CN114493207B - 基于qar数据的起飞与降落跑道快速识别方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了基于QAR数据的起飞与降落跑道快速识别方法及系统，所述方法，包括：获取机场跑道信息；获取飞机起飞点对应的机载快速存取记录器QAR数据；根据机场跑道信息和机载快速存取记录器QAR数据，得到起飞跑道集合；如果起飞跑道集合中仅有一条记录，则当前记录即为起飞跑道；如果起飞跑道集合中有多条记录，则根据飞机起飞点、跑道中心点和机场跑道方向，对每一条记录的起飞跑道进行识别，识别出最终的起飞跑道。该方法识别效率高，准确度高，可以有效的节约航班成本、提升旅客体验。

Description

基于QAR数据的起飞与降落跑道快速识别方法及系统

技术领域

本发明涉及航空数据处理技术领域，特别是涉及基于QAR数据的起飞与降落跑道快速识别方法及系统。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提到了与本发明相关的背景技术，并不必然构成现有技术。

停机位优化选择是航空公司一直都十分关注的一个问题，选择一个好的停机位，不仅可以节省燃油，节省时间，还可以更好的提升旅客乘机体验，提高航空公司后勤保障能力。起飞跑道的判断是停机位优化选择项目的一个基础工作，停机位优化选择项目是利用航班运行历史数据，基于特定使用跑道，计算获得站坪运行时间最短的停机位，为一线值班人员协调航班停机位提供数据参考。

现有技术中，跑道识别方法包括以下几种方式：

可以通过人工记录方式进行跑道识别，如由各航站一线值班人员记录航班所使用跑道号，再通过相关即时通讯工具将信息汇总至信息中心，进行分析汇总。

现有技术中，跑道识别方法存在的技术缺陷是：人工记录方式存在以下问题：

(1)给一线值班人员较大工作压力，特别面对航班保障，带来较大工作负荷；

(2)信息沟通不畅，因航站较多，沟通交流复杂，信息汇总困难；

(3)人员记录，难免会出现纰漏；

(4)数据无法及时分析，往往需T+1才能获取结果。

发明内容

为了解决现有技术的不足，本发明提供了基于QAR数据的起飞与降落跑道快速识别方法及系统；该方法识别效率高，准确度高，可以有效的节约航班成本、提升旅客体验。

第一方面，本发明提供了基于QAR数据的起飞与降落跑道快速识别方法；

基于QAR数据的起飞与降落跑道快速识别方法，包括：

获取机场跑道信息；

获取飞机起飞点对应的机载快速存取记录器QAR数据；

根据机场跑道信息和机载快速存取记录器QAR数据，得到起飞跑道集合；

如果起飞跑道集合中仅有一条记录，则当前记录即为起飞跑道；

如果起飞跑道集合中有多条记录，则根据飞机起飞点、跑道中心点和机场跑道方向，对每一条记录的起飞跑道进行识别，识别出最终的起飞跑道。

第二方面，本发明提供了基于QAR数据的起飞与降落跑道快速识别系统；

基于QAR数据的起飞与降落跑道快速识别系统，包括：

第一获取模块，其被配置为：获取机场跑道信息；

第二获取模块，其被配置为：获取飞机起飞点对应的机载快速存取记录器QAR数据；

跑道集合获取模块，其被配置为：根据机场跑道信息和机载快速存取记录器QAR数据，得到起飞跑道集合；

跑道识别模块，其被配置为：如果起飞跑道集合中仅有一条记录，则当前记录即为起飞跑道；如果起飞跑道集合中有多条记录，则根据飞机起飞点、跑道中心点和机场跑道方向，对每一条记录的起飞跑道进行识别，识别出最终的起飞跑道。

第三方面，本发明还提供了一种电子设备，包括：

存储器，用于非暂时性存储计算机可读指令；以及

处理器，用于运行所述计算机可读指令，

其中，所述计算机可读指令被所述处理器运行时，执行上述第一方面所述的方法。

第四方面，本发明还提供了一种存储介质，非暂时性地存储计算机可读指令，其中，当所述非暂时性计算机可读指令由计算机执行时，执行第一方面所述方法的指令。

第五方面，本发明还提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序当在一个或多个处理器上运行的时候用于实现上述第一方面所述的方法。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明使用QAR数据及机场跑道信息识别航班运行过程中实际使用的跑道编号，通过跑道使用情况，合理优化停机位选择，经过实际测试，跑道识别准确率达99％。该方法识别效率高，准确度高，可以有效的节约航班成本、提升旅客体验。可以快速识别航班起降跑道，为公司运行决策提供数据依据。根据跑道使用情况，协调有利的停机位，提高旅客乘机体验，提高地服人员保障能力。

附图说明

构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

图1为实施例一的单跑道示意图；

图2为实施例一的平行跑道示意图；

图3为实施例一的时间平滑处理示意图；

图4为实施例一的纬度数据平滑处理示意图；

图5为实施例一的空地电门数据平滑处理示意图。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

本实施例所有数据的获取都在符合法律法规和用户同意的基础上，对数据的合法应用。

术语解释：

QAR是Quick Access Recorder的缩写，意为快速存取记录器。

WQAR是WirelessQuick Access Recorder的缩写，意为无线快速存取记录器。

QAR是一种机载飞行数据记录设备，设计目的是提供快速方便的方式访问原始飞行数据，其记录容量为128MB,可连续记录时间达600h,可以同时采集上千个数据，涵盖了飞机飞行操纵品质监控的绝大部分参数。目前国内航空公司使用的QAR设备普遍都是MO光盘或PCMCIA卡等储存介质类型的。

无线快速存取设备WQAR，抛弃了中间的储存介质，使用无线通讯手段传输飞行数据。飞机每个航班落地后，机载系统自动将该航班的飞行数据通过无线方式传输到指定的地面接收服务器，专门的地面译码系统将自动处理飞行数据。WQAR避免了中间环节的数据丢失，同时避开了储存介质驱动器的高故障率，实现了100％的数据监控率，极大提高了QAR数据的有效性和及时性。本发明中所用的QAR数据都是通过WQAR获取。

实施例一

本实施例提供了基于QAR数据的起飞与降落跑道快速识别方法；

基于QAR数据的起飞与降落跑道快速识别方法，包括：

S101：获取机场跑道信息；

S102：获取飞机起飞点对应的机载快速存取记录器QAR数据；

S103：根据机场跑道信息和机载快速存取记录器QAR数据，得到起飞跑道集合；

S104：如果起飞跑道集合中仅有一条记录，则当前记录即为起飞跑道；

如果起飞跑道集合中有多条记录，则根据飞机起飞点、跑道中心点和机场跑道方向，对每一条记录的起飞跑道进行识别，识别出最终的起飞跑道。

获取到起飞跑道后，将起飞跑道反馈给各航站值班人员，由各航站值班人员根据滑行油耗最少且滑行时间最短来协调机场申请最合适的停机位。

进一步地，所述机场跑道信息，包括：跑道中心点经纬度数据、机场跑道方向、机场跑道编号和机场四字码编号。

进一步地，所述飞机起飞点对应的快速存取机载记录器QAR数据，包括：时间、机场四字码编号、飞机的航向、飞机的经度、飞机的纬度、空地电门和无线电高度。

进一步地，所述获取飞机起飞点对应的机载快速存取记录器QAR数据；其中，飞机起飞点的识别过程包括：

对机载快速存取记录器QAR数据进行逐条判定，找到空地电门状态为空、无线电高度大于0且无线电高度大于0之后的持续时间达到设定时间范围的点为起飞点。

示例性地，查找飞机起飞点。对qar数据逐行进行循环判断，若空地电门状态为空，且无线电高度大于0，则认为当前飞机处于离地状态，增加持续时间以及无线电高度判断，以消除空地电门参量跳变引起的数据异常，通常，起飞点处于跑道中心线上。

进一步地，所述设定时间范围为5秒。

进一步地，所述对机载快速存取记录器QAR数据进行逐条判定，步骤之前还包括：

对机载快速存取记录器QAR数据进行平滑处理，消除异常跳变数据。

示例性地，如图3、图4和图5所示，所述平滑处理包括：

对于时间参数，年月日每64秒记录一次，将其补充至每秒都有参数值；

对经纬度，前一秒与后一秒差值大于0.01，则认为是数据跳变，使用上一参数值进行覆盖；

对于空地电门参数，其值为0或1的二进制参量，用持续时间来消除跳变引起的异常。

进一步地，所述根据机场跑道信息和机载快速存取记录器QAR数据，得到起飞跑道集合；具体包括：

如果机载快速存取记录器QAR数据中机场四字码编号与机场跑道信息中机场四字码编号是一致的，而且，机载快速存取记录器QAR数据中飞机的航向与机场跑道信息中的机场跑道方向夹角在设定角度范围内，就将当前跑道信息记录到起飞跑道集合中。

进一步地，所述设定角度范围，是指20度。

进一步地，所述如果起飞跑道集合中有多条记录，则根据飞机起飞点、跑道中心点和机场跑道方向，对每一条记录的起飞跑道进行识别，识别出真实的起飞跑道；具体包括：

对于每一条记录，均计算飞机起飞点与跑道中心点的连线与正北方向形成的第一夹角；

对于每一条记录，均计算机场跑道方向与正北方向形成的第二夹角；

对于每一条记录，均计算第一夹角与第二夹角之间的角度差；

将所有条记录中，角度差最小值所对应的跑道编号，作为识别结果输出。

应理解地，若得到的起飞跑道集合中有多组结果(平行跑道情况下，会有多条方向相同的结果)，则将起飞点与各跑道中心经纬度进行连线，因其距离比较近，可以视为二维平面，计算连线与正北向夹角，将夹角与跑道方向进行差值计算，差值最小的结果则为使用跑道。

进一步地，基于QAR数据的起飞与降落跑道快速识别方法，还包括：

S201：获取机场跑道信息；

S202：识别飞机降落点；获取飞机降落点对应的机载快速存取记录器QAR数据；

S203：根据机场跑道信息和机载快速存取记录器QAR数据，得到降落跑道集合；

S204：如果降落跑道集合中仅有一条记录，则当前记录即为降落跑道；

如果降落跑道集合中有多条记录，则根据飞机降落点、跑道中心点和机场跑道方向，对每一条记录的降落跑道进行识别，识别出最终的降落跑道。

进一步地，所述S202识别飞机降落点；具体步骤包括：

对快速存取记录器QAR数据逆序查找，找到空地电门为空状态、无线电高度大于0、且无线电高度大于0的时序时间为5秒及其以上的点为降落点。

进一步地，所述S203：根据机场跑道信息和快速存取记录器QAR数据，得到降落跑道集合；具体包括：

若降落点中记录机场四字码与跑道信息中的一致，且航向与跑道方向夹角在20°以内，将该跑道信息记录至数组L。

进一步地，所述S204：根据飞机降落点、跑道中心点和机场跑道方向，对每一条记录的降落跑道进行识别，识别出最终的降落跑道；具体包括：

对数组L的每一条记录，计算降落点和跑道中心连线与正北向第三夹角；

对数组L的每一条记录，计算跑道方向与正北向第四夹角；

对数组L的每一条记录，计算第三夹角与第四夹角之间的偏差；

对数组L的所有条记录，选择偏差最小的对应跑道信息，为最终的降落跑道。

如图1和图2所示，航班在起飞过程中，起飞离地点基本处于跑道中线上，对于单跑道机场，或跑道方向差别较大机场，直接通过起飞点航向与跑道方向对比(飞机起飞方向与跑道方向基本一致)，即可获取使用跑道信息，但对于平行跑道，因为其方向相差很小，往往无法直接判断出所用跑道。

对于平行跑道情况，可以根据起飞离地点与跑道中心点进行连线，计算其与正北方向夹角，可得到一个角度值α，跑道信息中自带方向参量，其也是与正北向夹角，记为β，查找α与β夹角最小值对应的跑道信息，即可确定使用的跑道号。

实施例二

本实施例提供了基于QAR数据的起飞与降落跑道快速识别系统；

基于QAR数据的起飞与降落跑道快速识别系统，包括：

第一获取模块，其被配置为：获取机场跑道信息；

第二获取模块，其被配置为：获取飞机起飞点对应的机载快速存取记录器QAR数据；

跑道集合获取模块，其被配置为：根据机场跑道信息和机载快速存取记录器QAR数据，得到起飞跑道集合；

跑道识别模块，其被配置为：如果起飞跑道集合中仅有一条记录，则当前记录即为起飞跑道；如果起飞跑道集合中有多条记录，则根据飞机起飞点、跑道中心点和机场跑道方向，对每一条记录的起飞跑道进行识别，识别出最终的起飞跑道。

此处需要说明的是，上述第一获取模块、第二获取模块、跑道集合获取模块和跑道识别模块对应于实施例一中的步骤S101至S104，上述模块与对应的步骤所实现的示例和应用场景相同，但不限于上述实施例一所公开的内容。需要说明的是，上述模块作为系统的一部分可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行。

上述实施例中对各个实施例的描述各有侧重，某个实施例中没有详述的部分可以参见其他实施例的相关描述。

所提出的系统，可以通过其他的方式实现。例如以上所描述的系统实施例仅仅是示意性的，例如上述模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时，可以有另外的划分方式，例如多个模块可以结合或者可以集成到另外一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。

实施例三

本实施例还提供了一种电子设备，包括：一个或多个处理器、一个或多个存储器、以及一个或多个计算机程序；其中，处理器与存储器连接，上述一个或多个计算机程序被存储在存储器中，当电子设备运行时，该处理器执行该存储器存储的一个或多个计算机程序，以使电子设备执行上述实施例一所述的方法。

应理解，本实施例中，处理器可以是中央处理单元CPU，处理器还可以是其他通用处理器、数字信号处理器DSP、专用集成电路ASIC，现成可编程门阵列FPGA或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。

存储器可以包括只读存储器和随机存取存储器，并向处理器提供指令和数据、存储器的一部分还可以包括非易失性随机存储器。例如，存储器还可以存储设备类型的信息。

在实现过程中，上述方法的各步骤可以通过处理器中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。

实施例一中的方法可以直接体现为硬件处理器执行完成，或者用处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器、闪存、只读存储器、可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器，处理器读取存储器中的信息，结合其硬件完成上述方法的步骤。为避免重复，这里不再详细描述。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

实施例四

本实施例还提供了一种计算机可读存储介质，用于存储计算机指令，所述计算机指令被处理器执行时，完成实施例一所述的方法。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.基于QAR数据的起飞与降落跑道快速识别方法，其特征是，包括：

获取机场跑道信息；包括：跑道中心点经纬度数据、机场跑道方向、机场跑道编号和机场四字码编号；

获取飞机起飞点对应的机载快速存取记录器QAR数据；包括：时间、机场四字码编号、飞机的航向、飞机的经度、飞机的纬度、空地电门和无线电高度；

根据机场跑道信息和机载快速存取记录器QAR数据，得到起飞跑道集合；

如果起飞跑道集合中仅有一条记录，则当前记录即为起飞跑道；

如果起飞跑道集合中有多条记录，则根据飞机起飞点、跑道中心点和机场跑道方向，对每一条记录的起飞跑道进行识别，识别出最终的起飞跑道；

所述如果起飞跑道集合中有多条记录，则根据飞机起飞点、跑道中心点和机场跑道方向，对每一条记录的起飞跑道进行识别，识别出最终的起飞跑道；具体包括：

对于每一条记录，均计算飞机起飞点与跑道中心点的连线与正北方向形成的第一夹角；

对于每一条记录，均计算机场跑道方向与正北方向形成的第二夹角；

对于每一条记录，均计算第一夹角与第二夹角之间的角度差；

将所有条记录中，角度差最小值所对应的跑道编号，作为识别结果输出。

2.如权利要求1所述的基于QAR数据的起飞与降落跑道快速识别方法，其特征是，所述获取飞机起飞点对应的机载快速存取记录器QAR数据；其中，飞机起飞点的识别过程包括：

对机载快速存取记录器QAR数据进行逐条判定，找到空地电门状态为空，且无线电高度大于0的点为起飞点；其中，无线电高度大于0之后的持续时间达到设定时间范围。

3.如权利要求2所述的基于QAR数据的起飞与降落跑道快速识别方法，其特征是，所述对机载快速存取记录器QAR数据进行逐条判定，步骤之前还包括：

对快速存取记录器QAR数据进行平滑处理，消除异常跳变数据。

4.如权利要求1所述的基于QAR数据的起飞与降落跑道快速识别方法，其特征是，所述根据机场跑道信息和机载快速存取记录器QAR数据，得到起飞跑道集合；具体包括：

如果快速存取记录器QAR数据中机场四字码编号与机场跑道信息中机场四字码编号是一致的，而且，快速存取记录器QAR数据中飞机的航向与机场跑道信息中的机场跑道方向夹角在设定角度范围内，就将当前跑道信息记录到起飞跑道集合中。

5.如权利要求1所述的基于QAR数据的起飞与降落跑道快速识别方法，其特征是，所述方法还包括：

获取机场跑道信息；

识别飞机降落点；获取飞机降落点对应的机载快速存取记录器QAR数据；

根据机场跑道信息和快速存取记录器QAR数据，得到降落跑道集合；

如果降落跑道集合中仅有一条记录，则当前记录即为降落跑道；

如果降落跑道集合中有多条记录，则根据飞机降落点、跑道中心点和机场跑道方向，对每一条记录的降落跑道进行识别，识别出最终的降落跑道。

6.基于QAR数据的起飞与降落跑道快速识别系统，其特征是，包括：

第一获取模块，其被配置为：获取机场跑道信息；包括：跑道中心点经纬度数据、机场跑道方向、机场跑道编号和机场四字码编号；

第二获取模块，其被配置为：获取飞机起飞点对应的快速存取记录器QAR数据；包括：时间、机场四字码编号、飞机的航向、飞机的经度、飞机的纬度、空地电门和无线电高度；

跑道集合获取模块，其被配置为：根据机场跑道信息和快速存取记录器QAR数据，得到起飞跑道集合；

跑道识别模块，其被配置为：如果起飞跑道集合中仅有一条记录，则当前记录即为起飞跑道；如果起飞跑道集合中有多条记录，则根据飞机起飞点、跑道中心点和机场跑道方向，对每一条记录的起飞跑道进行识别，识别出最终的起飞跑道；

所述如果起飞跑道集合中有多条记录，则根据飞机起飞点、跑道中心点和机场跑道方向，对每一条记录的起飞跑道进行识别，识别出最终的起飞跑道；具体包括：

对于每一条记录，均计算飞机起飞点与跑道中心点的连线与正北方向形成的第一夹角；

对于每一条记录，均计算机场跑道方向与正北方向形成的第二夹角；

对于每一条记录，均计算第一夹角与第二夹角之间的角度差；

将所有条记录中，角度差最小值所对应的跑道编号，作为识别结果输出。

7.一种电子设备，其特征是，包括：

存储器，用于非暂时性存储计算机可读指令；以及

处理器，用于运行所述计算机可读指令，

其中，所述计算机可读指令被所述处理器运行时，执行上述权利要求1-5任一项所述的方法。

8.一种存储介质，其特征是，非暂时性地存储计算机可读指令，其中，当所述非暂时性地计算机可读指令由计算机执行时，执行权利要求1-5任一项所述方法的指令。

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