CN117311396B - 飞行监控方法、装置、设备及介质 - Google Patents
飞行监控方法、装置、设备及介质 Download PDFInfo
- Publication number
- CN117311396B CN117311396B CN202311617752.8A CN202311617752A CN117311396B CN 117311396 B CN117311396 B CN 117311396B CN 202311617752 A CN202311617752 A CN 202311617752A CN 117311396 B CN117311396 B CN 117311396B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- flight
- data
- module
- aircraft
- orbit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 74
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 title claims abstract description 60
- 238000004088 simulation Methods 0.000 claims abstract description 106
- 238000012937 correction Methods 0.000 claims abstract description 72
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 claims abstract description 26
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 26
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 24
- 238000004590 computer program Methods 0.000 claims description 10
- 238000012806 monitoring device Methods 0.000 claims description 6
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000007726 management method Methods 0.000 description 14
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 230000006399 behavior Effects 0.000 description 5
- 238000004422 calculation algorithm Methods 0.000 description 4
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 3
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 3
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 238000007405 data analysis Methods 0.000 description 2
- 230000006870 function Effects 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 206010000117 Abnormal behaviour Diseases 0.000 description 1
- 238000012351 Integrated analysis Methods 0.000 description 1
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 238000013475 authorization Methods 0.000 description 1
- 229910052792 caesium Inorganic materials 0.000 description 1
- TVFDJXOCXUVLDH-UHFFFAOYSA-N caesium atom Chemical compound [Cs] TVFDJXOCXUVLDH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 230000010485 coping Effects 0.000 description 1
- 238000005538 encapsulation Methods 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 1
- 230000008571 general function Effects 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000010801 machine learning Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 1
- 238000013468 resource allocation Methods 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
- 238000012549 training Methods 0.000 description 1
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 1
- 238000012800 visualization Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T17/00—Three dimensional [3D] modelling, e.g. data description of 3D objects
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Graphics (AREA)
- Geometry (AREA)
- Software Systems (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Traffic Control Systems (AREA)
Abstract
本发明提供一种飞行监控方法、装置、设备及介质，涉及辅助飞行技术领域，该方法包括：从飞行器监控界面显示模块中获取目标飞行器在飞行过程中的实时飞行轨迹；从飞行轨道仿真模型的飞行器及轨道数字孪生界面显示模块中获取目标飞行器对应的仿真飞行轨迹；在实时飞行轨迹偏离所述仿真飞行轨迹的情况下，生成纠正指令，纠正指令用于指示发送目标纠正决策至目标飞行器；飞行轨道仿真模型是利用三维数字孪生建模技术结合运行目标飞行器的飞行轨道数据而生成的；飞行轨道数据是从分布式存储模块中提取的安全控制管道中的飞行数据。本发明利用数字孪生技术与辅助飞行技术相结合，降低飞行器在飞行过程中的安全隐患，提升了乘客以及飞行器的安全性。
Description
技术领域
本发明涉及辅助飞行技术领域，尤其涉及一种飞行监控方法、装置、设备及介质。
背景技术
飞行器的引导、导航和控制系统包括飞行器上的航空电子设备和相关支持系统，飞行器上的航空电子设备包括可能作为飞行管理系统的一部分的自动驾驶仪，自动驾驶仪可用于控制飞行器，而无需人工操作者的持续动手控制。
然而飞行器在飞行过程中，若出现飞行轨道偏离的情况，会导致出现安全隐患，影响到乘客以及飞行器的安全。
发明内容
本发明提供一种飞行监控方法、装置、设备及介质，用以解决现有飞行器在出现飞行轨道偏离的情况下存在安全隐患的技术问题。
第一方面，本发明提供了一种飞行监控方法，包括：
从飞行器监控界面显示模块中获取目标飞行器在飞行过程中的实时飞行轨迹，所述实时飞行轨迹是根据飞行高度、经纬度信息、起飞时间以及飞行距离生成的；从飞行轨道仿真模型的飞行器及轨道数字孪生界面显示模块中获取目标飞行器对应的仿真飞行轨迹；
在所述实时飞行轨迹偏离所述仿真飞行轨迹的情况下，生成纠正指令，所述纠正指令用于指示发送目标纠正决策至目标飞行器；
所述飞行轨道仿真模型是利用三维数字孪生建模技术结合运行目标飞行器的飞行轨道数据而生成的；
所述飞行轨道数据是从分布式存储模块中提取的安全控制管道中的飞行数据。
根据本发明提供的飞行监控方法，在从飞行轨道仿真模型的飞行器及轨道数字孪生界面显示模块中获取目标飞行器对应的仿真飞行轨迹之前，所述方法还包括：
根据所述飞行轨道数据构建分布式仿真引擎中间件模块；
仿真运行所述分布式仿真引擎中间件模块，获取仿真飞行数据；
根据所述仿真飞行数据生成三维数字孪生轨道模块；
根据所述分布式仿真引擎中间件模块、所述三维数字孪生轨道模块以及所述飞行器及轨道数字孪生界面显示模块，构建所述飞行轨道仿真模型；
其中，所述分布式仿真引擎中间件模块包括资源虚拟模块、应用管控模块、服务调度模块以及通信链路模块；
所述资源虚拟模块用于资源虚拟化，所述应用管控模块用于应用管控的服务框架，所述服务调度模块用于服务调度，所述通信链路模块用于数据访问。
根据本发明提供的飞行监控方法，所述根据所述仿真飞行数据生成三维数字孪生轨道模块，包括：
根据所述仿真飞行数据构建数字轨道模型；
融合飞行传感数据至所述数字轨道模型，生成所述三维数字孪生轨道模块；
所述飞行传感数据是根据飞行传感器采集确定的。
根据本发明提供的飞行监控方法，所述在所述实时飞行轨迹偏离所述仿真飞行轨迹的情况下，生成纠正指令，包括：
在所述实时飞行轨迹偏离所述仿真飞行轨迹的情况下，确定目标偏离数据；
根据所述目标偏离数据，从预设纠正集中确定出目标纠正决策；
根据所述目标纠正决策生成所述纠正指令；
所述预设纠正集是根据每一预设偏离数据与每一预设纠正决策的对应关系确定的。
根据本发明提供的飞行监控方法，所述目标偏离数据包括位置偏移数据、高度偏移数据、速度偏移数据、环境因素数据以及时间戳数据；
所述确定目标偏离数据，包括：
确定所述实时飞行轨迹偏离所述仿真飞行轨迹的情况下的所有原始偏离数据；
对于每一原始偏离数据，确定所述原始偏离数据对应的数据类型；
在所述原始偏离数据不在所述数据类型对应的预设数据范围内的情况下，确定所述原始偏离数据为所述目标偏离数据。
根据本发明提供的飞行监控方法，在生成纠正指令之后，所述方法还包括：
存储所述实时飞行轨迹、所述仿真飞行轨迹以及所述纠正指令至所述分布式存储模块。
第二方面，本发明提供了一种飞行监控装置，包括：
获取单元，所述获取单元用于从飞行器监控界面显示模块中获取目标飞行器在飞行过程中的实时飞行轨迹，所述实时飞行轨迹是根据飞行高度、经纬度信息、起飞时间以及飞行距离生成的；从飞行轨道仿真模型的飞行器及轨道数字孪生界面显示模块中获取目标飞行器对应的仿真飞行轨迹；
生成单元，所述生成单元用于在所述实时飞行轨迹偏离所述仿真飞行轨迹的情况下，生成纠正指令，所述纠正指令用于指示发送目标纠正决策至目标飞行器；
所述飞行轨道仿真模型是利用三维数字孪生建模技术结合运行目标飞行器的飞行轨道数据而生成的；
所述飞行轨道数据是从分布式存储模块中提取的安全控制管道中的飞行数据。
第三方面，本发明还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现所述的飞行监控方法。
第四方面，本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述飞行监控方法。
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，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任一项所述的飞行监控方法。
本发明提供了一种飞行监控方法、装置、设备及介质，从分布式存储模块中提取的安全控制管道中的飞行数据，利用三维数字孪生建模技术结合运行目标飞行器的飞行轨道数据而生成飞行轨道仿真模型，从飞行器监控界面显示模块中获取目标飞行器在飞行过程中的实时飞行轨迹；从飞行轨道仿真模型的飞行器及轨道数字孪生界面显示模块中获取目标飞行器对应的仿真飞行轨迹；在所述实时飞行轨迹偏离所述仿真飞行轨迹的情况下，生成纠正指令，所述纠正指令用于指示发送目标纠正决策至目标飞行器。本发明利用数字孪生技术与辅助飞行技术相结合，降低了飞行器在飞行过程中的安全隐患，提升了乘客以及飞行器的安全性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，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是本发明提供的飞行监控方法的流程示意图之一；
图2是本发明提供的飞行监控方法的流程示意图之二；
图3是本发明提供的模块连接示意图；
图4是本发明提供的飞行监控装置的结构示意图；
图5是本发明提供的电子设备的结构示意图。
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，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
数字孪生是指物理产品在虚拟空间中的数字模型，包含了从产品构思到产品退市全生命周期的产品信息。数字孪生不仅与真实空间中的产品规格，几何模型，材料性能，仿真数据等信息形似，而且还能通过安装在产品上的传感器反馈回来的数据，反映产品运行状况。
飞行器的引导、导航和控制系统包括飞行器上的航空电子设备和相关支持系统。飞行器上的航空电子设备可以包括可能作为飞行管理系统的一部分的自动驾驶仪。自动驾驶仪可用于控制飞行器，而无需人工操作者（例如，飞行器驾驶员或副驾驶员）的持续动手控制。自动驾驶仪不能取代人类操作者；相反，自动驾驶仪是协助人类操作者控制飞行器的。在某些情况下，自动驾驶仪可使人类操作者能够专注于飞行器操作的更广泛方面，例如监测天气和/或飞行器的其他方面。飞行器在飞行过程中，若出现飞行轨道偏离的情况，会导致出现安全隐患，影响到乘客以及飞行器的安全，为了降低安全隐患，本发明将数字孪生技术与辅助飞行技术相结合，图1是本发明提供的飞行监控方法的流程示意图之一，所述飞行监控方法，包括：
步骤101、从飞行器监控界面显示模块中获取目标飞行器在飞行过程中的实时飞行轨迹，所述实时飞行轨迹是根据飞行高度、经纬度信息、起飞时间以及飞行距离生成的；从飞行轨道仿真模型的飞行器及轨道数字孪生界面显示模块中获取目标飞行器对应的仿真飞行轨迹。
在步骤101中，本发明从分布式存储模块中提取的安全控制管道中的飞行数据，所述分布式存储模块中存储有所有实时数据以及历史数据，本发明中的后续所有实时飞行数据以及仿真飞行数据也会存储至所述分布式存储模块中。
可选地，本发明首先获取安全控制管道中的飞行数据，存入至系统的分布式存储模块中，在需要构建飞行轨道仿真模型的情况下，再从分布式存储模块中提取的安全控制管道中的飞行数据。
可选地，所述飞行轨道仿真模型是利用三维数字孪生建模技术结合运行目标飞行器的飞行轨道数据而生成的，本发明在获取到飞行轨道数据后，运行目标飞行器的飞行轨道数据，并利用三维数字孪生建模技术，生成所述飞行轨道仿真模型。
可选地，根据飞行高度、经纬度信息、起飞时间以及飞行距离生成目标飞行器在飞行过程中的实时飞行轨迹，进而从飞行器监控界面显示模块中获取目标飞行器在飞行过程中的实时飞行轨迹。
可选地，在生成所述飞行轨道仿真模型后，从飞行轨道仿真模型的飞行器及轨道数字孪生界面显示模块中获取目标飞行器对应的仿真飞行轨迹。
可选地，本发明根据飞行器的飞行轨道数据，在服务器上进行仿真运行与轨道计算，采用三维数字孪生建模仿真，构建所述飞行轨道仿真模型，目标飞行器在飞行过程中，对目标飞行器的飞行状态进行监测，通过飞行器监控界面显示模块和飞行器及轨道数字孪生界面显示模块获取监测数据，所述监测数据包括仿真轨迹数据以及飞行路线预测数据。
可选地，从飞行器监控界面显示模块中获取目标飞行器在飞行过程中的实时飞行轨迹，所述实时飞行轨迹是通过综合分析飞行高度、经纬度信息、起飞时间和飞行距离等多个要素生成的。所述实时飞行轨迹提供了详尽的数据，展示了目标飞行器在大气中的精准位置，让操作人员随时了解目标飞行器的当前状态。
同时，本发明还从飞行轨道仿真模型的飞行器及轨道数字孪生界面显示模块中获取目标飞行器对应的仿真飞行轨迹，所述目标飞行器对应的仿真飞行轨迹是经过高度精细化的数学建模和仿真算法计算得出，综合考虑了飞行器的动力学特性、气象条件、地理环境等多个因素，通过仿真计算，可以模拟各种飞行情景，包括不同气象条件下的飞行、特殊地理环境下的飞行等，以使得能够提前预知并应对各种可能出现的飞行挑战。
本领域技术人员理解，上述两种飞行轨迹数据的获取为本发明提供了全面的视角，不仅确保了实时飞行器位置的准确性，也为本发明提供了深入了解飞行器性能、应对紧急情况、提高飞行效率等方面的关键信息。这种多维度的数据分析，使得本发明能够更加全面、深入地了解飞行器的状态，为飞行操作提供更精准、可靠的支持。
步骤102、在所述实时飞行轨迹偏离所述仿真飞行轨迹的情况下，生成纠正指令，所述纠正指令用于指示发送目标纠正决策至目标飞行器。
在步骤102中，在所述实时飞行轨迹偏离所述仿真飞行轨迹的情况下，生成纠正指令，包括：在所述实时飞行轨迹偏离所述仿真飞行轨迹的情况下，确定目标偏离数据；根据所述目标偏离数据，从预设纠正集中确定出目标纠正决策，根据所述目标纠正决策生成所述纠正指令。
可选地，本发明根据飞行器实时监测数据与飞行轨道模型中飞行器仿真的数据进行计算，判断飞行器飞行是否存在偏离轨道的行为，若判定飞行器存在偏离轨道的行为，通过飞行轨道仿真模型生成纠正决策，将生成的纠正决策，反馈给真实飞行器系统，同步执行，纠正飞行器偏离的轨道。
可选地，所述预设纠正集是根据每一预设偏离数据与每一预设纠正决策的对应关系确定的，本发明可以采用强化学习算法，用Actor-Critic网络，将策略评估和策略改进分离，并自动生成纠正的决策方案，通过工作人员设定的偏离数据以及相关解决决策构建的飞行轨道偏离纠正训练集进行训练，形成预设纠正集。
可选地，本发明根据飞行器实时监测数据与飞行轨道模型中飞行器仿真数据进行分析计算，判断目标飞行器在飞行过程中是否存在偏离轨道的行为，若未判定目标飞行器存在偏离轨道的行为，则继续进行目标飞行器的飞行轨道偏离监控；若判定目标飞行器存在偏离轨道的行为，将飞行偏离轨道的偏离数据输入至飞行轨道仿真模型中，从而生成纠正决策，将生成的纠正决策，反馈给真实飞行器系统同步执行，进一步地，将此次飞行轨道偏离相关的数据进行记录，并进行保存，生成飞行轨道异常日志。
可选地，所述目标偏离数据包括位置偏移数据、高度偏移数据、速度偏移数据、环境因素数据以及时间戳数据；
所述确定目标偏离数据，包括：
确定所述实时飞行轨迹偏离所述仿真飞行轨迹的情况下的所有原始偏离数据；
对于每一原始偏离数据，确定所述原始偏离数据对应的数据类型；
在所述原始偏离数据不在所述数据类型对应的预设数据范围内的情况下，确定所述原始偏离数据为所述目标偏离数据。
可选地，所述位置偏移数据包括飞行器当前位置和预期位置之间的水平和垂直偏移数据，用以描述实际飞行轨迹与预期轨迹之间的偏移情况，此时所述实时飞行轨迹偏离所述仿真飞行轨迹的情况下的所有原始偏离数据即为飞行器当前位置和预期位置之间的水平偏移差值，和/或，垂直偏移差值，进一步地，确定所述位置偏移数据对应的预设数据范围，在所述飞行器当前位置和预期位置之间的水平偏移差值，和/或，垂直偏移差值不在预设数据范围内的情况下，确定所述水平偏移差值，和/或，垂直偏移差值为所述目标偏离数据。
可选地，所述高度偏移数据用于描述实际飞行高度与预期飞行高度之间的差异，可以指出飞行器是否偏离了安全飞行高度范围，此时所述实时飞行轨迹偏离所述仿真飞行轨迹的情况下的所有原始偏离数据即为实际飞行高度与预期飞行高度之间的差值。
可选地，所述速度偏移数据包括实际飞行速度与预期飞行速度之间的差异，用以判断飞行器是否过快或过慢，从而影响了飞行轨迹，此时所述实时飞行轨迹偏离所述仿真飞行轨迹的情况下的所有原始偏离数据即为实际飞行速度与预期飞行速度之间的差值。
可选地，所述环境因素数据包括飞行器周围气象条件、空中交通流量等因素的数据，这些因素可能导致飞行器偏离原定轨迹；所述时间戳数据为记录数据生成的时间戳，用以确保纠正指令的时效性和准确性。
可选地，在生成纠正指令之后，所述方法还包括：
存储所述实时飞行轨迹、所述仿真飞行轨迹以及所述纠正指令至所述分布式存储模块。
可选地，所述分布式存储模块提供了大容量的存储空间，便于海量实时数据和仿真数据的存储，本发明可以在实际飞行以及仿真飞行的过程中，将所述实时飞行轨迹、所述仿真飞行轨迹以及所述纠正指令存储至所述分布式存储模块，以供工作人员对所有数据进行梳理分析，也可以为后续安全控制管道中的飞行数据的提取提供数据支撑。
本发明提供了一种飞行监控方法，从分布式存储模块中提取的安全控制管道中的飞行数据，利用三维数字孪生建模技术结合运行目标飞行器的飞行轨道数据而生成飞行轨道仿真模型，从飞行器监控界面显示模块中获取目标飞行器在飞行过程中的实时飞行轨迹；从飞行轨道仿真模型的飞行器及轨道数字孪生界面显示模块中获取目标飞行器对应的仿真飞行轨迹；在所述实时飞行轨迹偏离所述仿真飞行轨迹的情况下，生成纠正指令，所述纠正指令用于指示发送目标纠正决策至目标飞行器。本发明利用数字孪生技术与辅助飞行技术相结合，降低了飞行器在飞行过程中的安全隐患，提升了乘客以及飞行器的安全性。
图2是本发明提供的飞行监控方法的流程示意图之二，在从飞行轨道仿真模型的飞行器及轨道数字孪生界面显示模块中获取目标飞行器对应的仿真飞行轨迹之前，所述方法还包括：
步骤201、根据所述飞行轨道数据构建分布式仿真引擎中间件模块。
在步骤201中，所述分布式仿真引擎中间件模块包括资源虚拟模块、应用管控模块、服务调度模块以及通信链路模块；所述资源虚拟模块用于资源虚拟化，所述应用管控模块用于应用管控的服务框架，所述服务调度模块用于服务调度，所述通信链路模块用于数据访问。
首先，所述分布式仿真引擎中间件模块具有高度智能化和自适应性，其利用先进的算法和机器学习技术，自动识别不同类型的飞行器，并根据飞行轨道数据的实时变化，智能地调整仿真模型，确保飞行监控系统在各种复杂飞行环境下的稳定性和可靠性。
其次，所述分布式仿真引擎中间件模块具备强大的数据处理和分析能力，其内部结合了大数据处理技术，能够高效处理大规模的飞行轨道数据；实现了多维度数据分析，能够准确捕捉飞行器的实时状态，并快速反馈给监控系统，以便及时采取必要的措施，确保飞行安全。此外，所述分布式仿真引擎中间件模块还具备高度可扩展性和适应性。无论是小型民用飞机还是大型商用飞行器，无论是短途飞行还是长途航班，所述分布式仿真引擎中间件模块均能够进行精准仿真，并根据需求进行动态扩展，以应对不同规模和复杂度的飞行任务。
最重要的是，所述分布式仿真引擎中间件模块采用了先进的安全保障措施。在仿真过程中，能够识别异常行为和突发状况，自动触发应急控制程序，确保在紧急情况下能够及时、准确地应对，最大限度地降低飞行事故的发生概率。
可选地，所述资源虚拟模块用于资源虚拟化，通过部署仿真引擎软件服务，使其能够使用虚拟化环境、大数据环境、及虚拟资源中心管理能力，能够在服务定义包格式、认证授权、服务实例化方面实现完全兼容，在功能、接口等方面保持一致。
可选地，所述应用管控模块用于应用管控的服务框架，本发明通过设计管控接口，使得上层业务系统可以通过仿真中间件，对所需资源进行管控。由于各个仿真引擎软件运行时对外界暴露的接口不统一，可以根据配置文件定制容器在通用中间件中进行消息传输时的接口格式，需要各接入软件满足基本接口标准要求。
可选地，所述服务调度模块用于服务调度，所述服务调度模块支持将仿真软件整体封装到同一容器中，也支持根据需求将仿真软件各模块拆解，按照组件模板定制微服务。同时，为用户提供多租户、资源隔离、高可用的运行环境，为仿真引擎软件的安装部署、运行和弹性伸缩提供合理的资源调配策略，确保服务高可用。
可选地，所述通信链路模块用于数据访问，实现多通信介质、多协议资源接入扩展能力，支持有线网络和无线链路，可运行于多种硬件平台;总线以及平台支持基于广域网的分布式仿真，由专用信息通信网络提供所需的通信资源，其中包括了三种通信总线，分别是时间总线、指令总线、数据总线。实现系统调用、协作、支撑等功能接口的连通，通信形式上支持一对一、一对多、多对多的通讯。
步骤202、仿真运行所述分布式仿真引擎中间件模块，获取仿真飞行数据。
在步骤202中，本发明基于所构建分布式仿真引擎中间件模块进行仿真运行，通过将所述分布式仿真引擎中间件模块与数据终端相连接，以获取仿真飞行数据。
步骤203、根据所述仿真飞行数据生成三维数字孪生轨道模块。
在步骤203中，所述根据所述仿真飞行数据生成三维数字孪生轨道模块，包括：根据所述仿真飞行数据构建数字轨道模型；融合飞行传感数据至所述数字轨道模型，生成所述三维数字孪生轨道模块；所述飞行传感数据是根据飞行传感器采集确定的。
可选地，所述数字轨道模型是实时轨道系统的虚拟副本，构建了一个可视化的三维安全飞行范围模型，可以在其中进行模拟和分析飞行状态。
可选地，所述飞行传感器用于收集与轨道系统相关的实时数据，例如温度、压力、振动等。
可选地，所述融合飞行传感数据至所述数字轨道模型包括：处理飞行传感器收集的实时数据，并将其应用于所述数字轨道模型，并在数据融合后进行仿真。
可选地，所述三维数字孪生轨道模块还包括综合分析模块，用于分析数字孪生的数据，并生成有关飞行安全性分析结果。所述数字轨道模型、所述飞行传感器以及所述综合分析模块共同构成了三维数字孪生轨道模块，可用于监控飞行过程的安全和辅助保障正常运行。
步骤204、根据所述分布式仿真引擎中间件模块、所述三维数字孪生轨道模块以及所述飞行器及轨道数字孪生界面显示模块，构建所述飞行轨道仿真模型。
在步骤204中，本发明根据所述飞行轨道数据，构建分布式仿真引擎中间件模块；通过所述分布式仿真引擎中间件模块连接数据终端，获取详尽的仿真飞行数据；基于所述仿真飞行数据，生成高度精确的三维数字孪生轨道模块，最后结合分布式仿真引擎中间件模块、三维数字孪生轨道模块以及飞行器及轨道数字孪生界面显示模块，共同构建了完备的飞行轨道仿真模型，实现了全面的飞行轨道模拟和监控。
本发明基于数字孪生的辅助飞行监控方法，通过所构建的所述飞行轨道仿真模型，实现在飞行器的飞行过程中飞行状态的实时监测，以获取监测数据，根据飞行轨道偏离判定算法处理实际飞行轨道数据与仿真飞行轨道数据，对实际飞行器的飞行轨道是否偏离进行判定，若判定飞行器存在偏离轨道的行为，将飞行器偏离数据输入至飞行轨道仿真模型中，通过飞行轨道仿真模型生成纠正决策，将生成的纠正决策，反馈给真实飞行器系统同步执行，纠正飞行器偏离的轨道，从而能够提供安控的判决支撑，同时能够自动对飞行器的飞行轨道进行自主监测判决，并生成解决决策，对飞行器的飞行轨道进行自主纠正。
图3是本发明提供的模块连接示意图，本发明提供了一种基于数字孪生的辅助飞行监控系统，所述辅助飞行监控系统包括分布式存储模块、服务器以及客户端，其中所述服务器根据仿真运行与轨道计算生成分布式仿真引擎中间件模块，并根据所述分布式仿真引擎中间件模块生成三维数字孪生轨道模块；所述客户端中具备飞行器监控界面显示模块以及飞行器及轨道数字孪生界面显示模块。
可选地，所述分布式仿真引擎中间件模块包括资源虚拟模块、应用管控模块以及服务调度模块，将分布式系统中的一些通用功能提取出来，形成了分布式仿真引擎中间件，包括资源虚拟化、应用管控的服务框架、服务调度、数据访问等，保证数据传输的高效性、可靠性和一致性；所述分布式仿真引擎中间件模块还包括通信链路模块，保证分布式系统的通信畅通，所述辅助飞行监控系统采用B/S架构，采用开源的Cesium三维可视化平台，提供高精度的地理信息服务。
图4是本发明提供的飞行监控装置的结构示意图，所述飞行监控装置，包括获取单元1，所述获取单元用于从飞行器监控界面显示模块中获取目标飞行器在飞行过程中的实时飞行轨迹，所述实时飞行轨迹是根据飞行高度、经纬度信息、起飞时间以及飞行距离生成的；从飞行轨道仿真模型的飞行器及轨道数字孪生界面显示模块中获取目标飞行器对应的仿真飞行轨迹，所述获取单元1的工作原理可以参考前述步骤101，在此不予赘述。
所述飞行监控装置还包括生成单元2，所述生成单元用于在所述实时飞行轨迹偏离所述仿真飞行轨迹的情况下，生成纠正指令，所述纠正指令用于指示发送目标纠正决策至目标飞行器，所述生成单元2的工作原理可以参考前述步骤102，在此不予赘述。
所述飞行轨道仿真模型是利用三维数字孪生建模技术结合运行目标飞行器的飞行轨道数据而生成的；
所述飞行轨道数据是从分布式存储模块中提取的安全控制管道中的飞行数据。
本发明提供了一种飞行监控装置，从分布式存储模块中提取的安全控制管道中的飞行数据，利用三维数字孪生建模技术结合运行目标飞行器的飞行轨道数据而生成飞行轨道仿真模型，从飞行器监控界面显示模块中获取目标飞行器在飞行过程中的实时飞行轨迹；从飞行轨道仿真模型的飞行器及轨道数字孪生界面显示模块中获取目标飞行器对应的仿真飞行轨迹；在所述实时飞行轨迹偏离所述仿真飞行轨迹的情况下，生成纠正指令，所述纠正指令用于指示发送目标纠正决策至目标飞行器。本发明利用数字孪生技术与辅助飞行技术相结合，降低了飞行器在飞行过程中的安全隐患，提升了乘客以及飞行器的安全性。
图5是本发明提供的电子设备的结构示意图。如图5所示，该电子设备可以包括：处理器（processor）510、通信接口（Communications Interface）520、存储器（memory）530和通信总线540，其中，处理器510，通信接口520，存储器530通过通信总线540完成相互间的通信。处理器510可以调用存储器530中的逻辑指令，以执行飞行监控方法，该方法包括：从飞行器监控界面显示模块中获取目标飞行器在飞行过程中的实时飞行轨迹，所述实时飞行轨迹是根据飞行高度、经纬度信息、起飞时间以及飞行距离生成的；从飞行轨道仿真模型的飞行器及轨道数字孪生界面显示模块中获取目标飞行器对应的仿真飞行轨迹；在所述实时飞行轨迹偏离所述仿真飞行轨迹的情况下，生成纠正指令，所述纠正指令用于指示发送目标纠正决策至目标飞行器；所述飞行轨道仿真模型是利用三维数字孪生建模技术结合运行目标飞行器的飞行轨道数据而生成的；所述飞行轨道数据是从分布式存储模块中提取的安全控制管道中的飞行数据。
此外，上述的存储器530中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器（ROM，Read-Only Memory）、随机存取存储器（RAM，Random Access Memory）、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
另一方面，本发明还提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括计算机程序，计算机程序可存储在非暂态计算机可读存储介质上，所述计算机程序被处理器执行时，计算机能够执行上述各方法所提供的一种飞行监控方法，该方法包括：从飞行器监控界面显示模块中获取目标飞行器在飞行过程中的实时飞行轨迹，所述实时飞行轨迹是根据飞行高度、经纬度信息、起飞时间以及飞行距离生成的；从飞行轨道仿真模型的飞行器及轨道数字孪生界面显示模块中获取目标飞行器对应的仿真飞行轨迹；在所述实时飞行轨迹偏离所述仿真飞行轨迹的情况下，生成纠正指令，所述纠正指令用于指示发送目标纠正决策至目标飞行器；所述飞行轨道仿真模型是利用三维数字孪生建模技术结合运行目标飞行器的飞行轨道数据而生成的；所述飞行轨道数据是从分布式存储模块中提取的安全控制管道中的飞行数据。
又一方面，本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各方法提供的飞行监控方法，该方法包括：从飞行器监控界面显示模块中获取目标飞行器在飞行过程中的实时飞行轨迹，所述实时飞行轨迹是根据飞行高度、经纬度信息、起飞时间以及飞行距离生成的；从飞行轨道仿真模型的飞行器及轨道数字孪生界面显示模块中获取目标飞行器对应的仿真飞行轨迹；在所述实时飞行轨迹偏离所述仿真飞行轨迹的情况下，生成纠正指令，所述纠正指令用于指示发送目标纠正决策至目标飞行器；所述飞行轨道仿真模型是利用三维数字孪生建模技术结合运行目标飞行器的飞行轨道数据而生成的；所述飞行轨道数据是从分布式存储模块中提取的安全控制管道中的飞行数据。
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
最后应说明的是：以上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的精神和范围。
Claims (8)
1.一种飞行监控方法，其特征在于，包括：
从飞行器监控界面显示模块中获取目标飞行器在飞行过程中的实时飞行轨迹，所述实时飞行轨迹是根据飞行高度、经纬度信息、起飞时间以及飞行距离生成的；从飞行轨道仿真模型的飞行器及轨道数字孪生界面显示模块中获取目标飞行器对应的仿真飞行轨迹；
在所述实时飞行轨迹偏离所述仿真飞行轨迹的情况下，生成纠正指令，所述纠正指令用于指示发送目标纠正决策至目标飞行器；
所述飞行轨道仿真模型是利用三维数字孪生建模技术结合运行目标飞行器的飞行轨道数据而生成的；
所述飞行轨道数据是从分布式存储模块中提取的安全控制管道中的飞行数据；
在从飞行轨道仿真模型的飞行器及轨道数字孪生界面显示模块中获取目标飞行器对应的仿真飞行轨迹之前，所述方法还包括：
根据所述飞行轨道数据构建分布式仿真引擎中间件模块；
仿真运行所述分布式仿真引擎中间件模块，获取仿真飞行数据；
根据所述仿真飞行数据生成三维数字孪生轨道模块；
根据所述分布式仿真引擎中间件模块、所述三维数字孪生轨道模块以及所述飞行器及轨道数字孪生界面显示模块，构建所述飞行轨道仿真模型；
其中，所述分布式仿真引擎中间件模块包括资源虚拟模块、应用管控模块、服务调度模块以及通信链路模块；
所述资源虚拟模块用于资源虚拟化，所述应用管控模块用于应用管控的服务框架，所述服务调度模块用于服务调度，所述通信链路模块用于数据访问。
2.根据权利要求1所述的飞行监控方法，其特征在于，所述根据所述仿真飞行数据生成三维数字孪生轨道模块，包括：
根据所述仿真飞行数据构建数字轨道模型；
融合飞行传感数据至所述数字轨道模型，生成所述三维数字孪生轨道模块；
所述飞行传感数据是根据飞行传感器采集确定的。
3.根据权利要求1所述的飞行监控方法，其特征在于，所述在所述实时飞行轨迹偏离所述仿真飞行轨迹的情况下，生成纠正指令，包括：
在所述实时飞行轨迹偏离所述仿真飞行轨迹的情况下，确定目标偏离数据；
根据所述目标偏离数据，从预设纠正集中确定出目标纠正决策；
根据所述目标纠正决策生成所述纠正指令；
所述预设纠正集是根据每一预设偏离数据与每一预设纠正决策的对应关系确定的。
4.根据权利要求3所述的飞行监控方法，其特征在于，所述目标偏离数据包括位置偏移数据、高度偏移数据、速度偏移数据、环境因素数据以及时间戳数据；
所述确定目标偏离数据，包括：
确定所述实时飞行轨迹偏离所述仿真飞行轨迹的情况下的所有原始偏离数据；
对于每一原始偏离数据，确定所述原始偏离数据对应的数据类型；
在所述原始偏离数据不在所述数据类型对应的预设数据范围内的情况下，确定所述原始偏离数据为所述目标偏离数据。
5.根据权利要求1所述的飞行监控方法，其特征在于，在生成纠正指令之后，所述方法还包括：
存储所述实时飞行轨迹、所述仿真飞行轨迹以及所述纠正指令至所述分布式存储模块。
6.一种飞行监控装置，其特征在于，包括：
获取单元，所述获取单元用于从飞行器监控界面显示模块中获取目标飞行器在飞行过程中的实时飞行轨迹，所述实时飞行轨迹是根据飞行高度、经纬度信息、起飞时间以及飞行距离生成的；从飞行轨道仿真模型的飞行器及轨道数字孪生界面显示模块中获取目标飞行器对应的仿真飞行轨迹；
生成单元，所述生成单元用于在所述实时飞行轨迹偏离所述仿真飞行轨迹的情况下，生成纠正指令，所述纠正指令用于指示发送目标纠正决策至目标飞行器；
所述飞行轨道仿真模型是利用三维数字孪生建模技术结合运行目标飞行器的飞行轨道数据而生成的；
所述飞行轨道数据是从分布式存储模块中提取的安全控制管道中的飞行数据；
所述获取单元还用于：
在从飞行轨道仿真模型的飞行器及轨道数字孪生界面显示模块中获取目标飞行器对应的仿真飞行轨迹之前，根据所述飞行轨道数据构建分布式仿真引擎中间件模块；
仿真运行所述分布式仿真引擎中间件模块，获取仿真飞行数据；
根据所述仿真飞行数据生成三维数字孪生轨道模块；
根据所述分布式仿真引擎中间件模块、所述三维数字孪生轨道模块以及所述飞行器及轨道数字孪生界面显示模块，构建所述飞行轨道仿真模型；
其中，所述分布式仿真引擎中间件模块包括资源虚拟模块、应用管控模块、服务调度模块以及通信链路模块；
所述资源虚拟模块用于资源虚拟化，所述应用管控模块用于应用管控的服务框架，所述服务调度模块用于服务调度，所述通信链路模块用于数据访问。
7.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1-5中任一项所述的飞行监控方法。
8.一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-5中任一项所述的飞行监控方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311617752.8A CN117311396B (zh) | 2023-11-30 | 2023-11-30 | 飞行监控方法、装置、设备及介质 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311617752.8A CN117311396B (zh) | 2023-11-30 | 2023-11-30 | 飞行监控方法、装置、设备及介质 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN117311396A CN117311396A (zh) | 2023-12-29 |
| CN117311396B true CN117311396B (zh) | 2024-04-09 |
Family
ID=89274176
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202311617752.8A Active CN117311396B (zh) | 2023-11-30 | 2023-11-30 | 飞行监控方法、装置、设备及介质 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN117311396B (zh) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112258898A (zh) * | 2020-10-16 | 2021-01-22 | 中国民用航空华东地区空中交通管理局 | 基于数字孪生技术的空中交通管制方法、系统、电子设备及存储介质 |
| CN113495577A (zh) * | 2021-09-07 | 2021-10-12 | 南京航空航天大学 | 一种面向数字孪生仿真的无人机集群传感器模型校正方法 |
| WO2022180196A1 (fr) * | 2021-02-26 | 2022-09-01 | Thales | Système électronique de détection et de gestion d'un dysfonctionnement dans le comportement en vol d'un drone, procédé et programme d'ordinateur associés |
| CN115564800A (zh) * | 2022-10-13 | 2023-01-03 | 中国科学院空天信息创新研究院 | 行动轨迹预测方法和装置 |
| CN116665490A (zh) * | 2023-07-28 | 2023-08-29 | 中国民航管理干部学院 | 一种基于数字孪生的城市空中交通管理数据处理系统 |
| WO2023207437A1 (zh) * | 2022-04-28 | 2023-11-02 | 长安大学 | 一种基于动态轨迹流的场景流数字孪生方法及系统 |
-
2023
- 2023-11-30 CN CN202311617752.8A patent/CN117311396B/zh active Active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112258898A (zh) * | 2020-10-16 | 2021-01-22 | 中国民用航空华东地区空中交通管理局 | 基于数字孪生技术的空中交通管制方法、系统、电子设备及存储介质 |
| WO2022180196A1 (fr) * | 2021-02-26 | 2022-09-01 | Thales | Système électronique de détection et de gestion d'un dysfonctionnement dans le comportement en vol d'un drone, procédé et programme d'ordinateur associés |
| CN113495577A (zh) * | 2021-09-07 | 2021-10-12 | 南京航空航天大学 | 一种面向数字孪生仿真的无人机集群传感器模型校正方法 |
| WO2023207437A1 (zh) * | 2022-04-28 | 2023-11-02 | 长安大学 | 一种基于动态轨迹流的场景流数字孪生方法及系统 |
| CN115564800A (zh) * | 2022-10-13 | 2023-01-03 | 中国科学院空天信息创新研究院 | 行动轨迹预测方法和装置 |
| CN116665490A (zh) * | 2023-07-28 | 2023-08-29 | 中国民航管理干部学院 | 一种基于数字孪生的城市空中交通管理数据处理系统 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN117311396A (zh) | 2023-12-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6913106B2 (ja) | 航空機乗務員自動化システム及び方法 | |
| CN110723303B (zh) | 辅助决策的方法、装置、设备、存储介质及系统 | |
| KR20190013475A (ko) | 통합된 이미징 및 힘 센싱 양식을 갖는 승무원 자동화 시스템 및 방법 | |
| US10679513B2 (en) | Simulation server capable of creating events of a lesson plan based on simulation data statistics | |
| CA2920937C (en) | A simulation server capable of configuring events of a lesson plan through interactions with a computing device | |
| CN114779796A (zh) | 飞行控制方法及装置、监测方法及装置、存储介质 | |
| US10117260B2 (en) | Method and system for communicating and sharing of information for aircraft | |
| US11912410B2 (en) | Drone cloud connectivity for asset and facility operations | |
| US20200066178A1 (en) | Simulation server capable of transmitting a visual alarm representative of a simulation event discrepancy to a computing device | |
| US20230016401A1 (en) | Local electronic environmental detection device | |
| CN111343287B (zh) | 一种输电线路巡检的直升机激光雷达远程监控系统与方法 | |
| CN108762225B (zh) | 一种飞行控制系统中的故障应对时的机下设备决策方法 | |
| EP3417443A1 (en) | Simulation server and visual prediction indicator with event discrepancy | |
| CN114138007A (zh) | 一种基于云备份的飞行管理系统和方法 | |
| CN117311396B (zh) | 飞行监控方法、装置、设备及介质 | |
| Dauer et al. | Flight Testing of an Unmanned Aircraft System-A Research Perspective | |
| US11851074B2 (en) | System and method of large-scale autonomous driving validation | |
| CN116343531A (zh) | 同步飞行管理系统与接收单元的方法和系统 | |
| Kulkarni et al. | A virtual laboratory for aviation and airspace prognostics research | |
| US20200143700A1 (en) | Uav quality certification testing system using uav simulator, and method thereof | |
| Phatak | Analytical methodology for determination of helicopter IFR precision approach requirements |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |