一種基于功能共振分析的飛機安全著陸處理方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種基于功能共振分析的飛機安全著陸處理方法，包括：獲取飛機信息及飛機飛行的軌跡數(shù)據(jù)；獲取環(huán)境數(shù)據(jù)和地形數(shù)據(jù)；基于所述飛機信息、軌跡數(shù)據(jù)、環(huán)境數(shù)據(jù)和地形數(shù)據(jù)構(gòu)建功能共振分析模型；根據(jù)所述功能共振分析模型判斷飛機能否安全著陸，如果判斷結(jié)果為否，發(fā)出警報。通過使用共振分析模型判斷飛機能否安全著陸，由于構(gòu)建了共振分析模型及相應(yīng)的函數(shù)，提高了預(yù)測精度，大幅度提高了飛機著陸時的安全性，降低了飛行員在飛機降落的勞動強度。
【專利說明】
一種基于功能共振分析的飛機安全著陸處理方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及計算機控制領(lǐng)域，特別是一種基于功能共振分析的飛機安全著陸處理 方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 系統(tǒng)安全工程學(xué)科發(fā)展的這幾十年來，出現(xiàn)了很多的系統(tǒng)安全性評估方法。傳統(tǒng) 的系統(tǒng)安全性評估方法在系統(tǒng)安全工程領(lǐng)域已有廣泛應(yīng)用。但是，隨著大規(guī)模復(fù)雜社會技 術(shù)系統(tǒng)出現(xiàn)，也逐漸顯示出了這些方法的局限。功能共振分析方法是一種新型的熱門的復(fù) 雜社會技術(shù)系統(tǒng)建模方法，能夠?qū)Ψ蔷€性復(fù)雜系統(tǒng)的安全性進(jìn)行有效評估。但是，其分析現(xiàn) 在僅限于人工手動分析，完備性和一致性得不到較好的保證。基于模型的安全分析是形式 化方法在現(xiàn)有系統(tǒng)安全性評估領(lǐng)域的擴展，是自動化運行的系統(tǒng)安全性評估技術(shù)。為解決 傳統(tǒng)安全性評估方法手動分析耗時耗力、容易出錯、正確性得不到保證的局限。
[0003] 功能共振分析方法(Functional Resonance Analysis Method，F(xiàn)RAM)是一種新型 的復(fù)雜社會技術(shù)系統(tǒng)建模方法，能夠?qū)Ψ蔷€性復(fù)雜系統(tǒng)的安全性進(jìn)行有效評估。FRAM自出 現(xiàn)以來，在事故調(diào)查和系統(tǒng)分析方面表現(xiàn)出了強大的生命力，特別是在對航空事故的調(diào)查， 分析系統(tǒng)的命令與控制，分析空中交通管理系統(tǒng)等領(lǐng)域，能夠發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)分析方法所不能發(fā) 現(xiàn)的問題。但是，其分析現(xiàn)在僅限于人工手動分析，主觀隨意性強，完備性和一致性得不到 較好的保證。所以，為了使得FRAM的實用性更強，完全有開發(fā)基于這種方法的形式化技術(shù)的 需要。
[0004] 目前，飛機著陸時通常采用無線電高度系統(tǒng)來測量飛機對地距離，該系統(tǒng)是將飛 機視作一個質(zhì)點，僅探測機身腹部對地的距離。為了判斷飛機著陸時的姿態(tài)情況，飛行員要 通過觀察姿態(tài)儀表顯示的俯仰、傾斜角，根據(jù)經(jīng)驗來判斷飛機各個起落架之間與地面接近 的情況，同時還要觀察升降速度表，防止下降速率過大引起重著陸，沖擊起落架結(jié)構(gòu)。重著 陸對飛機的結(jié)構(gòu)可能產(chǎn)生嚴(yán)重影響，發(fā)生重著陸后飛機需進(jìn)行結(jié)構(gòu)、大翼、起落架等多處檢 查才能使用，因此檢測飛機是否發(fā)生重著陸非常重要。
[0005] 綜上所述，現(xiàn)有技術(shù)中存在如下缺陷:現(xiàn)有的共振分析方法及模型難以評估系統(tǒng) 安全，特別是在評估飛機降落時無線電系統(tǒng)很難實時的判斷飛機與地面是否沖突，這導(dǎo)致 對飛行員的技術(shù)水平要求很高，特別是在天氣惡劣的時候容易導(dǎo)致飛行事故，因此，迫切需 要設(shè)計新的模型進(jìn)行飛機降落的安全評估。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明針對上述現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，提出了如下技術(shù)方案。
[0007] -種基于功能共振分析的飛機安全著陸處理方法，包括以下步驟：
[0008] 獲取飛機信息及飛機飛行的軌跡數(shù)據(jù)；
[0009] 獲取環(huán)境數(shù)據(jù)和地形數(shù)據(jù)；
[0010] 基于所述飛機信息、軌跡數(shù)據(jù)、環(huán)境數(shù)據(jù)和地形數(shù)據(jù)構(gòu)建功能共振分析模型；
[0011] 根據(jù)所述功能共振分析模型判斷飛機能否安全著陸，如果判斷結(jié)果為否，發(fā)出警 報。
[0012] 更進(jìn)一步地，所述飛機信息至少包括飛機呼號、飛機類型、飛機導(dǎo)航和航線信息中 的之一。
[0013] 更進(jìn)一步地，所述軌跡數(shù)據(jù)包括經(jīng)度、煒度和海拔高度。
[0014]更進(jìn)一步地，所述環(huán)境數(shù)據(jù)為天氣數(shù)據(jù)。
[0015] 更進(jìn)一步地，所述天氣數(shù)據(jù)包括氣壓、風(fēng)速、風(fēng)向和降水?dāng)?shù)據(jù)。
[0016] 更進(jìn)一步地，所述地形數(shù)據(jù)為地表海拔高度和障礙物數(shù)據(jù)。
[0017] 更進(jìn)一步地，所述功能共振分析模型至少包括以下其中之一:輸入，用于啟動功能 的事物或功能將要處理或轉(zhuǎn)化的事物;輸出，功能運行的結(jié)果;前提，功能執(zhí)行之前須存在 的條件;資源，功能執(zhí)行所需要或者消耗掉的事物;時間，影響功能的時間約束，包括起始時 間、結(jié)束時間或持續(xù)時間;控制，功能是如何被監(jiān)測或控制的。
[0018] 更進(jìn)一步地，根據(jù)功能共振分析模型構(gòu)建的基于飛機信息的函數(shù)為：
[0020] 獲取軌跡數(shù)據(jù)函數(shù)為:Ρ2 = Χ + $ + β + ? + ?，該數(shù)據(jù)可以通過機載GPS設(shè)備獲得，向 量X表示經(jīng)度，向量歹表示煒度，向量β表示高度，向量?表示水平方向速度，向量?表示垂直 方向速度。
[0021] 根據(jù)功能共振分析模型構(gòu)建的基于軌跡數(shù)據(jù)的函數(shù)為：
[0023] 該函數(shù)的輸入為函數(shù)F2的輸出數(shù)據(jù)，即通過飛機軌跡數(shù)據(jù)中的經(jīng)度向量X、煒度向 量歹、高度向量R、水平方向速度向量交和垂直方向速度向量S來確定輸出結(jié)果，其表示飛機 的實時狀態(tài);該函數(shù)受時間的約束，即實時獲取飛機的飛行狀態(tài)。
[0024] 根據(jù)功能共振分析模型構(gòu)建的基于環(huán)境數(shù)據(jù)的函數(shù)為：
[0026]該函數(shù)受時間的約束，即實時獲取環(huán)境數(shù)據(jù)。
[0027]根據(jù)功能共振分析模型構(gòu)建的基于地形數(shù)據(jù)的函數(shù)為：
[0029] 式中：h、v和u的含義分別為高度向量￡.、水平方向速度向量9和垂直方向速度向量 ?:的數(shù)值大小，s表示飛機距某一地形或障礙物的水平距離，MinH表示最小安全高度，最小安 全高度的含義是飛機飛過某一地形或障礙物所能安全通過的最低高度;該函數(shù)受地形建模 規(guī)則的約束，該函數(shù)執(zhí)行的前提是空域合格，即空域不合格時無法引導(dǎo)飛機降落。
[0030] 基于所述功能共振分析模型構(gòu)建地形沖突預(yù)測函數(shù)：
[0032] F6的輸出表示地形沖突結(jié)果，輸出結(jié)果為:0表示無輸出，表示飛機信息或環(huán)境數(shù) 據(jù)異常，發(fā)出警報，提醒機組人員操作，1飛機不與地形發(fā)生沖突，2飛機將與地形發(fā)生沖突， 發(fā)出警報，提醒機組人員操作，機組人員通過函數(shù)F5的輸出進(jìn)一步判斷飛機即將發(fā)生沖突 的程度，如果F5 = 1，其表示地形沖突屬于一般級別，機組正常處理即可，如果F5 = 2，其表示 地形沖突屬于嚴(yán)重級別，需要機組立即緊急處理。
[0033] 更進(jìn)一步地，所述根據(jù)所述功能共振分析模型判斷飛機能否安全著陸具體為:根 據(jù)地形沖突預(yù)測函數(shù)F6的輸出結(jié)果判斷是否飛機即將與地形發(fā)生沖突，如果是，則發(fā)出警 報，通知飛行員控制飛機上升速度，以避免飛機與地形發(fā)生沖突。
[0034] 本發(fā)明的技術(shù)效果為:創(chuàng)造性的使用共振分析模型判斷飛機能否安全著陸，由于 構(gòu)建了共振分析模型及相應(yīng)的函數(shù)，提高了預(yù)測精度，大幅度提高了飛機著陸時的安全性， 降低了飛行員在飛機降落的勞動強度。
【附圖說明】
[0035] 圖1是本發(fā)明的一種基于功能共振分析的飛機安全著陸處理方法的流程圖圖。
[0036] 圖2是機場地形示意圖。
【具體實施方式】
[0037]模型檢測(Model Checking)是一種驗證有限狀態(tài)系統(tǒng)是否符合特定屬性的過程。 該方法的基本原理是對系統(tǒng)進(jìn)行狀態(tài)搜索，來確定其是否滿足某些屬性。或者說是，系統(tǒng)建 模語言描述的系統(tǒng)，是否滿足性質(zhì)描述語言的屬性。方法分為模擬和測試兩部分。其局限性 也表現(xiàn)在系統(tǒng)的狀態(tài)必須是有限的，因此主要適用于有限狀態(tài)系統(tǒng)。模型檢測完全可以自 動運行，效率高。性質(zhì)不滿足時，模型檢測工具一般會提供反例（counterexample)，來幫助 使用者對系統(tǒng)的故障或錯誤進(jìn)行更深入的了解。
[0038]模型檢測由系統(tǒng)模型、系統(tǒng)屬性和模型檢測工具三個重要部分組成，分別在模型 檢測的三個步驟中扮演重要作用。這三個步驟可詳細(xì)表述如下。
[0039] (1)系統(tǒng)模型描述。在此階段采用形式化語言將具體的系統(tǒng)用抽象的系統(tǒng)模型進(jìn) 行描述。系統(tǒng)模型規(guī)約語言根據(jù)不同的模型檢測工具而不同。
[0040] (2)系統(tǒng)屬性描述。將需要驗證的系統(tǒng)屬性，用特定的邏輯表達(dá)式描述。不同的模 型檢測工具對屬性描述有著不一樣的情況。
[0041 ] (3)驗證。一般情況下，驗證過程由模型檢測工具自動執(zhí)行。但是，對驗證結(jié)果的分 析和研究就需要人來開展。結(jié)合分析的需要，開展必要的反復(fù)的模擬和測試過程。
[0042] 模型檢測的優(yōu)勢表現(xiàn)在，驗證過程完全是自動地進(jìn)行，驗證速度快。當(dāng)系統(tǒng)模型不 滿足系統(tǒng)屬性時，模型檢測工具可以提供一個或多個反例，對導(dǎo)致不滿足的錯誤進(jìn)行識別， 方便研究人員進(jìn)行分析。
[0043] "實際場景"的描述包含以下幾個部分：
[0044] 系統(tǒng)的初始狀態(tài)，描述了功能如何觸發(fā)，或者是哪些功能最初就是異常。
[0045] 系統(tǒng)運行的環(huán)境條件，詳述了系統(tǒng)運行的外部條件及其可能的變化情況。例如，天 氣條件、溫度和濕度等。
[0046] 系統(tǒng)一般假設(shè)，闡述了一個實際場景的一些必要假設(shè)。例如，在實際情況中，某些 功能的變化可能永遠(yuǎn)不會發(fā)生，或者變化非常小，就可以提出假設(shè)這些功能的變化可以忽 略。
[0047] 系統(tǒng)的實際運行過程。十分具體地描述系統(tǒng)的運行過程，甚至可以包括在某個特 定時間發(fā)生了什么。
[0048] "實際場景"的形式化規(guī)約，即如何用有限狀態(tài)機表達(dá)"實際場景"中的要素。并不 是上述所有內(nèi)容都需要進(jìn)行形式化規(guī)約，只按照實際需求對一下幾點內(nèi)容進(jìn)行形式化，其 可以采用功能共振方法進(jìn)行分析，如下：
[0049]系統(tǒng)的初始狀態(tài)，可能是系統(tǒng)所有可能的初始狀態(tài)集合，用表達(dá)，需要在所有的狀 態(tài)識別之后進(jìn)行，在此只是說明這個初始化從內(nèi)涵上說是實際場景形式化規(guī)約的一部分。
[0050] 系統(tǒng)運行的環(huán)境條件及其變化。系統(tǒng)的環(huán)境條件可以用環(huán)境的狀態(tài)表示，環(huán)境的 初始狀態(tài)用表示，環(huán)境變化的觸發(fā)條件用表示，環(huán)境最終的狀態(tài)用表示，相關(guān)狀態(tài)轉(zhuǎn)移函數(shù) 用表示。例如，"最初的天氣是晴天，到了中午就下雨了。"可以表述為晴天，為時間到了中 午，為雨天，環(huán)境所有狀態(tài)集合為，狀態(tài)轉(zhuǎn)移函數(shù)為。
[0051] 系統(tǒng)一般假設(shè)，可能是系統(tǒng)的某些輸入，并且是從頭到尾固定不變的輸入，可能在 系統(tǒng)任何時候發(fā)揮作用，用表示。
[0052] 系統(tǒng)的實際運行過程，無需在此進(jìn)行形式化規(guī)約，需要在后面用FRAM模型進(jìn)行表 達(dá)。
[0053]本發(fā)明的實際場景是飛機降落的場景。
[0054]本發(fā)明的方法可以通過計算機執(zhí)行，下面結(jié)合附圖1-2進(jìn)行具體說明。
[0055] 圖1示出了本發(fā)明的一種基于功能共振分析的飛機安全著陸處理方法，包括以下 步驟：
[0056] S1:獲取飛機信息及飛機飛行的軌跡數(shù)據(jù)。
[0057]所述飛機信息至少包括飛機呼號、飛機類型、飛機導(dǎo)航和航線信息中的之一，飛機 信息還可以包括飛機國際注冊代碼，總飛行時間，飛行公里數(shù)，維修保養(yǎng)記錄等，還可能包 含機組人員情況，這些信息存儲在飛機記載電腦的數(shù)據(jù)庫中以及航空管理部門的數(shù)據(jù)庫 中。
[0058]飛機飛行的軌跡數(shù)據(jù)至少包括經(jīng)度、煒度、海拔高度，通過這些數(shù)據(jù)可以確定飛機 飛行的軌跡，確保飛行安全，飛機飛行的軌跡數(shù)據(jù)可以被實時的記錄下來，存儲在機載電腦 及航空管理部門的數(shù)據(jù)庫中，實時數(shù)據(jù)可以幫助飛行員及塔臺指揮員了解飛機實時飛行狀 況，歷史數(shù)據(jù)可以用于研究飛機飛行狀態(tài)。
[0059] S2:獲取環(huán)境數(shù)據(jù)和地形數(shù)據(jù)。
[0060] 飛機著陸時環(huán)境數(shù)據(jù)特別重要，一般來說環(huán)境數(shù)據(jù)為天氣數(shù)據(jù)，天氣數(shù)據(jù)至少包 括氣壓、風(fēng)速、風(fēng)向、降水?dāng)?shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)實時的被收集存儲在機載電腦的數(shù)據(jù)庫及航空管 理部門的數(shù)據(jù)庫中，實時環(huán)境數(shù)據(jù)用于幫助決策飛機能否正常降落，歷史數(shù)據(jù)可以用于推 論以后的天氣狀況。
[0061] 地形數(shù)據(jù)對飛機的起降尤為重要，各機場的地形數(shù)據(jù)一般都制作好存儲在機載電 腦的數(shù)據(jù)庫及航空管理部門的數(shù)據(jù)庫中。比如飛機的目的地為北京首都國際機場，機組人 員可以從機載電腦的數(shù)據(jù)庫中獲取北京首都國際機場的地形數(shù)據(jù)，幫助飛機降落，地形數(shù) 據(jù)至少包括地表海拔高度、障礙物數(shù)據(jù)，障礙物可以是山、高樓等。
[0062] S3:基于所述飛機信息、軌跡數(shù)據(jù)、環(huán)境數(shù)據(jù)和地形數(shù)據(jù)構(gòu)建功能共振分析模型。
[0063] 這一部分是本發(fā)明的核心部分，其描述了如何構(gòu)建功能共振分析模型，并使用該 模型進(jìn)行飛機安全著陸的處理。
[0064] 該功能共振分析模型至少包括以下其中之一:輸入，用于啟動功能的事物或功能 將要處理或轉(zhuǎn)化的事物;輸出，功能運行的結(jié)果;前提，功能執(zhí)行之前須存在的條件；資源， 功能執(zhí)行所需要或者消耗掉的事物;時間，影響功能的時間約束，包括起始時間、結(jié)束時間 或持續(xù)時間;控制，功能是如何被監(jiān)測或控制的。
[0065] 根據(jù)功能共振分析模型構(gòu)建的基于飛機信息的函數(shù)為：
[0067] 獲取軌跡數(shù)據(jù)函數(shù)為:F2 = S + $ + ii + 9 + ii，該數(shù)據(jù)可以通過機載GPS設(shè)備獲得，向 量表示經(jīng)度，向量歹表示煒度，向量_fi表示高度，向量?表示水平方向速度，向量_G.表示垂直 方向速度。
[0068] 根據(jù)功能共振分析模型構(gòu)建的基于軌跡數(shù)據(jù)的函數(shù)為：
[0070] 該函數(shù)的輸入為函數(shù)F2的輸出數(shù)據(jù)，即通過飛機軌跡數(shù)據(jù)中的經(jīng)度向量X、煒度 向量I、高度向量?、水平方向速度向量5和垂直方向速度向量?來確定輸出結(jié)果，其表示飛 機的實時狀態(tài);該函數(shù)受時間的約束，即實時獲取飛機的飛行狀態(tài)。
[0071] 根據(jù)功能共振分析模型構(gòu)建的基于環(huán)境數(shù)據(jù)的函數(shù)為：
[0073] 該函數(shù)受時間的約束，即實時獲取環(huán)境數(shù)據(jù)。
[0074] 根據(jù)功能共振分析模型構(gòu)建的基于地形數(shù)據(jù)的函數(shù)為：
[0076] 式中：h、v和u的含義分別為高度向量￡、水平方向速度向量？和垂直方向速度向量 5的數(shù)值大小，s表示飛機距某一地形或障礙物的水平距離，MinH表示最小安全高度，最小安 全高度的含義是飛機飛過某一地形或障礙物所能安全通過的最低高度;該函數(shù)受地形建模 規(guī)則的約束，該函數(shù)執(zhí)行的前提是空域合格，即空域不合格時無法引導(dǎo)飛機降落。
[0077] 基于所述功能共振分析模型構(gòu)建地形沖突預(yù)測函數(shù)：
[0079] F6的輸出表示地形沖突結(jié)果，輸出結(jié)果為:0表示無輸出，表示飛機信息或環(huán)境數(shù) 據(jù)異常，發(fā)出警報，提醒機組人員操作，1飛機不與地形發(fā)生沖突，2飛機將與地形發(fā)生沖突， 發(fā)出警報，提醒機組人員操作，機組人員通過函數(shù)F5的輸出進(jìn)一步判斷飛機即將發(fā)生沖突 的程度，如果F5 = 1，其表示地形沖突屬于一般級別，機組正常處理即可，如果F5 = 2，其表示 地形沖突屬于嚴(yán)重級別，需要機組立即緊急處理。
[0080] S4根據(jù)所述功能共振分析模型判斷飛機能否安全著陸，如果判斷結(jié)果為否，發(fā)出 警報。
[0081]圖2示出了機場地形示意圖，在飛機降落時，通過構(gòu)建的功能共振分析模型，實時 判斷飛機的狀態(tài)，在飛機即將降落時，根據(jù)所述功能共振分析模型判斷飛機能否安全著陸 具體為:所述根據(jù)所述功能共振分析模型判斷飛機能否安全著陸具體為:根據(jù)地形沖突預(yù) 測函數(shù)F6的輸出結(jié)果判斷是否飛機即將與地形發(fā)生沖突，如果是，則發(fā)出警報，由飛行員控 制飛機上升速度增加例如5ft/s，以避免飛機與地形發(fā)生沖突。
[0082]本發(fā)明的中的ft含義為英尺，ft/s，表示英尺/秒，為速度單位。
[0083] 本發(fā)明中的方法可以集成在飛機的飛行電腦中，幫助飛行員在飛機降落時及時的 判斷機場地面情況，防止飛機撞到地面障礙物或者提前著陸。本發(fā)明的方法也可以應(yīng)用在 航空管理部門的控制系統(tǒng)中，使得空管人員更便捷的指揮即將降落的飛機。通過本發(fā)明所 提供的方法，可以讓記載電腦自動判斷著陸狀況，而不用飛行員或空管人員盯著飛機的各 種數(shù)據(jù)進(jìn)行判斷，提高了飛機降落時的安全性，提高了飛機著陸沖突預(yù)測的精度，降低了飛 行員及空管人員的勞動強度。
[0084] 本發(fā)明的方法可以在計算機系統(tǒng)/服務(wù)器中實現(xiàn)，計算機系統(tǒng)/服務(wù)器的組件可以 包括、但不限于一個或多個處理器或處理單元、系統(tǒng)存儲器、和將包括系統(tǒng)存儲器的各個系 統(tǒng)組件耦合于處理器的總線?？偩€表示各種總線結(jié)構(gòu)中的任何中的一個或多個，其中各種 總線結(jié)構(gòu)包括存儲器總線或總線控制器、外設(shè)總線、加速圖形端口和使用各種總線架構(gòu)的 任何的處理器或本地總線。通過例子，但不限制，這種架構(gòu)包括工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)架構(gòu)（ISA)總線、微 通道架構(gòu)(MCA)總線、增強ISA(EISA)總線、視頻電子設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(VESA)本地總線、和外設(shè) 組件互聯(lián)(PCI)總線。計算機系統(tǒng)/服務(wù)器可以是機載的，也可以是設(shè)在航空管理部門的。
[0085] 本發(fā)明的方法可以制作為包括計算機程序代碼的計算機可讀/可用介質(zhì)，來使得 計算機架構(gòu)能夠提供在此討論的基于功能共振分析的飛機安全著陸處理方法。至此，計算 機可讀/可用介質(zhì)包括實現(xiàn)本發(fā)明的各種處理的每個的程序代碼。理解，術(shù)語計算機可讀介 質(zhì)或計算機可用介質(zhì)包括程序代碼的任何類型的物理實施例中的一個或多個。具體地，計 算機可讀/可用介質(zhì)可以包括在一個或多個便攜式存儲制品（例如光盤、磁盤、磁帶等)上。 本發(fā)明的方法可以固化在FPGA等可編程設(shè)備上。
[0086] 最后所應(yīng)說明的是：以上實施例僅以說明而非限制本發(fā)明的技術(shù)方案，盡管參照 上述實施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:依然可以對本發(fā) 明進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明的精神和范圍的任何修改或局部替換，其均應(yīng) 涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
【主權(quán)項】
1. 一種基于功能共振分析的飛機安全著陸處理方法，其特征在于，包括： 獲取飛機信息及飛機飛行的軌跡數(shù)據(jù)； 獲取環(huán)境數(shù)據(jù)和地形數(shù)據(jù)； 基于所述飛機信息、所述軌跡數(shù)據(jù)、所述環(huán)境數(shù)據(jù)和所述地形數(shù)據(jù)構(gòu)建功能共振分析 模型；W及 根據(jù)所述功能共振分析模型來判斷飛機能否安全著陸，如果判斷結(jié)果為否，發(fā)出警報。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的飛機安全著陸處理方法，其特征在于， 所述飛機信息至少包括飛機呼號、飛機類型、飛機導(dǎo)航和航線信息中的之一。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的飛機安全著陸處理方法，其特征在于， 所述軌跡數(shù)據(jù)包括經(jīng)度、締度和海拔高度。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的飛機安全著陸處理方法，其特征在于， 所述環(huán)境數(shù)據(jù)包括天氣數(shù)據(jù)。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的飛機安全著陸處理方法，其特征在于， 所述天氣數(shù)據(jù)包括氣壓、風(fēng)速、風(fēng)向和降水?dāng)?shù)據(jù)。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的飛機安全著陸處理方法，其特征在于， 所述地形數(shù)據(jù)為地表海拔高度和障礙物數(shù)據(jù)。7. 根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項所述的飛機安全著陸處理方法，其特征在于， 所述功能共振分析模型包括:輸入，用于啟動功能的事物或功能將要處理或轉(zhuǎn)化的事 物;輸出，功能運行的結(jié)果;前提，功能執(zhí)行之前須存在的條件;資源，功能執(zhí)行所需要或者 消耗掉的事物；時間，影響功能的時間約束，包括起始時間、結(jié)束時間或持續(xù)時間；W及控 審IJ，功能是如何被監(jiān)測或控制的。8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的飛機安全著陸處理方法，其特征在于， 所述功能共振分析模型包括W下函數(shù)： 基于飛機信息的函數(shù)F1為：獲取軌跡數(shù)據(jù)函數(shù)F2為：F2 =戈+ y + S + V +日，該數(shù)據(jù)可W通過機載GI^設(shè)備獲得，向 量X表不經(jīng)度，向量歹表不締度，向量??表不高度，向量"?表不水平方向速度，向量瓦表不垂直 方向速度； 根據(jù)功能共振分析模型構(gòu)建的基于軌跡數(shù)據(jù)的函數(shù)F3為：該函數(shù)3的輸入為函數(shù)F2的輸出數(shù)據(jù)，即通過飛機軌跡數(shù)據(jù)中的經(jīng)度向量競、締度向量 y、高度向量6、水平方向速度向量巧和垂直方向速度向量曰來確定輸出結(jié)果，其表示飛機的 實時狀態(tài);該函數(shù)受時間的約束，即實時獲取飛機的飛行狀態(tài)； 根據(jù)功能共振分析模型構(gòu)建的基于環(huán)境數(shù)據(jù)的函數(shù)F4為：該函數(shù)F4受時間的約束，即實時獲取環(huán)境數(shù)據(jù)； 根據(jù)功能共振分析模型構(gòu)建的基于地形數(shù)據(jù)的函數(shù)巧為：式中:h、v和U的含義分別為高度向量h、水平方向速度向量否和垂直方向速度向量ti的數(shù) 值大小，S表示飛機距某一地形或障礙物的水平距離，MinH表示最小安全高度，最小安全高 度的含義是飛機飛過某一地形或障礙物所能安全通過的最低高度;該函數(shù)F5受地形建模規(guī) 則的約束，該函數(shù)巧執(zhí)行的前提是空域合格，即空域不合格時無法引導(dǎo)飛機降落； 基于所述功能共振分析模型構(gòu)建地形沖突預(yù)測函數(shù)F6:函數(shù)F6的輸出表示地形沖突結(jié)果，輸出結(jié)果為:0表示無輸出，表示飛機信息或環(huán)境數(shù) 據(jù)異常，發(fā)出警報，提醒機組人員操作，1飛機不與地形發(fā)生沖突，2飛機將與地形發(fā)生沖突， 發(fā)出警報，提醒機組人員操作，機組人員通過函數(shù)巧的輸出進(jìn)一步判斷飛機即將發(fā)生沖突 的程度，如果F5 = 1，其表示地形沖突屬于一般級別，機組正常處理即可，如果巧=2，其表示 地形沖突屬于嚴(yán)重級別，需要機組立即緊急處理。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的飛機安全著陸處理方法，其特征在于， 根據(jù)所述功能共振分析模型判斷飛機能否安全著陸具體步驟為:根據(jù)地形沖突預(yù)測函 數(shù)F6的輸出結(jié)果判斷是否飛機即將與地形發(fā)生沖突，如果是，則發(fā)出警報，通知飛行員控制 飛機上升速度，W避免飛機與地形發(fā)生沖突。
【文檔編號】G06F17/50GK106096152SQ201610430220
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年6月16日
【發(fā)明人】田瑾, 楊啟舶, 趙廷弟
【申請人】北京航空航天大學(xué)