CN116070811B - 基于航迹的航班绕飞判别处理方法、系统和存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明涉及气象预测技术领域，公开了一种基于航迹的航班绕飞判别处理方法、系统和存储介质。该方法包括：对航迹数据进行预处理，构建飞行轨迹背景场：基于所述飞行轨迹背景场划分多个网格；通过构建描述绕飞行为的参量获得基本的评测参数，然后基于绕飞行为的参量构建航迹的绕飞判别模型，最终利用绕飞判别模型确定绕飞现象，根据绕飞现象的实际航线进行的进一步甄别，判断是“真实的绕飞绕航操作”，还是由于空域结构造成的“假绕飞饶航操作”，上述基于航迹的航班绕飞判别处理提高了航空器绕飞判别的准确性以及判别效率。

Description

基于航迹的航班绕飞判别处理方法、系统和存储介质

技术领域

本发明涉及绕飞甄别技术领域，尤其涉及一种基于航迹的航班绕飞判别处理方法、系统和存储介质。

背景技术

近年来，我国航空运输业急速发展，航空运输量已稳居全球第二，迅猛增长的空中交通流量加剧了空管系统的运行压力，也驱使着空管运行向着数字化，智能化方向转型。

在空中交通管制时需要判断航班航线操作，判断航班是否偏离航线进行绕飞是管制指挥、流量控制、事后分析的基础。一般来说，航空器在空中总是尽量快捷的完成从起点到终点的飞行，而期间发生的偏离正常航道的行为即可能进行绕飞，绕飞的原因可能是因为天气，可能是因为临时的流量控制，还有可能由于军事等其他原因。在现有技术中，以往的判断绕飞的处理操作都是以管制人员人工判断为主，主观性强，随意性大。另一种判断绕飞的处理方法是将航线计划与航班的实际飞行轨迹进行对比，以此判断航班存在绕飞行为。但实际情况是，航线计划很难获取，并且实际飞行也会因为各种各样的原因与航线计划存在系统性的偏差。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种基于航迹的航班绕飞判别处理方法、系统和存储介质，提高航空器绕飞判别的准确性以及判别效率。

本发明实施例提供了一种基于航迹的航班绕飞判别处理方法，该方法包括：

对航迹数据进行预处理，构建飞行轨迹背景场：

基于所述飞行轨迹背景场划分多个网格，根据当前网格在预设方向范围内航迹数计数与总航迹数目的比例对当前多个网格的航行方向显著性进行判断：

构建描述绕飞行为的参量，基于所述绕飞行为的参量构建航迹的绕飞判别模型；基于所述航迹的绕飞判别模型对当前航空器的绕飞行为进行甄别处理操作。

较佳地，所述对航迹数据进行预处理，构建飞行轨迹背景场，具体包括如下操作步骤：

对航迹数据进行预处理：利用航班号、航空器编号对离散的航迹数据进行航迹拼接，然后对同一航迹中间隔超过10分钟的航迹点进行拆分处理得到多个拆分后航迹点；

同时拼接后的航迹筛选选择飞行高度在预设高度以上的部分；

基于筛选后若干条拼接后的航迹在平面上构建飞行轨迹背景场。

较佳地，所述预设高度为3000米。

较佳地，基于所述飞行轨迹背景场划分多个网格，根据当前网格在预设方向范围内航迹数计数与总航迹数目的比例对当前多个网格的航行方向显著性进行判断：

若网格的航迹航迹数低于4个/月，则认为此网格为极少航班飞行的区域；

若网格的航迹航迹数低于20个/月，则认为此网格为少量航班飞经区域，若某一方向范围计数超过总航迹数目的75％，则认为此网格为有显著航行方向的网格；

若网格的航迹航迹数高于或等于20个/月，则认为此网格为较多航班飞经区域；

在以下4种情况下，认为此(当前)网格为有显著航行方向的网格；某一方向范围计数超过总航迹数目的75％；某两个方向范围计数超过总航迹数目的80％；某三个方向范围计数超过总航迹数目的85％；某四个方向范围计数超过总航迹数目的90％。

其它情况皆认为此网格(即当前网格)没有显著航行方向；

较佳地，所述构建描述绕飞行为的参量，基于所述绕飞行为的参量构建航迹的绕飞判别模型，包括如下操作步骤：

定义绕飞系数作为一绕飞行为参量：根据航迹上任意多个航迹点定义航班上任意一个航迹A到另一个航迹点的绕飞系数Ir，以此类推，确定将一段航迹中不同点间绕飞系数最大值记为该航迹的绕飞系数Ira；

基于航迹上定义航向连续性偏差作为一绕飞行为参量：确定航空器在不同航迹点上的飞行方向，将其中一个航迹点飞行方向与另一个航迹点飞行方向之差定义为航向连续性偏差；

基于实际飞行航迹定义航向实际偏差作为一绕飞行为参量：判断航空器的实际飞行方向以及实际飞行航迹，确定实际飞行轨迹上的任意两点处的实际飞行方向，将两者方向之差定义为航向实际偏差。

较佳地，在基于所述航迹的绕飞判别模型对当前航空器的绕飞行为进行甄别处理操作之前，还包括：

根据当前航迹的绕飞系数Ira进行初始判断，确定整体航迹是否为正常航迹：

确定当前航迹的绕飞系数Ira，如果判断当前航迹的绕飞系数Ira小于标准绕飞系数阈值则认为整体航迹为正常航迹，然后筛选找出其他航迹中绕飞系数Ira的数值大于标准绕飞系数阈值的点AD且点AD不是Ir值更大的两点间中间的点进行所述的“非正常航迹做进一步判断甄别处理”的操作；

较佳地，所述基于所述航迹的绕飞判别模型对当前航空器的绕飞行为进行甄别处理操作，包括：

进一步筛选判断，若点AD间距离小于50公里或点AD之间不存在距离点AD连线30公里以上的点，则认定当前两点为航空器进行盘旋中的一部分航行行为进行过滤；

进一步筛选判断，筛选出点AD航向连续偏差与航向实际偏差均大于30度的点AD，则确定A点到D点可能存在绕飞现象；

进一步判断，若A点到D点实际航迹点的航向与背景飞行方向角度偏差小于或等于标准阈值，则认为A点到D点的绕航是由于空域结构造成的绕飞行为，属于由空域结构造成的“假绕飞饶航操作”；若A点到D点实际航迹点的航向与背景飞行方向角度偏差大于标准阈值则认定A点到D点的绕航是“真实的绕飞绕航操作”。

较佳地，所述标准绕飞系数阈值的数值为1.2。

相应地，本发明提供了一种基于航迹的航班绕飞判别处理系统，包括背景场构建模块、网格处理模块、模型处理模块，其中：

背景场构建模块，用于对航迹数据进行预处理，构建飞行轨迹背景场：

网格处理模块，用于基于所述飞行轨迹背景场划分多个网格，根据当前网格在预设方向范围内航迹数计数与总航迹数目的比例对当前多个网格的航行方向显著性进行判断：

模型处理模块，用于构建描述绕飞行为的参量，基于所述绕飞行为的参量构建航迹的绕飞判别模型；基于所述航迹的绕飞判别模型对当前航空器的绕飞行为进行甄别处理操作。

相应地，本发明提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储程序或指令，所述程序或指令使计算机执行如所述的基于航迹的航班绕飞判别处理方法的步骤。

本发明实施例具有以下技术效果：

本发明实施例提供了一种基于航迹的航班绕飞判别处理系统、方法及存储介质；其中的基于航迹的航班绕飞判别处理方法包括如下操作步骤：其中对航迹数据进行预处理，构建飞行轨迹背景场：基于所述飞行轨迹背景场划分多个网格，根据当前网格在预设方向范围内航迹数计数与总航迹数目的比例对当前多个网格的航行方向显著性进行判断：构建描述绕飞行为的参量，基于所述绕飞行为的参量构建航迹的绕飞判别模型；基于所述航迹的绕飞判别模型对当前航空器的绕飞行为进行甄别处理操作。

通过构建描述绕飞行为的参量获得基本的评测参数，然后基于绕飞行为的参量构建航迹的绕飞判别模型，最终利用绕飞判别模型确定绕飞现象，根据绕飞现象的实际航线进行的进一步甄别，判断是“真实的绕飞绕航操作”，还是由于空域结构造成的“假绕飞饶航操作”，上述基于航迹的航班绕飞判别处理提高了航空器绕飞判别的准确性以及判别效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的一种基于航迹的航班绕飞判别处理方法的主要处理流程图；

图2是本发明实施例提供的一种基于航迹的航班绕飞判别处理方法中步骤S100的具体处理流程图；

图3是本发明实施例提供的一种基于航迹的航班绕飞判别处理方法中步骤S300的一具体处理流程图；

图4是本发明实施例提供的一种基于航迹的航班绕飞判别处理方法中的虚拟航班自A经由B、C点到达D点位置的飞行轨迹示意图；

图5是本发明实施例提供的一种基于航迹的航班绕飞判别处理方法中不同Ira的实际飞行航迹的对比示意图；

图6是本发明实施例提供的一种基于航迹的航班绕飞判别处理方法中的航向连续性偏差示意图；

图7是本发明实施例提供的一种基于航迹的航班绕飞判别处理方法中的航向实际偏差示意图；

图8是本发明实施例提供的一种基于航迹的航班绕飞判别处理方法中步骤S300的另一具体处理流程图；

图9是本发明实施例提供的一种基于航迹的航班绕飞判别处理方法中步骤S300的再一具体处理流程图；

图10是本发明实施例提供的一种基于航迹的航班绕飞判别处理系统的原理图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施例，都属于本发明所保护的范围。

下面结合附图对本发明实施例提供基于航迹的航班绕飞判别处理方法、系统以及存储介质作进一步描述。

分析可知：航空器在空中总是尽量快捷的完成从起点到终点的飞行，而期间发生的偏离正常航道的行为即可能进行绕飞，绕飞的原因可能是因为天气，可能是因为临时的流量控制，还有可能由于军事等其他原因。

在进一步的研究过程中，发现在构建航班绕飞模型前，将做如下假定：1、正常巡航飞行的航空器不会做出大幅度机动的行为，即正常情况下，航空器一般不会飞行方向突然剧烈改变，除非是特定的空域结构造成的，而在特定的空域结构下，所有的航班都会做出同样的飞行动作。2、正常巡航飞行的航空器不会进行大范围偏离航线“绕路”的情况，而在特定空域结构下可能造成“绕路”，但在特定的空域结构下，所有的航班都会做出同样的飞行动作。

分析上述技术方案可知，判别航班是否进行绕飞，即判断航空器是否进行了大幅度机动行为，与出现“绕路”的情况，并且与飞行轨迹背景场相比较，判断这些行为是偶发的还是由于空域结构造成的。因此说，基于本申请的技术原理对航班绕飞判别实际上也是对可能存在绕飞现象的实际航线进行的进一步甄别，因此判断是“真实的绕飞绕航操作”，还是由于空域结构造成的“假绕飞饶航操作”。

图1是本发明实施例提供的一种基于航迹的航班绕飞判别处理方法的流程图。参见图1，该基于航迹的航班绕飞判别处理方法具体包括：

步骤S100：对航迹数据进行预处理，构建飞行轨迹背景场：遵照规划，按照固定航线飞行是民航航班的基本特征。因此，本实施例认为所有航线都存在“正常飞行”，即在没有管制流控等特殊事件且无天气影响的情况下大多数航班的飞行轨迹。大概率情况下，航班均正常飞行，在空间中的方向是一致的，即存在一个航班正常飞行的“背景场”。小概率情况下，航班发生绕飞行为的时候不再是正常飞行，其飞行方向将与“背景场”发生明显偏离。因此，飞行航迹的背景场是判断航班绕飞、规避的基础。构建飞行轨迹背景场，即为利用航线上大量的航班数据，分析出航班正常飞行状况，并以此作为标准判断单个航班是否发生了绕飞的状况。航班的绕飞主要体现在飞行方向发生改变，因此在进行飞行航迹背景场分析的时候也以飞行方向为主。为了分析背景场，首先对航迹数据进行了预处理；

另参见图2，对航迹数据进行预处理，构建飞行轨迹背景场包括如下操作：

步骤S110：对航迹数据进行预处理，具体即利用航班号、航空器编号对离散的航迹数据进行航迹拼接，然后对同一航迹中间隔超过10分钟的航迹点进行拆分处理得到多个拆分后航迹点(或称目标航迹点，随后的处理都是基于目标航迹点进行的分析处理)；

步骤S120：同时拼接后的航迹优选飞行高度在预设高度(即预设高度为3000米)以上的部分；

步骤S130：基于若干条拼接后的航迹在平面上构建飞行轨迹背景场。

分析上述技术方案可知，在进行航迹拼接之后，拼接后的航迹只保留了飞行高度在3000米以上的部分；由于飞机在起飞爬升、进近着陆阶段的方向、姿态调整过大导致难以确定背景场，拼接后的航迹只保留了飞行高度在3000米以上的部分。这样处理完成的航迹大致为处于区域平飞阶段，飞行较为稳定，有利于背景场的分析。

步骤S200：基于所述飞行轨迹背景场划分多个网格，根据当前网格在预设方向范围内航迹数计数与总航迹数目的比例对当前多个网格的航行方向显著性进行判断(划分多个网格后，要对网格的航行方向显著性进行判断，其中飞行轨迹背景场按照10公里分辨率网格进行构建，其中上述10公里分辨率是指卫星地图上的飞行轨迹背景场的分辨率，即10公里乘以10公里的网格作为一个像素点在飞行轨迹背景场中；本发明实施例的基本前提为飞机在空中沿航线飞行，其飞行方向基本上是固定的。由于我国的空域结构特征，平行航线之间的间隔至少也在100公里以上，所以在大多数情况下，10公里的网格里面航班就只有一个大致航向，如果我们按照10度为基准划分方向，一个大致航线划分后，方向也就是1-2个，考虑到有些航线还没能做到单项分流，飞机在同一条航线上可能存在在不同高度上对头飞行的情况，主要方向也就3-4个。但是也存在特殊的情况，航线会有交叉，甚至还存在复杂的空中立交桥，在这些关键航路点周围，就不存在一个简单的固定方向的背景场了，也判断不出来飞机的4个以内的主要方向了，这套方法也就不适用了，所以本申请实施例采用的方法要通过能不能判断出有没有显著性方向，也决定背景场判定的方式适不适用)。

若网格的航迹航迹数低于4个/月(即航迹航迹数是指拼接后的航迹的数量，网格内的拼接后的航迹数量)，则认为此网格为极少航班飞行的区域；

若网格的航迹航迹数低于20个/月，则认为此网格为少量航班飞经区域，若某一方向范围计数超过总航迹数目的75％，则认为此网格为有显著航行方向的网格；

若网格的航迹航迹数高于或等于20个/月，则认为此网格为较多航班飞经区域，排除概率低于15％的方向刻度。

在以下4种情况下，认为此(当前)网格为有显著航行方向的网格。1、某一方向范围计数超过总航迹数目的75％；2、某两个方向范围计数超过总航迹数目的80％；3、某三个方向范围计数超过总航迹数目的85％；4、某四个方向范围计数超过总航迹数目的90％。其它情况皆认为此网格(即当前网格)没有显著航行方向；

步骤S300：构建描述绕飞行为的参量，基于所述绕飞行为的参量构建航迹的绕飞判别模型；基于所述航迹的绕飞判别模型对当前航空器的绕飞行为进行甄别处理操作。

分析基于航迹的航班绕飞判别处理方法的主要方案可知，对航迹数据进行预处理，构建飞行轨迹背景场是前处理的基础；基于所述飞行轨迹背景场划分多个网格是进一步对网格内的航行方向进行分辨；通过构建描述绕飞行为的参量获得基本的评测参数，然后基于绕飞行为的参量构建航迹的绕飞判别模型，最终利用绕飞判别模型确定绕飞现象，根据绕飞现象的实际航线进行的进一步甄别，判断是“真实的绕飞绕航操作”，还是由于空域结构造成的“假绕飞饶航操作”，上述基于航迹的航班绕飞判别处理提高了航空器绕飞判别的准确性以及判别效率。

参见图3，在本发明实施例的具体技术方案中，所述构建描述绕飞行为的参量，基于所述绕飞行为的参量构建航迹的绕飞判别模型，包括：

步骤S310：定义绕飞系数作为一绕飞行为参量：根据航迹上任意多个航迹点定义航班上任意一个航迹A到另一个航迹点的绕飞系数Ir，以此类推，确定将一段航迹中不同点间绕飞系数最大值记为该航迹的绕飞系数Ira；

步骤S320：基于航迹上定义航向连续性偏差作为一绕飞行为参量：确定航空器在不同航迹点上的飞行方向，将其中一个航迹点飞行方向与另一个航迹点飞行方向之差定义为航向连续性偏差；

步骤S330：基于实际飞行航迹定义航向实际偏差作为一绕飞行为参量：判断航空器的实际飞行方向以及实际飞行航迹，确定实际飞行轨迹上的任意两点处的实际飞行方向，将两者方向之差定义为航向实际偏差。

构建描述绕飞行为的参量：包括三个方面参量，第一方面为绕飞系数、第二方面为航向连续性偏差，第三方面为航向实际偏差；

第一方面：绕飞系数：绕飞指数(即绕飞系数)是通过起点到重点实际飞行的距离与起点至重点直线距离比衡量航空器的绕行情况。

绕飞指数的计算处理：参见图4为虚拟航班自A经由B、C点到达D点位置的飞行轨迹示意图，dAB为AB点之间的距离，dAC为AC点之间的距离，dAD为AD点之间的距离，以此类推，则定义(dAB+dBC)/dAC为航班在A点到C点的绕飞系数Ir，

(dAB+dBC+dCD)/dAD为航班在A点到D点的绕飞系数，以此类推。并且将一段航迹中不同点间绕飞系数最大值记为该航迹的绕飞系数Ira。Ir≥1,当绕飞系数越大，则航迹偏离直线的程度越大。

参见图5，图5示意了不同Ira的实际飞行航迹的示意图，通过该图对比可看到不同Ira的实际飞行航迹；每个单图中的横、纵坐标分别代表经度和维度；

第二方面：航向连续性偏差：根据前文假定，正常情况下，航空器一般不会飞行方向突然剧烈改变，因此各个连续的航迹点上航空器飞行方向的差，作为航空器是否保持连续同方向飞行的标准，也作为航空器是否进行大幅度机动的衡量标准。

图6为航向连续性偏差示意图；如图6所示，橙色箭头为位于该位置时，航空器的飞行方向，B点飞行方向与A点飞行方向之差即为航向连续性偏差。在图中的例子中，航空器出现了小角度的右拐。

第三方面：航向实际偏差；根据前文假定，正常情况下，航空器一般不会飞行方向突然剧烈改变，因此同样将航迹点上航空器飞行方向与实际行进方向的差，作为航空器是否保持连续同方向飞行的标准，也作为航空器是否进行大幅度机动的衡量标准。

图7为航向实际偏差示意图；如图7所示，橙色箭头为位于B点位置时，航空器的飞行方向，蓝色箭头为实际飞行轨迹B到C的方向，两者方向之差即为航向实际偏差。出现这样的差值，说明航空器位于该点时正处于方向调整当中，在图中的例子中，航空器出现了小角度的右拐。

参见图8，其中，所述基于所述航迹的绕飞判别模型对当前航空器的绕飞行为进行甄别处理操作，包括：

在本发明实施例的具体技术方案中，在基于所述航迹的绕飞判别模型对当前航空器的绕飞行为进行甄别处理操作之前，还包括：

步骤S340：根据当前航迹的绕飞系数Ira进行初始判断，确定整体航迹是否为正常航迹：

确定当前航迹的绕飞系数Ira，如果判断当前航迹的绕飞系数Ira小于标准绕飞系数阈值则认为整体航迹为正常航迹，然后筛选找出其他航迹中绕飞系数Ira的数值大于标准绕飞系数阈值的点AD且点AD不是Ir值更大的两点间中间的点进行所述的“非正常航迹做进一步判断甄别处理”的操作；

参见图9，在本发明实施例的具体技术方案中，所述基于所述航迹的绕飞判别模型对当前航空器的绕飞行为进行甄别处理操作，包括：

步骤S350：进一步筛选判断，若点AD间距离小于50公里或点AD之间不存在距离点AD连线30公里以上的点，则认定当前两点(即点AD)为航空器进行盘旋中的一部分航行行为进行过滤；

步骤S360：进一步筛选判断，筛选出点AD航向连续偏差与航向实际偏差均大于30度的点AD，则确定A点到D点可能存在绕飞现象；

步骤S370：进一步判断，若A点到D点实际航迹点的航向与背景飞行方向角度偏差小于或等于标准阈值(即A点到D点实际航迹点的航向与背景飞行方向大体一致)，则认为A点到D点的绕航是由于空域结构造成的绕飞行为，属于由空域结构造成的“假绕飞饶航操作”；若A点到D点实际航迹点的航向与背景飞行方向角度偏差大于标准阈值则认定A点到D点的绕航是“真实的绕飞绕航操作”。

分析上述技术方案可知：首先判断航线Ira是否大于1.2，若小于1.2则认为整体航线处于正常飞行中，接着找出航线中Ir值大于1.2的点AD，且AD不是Ir值更大的两点之间的点，若AD间距离小于50公里或AD之间不存在距离AD连线30公里以上的点，则认为该两点可能是航空器进行盘旋中的一部分，且AD点航向连续偏差与航向实际偏差皆大于30度，则A点到D点即可能存在绕飞现象，但是若A点到D点航迹点的航向与背景飞行方向大体一致，则认为A点到D点的绕航是由于空域结构造成的。

绕飞现象的实际航线进行的进一步甄别，因此判断是“真实的绕飞绕航操作”，还是由于空域结构造成的“假绕飞饶航操作”，基于航迹的绕飞判别模型则可以进一步实现上述“真实的绕飞绕航操作”和“假绕飞饶航操作”的甄别处理；

基于航迹的绕飞判别模型：首先判断航线Ira是否大于1.2，若小于1.2则认为整体航线处于正常飞行中，接着找出航线中Ir值大于1.2的点AD，且AD不是Ir值更大的两点之间的点，若AD间距离小于50公里或AD之间不存在距离AD连线30公里以上的点，则认为该两点可能是航空器进行盘旋中的一部分，且AD点航向连续偏差与航向实际偏差皆大于30度，则A点到D点即可能存在绕飞现象，但是若A点到D点航迹点的航向与背景飞行方向大体一致，则认为A点到D点的绕航是由于空域结构造成的假绕飞行为。

实施例二

参见图10，相应地，本发明实施例二提供了一种基于航迹的航班绕飞判别处理系统，包括背景场构建模块10、网格处理模块20、模型处理模块30，其中：

背景场构建模块10，用于对航迹数据进行预处理，构建飞行轨迹背景场：

网格处理模块20，用于基于所述飞行轨迹背景场划分多个网格，根据当前网格在预设方向范围内航迹数计数与总航迹数目的比例对当前多个网格的航行方向显著性进行判断：

模型处理模块30，用于构建描述绕飞行为的参量，基于所述绕飞行为的参量构建航迹的绕飞判别模型；基于所述航迹的绕飞判别模型对当前航空器的绕飞行为进行甄别处理操作。

本发明实施例所提供的基于航迹的航班绕飞判别处理系统可执行本发明实施例所提供的基于航迹的航班绕飞判别处理方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。

实施例三

相应地，本发明实施例三提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储程序或指令，所述程序或指令使计算机执行如所述的基于航迹的航班绕飞判别处理方法的步骤。

除了上述方法和系统以外，本发明的实施例还可以是计算机程序产品，其包括计算机程序指令，所述计算机程序指令在被处理器运行时使得所述处理器执行本发明任意实施例所提供的基于航迹的航班绕飞判别处理方法的步骤。

所述计算机程序产品可以以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行本发明实施例操作的程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言，诸如Java、C++等，还包括常规的过程式程序设计语言，诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算设备上执行、部分地在用户设备上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算设备上部分在远程计算设备上执行、或者完全在远程计算设备或服务器上执行。

此外，本发明的实施例还可以是计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令在被处理器运行时使得所述处理器执行本发明任意实施例所提供的基于航迹的航班绕飞判别处理方法的步骤。

所述计算机可读存储介质可以采用一个或多个可读介质的任意组合。可读介质可以是可读信号介质或者可读存储介质。可读存储介质例如可以包括但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。

需要说明的是，本发明所用术语仅为了描述特定实施例，而非限制本申请范围。如本发明说明书和权利要求书中所示，除非上下文明确提示例外情形，“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数，也可包括复数。术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法或者设备中还存在另外的相同要素。

还需说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”等应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案。

Claims (4)

1.一种基于航迹的航班绕飞判别处理方法，其特征在于，包括：

对航迹数据进行预处理，构建飞行轨迹背景场；

基于所述飞行轨迹背景场划分多个网格，根据当前网格在预设方向范围内航迹数计数与总航迹数目的比例对当前多个网格的航行方向显著性进行判断；

构建描述绕飞行为的参量，基于所述绕飞行为的参量构建航迹的绕飞判别模型；基于所述航迹的绕飞判别模型对当前航空器的绕飞行为进行甄别处理操作；

所述对航迹数据进行预处理，构建飞行轨迹背景场，具体包括如下操作步骤：

对航迹数据进行预处理：利用航班号、航空器编号对离散的航迹数据进行航迹拼接，然后对同一航迹中间隔超过10分钟的航迹点进行拆分处理得到多个拆分后航迹点；

同时拼接后的航迹筛选选择飞行高度在预设高度以上的部分；

基于筛选后若干条拼接后的航迹在平面上构建飞行轨迹背景场；

基于所述飞行轨迹背景场划分多个网格，根据当前网格在预设方向范围内航迹数计数与总航迹数目的比例对当前多个网格的航行方向显著性进行判断：

若网格的航迹航迹数低于4个/月，则认为此网格为极少航班飞行的区域；

若网格的航迹航迹数低于20个/月，则认为此网格为少量航班飞经区域，若某一方向范围计数超过总航迹数目的75%，则认为此网格为有显著航行方向的网格；

若网格的航迹航迹数高于或等于20个/月，则认为此网格为较多航班飞经区域；

在以下4种情况下，认为此网格为有显著航行方向的网格；某一方向范围计数超过总航迹数目的75%；某两个方向范围计数超过总航迹数目的80%；某三个方向范围计数超过总航迹数目的85%；某四个方向范围计数超过总航迹数目的90%；

基于所述绕飞行为的参量构建航迹的绕飞判别模型，包括如下操作步骤：

定义绕飞系数作为一绕飞行为参量：根据航迹上任意多个航迹点定义航班上任意一个航迹A到另一个航迹点的绕飞系数Ir，以此类推，确定将一段航迹中不同点间绕飞系数最大值记为该航迹的绕飞系数Ira；

基于航迹上定义航向连续性偏差作为一绕飞行为参量：确定航空器在不同航迹点上的飞行方向，将其中一个航迹点飞行方向与另一个航迹点飞行方向之差定义为航向连续性偏差；

基于实际飞行航迹定义航向实际偏差作为一绕飞行为参量：判断航空器的实际飞行方向以及实际飞行航迹，确定实际飞行轨迹上的任意两点处的实际飞行方向，将两者方向之差定义为航向实际偏差；

在基于所述航迹的绕飞判别模型对当前航空器的绕飞行为进行甄别处理操作之前，还包括：

根据当前航迹的绕飞系数Ira进行初始判断，确定整体航迹是否为正常航迹：

确定当前航迹的绕飞系数Ira，如果判断当前航迹的绕飞系数Ira小于标准绕飞系数阈值则认为整体航迹为正常航迹，然后筛选找出其他航迹中绕飞系数Ira的数值大于标准绕飞系数阈值的点AD且点AD不是Ir值更大的两点间中间的点进行“非正常航迹做进一步判断甄别处理”的操作；

所述基于航迹的绕飞判别模型对当前航空器的绕飞行为进行甄别处理操作，包括：

进一步筛选判断，若点AD间距离小于50公里或点AD之间不存在距离点AD连线30公里以上的点，则认定当前两点为航空器进行盘旋中的一部分航行行为进行过滤；

进一步筛选判断，筛选出点AD航向连续偏差与航向实际偏差均大于30度的点AD，则确定A点到D点可能存在绕飞现象；

进一步判断，若A点到D点实际航迹点的航向与背景飞行方向角度偏差小于或等于标准阈值，则认为A点到D点的绕航是由于空域结构造成的绕飞行为，属于由空域结构造成的“假绕飞饶航操作”；若A点到D点实际航迹点的航向与背景飞行方向角度偏差大于标准阈值则认定A点到D点的绕航是“真实的绕飞绕航操作”。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设高度为3000米。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述标准绕飞系数阈值的数值为1.2。

4.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储程序或指令，所述程序或指令使计算机执行如权利要求1至3任一项所述的基于航迹的航班绕飞判别处理方法的步骤。

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