航路飞行冲突探测与解脱策略研究

摘  要：随着时代的进步与发展，国内的交通运输也由原本的单一化，逐渐转变为多元化的发展趋势，而现阶段，最主流的交通运输方式就是航空飞行器。随着航空事业的不断发展，航空中的交通流量呈猛增的发展趋势，导致地面的指挥任务量越来越大。基于此种现象，为了使空中交通的安全运行得到保障，就要将空中飞行器之间的距离进行严格的控制，使飞行器与飞行器之间的距离保持在一个安全的范围区间内，进而保证空中的交通安全。本篇文章，主要对航路飞行冲突探测以及解脱策略进行相应的研究和分析。

关键词：航路飞行;冲突探测;解脱策略

前言：

就航路飞行冲突探测与解脱而言，其主要围绕的核心内容就是两架飞行器之间的安全间隔，进而进行研究的一项技术。若可以对这项技术实现完全的掌握，并且对该技术的精准度进行不断的升级和优化，就可以更大程度的使飞行器在空中航行的安全几率得到保障。要想对航路飞行冲突探测和解脱做进一步的分析和研究，就要先对航空飞行器在飞行过程中的具体安全间隔标准进行了解，进而根据航空器具体的飞行特点，最终给出针对性的策略。

1、航空器飞行安全间隔标准

航空器在实际飞行的过程中，必须要保持一定的安全间隔，其不但能使飞行器在进行航路飞行的过程中，避免出现冲突，还能使航空中的交通安全水平得到进一步的提高，最终使人们的生命以及财产安全均得到保障。就安全飞行间隔而言，基于航空器的三维坐标标示，可以划分为两个方向，即垂直和水平间隔，而在水平间隔中，还可以进行详细的划分，即横向和纵向间隔。航空器在进行实际的飞行过程中，对其进行飞行间隔的控制，是当前阶段使空中安全运行得到保障的首要手段。基于此，航空飞行器在实际的飞行过程中，必须要遵守地面指挥中心的指挥命令，进而进行操作。

根据相应的规定，当不同的航空器基于同样的航空飞行高度、速度、轨迹时，飞行的间隔时间至少要达到10分钟;当不同的航空器处于同样的航行高度时，由于具体的航行速度存在一定的差异，因此当位置相对靠前的飞行器，要比位置相对靠后的飞行器，速度快大约40km/h以上时，飞行的间隔时间最少是5分钟;前方的航空器速度要比后方的航空器速度，快大约80km/h时，飞行器在进行飞行过程中的间隔要最少要满足3分钟;当航空器在飞行的过程中，基于同样的高度，并且航空器在进行飞行时，还要穿越航线，则与其他航空器的飞行间隔要保持在15分钟以上。

2、航路飞行冲突探测策略

2.1、航空器保护区模型

在现阶段，对于航路冲突探测与解脱方法进行探索的过程中，正常情况下都是基于航空保护区模型的建立，该方法具备未雨绸缪的思想。相关的研究人员在进行研究的过程中，认为航空器在进行实际运行的过程中，进入到某一段保护区之内，很有可能会发生航路冲突，因此，要对该情况进行实时的监督并且指挥。首先第一个模型，就是立方体保护区模型，该模型主要的特点，就是将航空器的四周围绕起来，进而形成一个八个顶角的连接，不仅如此，还要以航空器为主要的中心，进而形成具备2倍飞行间隔的保护区。其次第二个模型就是圆形保护区模型，该模型的主要特点是以航空器为主要的中心出发点，以航空器中最小的水平间隔为实际的圆形半径，将2倍的垂直间隔作为圆柱的实际高度，最终形成一个航空器保护区。第三个模型，就是球形保护区模型，相较于前两者而言，该模型，不但非常容易理解，还十分容易界定，该保护区最关键的问题就是制定一个半径，并且半径的主要的数值是采取航空器中最小的安全间隔，基于此形成一个球形的保护区。最后一个模型就是椭球保护区模型，该模型主要是将航空器作为中心出发点，进而将水平的间隔作为半长轴，而半短轴则是垂直的间隔，最终形成一个椭球保护区。

2.2、航空器冲突探测策略分析

要想使航路的飞行探测达到一个更为准确的程度，就要将飞行冲突進行特定情况的假设分析，举例来讲，如果航空器在进行飞行的过程中，由于每一个航空器本身都具备相应的保护区，因此要将航空器本身的飞行速度、高度、航向进行实时的分析并且做出相应的调整。就航路探测而言，其本身就是要依靠航空器与航空器之间的协同合作，进而根据地面指挥的情况，飞行器与相近飞行器之间进行数据的交换，双方都对对方的具体信息进行确认并了解，避免出现飞行的冲突。

3、航空飞行冲突解脱策略

3.1、相对运动解脱策略分析

若两架航空器在进行飞行的过程中，是处于相对飞行的状态，就要根据相对运动的方法对两机飞行的冲突进行解脱处理。具体的方法就是，当航空器在进行飞行的过程中，要将彼此的信息进行交换或者是依据语机载雷达设置对其他的航空器数据进行监视，并且将冲突探测方法利用其中，进而实现冲突的确认。如果在进行冲突探测的过程中，发现两机出现冲突的状况，接收到实际信息的航空器必须要立刻与指挥中心进行联系，进而开启解脱程序。

3.2、冲突解脱最优控制法

在航空器的飞行过程中，由于存在很多的干扰因素，因此，为了使解脱策略的实施得以成功，就要对航空器的航向进行调整，不仅如此，还要对航空器的速度进行调节，对航空器的高度进行更改，基于这三种解脱方法，进而寻找出最效果最佳的计算结果。飞行器在进行实际的运行过程中，由于路线、高度、环境的差异，所以，最佳的计算结果很有可能会出现在不同的解脱计算之中，因此，在对解脱策略进行制定之前，必须要进行周密和全面的思考，不仅要将航空器的安全问题考虑在其中，还要将整体的航路飞行考虑在其内。

结语：

总而言之，对航路飞行冲突进行探测并且制定相应的解脱策略，不但能使航空器的飞行安全得到一定程度的保障，还能避免发生空中交通事故，基于此，就航路冲突而言，还需要更多的科研人员以及专家对其进行研究和试验，进而促进航空事业的发展。

参考文献

[1]  王凯，隋东，胡京.基于规则库的航路飞行冲突探测与解脱[J].哈尔滨商业大学学报（自然科学版），2017，33（01）：117-124.

[2]  石磊. 空中交通管理中概率型飞行冲突探测算法研究[D].天津大学，2014.

[3]  李平. 航路飞行冲突探测与解脱策略研究[D].中国民用航空飞行学院，2013.

作者简介：潘家敏（1999.7-），男（汉族），湖南岳阳市人，主要研究领域为航空管制。