本技术方案属于空中交通管理领域,专注于低空空域无人机飞行冲突预警技术与系统。该系统能够在检测到新无人机进入空域单元时,自动触发冲突探测请求。系统通过先进的探测算法,实时分析无人机飞行路径,预测潜在冲突,并及时发出预警,确保低空空域飞行安全。
背景技术
面向低空空域的无人机飞行冲突探测系统通过公共信息服务提供商(Commoninformation service provider,CISP)获取的空域内所有相关无人机的计划飞行航迹,通过计算它们之间的时空位置关系来探测潜在的飞行冲突,为无人机进行航迹调整以避免危险接近而提供决策依据,从而提升低空空域的无人机运行安全与效率。在同一飞行高度层的二维空间上,飞行冲突定义为两个无人机在某一时刻的距离小于最小安全距离。
由于需要考虑无人机位置的不确定性,这在原有的非线性问题上进一步增加了模型的复杂度,导致难以在实时允许所需的优先时间内准确计算冲突概率。现有方法主要包括:随机抽样法、蒙特卡洛法和重叠区域法。
随机抽样法是对具有不确定性的预测轨迹进行随机抽样以获得确定性轨迹,然后对这些特定轨迹进行冲突判断。由于其采样轨迹与实际轨迹之间不可避免存在差异,其无法保证冲突探测的准确性。
蒙特卡洛法是通过基于仿真的蒙特卡罗方法获得冲突发生的概率。在高交通密度场景下其计算速度慢,难以满足快速计算的实时运行需求。
重叠区域法是通过计算两架无人机位置分布区域重叠的体积或面积来表征冲突概率。其需要对所有飞机中的每两架无人机进行冲突判断,这使得其难以与当前低空空域中使用的基于栅格的占用模型进行有效兼容,并且导致在高交通密度场景计算速度慢。
实现思路