CN114446094B - 一种航班排序信息的时空转换方法 - Google Patents

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CN114446094B CN202210372725.8A CN202210372725A CN114446094B CN 114446094 B CN114446094 B CN 114446094B CN 202210372725 A CN202210372725 A CN 202210372725A CN 114446094 B CN114446094 B CN 114446094B
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Abstract

本发明公开了一种航班排序信息的时空转换方法，旨在解决机场进场管理系统生成的航班时序建议因抽象性特征在实际应用中效果不佳的问题，包括：采用航班排序技术生成航班在终端区内各关键点及跑道的排序时间及延误建议；根据航班当前位置和4D轨迹信息预测航班飞行状态，并筛选延误消耗航段，在此基础上结合航空器性能以及排序信息，生成航段延误分配策略，得到航段延误分配结果；根据航段延误分配结果及运行偏差限制，生成可视化的空间位置参考目标，为管制员按照排序时间引导航空器提供目视参考，便于管制员更精确的按规划时间引导航空器，增强管制员基于时间的规划及运行能力，为我国未来实施TBO运行奠定技术基础。

Description

一种航班排序信息的时空转换方法
技术领域
本发明涉及一种信息的时空转换方法，特别是一种航班排序信息的时空转换方法。
背景技术
终端区作为航空网络运行的瓶颈区域，具有交通密度大、空域结构复杂、运行限制繁多等特点，航空器在其内运行时易产生盘旋或者机动现象，降低运行效率，因此欧美等航空发达国家均采用航班排序技术构建机场进场管理系统，以期提升终端区内的交通运行效率。原理上航班排序技术能够综合考虑终端区内各种运行限制，在对航班轨迹进行精确预测基础上，为航班优化分配经过各关键点及跑道的时间，优化终端区容量资源利用，保障交通流安全、有序、高效的流通。然而在实际应用中，航班排序技术生成的航班时序建议具有抽象性特征，管制员难以严格按照排序建议引导航空器，进而导致进场管理系统的实际运行效果未能达到预期。针对上述问题，本发明提出了一种航班排序信息的时空转换方法，能够将抽象的时序建议转换成直观的空间位置参考目标，便于管制员更加精确的按照进场管理系统生成的规划时间引导航空器，增强了管制员基于时间的规划及运行能力，为我国未来实施基于航迹运行（TBO）奠定技术基础。
发明内容
发明目的：本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种航班排序信息的时空转换方法。
为了解决上述技术问题，本发明公开了一种航班排序信息的时空转换方法，包括以下步骤：
步骤1，航班优化排序；采用航班排序技术生成航班在终端区内各关键点及跑道的排序时间及延误建议；
步骤2，航段延误分配；根据航班当前位置和4D轨迹信息预测航班飞行状态，并筛选延误消耗航段，在此基础上结合航空器性能以及排序信息，生成航段延误分配策略，得到航段延误分配结果；
步骤3，参考航迹圈生成；根据航段延误分配结果及运行偏差限制，生成可视化的空间位置参考目标，为管制员按照排序时间引导航空器提供目视参考。
本发明中，步骤2包括：将航班在终端区内各关键点及跑道的排序延误建议，分配到航班的各个飞行航段进行吸收；根据航班当前位置和4D轨迹信息预测航班飞行状态，并筛选延误消耗航段，在此基础上结合航空器性能以及排序信息，生成航段延误分配策略；包括以下步骤：
步骤2-1，变量定义；
步骤2-2，筛选延误消耗航段；
步骤2-3，根据排序关键点划分航段；
步骤2-4，根据飞行状态划分航段；
步骤2-5，分配航段延误，得到航段延误分配结果。
本发明中，步骤2-1所述变量定义包括：
SysTime：为系统当前时间；
Figure 288517DEST_PATH_IMAGE001
：表示第i架航班；
Figure 574005DEST_PATH_IMAGE002
：表示航班
Figure 842175DEST_PATH_IMAGE001
的飞行轨迹点队列，该队列根据航班飞行计划生成，包含飞行航路中的航路点以及航路点间的插值点信息；
Figure 631140DEST_PATH_IMAGE003
：表示航班
Figure 326563DEST_PATH_IMAGE001
的飞行轨迹点队列
Figure 833768DEST_PATH_IMAGE002
中轨迹点的个数；
Figure 640050DEST_PATH_IMAGE004
：表示航班
Figure 283521DEST_PATH_IMAGE001
的过点队列
Figure 149846DEST_PATH_IMAGE002
中的第j个轨迹点，
Figure 144347DEST_PATH_IMAGE005
；
Figure 754319DEST_PATH_IMAGE006
：表示航空器
Figure 252297DEST_PATH_IMAGE001
在
Figure 289523DEST_PATH_IMAGE004
处的预计过点时间；
Figure 505741DEST_PATH_IMAGE007
：表示航空器
Figure 653825DEST_PATH_IMAGE001
在
Figure 271888DEST_PATH_IMAGE004
处的排序过点时间，初始值为
Figure 480016DEST_PATH_IMAGE006
；
Figure 183530DEST_PATH_IMAGE008
：表示航空器
Figure 400884DEST_PATH_IMAGE001
在
Figure 873454DEST_PATH_IMAGE009
处的相邻两次计算周期内所分配的排序过点时间
Figure 252483DEST_PATH_IMAGE007
的差值；
Figure 443293DEST_PATH_IMAGE010
：表示航班在排序关键点处相邻计算周期内分配的排序过点时间的差值上限；
Figure 933180DEST_PATH_IMAGE011
：表示点
Figure 791414DEST_PATH_IMAGE004
的排序属性，取值为1表示该点为排序关键点，取值为0表示其它；
Figure 75765DEST_PATH_IMAGE012
：表示航空器
Figure 753871DEST_PATH_IMAGE001
在
Figure 47449DEST_PATH_IMAGE004
处的预计过点延误；
Figure 494611DEST_PATH_IMAGE013
：表示
Figure 215443DEST_PATH_IMAGE002
中从点
Figure 115265DEST_PATH_IMAGE009
到点
Figure 212534DEST_PATH_IMAGE014
间的航段，
Figure 779782DEST_PATH_IMAGE004
表示该航段的起点，
Figure 671515DEST_PATH_IMAGE014
表示该航段的终点，k表示点
Figure 58634DEST_PATH_IMAGE015
在队列
Figure 694014DEST_PATH_IMAGE016
中的编号；
Figure 381348DEST_PATH_IMAGE017
：表示航段
Figure 443982DEST_PATH_IMAGE013
内包含的小航段的个数；
Figure 318397DEST_PATH_IMAGE018
：表示航空器
Figure 491889DEST_PATH_IMAGE001
在航段
Figure 768150DEST_PATH_IMAGE019
的飞行距离；
Figure 1685DEST_PATH_IMAGE020
：表示航空器
Figure 363396DEST_PATH_IMAGE001
在航段
Figure 606158DEST_PATH_IMAGE013
的最低安全飞行速度，该参数根据航空器性能或者空域运行限制获取；
Figure 736926DEST_PATH_IMAGE021
：表示航空器
Figure 141362DEST_PATH_IMAGE001
在航段
Figure 990369DEST_PATH_IMAGE013
的最高安全飞行速度，该参数根据航空器性能或者空域运行限制获取；
Figure 771244DEST_PATH_IMAGE022
：表示航空器
Figure 756517DEST_PATH_IMAGE001
在航段
Figure 597434DEST_PATH_IMAGE013
的飞行状态，取值为1表示平飞，取值为0表示其它；
Figure 933738DEST_PATH_IMAGE023
：表示航空器
Figure 252723DEST_PATH_IMAGE001
在航段
Figure 358083DEST_PATH_IMAGE013
上需要消耗的延误值；
Figure 104322DEST_PATH_IMAGE024
：表示航空器
Figure 927921DEST_PATH_IMAGE001
在航段
Figure 50598DEST_PATH_IMAGE013
上需要消耗延误的临时变量；
Figure 10464DEST_PATH_IMAGE025
：表示航空器
Figure 193184DEST_PATH_IMAGE001
在航段
Figure 238500DEST_PATH_IMAGE013
的能够消耗的最大正延误值；
Figure 899288DEST_PATH_IMAGE026
：表示航空器
Figure 979240DEST_PATH_IMAGE001
在航段
Figure 344580DEST_PATH_IMAGE013
的能够消耗的最大负延误值。
本发明中，步骤2-2包括如下步骤：
令
Figure 877192DEST_PATH_IMAGE027
为航班
Figure 341671DEST_PATH_IMAGE001
过点队列
Figure 276129DEST_PATH_IMAGE002
中参与延误消耗航段的起点，
Figure 535072DEST_PATH_IMAGE028
表示点
Figure 554981DEST_PATH_IMAGE029
在队列
Figure 557572DEST_PATH_IMAGE016
中的编号；
步骤2-2-1，定位航班当前所处实际航段：
根据航班
Figure 346537DEST_PATH_IMAGE001
过点队列
Figure 307539DEST_PATH_IMAGE002
中每个点
Figure 814744DEST_PATH_IMAGE009
的预计过点时间
Figure 355447DEST_PATH_IMAGE006
，定位航班
Figure 264497DEST_PATH_IMAGE001
当前所处实际航段
Figure 865243DEST_PATH_IMAGE030
，且满足
Figure 859743DEST_PATH_IMAGE031
；
Figure 204137DEST_PATH_IMAGE032
表示航班
Figure 233273DEST_PATH_IMAGE001
当前所处实际航段的起点，
Figure 270499DEST_PATH_IMAGE033
表示航班
Figure 486717DEST_PATH_IMAGE001
当前所处实际航段的终点；cur表示点
Figure 634801DEST_PATH_IMAGE034
在队列
Figure 252865DEST_PATH_IMAGE035
中的编号, cur+1表示点
Figure 460992DEST_PATH_IMAGE036
在队列
Figure 430085DEST_PATH_IMAGE035
中的编号；
Figure 116281DEST_PATH_IMAGE037
表示航班
Figure 854430DEST_PATH_IMAGE001
在点
Figure 233459DEST_PATH_IMAGE032
处的预计过点时间，
Figure 424269DEST_PATH_IMAGE038
表示航班
Figure 914156DEST_PATH_IMAGE001
在点
Figure 241232DEST_PATH_IMAGE033
处的预计过点时间；
步骤2-2-2，定位航班当前所处参考航段：
根据航班
Figure 56741DEST_PATH_IMAGE001
过点队列
Figure 734847DEST_PATH_IMAGE002
中每个点
Figure 28425DEST_PATH_IMAGE009
的排序过点时间
Figure 475587DEST_PATH_IMAGE007
，定位航班
Figure 930839DEST_PATH_IMAGE001
当前所处参考航段
Figure 96242DEST_PATH_IMAGE039
，且满
Figure 193511DEST_PATH_IMAGE040
；
Figure 760758DEST_PATH_IMAGE041
表示航班
Figure 386912DEST_PATH_IMAGE001
当前所处参考航段的起点，
Figure 39610DEST_PATH_IMAGE042
表示航班
Figure 674990DEST_PATH_IMAGE001
当前所处参考航段的终点；
Figure 831165DEST_PATH_IMAGE043
表示点
Figure 159378DEST_PATH_IMAGE044
在队列
Figure 33794DEST_PATH_IMAGE035
中的编号,
Figure 472865DEST_PATH_IMAGE045
表示点
Figure 749126DEST_PATH_IMAGE046
在队列
Figure 982661DEST_PATH_IMAGE035
中的编号；
Figure 609951DEST_PATH_IMAGE047
表示航班
Figure 587135DEST_PATH_IMAGE001
在点
Figure 717902DEST_PATH_IMAGE041
处的排序过点时间，
Figure 122338DEST_PATH_IMAGE048
表示航班
Figure 971345DEST_PATH_IMAGE001
在点
Figure 486640DEST_PATH_IMAGE042
处的排序过点时间；
步骤2-2-3，寻找前序航段中临近的排序关键点：
令
Figure 3072DEST_PATH_IMAGE049
为航班
Figure 578410DEST_PATH_IMAGE001
前序航段
Figure 914714DEST_PATH_IMAGE050
中离当前位置
Figure 233700DEST_PATH_IMAGE032
最近的排序关键点， pre表示点
Figure 604638DEST_PATH_IMAGE051
在队列
Figure 350877DEST_PATH_IMAGE052
中的编号；
令
Figure 908897DEST_PATH_IMAGE053
为本方法计算过程中航班
Figure 31574DEST_PATH_IMAGE001
飞行轨迹点的中间变量， tmp表示点
Figure 991440DEST_PATH_IMAGE054
在队列
Figure 908580DEST_PATH_IMAGE016
中的编号；
如果满足
Figure 219476DEST_PATH_IMAGE055
，且满足：
Figure 880265DEST_PATH_IMAGE056
(1)
则令
Figure 960216DEST_PATH_IMAGE057
，继续执行步骤2-2-4；否则令
Figure 313837DEST_PATH_IMAGE058
，并执行步骤2-2-5；
步骤2-2-4，判断航班实际位置与参考航段间是否存在排序关键点：
如果满足
Figure 846449DEST_PATH_IMAGE059
且
Figure 310929DEST_PATH_IMAGE060
，令
Figure 245387DEST_PATH_IMAGE061
，执行步骤2-2-7；否则继续执行步骤2-2-5；
步骤2-2-5，寻找后续航段中临近的排序关键点：
令
Figure 769909DEST_PATH_IMAGE062
为航班
Figure 789818DEST_PATH_IMAGE001
飞行轨迹点队列
Figure 792409DEST_PATH_IMAGE063
中的最后一个点；
令
Figure 581373DEST_PATH_IMAGE064
为航班
Figure 276797DEST_PATH_IMAGE001
后续航段
Figure 518422DEST_PATH_IMAGE065
中离当前位置
Figure 590283DEST_PATH_IMAGE032
最近的排序关键点，
Figure 499334DEST_PATH_IMAGE066
表示点
Figure 100079DEST_PATH_IMAGE067
在队列
Figure 94580DEST_PATH_IMAGE068
中的编号；
如果满足
Figure 438974DEST_PATH_IMAGE069
，且满足：
Figure 202530DEST_PATH_IMAGE070
(2)
则令
Figure 974177DEST_PATH_IMAGE071
；否则令
Figure 721553DEST_PATH_IMAGE072
；
步骤2-2-6，判断后续排序关键点的排序时间是否存在一定波动，方法包括：
计算航班
Figure 869638DEST_PATH_IMAGE001
在排序关键点
Figure 487701DEST_PATH_IMAGE064
处，当前分配的排序时间与上一次计算分配的排序时间的差值
Figure 695829DEST_PATH_IMAGE073
，并根据
Figure 664922DEST_PATH_IMAGE073
筛选延误消耗航段的起点
Figure 351118DEST_PATH_IMAGE074
，方法如下：
如果是初次运算，则令
Figure 89267DEST_PATH_IMAGE075
；
Figure 202716DEST_PATH_IMAGE076
(3)；
步骤2-2-7，确定延误消耗航段：
对于航班
Figure 393526DEST_PATH_IMAGE001
，筛选的参与延误消耗的航段为过点队列
Figure 148993DEST_PATH_IMAGE063
中从
Figure 741648DEST_PATH_IMAGE074
开始的所有后续航段，即
Figure 291578DEST_PATH_IMAGE077
；
步骤2-2-8，更新延误消耗航段起点的排序时间：
Figure 969684DEST_PATH_IMAGE078
(4)
如果是第一次计算，则令
Figure 997683DEST_PATH_IMAGE063
中所有非排序关键点
Figure 444845DEST_PATH_IMAGE009
的排序时间
Figure 431255DEST_PATH_IMAGE079
；否则此处所有非排序关键点的
Figure 596657DEST_PATH_IMAGE080
采用上一次运算结果。
本发明中，步骤2-3所述根据排序关键点划分航段，包括：根据航空器
Figure 428347DEST_PATH_IMAGE001
的过点队列
Figure 730015DEST_PATH_IMAGE063
中的排序关键点信息，将步骤2-2中选定的延误消耗航段
Figure 621748DEST_PATH_IMAGE077
拆分成多份边界点重叠的小航段，方法如下：
步骤2-3-1，在航班的过点队列
Figure 274446DEST_PATH_IMAGE063
中设置待划分子航段的开始点，记为
Figure 644248DEST_PATH_IMAGE081
且令
Figure 331581DEST_PATH_IMAGE082
， m表示点
Figure 394215DEST_PATH_IMAGE083
在队列
Figure 268630DEST_PATH_IMAGE084
中的编号；
步骤2-3-2，在
Figure 707702DEST_PATH_IMAGE063
中从
Figure 983962DEST_PATH_IMAGE081
之后寻找最临近的排序关键点，作为待划分子航段终点，记为
Figure 217497DEST_PATH_IMAGE085
，n表示点
Figure 579209DEST_PATH_IMAGE086
在队列
Figure 568111DEST_PATH_IMAGE084
中的编号，则划分出的子航段记为
Figure 964457DEST_PATH_IMAGE087
；
步骤2-3-3，令
Figure 368894DEST_PATH_IMAGE088
，重复步骤2-3-2，直至
Figure 217901DEST_PATH_IMAGE063
中的最后一点；
则本步骤中拆分出的所有子航段满足以下条件：
条件1：
Figure 733196DEST_PATH_IMAGE089
条件2：
Figure 249628DEST_PATH_IMAGE090
条件3：
Figure 824966DEST_PATH_IMAGE091
。
本发明步骤2-4中所述根据飞行状态划分航段的方法为，对于步骤2-3中拆分的每个航段
Figure 161269DEST_PATH_IMAGE087
，根据航空器在其内的飞行状态再次细分，方法包括：
根据航空器的飞行状态，将航段
Figure 480255DEST_PATH_IMAGE087
拆分成多份边界点重叠的小航段
Figure 585614DEST_PATH_IMAGE092
， o表示点
Figure 597432DEST_PATH_IMAGE093
在队列
Figure 155453DEST_PATH_IMAGE094
中的编号， p表示点
Figure 278130DEST_PATH_IMAGE095
在队列
Figure 237995DEST_PATH_IMAGE068
中的编号，且航班
Figure 155136DEST_PATH_IMAGE001
在每个小航段
Figure 731611DEST_PATH_IMAGE096
内的运动状态一致，同步记录航班
Figure 392399DEST_PATH_IMAGE001
在每个小航段
Figure 206771DEST_PATH_IMAGE096
内的飞行状态标记
Figure 560392DEST_PATH_IMAGE097
；
将本步骤从航段
Figure 93005DEST_PATH_IMAGE087
中拆分出的小航段个数记为
Figure 291905DEST_PATH_IMAGE098
，所有小航段满足以下条件：
条件1：
Figure 491942DEST_PATH_IMAGE099
条件2：
Figure 16464DEST_PATH_IMAGE100
条件3：
Figure 770794DEST_PATH_IMAGE101
。
本发明步骤2-5所述分配航段延误方法为，根据航空器在各个航段上的飞行状态、航段长度及航空器性能，将航空器在排序关键点处的排序延误分配到各个航段上；
针对航班
Figure 38964DEST_PATH_IMAGE001
在步骤2-3中划分的每个子航段
Figure 827928DEST_PATH_IMAGE087
，依次进行以下步骤：
步骤2-5-1，计算航段总延误：
计算航班
Figure 257773DEST_PATH_IMAGE001
在航段
Figure 30557DEST_PATH_IMAGE087
上需要消耗的总延误为：
Figure 836839DEST_PATH_IMAGE102
(5)
步骤2-5-2，计算航段延误上限：
根据航空器在航段中的平飞距离、最小平飞速度及最大平飞速度，从性能角度估计航空器在该航段的延误上限；
参照步骤2-4，令航段
Figure 480310DEST_PATH_IMAGE087
中划分的每个小航段为
Figure 346635DEST_PATH_IMAGE092
，则航班
Figure 75556DEST_PATH_IMAGE001
在每个小航段上能够分配的最大正延误为：
Figure 951108DEST_PATH_IMAGE103
(6)
航班
Figure 714665DEST_PATH_IMAGE001
在小航段
Figure 486312DEST_PATH_IMAGE096
上能够分配的最大提前量为：
Figure 233688DEST_PATH_IMAGE104
(7)
则航班
Figure 381773DEST_PATH_IMAGE001
在航段上
Figure 999836DEST_PATH_IMAGE087
能够分配的延误上限为：
Figure 942384DEST_PATH_IMAGE105
(8)
Figure 645898DEST_PATH_IMAGE106
(9)
步骤2-5-3，判断航段延误是否超量：
如果满足下述任一条件则表示航班
Figure 597673DEST_PATH_IMAGE001
在航段
Figure 70243DEST_PATH_IMAGE087
上延误过量，提示该航班需要通过人工引导进行延误吸收，并返回步骤2-5-1继续处理下一个子航段；否则，表示延误在可接受范围内，并继续后续步骤处理；
航段延误超量条件如下：
条件1：
Figure 714851DEST_PATH_IMAGE107
条件2：
Figure 905661DEST_PATH_IMAGE108
步骤2-5-4，分配航段延误：
根据每个平飞航段的距离及延误吸收能力为其分配延误，方法包括：
令
Figure 395548DEST_PATH_IMAGE109
为本步骤中航班
Figure 988203DEST_PATH_IMAGE001
在航段
Figure 538133DEST_PATH_IMAGE087
上需要吸收的延误，且
Figure 950660DEST_PATH_IMAGE110
；
初始化航段
Figure 244238DEST_PATH_IMAGE087
内每个小航段
Figure 956979DEST_PATH_IMAGE096
的延误，令其
Figure 677811DEST_PATH_IMAGE111
；
步骤2-5-5，分配航路点延误：
根据步骤2-5-4为航班
Figure 843213DEST_PATH_IMAGE112
在航段
Figure 674902DEST_PATH_IMAGE113
内每个小航段
Figure 976571DEST_PATH_IMAGE092
上分配的延误
Figure 133883DEST_PATH_IMAGE114
，计算航班
Figure 521002DEST_PATH_IMAGE112
在航段
Figure 156382DEST_PATH_IMAGE113
内的非排序关键点的排序时间及延误，而对于排序关键点的排序时间及延误则由步骤1生成；
从航段
Figure 578136DEST_PATH_IMAGE113
的起点开始，对于该航段内的任意一点
Figure 906350DEST_PATH_IMAGE115
， q表示点
Figure 780765DEST_PATH_IMAGE116
在队列
Figure 954257DEST_PATH_IMAGE117
中的编号，定位其所属小航段，即
Figure 230518DEST_PATH_IMAGE118
，则该点所需分配的延误如下：
Figure 464053DEST_PATH_IMAGE119
(13)
则点
Figure 825764DEST_PATH_IMAGE115
的排序时间为：
Figure 802947DEST_PATH_IMAGE120
(14) 。
本发明步骤2-5-4包括如下步骤：
步骤2-5-4-1 分配航段延误：
对于航段
Figure 199294DEST_PATH_IMAGE113
内的每个小航段
Figure 869309DEST_PATH_IMAGE096
，则根据其平飞距离分配延误的计算方法如下：
Figure 452737DEST_PATH_IMAGE121
(10)
根据航段延误吸收能力进行修正，方法如下：
Figure 233612DEST_PATH_IMAGE122
(11)
步骤2-5-4-2，检测延误分配结果：
检测航段
Figure 484464DEST_PATH_IMAGE113
中是否存在延误未被分配，方法如下：
Figure 59802DEST_PATH_IMAGE123
(12)
如果满足
Figure 396106DEST_PATH_IMAGE124
，说明航段
Figure 715091DEST_PATH_IMAGE113
的延误分配完毕，继续步骤2-5-5；否则返回步骤2-5-4-1，更新航段延误分配结果。
本发明步骤3包括如下步骤：
步骤3-1，变量定义；
步骤3-2，参考航段定位；
步骤3-3，参考位置点生成；
步骤3-4，参考航迹圈生成；
其中，步骤3-1，变量定义包括：
Figure 820451DEST_PATH_IMAGE125
：表示航班
Figure 566690DEST_PATH_IMAGE112
在航路点
Figure 390289DEST_PATH_IMAGE009
的纬度；
Figure 247387DEST_PATH_IMAGE126
：表示航班
Figure 472832DEST_PATH_IMAGE112
在航路点
Figure 389972DEST_PATH_IMAGE009
的经度；
Figure 435289DEST_PATH_IMAGE127
：表示航班
Figure 361656DEST_PATH_IMAGE112
经过航路点
Figure 441608DEST_PATH_IMAGE009
的速度建议；
Figure 529650DEST_PATH_IMAGE128
：表示航班在排序关键点处实际过点时间与排序过点时间的偏差限制；
Figure 62262DEST_PATH_IMAGE129
：表示航班
Figure 792321DEST_PATH_IMAGE112
在航路点
Figure 726779DEST_PATH_IMAGE130
处的实际过点时间；
R：表示参考航迹圈的半径；
步骤3-2，参考航段定位：
根据步骤2-5-5中计算的航班
Figure 985722DEST_PATH_IMAGE112
过点队列
Figure 5630DEST_PATH_IMAGE131
中每个点
Figure 273801DEST_PATH_IMAGE130
的排序过点时间
Figure 62765DEST_PATH_IMAGE132
，重新定位航班
Figure 492609DEST_PATH_IMAGE112
当前所处参考航段
Figure 999814DEST_PATH_IMAGE039
，且需满足
Figure 806096DEST_PATH_IMAGE040
；
步骤3-3，参考位置点生成：
采用差分方法近似求解航空器在系统当前时间的实时参考位置点，方法包括：
令
Figure 449567DEST_PATH_IMAGE133
为航班
Figure 581471DEST_PATH_IMAGE112
当前的参考位置点，x表示点
Figure 310393DEST_PATH_IMAGE134
在队列
Figure 920366DEST_PATH_IMAGE135
中的编号，参照步骤3-2令航班
Figure 418343DEST_PATH_IMAGE112
当前所处参考航段为
Figure 455569DEST_PATH_IMAGE039
，则参考位置点的相关信息计算方法如下：
Figure 671787DEST_PATH_IMAGE136
(15)
Figure 85451DEST_PATH_IMAGE137
(16)
Figure 703514DEST_PATH_IMAGE138
(17)。
本发明步骤3-4包括如下步骤：
当航班在排序关键点处的实际过点时间
Figure 911641DEST_PATH_IMAGE129
满足：
Figure 615155DEST_PATH_IMAGE139
即表示该航班按照排序时间正常运行；
在步骤3-3的参考位置点基础上引入参考航迹圈，即以参考位置点为中心点，以
Figure 566931DEST_PATH_IMAGE140
为半径的圆形；参考航迹圈的半径计算公式为：
Figure 305079DEST_PATH_IMAGE141
(18)。
有益效果：
本发明所述方法能够将机场进场管理系统生成的抽象的航班时序建议转换成直观的空间位置参考目标，便于管制员更加精确的按照进场管理系统生成的规划时间引导航空器，增强管制员基于时间的规划及运行能力，为我国未来实施TBO运行奠定技术基础。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明做更进一步的具体说明，本发明的上述和/或其他方面的优点将会变得更加清楚。
图1是本发明的总体流程示意图。
图2是本发明的排序关键点信息展示示意图。
图3是本发明的航段延误分配处理流程示意图。
图4是本发明的延误消耗航段筛选场景示例一的示意图。
图5是本发明的延误消耗航段筛选场景示例二的示意图。
图6是本发明的延误消耗航段筛选场景示例三的示意图。
图7是本发明的延误消耗航段筛选场景示例四的示意图。
图8是本发明的根据排序关键点划分航段示意图。
图9是本发明的根据飞行状态划分航段示意图。
图10是本发明的参考航迹圈生成处理流程示意图。
图11是本发明的航空器参考航迹圈应用示例图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明做进一步说明。
如图1所示，本发明方法包括如下步骤：
步骤1、航班优化排序；采用航班排序技术生成航班在终端区内各关键点及跑道的排序时间及延误建议。
步骤2、航段延误分配；根据航班当前位置、4D轨迹信息预测航班飞行状态，并筛选延误消耗航段，在此基础上结合航空器性能以及排序信息，生成航段延误分配策略。
步骤3、参考航迹圈生成；根据航段延误分配结果及运行偏差限制，生成可视化的空间位置参考目标，为管制员按照排序时间引导航空器提供目视参考。
步骤1，航班优化排序
本步骤功能为：航班排序算法能够综合考虑终端区内各种运行限制，生成航班在终端区内各关键点及机场跑道的排序时间及延误建议，以保障交通流能够安全、有序、高效的流通，具体方法参考前期专利《一种多跑道机场进场航班多效能优化排序方法》。
注1：终端区内的关键点通常是指走廊口点、内部汇聚点或者用户指定的关注点等，途径该点的航空器会被分配排序时间。本方法将航班飞行轨迹（即航班4D轨迹）中的该类点以及机场跑道称之为排序关键点，如图2中圆圈标注的点所示，图中飞机从当前位置到机场着陆会经过3个排序关键点。
注2：航班4D轨迹信息由4D轨迹预测技术生成，4D轨迹预测技术是民航业界对航班飞行航迹进行预测的一种通用技术。
步骤2，航段延误分配
本步骤功能为：将航班在终端区内各关键点及跑道的排序延误建议，分配到航班的各个飞行航段进行吸收，以便更加精准的执行航班在排序关键点的排序时间。因此，本步骤根据航班当前位置、4D轨迹信息预测航班飞行状态，并筛选延误消耗航段，在此基础上结合航空器性能以及排序信息，生成航段延误分配策略，处理流程如图3所示。
包括如下步骤：
步骤2-1，变量定义
步骤2-2，筛选延误消耗航段
步骤2-3，根据排序关键点划分航段
步骤2-4，根据飞行状态划分航段
步骤2-5，分配航段延误
步骤2-1，变量定义
SysTime：为系统当前时间；
Figure 684108DEST_PATH_IMAGE001
：表示第i架航班；
Figure 874918DEST_PATH_IMAGE002
：表示航班
Figure 364805DEST_PATH_IMAGE001
的飞行轨迹点队列，该队列根据航班飞行计划采用4D轨迹预测技术生成，包含飞行航路中的航路点以及航路点间的插值点信息；
Figure 969179DEST_PATH_IMAGE003
：表示航班
Figure 253530DEST_PATH_IMAGE001
的飞行轨迹点队列
Figure 197215DEST_PATH_IMAGE002
中轨迹点的个数；
Figure 490793DEST_PATH_IMAGE004
：表示航班
Figure 937955DEST_PATH_IMAGE001
的过点队列
Figure 658787DEST_PATH_IMAGE002
中的第j个轨迹点，
Figure 558610DEST_PATH_IMAGE005
；
Figure 390299DEST_PATH_IMAGE006
：表示航空器
Figure 957547DEST_PATH_IMAGE001
在
Figure 849280DEST_PATH_IMAGE004
处的预计过点时间，由4D轨迹预测技术生成；
Figure 501978DEST_PATH_IMAGE007
：表示航空器
Figure 137358DEST_PATH_IMAGE001
在
Figure 559112DEST_PATH_IMAGE004
处的排序过点时间，初始值为
Figure 621746DEST_PATH_IMAGE006
；本方法中排序关键点的排序时间由步骤1提供；其它类型点的排序时间由本步骤更新；
Figure 496162DEST_PATH_IMAGE008
：表示航空器
Figure 669654DEST_PATH_IMAGE001
在
Figure 211494DEST_PATH_IMAGE009
处的相邻两次计算周期内所分配的排序过点时间
Figure 445029DEST_PATH_IMAGE007
的差值，单位秒；
Figure 806740DEST_PATH_IMAGE010
：表示航班在排序关键点处相邻计算周期内分配的排序过点时间的差值上限，单位秒，本方法中设置为60秒，用户可根据自身需求进行设置；
Figure 783923DEST_PATH_IMAGE011
：表示点
Figure 914690DEST_PATH_IMAGE004
的排序属性，取值为1表示该点为排序关键点，取值为0表示其它；
Figure 319127DEST_PATH_IMAGE012
：表示航空器
Figure 433713DEST_PATH_IMAGE001
在
Figure 214588DEST_PATH_IMAGE004
处的预计过点延误，单位秒；
Figure 199861DEST_PATH_IMAGE013
：表示
Figure 775199DEST_PATH_IMAGE002
中从点
Figure 111502DEST_PATH_IMAGE009
到点
Figure 430488DEST_PATH_IMAGE014
间的航段，
Figure 801427DEST_PATH_IMAGE004
表示该航段的起点，
Figure 547666DEST_PATH_IMAGE014
表示该航段的终点，k表示点
Figure 371265DEST_PATH_IMAGE015
在队列
Figure 228363DEST_PATH_IMAGE016
中的编号；
Figure 188229DEST_PATH_IMAGE017
：表示航段
Figure 370948DEST_PATH_IMAGE013
内包含的小航段的个数；
Figure 681844DEST_PATH_IMAGE018
：表示航空器
Figure 342633DEST_PATH_IMAGE001
在航段
Figure 422584DEST_PATH_IMAGE019
的飞行距离；
Figure 510626DEST_PATH_IMAGE020
：表示航空器
Figure 43238DEST_PATH_IMAGE001
在航段
Figure 507718DEST_PATH_IMAGE013
的最低安全飞行速度，该参数根据航空器性能或者空域运行限制获取；
Figure 707755DEST_PATH_IMAGE021
：表示航空器
Figure 966698DEST_PATH_IMAGE001
在航段
Figure 986606DEST_PATH_IMAGE013
的最高安全飞行速度，该参数根据航空器性能或者空域运行限制获取；
Figure 989197DEST_PATH_IMAGE022
：表示航空器
Figure 778162DEST_PATH_IMAGE001
在航段
Figure 473585DEST_PATH_IMAGE013
的飞行状态，取值为1表示平飞，取值为0表示其它；
Figure 246369DEST_PATH_IMAGE023
：表示航空器
Figure 787072DEST_PATH_IMAGE001
在航段
Figure 696122DEST_PATH_IMAGE013
上需要消耗的延误值，单位秒；
Figure 296868DEST_PATH_IMAGE024
：表示航空器
Figure 291369DEST_PATH_IMAGE001
在航段
Figure 901342DEST_PATH_IMAGE013
上需要消耗延误的临时变量，本方法计算过程中使用，单位秒；
Figure 664898DEST_PATH_IMAGE025
：表示航空器
Figure 702124DEST_PATH_IMAGE001
在航段
Figure 918342DEST_PATH_IMAGE013
的能够消耗的最大正延误值，单位秒；
Figure 66427DEST_PATH_IMAGE026
：表示航空器
Figure 684490DEST_PATH_IMAGE001
在航段
Figure 158197DEST_PATH_IMAGE013
的能够消耗的最大负延误值，单位秒。
步骤2-2 筛选延误消耗航段
为提高本方法生成的参考航迹圈在周期性计算中的稳定性（减少随时间变化，参考航迹圈位置出现频繁跳变导致用户无法正常使用的问题），同时能够兼顾当发生参考航迹圈与航空器实际位置出现较大偏差、或者排序关键点的排序时间出现较大波动时能够及时修正的需求，本方法中采用下述方法筛选延误消耗航段；参考航迹圈的概念在步骤3中描述。
令
Figure 861710DEST_PATH_IMAGE027
为航班
Figure 547907DEST_PATH_IMAGE001
过点队列
Figure 286056DEST_PATH_IMAGE002
中参与延误消耗航段的起点，
Figure 665084DEST_PATH_IMAGE028
表示点
Figure 121473DEST_PATH_IMAGE029
在队列
Figure 611361DEST_PATH_IMAGE016
中的编号；
步骤2-2-1，定位航班当前所处实际航段：
根据航班
Figure 938437DEST_PATH_IMAGE001
过点队列
Figure 488367DEST_PATH_IMAGE002
中每个点
Figure 166473DEST_PATH_IMAGE009
的预计过点时间
Figure 725630DEST_PATH_IMAGE006
，定位航班
Figure 172792DEST_PATH_IMAGE001
当前所处实际航段
Figure 628044DEST_PATH_IMAGE030
，且满足
Figure 59025DEST_PATH_IMAGE031
；
Figure 890715DEST_PATH_IMAGE032
表示航班
Figure 457963DEST_PATH_IMAGE001
当前所处实际航段的起点，
Figure 84116DEST_PATH_IMAGE033
表示航班
Figure 736814DEST_PATH_IMAGE001
当前所处实际航段的终点；cur表示点
Figure 637774DEST_PATH_IMAGE034
在队列
Figure 793949DEST_PATH_IMAGE035
中的编号, cur+1表示点
Figure 856583DEST_PATH_IMAGE036
在队列
Figure 996577DEST_PATH_IMAGE035
中的编号；
Figure 435649DEST_PATH_IMAGE037
表示航班
Figure 711909DEST_PATH_IMAGE001
在点
Figure 945445DEST_PATH_IMAGE032
处的预计过点时间，
Figure 307156DEST_PATH_IMAGE038
表示航班
Figure 284339DEST_PATH_IMAGE001
在点
Figure 415106DEST_PATH_IMAGE033
处的预计过点时间；
步骤2-2-2，定位航班当前所处参考航段：
根据航班
Figure 819543DEST_PATH_IMAGE001
过点队列
Figure 934129DEST_PATH_IMAGE002
中每个点
Figure 449424DEST_PATH_IMAGE009
的排序过点时间
Figure 700277DEST_PATH_IMAGE007
，定位航班
Figure 275615DEST_PATH_IMAGE001
当前所处参考航段
Figure 611918DEST_PATH_IMAGE039
，且满
Figure 930904DEST_PATH_IMAGE040
；
Figure 36263DEST_PATH_IMAGE041
表示航班
Figure 782503DEST_PATH_IMAGE001
当前所处参考航段的起点，
Figure 606102DEST_PATH_IMAGE042
表示航班
Figure 728779DEST_PATH_IMAGE001
当前所处参考航段的终点；
Figure 688645DEST_PATH_IMAGE043
表示点
Figure 605785DEST_PATH_IMAGE044
在队列
Figure 182260DEST_PATH_IMAGE035
中的编号,
Figure 843048DEST_PATH_IMAGE045
表示点
Figure 657421DEST_PATH_IMAGE046
在队列
Figure 11042DEST_PATH_IMAGE035
中的编号；
Figure 543654DEST_PATH_IMAGE047
表示航班
Figure 8133DEST_PATH_IMAGE001
在点
Figure 942591DEST_PATH_IMAGE041
处的排序过点时间，
Figure 467114DEST_PATH_IMAGE048
表示航班
Figure 487022DEST_PATH_IMAGE001
在点
Figure 489613DEST_PATH_IMAGE042
处的排序过点时间；
步骤2-2-3，寻找前序航段中临近的排序关键点：
令
Figure 278578DEST_PATH_IMAGE049
为航班
Figure 985720DEST_PATH_IMAGE001
前序航段
Figure 492925DEST_PATH_IMAGE050
中离当前位置
Figure 299207DEST_PATH_IMAGE032
最近的排序关键点， pre表示点
Figure 208257DEST_PATH_IMAGE051
在队列
Figure 809003DEST_PATH_IMAGE052
中的编号；
令
Figure 803503DEST_PATH_IMAGE053
为本方法计算过程中航班
Figure 413476DEST_PATH_IMAGE001
飞行轨迹点的中间变量， tmp表示点
Figure 177033DEST_PATH_IMAGE054
在队列
Figure 948680DEST_PATH_IMAGE016
中的编号；
如果满足
Figure 430477DEST_PATH_IMAGE055
，且满足：
Figure 578561DEST_PATH_IMAGE056
(1)
则令
Figure 196624DEST_PATH_IMAGE057
，继续执行步骤2-2-4；否则令
Figure 404752DEST_PATH_IMAGE058
，并执行步骤2-2-5；
步骤2-2-4，判断航班实际位置与参考航段间是否存在排序关键点：
如果满足
Figure 108266DEST_PATH_IMAGE059
且
Figure 60041DEST_PATH_IMAGE060
，令
Figure 798190DEST_PATH_IMAGE061
，执行步骤2-2-7；否则继续执行步骤2-2-5；
步骤2-2-5，寻找后续航段中临近的排序关键点：
令
Figure 911640DEST_PATH_IMAGE062
为航班
Figure 102449DEST_PATH_IMAGE001
飞行轨迹点队列
Figure 592337DEST_PATH_IMAGE063
中的最后一个点；
令
Figure 450571DEST_PATH_IMAGE064
为航班
Figure 501DEST_PATH_IMAGE001
后续航段
Figure 678607DEST_PATH_IMAGE065
中离当前位置
Figure 706606DEST_PATH_IMAGE032
最近的排序关键点，
Figure 153768DEST_PATH_IMAGE066
表示点
Figure 874599DEST_PATH_IMAGE067
在队列
Figure 40001DEST_PATH_IMAGE068
中的编号；
如果满足
Figure 871691DEST_PATH_IMAGE069
，且满足：
Figure 438939DEST_PATH_IMAGE070
(2)
则令
Figure 330671DEST_PATH_IMAGE071
；否则令
Figure 248949DEST_PATH_IMAGE072
；
步骤2-2-6，判断后续排序关键点的排序时间是否存在一定波动，方法包括：
计算航班
Figure 618750DEST_PATH_IMAGE001
在排序关键点
Figure 40504DEST_PATH_IMAGE064
处，当前分配的排序时间与上一次计算分配的排序时间的差值
Figure 103138DEST_PATH_IMAGE073
，并根据
Figure 977553DEST_PATH_IMAGE073
筛选延误消耗航段的起点
Figure 416625DEST_PATH_IMAGE074
，方法如下：
如果是初次运算，则令
Figure 958465DEST_PATH_IMAGE075
；
Figure 192000DEST_PATH_IMAGE076
(3)；
步骤2-2-7，确定延误消耗航段：
对于航班
Figure 553711DEST_PATH_IMAGE001
，筛选的参与延误消耗的航段为过点队列
Figure 265315DEST_PATH_IMAGE063
中从
Figure 661662DEST_PATH_IMAGE074
开始的所有后续航段，即
Figure 66098DEST_PATH_IMAGE077
；
步骤2-2-8，更新延误消耗航段起点的排序时间：
Figure 915105DEST_PATH_IMAGE078
(4)
如图4所示情景，图中航班的参考航段起点为
Figure 695980DEST_PATH_IMAGE143
，参考航段终点为
Figure 946832DEST_PATH_IMAGE145
，实际航段起点为
Figure 522170DEST_PATH_IMAGE147
，实际航段终点为
Figure 858474DEST_PATH_IMAGE149
，图中航空器实际航段比参考航段靠前（即更加接近目的地机场），且在航空器当前所处实际航段起点
Figure 177459DEST_PATH_IMAGE147
与参考航段终点
Figure 282819DEST_PATH_IMAGE145
间存在一个排序关键点
Figure 29058DEST_PATH_IMAGE151
，则将该排序关键点作为延误消耗航段的起点
Figure 852657DEST_PATH_IMAGE153
。
如图5所示情景，图中航空器实际航段与参考航段间不存在排序关键点，且后续相邻排序关键点
Figure 975334DEST_PATH_IMAGE155
满足
Figure 935200DEST_PATH_IMAGE157
，则以图5中的参考航段起点
Figure 852340DEST_PATH_IMAGE143
作为延误消耗航段的起点
Figure 163236DEST_PATH_IMAGE153
。
如图6所示情景，图中航空器当前位置前序航段中不存在排序关键点，即满足
Figure 620762DEST_PATH_IMAGE159
，且后续相邻排序关键点
Figure 435134DEST_PATH_IMAGE155
满足
Figure 54335DEST_PATH_IMAGE161
，则以图6中的实际航段起点
Figure 586947DEST_PATH_IMAGE147
作为延误消耗航段的起点
Figure 51426DEST_PATH_IMAGE153
。
如图7所示情景，图中航空器当前位置前序航段中存在临近排序关键点
Figure 985884DEST_PATH_IMAGE151
，且后续相邻排序关键点
Figure 775986DEST_PATH_IMAGE155
满
Figure 795894DEST_PATH_IMAGE161
，则以图7中的排序关键点
Figure 64065DEST_PATH_IMAGE151
作为延误消耗航段的起点
Figure 853029DEST_PATH_IMAGE153
。
注3：如果是第一次计算，则令
Figure 548453DEST_PATH_IMAGE063
中所有非排序关键点
Figure 55657DEST_PATH_IMAGE009
的排序时间
Figure 127519DEST_PATH_IMAGE079
；否则此处所有非排序关键点的
Figure 770990DEST_PATH_IMAGE080
采用上一次运算结果。
步骤2-3，根据排序关键点划分航段
根据航空器
Figure 637314DEST_PATH_IMAGE163
的过点队列
Figure 631815DEST_PATH_IMAGE165
中的排序关键点信息，将步骤2-2中选定的延误消耗航段
Figure DEST_PATH_IMAGE166
拆分成多份边界点重叠的小航段。
具体过程如下：
1）在航班的过点队列
Figure 507367DEST_PATH_IMAGE165
中设置待划分子航段的开始点，记为
Figure DEST_PATH_IMAGE168
且令
Figure DEST_PATH_IMAGE170
；
2）在
Figure 802082DEST_PATH_IMAGE165
中从
Figure 573729DEST_PATH_IMAGE168
之后寻找最临近的排序关键点，作为待划分子航段终点，记为
Figure DEST_PATH_IMAGE172
，则划分出的子航段记为
Figure DEST_PATH_IMAGE174
；
3）令
Figure DEST_PATH_IMAGE176
，重复步骤2）,直至
Figure 117843DEST_PATH_IMAGE165
中的最后一点。
则本步骤中拆分出的所有子航段需满足以下条件：
条件1：
Figure 265928DEST_PATH_IMAGE089
条件2：
Figure 883991DEST_PATH_IMAGE090
条件3：
Figure 826539DEST_PATH_IMAGE091
。
以图8为例，根据参与排序的关键点信息，将航班
Figure 530053DEST_PATH_IMAGE163
的延误消耗航段划分为3段，分别记为
Figure DEST_PATH_IMAGE178
，
Figure DEST_PATH_IMAGE180
，
Figure DEST_PATH_IMAGE182
。
步骤2-4，根据飞行状态划分航段
实际运行中，鉴于航空器在爬升或者下降等机动阶段的操作复杂性及安全性，本方法将延误吸收过程分配在航空器的平飞阶段。为此，本方法对于步骤2-3中拆分的每个航段
Figure 544145DEST_PATH_IMAGE183
，根据航空器在其内的飞行状态再次细分，具体方法如下述：
根据航空器的飞行状态，将航段
Figure 16715DEST_PATH_IMAGE087
拆分成多份边界点重叠的小航段
Figure 395744DEST_PATH_IMAGE092
， o表示点
Figure 852133DEST_PATH_IMAGE093
在队列
Figure 342020DEST_PATH_IMAGE094
中的编号， p表示点
Figure 934675DEST_PATH_IMAGE095
在队列
Figure 484605DEST_PATH_IMAGE068
中的编号，且航班
Figure 897132DEST_PATH_IMAGE001
在每个小航段
Figure 456290DEST_PATH_IMAGE096
内的运动状态一致，同步记录航班
Figure 903451DEST_PATH_IMAGE001
在每个小航段
Figure 624283DEST_PATH_IMAGE096
内的飞行状态标记
Figure 789685DEST_PATH_IMAGE097
；
将本步骤从航段
Figure 621375DEST_PATH_IMAGE087
中拆分出的小航段个数记为
Figure 923043DEST_PATH_IMAGE098
，所有小航段满足以下条件：
条件1：
Figure 80355DEST_PATH_IMAGE099
条件2：
Figure 467474DEST_PATH_IMAGE100
条件3：
Figure 102854DEST_PATH_IMAGE101
。
如图9所示，该图展示了航空器在某一航段上飞行轨迹的垂直剖面，根据航空器在其内的运动状态，将该航段拆分成三段，其中两个平飞航段X1、X3用实线表示、一个下降航段X2用虚线表示。本方法仅挑选图中平飞航段进行延误分配。
步骤2-5，分配航段延误
本步骤根据航空器在各个航段上的飞行状态、航段长度、及航空器性能，将航空器在排序关键点处的排序延误分配到各个航段上，便于延误吸收过程更加安全高效。
针对航班
Figure 536327DEST_PATH_IMAGE163
在步骤2-3划分的每个子航段
Figure 598961DEST_PATH_IMAGE183
，依次进行以下处理。
步骤2-5-1，计算航段总延误：
计算航班
Figure 473376DEST_PATH_IMAGE001
在航段
Figure 646869DEST_PATH_IMAGE087
上需要消耗的总延误为：
Figure 923129DEST_PATH_IMAGE102
(5)
步骤2-5-2，计算航段延误上限：
根据航空器在航段中的平飞距离、最小平飞速度及最大平飞速度，从性能角度估计航空器在该航段的延误上限；
参照步骤2-4，令航段
Figure 156664DEST_PATH_IMAGE087
中划分的每个小航段为
Figure 783955DEST_PATH_IMAGE092
，则航班
Figure 761138DEST_PATH_IMAGE001
在每个小航段上能够分配的最大正延误为：
Figure 157484DEST_PATH_IMAGE103
(6)
航班
Figure 561921DEST_PATH_IMAGE001
在小航段
Figure 145349DEST_PATH_IMAGE096
上能够分配的最大提前量为：
Figure 926223DEST_PATH_IMAGE104
(7)
则航班
Figure 177076DEST_PATH_IMAGE001
在航段上
Figure 17993DEST_PATH_IMAGE087
能够分配的延误上限为：
Figure 88717DEST_PATH_IMAGE105
(8)
Figure 673282DEST_PATH_IMAGE106
(9)
步骤2-5-3，判断航段延误是否超量：
如果满足下述任一条件则表示航班
Figure 778642DEST_PATH_IMAGE001
在航段
Figure 524881DEST_PATH_IMAGE087
上延误过量，提示该航班需要通过人工引导进行延误吸收，并返回步骤2-5-1继续处理下一个子航段；否则，表示延误在可接受范围内，并继续后续步骤处理；
航段延误超量条件如下：
条件1：
Figure 348480DEST_PATH_IMAGE107
条件2：
Figure 205578DEST_PATH_IMAGE108
步骤2-5-4，分配航段延误：
为减少延误吸收过程中管制员所需发布的指令以及飞行员所需采取的操作，应使得航段延误分配结果尽可能均匀，本方法根据每个平飞航段的距离及延误吸收能力为其分配延误。
方法包括：
令
Figure 431023DEST_PATH_IMAGE109
为本步骤中航班
Figure 348163DEST_PATH_IMAGE001
在航段
Figure 393480DEST_PATH_IMAGE087
上需要吸收的延误，且
Figure 54268DEST_PATH_IMAGE110
；
初始化航段
Figure 399799DEST_PATH_IMAGE087
内每个小航段
Figure 487841DEST_PATH_IMAGE096
的延误，令其
Figure 20453DEST_PATH_IMAGE111
；
步骤2-5-4-1 分配航段延误：
对于航段
Figure 484932DEST_PATH_IMAGE113
内的每个小航段
Figure 419390DEST_PATH_IMAGE096
，则根据其平飞距离分配延误的计算方法如下：
Figure 943913DEST_PATH_IMAGE121
(10)
根据航段延误吸收能力进行修正，方法如下：
Figure 963821DEST_PATH_IMAGE122
(11)
步骤2-5-4-2，检测延误分配结果：
检测航段
Figure 231992DEST_PATH_IMAGE113
中是否存在延误未被分配，方法如下：
Figure 20956DEST_PATH_IMAGE123
(12)
如果满足
Figure 450800DEST_PATH_IMAGE124
，说明航段
Figure 223584DEST_PATH_IMAGE113
的延误分配完毕，继续步骤2-5-5；否则返回步骤2-5-4-1，更新航段延误分配结果。
步骤2-5-5，分配航路点延误：
根据步骤2-5-4为航班
Figure 29866DEST_PATH_IMAGE112
在航段
Figure 673337DEST_PATH_IMAGE113
内每个小航段
Figure 805241DEST_PATH_IMAGE092
上分配的延误
Figure 534163DEST_PATH_IMAGE114
，计算航班
Figure 144136DEST_PATH_IMAGE112
在航段
Figure 642113DEST_PATH_IMAGE113
内的非排序关键点的排序时间及延误，而对于排序关键点的排序时间及延误则由步骤1生成；
从航段
Figure 679339DEST_PATH_IMAGE113
的起点开始，对于该航段内的任意一点
Figure 895557DEST_PATH_IMAGE115
， q表示点
Figure 309221DEST_PATH_IMAGE116
在队列
Figure 927284DEST_PATH_IMAGE117
中的编号，定位其所属小航段，即
Figure 135411DEST_PATH_IMAGE118
，则该点所需分配的延误如下：
Figure 104504DEST_PATH_IMAGE119
(13)
则点
Figure 56280DEST_PATH_IMAGE115
的排序时间为：
Figure 528850DEST_PATH_IMAGE120
(14) 。
步骤3，参考航迹圈生成
本步骤功能为：根据航段延误分配结果及运行偏差限制，生成可视化的空间位置参考目标，解决航班排序时间的抽象性问题，增强管制员基于时间的运行能力，参考航迹圈生成的处理流程如图10所示。
包括如下步骤：
步骤3-1，变量定义
步骤3-2，参考航段定位
步骤3-3，参考位置点生成
步骤3-4，参考航迹圈生成
步骤3-1，变量定义
Figure 907878DEST_PATH_IMAGE125
：表示航班
Figure 364267DEST_PATH_IMAGE112
在航路点
Figure 854155DEST_PATH_IMAGE009
的纬度；
Figure 446810DEST_PATH_IMAGE126
：表示航班
Figure 731161DEST_PATH_IMAGE112
在航路点
Figure 674846DEST_PATH_IMAGE009
的经度；
Figure 968424DEST_PATH_IMAGE127
：表示航班
Figure 415586DEST_PATH_IMAGE112
经过航路点
Figure 136417DEST_PATH_IMAGE009
的速度建议；
Figure 301819DEST_PATH_IMAGE128
：表示航班在排序关键点处实际过点时间与排序过点时间的偏差限制；
Figure 133509DEST_PATH_IMAGE129
：表示航班
Figure 700757DEST_PATH_IMAGE112
在航路点
Figure 592489DEST_PATH_IMAGE130
处的实际过点时间；
R：表示参考航迹圈的半径；
步骤3-2，参考航段定位：
根据步骤2-5-5中计算的航班
Figure 979608DEST_PATH_IMAGE112
过点队列
Figure 880568DEST_PATH_IMAGE131
中每个点
Figure 302322DEST_PATH_IMAGE130
的排序过点时间
Figure 364956DEST_PATH_IMAGE132
，重新定位航班
Figure 239371DEST_PATH_IMAGE112
当前所处参考航段
Figure 678443DEST_PATH_IMAGE039
，且需满足
Figure 954704DEST_PATH_IMAGE040
；
步骤3-3，参考位置点生成：
采用4D轨迹预测技术生成的航班过点队列
Figure 549950DEST_PATH_IMAGE165
中相邻两点的间隔通常控制在秒级（比如8秒），虽然间隔不大，但不足以支撑实时更新需求；为此在参考航段基础上，本方法采用差分方法近似求解航空器在系统当前时间的实时参考位置点，以满足实际工业应用要求。
采用差分方法近似求解航空器在系统当前时间的实时参考位置点，方法包括：
令
Figure 527133DEST_PATH_IMAGE133
为航班
Figure 657900DEST_PATH_IMAGE112
当前的参考位置点，x表示点
Figure 62337DEST_PATH_IMAGE134
在队列
Figure 911344DEST_PATH_IMAGE135
中的编号，参照步骤3-2令航班
Figure 692218DEST_PATH_IMAGE112
当前所处参考航段为
Figure 677492DEST_PATH_IMAGE039
，则参考位置点的相关信息计算方法如下：
Figure 252830DEST_PATH_IMAGE136
(15)
Figure 589133DEST_PATH_IMAGE137
(16)
Figure 173698DEST_PATH_IMAGE138
(17)。
步骤3-4，参考航迹圈生成
从实际应用角度考虑，通常情况下，要求管制员按照步骤1中生成的排序关键点的排序时间分秒不差的引导航空器经过排序关键点是非常困难的。因此，通常会由人工在排序关键点处设置偏差限制
Figure 279057DEST_PATH_IMAGE185
（比如10秒），只要当航班在排序关键点处的实际过点时间
Figure 25297DEST_PATH_IMAGE129
满足：
Figure 848896DEST_PATH_IMAGE139
即表示该航班按照排序时间正常运行；
因此，本方法在步骤3-3的参考位置点基础上引入参考航迹圈的概念，即以参考位置点为中心点，以
Figure 705994DEST_PATH_IMAGE187
为半径的圆形；如图11所示，图中飞机图标表示航班CSC9376当前实际位置，而图中带有该航班号标志的圆圈表示该航班的参考航迹圈，图中该航班的参考航迹圈落后于航班实际位置，表明根据该航班在排序关键点处的排序时间及偏差限制，该航班当前飞行过快，需要进行调整。
在步骤3-3的参考位置点基础上引入参考航迹圈，即以参考位置点为中心点，以
Figure 665859DEST_PATH_IMAGE140
为半径的圆形；参考航迹圈的半径计算公式为：
Figure 848579DEST_PATH_IMAGE141
(18)。
在实际运行中，管制员如能将航空器引导进入对应的参考航迹圈内，便可以在满足偏差限制的前提下引导飞机经过排序关键点；本方法能够为航空管制员提供基于时间的规划与引导能力，为未来TBO运行提供技术支撑。
本发明提供了一种航班排序信息的时空转换方法的思路及方法，具体实现该技术方案的方法和途径很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。

Claims (5)

1.一种航班排序信息的时空转换方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，航班优化排序；采用航班排序技术生成航班在终端区内各关键点及跑道的排序时间及延误建议；
步骤2，航段延误分配；根据航班当前位置和4D轨迹信息预测航班飞行状态，并筛选延误消耗航段，在此基础上结合航空器性能以及排序信息，生成航段延误分配策略，得到航段延误分配结果；
步骤3，参考航迹圈生成；根据航段延误分配结果及运行偏差限制，生成可视化的空间位置参考目标，为管制员按照排序时间引导航空器提供目视参考；
步骤2包括：将航班在终端区内各关键点及跑道的排序延误建议，分配到航班的各个飞行航段进行吸收；根据航班当前位置和4D轨迹信息预测航班飞行状态，并筛选延误消耗航段，在此基础上结合航空器性能以及排序信息，生成航段延误分配策略；包括以下步骤：
步骤2-1，变量定义；
步骤2-2，筛选延误消耗航段；
步骤2-3，根据排序关键点划分航段；
步骤2-4，根据飞行状态划分航段；
步骤2-5，分配航段延误，得到航段延误分配结果；
步骤2-1所述变量定义包括：
SysTime：为系统当前时间；
Figure 986938DEST_PATH_IMAGE001
：表示第i架航班；
Figure 603864DEST_PATH_IMAGE002
：表示航班
Figure 877720DEST_PATH_IMAGE001
的飞行轨迹点队列，该队列根据航班飞行计划生成，包含飞行航路中的航路点以及航路点间的插值点信息；
Figure 492372DEST_PATH_IMAGE003
：表示航班
Figure 293755DEST_PATH_IMAGE001
的飞行轨迹点队列
Figure 166902DEST_PATH_IMAGE002
中轨迹点的个数；
Figure 45997DEST_PATH_IMAGE004
：表示航班
Figure 847862DEST_PATH_IMAGE001
的过点队列
Figure 507513DEST_PATH_IMAGE002
中的第j个轨迹点，
Figure 918772DEST_PATH_IMAGE005
；
Figure 183531DEST_PATH_IMAGE006
：表示航空器
Figure 887788DEST_PATH_IMAGE001
在
Figure 972419DEST_PATH_IMAGE004
处的预计过点时间；
Figure 187369DEST_PATH_IMAGE007
：表示航空器
Figure 306634DEST_PATH_IMAGE001
在
Figure 122406DEST_PATH_IMAGE004
处的排序过点时间，初始值为
Figure 209179DEST_PATH_IMAGE006
；
Figure 447394DEST_PATH_IMAGE008
：表示航空器
Figure 163109DEST_PATH_IMAGE001
在
Figure 523684DEST_PATH_IMAGE009
处的相邻两次计算周期内所分配的排序过点时间
Figure 832174DEST_PATH_IMAGE007
的差值；
Figure 139659DEST_PATH_IMAGE010
：表示航班在排序关键点处相邻计算周期内分配的排序过点时间的差值上限；
Figure 187511DEST_PATH_IMAGE011
：表示点
Figure 922249DEST_PATH_IMAGE004
的排序属性，取值为1表示该点为排序关键点，取值为0表示其它；
Figure 718036DEST_PATH_IMAGE012
：表示航空器
Figure 360370DEST_PATH_IMAGE001
在
Figure 56537DEST_PATH_IMAGE004
处的预计过点延误；
Figure 962176DEST_PATH_IMAGE013
：表示
Figure 245259DEST_PATH_IMAGE002
中从点
Figure 894546DEST_PATH_IMAGE009
到点
Figure 713728DEST_PATH_IMAGE014
间的航段，
Figure 524690DEST_PATH_IMAGE004
表示该航段的起点，
Figure 29489DEST_PATH_IMAGE014
表示该航段的终点，k表示点
Figure 482467DEST_PATH_IMAGE015
在队列
Figure 159086DEST_PATH_IMAGE016
中的编号；
Figure 406528DEST_PATH_IMAGE017
：表示航段
Figure 398623DEST_PATH_IMAGE013
内包含的小航段的个数；
Figure 389713DEST_PATH_IMAGE018
：表示航空器
Figure 917909DEST_PATH_IMAGE001
在航段
Figure 257623DEST_PATH_IMAGE019
的飞行距离；
Figure 753326DEST_PATH_IMAGE020
：表示航空器
Figure 610424DEST_PATH_IMAGE001
在航段
Figure 255776DEST_PATH_IMAGE013
的最低安全飞行速度，该参数根据航空器性能或者空域运行限制获取；
Figure 845020DEST_PATH_IMAGE021
：表示航空器
Figure 483812DEST_PATH_IMAGE001
在航段
Figure 567436DEST_PATH_IMAGE013
的最高安全飞行速度，该参数根据航空器性能或者空域运行限制获取；
Figure 53913DEST_PATH_IMAGE022
：表示航空器
Figure 63326DEST_PATH_IMAGE001
在航段
Figure 64780DEST_PATH_IMAGE013
的飞行状态，取值为1表示平飞，取值为0表示其它；
Figure 966744DEST_PATH_IMAGE023
：表示航空器
Figure 573306DEST_PATH_IMAGE001
在航段
Figure 488041DEST_PATH_IMAGE013
上需要消耗的延误值；
Figure 180054DEST_PATH_IMAGE024
：表示航空器
Figure 871060DEST_PATH_IMAGE001
在航段
Figure 253500DEST_PATH_IMAGE013
上需要消耗延误的临时变量；
Figure 355448DEST_PATH_IMAGE025
：表示航空器
Figure 16980DEST_PATH_IMAGE001
在航段
Figure 495366DEST_PATH_IMAGE013
的能够消耗的最大正延误值；
Figure 60208DEST_PATH_IMAGE026
：表示航空器
Figure 598637DEST_PATH_IMAGE001
在航段
Figure 547133DEST_PATH_IMAGE013
的能够消耗的最大负延误值；
步骤2-5所述分配航段延误方法为，根据航空器在各个航段上的飞行状态、航段长度及航空器性能，将航空器在排序关键点处的排序延误分配到各个航段上；
针对航班
Figure 829210DEST_PATH_IMAGE001
在步骤2-3中划分的每个子航段
Figure 248558DEST_PATH_IMAGE027
，依次进行以下步骤：
步骤2-5-1，计算航段总延误：
计算航班
Figure 957888DEST_PATH_IMAGE001
在航段
Figure 334293DEST_PATH_IMAGE027
上需要消耗的总延误为：
Figure 154481DEST_PATH_IMAGE028
(5)
步骤2-5-2，计算航段延误上限：
根据航空器在航段中的平飞距离、最小平飞速度及最大平飞速度，从性能角度估计航空器在该航段的延误上限；
参照步骤2-4，令航段
Figure 693916DEST_PATH_IMAGE027
中划分的每个小航段为
Figure 574147DEST_PATH_IMAGE029
，则航班
Figure 372601DEST_PATH_IMAGE001
在每个小航段上能够分配的最大正延误为：
Figure 245748DEST_PATH_IMAGE030
(6)
航班
Figure 124843DEST_PATH_IMAGE001
在小航段
Figure 923778DEST_PATH_IMAGE031
上能够分配的最大提前量为：
Figure 786692DEST_PATH_IMAGE032
(7)
则航班
Figure 463530DEST_PATH_IMAGE001
在航段上
Figure 462710DEST_PATH_IMAGE027
能够分配的延误上限为：
Figure 169897DEST_PATH_IMAGE033
(8)
Figure 520107DEST_PATH_IMAGE034
(9)
步骤2-5-3，判断航段延误是否超量：
如果满足下述任一条件则表示航班
Figure 735056DEST_PATH_IMAGE001
在航段
Figure 854322DEST_PATH_IMAGE027
上延误过量，提示该航班需要通过人工引导进行延误吸收，并返回步骤2-5-1继续处理下一个子航段；否则，表示延误在可接受范围内，并继续后续步骤处理；
航段延误超量条件如下：
条件1：
Figure 989200DEST_PATH_IMAGE035
条件2：
Figure 561127DEST_PATH_IMAGE036
步骤2-5-4，分配航段延误：
根据每个平飞航段的距离及延误吸收能力为其分配延误，方法包括：
令
Figure 314188DEST_PATH_IMAGE037
为本步骤中航班
Figure 350278DEST_PATH_IMAGE001
在航段
Figure 664847DEST_PATH_IMAGE027
上需要吸收的延误，且
Figure 724069DEST_PATH_IMAGE038
；
初始化航段
Figure 280822DEST_PATH_IMAGE027
内每个小航段
Figure 109100DEST_PATH_IMAGE031
的延误，令其
Figure 591641DEST_PATH_IMAGE039
；
步骤2-5-5，分配航路点延误：
根据步骤2-5-4为航班
Figure 59531DEST_PATH_IMAGE040
在航段
Figure 905128DEST_PATH_IMAGE041
内每个小航段
Figure 604224DEST_PATH_IMAGE029
上分配的延误
Figure 244284DEST_PATH_IMAGE042
，计算航班
Figure 527367DEST_PATH_IMAGE040
在航段
Figure 176654DEST_PATH_IMAGE041
内的非排序关键点的排序时间及延误，而对于排序关键点的排序时间及延误则由步骤1生成；
从航段
Figure 529925DEST_PATH_IMAGE041
的起点开始，对于该航段内的任意一点
Figure 606465DEST_PATH_IMAGE043
， q表示点
Figure 376844DEST_PATH_IMAGE044
在队列
Figure 829822DEST_PATH_IMAGE045
中的编号，定位其所属小航段，即
Figure 972353DEST_PATH_IMAGE046
，则该点所需分配的延误如下：
Figure 219794DEST_PATH_IMAGE047
(13)
则点
Figure 477469DEST_PATH_IMAGE043
的排序时间为：
Figure 468559DEST_PATH_IMAGE048
(14) ；
步骤3包括如下步骤：
步骤3-1，变量定义；
步骤3-2，参考航段定位；
步骤3-3，参考位置点生成；
步骤3-4，参考航迹圈生成；
其中，步骤3-1，变量定义包括：
Figure 993825DEST_PATH_IMAGE049
：表示航班
Figure 333539DEST_PATH_IMAGE040
在航路点
Figure 829243DEST_PATH_IMAGE009
的纬度；
Figure 843597DEST_PATH_IMAGE050
：表示航班
Figure 475567DEST_PATH_IMAGE040
在航路点
Figure 579658DEST_PATH_IMAGE009
的经度；
Figure 93816DEST_PATH_IMAGE051
：表示航班
Figure 739010DEST_PATH_IMAGE040
经过航路点
Figure 491065DEST_PATH_IMAGE009
的速度建议；
Figure 500479DEST_PATH_IMAGE052
：表示航班在排序关键点处实际过点时间与排序过点时间的偏差限制；
Figure 705195DEST_PATH_IMAGE053
：表示航班
Figure 264615DEST_PATH_IMAGE040
在航路点
Figure 120444DEST_PATH_IMAGE054
处的实际过点时间；
R：表示参考航迹圈的半径；
步骤3-2，参考航段定位：
根据步骤2-5-5中计算的航班
Figure 51491DEST_PATH_IMAGE040
过点队列
Figure 225727DEST_PATH_IMAGE055
中每个点
Figure 900422DEST_PATH_IMAGE054
的排序过点时间
Figure 610758DEST_PATH_IMAGE056
，重新定位航班
Figure 978285DEST_PATH_IMAGE040
当前所处参考航段
Figure 908326DEST_PATH_IMAGE057
，且需满足
Figure 917871DEST_PATH_IMAGE058
；
步骤3-3，参考位置点生成：
采用差分方法近似求解航空器在系统当前时间的实时参考位置点，方法包括：
令
Figure 748292DEST_PATH_IMAGE059
为航班
Figure 21142DEST_PATH_IMAGE040
当前的参考位置点，x表示点
Figure 175829DEST_PATH_IMAGE060
在队列
Figure 192327DEST_PATH_IMAGE061
中的编号，参照步骤3-2令航班
Figure 549359DEST_PATH_IMAGE040
当前所处参考航段为
Figure 9421DEST_PATH_IMAGE057
，则参考位置点的相关信息计算方法如下：
Figure 897743DEST_PATH_IMAGE062
(15)
Figure 967199DEST_PATH_IMAGE063
(16)
Figure 991787DEST_PATH_IMAGE064
(17)；
步骤3-4包括如下步骤：
当航班在排序关键点处的实际过点时间
Figure 416558DEST_PATH_IMAGE053
满足：
Figure 792176DEST_PATH_IMAGE065
即表示该航班按照排序时间正常运行；
在步骤3-3的参考位置点基础上引入参考航迹圈，即以参考位置点为中心点，以
Figure 603006DEST_PATH_IMAGE066
为半径的圆形；参考航迹圈的半径计算公式为：
Figure 809997DEST_PATH_IMAGE067
(18)。
2.根据权利要求1所述的一种航班排序信息的时空转换方法，其特征在于，步骤2-2包括如下步骤：
令
Figure 611862DEST_PATH_IMAGE068
为航班
Figure 209196DEST_PATH_IMAGE001
过点队列
Figure 620455DEST_PATH_IMAGE002
中参与延误消耗航段的起点，
Figure 619635DEST_PATH_IMAGE069
表示点
Figure 583612DEST_PATH_IMAGE070
在队列
Figure 855193DEST_PATH_IMAGE016
中的编号；
步骤2-2-1，定位航班当前所处实际航段：
根据航班
Figure 820875DEST_PATH_IMAGE001
过点队列
Figure 690874DEST_PATH_IMAGE002
中每个点
Figure 818230DEST_PATH_IMAGE009
的预计过点时间
Figure 639424DEST_PATH_IMAGE006
，定位航班
Figure 143218DEST_PATH_IMAGE001
当前所处实际航段
Figure 130372DEST_PATH_IMAGE071
，且满足
Figure 225367DEST_PATH_IMAGE072
；
Figure 799436DEST_PATH_IMAGE073
表示航班
Figure 106921DEST_PATH_IMAGE001
当前所处实际航段的起点，
Figure 685932DEST_PATH_IMAGE074
表示航班
Figure 420670DEST_PATH_IMAGE001
当前所处实际航段的终点；cur表示点
Figure 216456DEST_PATH_IMAGE075
在队列
Figure 327632DEST_PATH_IMAGE076
中的编号, cur+1表示点
Figure 764079DEST_PATH_IMAGE077
在队列
Figure 669718DEST_PATH_IMAGE076
中的编号；
Figure 624905DEST_PATH_IMAGE078
表示航班
Figure 24925DEST_PATH_IMAGE001
在点
Figure 827795DEST_PATH_IMAGE073
处的预计过点时间，
Figure 888024DEST_PATH_IMAGE079
表示航班
Figure 409135DEST_PATH_IMAGE001
在点
Figure 344337DEST_PATH_IMAGE074
处的预计过点时间；
步骤2-2-2，定位航班当前所处参考航段：
根据航班
Figure 64031DEST_PATH_IMAGE001
过点队列
Figure 560741DEST_PATH_IMAGE002
中每个点
Figure 569148DEST_PATH_IMAGE009
的排序过点时间
Figure 310970DEST_PATH_IMAGE007
，定位航班
Figure 88433DEST_PATH_IMAGE001
当前所处参考航段
Figure 756044DEST_PATH_IMAGE057
，且满
Figure 892494DEST_PATH_IMAGE058
；
Figure 484013DEST_PATH_IMAGE080
表示航班
Figure 365250DEST_PATH_IMAGE001
当前所处参考航段的起点，
Figure 954494DEST_PATH_IMAGE081
表示航班
Figure 688226DEST_PATH_IMAGE001
当前所处参考航段的终点；
Figure 21118DEST_PATH_IMAGE082
表示点
Figure 491283DEST_PATH_IMAGE083
在队列
Figure 517008DEST_PATH_IMAGE076
中的编号,
Figure 469527DEST_PATH_IMAGE084
表示点
Figure 606110DEST_PATH_IMAGE085
在队列
Figure 196360DEST_PATH_IMAGE076
中的编号；
Figure 392986DEST_PATH_IMAGE086
表示航班
Figure 835731DEST_PATH_IMAGE001
在点
Figure 431798DEST_PATH_IMAGE080
处的排序过点时间，
Figure 892866DEST_PATH_IMAGE087
表示航班
Figure 14056DEST_PATH_IMAGE001
在点
Figure 927785DEST_PATH_IMAGE081
处的排序过点时间；
步骤2-2-3，寻找前序航段中临近的排序关键点：
令
Figure 655438DEST_PATH_IMAGE088
为航班
Figure 236592DEST_PATH_IMAGE001
前序航段
Figure 994595DEST_PATH_IMAGE089
中离当前位置
Figure 661200DEST_PATH_IMAGE073
最近的排序关键点， pre表示点
Figure 723703DEST_PATH_IMAGE090
在队列
Figure 159363DEST_PATH_IMAGE091
中的编号；
令
Figure 350917DEST_PATH_IMAGE092
为本方法计算过程中航班
Figure 504818DEST_PATH_IMAGE001
飞行轨迹点的中间变量， tmp表示点
Figure 574274DEST_PATH_IMAGE093
在队列
Figure 598861DEST_PATH_IMAGE016
中的编号；
如果满足
Figure 495404DEST_PATH_IMAGE094
，且满足：
Figure 871022DEST_PATH_IMAGE095
(1)
则令
Figure 478590DEST_PATH_IMAGE096
，继续执行步骤2-2-4；否则令
Figure 888843DEST_PATH_IMAGE097
，并执行步骤2-2-5；
步骤2-2-4，判断航班实际位置与参考航段间是否存在排序关键点：
如果满足
Figure 150760DEST_PATH_IMAGE098
且
Figure 279253DEST_PATH_IMAGE099
，令
Figure 690512DEST_PATH_IMAGE100
，执行步骤2-2-7；否则继续执行步骤2-2-5；
步骤2-2-5，寻找后续航段中临近的排序关键点：
令
Figure 689692DEST_PATH_IMAGE101
为航班
Figure 928037DEST_PATH_IMAGE001
飞行轨迹点队列
Figure 12668DEST_PATH_IMAGE102
中的最后一个点；
令
Figure 962038DEST_PATH_IMAGE103
为航班
Figure 81304DEST_PATH_IMAGE001
后续航段
Figure 222042DEST_PATH_IMAGE104
中离当前位置
Figure 980919DEST_PATH_IMAGE073
最近的排序关键点，
Figure 484713DEST_PATH_IMAGE105
表示点
Figure 209218DEST_PATH_IMAGE106
在队列
Figure 773054DEST_PATH_IMAGE107
中的编号；
如果满足
Figure 81545DEST_PATH_IMAGE108
，且满足：
Figure 123450DEST_PATH_IMAGE109
(2)
则令
Figure 970970DEST_PATH_IMAGE110
；否则令
Figure 705708DEST_PATH_IMAGE111
；
步骤2-2-6，判断后续排序关键点的排序时间是否存在一定波动，方法包括：
计算航班
Figure 501494DEST_PATH_IMAGE001
在排序关键点
Figure 409408DEST_PATH_IMAGE103
处，当前分配的排序时间与上一次计算分配的排序时间的差值
Figure 108504DEST_PATH_IMAGE112
，并根据
Figure 14144DEST_PATH_IMAGE112
筛选延误消耗航段的起点
Figure 31647DEST_PATH_IMAGE113
，方法如下：
如果是初次运算，则令
Figure 680934DEST_PATH_IMAGE114
；
Figure 231608DEST_PATH_IMAGE115
(3)；
步骤2-2-7，确定延误消耗航段：
对于航班
Figure 308148DEST_PATH_IMAGE001
，筛选的参与延误消耗的航段为过点队列
Figure 750631DEST_PATH_IMAGE102
中从
Figure 688762DEST_PATH_IMAGE113
开始的所有后续航段，即
Figure 611719DEST_PATH_IMAGE116
；
步骤2-2-8，更新延误消耗航段起点的排序时间：
Figure 108428DEST_PATH_IMAGE117
(4)
如果是第一次计算，则令
Figure 851256DEST_PATH_IMAGE102
中所有非排序关键点
Figure 607727DEST_PATH_IMAGE009
的排序时间
Figure 385190DEST_PATH_IMAGE118
；否则此处所有非排序关键点的
Figure 52801DEST_PATH_IMAGE119
采用上一次运算结果。
3.根据权利要求2所述的一种航班排序信息的时空转换方法，其特征在于，步骤2-3所述根据排序关键点划分航段，包括：根据航空器
Figure 79662DEST_PATH_IMAGE001
的过点队列
Figure 625175DEST_PATH_IMAGE102
中的排序关键点信息，将步骤2-2中选定的延误消耗航段
Figure 257145DEST_PATH_IMAGE116
拆分成多份边界点重叠的小航段，方法如下：
步骤2-3-1，在航班的过点队列
Figure 95657DEST_PATH_IMAGE102
中设置待划分子航段的开始点，记为
Figure 78656DEST_PATH_IMAGE120
且令
Figure 159352DEST_PATH_IMAGE121
， m表示点
Figure 645828DEST_PATH_IMAGE122
在队列
Figure 920820DEST_PATH_IMAGE123
中的编号；
步骤2-3-2，在
Figure 125537DEST_PATH_IMAGE102
中从
Figure 747273DEST_PATH_IMAGE120
之后寻找最临近的排序关键点，作为待划分子航段终点，记为
Figure 353835DEST_PATH_IMAGE124
，n表示点
Figure 799729DEST_PATH_IMAGE125
在队列
Figure 226162DEST_PATH_IMAGE123
中的编号，则划分出的子航段记为
Figure 920098DEST_PATH_IMAGE027
；
步骤2-3-3，令
Figure 115587DEST_PATH_IMAGE126
，重复步骤2-3-2，直至
Figure 732382DEST_PATH_IMAGE102
中的最后一点；
则本步骤中拆分出的所有子航段满足以下条件：
条件1：
Figure 646112DEST_PATH_IMAGE127
条件2：
Figure 140809DEST_PATH_IMAGE128
条件3：
Figure 190805DEST_PATH_IMAGE129
。
4.根据权利要求3所述的一种航班排序信息的时空转换方法，其特征在于，步骤2-4中所述根据飞行状态划分航段的方法为，对于步骤2-3中拆分的每个航段
Figure 978501DEST_PATH_IMAGE027
，根据航空器在其内的飞行状态再次细分，方法包括：
根据航空器的飞行状态，将航段
Figure 379526DEST_PATH_IMAGE027
拆分成多份边界点重叠的小航段
Figure 81510DEST_PATH_IMAGE029
，o表示点
Figure 766438DEST_PATH_IMAGE130
在队列
Figure 210189DEST_PATH_IMAGE131
中的编号， p表示点
Figure 849243DEST_PATH_IMAGE132
在队列
Figure 669431DEST_PATH_IMAGE107
中的编号，且航班
Figure 208866DEST_PATH_IMAGE001
在每个小航段
Figure 620256DEST_PATH_IMAGE031
内的运动状态一致，同步记录航班
Figure 737817DEST_PATH_IMAGE001
在每个小航段
Figure 361696DEST_PATH_IMAGE031
内的飞行状态标记
Figure 755637DEST_PATH_IMAGE133
；
将本步骤从航段
Figure 541191DEST_PATH_IMAGE027
中拆分出的小航段个数记为
Figure 154837DEST_PATH_IMAGE134
，所有小航段满足以下条件：
条件1：
Figure 316828DEST_PATH_IMAGE135
条件2：
Figure 830855DEST_PATH_IMAGE136
条件3：
Figure 52889DEST_PATH_IMAGE137
。
5.根据权利要求4所述的一种航班排序信息的时空转换方法，其特征在于，步骤2-5-4包括如下步骤：
步骤2-5-4-1 分配航段延误：
对于航段
Figure 885322DEST_PATH_IMAGE041
内的每个小航段
Figure 851004DEST_PATH_IMAGE031
，则根据其平飞距离分配延误的计算方法如下：
Figure 891641DEST_PATH_IMAGE138
(10)
根据航段延误吸收能力进行修正，方法如下：
Figure 35309DEST_PATH_IMAGE139
(11)
步骤2-5-4-2，检测延误分配结果：
检测航段
Figure 872815DEST_PATH_IMAGE041
中是否存在延误未被分配，方法如下：
Figure 625876DEST_PATH_IMAGE140
(12)
如果满足
Figure 599648DEST_PATH_IMAGE141
，说明航段
Figure 651568DEST_PATH_IMAGE041
的延误分配完毕，继续步骤2-5-5；否则返回步骤2-5-4-1，更新航段延误分配结果。
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