导航数据库为飞行模拟系统提供数据导航支撑；
B、TCAS进近告警系统的飞行记录模块以时间轴方式全程记录飞行数据全流程执行模块所执行的起降飞行数据并以时间轴方式记录绘制出飞行轨迹，TCAS进近告警系统的飞行记录模块分别记录两个起降跑道所对应的飞行轨迹；
C、TCAS进近告警系统的飞行进近执行模块对两个起降跑道所对应的飞行轨迹同步进行进近模拟飞行；TCAS进近告警系统的TCAS告警判断模块对飞行进近执行模块所执行的进近模拟飞行进行TCAS告警判断，TCAS告警判断模块包括TA告警判断模块和RA告警判断模块，TA告警判断模块对飞行进近执行模块所执行的进近模拟飞行进行TA告警判断，RA告警判断模块对飞行进近执行模块所执行的进近模拟飞行进行RA告警判断，TCAS告警判断模块根据TA告警判断模块的TA告警判断以及RA告警判断模块的RA告警判断得出TCAS告警判断，TCAS告警判断模块的TCAS告警判断方法如下：当TA告警判断模块触发TA告警，并且RA告警判断模块触发RA告警，则TCAS告警判断模块触发TCAS告警；除此之外，TCAS告警判断模块不触发TCAS告警；
D、TCAS进近告警系统对所有未触发TCAS告警的飞行轨迹及起降飞行数据进行存储，通过输出模块进行数据查看。
进一步的技术方案是：本发明双跑道飞行的TCAS告警验证及告警规避方法还包括如下方法；
E、还包括进近告警消除优化系统，进近告警消除优化系统与TCAS进近告警系统连接，进近告警消除优化系统包括安全进近飞行采集模块和统计分析处理模块，进近告警消除优化系统的安全进近飞行采集模块采集未触发TCAS告警的飞行轨迹及起降飞行数据，进近告警消除优化系统的统计分析处理模块对飞行轨迹进行统计分析并得到飞行轨迹数据库，根据飞行轨迹数据库的飞行轨迹进行可视化展示；进近告警消除优化系统的统计分析处理模块对起降飞行数据进行统计分析并得到安全起降飞行数据库。
本发明较现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
(1)本发明可以输入实际或/和模拟起降飞行数据，对两条进近起降飞行数据执行进近模拟飞行，TCAS告警判断模块对进近模拟飞行进行TCAS告警验证，同时可以调节进近起降飞行数据的时间轴进行TCAS告警验证，也可以分别对两条进近起降飞行数据进行设计调整并进行TCAS告警验证，实现了进近起降飞行的告警验证，可以方便管理人员快速验证并得到最佳的安全进近飞行轨迹及进近飞行时间轴，降低了飞行操控和管理成本，提升了进近飞行的安全性能。
(2)本发明可以对两条进近起降飞行数据进行高效、精准的TCAS进近告警验证，为进近起降飞行提供了大量的实际或模拟飞行数据，有利于快速验证或快速设计或选择出能够消除TCAS进近告警触发的进近起降飞行策略，保证了飞行安全，避免了人为干预，降低了飞机驾驶复杂度，同时大大降低了航空局或机场的安全监控成本，降低了不得已而采取终止进近、复飞等措施的概率，也提高了进近飞行的安全性能，为双跑道、多跑道进近安全飞行提供了重要的数据支撑。
(3)本发明的TCAS进近告警系统可以进行双跑道进近起降飞行数据的TCAS进近告警验证，降低了飞机试飞的验证成本，其可以应用在其它多机安全进近飞行验证场景中。
附图说明
图1为本发明双跑道飞行起降TCAS进近告警验证系统的原理结构框图；
图2为本发明两条进近降落飞行数据下的告警示意图；
图3为本发明两条进近降落飞行数据下的告警消除验证示意图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明：
实施例一
如图1所示，一种双跑道飞行的TCAS告警验证及告警规避系统，包括飞行模拟系统、TCAS进近告警系统和两个起降跑道，两个起降跑道分别对应具有起降飞行数据(本实施例的双跑道机场中具有两个并排相邻的起降跑道，两个并排相邻的起降跑道组合形式为两个并排相邻的起飞跑道、两个并排相邻的降落跑道或起飞跑道与降落跑道并排相邻的两个跑道)。本实施例的飞行模拟系统与TCAS进近告警系统连接，飞行模拟系统包括飞行数据输入模块和飞行数据全流程执行模块，飞行数据输入模块用于输入起降飞行数据，起降飞行数据包括两个起降跑道所对应的起降飞行数据，起降飞行数据来源于双跑道机场中两个并排相邻的起降跑道应用中的两个航空器(比如飞机)的实际或/和模拟起降飞行数据，起降飞行数据包括起飞飞行数据和降落飞行数据。飞行模拟系统还包括飞行程序导航数据库，飞行程序导航数据库分别与飞行数据输入模块、飞行数据全流程执行模块连接，飞行模拟系统的飞行程序导航数据库为飞行模拟系统提供数据导航支撑，也有助于起降飞行数据在飞行模拟系统中执行模拟飞行。飞行数据全流程执行模块用于在飞行模拟系统中模拟执行起降飞行数据；飞行数据全流程执行模块根据起降飞行数据在飞行模拟系统中模拟飞行，飞行数据全流程执行模块可以起到验证起降飞行数据的目的，对于实际的起降飞行数据，一般不需要验证，但需要在飞行模拟系统中进行模拟飞行，对于模拟的起降飞行数据，飞行数据全流程执行模块就会起到必要的验证作用，同时也在飞行模拟系统中进行模拟飞行。TCAS进近告警系统包括飞行记录模块、飞行进近执行模块和TCAS告警判断模块，飞行记录模块用于以时间轴方式全程记录飞行数据全流程执行模块所执行的起降飞行数据并以时间轴方式记录绘制出飞行轨迹，飞行记录模块全程记录所执行起降飞行数据的模拟飞行并按照时间轴绘制出飞行轨迹。飞行进近执行模块用于对两个起降跑道所对应的飞行轨迹同步进行进近模拟飞行，飞行进近执行模块主要是针对两个进近起降飞行数据进行同步模拟飞行，两个进近起降飞行数据包括如下组合形式：两条进近起飞飞行数据或两条进近降落飞行数据，或者一条起飞飞行数据、一条降落飞行数据所组合成的进近起降飞行数据；本实施例的两个进近起降飞行数据分别属于两条起降跑道。
TCAS告警判断模块用于对飞行进近执行模块所执行的进近模拟飞行进行TCAS告警判断并验证是否触发TCAS告警。TCAS告警判断模块包括TA告警判断模块和RA告警判断模块，TA告警判断模块用于对飞行进近执行模块所执行的进近模拟飞行进行TA告警判断，RA告警判断模块用于对飞行进近执行模块所执行的进近模拟飞行进行RA告警判断，TCAS告警判断模块根据TA告警判断模块的TA告警判断以及RA告警判断模块的RA告警判断得出TCAS告警判断。TCAS告警判断模块的TCAS告警判断方法如下：
当TA告警判断模块触发TA告警，并且RA告警判断模块触发RA告警，则TCAS告警判断模块触发TCAS告警；除此之外，TCAS告警判断模块不触发TCAS告警。
如图1所示，本发明还包括输出模块，TCAS进近告警系统还用于存储未触发TCAS告警的飞行轨迹及起降飞行数据，输出模块与TCAS进近告警系统连接。TCAS进近告警系统还包括飞行进近调节模块，飞行进近调节模块与TCAS告警判断模块连接，飞行进近调节模块用于调节飞行进近执行模块中两个起降跑道所对应的飞行轨迹的时间轴并再次输入飞行进近执行模块进行进近模拟飞行以及TCAS告警判断模块同步进行TCAS告警判断。飞行进近调节模块可以实现对两个起降跑道所对应的飞行轨迹的时间轴进行调节，比如前进1分钟或5分钟或其他时间，后退1分钟或5分钟或其他时间，这样飞行进近执行模块会对调节时间轴后的飞行轨迹重新进行进近模拟飞行以及TCAS告警判断模块同步进行TCAS告警判断，得到同一进近飞行轨迹在时间轴下的模拟飞行和TCAS告警判断，有助于得到同一进近飞行轨迹下不会触发TCAS告警的时间轴数据，也同样会得到同一进近飞行轨迹下会触发TCAS告警的时间轴数据，便于得到包含时间轴的安全进近飞行起降飞行数据，为后续双跑道安全进近飞行提供精准的科研数据和实验支撑，也会后续安全进近飞行起降飞行数据的数据分析提供全面数据支撑，数据分析包括数据聚类分析、数据边界轮廓分析、安全时间轴飞行轨迹排列分析等，可以按照确定的时间轴得到起降进近飞行的安全飞行轨迹数据集及关联到的起降飞行数据，还可以按照确定的安全飞行轨迹数据集或起降飞行数据得到起降进近飞行的时间轴数据，便于指导航空器(如飞机)进行安全的进近飞行。
一种双跑道飞行的TCAS告警验证及告警规避方法，包括飞行模拟系统和TCAS进近告警系统，飞行模拟系统、TCAS进近告警系统连接，飞行模拟系统包括飞行数据输入模块和飞行数据全流程执行模块，TCAS进近告警系统包括飞行记录模块、飞行进近执行模块和TCAS告警判断模块；其方法如下：
A、双跑道机场中具有两个并排相邻的起降跑道，两个并排相邻的起降跑道组合形式为两个并排相邻的起飞跑道、两个并排相邻的降落跑道或起飞跑道与降落跑道并排相邻的两个跑道；分别采集两个起降跑道的起降飞行数据，飞行模拟系统的飞行数据输入模块分别采集并向飞行模拟系统输入起降飞行数据；飞行模拟系统的飞行数据全流程执行模块在飞行模拟系统中模拟执行起降飞行数据，飞行模拟系统的飞行程序导航数据库为飞行模拟系统提供数据导航支撑。
B、TCAS进近告警系统的飞行记录模块以时间轴方式全程记录飞行数据全流程执行模块所执行的起降飞行数据并以时间轴方式记录绘制出飞行轨迹，TCAS进近告警系统的飞行记录模块分别记录两个起降跑道所对应的飞行轨迹。
C、TCAS进近告警系统的飞行进近执行模块对两个起降跑道所对应的飞行轨迹同步进行进近模拟飞行；TCAS进近告警系统的TCAS告警判断模块对飞行进近执行模块所执行的进近模拟飞行进行TCAS告警判断，TCAS告警判断模块包括TA告警判断模块和RA告警判断模块，TA告警判断模块对飞行进近执行模块所执行的进近模拟飞行进行TA告警判断，RA告警判断模块对飞行进近执行模块所执行的进近模拟飞行进行RA告警判断，TCAS告警判断模块根据TA告警判断模块的TA告警判断以及RA告警判断模块的RA告警判断得出TCAS告警判断，TCAS告警判断模块的TCAS告警判断方法如下：当TA告警判断模块触发TA告警，并且RA告警判断模块触发RA告警，则TCAS告警判断模块触发TCAS告警；除此之外，TCAS告警判断模块不触发TCAS告警。如图2所示，本实施例以两条进近降落飞行数据为例来说明其TCAS告警原理，两个航空器(比如飞机)在转向边T0位置处，TA告警判断模块触发TA告警，但是RA告警判断模块未触发RA告警，则TCAS告警判断模块不触发TCAS告警，本发明系统进行进近飞行监控并追踪，重点监控两条进近降落飞行数据的趋势性风险并记录。可以理解为水平接近率满足告警阈值，但由于垂直方向保持安全间隔，因此不告警；但两机将水平接近率作为趋势性风险记录在本发明系统中。接着，两个航空器(比如飞机)对准平行跑道(图2所示的双跑道下的飞行轨迹)，独立进近并下降高度，待RA告警判断模块触发RA告警时(图2中T1点位置处)，则在T1点位置处，TCAS告警判断模块触发TCAS告警。可以理解为待垂直方向高度差达到告警阈值时，叠加所记录的水平方向告警条件，触发TCASRA告警，随即在T1点触发告警。
飞行进近调节模块可以实现对两个起降跑道所对应的飞行轨迹的时间轴进行调节，比如前进1分钟或5分钟或其他时间，后退1分钟或5分钟或其他时间，这样飞行进近执行模块会对调节时间轴后的飞行轨迹重新进行进近模拟飞行以及TCAS告警判断模块同步进行TCAS告警判断。
D、TCAS进近告警系统对所有未触发TCAS告警的飞行轨迹及起降飞行数据进行存储，通过输出模块进行数据查看。
实施例二
如图1所示，一种双跑道飞行的TCAS告警验证及告警规避系统，包括飞行模拟系统、TCAS进近告警系统、进近告警消除优化系统和两个起降跑道，两个起降跑道分别对应具有起降飞行数据(本实施例的双跑道机场中具有两个并排相邻的起降跑道，两个并排相邻的起降跑道组合形式为两个并排相邻的起飞跑道、两个并排相邻的降落跑道或起飞跑道与降落跑道并排相邻的两个跑道)。本实施例的飞行模拟系统与TCAS进近告警系统连接，飞行模拟系统包括飞行数据输入模块和飞行数据全流程执行模块，飞行数据输入模块用于输入起降飞行数据，起降飞行数据包括两个起降跑道所对应的起降飞行数据，起降飞行数据来源于双跑道机场中两个并排相邻的起降跑道应用中的两个航空器(比如飞机)的实际或/和模拟起降飞行数据，起降飞行数据包括起飞飞行数据和降落飞行数据。飞行模拟系统还包括飞行程序导航数据库，飞行程序导航数据库分别与飞行数据输入模块、飞行数据全流程执行模块连接。飞行数据全流程执行模块用于在飞行模拟系统中模拟执行起降飞行数据；飞行数据全流程执行模块根据起降飞行数据在飞行模拟系统中模拟飞行，飞行数据全流程执行模块可以起到验证起降飞行数据的目的，对于实际的起降飞行数据，一般不需要验证，但需要在飞行模拟系统中进行模拟飞行，对于模拟的起降飞行数据，飞行数据全流程执行模块就会起到必要的验证作用，同时也在飞行模拟系统中进行模拟飞行。TCAS进近告警系统包括飞行记录模块、飞行进近执行模块和TCAS告警判断模块，飞行记录模块用于以时间轴方式全程记录飞行数据全流程执行模块所执行的起降飞行数据并以时间轴方式记录绘制出飞行轨迹，飞行记录模块全程记录所执行起降飞行数据的模拟飞行并按照时间轴绘制出飞行轨迹。飞行进近执行模块用于对两个起降跑道所对应的飞行轨迹同步进行进近模拟飞行，飞行进近执行模块主要是针对两个进近起降飞行数据进行同步模拟飞行，两个进近起降飞行数据包括如下组合形式：两条进近起飞飞行数据或两条进近降落飞行数据，或者一条起飞飞行数据、一条降落飞行数据所组合成的进近起降飞行数据；本实施例的两个进近起降飞行数据分别属于两条起降跑道。
TCAS告警判断模块用于对飞行进近执行模块所执行的进近模拟飞行进行TCAS告警判断并验证是否触发TCAS告警。TCAS告警判断模块包括TA告警判断模块和RA告警判断模块，TA告警判断模块用于对飞行进近执行模块所执行的进近模拟飞行进行TA告警判断，RA告警判断模块用于对飞行进近执行模块所执行的进近模拟飞行进行RA告警判断，TCAS告警判断模块根据TA告警判断模块的TA告警判断以及RA告警判断模块的RA告警判断得出TCAS告警判断。TCAS告警判断模块的TCAS告警判断方法如下：
当TA告警判断模块触发TA告警，并且RA告警判断模块触发RA告警，则TCAS告警判断模块触发TCAS告警；除此之外，TCAS告警判断模块不触发TCAS告警。
如图1所示，本发明还包括输出模块，TCAS进近告警系统还用于存储未触发TCAS告警的飞行轨迹及起降飞行数据，输出模块分别与TCAS进近告警系统、进近告警消除优化系统连接。TCAS进近告警系统还包括飞行进近调节模块，飞行进近调节模块与TCAS告警判断模块连接，飞行进近调节模块用于调节飞行进近执行模块中两个起降跑道所对应的飞行轨迹的时间轴并再次输入飞行进近执行模块进行进近模拟飞行以及TCAS告警判断模块同步进行TCAS告警判断。飞行进近调节模块可以实现对两个起降跑道所对应的飞行轨迹的时间轴进行调节，比如前进1分钟或5分钟或其他时间，后退1分钟或5分钟或其他时间，这样飞行进近执行模块会对调节时间轴后的飞行轨迹重新进行进近模拟飞行以及TCAS告警判断模块同步进行TCAS告警判断，得到同一进近飞行轨迹在时间轴下的模拟飞行和TCAS告警判断，有助于得到同一进近飞行轨迹下不会触发TCAS告警的时间轴数据。
如图1所示，本实施例的进近告警消除优化系统与TCAS进近告警系统连接，进近告警消除优化系统包括安全进近飞行采集模块和统计分析处理模块，安全进近飞行采集模块用于采集未触发TCAS告警的飞行轨迹及起降飞行数据，统计分析处理模块用于对飞行轨迹及起降飞行数据进行统计分析并得到飞行轨迹数据库与安全起降飞行数据库。统计分析处理模块还用于对未触发TCAS告警的飞行轨迹及起降飞行数据进行统计整理或/和人工智能学习并得出进近告警消除优化数据库。本实施例的安全进近飞行采集模块采集未触发TCAS告警的飞行轨迹及起降飞行数据，统计分析处理模块对飞行轨迹及起降飞行数据进行统计分析并得到飞行轨迹数据库与安全起降飞行数据库，便于随时调取和分析，为航空器的进近安全飞行提供了重要的、精准的数据支撑，同时基于大数据分析及不断学习，可以得出安全飞行指导数据，有利于提高双跑道或多跑道进近飞行的安全指导能力及安全飞行管理能力。通过数据分析，有助于得到同一进近飞行轨迹下不会触发TCAS告警的时间轴数据，也同样会得到同一进近飞行轨迹下会触发TCAS告警的时间轴数据，便于得到包含时间轴的安全进近飞行起降飞行数据，为后续双跑道安全进近飞行提供精准的科研数据和实验支撑，也会后续安全进近飞行起降飞行数据的数据分析提供全面数据支撑，数据分析包括数据聚类分析、数据边界轮廓分析、安全时间轴飞行轨迹排列分析等，可以按照确定的时间轴得到起降进近飞行的安全飞行轨迹数据集及关联到的起降飞行数据，还可以按照确定的安全飞行轨迹数据集或起降飞行数据得到起降进近飞行的时间轴数据，便于指导航空器(如飞机)进行安全的进近飞行。
一种双跑道飞行的TCAS告警验证及告警规避方法，包括飞行模拟系统和TCAS进近告警系统，飞行模拟系统、TCAS进近告警系统连接，飞行模拟系统包括飞行数据输入模块和飞行数据全流程执行模块，TCAS进近告警系统包括飞行记录模块、飞行进近执行模块和TCAS告警判断模块；其方法如下：
A、双跑道机场中具有两个并排相邻的起降跑道，两个并排相邻的起降跑道组合形式为两个并排相邻的起飞跑道、两个并排相邻的降落跑道或起飞跑道与降落跑道并排相邻的两个跑道；分别采集两个起降跑道的起降飞行数据，飞行模拟系统的飞行数据输入模块分别采集并向飞行模拟系统输入起降飞行数据；飞行模拟系统的飞行数据全流程执行模块在飞行模拟系统中模拟执行起降飞行数据，飞行模拟系统的飞行程序导航数据库为飞行模拟系统提供数据导航支撑；
B、TCAS进近告警系统的飞行记录模块以时间轴方式全程记录飞行数据全流程执行模块所执行的起降飞行数据并以时间轴方式记录绘制出飞行轨迹，TCAS进近告警系统的飞行记录模块分别记录两个起降跑道所对应的飞行轨迹；
C、TCAS进近告警系统的飞行进近执行模块对两个起降跑道所对应的飞行轨迹同步进行进近模拟飞行；TCAS进近告警系统的TCAS告警判断模块对飞行进近执行模块所执行的进近模拟飞行进行TCAS告警判断，TCAS告警判断模块包括TA告警判断模块和RA告警判断模块，TA告警判断模块对飞行进近执行模块所执行的进近模拟飞行进行TA告警判断，RA告警判断模块对飞行进近执行模块所执行的进近模拟飞行进行RA告警判断，TCAS告警判断模块根据TA告警判断模块的TA告警判断以及RA告警判断模块的RA告警判断得出TCAS告警判断，TCAS告警判断模块的TCAS告警判断方法如下：当TA告警判断模块触发TA告警，并且RA告警判断模块触发RA告警，则TCAS告警判断模块触发TCAS告警；除此之外，TCAS告警判断模块不触发TCAS告警。如图2所示，本实施例以两条进近降落飞行数据为例来说明其TCAS告警原理，两个航空器(比如飞机)在转向边T0位置处，TA告警判断模块触发TA告警，但是RA告警判断模块未触发RA告警，则TCAS告警判断模块不触发TCAS告警，本发明系统进行进近飞行监控并追踪，重点监控两条进近降落飞行数据的趋势性风险并记录。可以理解为水平接近率满足告警阈值，但由于垂直方向保持安全间隔，因此不告警；但两机将水平接近率作为趋势性风险记录在本发明系统中。接着，两个航空器(比如飞机)对准平行跑道(图2所示的双跑道下的飞行轨迹)，独立进近并下降高度，待RA告警判断模块触发RA告警时(图2中T1点位置处)，则在T1点位置处，TCAS告警判断模块触发TCAS告警。可以理解为待垂直方向高度差达到告警阈值时，叠加所记录的水平方向告警条件，触发TCASRA告警，随即在T1点触发告警。
飞行进近调节模块可以实现对两个起降跑道所对应的飞行轨迹的时间轴进行调节，比如前进1分钟或5分钟或其他时间，后退1分钟或5分钟或其他时间，这样飞行进近执行模块会对调节时间轴后的飞行轨迹重新进行进近模拟飞行以及TCAS告警判断模块同步进行TCAS告警判断。
D、TCAS进近告警系统对所有未触发TCAS告警的飞行轨迹及起降飞行数据进行存储，通过输出模块进行数据查看。
E、还包括进近告警消除优化系统，进近告警消除优化系统与TCAS进近告警系统连接，进近告警消除优化系统包括安全进近飞行采集模块和统计分析处理模块，进近告警消除优化系统的安全进近飞行采集模块采集未触发TCAS告警的飞行轨迹及起降飞行数据，进近告警消除优化系统的统计分析处理模块对飞行轨迹进行统计分析并得到飞行轨迹数据库，根据飞行轨迹数据库的飞行轨迹进行可视化展示；进近告警消除优化系统的统计分析处理模块对起降飞行数据进行统计分析并得到安全起降飞行数据库。如图3所示，本实施例可以对两条进近降落飞行数据进行调整并重新验证(如在飞机的飞行程序中设置新的飞行轨迹等)，或者在图2触发TCAS告警后，如何设计可以消除进近飞行TCAS告警的两条进近降落飞行数据或飞行轨迹，通过改变或重新设计两条进近降落飞行数据或飞行轨迹，使得TA告警判断模块或RA告警判断模块不同时触发告警，则TCAS告警判断模块就不会触发TCAS告警，在两个航空器(比如飞机)最接近的T2点位置处也不会触发TCAS告警，有利于两条进近降落飞行的飞机安全降落。或者，改变飞机的转向点位置，可以降低水平接近率，进而消除水平接近率T0的出现，避免水平方向告警条件的触发，从而避免TCAS告警判断模块触发TCAS告警。
本实施例的进近告警消除优化系统与TCAS进近告警系统连接，进近告警消除优化系统包括安全进近飞行采集模块和统计分析处理模块，安全进近飞行采集模块用于采集未触发TCAS告警的飞行轨迹及起降飞行数据，统计分析处理模块用于对飞行轨迹及起降飞行数据进行统计分析并得到飞行轨迹数据库与安全起降飞行数据库。统计分析处理模块还用于对未触发TCAS告警的飞行轨迹及起降飞行数据进行统计整理或/和人工智能学习并得出进近告警消除优化数据库。本实施例的安全进近飞行采集模块采集未触发TCAS告警的飞行轨迹及起降飞行数据，统计分析处理模块对飞行轨迹及起降飞行数据进行统计分析并得到飞行轨迹数据库与安全起降飞行数据库，便于随时调取和分析，为航空器的进近安全飞行提供了重要的、精准的数据支撑，同时基于大数据分析及不断学习，可以得出安全飞行指导数据，有利于提高双跑道或多跑道进近飞行的安全指导能力及安全飞行管理能力。通过数据分析，有助于得到同一进近飞行轨迹下不会触发TCAS告警的时间轴数据，也同样会得到同一进近飞行轨迹下会触发TCAS告警的时间轴数据，便于得到包含时间轴的安全进近飞行起降飞行数据，为后续双跑道安全进近飞行提供精准的科研数据和实验支撑，也会后续安全进近飞行起降飞行数据的数据分析提供全面数据支撑，数据分析包括数据聚类分析、数据边界轮廓分析、安全时间轴飞行轨迹排列分析等，可以按照确定的时间轴得到起降进近飞行的安全飞行轨迹数据集及关联到的起降飞行数据，还可以按照确定的安全飞行轨迹数据集或起降飞行数据得到起降进近飞行的时间轴数据，便于指导航空器(如飞机)进行安全的进近飞行。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种双跑道飞行的TCAS告警验证及告警规避系统，包括两个起降跑道，两个起降跑道分别对应具有起降飞行数据，其特征在于：包括飞行模拟系统和TCAS进近告警系统，飞行模拟系统、TCAS进近告警系统连接，所述飞行模拟系统包括飞行数据输入模块和飞行数据全流程执行模块，所述飞行数据输入模块用于输入起降飞行数据，所述起降飞行数据包括两个起降跑道所对应的起降飞行数据，所述飞行数据全流程执行模块用于在飞行模拟系统中模拟执行起降飞行数据；所述TCAS进近告警系统包括飞行记录模块、飞行进近执行模块和TCAS告警判断模块，所述飞行记录模块用于以时间轴方式全程记录飞行数据全流程执行模块所执行的起降飞行数据并以时间轴方式记录绘制出飞行轨迹，所述飞行进近执行模块用于对两个起降跑道所对应的飞行轨迹同步进行进近模拟飞行，所述TCAS告警判断模块用于对飞行进近执行模块所执行的进近模拟飞行进行TCAS告警判断并验证是否触发TCAS告警。
2.按照权利要求1所述的一种双跑道飞行的TCAS告警验证及告警规避系统，其特征在于：还包括进近告警消除优化系统，所述进近告警消除优化系统与TCAS进近告警系统连接，所述进近告警消除优化系统包括安全进近飞行采集模块和统计分析处理模块，所述安全进近飞行采集模块用于采集未触发TCAS告警的飞行轨迹及起降飞行数据，所述统计分析处理模块用于对飞行轨迹及起降飞行数据进行统计分析并得到飞行轨迹数据库与安全起降飞行数据库。
3.按照权利要求2所述的一种双跑道飞行的TCAS告警验证及告警规避系统，其特征在于：所述统计分析处理模块还用于对未触发TCAS告警的飞行轨迹及起降飞行数据进行统计整理或/和人工智能学习并得出进近告警消除优化数据库。
4.按照权利要求1所述的一种双跑道飞行的TCAS告警验证及告警规避系统，其特征在于：所述TCAS进近告警系统还包括飞行进近调节模块，所述飞行进近调节模块与TCAS告警判断模块连接，所述飞行进近调节模块用于调节飞行进近执行模块中两个起降跑道所对应的飞行轨迹的时间轴并再次输入飞行进近执行模块进行进近模拟飞行以及TCAS告警判断模块同步进行TCAS告警判断。
5.按照权利要求1或2或4所述的一种双跑道飞行的TCAS告警验证及告警规避系统，其特征在于：所述TCAS告警判断模块包括TA告警判断模块和RA告警判断模块，所述TA告警判断模块用于对飞行进近执行模块所执行的进近模拟飞行进行TA告警判断，所述RA告警判断模块用于对飞行进近执行模块所执行的进近模拟飞行进行RA告警判断，所述TCAS告警判断模块根据TA告警判断模块的TA告警判断以及RA告警判断模块的RA告警判断得出TCAS告警判断。
6.按照权利要求2所述的一种双跑道飞行的TCAS告警验证及告警规避系统，其特征在于：还包括输出模块，所述TCAS进近告警系统还用于存储未触发TCAS告警的飞行轨迹及起降飞行数据，所述输出模块分别与TCAS进近告警系统、进近告警消除优化系统连接。
7.按照权利要求5所述的一种双跑道飞行的TCAS告警验证及告警规避系统，其特征在于：所述TCAS告警判断模块的TCAS告警判断方法如下：
当TA告警判断模块触发TA告警，并且RA告警判断模块触发RA告警，则TCAS告警判断模块触发TCAS告警；除此之外，TCAS告警判断模块不触发TCAS告警。
8.按照权利要求1所述的一种双跑道飞行的TCAS告警验证及告警规避系统，其特征在于：所述飞行模拟系统还包括飞行程序导航数据库，所述飞行程序导航数据库分别与飞行数据输入模块、飞行数据全流程执行模块连接。
9.一种双跑道飞行的TCAS告警验证及告警规避方法，其特征在于：包括飞行模拟系统和TCAS进近告警系统，飞行模拟系统、TCAS进近告警系统连接，所述飞行模拟系统包括飞行数据输入模块和飞行数据全流程执行模块，所述TCAS进近告警系统包括飞行记录模块、飞行进近执行模块和TCAS告警判断模块；其方法如下：
A、双跑道机场中具有两个并排相邻的起降跑道，两个并排相邻的起降跑道组合形式为两个并排相邻的起飞跑道、两个并排相邻的降落跑道或起飞跑道与降落跑道并排相邻的两个跑道；分别采集两个起降跑道的起降飞行数据，飞行模拟系统的飞行数据输入模块分别采集并向飞行模拟系统输入起降飞行数据；飞行模拟系统的飞行数据全流程执行模块在飞行模拟系统中模拟执行起降飞行数据，飞行模拟系统的飞行程序导航数据库为飞行模拟系统提供数据导航支撑；
B、TCAS进近告警系统的飞行记录模块以时间轴方式全程记录飞行数据全流程执行模块所执行的起降飞行数据并以时间轴方式记录绘制出飞行轨迹，TCAS进近告警系统的飞行记录模块分别记录两个起降跑道所对应的飞行轨迹；
C、TCAS进近告警系统的飞行进近执行模块对两个起降跑道所对应的飞行轨迹同步进行进近模拟飞行；TCAS进近告警系统的TCAS告警判断模块对飞行进近执行模块所执行的进近模拟飞行进行TCAS告警判断，TCAS告警判断模块包括TA告警判断模块和RA告警判断模块，TA告警判断模块对飞行进近执行模块所执行的进近模拟飞行进行TA告警判断，RA告警判断模块对飞行进近执行模块所执行的进近模拟飞行进行RA告警判断，TCAS告警判断模块根据TA告警判断模块的TA告警判断以及RA告警判断模块的RA告警判断得出TCAS告警判断，TCAS告警判断模块的TCAS告警判断方法如下：当TA告警判断模块触发TA告警，并且RA告警判断模块触发RA告警，则TCAS告警判断模块触发TCAS告警；除此之外，TCAS告警判断模块不触发TCAS告警；
D、TCAS进近告警系统对所有未触发TCAS告警的飞行轨迹及起降飞行数据进行存储，通过输出模块进行数据查看。
10.按照权利要求1所述的一种双跑道飞行的TCAS告警验证及告警规避方法，其特征在于：还包括如下方法；
E、还包括进近告警消除优化系统，进近告警消除优化系统与TCAS进近告警系统连接，进近告警消除优化系统包括安全进近飞行采集模块和统计分析处理模块，进近告警消除优化系统的安全进近飞行采集模块采集未触发TCAS告警的飞行轨迹及起降飞行数据，进近告警消除优化系统的统计分析处理模块对飞行轨迹进行统计分析并得到飞行轨迹数据库，根据飞行轨迹数据库的飞行轨迹进行可视化展示；进近告警消除优化系统的统计分析处理模块对起降飞行数据进行统计分析并得到安全起降飞行数据库。
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020075171A1 (en) * 1999-01-21 2002-06-20 Daryal Kuntman System and method for predicting and displaying wake vortex turbulence
CN105825720A (zh) * 2016-04-11 2016-08-03 成都民航空管科技发展有限公司 一种有效减少短期飞行冲突告警虚警的优化方法
CN106952506A (zh) * 2017-05-03 2017-07-14 中国民航大学 一种近距平行跑道碰撞风险及安全间隔计算系统和方法
CN111276011A (zh) * 2020-01-13 2020-06-12 中国民航科学技术研究院 一种多跑道飞行程序运行的安全评估告警方法及系统

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020075171A1 (en) * 1999-01-21 2002-06-20 Daryal Kuntman System and method for predicting and displaying wake vortex turbulence
CN105825720A (zh) * 2016-04-11 2016-08-03 成都民航空管科技发展有限公司 一种有效减少短期飞行冲突告警虚警的优化方法
CN106952506A (zh) * 2017-05-03 2017-07-14 中国民航大学 一种近距平行跑道碰撞风险及安全间隔计算系统和方法
CN111276011A (zh) * 2020-01-13 2020-06-12 中国民航科学技术研究院 一种多跑道飞行程序运行的安全评估告警方法及系统

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