CN117077990B - 一种基于飞行平台的航线准时到达模型设计方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本公开是关于一种基于飞行平台的航线准时到达模型设计方法及装置，属于航线规划领域。其中，该方法包括：基于飞行平台模型对航线进行规划，生成航线规划准时到达预设方案，基于航线规划准时到达预设方案对所述航线进行构建，生成第一航段、第二航段；通过对各起始点、终止点、过渡点的计算，生成第一航段数学模型、第二航段数学模型。之后基于二分法，通过对第一航段数学模型、第二航段数学模型进行循环计算，完成航线准时到达模型的设计方法。该方法填补了国内航线规划任务中准时到达功能实现的空白，同时将准时到达逻辑转换为数学模型并给出了一种简单的数学模型求解方法，验证本发明提出的准时到达逻辑的可行性，实现了准时到达功能。

Description

一种基于飞行平台的航线准时到达模型设计方法及装置
技术领域
本公开涉及航线规划领域，具体而言，涉及一种基于飞行平台的航线准时到达模型设计方法及装置。
背景技术
在任务规划领域中的航线规划领域，准时到达功能是指规划航空飞行平台的飞行任务，使其在指定的时间准时到达指定的航线点的功能。面对飞行器飞行速度快、飞行性能有限、时间精准度要求高、航线中航线点不可轻易更改的特点，对实现准时到达功能的规划算法有高精度、高速度的要求。目前准时到达功能在民用领域（运用场景大多数为航班延误，需要准时到达目的地），飞行员往往通过改变航线、改变既定巡航速度的方法实现，然而航线的改变会引起规划外的不必要风险（如航线冲突），改变巡航速度又高度依赖操作人员的经验。实际上，一条航线是存在多个关键点（这些称为关键点的航线点多为转弯点或经停点）的，在需要规划其中一个或多个关键点准时到达时，目前没有相关理论。
因此，需要一种或多种方法解决上述问题。
需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
发明内容
本公开的目的在于提供一种基于飞行平台的航线准时到达模型设计方法、装置、电子设备以及计算机可读存储介质，进而至少在一定程度上克服由于相关技术的限制和缺陷而导致的一个或者多个问题。
根据本公开的一个方面，提供一种基于飞行平台的航线准时到达模型设计方法，包括：
基于飞行平台模型对航线进行规划，生成航线规划准时到达预设方案，基于所述航线规划准时到达预设方案对所述航线进行构建，生成第一航段、第二航段；
所述第一航段包括，第一起始点、第一终止点、第一过渡点、第一预设航段，通过对所述第一起始点、第一终止点、第一过渡点的计算，生成第一航段数学模型；
所述第二航段包括，第二起始点、第二终止点、第二过渡点、第二预设航段，通过对所述第二起始点、第二终止点、第二过渡点的计算，生成第二航段数学模型；
基于二分法，通过对所述第一航段数学模型、所述第二航段数学模型进行循环计算，完成航线准时到达模型的设计方法。
在本公开的一种示例性实施例中，所述方法还包括：
基于飞行平台模型性能参数、起飞时间、挂载方案、装载燃油，通过对所述航线进行准时到达规划，生成所述航线规划准时到达预设方案；
基于所述航线规划准时到达预设方案，通过对所述航线中预设航线点进行准时到达设计，生成第一航段、第二航段。
在本公开的一种示例性实施例中，所述方法还包括：
基于航线规划准时到达预设方案，当预设所述第一起始点是第一准时到达起点，预设所述第一终止点不是第一准时到达终点时，通过调整预设起飞时间，完成所述第一航段数学模型设计；
基于航线规划准时到达预设方案，当预设所述第一起始点不是第一准时到达起点，预设所述第一终止点是第一准时到达终点时，通过调整预设起飞时间，完成所述第一航段数学模型设计；
基于航线规划中的准时到达预设方案，当预设所述第一起始点是第一准时到达起点，预设所述第一终止点是第一准时到达终点时，在所述第一过渡点构建速度数学模型，通过计算所述速度数学模型、调整预设起飞时间，完成所述第一航段数学模型设计。
在本公开的一种示例性实施例中，所述方法还包括：
通过计算所述预设起飞时间与第一准时到达终点时间的时间差，生成第一预设时间差；
通过计算所述第一准时到达起点时间与第一准时到达终点时间的时间差，生成第一规划时间差；
当所述第一预设时间差大于第一规划时间差时，在所述第一过渡点构建第一加速数学模型；
当所述第一预设时间差小于第一规划时间差时，在所述第一过渡点构建第一减速数学模型，当所述第一预设时间差小于第一规划时间差时，在所述第一过渡点中添加第一延时点。
在本公开的一种示例性实施例中，所述方法还包括：
基于航线规划中的准时到达预设方案，当预设所述第二起始点不是第二准时到达起点，预设所述第二终止点是第二准时到达终点时，通过调整预设起飞时间，完成所述第二航段数学模型设计；
基于航线规划中的准时到达预设方案，当预设所述第二起始点是第二准时到达起点，预设所述第二终止点是第二准时到达终点时，在所述第二过渡点构建速度数学模型，通过计算所述速度数学模型、调整预设起飞时间，完成所述第二航段数学模型设计。
在本公开的一种示例性实施例中，所述方法还包括：
通过计算所述第二准时到达起点时间与第二终止点时间的时间差，生成第二预设时间差；
通过计算所述第二准时到达起点时间与第二准时到达终点时间的时间差，生成第二规划时间差；
当所述第二预设时间差大于第二规划时间差时，在所述第二过渡点构建第二加速数学模型；
当所述第二预设时间差小于第二规划时间差时，在所述第二过渡点构建第二减速数学模型；
当所述第二预设时间差小于第二规划时间差时，在所述第二过渡点中添加第二延时点。
在本公开的一种示例性实施例中，所述方法还包括：
基于二分法，通过预设迭代次数，生成数学模型循环算法；
基于所述数学模型循环算法，计算所述第一加速数学模型、第一减速数学模型、第二加速数学模型、第二减速数学模型，完成航线准时到达模型的设计方法。
在本公开的一个方面，提供一种基于飞行平台的航线准时到达模型设计装置，包括：
航段构建模块，用于通过所述航线规划准时到达预设方案对所述航线进行构建；
第一航段模型构建模块，用于通过对所述第一起始点、第一终止点、第一过渡点的计算，生成所述第一航段数学模型；
第二航段模型构建模块，用于通过对所述第二起始点、第二终止点、第二过渡点的计算，生成所述第二航段数学模型；
模型验证模块，用于通过二分法对构建的模型进行验证。
在本公开的一个方面，提供一种电子设备，包括：
处理器；以及
存储器，所述存储器上存储有计算机可读指令，所述计算机可读指令被所述处理器执行时实现根据上述任意一项所述的方法。
在本公开的一个方面，提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现根据上述任意一项所述的方法。
本公开的示例性实施例中的一种基于飞行平台的航线准时到达模型设计方法，属于航线规划领域。其中，该方法包括：基于飞行平台模型对航线进行规划，生成航线规划准时到达预设方案，基于所述航线规划准时到达预设方案对所述航线进行构建，生成第一航段、第二航段；通过对各起始点、终止点、过渡点的计算，生成第一航段数学模型、第二航段数学模型。之后基于二分法，通过对所述第一航段数学模型、第二航段数学模型进行循环计算，完成航线准时到达模型的设计方法。该方法将准时到达逻辑转换为数学模型，实现了准时到达模型功能的转化，填补了国内航线规划任务中准时到达功能实现的空白，并通过一种简单的数学模型求解方法完成准时到达数学模型的求解，实现了准时到达模型的设计方案。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。
附图说明
通过参照附图来详细描述其示例实施例，本公开的上述和其它特征及优点将变得更加明显。
图1示出了根据本公开一示例性实施例的一种基于飞行平台的航线准时到达模型设计方法的流程图；
图2示出了根据本公开一示例性实施例的一种基于飞行平台的航线准时到达模型设计方法的计算逻辑流程图；
图3示出了根据本公开一示例性实施例的一种基于飞行平台的航线准时到达模型设计装置的示意框图；
图4示意性示出了根据本公开一示例性实施例的电子设备的框图；
图5示意性示出了根据本公开一示例性实施例的计算机可读存储介质的示意图。
具体实施方式
现在将参考附图更全面地描述示例实施例。然而，示例实施例能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施例；相反，提供这些实施例使得本公开将全面和完整，并将示例实施例的构思全面地传达给本领域的技术人员。在图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略对它们的重复描述。
此外，所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本公开的实施例的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本公开的技术方案而没有所述特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组元、材料、装置、步骤等。在其它情况下，不详细示出或描述公知结构、方法、装置、实现、材料或者操作以避免模糊本公开的各方面。
附图中所示的方框图仅仅是功能实体，不一定必须与物理上独立的实体相对应。即，可以采用软件形式来实现这些功能实体，或在一个或多个软件硬化的模块中实现这些功能实体或功能实体的一部分，或在不同网络和/或处理器装置和/或微控制器装置中实现这些功能实体。
在本示例实施例中，首先提供了一种基于飞行平台的航线准时到达模型设计方法；参考图1中所示，该一种基于飞行平台的航线准时到达模型设计方法可以包括以下步骤：
步骤S110，基于飞行平台模型对航线进行规划，生成航线规划准时到达预设方案，基于所述航线规划准时到达预设方案对所述航线进行构建，生成第一航段、第二航段。
步骤S120，所述第一航段包括，第一起始点、第一终止点、第一过渡点、第一预设航段，通过对所述第一起始点、第一终止点、第一过渡点的计算，生成第一航段数学模型。
步骤S130，所述第二航段包括，第二起始点、第二终止点、第二过渡点、第二预设航段，通过对所述第二起始点、第二终止点、第二过渡点的计算，生成第二航段数学模型。
步骤S140，基于二分法，通过对所述第一航段数学模型、第二航段数学模型进行循环计算，完成航线准时到达模型的设计方法。
本公开的示例性实施例中的一种基于飞行平台的航线准时到达模型设计方法，属于航线规划领域。其中，该方法包括：基于飞行平台模型对航线进行规划，生成航线规划准时到达预设方案，基于所述航线规划准时到达预设方案对所述航线进行构建，生成第一航段、第二航段；通过对各起始点、终止点、过渡点的计算，生成第一航段数学模型、第二航段数学模型。之后基于二分法，通过对所述第一航段数学模型、第二航段数学模型进行循环计算，完成航线准时到达模型的设计方法。该方法将准时到达逻辑转换为数学模型，实现了准时到达模型功能的转化，填补了国内航线规划任务中准时到达功能实现的空白，并通过一种简单的数学模型求解方法完成准时到达数学模型的求解，实现了准时到达模型的设计方案。
下面，将对本示例实施例中的一种基于飞行平台的航线准时到达模型设计方法进行进一步的说明。
在模版配置步骤S110中，可以基于飞行平台模型对航线进行规划，生成航线规划准时到达预设方案，基于所述航线规划准时到达预设方案对所述航线进行构建，生成第一航段、第二航段。
在本示例的实施例中，基于飞行平台模型性能参数、起飞时间、挂载方案、装载燃油，通过对所述航线进行准时到达规划，生成所述航线规划准时到达预设方案；基于所述航线规划准时到达预设方案，通过对所述航线中预设航线点进行准时到达设计，生成第一航段、第二航段。
即，为方便表述，我们首先令航线规划为第一航段（起飞航段）、第二航段（非起飞航段），而航段又是由航段起始点（线上点）、航段终止点（线上点）、过渡点（航段上的加速点、减速点、改平点、下降点、延时点统称为该航段的过渡点，一般情况下只有改平点作为过渡点）、航段本身构成。之后以飞行平台模型的性能参数、起飞时间、挂载方案、装载燃油为依据，并假设航段风速恒定、航线温度恒定，起飞时间根据飞行平台性能设置为常数，起飞油耗、距离、时间为常数，飞行阻力系数根据飞行挂载方案与飞行平台性能确定为固定常数，巡航为等真速巡航。最后从第一航段（起飞航段）开始计算，并将航线规划中航线点准时到达技术方案分为下列多种准时到达情况进行逻辑设计。
在模版配置步骤S120中，所述第一航段包括，第一起始点、第一终止点、第一过渡点、第一预设航段，通过对所述第一起始点、第一终止点、第一过渡点的计算，生成第一航段数学模型。
在本示例的实施例中，如图2所示，基于航线规划准时到达预设方案，当预设所述第一起始点是第一准时到达起点，预设所述第一终止点不是第一准时到达终点时，将预设起飞时间与第一准时到达起点准时到达时间比较，不相等则调整起飞时间直到与准时到达时间相等。
基于航线规划准时到达预设方案，当预设所述第一起始点不是第一准时到达起点，预设所述第一终止点是第一准时到达终点时，将根据预设起飞时间计算到第一终止点的时间与第一准时到达终点准时到达时间做比较，不相等则根据相差时长，调整预设起飞时间直到相等。
基于航线规划中的准时到达预设方案，当预设所述第一起始点是第一准时到达起点，预设所述第一终止点是第一准时到达终点时，将根据预设起飞时间计算到第一终止点的时间与预设起始时间的时间差，在所述第一过渡点构建速度数学模型，通过计算所述速度数学模型、调整预设起飞时间，完成所述第一航段数学模型设计。
在本示例的实施例中，如图2所示，通过计算所述预设起飞时间与第一准时到达终点时间的时间差，生成第一预设时间差；通过计算所述第一准时到达起点时间与第一准时到达终点时间的时间差，生成第一规划时间差/>。
当所述第一预设时间差大于第一规划时间差时，即，，在所述第一过渡点中（过渡点中的改平点后）添加第一加速点，基于第一加速点构建第一加速数学模型，使/>和/>相等。模型构建如下：
;
其中，分别为起飞耗时、第一加速模型加速耗时、等真速巡航耗时、航段终止点准时到达时刻、航段起始点准时到达时刻；
分别为起飞油耗、第一加速模型加速油耗、按指定距离等真速巡航油耗、飞行平台起飞时携带燃油；
分别为起飞距离、第一加速模型加速距离、等真速巡航距离、起飞航段总距离；
分别为未设置准时到达点时的默认航速、第一航段加速目标速度、飞行平台最大速度；
分别为飞行平台开始巡航时的总重、飞行平台开始加速时的总重。
当所述第一预设时间差小于第一规划时间差时，即，，在所述第一过渡点中（过渡点中的改平点后）添加第一减速点，基于第一减速点构建第一减速数学模型，使/>和/>相等，模型构建如下：
,
;
其中，分别为起飞耗时、第一减速模型减速耗时、等真速巡航耗时、航段终止点准时到达时刻、航段起始点准时到达时刻；
分别为起飞油耗、第一减速模型减速油耗、按指定距离等真速巡航油耗、飞行平台起飞时携带燃油；
分别为起飞距离、第一减速模型减速距离、等真速巡航距离、起飞航段总距离；
分别为未设置准时到达点时的默认航速、第一航段减速目标速度、飞行平台最小速度（飞行平台的最小速度是指保证最小推力的速度，而非飞行平台性能模型的最小速度）；
分别为飞行平台开始巡航时的总重、飞行平台开始减速时的总重。
当所述第一预设时间差小于第一规划时间差时，在所述第一过渡点中（过渡点中的改平点后）添加第一延时点，延时时间为。
在模版配置步骤S130中，所述第二航段包括，第二起始点、第二终止点、第二过渡点、第二预设航段，通过对所述第二起始点、第二终止点、第二过渡点的计算，生成所述第二航段数学模型。
在本示例的实施例中，如图2所示，基于航线规划中的准时到达预设方案，当预设所述第二起始点不是第二准时到达起点。即，第二航段终止点之前的航线点都不是预设准时到达点，预设所述第二终止点是第二准时到达终点时，通过调整第一航段（起飞航段）预设起飞时间。
基于航线规划中的准时到达预设方案，当预设所述第二起始点是第二准时到达起点，预设所述第二终止点是第二准时到达终点时。即，第二准时到达终点之前的线上点存在一个及以上准时到达点时，从第二航段（非起始航段）终止点向前寻找，找到的第一个准时到达点设置为第二准时到达起点，在所述第二过渡点构建速度数学模型，通过计算所述速度数学模型、调整预设起飞时间，完成所述第二航段数学型设计。
在本示例的实施例中，如图2所示，通过计算所述第二准时到达起点时间与第二终止点时间的时间差，生成第二预设时间差t1；通过计算所述第二准时到达起点时间与第二准时到达终点时间的时间差，生成第二规划时间差t2。
当所述第二预设时间差大于第二规划时间差时，在所述第二过渡点中（过渡点中的改平点后）添加第二加速点，基于第二加速点构建第二加速数学模型，模型构建如下：
;
其中分别为第二加速模型加速耗时、等真速巡航耗时、航段终止点准时到达时刻、航段起始点准时到达时刻；
分别为第二加速模型加速油耗、按指定距离等真速巡航油耗、飞行平台起始点携带燃油；
分别为第二加速模型加速距离、等真速巡航距离、航段总距离；
分别为未设置准时到达点时的航速、第二航段加速目标速度、飞行平台最大速度；
分别为飞行平台开始巡航时的总重、飞行平台开始加速时的总重；
当所述第二预设时间差小于第二规划时间差时，在所述第二过渡点中（过渡点中的改平点后）添加第二减速点，基于第二减速点构建第二减速数学模型，模型构建如下：
;
其中，分别为第二减速模型减速耗时、等真速巡航耗时、航段终止点准时到达时刻、航段起始点准时到达时刻；
分别为第二减速模型减速油耗、按指定距离等真速巡航油耗、飞行平台起飞时携带燃油；
分别为第二减速模型减速距离、等真速巡航距离、航段总距离；
分别为未设置准时到达点时的航速、第二航段减速目标速度、飞行平台最小速度（飞行平台的最小速度是指保证最小推力的速度，而非飞行平台性能模型的最小速度）；
分别为飞行平台开始巡航时的总重、飞行平台开始加速时的总重。
当所述第二预设时间差小于第二规划时间差时，在所述第二过渡点中（过渡点中的改平点后）添加第二延时点，延时时间为t2-t1。
在模版配置步骤S140中，基于二分法，通过对所述第一航段数学模型、第二航段数学模型进行循环计算，完成航线准时到达模型的设计方法。
在本示例的实施例中，基于二分法，通过预设迭代次数，生成数学模型循环算法，基于所述数学模型循环算法，计算所述第一加速数学模型、第一减速数学模型、第二加速数学模型、第二减速数学模型，完成航线准时到达模型的设计方法。
即，首先基于上述第一加速数学模型、第一减速数学模型、第二加速数学模型、第二减速数学模型，令：
,
,
,
,
之后，设置迭代次数上限，通过以下循环算法流程计算第一加速数学模型，得到能使目标准时到达的速度：
第一步，令，如果/>则/>，如果则/>，寻得目标速度/>算法结束；
第二步，令，如果/>则/>，算法结束，否则转至下一步；
第三步，如果则/>，如果/>则，转至第二步。
计算第二加速数学模型时，将上述流程中的 T1换为 T3，得到能使目标准时到达的速度。
计算第一减速数学模型时，通过以下循环算法流程，得到能使目标准时到达的速度：
第一步，令，如果/>则/>，如果/>则/>，寻得目标速度/>算法结束；
第二步，令，如果/>则/>，算法结束，否则转至下一步；
第三步，如果则/>，如果/>则，转至第二步。
计算第二减速数学模型时，将上述流程中的 T2换为T4，得到能使目标准时到达的速度。
需要说明的是，尽管在附图中以特定顺序描述了本公开中方法的各个步骤，但是，这并非要求或者暗示必须按照该特定顺序来执行这些步骤，或是必须执行全部所示的步骤才能实现期望的结果。附加的或备选的，可以省略某些步骤，将多个步骤合并为一个步骤执行，以及/或者将一个步骤分解为多个步骤执行等。
此外，在本示例实施例中，还提供了一种基于飞行平台的航线准时到达模型设计装置。参照图3所示，该一种基于飞行平台的航线准时到达模型设计装置400可以包括：航段构建模块410、第一航段模型构建模块420、第二航段模型构建模块430以及模型验证模块440。其中：
航段构建模块410，用于通过所述航线规划准时到达预设方案对所述航线进行构建；
第一航段模型构建模块420，用于通过对所述第一起始点、第一终止点、第一过渡点的计算，生成所述第一航段数学模型；
第二航段模型构建模块430，用于通过对所述第二起始点、第二终止点、第二过渡点的计算，生成所述第二航段数学模型；
模型验证模块440，用于通过二分法对构建的模型进行验证。
上述中各一种基于飞行平台的航线准时到达模型设计装置模块的具体细节已经在对应的一种基于飞行平台的航线准时到达模型设计方法中进行了详细的描述，因此此处不再赘述。
应当注意，尽管在上文详细描述中提及了一种基于飞行平台的航线准时到达模型设计装置400的若干模块或者单元，但是这种划分并非强制性的。实际上，根据本公开的实施方式，上文描述的两个或更多模块或者单元的特征和功能可以在一个模块或者单元中具体化。反之，上文描述的一个模块或者单元的特征和功能可以进一步划分为由多个模块或者单元来具体化。
此外，在本公开的示例性实施例中，还提供了一种能够实现上述方法的电子设备。
所属技术领域的技术人员能够理解，本发明的各个方面可以实现为系统、方法或程序产品。因此，本发明的各个方面可以具体实现为以下形式，即：完全的硬件实施例、完全的软件实施例（包括固件、微代码等），或硬件和软件方面结合的实施例，这里可以统称为“电路”、“模块”或“系统”。
下面参照图4来描述根据本发明的这种实施例的电子设备500。图5显示的电子设备500仅仅是一个示例，不应对本发明实施例的功能和使用范围带来任何限制。
如图4所示，电子设备500以通用计算设备的形式表现。电子设备500的组件可以包括但不限于：上述至少一个处理单元510、上述至少一个存储单元520、连接不同系统组件（包括存储单元520和处理单元510）的总线530、显示单元540。
其中，所述存储单元存储有程序代码，所述程序代码可以被所述处理单元510执行，使得所述处理单元510执行本说明书上述“示例性方法”部分中描述的根据本发明各种示例性实施例的步骤。例如，所述处理单元510可以执行如图1中所示的步骤S110至步骤S140。
存储单元520可以包括易失性存储单元形式的可读介质，例如随机存取存储单元（RAM）5201和/或高速缓存存储单元5202，还可以进一步包括只读存储单元（ROM）5203。
存储单元520还可以包括具有一组（至少一个）程序模块5203的程序/实用工具5204，这样的程序模块5205包括但不限于：操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据，这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。
总线可以为表示几类总线结构中的一种或多种，包括存储单元总线或者存储单元控制器、外围总线、图形加速端口、处理单元或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。
电子设备500也可以与一个或多个外部设备570（例如键盘、指向设备、蓝牙设备等）通信，还可与一个或者多个使得用户能与该电子设备500交互的设备通信，和/或与使得该电子设备500能与一个或多个其它计算设备进行通信的任何设备（例如路由器、调制解调器等等）通信。这种通信可以通过输入/输出（I/O）接口550进行。并且，电子设备500还可以通过网络适配器560与一个或者多个网络（例如局域网（LAN），广域网（WAN）和/或公共网络，例如因特网）通信。如图所示，网络适配器560通过总线与电子设备500的其它模块通信。应当明白，尽管图中未示出，可以结合电子设备500使用其它硬件和/或软件模块，包括但不限于：微代码、设备驱动器、冗余处理单元、外部磁盘驱动阵列、RAID系统、磁带驱动器以及数据备份存储系统等。
通过以上的实施例的描述，本领域的技术人员易于理解，这里描述的示例实施例可以通过软件实现，也可以通过软件结合必要的硬件的方式来实现。因此，根据本公开实施例的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质（可以是CD-ROM，U盘，移动硬盘等）中或网络上，包括若干指令以使得一台计算设备（可以是个人计算机、服务器、终端装置、或者网络设备等）执行根据本公开实施例的方法。
在本公开的示例性实施例中，还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有能够实现本说明书上述方法的程序产品。在一些可能的实施例中，本发明的各个方面还可以实现为一种程序产品的形式，其包括程序代码，当所述程序产品在终端设备上运行时，所述程序代码用于使所述终端设备执行本说明书上述“示例性方法”部分中描述的根据本发明各种示例性实施例的步骤。
参考图5所示，描述了根据本发明的实施例的用于实现上述方法的程序产品600，其可以采用便携式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)并包括程序代码，并可以在终端设备，例如个人电脑上运行。然而，本发明的程序产品不限于此，在本文件中，可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。
所述程序产品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为但不限于电、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。
计算机可读信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了可读程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。可读信号介质还可以是可读存储介质以外的任何可读介质，该可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。
可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于无线、有线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。
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。在涉及远程计算设备的情形中，远程计算设备可以通过任意种类的网络，包括局域网（LAN）或广域网（WAN），连接到用户计算设备，或者，可以连接到外部计算设备（例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接）。
此外，上述附图仅是根据本发明示例性实施例的方法所包括的处理的示意性说明，而不是限制目的。易于理解，上述附图所示的处理并不表明或限制这些处理的时间顺序。另外，也易于理解，这些处理可以是例如在多个模块中同步或异步执行的。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本公开的其他实施例。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由权利要求指出。
应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限。

Claims (6)

1.一种基于飞行平台的航线准时到达模型设计方法，其特征在于，所述方法包括：
基于飞行平台模型对航线进行规划，生成航线规划准时到达预设方案，基于所述航线规划准时到达预设方案对所述航线进行构建，生成第一航段、第二航段；
所述第一航段包括，第一起始点、第一终止点、第一过渡点、第一预设航段，通过对所述第一起始点、第一终止点、第一过渡点的计算，生成第一航段数学模型；
所述第二航段包括，第二起始点、第二终止点、第二过渡点、第二预设航段，通过对所述第二起始点、第二终止点、第二过渡点的计算，生成第二航段数学模型；
基于二分法，通过对所述第一航段数学模型、所述第二航段数学模型进行循环计算，完成航线准时到达模型的设计方法；
所述方法还包括：
基于航线规划准时到达预设方案，当预设所述第一起始点是第一准时到达起点，预设所述第一终止点不是第一准时到达终点时，通过调整预设起飞时间，完成所述第一航段数学模型设计；
基于航线规划准时到达预设方案，当预设所述第一起始点不是第一准时到达起点，预设所述第一终止点是第一准时到达终点时，通过调整预设起飞时间，完成所述第一航段数学模型设计；
基于航线规划中的准时到达预设方案，当预设所述第一起始点是第一准时到达起点，预设所述第一终止点是第一准时到达终点时，在所述第一过渡点构建速度数学模型，通过计算所述速度数学模型、调整预设起飞时间，完成所述第一航段数学模型设计；
通过计算所述预设起飞时间与第一准时到达终点时间的时间差，生成第一预设时间差；通过计算第一准时到达起点时间与第一准时到达终点时间的时间差，生成第一规划时间差/>；
当所述第一预设时间差大于第一规划时间差时，即，，在所述第一过渡点中添加第一加速点，基于第一加速点构建第一加速数学模型，使/>和/>相等；模型构建如下：
，
其中，
分别为起飞耗时、第一加速模型加速耗时、等真速巡航耗时、航段终止点准时到达时刻、航段起始点准时到达时刻；
分别为起飞油耗、第一加速模型加速油耗、按指定距离等真速巡航油耗、飞行平台起飞时携带燃油；
分别为起飞距离、第一加速模型加速距离、等真速巡航距离、起飞航段总距离；
分别为未设置准时到达点时的默认航速、第一航段加速目标速度、飞行平台最大速度；
分别为飞行平台开始巡航时的总重、飞行平台开始加速时的总重；
当所述第一预设时间差小于第一规划时间差时，即，，在所述第一过渡点中添加第一减速点，基于第一减速点构建第一减速数学模型，使/>和/>相等，模型构建如下：
，
其中，
分别为起飞耗时、第一减速模型减速耗时、等真速巡航耗时、航段终止点准时到达时刻、航段起始点准时到达时刻；
分别为起飞油耗、第一减速模型减速油耗、按指定距离等真速巡航油耗、飞行平台起飞时携带燃油；
分别为起飞距离、第一减速模型减速距离、等真速巡航距离、起飞航段总距离；
分别为未设置准时到达点时的默认航速、第一航段减速目标速度、飞行平台最小速度，所述飞行平台最小速度是指保证最小推力的速度，而非飞行平台性能模型的最小速度；
分别为飞行平台开始巡航时的总重、飞行平台开始减速时的总重；
当所述第一预设时间差小于第一规划时间差时，在所述第一过渡点中添加第一延时点，延时时间为；
所述方法还包括：
基于航线规划中的准时到达预设方案，当预设所述第二起始点不是第二准时到达起点，预设所述第二终止点是第二准时到达终点时，通过调整预设起飞时间，完成所述第二航段数学模型设计；
基于航线规划中的准时到达预设方案，当预设所述第二起始点是第二准时到达起点，预设所述第二终止点是第二准时到达终点时，在所述第二过渡点构建速度数学模型，通过计算所述速度数学模型、调整预设起飞时间，完成所述第二航段数学模型设计；
所述方法还包括：
通过计算所述第二准时到达起点时间与第二终止点时间的时间差，生成第二预设时间差t1；通过计算所述第二准时到达起点时间与第二准时到达终点时间的时间差，生成第二规划时间差t2；
当所述第二预设时间差大于第二规划时间差时，在所述第二过渡点中添加第二加速点，基于第二加速点构建第二加速数学模型，模型构建如下：
，
其中
分别为第二加速模型加速耗时、等真速巡航耗时、航段终止点准时到达时刻、航段起始点准时到达时刻；
分别为第二加速模型加速油耗、按指定距离等真速巡航油耗、飞行平台起始点携带燃油；
分别为第二加速模型加速距离、等真速巡航距离、航段总距离；
分别为未设置准时到达点时的航速、第二航段加速目标速度、飞行平台最大速度；
分别为飞行平台开始巡航时的总重、飞行平台开始加速时的总重；
当所述第二预设时间差小于第二规划时间差时，在所述第二过渡点中添加第二减速点，基于第二减速点构建第二减速数学模型，模型构建如下：
,
其中，
分别为第二减速模型减速耗时、等真速巡航耗时、航段终止点准时到达时刻、航段起始点准时到达时刻；
分别为第二减速模型减速油耗、按指定距离等真速巡航油耗、飞行平台起飞时携带燃油；
分别为第二减速模型减速距离、等真速巡航距离、航段总距离；
分别为未设置准时到达点时的航速、第二航段减速目标速度、飞行平台最小速度；
分别为飞行平台开始巡航时的总重、飞行平台开始加速时的总重；
当所述第二预设时间差小于第二规划时间差时，在所述第二过渡点中添加第二延时点，延时时间为t2-t1。
2.如权利要求1所述的一种基于飞行平台的航线准时到达模型设计方法，其特征在于，所述方法还包括：
基于飞行平台模型性能参数、起飞时间、挂载方案、装载燃油，通过对所述航线进行准时到达规划，生成所述航线规划准时到达预设方案；
基于所述航线规划准时到达预设方案，通过对所述航线中预设航线点进行准时到达设计，生成第一航段、第二航段。
3.如权利要求1所述的一种基于飞行平台的航线准时到达模型设计方法，其特征在于，所述方法还包括：
基于二分法，通过预设迭代次数，生成数学模型循环算法；
基于所述数学模型循环算法，计算所述第一加速数学模型、第一减速数学模型、第二加速数学模型、第二减速数学模型，完成航线准时到达模型的设计方法。
4.一种基于飞行平台的航线准时到达模型设计装置，所述装置采用权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，所述装置包括：
航段构建模块，用于通过所述航线规划准时到达预设方案对所述航线进行构建；
第一航段模型构建模块，用于通过对所述第一起始点、第一终止点、第一过渡点的计算，生成所述第一航段数学模型；
第二航段模型构建模块，用于通过对所述第二起始点、第二终止点、第二过渡点的计算，生成所述第二航段数学模型；
模型验证模块，用于通过二分法对构建的模型进行验证。
5.一种电子设备，其特征在于，包括处理器以及存储器，所述存储器上存储有计算机可读指令，所述计算机可读指令被所述处理器执行时实现根据权利要求1至3中任一项所述的方法。
6.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现根据权利要求1至3中任一项所述方法。
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109615937A (zh) * 2019-01-18 2019-04-12 南京航空航天大学 航段运行时间优化计算装置
CN114897343A (zh) * 2022-05-07 2022-08-12 邹国良 一种航班时刻资源优化配置方法和装置
CN116259197A (zh) * 2022-10-31 2023-06-13 亿航智能设备（广州）有限公司 基于实时环境变量的飞行器航线调度方法、装置和系统

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2584625A (en) * 2019-05-28 2020-12-16 Sita Information Networking Computing Uk Ltd System and method for flight arrival time prediction

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109615937A (zh) * 2019-01-18 2019-04-12 南京航空航天大学 航段运行时间优化计算装置
CN114897343A (zh) * 2022-05-07 2022-08-12 邹国良 一种航班时刻资源优化配置方法和装置
CN116259197A (zh) * 2022-10-31 2023-06-13 亿航智能设备（广州）有限公司 基于实时环境变量的飞行器航线调度方法、装置和系统

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
基于知识图谱的直升机飞行指挥模型研究;齐小谦;张睿;司召峰;王炳翮;夏丛亮;;无线电工程(第01期);全文 *

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