способ управления воздушным движением
Классы МПК: | G08G7/00 Системы для одновременного регулирования движения двух или более различных видов судов или самолетов G01S13/91 радиолокационные или аналогичные системы, предназначенные для управления движением |
Автор(ы): | Крыжановский Г.А., Плясовских А.П. |
Патентообладатель(и): | Крыжановский Георгий Алексеевич, Плясовских Александр Петрович |
Приоритеты: |
подача заявки:
1998-03-25 публикация патента:
20.08.1999 |
Изобретение относится к области авиации, в частности к способу управления воздушным движением. Технический результат изобретения заключается в повышении безопасности полетов и увеличении пропускной способности системы управления воздушным движением. Способ заключается в том, что с помощью вычислительного комплекса (ВК) все воздушные суда, находящиеся в зоне управления, разделяют на три группы, в каждую из которых входят воздушные суда (ВС), требующие управления с вероятностью, равной нулю, с вероятностью, большей нуля, но меньшей единицы, и с вероятностью, равной единице соответственно в каждой группе. На экране индикатора воздушной обстановки ВС этих трех групп и сопровождающую их информацию отображают различными цветами. Для оценки времени сближения конфликтующих ВС их соединяют линиями со шкалой, единица длины которой равна скорости сближения. Кроме того, с помощью ВК рассчитывают и на индикаторе воздушной обстановки отображают прогнозируемые продольные и боковые расстояния между конфликтующими ВС в момент их наибольшего сближения и шкалу, которая отображает степень необходимого для предотвращения конфликта изменения продольной или вертикальной скорости ВС. 2 з.п.ф-лы, 5 ил.
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5
Формула изобретения
1. Способ управления воздушным движением (УВД) путем получения информации о координатах воздушных судов (ВС) и параметрах их движения с помощью радиолокационного комплекса (РЛК) и средств радиосвязи, вторичной обработки полученной информации в вычислительном комплексе (ВК) автоматизированной системы УВД (АС УВД), отображения на экране индикатора воздушной обстановки информации о движении ВС и о угрозе столкновения ВС, оценки диспетчером фактических и прогнозируемых интервалов между ними, принятия решения о необходимости и виде вмешательства в движение ВС и управления движением ВС с помощью команд, передаваемых экипажу через средства радиосвязи, отличающийся тем, что с помощью вычислительного комплекса рассчитывают тенденцию изменения параметров полета между каждым ВС и всеми другими ВС, находящимися в зоне управления воздушным движением, и на основании полученных данных все воздушные суда, находящиеся в зоне управления, разделяют на три группы, причем в первую группу входят ВС, требующие управления с вероятностью, равной нулю, во вторую группу входят ВС, требующие управления с вероятностью, большей нуля, но меньшей единицы, а в третью группу входят ВС, требующие управления с вероятностью, равной единице, на экране индикатора воздушной обстановки ВС этих трех групп и сопровождающих их информацию отображают различными цветами, причем ВС второй и третьей групп дополнительно соединяют линиями со шкалой, единица длины которой равна скорости сближения с другими ВС или препятствиями. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что для ВС второй и третьей групп с помощью ВК АС УВД рассчитывают прогнозируемые продольные и боковые расстояния в момент их наибольшего сближения с другими ВС или препятствиями, на экране индикатора воздушной обстановки отображают данные расстояния отрезками, снабжая их формуляром сопровождения, на котором отображают информацию о параметрах конфликтной ситуации, причем точку прогнозируемого продольного или бокового расстояния и ВС связывают линией со шкалой. 3. Способ по п.2, отличающийся тем, что отрезок продольного или бокового расстояния в момент наибольшего сближения ВС с другими ВС или препятствиями снабжают шкалой, единица длины которой равна расстоянию, на которое изменится прогнозируемое расстояние при изменении продольной или вертикальной скорости движения ВС на определенную величину, например на 10 км/ч.Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к области авиации, в частности к способу управления воздушным движением. Известен способ предупреждения столкновений путем обнаружения опасности столкновения и определения маневров воздушных судов (ВС) по уклонению от столкновений с помощью системы предупреждения столкновений (СПС) и дальнейшего информирования диспетчера и экипажа конфликтующих ВС об опасности и необходимых маневрах [1]. Недостаток данного способа заключается в том, что этот способ предупреждения столкновений не позволяет заблаговременно предупреждать появление конфликтных ситуаций. Наиболее близким известным решением, выбранным в качестве прототипа, является способ управления воздушным движением (УВД) путем получения информации о координатах воздушных судов (ВС) и параметрах их движения с помощью радиолокационного комплекса (РЛК) и средств радиосвязи, вторичной обработки полученной информации в вычислительном комплексе (ВК) автоматизированной системы УВД (АС УВД), отображения на экране индикатора воздушной обстановки информации о движении ВС и о угрозе столкновения ВС, оценки диспетчером фактических и прогнозируемых интервалов между ними, принятия решения о необходимости и виде вмешательства в движение ВС и управления движением ВС с помощью команд, передаваемых экипажу через средства радиосвязи [2, 4]. Недостатком этого способа является сложность и трудоемкость оценки воздушной обстановки, что проявляется в необходимости проведения диспетчером УВД постоянного анализа взаимного местоположения и параметра движения всех воздушных судов, отображаемых на экране индикатора воздушной обстановки, прогнозирования развития воздушной обстановки, дальнейшей выработке решения о необходимости вмешательства в их движение, а также неточность оценки прогнозируемых интервалов между ВС, которая осуществляется на глаз. Это влечет за собой увеличение вероятности ошибочных действий диспетчера УВД при большой его загруженности (большой интенсивности воздушного движения), уменьшение пропускной способности системы УВД, снижение безопасности полетов. Целью изобретения является повышение безопасности полетов и увеличение пропускной способности системы УВД путем упрощения и облегчения оценки воздушной обстановки диспетчером УВД. Указанная цель достигается тем, что в известном способе управления воздушным движением, путем получения информации о координатах воздушных судов (ВС) и параметрах их движения с помощью радиолокационного комплекса (РЛК) и средств радиосвязи, вторичной обработки полученный информации в вычислительном комплексе (ВК) автоматизированной системы УВД (АС УВД), отображения на экране индикатора воздушной обстановки информации о движении ВС и о угрозе столкновения ВС, оценки диспетчером фактических и прогнозируемых интервалов между ними, принятия решения о необходимости и виде вмешательства в движение ВС и управления движением ВС с помощью команд, передаваемых экипажу через средства радиосвязи, по первому пункту изобретения с помощью вычислительного комплекса рассчитывают тенденцию изменения параметров полета между каждым ВС и всеми другими ВС, находящимися в зоне управления воздушным движением, и на основании полученных данных все воздушные суда, находящиеся в зоне управления, разделяют на три группы, причем в первую группу входят ВС, требующие управления с вероятностью, равной нулю, во вторую группу входят ВС, требующие управления с вероятностью, большей нуля, но меньшей единицы, а в третью группу входят ВС, требующие управления с вероятностью, равной единице, на экране индикатора воздушной обстановки ВС этих трех групп и сопровождающую их информацию отображают различными цветами, причем ВС второй и третьей группы дополнительно соединяют линиями со шкалой, единица длины которой равна скорости сближения с другими ВС или препятствиями; по второму пункту для ВС второй и третьей группы с помощью ВК АС УВД рассчитывают прогнозируемые продольные и боковые расстояния в момент их наибольшего сближения с другими ВС или препятствиями, на экране индикатора воздушной обстановки отображают данные расстояния отрезками, снабжая их формуляром сопровождения, на котором отображают информацию о параметрах конфликтной ситуации; причем точку прогнозируемого продольного или бокового расстояния и ВС связывают линией со шкалой; по третьему пункту отрезок продольного или бокового расстояния в момент наибольшего сближения ВС с другими ВС или препятствиями снабжают шкалой, единица длины которой равна расстоянию, на которое изменится прогнозируемое расстояние при изменении продольной или вертикальной скорости движения ВС на определенную величину, например на 10 км/час. Объединение трех технических решений в одну заявку связано с тем, что три данных способа решают одну и ту же задачу - повышение безопасности полетов принципиально одним и тем же путем - предоставлением дополнительной информации. Именно заявленное в способе разделение воздушных судов на три группы, отображение их на экране индикатора воздушной обстановки различными цветами, соединение судов второй и третьей группы и других ВС (препятствий) линиями со шкалой, единица длины которой равна скорости сближения с другими ВС (препятствиями); расчет и отображение прогнозируемого расстояния в момент наибольшего сближения воздушных судов с другими воздушными судами или препятствиями, снабжение отрезка продольного или бокового расстояния шкалой обеспечивает согласно способу практически мгновенную оценку воздушной обстановки и принятие решения о необходимости и виде вмешательства в движение воздушных судов и тем самым достижение цели изобретения. Сравнение заявляемого технического решения с прототипом позволило установить соответствие их критерию "новизна". Признаки, отличающие заявляемое техническое решение от прототипа, не выявлены в других технических решениях при изучении данной и смежной области техники и, следовательно, обеспечивает заявляемому решению соответствие критерию "существенные отличия". На чертежах представлены обобщенная структурная схема АС УВД (фиг. 1), блок-схема алгоритма (фиг. 2), с помощью которых реализован предлагаемый способ, и примеры отображения информации на экране индикатора воздушной обстановки (фиг. 3, 4 и 5). Предлагаемый способ УВД реализован следующим образом. В АС УВД входят следующие основные комплексы (фиг. 1) [3, 5]: комплекс отображения информации и оперативного управления 1, включающий индикаторы воздушной обстановки; радиолокационный комплекс 2, состоящий из первичных и вторичных радиолокационных станций (РЛС) и аппаратуры обработки информации; вычислительный комплекс (ВК) 3, включающий электронно-вычислительные машины (ЭВМ) для обработки планов полетов и радиолокационной информации, комплекс связи и передачи данных 4, включающий средства радио- и проводной связи, средства передачи радиолокационных данных, средства передачи плановой информации, средства связи с ЭВМ. Радиолокационный комплекс 2 обеспечивает получение радиолокационной информации о действительном местоположении воздушных судов 5 и ее первичную обработку. Из радиолокационного комплекса 2 информация поступает либо в комплекс отображения информации и оперативного управления 1, где поступает на индикаторы воздушной обстановки, либо в ЭВМ вычислительного комплекса 3, где подвергается вторичной, а при необходимости и третичной обработке. Далее из вычислительного комплекса 3 информации поступает на индикаторы воздушной обстановки комплекса отображения 1. Комплекс связи и передачи данных 4 обеспечивает обмен информацией между наземными комплексами АС УВД, а также взаимодействие диспетчеров между собой, с экипажами самолетов 5 и со смежными диспетчерскими пунктами 6. Реализация предлагаемого способа осуществляется в соответствии с алгоритмом, представленным на фиг. 2. Для каждой пары ВС производится вычисление расстояния между ними







где dX"min, dX""min и dY"min, dY""min - максимальные возможные отклонения прогнозируемого наименьшего продольного и бокового расстояния (в горизонтальной плоскости), обусловленные погрешностью прогноза и возможными отклонениями параметров движения ВС от измеренных (заданных) значений;
dH"min и dH""min - максимальные возможные отклонения прогнозируемой высоты между ВС в момент их прогнозируемого сближения на наименьшее расстояние в горизонтальной плоскости. В общем случае отклонения в разные стороны от прогнозируемого значения в горизонтальной плоскости или по вертикали не равны друг другу, т.е. dX"min






где tk и ts - моменты времени, причем tk > ts. После этого производится оценка, содержит ли интервал недопустимых значений продольного расстояния

























1. Анодина Т.Г., Кузнецов А.А., Маркович Е.Д. Автоматизация управления воздушным движением / Учеб. для вузов; Под ред. А.А. Кузнецова. - М.: Транспорт, 1992, стр. 141-152. 2. Там же, стр. 38-40, 173-176. 3. Там же, 175-176. 4. Крыжановский Г.А. Введение в прикладную теорию управления воздушным движением: Учебник для вузов гражданской авиации. - М.: Машиностроение, 1984, стр. 64-66. 5. Автоматизированные системы управления воздушным движением: Справочник /В. И. Савицкий, В.А. Василенко, Ю.А. Владимиров, В.В. Точилов;/ Под ред. В. И. Савицкого. - М.: Транспорт, 1986, с. 11-15.
Класс G08G7/00 Системы для одновременного регулирования движения двух или более различных видов судов или самолетов
Класс G01S13/91 радиолокационные или аналогичные системы, предназначенные для управления движением