3.1.4 Определение конфликтных ситуаций на этапах суточного и текущего планирования

Маршрутные таблицы содержащие пространственно‑временные траектории движения заявленных ВС, служат основой для поиска и устранения потенциальных конфликтных ситуаций (ПКС) на этапе суточного планирования, а также для обнаружения и устранения конфликтных ситуаций (КС) на этапе текущего планирования ВД в контролируемом районе (зоне) УВД.

Процедура поиска ПКС между различными ВС, а также между ВС и другими элементами ВП для всех заявленных маршрутов в общем виде состоит в следующей последовательности действий.

1. Из всей совокупности планов отбираются планы, которые имеют пересекающиеся интервалы времени полета.

2. Для отобранных планов выполняется поиск участков их маршрутов, на которых полёты планируются выполнять в одно и тоже время на одной и той же высоте, а также участков с набором и снижением высоты полета ВС;

3. Для этих участков маршрутов выполняется анализ взаимного положения ВС для оценки расстояния сближения между ними;

3.1. Определяются координаты точки пересечения X_п, Y_п для i-го и j-го участков пересекающихся маршрутов путем совместного решения уравнений прямых для этих участков А_ix  B_iy  C_i=0, А_jx  B_jy  C_j=0 (рисунок 3.7):

Рисунок 3.7 — Иллюстрация наличия ПКС

где ∆  det A_iB_j  B_iA_j; ∆_x  det C_iB_j  B_iC_j; ∆_y  det A_iC_j  C_iA_j.

Значения коэффициентов A_i, A_j, B_i, B_j, C_i, C_j определяются из уравнений прямых, проходящих через две известные точки с координатами (Х_н, Y_н), (Х_к, Y_к). Уравнение i-ой прямой, проходящей через точки (Х_н,Y_н), (Х_к,Y_к) записывается в виде

 ,

отсюда

(y  Y_iн)(X_iк  X_iн)  (x  X_iн)(Y_iк  Y_iн),

или

x(Y_iн  Y_iк)  y(X_iк  X_iн)  X_iн(Y_iк  Y_iн)  Y_iн(X_iн  X_iк)  0.

Тогда коэффициенты для i-ой и аналогично для j-ой прямых определяются следующими соотношениями:

А_i  Y_iн  Y_iк; А_j  Y_jнY_jк;

В_i  Х_iк  Х_iн; В_j  Х_jк-Х_jн;

С_i  Х_iнY_iк –Х_iкY_iн; С_j  Х_jнY_jк –Х_jкY_jн.

Знание координат X_п, Y_п позволяет установить факт пересечения двух участков анализируемых маршрутов по выполнению условий:

и .

3.2. Если в точке пересечения X_п, Y_п разность времен прибытия ВС_i и ВС_j равна или превышает ∆t_доп  15 минут (см.п.1.5), то ПКС отсутствует. Иначе ПКС существует и необходимо выполнить коррекцию плана полета одного из ВС по времени или эшелону на соответствующем участке его маршрута.

Если в точке пересечения маршрутов одно из ВС меняет эшелон, то необходимо провести проверку наличия вертикального и горизонтального расстояния между ВС (рисунок 3.8).

Рисунок 3.8 — Определение ПКС при смене эшелонов полета ВС

Для уточнения и разрешения ПКС требуется дополнительный расчёт времени прохождения точки конфликта воздушными судами, который выполняется на основе информации, содержащейся в маршрутных таблицах.

Для недопущения перехода ПКС в конфликтную ситуацию производится оценка величины временного или линейного удаления.

Найдём расстояния d_i и d_j от начальных точек участков маршрутов ВС_i и ВС_j до точки пересечения X_п,Y_п, а также расстояние d между начальными точками участков маршрутов двух ВС и разность их высот ΔН в точке пересечения участков маршрутов, если ВС на этих участках меняют эшелоны полета (рисунок 3.9):

;

;

;

ΔН  Н_i Н_j.

Угол пересечения участков маршрутов  (для дополнительных расчетов) находится по теореме косинусов:

d²  d  d  2d_id_j cos ; cos   ;   arccos .

Найдем время пролёта точки пересечения ВС_i и ВС_j:

t_пi  t_iн  ; t_пj  t_jн  ,

где t_iн, t_jн — времена пролета по плану начальных точек участков маршрутов ВС_i и ВС_j.

Рисунок 3.9 — Исходные данные для анализа ПКС

Если ∆t  |t_пi  t_пj| ≥ ∆t_доп — то ПКС между ВС_i и ВС_j на этих участках маршрутов не существует. При ∆t  |t_пi  t_пj| < ∆t_доп существует ПКС и её необходимо устранить путём задержки момента пролёта ВС_i или ВС_j начальных точек своих участков маршрутов на время ∆t_зад ≥ ∆t_доп – ∆t.

При отсутствии приоритетов, как правило, задерживается то ВС, которое должно по плану проходить точку пересечения участков маршрутов позже. При изменении эшелонов на участках имеющих пересечение, должно выполняться условие: Δt |Нi  Нj| ≥ Н_без.

Найденные значения d и  могут также использоваться для расчета временны;'х и линейных удалений одного из ВС от точки пересечения в момент её пролёта другим ВС.

3.3. Каждый участок i-го маршрута, выбранного за опорный, проверяется со всеми участками j-ых маршрутов.

4. Аналогичным образом определяются координаты точек пересечения X_п , Y_п участков маршрутов, заданных координатами маршрутных точек МТ_i и воздушных трасс, заданных координатами ПОД, а также точки пересечения участков маршрутов с границами запретных зон (ЗЗ), которые в плане задаются координатами точек изломов своих границ ТГ_j, j  1, 2, …, n (рисунок 3.10).

Рисунок 3.10 — Пересечение заявочных маршрутов с элементами ВП и определение параметров пересечения