(19)国家知识产权局 (12)发明 专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202111578697.7 (22)申请日 2021.12.2 2 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 114298196 A (43)申请公布日 2022.04.08 (73)专利权人 中国民航科 学技术研究院 地址 100028 北京市朝阳区西坝河北 里甲 24号楼6层 (72)发明人 王广超　张健　陈利人　徐祥松　 王霖　 (74)专利代理 机构 成都华辰智合知识产权代理 有限公司 513 02 专利代理师 秦华云 (51)Int.Cl. G06K 9/62(2022.01) G06F 17/16(2006.01) G06F 16/9537(2019.01) G06F 30/20(2020.01) G06Q 50/26(2012.01)(56)对比文件 CN 106469349 A,2017.0 3.01 CN 110059335 A,2019.07.26 US 9076327 B1,2015.07.07 CN 1087645 60 A,2018.1 1.06 CN 106560876 A,2017.04.12 张健 等.民航 突发事件历史案例库的构建. 《民航学报》 .2017, 汤淼等.基 于ACTC-Petri网的机场 场面运行 建模方法. 《航空计算 技术》 .2021, Fei Wang et al.Capacity Evaluati on Method for Paral lel Runway Based o n Monte Carlo Simulati on. 《The 3 0th Chinese Control and Decisi on Conference》 .2018, Guangchao Wang et al.Evaluati on Method for Emergency Respo nse Capabi lity of Airport Operati on Commander Based o n Evidential Reaso ning Theory. 《2021 IE EE 3rd Internati onal Conference o n Civil Aviation Safety and I nformati on Technology (ICCASIT)》 .2121, 审查员 孙亚 (54)发明名称 一种机场多跑道运行模式自动判定方法 (57)摘要 本发明公开了一种机场多跑道运行模式自 动判定方法， 其方法如下： A、 设置模拟跑道与识 别感应区的矢量数据， B、 分析航空器的起降数据 后确定跑道的运行状态， C、 构建跑道的跑道运行 状态矩阵， 根据跑道运行状态矩阵即可判定跑道 运行模式。 本发 明实现了机场多跑道 运行模式的 自动判定， 使机场能够及时有效的获得机场多跑 道运行模式的信息并能更加准确 高效的判断机 场多跑道 运行模式， 因此有助于机场运行中心进 行机场运行 管理。 权利要求书3页 说明书8页 附图1页 CN 114298196 B 2022.06.17 CN 114298196 B 1.一种机场多跑道运行模式自动判定方法， 其特 征在于： 其方法如下： A、 采集机场的实体跑道位置数据并由此构建得到模拟跑道， 在模拟跑道两侧入口端构 建航空器起降感应带， 航空器起降感应带对应实体跑道的两侧入口端； 根据模拟跑道与航 空器起降感应带得到识别感应区矢量数据， 识别感应区矢量数据还包括模拟跑道两侧入口 端的方向角， 模拟跑道两侧入口端的方向角与实体跑道的两侧入口端的方向角相对应， 模 拟跑道两侧入口端的方向角为跑道中心线与磁北 方向的夹角， 记为θRWY， RWY为跑道号； B、 分析航空器的起降数据后确定跑道的运行状态， 具体步骤如下： B1、 通过ADS ‑B数据系统获取起降航空器 的时间t、 经纬坐标p、 高度 a、 方向角 θ信息， 并 形成该航空器的运行轨迹点Pi＝(ti,pi,ai, θi)， 该航空器的运行轨迹则表示为T{Pi}， 其中i 为航空器的航迹点所对应的时间点； B2、 航空器运行轨迹与航空器起降感应带相交， 当相交后出现连续的三个航空器运行 轨迹点均满足以下条件且航空器在跑道区域内至少一个轨迹点的高度 ai≥5m则判定该航 空器使用该对应的跑道降落： B2a1： 高度ai≤400m且该高度连续下降； B2a2： 轨迹点坐标pi与跑道中心点的距离连续缩小； B2a3： 方向角| θi‑θRWY|≤15°； 当相交后出现连续的三个航空器运行轨迹点均满足以下条件且航空器在跑道区域内 至少一个轨 迹点的高度ai≤5m则判定该航空器使用该对应的跑道起飞： B2b1： 高度ai≤400m且该高度连续上升； B2b2： 轨迹点坐标pi与跑道中心点的距离连续增 加； B2b3： 方向角| θi‑θRWY|≤15°； C、 构建跑道运行状态 矩阵， 根据跑道运行状态 矩阵即可判定跑道运行模式： C1、 跑道运行状态矩阵设置为 其中， s1u表示跑道 一侧入口端的航空器起 飞状态、 s2u表示与s1u同一侧入口端的航空器降落状态， s1n表示该跑 道另一侧入口端的航空器起飞状态、 s2n表示与s1n跑道同一侧入口端的航空器降落状态； Rh、 Rj为跑道编号， 其中R为跑道号RWY的缩写， h与j的取值均为大于等于1的整数； C2、 当跑道一侧入口端有 航空器起飞时s1u赋值为1， 无航空器起飞时则s1u赋值为0； 当与 s1u同一侧的跑道入口端有航空器降落时s2u赋值为1， 无航空器降落时则s2u赋值为0； 当跑道 另一侧入口端有航空器起飞时s1n赋值为1， 无航空器起 飞时则s1n赋值为0； 当与s1n同一侧的 跑道入口端有航空器降落时s2n赋值为1， 无航空器降落时则s2n赋值为0； 根据步骤B2确定的 跑道运行状态即可确定跑道运行状态矩阵， 根据该跑道运行状态矩阵即可判定跑道运行模 式。 2.按照权利要求1所述的一种机场多跑道运行模式自动判定方法， 其特征在于： 步骤C1 中当|θRh‑θRj|≤15°且跑道Rh的中心点与跑道Rj的中心点之间的垂直距离不超过5km则判 定跑道Rh与跑道Rj为平行 跑道， 否则跑道运行状态 矩阵权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 114298196 B 2中仅一条 跑道运行。 3.按照权利要求2所述的一种机场多跑道运行模式自动判定方法， 其特征在于： 步骤C2 中的跑道运行模式包括单跑道运行模式、 隔离平行跑道模式、 独立/相关平行离场模式、 独 立/相关平行进近模式以及独立/相关平行离场与进近模式五种运行模式， 该五种运行模式 可相互切换； 其中单跑道运行模式的跑道运行状态矩阵为 隔离平行跑道模式的跑道运行状态矩阵为 独立/相关平行 离场模式的跑道运行状态矩阵为 独立/相关平行进近模式 的跑道运行状态矩阵为 独立/相关平行离场与进近模式的 跑道运行状态 矩阵为 同一条跑道只一侧入口端运行。 4.按照权利要求3所述的一种机场多跑道运行模式自动判定方法， 其特征在于： 由单跑 道运行模式切换为其他四种运行模式、 由隔离平行跑道模式切换为除单跑道运行模式以外 的其他三种运行模式、 由独立/相关平行离场模式切换为独立/相关平行进近模式和独立/ 相关平行离场与进近模式、 以及由独立/相关平行进近模式切换为独立/相关平行离场与进 近模式的间隔时间为X分钟， 其他模式切换的间隔时间为Y 分钟； 其中X的取值为5≤X≤10， Y 的取值为25≤Y≤40。 5.按照权利要求4所述的一种机场多跑道运行模式自动判定方法， 其特征在于： 所述X 的取值为5， 所述Y的取值 为30。 6.按照权利要求1～5任一项所述的一种机场多跑道运行模式自动判定方法， 其特征在 于： 步骤A中模拟跑道两侧入口端的航空器起降感应带与实体跑道的航空器起降感应带对 应设置， 实体跑道的航空器起降感应带为以实体跑道入口端的中点为圆心、 以实体跑道中 心线的延长线距 圆心M米为起点分别向顺时针方向和逆时针方向各转动V °所确定的弧线； 其中M的取值范围为3 00≤M≤800， 10≤V≤20。 7.按照权利要求6所述的一种机场多跑道运行模式自动判定方法， 其特征在于： 所述M 取值为500， V取值为15。 8.按照权利要求6所述的一种机场多跑道运行模式自动判定方法， 其特征在于： 步骤B1 中航空器的运行轨迹则表示为T{Pi},i＝1,2,...,n， 时间点i为时间数学序列， 当航空器为 起飞状态时时间点i以航空器的运行轨迹点起点为时间起点， 当航空器为降落状态 时时间 点i以航空器距起降感应带至少3公里时的运行轨迹点为时间起点， 时间起点的时间点i记权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 114298196 B 3