RU2239219C1 - Method for control of flight vehicle air traffic - Google Patents

Method for control of flight vehicle air traffic Download PDF

Info

Publication number
RU2239219C1
RU2239219C1 RU2003113849/28A RU2003113849A RU2239219C1 RU 2239219 C1 RU2239219 C1 RU 2239219C1 RU 2003113849/28 A RU2003113849/28 A RU 2003113849/28A RU 2003113849 A RU2003113849 A RU 2003113849A RU 2239219 C1 RU2239219 C1 RU 2239219C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
flight
aircraft
control
information
safety
Prior art date
Application number
RU2003113849/28A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2003113849A (en
Inventor
В.О. Драчев (RU)
В.О. Драчев
В.И. Павлов (RU)
В.И. Павлов
Original Assignee
Тамбовский военный авиационный инженерный институт
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Тамбовский военный авиационный инженерный институт filed Critical Тамбовский военный авиационный инженерный институт
Priority to RU2003113849/28A priority Critical patent/RU2239219C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2239219C1 publication Critical patent/RU2239219C1/en
Publication of RU2003113849A publication Critical patent/RU2003113849A/en

Links

Abstract

FIELD: control, applicable in direct flight control in the terminal area and on-routes.
SUBSTANCE: the method consists in obtaining of information on location of the flight vehicle in the space with the aid of landing radars, presentation of information on the remote landing system displays, analysis of information by a group of flight management and taking a decision on control of the flight vehicles notable for the fact that the information from the landing radar is fed also to a personal computer with a software unit performing the duties of formation of control actions and formation of graphical display of air situation on the monitor of the personal computer with due account made for arising and predicted conflict situations among the flight vehicles. The area of safety round the flight vehicles is presented in the form of an ellipsoid of revolution with the center coinciding with the geometric center of the flight vehicle and the axes corresponding to the standards of separation in the terminal area. The result of the invention is the enhanced runway capability of the terminal area without reduction of the level of safety of flights of flight vehicles at a direct control of the air traffic. The method makes it possible to reduce the time of revelation of potential conflict situations by the persons of the group of the flight management, which results in an increase of the runway capability of the airfield flight control system without a reduction of the level of flight safety, more rationally distribute the airspace among the flight vehicles. Registration of uncertainty of the flight vehicle location makes it possible to determine the moment of arising of the potential conflict situations more exactly.
EFFECT: enhanced safety of flights.
1 dwg

Description

Изобретение относится к области управления и может быть использовано при непосредственном управлении полетами и в районе аэродрома и на трассах.The invention relates to the field of control and can be used for direct flight control both in the area of the airfield and on the routes.

При управлении летательными аппаратами в районе аэродрома, которое выполняет группа руководства полетами, является задача выявления потенциальных конфликтных ситуаций (ПКС). Она может решаться на различных стадиях управления воздушным движением. В связи с этим могут использоваться те или иные способы анализа ПКС. Так, на этапах долгосрочного и предварительного планирования целесообразно учитывать изменения степени конфликтности воздушного движения по ожидаемому числу ПКС при изменении интенсивности воздушного движения. Поэтому в процессе текущего планирования и непосредственного управления воздушным движением (УВД) возникает необходимость определения конфликтующих пар или групп летательных аппаратов (ЛА) с оценкой параметров, характеризующих степень опасности ПКС, или времени, оставшегося до наступления опасного сближения.When controlling aircraft in the area of the aerodrome, which is performed by the flight management group, the task is to identify potential conflict situations (PCS). It can be addressed at various stages of air traffic control. In this regard, certain methods of analysis of PCD can be used. So, at the stages of long-term and preliminary planning, it is advisable to take into account changes in the degree of conflict of air traffic over the expected number of ACLs when the intensity of air traffic changes. Therefore, in the process of current planning and direct air traffic control (ATC), there is a need to identify conflicting pairs or groups of aircraft (LA) with an assessment of the parameters characterizing the degree of danger of the aircraft, or the time remaining before the approach of a dangerous approach.

Известен способ управления воздушным движением летательных аппаратов анализом ПКС (Тарасов В.Г. Основы теории автоматизированных систем управления. - М.: ВВИА им. Н.Е.Жуковского, 1988. – 438 с.), который разработан для автоматизированных систем предупреждения ПКС на основе концепции базы данных, содержащей и поддерживающей динамическую информационную модель воздушной обстановки. Сущность известного способа состоит в том, что информация о движении и местоположении летательных аппаратов, получаемая посредствам радиолокационных станции посадки (РСП), поступает на командно-диспетчерский пункт, где с помощью выносных индикаторов посадки (ВИСП) группа руководства полетами (ГРП) осуществляет выявление ПКС. Но при выявлении ПКС лица ГРП затрачивают неравномерные интервалы времени на обслуживание ЛА, что в конечном итоге влечет за собой снижение пропускной способности системы УВД, т.е. не обеспечивает рационального использования воздушного пространства. Данный способ, хотя и обеспечивает информационно-логическое моделирование воздушной обстановки для задачи анализа ПКС, однако этот способ управления имеет ряд существенных недостатков:There is a method of controlling the air traffic of aircraft by analyzing PKS (Tarasov VG Fundamentals of the theory of automated control systems. - M.: VVIA named after N.E. Zhukovsky, 1988. - 438 pp.), Which was developed for automated warning systems of PKS on based on the concept of a database containing and supporting a dynamic information model of the air situation. The essence of the known method consists in the fact that the information on the movement and location of aircraft, obtained by means of a radar landing station (RPS), is sent to the command and control station, where using remote landing indicators (VISP) the flight control group (hydraulic fracturing) detects aircraft . But when detecting PCS, frac persons spend uneven time intervals on aircraft maintenance, which ultimately leads to a decrease in the throughput of the air traffic control system, i.e. does not ensure the rational use of airspace. This method, although it provides information-logical modeling of the air situation for the task of analyzing the ACL, however, this control method has a number of significant drawbacks:

модель движения ЛА, соответствующая данному способу разработана для воздушных трасс;the aircraft motion model corresponding to this method was developed for airways;

применение данной модели для анализа ПКС в районе аэродрома не представляется возможным из-за существенного различия кинематических и динамических характеристик движения ЛА в районе аэродрома и на трассе;the use of this model for the analysis of ACL in the area of the aerodrome is not possible due to the significant difference in the kinematic and dynamic characteristics of the movement of the aircraft in the area of the aerodrome and on the route;

область безопасности в данной модели представляется горизонтальной фигурой в виде окружности;the safety area in this model is represented by a horizontal figure in the form of a circle;

известный способ обеспечивает устранение ПКС только путем изменения модуля вектора скорости ЛА и не учитывает возможные способы разрешения ПКС управлением курсом ЛА, а также маневрированием по высоте;the known method provides the elimination of the ACL only by changing the module of the velocity vector of the aircraft and does not take into account possible ways of resolving the ACL by controlling the course of the aircraft, as well as maneuvering in height;

известный способ не позволяет идентифицировать вид возникшей ПКС;the known method does not allow to identify the type of arising PKC;

известный способ не учитывает неопределенность местоположения ЛА, обусловленную ошибками измерителей параметров движения ЛА.the known method does not take into account the uncertainty of the location of the aircraft, due to the errors of the meters of the parameters of movement of the aircraft.

Техническим результатом изобретения является повышение пропускной способности района аэродрома без снижения уровня безопасности полетов летательных аппаратов при непосредственном управлении воздушным движением.The technical result of the invention is to increase the throughput of the aerodrome area without reducing the level of flight safety of aircraft with direct air traffic control.

Сущность изобретения состоит в том, что в способе управления воздушным движением летательных аппаратов в районе аэродрома, заключающемся в получении информации о местоположении ЛА в пространстве с помощью РСП, отображении информации на ВИСП, анализе информации группой руководства полетами и принятии решения по управлению летательными аппаратами, согласно изобретению информация от РСП поступает также на персональную электронно-вычислительную машину (ПЭВМ) с блоком программно-математического обеспечения (ПМО), выполняющую функции формирования управляющих воздействий и формирования графического отображения на мониторе ПЭВМ воздушной обстановки с учетом возникающих и прогнозируемых конфликтных ситуаций между летательными ЛА. При этом область безопасности вокруг ЛА представляется в виде эллипсоида вращения, с центром, совпадающим с геометрическим центром ЛА, и осями, соответствующими нормам эшелонирования в районе аэродрома.The essence of the invention lies in the fact that in the method of controlling the air traffic of aircraft in the area of the aerodrome, which consists in obtaining information about the location of the aircraft in space using the RCS, displaying information on the AISP, analyzing the information by the flight management group and deciding on the control of the aircraft, according to According to the invention, information from the RSP also arrives at a personal electronic computer (PC) with a software and mathematical software unit (PMO) that performs the functions of ation of control actions and the formation of the graphic display on the PC monitor the air situation to respond to emerging and foreseeable conflict between flying aircraft. In this case, the safety area around the aircraft is represented in the form of an ellipsoid of revolution, with the center coinciding with the geometric center of the aircraft and the axes corresponding to separation standards in the area of the aerodrome.

На чертеже изображена блок-схема реализации предложенного способа выявления потенциальных конфликтных ситуаций в районе аэродрома при непосредственном управлении полетами. Данная схема включает в себя: летательные аппараты (ЛА) - 1; радиолокационную систему посадки (РСП) - 2; выносные индикаторы системы посадки (ВИСП) - 3; персональную электронно-вычислительную машину (ПЭВМ) - 6; блок программно-математического обеспечения (ПМО) – 5; группу руководства полетами (ГРП) - 4.The drawing shows a block diagram of the implementation of the proposed method for identifying potential conflict situations in the area of the aerodrome with direct flight control. This scheme includes: aircraft (LA) - 1; radar landing system (RSP) - 2; remote indicators of the landing system (VISP) - 3; personal electronic computer (PC) - 6; software and mathematical support unit (PMO) - 5; flight management group (EMG) - 4.

Предложенный способ управления воздушным движением летательных аппаратов реализуется следующим образом.The proposed method for controlling the air traffic of aircraft is implemented as follows.

Информацию о воздушной обстановке района аэродрома определяют посредством РСП. Оценка параметров движения ЛА и прогнозирования ИКС осуществляют блоком ПМО. На экране ПЭВМ формируется и отображается реальная воздушная обстановка с учетом возникающих конфликтных ситуаций. В состав ПМО входит база данных типовых потенциальных конфликтных ситуаций, возникающих при непосредственном управлении воздушным движением в районе аэродрома; система формирования управляющих воздействий, выдающая в зависимости от поступающей на вход ПМО информации о местоположении ЛА сигналы управления; набор математических моделей движения ЛА позволяющий спрогнозировать движение ЛА, в котором область безопасности вокруг ЛА представляется в виде эллипсоида вращения, с центром, совпадающим с геометрическим центром ЛА, и осями, соответствующими нормам эшелонирования в районе аэродрома, а также учитывающей область неопределенности местонахождения ЛА; система формирования графического массива. Блок ПМО на основании оценки и прогноза положения ЛА при движении по линиям заданного пути в районе аэродрома формирует на экране монитора реальную воздушную обстановку в районе аэродрома с отображением конфликтных и предконфликтных ситуаций.Information about the air situation in the area of the aerodrome is determined by the CPD. Evaluation of the parameters of the movement of the aircraft and forecasting the ICS is carried out by the PMO unit. On the PC screen, the real air situation is formed and displayed taking into account emerging conflict situations. The structure of the PMO includes a database of typical potential conflict situations arising from the direct control of air traffic in the area of the aerodrome; a system for generating control actions, which, depending on the information arriving at the PMO input, gives information about the location of the aircraft control signals; a set of mathematical models of the aircraft’s movement, which allows predicting the aircraft’s movement, in which the safety area around the aircraft is represented as an ellipsoid of revolution, with the center coinciding with the geometric center of the aircraft and axes corresponding to separation standards in the aerodrome area, and also taking into account the uncertainty area of the aircraft’s location; graphic array formation system. Based on the assessment and prediction of the position of the aircraft during movement along the lines of a given path in the area of the aerodrome, the PMO unit forms on the monitor screen a real air situation in the area of the aerodrome with the display of conflict and pre-conflict situations.

Применение предложенного способа позволит снизить время выявления ПКС лицами группы руководства полетами, что приведет к увеличению пропускной способности аэродромной системы управления полетами без снижения уровня безопасности полетов, наиболее рационально распределять воздушного пространство между его потребителями. А учет области неопределенности местонахождения летательного аппарата позволяет наиболее точно определить момент возникновения ПКС.The application of the proposed method will reduce the time of detecting ACS by persons of the flight management group, which will lead to an increase in the throughput of the aerodrome flight control system without compromising flight safety, and it is most rational to distribute airspace between its consumers. And taking into account the area of uncertainty of the location of the aircraft allows you to most accurately determine the time of occurrence of the ACS.

Claims (1)

Способ управления воздушным движением летательных аппаратов в районе аэродрома, заключающийся в получении информации о местоположении летательных аппаратов в пространстве с помощью радиолокационных систем посадки, отображении информации на выносном индикаторе системы посадки, анализе информации группой руководства полетами и принятии решения по управлению летательными аппаратами, отличающийся тем, что информация от радиолокационной системы посадки поступает также на персональную электронно-вычислительную машину с блоком программно-математического обеспечения, выполняющую функции формирования управляющих воздействий и формирования графического отображения на мониторе персональной электронно-вычислительной машины воздушной обстановки с учетом возникающих и прогнозируемых конфликтных ситуаций между летательными аппаратами, при этом область безопасности вокруг летательного аппарата представляется в виде эллипсоида вращения с центром, совпадающим с геометрическим центром летательного аппарата, и осями, соответствующими нормам эшелонирования в районе аэродрома.The method of air traffic control of aircraft in the aerodrome area, which consists in obtaining information about the location of aircraft in space using radar landing systems, displaying information on a remote display of the landing system, analyzing the information by the flight management group and making a decision on controlling the aircraft, characterized in that the information from the radar landing system is also fed to a personal electronic computer with a program unit a lot of mathematical software that performs the functions of generating control actions and generating a graphic display on the monitor of a personal electronic computer of the air situation taking into account emerging and predicted conflict situations between aircraft, while the safety area around the aircraft is presented in the form of an ellipsoid of revolution with the center coinciding with the geometric center of the aircraft, and axes corresponding to separation standards in the aeronautical region odroma.
RU2003113849/28A 2003-05-12 2003-05-12 Method for control of flight vehicle air traffic RU2239219C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003113849/28A RU2239219C1 (en) 2003-05-12 2003-05-12 Method for control of flight vehicle air traffic

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003113849/28A RU2239219C1 (en) 2003-05-12 2003-05-12 Method for control of flight vehicle air traffic

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2239219C1 true RU2239219C1 (en) 2004-10-27
RU2003113849A RU2003113849A (en) 2004-12-10

Family

ID=33537976

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2003113849/28A RU2239219C1 (en) 2003-05-12 2003-05-12 Method for control of flight vehicle air traffic

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2239219C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2609152C1 (en) * 2016-03-04 2017-01-30 Общество с ограниченной ответственностью "Научно Инженерная Компания" Method for preventing collision of aircraft during flight in zones of low density of air traffic and absence of air control support
RU2662321C2 (en) * 2016-12-21 2018-07-25 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие "Цифровые радиотехнические системы" Method for controlling air traffic of aircraft in the vicinity of an airport
CN114187783A (en) * 2021-12-06 2022-03-15 中国民航大学 Method for analyzing and predicting potential conflicts in airport flight area

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ТАРАСОВ В.Г. Основы теории автоматизированных систем управления. - М., ВВИА им. И.Е.Жуковского, 1988, с.438. *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2609152C1 (en) * 2016-03-04 2017-01-30 Общество с ограниченной ответственностью "Научно Инженерная Компания" Method for preventing collision of aircraft during flight in zones of low density of air traffic and absence of air control support
RU2662321C2 (en) * 2016-12-21 2018-07-25 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие "Цифровые радиотехнические системы" Method for controlling air traffic of aircraft in the vicinity of an airport
CN114187783A (en) * 2021-12-06 2022-03-15 中国民航大学 Method for analyzing and predicting potential conflicts in airport flight area
CN114187783B (en) * 2021-12-06 2023-10-31 中国民航大学 Method for analyzing and predicting potential conflict in airport flight area

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2634502C2 (en) Method and device for traffic control at aerodrome
US5557278A (en) Airport integrated hazard response apparatus
Schönefeld et al. Runway incursion prevention systems: A review of runway incursion avoidance and alerting system approaches
EP3048424B1 (en) Methods and systems for route-based display of meteorological forecast information
CN104380363A (en) Systems and methods for enhanced awareness of obstacle proximity during taxi operations
CN113470439A (en) Method and system for solving control conflict of medium and small airports based on artificial intelligence
Pritchett et al. Pilot non-conformance to alerting system commands during closely spaced parallel approaches
US7382287B1 (en) Avionics system, method and apparatus for selecting a runway
Lester et al. Three quantitative means to remain well clear for small UAS in the terminal area
WO2022170401A1 (en) Systems and methods for monitoring activities in an aviation environment
RU2239219C1 (en) Method for control of flight vehicle air traffic
US10497269B2 (en) Integrated management for airport terminal airspace
JPH0966900A (en) Flight condition monitoring method and device
Sheth et al. Assessment of a national airspace system airborne rerouting tool
Malygin et al. Decision support systems for ensuring safety of overland traffic at major airports
Majumdar Understanding en-route sector capacity in europe
JP3757763B2 (en) Airport traffic control device
Pritchett et al. Issues in airborne systems for closely-spaced parallel runway operations
CN113538976A (en) Track invasion detection method based on Mask R-CNN target detection technology
Piazza Increasing airport efficiency: injecting new technology
CN112330982A (en) Medium-term conflict early warning method, device and storage medium applied to terminal area
Rong et al. Small Aircraft Pilot Assistant: Onboard decision support system for SATS aircraft
Tang et al. An airspace collision risk simulator for safety assessment
Ding Analysis and simulation of advanced ground motion guidance and control system
KR102631327B1 (en) Airport control System for monitoring aircraft on route

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20050513