一种基于容量包络线的机场模块化调整方法

本发明涉及无人机交通安全，特别涉及一种基于容量包络线的机场模块化调整方法。

背景技术：

1、目前在城市空域飞行的无人机其容流瓶颈多集中在起降进离场阶段。虽然已有学者针对无人机机场进行设计，但其旨在适应和服务特定的无人机产品，仅允许无人机进行单次单架起降，不满足城市空中交通场景下物流无人机大容量、高吞吐的使用需求，这严重制约了小型货运无人机的发展进程。公开号为cn116151590b的专利公开了一种对城市空中交通的模块化无人机机场规划方法，能够满足物流无人机大容量、高吞吐量的使用需求，支持多条航线中多架无人机同时起降，对无人机起降进行快速调整，并且还支持公共航线流量动态调整，以适应不同的吞吐容量需求。

2、但是该专利针对空中交通流量变化而对机场模块进行调整的内容中，其输入条件为在流量增加时减少无人机降落所需时间，对无人机的运行参数带来了很大的挑战，并不适用于所有的无人机。

技术实现思路

1、本发明的目的在于从无人机实际运行角度出发，针对无人机起降的需求架次对机场的模块化结构进行调整，提供一种基于容量包络线的机场模块化调整方法。

2、为了实现上述发明目的，本发明实施例提供了以下技术方案：

3、一种基于容量包络线的机场模块化调整方法，包括以下步骤：

4、步骤1，输入无人机机场的参数；

5、步骤2，根据无人机起降能力的情况，构建无人机机场的总容量包络线；所述总容量包络线为由直角坐标系中原点、最大不平衡降落点、最大吞吐量点、自由降落临界点和最大不平衡起飞点构成的闭环线，或者构成的闭环线中还包括自由起飞临界点；

6、步骤3，将无人机起降架次需求投入总容量包络线；

7、步骤4，根据样本所在位置，基于总容量包络线对模块化无人机机场进行调整。

8、所述步骤1中，无人机机场的参数包括预起飞的无人机数量nready、停机坪数量npark、起飞通道数量ndep、降落通道数量napr、起飞所需时间tdep、降落所需时间tapr、地面周转时间tground和观测运行时间twindow。

9、所述步骤2中，无人机起降能力的情况包括起飞能力和降落能力均衡、降落能力大于起飞能力、降落能力小于起飞能力三种情况。

10、与现有技术相比，本发明的有益效果：

11、本发明基于机场构型构建机场容量包络线，根据无人机起飞和降落的架次数据，改变模块化无人机机场的起降结构，使得无人机能够高效执行任务，减少了碰撞风险、延误运行的问题，使机场能够根据实际起降需求动态调整机场结构，提高了模块化无人机机场的效率。

技术特征：

1.一种基于容量包络线的机场模块化调整方法，其特征在于：包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种基于容量包络线的机场模块化调整方法，其特征在于：所述步骤1中，无人机机场的参数包括预起飞的无人机数量nready、停机坪数量npark、起飞通道数量ndep、降落通道数量napr、起飞所需时间tdep、降落所需时间tapr、地面周转时间tground和观测运行时间twindow。

3.根据权利要求2所述的一种基于容量包络线的机场模块化调整方法，其特征在于：所述步骤2中，无人机起降能力的情况包括起飞能力和降落能力均衡、降落能力大于起飞能力、降落能力小于起飞能力三种情况。

4.根据权利要求3所述的一种基于容量包络线的机场模块化调整方法，其特征在于：所述步骤2中，无人机起飞能力和降落能力均衡的情况下，构建无人机机场的总容量包络线的步骤，包括：

5.根据权利要求3所述的一种基于容量包络线的机场模块化调整方法，其特征在于：所述步骤2中，无人机降落能力大于起飞能力的情况下，构建无人机机场的总容量包络线的步骤，包括：

6.根据权利要求3所述的一种基于容量包络线的机场模块化调整方法，其特征在于：所述步骤2中，无人机降落能力小于起飞能力的情况下，构建无人机机场的总容量包络线的步骤，包括：

7.根据权利要求2所述的一种基于容量包络线的机场模块化调整方法，其特征在于：所述步骤4中，在调整模块化无人机机场之前，在总容量包络线的基础上构建安全总容量包络线：

8.根据权利要求7所述的一种基于容量包络线的机场模块化调整方法，其特征在于：所述步骤4具体包括以下步骤：

技术总结
本发明涉及无人机交通安全技术领域，提出一种基于容量包络线的机场模块化调整方法，包括步骤：输入无人机机场的参数；根据无人机起降能力的情况，构建无人机机场的总容量包络线；所述总容量包络线为由直角坐标系中原点、最大不平衡降落点、最大吞吐量点、自由降落临界点和最大不平衡起飞点构成的闭环线，或者构成的闭环线中还包括自由起飞临界点；将无人机起降架次需求投入总容量包络线；根据样本所在位置，基于总容量包络线对模块化无人机机场进行调整。本发明基于机场构型构建机场容量包络线，根据无人机起飞和降落的架次数据，改变模块化无人机机场的起降结构，使得无人机能够高效执行任务，减少了碰撞风险、延误运行的问题。

技术研发人员：郑远,沈舟,李诚龙,李蝶
受保护的技术使用者：中国民用航空飞行学院
技术研发日：
技术公布日：2024/3/24