本公開涉及空中交通系統(tǒng)。

背景技術：

空中交通管制系統(tǒng)跟蹤飛機的位置和速度并幫助防止機場附近的飛機碰撞。空中交通管制在傳統(tǒng)上基于雷達監(jiān)視，最近補充了協(xié)作無線電監(jiān)視技術，諸如廣播式自動相關監(jiān)視（ads-b）。飛機可以諸如經由全球導航衛(wèi)星系統(tǒng)（gnss）來確定其自己的位置，并且經由可以被地面站及其它飛機讀取的無線電頻率來周期性地廣播其位置。飛機位置數(shù)據可以被提供給各種其它應用程序，該各種其它應用服務諸如例如交通態(tài)勢感知、交通警報、程序分離以及防撞之類的功能。

技術實現(xiàn)要素：

本公開針對用于生成空中交通警報的系統(tǒng)、裝置以及方法。本公開的系統(tǒng)可以將來自另一飛機的軌跡信息與關于在可以是特定機場或空域所特定的空中起落航線中可以遵循的程序飛機軌跡的信息相比較。將其它飛機的軌跡與程序飛機軌跡相比較可以使得能夠實現(xiàn)飛機軌跡的更準確預測以及更準確的空中交通警報以幫助飛行員避免使飛行員的本機與另一飛機潛在地不期望地接近的軌跡。

在一個示例中，一種用于生成空中交通警報的方法包括至少部分地基于關于目標飛機的最近軌跡接收到的信息與一組程序軌跡信息的比較來確定用于目標飛機的預測軌跡。所述方法還包括至少部分地基于用于目標飛機的預測軌跡和用于本機的預測軌跡來確定在目標飛機與本機之間是否預測到受保護空域的侵犯。所述方法還包括響應于確定預測到受保護空域的侵犯而生成警報輸出。

在另一示例中，一種用于生成空中交通警報的系統(tǒng)包括軌跡傳播單元，該軌跡傳播單元被配置成至少部分地基于關于目標飛機的最近軌跡接收到的信息與一組程序軌跡信息的比較來確定用于目標飛機的預測軌跡。所述系統(tǒng)還包括沖突搜索引擎，該沖突搜索引擎被配置成至少部分地基于用于目標飛機的預測軌跡和用于本機的預測軌跡來確定在目標飛機與本機之間是否預測到受保護空域的侵犯。所述系統(tǒng)還包括輸出節(jié)點，該輸出節(jié)點被配置成響應于確定預測到受保護空域的侵犯而生成警報輸出。

另一示例針對一種裝置，該裝置包括具有存儲在其上面以用于生成空中交通警報的可執(zhí)行指令的計算機可讀介質，所述可執(zhí)行指令被配置成可被一個或多個處理器執(zhí)行以用于促使一個或多個處理器至少部分地基于關于目標飛機的最近軌跡接收到的信息與一組程序軌跡信息的比較來確定用于目標飛機的預測軌跡。所述可執(zhí)行指令進一步被配置成用于促使一個或多個處理器至少部分地基于用于目標飛機的預測軌跡和用于本機的預測軌跡來確定在目標飛機與本機之間是否預測到受保護空域的侵犯。所述可執(zhí)行指令進一步被配置成用于促使一個或多個處理器響應于確定預測到受保護空域的侵犯而生成警報輸出。

本公開還針對一種包括計算機可讀存儲介質的制品。該計算機可讀存儲介質包括可被處理器執(zhí)行的計算機可讀指令。該指令促使處理器執(zhí)行本文中所述的技術的任何部分。該指令可以是例如軟件指令，諸如用來定義軟件或計算機程序的那些。該計算機可讀介質可以是計算機可讀存儲介質，諸如存儲裝置（例如，磁盤驅動或光驅）、存儲器（例如，閃存、只讀存儲器（rom）或隨機存取存儲器（ram））或任何其它類型的易失性或非易失性存儲器或存儲元件，該任何其它類型的易失性或非易失性存儲器或存儲元件存儲指令（例如，以計算機程序或其它可執(zhí)行的形式）以促使處理器執(zhí)行本文中所述的技術。該計算機可讀介質可以是非臨時性存儲介質。

在以下附圖和描述中闡述了一個或多個示例的細節(jié)。根據本描述和附圖以及根據權利要求，其它特征、目標以及優(yōu)點將變得顯而易見。

附圖說明

圖1描繪了包括交通防撞系統(tǒng)（tcas）計算機的示例性空中交通數(shù)據系統(tǒng)的概念圖。

圖2示出了潛在地在用于不期望受保護空域侵犯的航線上的兩個飛機的概念圖。

圖3描繪了根據說明性示例的具有附加細節(jié)的tsaa系統(tǒng)的示例性功能框圖，其中沖突檢測器單元包括程序軌跡預測單元，如圖1中所示。

圖4示出了飛行上下文的另一說明性示例中的飛行中的兩個飛機（本機和目標飛機）以及各種可能預測飛行軌跡的概念圖，其中空中交通數(shù)據系統(tǒng)可以預測本機和目標飛機的軌跡，并生成受保護空域侵犯警報。

圖5示出了如可以由使用程序軌跡信息來執(zhí)行程序軌跡預測的本公開的示例性tsaa系統(tǒng)預測的根據標準程序飛行航線的飛行中的兩個飛機（本機和目標飛機）的典型示例中的通用航空機場周圍的機場空域的概念透視圖。

圖6描繪了與所選機場周圍的空域相關聯(lián)的空域程序軌跡信息的示例性集合的示例性示意性表示，包括所選機場周圍的空域的附近的程序空中起落航線的指示，全部可以存儲在作為如圖1和圖3中的程序軌跡預測單元的一部分的程序軌跡信息中或者在該程序軌跡信息中實現(xiàn)。

圖7示出了可以例如由如圖1和圖3中的tsaa系統(tǒng)執(zhí)行的根據本公開的各方面的針對用于生成空中交通警報的示例性方法的流程圖。

具體實施方式

下面描述了一般地針對用于空中交通程序軌跡預測以及用于基于程序軌跡預測的潛在受保護空域侵犯的空中交通警報的裝置、系統(tǒng)以及方法的各種示例。由本公開的系統(tǒng)進行的空中交通程序軌跡預測可以包括基于多種空中交通協(xié)議或空中交通信息的其它源中的任何一個來預測飛機軌跡，如下面進一步描述的。

圖1示出了包括交通防撞系統(tǒng)（tcas）計算機102的示例性空中交通數(shù)據系統(tǒng)100的概念框圖。在各種示例中，可以將空中交通數(shù)據系統(tǒng)和tcas計算機102結合為飛機上的航空電子設備的一部分，或者可以在地面站中實現(xiàn)。tcas計算機102包括機載監(jiān)視和分離保證處理（assap）跟蹤器104和交通態(tài)勢感知和警報（tsaa）系統(tǒng)106。tsaa系統(tǒng)106包括沖突檢測器單元132，所述沖突檢測器單元包括程序軌跡預測單元134。如圖1中所示，assap跟蹤器104與tsaa系統(tǒng)106對接并使用該tsaa系統(tǒng)106。在一些示例中可以將tsaa系統(tǒng)106至少部分地實現(xiàn)為軟件包或軟件庫，所述軟件包或軟件庫包括存儲在tcas計算機102上和/或由tcas計算機102執(zhí)行的計算機可執(zhí)行指令以及至少部分地由tcas計算機102存儲和/或處理的數(shù)據。在一些示例中還可以用硬件或固件來實現(xiàn)tsaa系統(tǒng)106。下面進一步解釋assap跟蹤器104與tsaa系統(tǒng)106對接并使用tsaa系統(tǒng)106。除圖1中所示和下面所述的那些之外，空中交通數(shù)據系統(tǒng)100和tcas計算機102還可以包括各種其它系統(tǒng)和組件。

飛機的機組人員（在一些示例中可以包括空中交通數(shù)據系統(tǒng)100）可以使飛機根據可以由實體定義并被在某些區(qū)域內飛行的飛機遵循的既定指南飛行。例如，航空無線電技術委員會（rtca）是定義用于美國的通用航空（ga）飛機的最低操作性能標準（mops或mps）（包括標準do-317b，該標準do-317b在歐洲對應于由歐洲民用航空設備組織（eurocae）定義的ed-194標準）的實體。do-317b標準包括用于飛機監(jiān)視應用（asa）的功能規(guī)范。在一些示例中，使用圖1的tsaa系統(tǒng)106的assap跟蹤器104可以滿足do-317b標準的asa功能規(guī)范，并且還可以提供不超過由do-317b定義的最低性能標準的附加性能優(yōu)點。在其它示例中，assap跟蹤器104可以滿足其它標準（諸如ed-194標準或用于其它區(qū)域的其它標準）的其它功能規(guī)范。

assap跟蹤器104可以至少部分地基于傳入目標飛機信息112而確定用于所選范圍內或附近的一個或多個目標飛機中的每一個的估計目標飛機狀態(tài)，其中，目標飛機狀態(tài)可以包括位置、高度以及速度（速度的速率和矢量兩者）。在一些示例中，assap跟蹤器104可以確定并保持用于一個或多個目標飛機中的每一個的確定軌跡或航跡，只要它們保持是用于跟蹤的活動目標，例如它們保持機載并在選定范圍內或者在包括空中交通數(shù)據系統(tǒng)100或者系統(tǒng)100與之相關聯(lián)（如果系統(tǒng)100并未位于飛機上的話）的飛機（“本機”）附近的機場的選定范圍內。assap跟蹤器104還可以保持用于本機和所有適用目標飛機去到未來選定時間公共點的外推、預測未來軌跡或航跡，并且以選定頻率（例如一赫茲）更新那些預測航跡。

如上文針對空中交通數(shù)據系統(tǒng)100和tcas計算機102所述，可以在飛機上或者在地面站處實現(xiàn)assap跟蹤器104和tsaa系統(tǒng)106。assap跟蹤器104可以經由接收機和/或其它監(jiān)視數(shù)據源中的廣播式自動相關監(jiān)視（ads-b）從一個或多個周圍飛機（可以將其稱為目標飛機）接收目標飛機信息112作為輸入。目標飛機信息112可以包括空對空ads-b報告、重播自動相關監(jiān)視（ads-r）、廣播交通信息服務（tis-b）、主動tcas監(jiān)視和/或關于其它飛機的信息的其它源。assap跟蹤器104還可以接收本機信息114（關于托管空中交通數(shù)據系統(tǒng)100的主題飛機的信息，如果與地面站相反地在飛機上實現(xiàn)assap跟蹤器104的話）作為輸入。在結合了空中交通數(shù)據系統(tǒng)100的主題飛機（本機）上實現(xiàn)并評估用于本機以及一個或多個目標飛機的信息的assap跟蹤器104和tsaa系統(tǒng)106的上下文中進一步討論圖1的示例。assap跟蹤器104可以處理那些輸入，并向tsaa系統(tǒng)106輸出飛機狀態(tài)122，包括目標飛機狀態(tài)和本機飛機狀態(tài)，該飛機狀態(tài)122指定用于一個或多個目標飛機和本機的位置、軌跡以及高度信息。下面參考圖2來進一步討論用于此類軌跡預測和威脅檢測的飛行上下文的示例。

tsaa系統(tǒng)106從assap跟蹤器104接收飛機狀態(tài)122作為輸入。tsaa系統(tǒng)106包括沖突檢測器單元132和威脅數(shù)據倉庫136。沖突檢測器單元132包括程序軌跡預測單元134。沖突檢測器單元132可以與威脅數(shù)據倉庫136相交互并使用程序軌跡預測單元134以及潛在地附加單元或模塊來至少部分地基于飛機狀態(tài)122執(zhí)行計算，并且確定是否存在兩個飛機進入彼此的受保護空域（或者相互太過于接近，如下面進一步描述的）的迫近風險。該受保護空域可以是相對于各飛機定義的，并且可以定義飛機周圍的一定的空間。還可以將該受保護空域稱為受保護空域區(qū)。當沖突檢測器組件132進行了受保護空域侵犯的迫近風險的確定時，tsaa系統(tǒng)106可以經由輸出節(jié)點141向assap跟蹤器104生成tsaa系統(tǒng)106的一個或多個警報輸出142。在一些示例中，由tsaa系統(tǒng)106生成的警報輸出142可以指示用于一個或多個特定目標飛機的目標飛機警報狀態(tài)和警報級別。

assap跟蹤器104然后可以基于assap跟蹤器104從tsaa系統(tǒng)106接收到的警報輸出142而生成并例如向本機的飛行員或機組人員輸出一個或多個警報144。assap跟蹤器104可以將警報144輸出到空中交通數(shù)據系統(tǒng)100的音頻和/或視頻輸出接口，諸如飛機的顯示器和揚聲器（例如，ii類系統(tǒng)中的顯示器和i或ii類系統(tǒng)中的揚聲器）和/或空中交通數(shù)據系統(tǒng)100可以被操作連接到的其它系統(tǒng)、組件或裝置。在一些示例中，基于來自tsaa系統(tǒng)106的警報輸出142中的信息，由assap跟蹤器104生成的警報144還可以包括用于一個或多個特定目標飛機的目標飛機警報狀態(tài)和警報級別的指示。下面進一步描述tsaa系統(tǒng)106的附加細節(jié)。

在一些示例中，接近于機場的飛行中的通用航空飛機的受保護空域可以在飛機的水平500英尺（約152米）和垂直200英尺（約61米）內。在一些示例中，assap跟蹤器104可以以處于或大約一赫茲或每秒一次的速率重新計算目標飛機和本機狀態(tài)并將重新計算或更新的飛機狀態(tài)122輸出到tsaa系統(tǒng)106。在一些示例中，可以指定使用tsaa系統(tǒng)106的assap跟蹤器104當在預測空域侵犯的20至35秒內存在受保護空域侵犯（或侵入）風險時生成警報，例如使得在預測空域侵犯之前小于20秒生成初始警報將被視為遲警報或遺漏警報。

tsaa系統(tǒng)106既可以跟蹤一個或多個目標飛機和本機周圍的受保護空域，又可以針對一個或多個目標飛機和本機執(zhí)行軌跡預測。tsaa系統(tǒng)106可以基于一個或多個目標飛機和本機中的每一個的受保護空域和預測軌跡兩者而實現(xiàn)警報判定邏輯。tsaa系統(tǒng)106可以在進行是否要觸發(fā)警報和潛在地在警報中要包括什么信息的它的確定時使用一個或多個目標飛機和本機中的每一個的位置、高度以及速度（速度的速率和矢量兩者）作為輸入。另外，tsaa系統(tǒng)106可以使用可以與特定機場相關聯(lián)的信息來預測機場周圍的飛機的行為。該信息在機場之間可以改變。

圖2示出了潛在地在用于受保護空域侵犯的航線上的兩個飛機的概念圖。圖2示出了其中圖1的空中交通數(shù)據系統(tǒng)100可以預測本機和目標飛機的軌跡并生成受保護空域侵犯警報的飛行上下文的說明性示例。圖2示出了在機場附近（例如在機場的四英里內）的在飛行中的本機202和目標飛機204（機場在圖2中未描繪）。本機202在直線軌跡上，并且目標飛機204正在以恒定轉彎速率軌跡轉彎。在本示例中，本機202具有機載的空中交通數(shù)據系統(tǒng)100。本機202上的空中交通數(shù)據系統(tǒng)100從本機202上機載的其它系統(tǒng)接收關于本機202的軌跡的信息。本機202上的空中交通數(shù)據系統(tǒng)100還從目標飛機204接收ads-b報告，該報告包含關于目標飛機204的軌跡的信息。在一些示例中，空中交通數(shù)據系統(tǒng)100還可以經由除直接地從那些一個或多個目標飛機發(fā)送的ads-b報告之外的其它手段接收關于一個或多個目標飛機的信息。空中交通數(shù)據系統(tǒng)100可以接收包含描述本機202的過去軌跡212和當前航向的數(shù)據的信息以及包含描述目標飛機204的過去軌跡214和當前航向的數(shù)據的信息。

在一些示例中，空中交通數(shù)據系統(tǒng)100可以從該信息進行外推該空中交通數(shù)據系統(tǒng)必須預測到本機202將保持繼續(xù)該本機過去的軌跡212以相同的速率、方向以及高度在直線上航行的預測軌跡222。在一些示例中，空中交通數(shù)據系統(tǒng)100還可以從該信息進行外推該空中交通數(shù)據系統(tǒng)必須預測到目標飛機204將保持繼續(xù)以與在該目標飛機過去軌跡214中相同的恒定轉彎角、速率以及高度繼續(xù)轉彎的預測軌跡224?？罩薪煌〝?shù)據系統(tǒng)100可以基于預測的未來軌跡222和224確定這些預測軌跡將在小于選定未來間隔內、例如在小于當前的35秒內（例如，在一些示例中，在其最近的約一赫茲預測確定的35秒內）使本機202和目標飛機204進入接近位置232和234。在本示例中，空中交通數(shù)據系統(tǒng)100然后可以生成用于本機202的飛行員（和潛在地機組人員）的空域侵犯警報。

特別地，tsaa系統(tǒng)106可以確定目標飛機204周圍的受保護空域區(qū)（paz）211和目標飛機204周圍的沖突空域區(qū)（caz）205，并且預測本機202是否或何時計劃將橫穿目標飛機204的paz211或caz205。可以將caz205定義成恒定的，具有圍繞目標飛機204的恒定x-y半徑和在飛機目標204以上和以下的恒定z高度。例如，可以用500英尺的x-y半徑和200英尺的+/-z高度來定義用于目標飛機204的caz205?？梢允筩az的尺度與目標飛機204的尺寸相關。paz211可以是可變的，取決于預測不確定性的因數(shù)，具有圍繞目標飛機204的x-y半徑和在目標飛機204以上和以下的z高度，所述半徑和高度大于用于caz205的相應尺度并可以相對于目標飛機204和本機202之間的接近速率而改變。例如，針對預測位置232中的目標飛機204，可以如圖2中所示地將paz的尺度減小成paz213。出于本公開的目的，確定在目標飛機與本機之間是否預測到受保護空域的侵犯可以包括確定在目標飛機與本機之間是否預測到受保護空域區(qū)（paz）的侵犯或沖突空域區(qū)（caz）的侵犯。

tsaa系統(tǒng)106可以使用各種方法來確定一個或多個飛機（在一些示例中包括本機）的軌跡，包括如上文參考圖2所討論的恒定直線軌跡或恒定轉彎速率（或恒定航跡角）的規(guī)劃以及不斷變化的轉彎速率（或不斷變化的航跡角），諸如根據如在rtcado-317參考文獻中描述的最低操作性能標準（mops）tsaa算法。另外，本公開的tsaa系統(tǒng)106還可以使用更加復雜且常常更加逼真的程序或基于協(xié)議的軌跡預測來確定一個或多個飛機的軌跡。由tsaa系統(tǒng)106執(zhí)行的程序或基于協(xié)議的軌跡預測可以利用各種程序或基于協(xié)議的軌跡信息源中的任何一個。這些程序或基于協(xié)議的軌跡預測可以被程序軌跡預測單元134執(zhí)行（圖1）作為被實現(xiàn)為沖突檢測器單元132的一部分的專用算法或資源或者專用算法或資源的集合，如下面參考圖3進一步描述的。

圖3描繪了根據說明性示例的具有附加細節(jié)的示例性tsaa系統(tǒng)106的示例性功能框圖，其中沖突檢測器單元132包括程序軌跡預測單元134，如圖1中所示。在本示例中，沖突檢測器單元132包括程序軌跡預測單元134作為軌跡傳播單元133的一部分。沖突檢測器單元132還包括威脅數(shù)據倉庫136、沖突搜索引擎140以及沖突驗證單元144，如圖3中所示。沖突檢測器單元132被配置成接收飛機狀態(tài)122作為輸入，確定是否存在受保護空域侵犯的任何預測（如下面進一步描述的），并且基于那些確定而生成警報輸出142，如上文參考圖1所述。

如上文所討論的恒定軌跡、恒定轉彎速率以及變化轉彎速率方法可以由軌跡傳播單元133執(zhí)行，該軌跡傳播單元可以分別地對主題飛機的當前直線軌跡、當前恒定轉彎速率以及當前變化轉彎速率進行外推，以預測飛機的軌跡。由本公開的tsaa系統(tǒng)106的程序軌跡預測單元134執(zhí)行的程序軌跡預測可以至少部分地基于結合在程序軌跡信息138中的多種程序或飛行協(xié)議信息源中的任何一個來實現(xiàn)用以預測飛機軌跡的方法、算法或技術，如下面進一步討論的。

軌跡傳播單元133可以接收飛機狀態(tài)輸入122，在威脅數(shù)據倉庫136中作為潛在威脅而存儲和訪問用于一個或多個附近目標飛機中的每一個的各自信息，并且參考程序軌跡信息138利用程序軌跡預測單元134重復地將預測目標飛機軌跡與預測本機軌跡相比較。如圖3中所示，軌跡傳播單元133可以應用選定預見時間或前向時間間隔來擴展適用飛機軌跡預測（例如，在一些示例中，約20秒至約60秒，諸如約35秒）。如圖3中所示，軌跡傳播單元133還可以應用軌跡離散化，例如將飛機的預測軌跡分解成沿著未來預測軌跡的在離散時間的各飛機的預測位置、航向以及高度的離散狀態(tài)。軌跡傳播單元133可以使用這些特征來確定或預測用于每個適用飛機（包括本機和一個或多個目標飛機）的一個或多個未來軌跡。

如圖3中所示，軌跡傳播單元133可以將其結果輸出到沖突搜索引擎140。沖突搜索引擎140可以比較用于本機和一個或多個目標飛機的預測軌跡以確定所述目標飛機預測軌跡中的在任何給定時間的一個或多個目標飛機中的任何一個是否將攔截所述本機預測軌跡中的處于相同給定時間的本機的受保護空域。在一些示例中，沖突搜索引擎140可以在實現(xiàn)它的預測空域侵犯的確定時確定并應用目標飛機周圍的沖突空域區(qū)（caz）和受保護空域區(qū)（paz），包括如上文所討論的對caz和paz確定尺寸以及雙重觸發(fā)技術（例如，caz或paz的兩個連續(xù)預測侵犯，用以減少來自單獨錯誤預測侵犯的妨礙警報，除非預測侵犯在要求立即警報的雙重觸發(fā)閾值以下），如下面參考tsaa算法示例進一步討論的。沖突搜索引擎140可以向沖突驗證單元144生成指示預測空域侵犯和與那些預測空域侵犯有關的信息。

沖突驗證單元144可以運行測試或檢查以驗證或確保由沖突搜索引擎140確定的預測空域侵犯的準確度。例如，沖突驗證單元144可以執(zhí)行tau檢查和接近檢查（tau是到目標飛機和本機的預測最接近點的時間），如下面參考tsaa算法示例進一步討論的。在一些示例中，沖突驗證單元144可以覆蓋其發(fā)現(xiàn)不一致或未能通過沖突驗證檢查的潛在受保護空域侵犯警報，或者沖突驗證單元144可以確認潛在警報并使得沖突檢測器單元132能夠經由輸出節(jié)點141而生成警報輸出142。

在算法和/或數(shù)據倉庫實施方式中，程序軌跡信息138可以結合程序或飛行協(xié)議信息源（如部分地在圖3中所示）的以下示例中的任何一個：如在各種參考文獻中的任何一個中可以編碼或描述的標準起落航線操作；如由美國運輸部或另一實體公布的機場/設施目錄（a/fd）；美國聯(lián)邦航空管理局（faa）機場示意圖或來自另一實體的機場示意圖；商用導航數(shù)據庫和/或數(shù)據倉庫，所述商用導航數(shù)據庫和/或數(shù)據倉庫可以包括機場配置信息和機場跑道配置信息和/或此類商用導航數(shù)據庫和/或數(shù)據倉庫的一個或多個子集或與此類商用導航數(shù)據庫和/或數(shù)據倉庫對接的一個或多個子集；由機載系統(tǒng)實現(xiàn)的自主機場配置識別系統(tǒng)；和/或例如其它協(xié)議、規(guī)則、空中起落航線、機場適用標準操作程序（sop）、標準領航規(guī)程、飛行操作參考信息或通用航空領航的其它航線或慣例，例如，出于本公開的目的，這些全部可以統(tǒng)稱為“程序軌跡信息”（例如，圖3的程序軌跡信息138）。程序軌跡預測單元134還可以基于來自任何程序軌跡信息源（包括上文列出的那些）的數(shù)據或信息而應用例如簡化適用于程序軌跡預測的準則和/或邏輯的算法部件。類似地，可以出于本公開的目的將與簡單的恒定直線軌跡、恒定轉彎速率或不斷變化的航跡角（例如，該不斷變化的航跡角可以由軌跡傳播單元133的其它元件計算或實現(xiàn)）相反地基于程序軌跡信息（例如，程序軌跡信息138）的軌跡預測（例如，通過程序軌跡預測單元134）統(tǒng)稱為“程序軌跡預測”。

在一些示例中，程序軌跡預測單元134可以直接地在程序軌跡信息138的可執(zhí)行指令的算法中結合程序軌跡信息138。在一些示例中，程序軌跡預測單元134還可以以可以存儲程序軌跡信息中的全部或一些（例如，輔助集合）的程序軌跡信息數(shù)據倉庫的形式結合程序軌跡信息138或與之對接。在其中使用程序軌跡信息數(shù)據倉庫的一些示例中，可以將該程序軌跡信息數(shù)據倉庫實現(xiàn)為存儲器內數(shù)據高速緩存器以避免用于實時操作性能的緩沖等待時間，例如以實現(xiàn)在選定幾分之一秒內的保證執(zhí)行時間，以支持用于飛機軌跡和空域侵犯確定的一赫茲更新速率。在各種示例中，程序軌跡預測單元134可以作為程序軌跡信息的直接算法結合和/或訪問程序軌跡信息數(shù)據倉庫中的任一者或兩者而結合程序軌跡信息138。在一些示例中，直接地在程序軌跡信息138的可執(zhí)行指令中結合程序軌跡信息138可以允許用于程序軌跡預測單元134的更快處理速率，而在一些示例中，在數(shù)據倉庫（例如，存儲器內數(shù)據高速緩存系統(tǒng)，諸如redis、memcached等）中實現(xiàn)程序軌跡信息138可以使得能夠更靈活且容易地對程序軌跡信息進行添加或修改。在各種示例中，程序軌跡預測單元134可以遵守rtcado-178b標準，即機載系統(tǒng)和設備認證中的軟件考慮。

使用程序軌跡信息來執(zhí)行程序軌跡預測的本公開的tsaa系統(tǒng)106可以基于軌跡的未來變化的現(xiàn)實評估來預測一個或多個飛機的一個或多個軌跡的多種未來變化，所述軌跡的未來變化基于程序軌跡信息。與其中在不考慮飛機的程序行為的情況下預測目標飛機的飛行路徑的示例相比，程序軌跡信息可以使得tsaa系統(tǒng)106能夠更準確地傳播（或預測）目標飛機的飛行路徑。相對于傳統(tǒng)空中交通警報系統(tǒng)，使用程序軌跡信息來執(zhí)行程序軌跡預測的本公開的tsaa系統(tǒng)106可以在生成受保護空域侵犯警報時實現(xiàn)基本上更高的準確度。本公開的tsaa系統(tǒng)106的警報的改善準確度可以包括較高百分比的在適當時生成的警報以及降低百分比的可能頻繁地由一些傳統(tǒng)空中交通警報系統(tǒng)生成的誤報或妨礙警報。

例如，當傳統(tǒng)空中交通警報系統(tǒng)在相當長的時間段內預測到恒定轉彎速率或不斷變化的轉彎速率時，所述恒定轉彎速率或不斷變化的轉彎速率可以預測以重復的圓圈或螺旋轉彎的主題飛機的軌跡“環(huán)繞效應”（如下面參考圖3所述），該軌跡“環(huán)繞效應”可能不對應于真實飛行路徑。相反地，執(zhí)行程序軌跡預測的本公開的tsaa系統(tǒng)106可以例如通過基于已知程序來預測目標飛機的軌跡而不僅僅是在相同的恒定轉彎速率中擴展目標飛機的當前軌跡來避免此類不切實際的環(huán)繞效應（全360度轉彎）。因此，tsaa系統(tǒng)106相對于傳統(tǒng)tsaa算法而言可以幫助實現(xiàn)基本上較低百分比的遺漏警報和誤報妨礙警報。例如，傳統(tǒng)空中交通警報系統(tǒng)通?？梢杂眉s2.5–3.5%的遲警報率、約0.2–0.3%的無警報率（其中根本不給出受保護空域侵犯的警報）（可以將遲警報和無警報兩者集中在一起視為“遺漏警報”）以及約40–60%的誤報/妨礙警報率（其中盡管沒有受保護空域侵犯的實際危險仍生成警報）執(zhí)行。此類高誤報/妨礙警報率可以對飛行員造成不必要的分心，并且可能冒著使飛行員對有效警報的緊迫感疲勞的風險。相比之下，本公開的tsaa系統(tǒng)106可以減少遺漏警報和誤報妨礙警報兩者，并且可以從而提供更安全且更有用的空中交通警報系統(tǒng)。

圖4示出了飛行上下文的另一說明性示例中的飛行中的兩個飛機（本機302和目標飛機304）以及各種可能預測飛行軌跡的概念圖，其中圖1的空中交通數(shù)據系統(tǒng)100可以預測本機和目標飛機的軌跡并生成受保護空域侵犯警報。與圖2類似，圖1的空中交通數(shù)據系統(tǒng)100可以在本機302上實現(xiàn)，可以接收關于本機302和目標飛機304的最近軌跡的信息，并且可以生成本機302和目標飛機304的預測未來軌跡。同樣與圖2類似，本機302最近已沿著直線軌跡312飛行，并且目標飛機304最近已以恒定轉彎速率軌跡314轉彎。同樣與圖2類似，本機302上的空中交通數(shù)據系統(tǒng)100可以從本機302機載的其它系統(tǒng)接收關于本機302的軌跡的信息，并且可以從目標飛機304接收信息（例如，在ads-b報告中），該信息包含關于目標飛機304的軌跡的信息。并且與圖2類似，本機302上的空中交通數(shù)據系統(tǒng)100可以從最近直線軌跡312外推出本機302將保持以最近軌跡312的相同速率、方向以及高度繼續(xù)的直線預測軌跡322。

目標飛機304最近可能已具有恒定轉彎半徑轉彎軌跡314，因為飛機304正在進行例如90度轉彎或180度轉彎。如上所述，沒有程序軌跡預測的傳統(tǒng)空中交通警報系統(tǒng)可以對該最近恒定轉彎半徑轉彎軌跡314進行外推而天真地預測飛機304將保持在以繼續(xù)的相同恒定轉彎速率繼續(xù)轉彎的未來軌跡324中。這是目標飛機304的預測軌跡324在重復圓圈中繼續(xù)的軌跡“環(huán)繞效應”。在可能由傳統(tǒng)空中交通警報系統(tǒng)天真地做出的此預測軌跡324中，預測目標飛機304將占用未來位置334，同時預測本機302將占用未來位置332，從而導致受保護空域侵犯。

然而，這種繞圈飛行的飛機304的“環(huán)繞效應”在實際飛行情形中可能是不太可能且不切實際的，如在由本公開的tsaa系統(tǒng)106實現(xiàn)的更高級的程序軌跡預測中可以反映的。本公開的tsaa系統(tǒng)106可以實現(xiàn)結合了程序軌跡信息的程序軌跡預測算法，或者可以在執(zhí)行程序軌跡信息的指令的過程中對包含程序軌跡信息的存儲器內數(shù)據高速緩存器（或其它數(shù)據倉庫）進行參考。本公開的tsaa系統(tǒng)106可以有效地從目標飛機304的程序軌跡信息辨別出目標飛機304應當在遵循用于該目標飛機304當前情況的預期飛行程序或協(xié)議，例如遵循最近機場的飛行航線或起落航線協(xié)議。本公開的tsaa系統(tǒng)106可以進一步與關于目標飛機304的最近軌跡314的信息相組合地根據此程序上下文確定目標飛機304即將從它的恒定轉彎角軌跡314處的轉彎出來并開始沿直線軌跡326前進，這將在本機302在位置332處時將目標飛機304置于位置336處。

本公開的tsaa系統(tǒng)106因此可以利用存儲的程序軌跡信息來進行目標飛機304即將沿直線軌跡326前進且在本機302與目標飛機304之間不存在迫近的受保護空域侵犯的風險的程序軌跡預測。本公開的tsaa系統(tǒng)106因此可以避免可能在此情形中可能由天真的傳統(tǒng)空中交通警報情況生成的誤報妨礙警報。相反地，本公開的tsaa系統(tǒng)106還可以在其中天真的環(huán)繞效應預測將不能夠實現(xiàn)受保護空域侵犯的及時預測但其中使用程序軌跡信息的程序軌跡預測可以能夠實現(xiàn)及時預測的情況下當傳統(tǒng)系統(tǒng)將生成遲警報或者根本未能生成警報時生成及時的迫近空域侵犯警報。

圖5示出了如可以由使用程序軌跡信息138來執(zhí)行程序軌跡預測的本公開的tsaa系統(tǒng)106預測的根據標準程序飛行航線的飛行中的兩個飛機（本機502和目標飛機504）的典型示例中的通用航空機場周圍的機場空域500的概念透視圖。圖5示出了以相對于面對跑道510的機場航站樓508處的觀察者而言向左側的順風（指示根據程序空中交通標準的左轉彎空中交通配置（以確保迎風起飛））從與具有平行于跑道510的風向509的跑道510起飛和在其上面著陸的示例性程序起落航線。在其中風向與如圖5中所示的風向509相反的情況下，在右轉彎空中交通配置中，程序飛行標準可以指示類似的飛行航線但是在相反方向上。本機502可以在入彎512處進入程序航線，將本機502置于目標飛機504后面的順風航跡514中。標準飛行程序為了使目標飛機504和本機502遵循順風航跡514而指示到基礎航跡518中的基線轉彎516以及到最終進場522和著陸523的最終進場轉彎520，以及沿著此路徑穩(wěn)步減小的速率。

用于從跑道510起飛的飛機的標準飛行程序可以包括沿著航跡523加速以升空至離場航跡524。根據飛機的預定航向，起飛中的飛機可以繼續(xù)沿著直線路徑526爬升、淺轉彎528或者側風轉彎530進入側風航跡532并且隨后左轉彎534，如果在與起飛方向相反的航向上繼續(xù)的話。圖5還示出了作為下面的地面航跡且對應于程序航跡512—534的路徑540。機場航站樓508的空域中的飛行中的各種飛機可以被空中交通管制（atc）塔引導，或者在沒有atc塔的機場中，飛機可以根據其它飛機交通的視覺獲取和觀察和對標準飛行規(guī)則及其它程序的遵守而飛行，諸如如上所述的沿航跡512–534前進并保持與任何周圍目標飛機的最小分離。

在一些情況下，如圖5中所示的飛機502和504可以按照正如圖5中所示的順序遵循航跡514、516、518、520、522以及523并在整個過程中沿著航跡514—523以標準程序分離距離分離；而在其它情況下，可以發(fā)生與兩個飛機對此航跡序列的遵守的某些偏差。在沒有任何偏差的一個示例中，當目標飛機504開始執(zhí)行基本邊轉彎516時，飛機502和504可以從如圖5中所示的位置以與彼此的最小標準程序分離開始。目標飛機504可以以低于本機502的速率飛行，因為目標飛機504在減速過程中進一步向前以實現(xiàn)該目標飛機504的著陸。用傳統(tǒng)機載空中交通警報系統(tǒng)，與使用如在本公開中的程序軌跡預測的assap跟蹤器104和tsaa系統(tǒng)106相比，本機502上的機載空中交通警報系統(tǒng)將可以檢測到目標飛機504以恒定轉彎半徑執(zhí)行基本邊轉彎516，通過天真地外推目標飛機504在重復的圓形路徑中在相同的恒定轉彎半徑中繼續(xù)（“環(huán)繞效應”）來執(zhí)行軌跡預測，預測本機502將在本機到達基本邊轉彎516的位置時攔截目標飛機504，并且生成用于迫近的空域侵犯或碰撞的誤報妨礙警報。

相比之下，assap跟蹤器104和tsaa系統(tǒng)106可以包括程序軌跡信息138，該程序軌跡信息可以包括如上所述的關于程序航跡512–534的信息，并且可以包括這些程序航跡512–534適用于接近于機場航站樓508和跑道510的當前狀況的信息。使用在本公開中的程序軌跡預測的tsaa系統(tǒng)106可以檢測到目標飛機504正在執(zhí)行基本邊轉彎516，并且程序軌跡預測單元134可以訪問程序軌跡信息138以生成這樣的預測，即目標飛機504將僅以約90度轉彎執(zhí)行基本邊轉彎516且然后使航線成一直線并遵循直線基本邊航跡518。使用程序軌跡預測單元134的tsaa系統(tǒng)106可以使此預測基于在程序軌跡信息138內可訪問的各種程序信息源中的任何一個，諸如a/fd、商用導航數(shù)據庫、標準起落航線操作的算法編碼、從用于機場配置和參數(shù)識別的機載自主系統(tǒng)生成的數(shù)據或者如上文所討論的其它示例。

如下進一步描述用于機場配置和參數(shù)識別的機載自主系統(tǒng)（或自主機場配置識別系統(tǒng)）的示例。程序軌跡信息138可以包括來自程序軌跡預測單元134還可以在確定用于目標飛機的預測軌跡時潛在地與其它信息源相組合地使用的機載自主機場配置識別系統(tǒng)的信息。在一些示例中，當另一飛機正在跑道處著陸或從跑道起飛時，自主機場配置識別系統(tǒng)可以從另一飛機接收飛機狀態(tài)信息，諸如在ads-b消息中，并基于接收到的飛機狀態(tài)信息來確定跑道的位置。確定跑道的位置可以包括確定沿著跑道的近似中心線的點的坐標，諸如在另一飛機從剛好在著陸之前直至從跑道起飛或者從滑上跑道直至剛好在升空之后的位置處或者與之對準的點?？梢栽谂ctsaa系統(tǒng)106分離的系統(tǒng)或裝置中實現(xiàn)自主機場配置識別系統(tǒng)，諸如在tcas計算機102中實現(xiàn)的單獨系統(tǒng)、組件和/或算法集合中。在其它示例中，可以將自主機場配置識別系統(tǒng)實現(xiàn)為tsaa系統(tǒng)106的一部分。

使用程序軌跡預測單元134的tsaa系統(tǒng)106因此可以正確地預測沒有本機502與目標飛機504之間的受保護空域侵犯的風險迫近，并且可以避免生成妨礙警報。使用程序軌跡預測單元134的tsaa系統(tǒng)106可以在基于程序軌跡信息138的進一步外推時進一步預測目標飛機504隨后將繼續(xù)遵循沿著如所示的進場轉彎520、最終進場522以及著陸523的程序標準飛行路徑。

在其它示例中，與標準程序飛行路徑的典型偏差可以影響各種飛機的航跡如何被assap跟蹤器104和tsaa系統(tǒng)106解釋。在一個示例中，從如圖5中所示的沿著順風航跡514的飛機502和504的位置開始，atc塔（未示出）可以命令目標飛機504與順風航跡514成一直線地擴展該目標飛機504的直線路徑并延遲進行該目標飛機504的基本邊轉彎，以保持與當前正處于用于著陸的最終進場522中的在該目標飛機504前面的另一飛機（未示出）的充分分離。目標飛機504因此可以沿著航跡517繼續(xù)至稍后的基本邊轉彎，同時還繼續(xù)減速。本機502可以同時地繼續(xù)以高于目標飛機504的速率沿著順風航跡514飛行，并且仍根據標準操作程序計劃在圖5中所示的位置處執(zhí)行基本邊轉彎516。

圖6描繪了與所選機場周圍的空域相關聯(lián)的空域程序軌跡信息的示例性集合638的示意性表示，包括所選機場周圍的空域附近的程序空中起落航線的指示，全部可以存儲在作為如圖1和圖3的程序軌跡預測單元134的一部分的程序軌跡信息138中或者在其中實現(xiàn)?？梢杂酶鞣N數(shù)值、矢量、陣列、矩陣和/或圖形格式或數(shù)據類型和/或算法可執(zhí)行指令、在程序軌跡信息138中或作為其一部分來存儲和/或實現(xiàn)如圖6中所示的程序軌跡信息638所表示的信息。下面為了方便起見還可以將程序軌跡信息638所表示的機場及機場空域稱為機場638。

程序軌跡信息638可以包括來自一個或多個源（諸如a/fd、商用導航數(shù)據庫、一組標準空中交通程序規(guī)則和/或如上文所討論的其它示例）的數(shù)據和信息。在一些示例中，程序軌跡信息638的一部分可以對應于來自a/fd的機場示意圖。如在程序軌跡信息638中表示的機場638具有兩個平行跑道610、611、航站樓608以及空中交通管制（atc）塔606?？梢詫⒃诓煌舷挛闹羞m用于空域600的各種不同起落航線存儲在程序軌跡信息638中。程序軌跡信息138還可以包括用于許多其它機場及所述其它機場的現(xiàn)場特定空中起落航線的附加程序軌跡信息。

可以將程序軌跡信息單元134配置成相對于特別地適用于此機場的通用空中交通信息和現(xiàn)場特定信息兩者來確定圖6的機場周圍的空域中的預測軌跡。可以進一步使得程序軌跡預測單元134能夠針對各種空中交通程序因素中的任何一個（諸如平行跑道進場、響應于風向變化的到相反跑道航向的空中交通過渡）而預測程序上告知的軌跡。

軌跡傳播單元133可以實現(xiàn)用于將飛機軌跡航跡分類成航跡種類并用于定義如何傳播或外推航跡種類中的飛機軌跡航跡的單獨算法模塊、庫或各部分。軌跡傳播單元133還可以應用一組相關規(guī)則來確定是使用程序軌跡預測單元134還是應用其它模式的軌跡傳播，所述其它模式的軌跡傳播諸如上文所討論的直線航跡或恒定航跡角。

圖6示出了用于涉及到的跑道610和611中的每一個的面向跑道進口的參考系。一般地針對機場空域（且在括號中對空域638進行特定參考），可以根據以下參考點和線來定義參考系。點o（例如，圖6中的orwy7l和orwy25l）定義跑道進口線y（例如，分別地yrwy7l、yrwy25l）與水平跑道中心線x（例如，分別地xrwy7l、xrwy25l）垂直地在平均海平面(msl）處的交叉點。x軸（例如，圖6中的xrwy7l、xrwy25l）是在當?shù)厮矫妫ɡ纾槍D6中的跑道610、611）上沿著跑道中心線縱向地定義的，并且在當前離場方向上被定義為正的。y軸（例如，圖6中的yrwy7l、yrwy25l）是在當?shù)厮矫妫ɡ?，針對圖6中的跑道610、611）上垂直于跑道中心線而定義的，并且在相對于當前離場方向的左側方向上被定義為正的。還可以垂直于當?shù)厮矫鎭矶xz軸（未示出），在向上方向上定義為正的。

機場程序軌跡信息638可以定義表達式和符號以支持用于程序軌跡預測單元138的過程、算法和/或數(shù)據。程序軌跡信息638可以包括用以表示離場跑道進口線的點d（例如，圖6中的drwy25l；未示出的跑道611中的相應點）以及用以標記標稱跑道起飛距離的三分之一的點m（例如，圖6中的mrwy25l），使得線段mo（在點m和o之間）等于線段do（在點d和o之間）的前三分之一。程序軌跡信息638還可以包括或定義以下表達式：

tpal—用于單引擎飛機的起落航線高度；

tpau—用于多引擎飛機的起落航線高度；

arp—機場基準點（其可以定義例如機場或機場空域的中心）；

z—已修正氣壓高度；

ias—指示空速（可以是可選的，ias并不總是可用于針對ads-b外被啟用的所有飛機）；

rp(p)—從飛機至點p的平面范圍（或者從與點p交叉定義的垂直軸起的水平范圍）；

αf—飛機航跡角與進場跑道航向（例如，xrwy25l）之間的歸一化角，以逆時針方向（如圖6中所示）為正而定義；以及

—航跡角速率或角αf的變化速率。

程序軌跡預測單元134還可以利用附加信息，包括以下各項中的任何一個或多個，以執(zhí)行程序軌跡預測：例如，本機的高度計設置；用于特定跑道的離場跑道進口位置；用于特定跑道的進場跑道進口位置；用于特定跑道的跑道航向；用于機場638周圍的單引擎飛機的起落航線高度；用于機場638周圍的多引擎飛機的起落航線高度；機場638周圍的起落航線方向（例如，左轉彎或右轉彎）；一個或多個機場基準點；用于本機和/或目標飛機的指示空速（可以是可選的，如果此參數(shù)不可用，則可以用已修改準則來代替地速，或者算法可以忽視相關準則）；本機和/或目標飛機的發(fā)射器種類；以及用于加入機場周圍638的特定航跡的加入航線。例如，目標飛機的發(fā)射器種類可以指示目標飛機的尺寸，并且程序軌跡預測單元134可以適當?shù)貙⑤^大的飛機尺寸與飛機的程序起落航線的較大尺度相關。另外，雖然在本文中參考某些空中起落航線來討論由程序軌跡預測單元134進行的程序軌跡預測，但程序軌跡預測單元134還可以根據除在本文中詳細地討論的那些之外的附加起落航線來執(zhí)行程序軌跡預測，諸如例如標準儀表離場（sid）、標準航站樓到達（star）或國家航空系統(tǒng)（nas）空中起落航線的其它示例。

如圖1和圖3中所示的將tsaa系統(tǒng)106與程序軌跡預測單元134結合的空中交通數(shù)據系統(tǒng)100可以在飛機進入機場638的空域時開始跟蹤并評估飛機（目標飛機或本機）以得到程序軌跡預測。程序軌跡預測單元134可以應用一組規(guī)則用于確定是否要向其程序軌跡預測跟蹤過程中引入新的飛機。例如，c類空域的核心表面面積可以具有五海里的半徑，并且具有針對使飛機以超過200節(jié)的指示空速在c類空域面積的主要機場的四海里內的表面以上2,500英尺（約762米）處或以下操作的規(guī)則。

程序軌跡預測單元134因此可以應用是否rp(arp)<=4nm或者從飛機至機場基準點的平面范圍是否小于或等海里的加入航線候選準則。在一些實施方式中，程序軌跡預測單元134可以應用小于或大于四海里的不同距離。程序軌跡預測單元134還可以應用針對飛機速率（例如，ias<=200節(jié)）的另一加入航線候選準則或者所指示速率是否小于或等于200節(jié)或用于速率的其它選定值。雖然滿足在機場基準點的四海里內的要求的飛機不應超過由用于該機場的準則定義的空域速率，但可以將這視為飛機僅通過空域且將不會加入其空中起落航線、因此針對程序軌跡預測開始對其進行跟蹤可能沒有結果的指示。

程序軌跡預測單元134可以從如上所述的飛機初次進入相關空域中（例如，空域638中）到飛機進入機場周圍的標準程序起落航線（例如，如圖5中所示的航跡514–534；圖6中的分別地與跑道610、611的交叉的短劃線矩形617、619）跟蹤飛機。程序軌跡預測單元134還可以當目標飛機已處于標準起落航線617、619中時首先獲取目標飛機，在這種情況下程序軌跡預測單元134可以將該目標飛機添加到它的跟蹤而不經歷從空域中的初始獲取至加入標準起落航線的跟蹤該目標飛機的在先過程。程序軌跡預測單元134因此可以至少部分地基于針對一個或多個準則滿足預測程序軌跡所特定的一個或多個條件的目標飛機最近軌跡而將目標飛機的軌跡分類成預測程序軌跡。換言之，程序軌跡預測單元134可以至少部分地基于針對一個或多個準則滿足預測程序軌跡所特定的一個或多個條件的目標飛機的一個或多個飛行變量（例如，位置、速率、速度、高度、高度變化速率）來選擇用于目標飛機的預測程序軌跡，如下面進一步解釋的。

程序軌跡預測單元134可以包括與用于加入標準起落航線（例如，標準起落航線617或標準起落航線619）的各種軌跡有關的數(shù)據和/或算法。例如，在一些情況下，用于加入標準起落航線617的軌跡可以涉及到在水平飛行中的標準入口612中、在跑道的中點的正側方（或反平行于跑道的中點）、在標準起落航線高度處進入航線。程序軌跡預測單元134可以包括與用于加入標準起落航線617的許多其它程序軌跡有關的數(shù)據和/或算法，諸如偏置（teardrop）進入613、直入進入642、直接基線進入644、直接順風進入646以及側風進入648。下面進一步描述用于限定將目標飛機的軌跡分類成這些進場軌跡中的一個或者選擇預測程序軌跡作為用于目標飛機的最近軌跡的匹配的準則以及用于這些進場軌跡的軌跡傳播規(guī)則的示例。

標準進入612可以涉及到用于著陸的飛機進場機場634以及與順風邊成45°角、朝向將被用于著陸的跑道610的中點的正側方的點前進進入起落航線617。抵港飛機應在進入起落航線617之前處于適當?shù)钠鹇浜骄€高度，并且應在確立在進入航程上之前保持沒有交通流。在一個示例中，程序軌跡預測單元134可以應用以下示例性準則來將飛機分類為遵守標準進入612：

o<x<d（位置x在o與d之間）

<=-30節(jié)（小于或等于30節(jié)的速度的負x方向矢量）

針對左側航線y>0.5sm；針對右側航線y<-0.5sm（其中，sm可以是與跑道上的點m的選定適用距離）

如果y<0，>=0；如果y>=0，<=0（即，飛機的y位置接近于0）

tpal<=z<=tpau（飛機的z值在tpal與tpau之間）

-50英尺/分鐘<=<=50英尺/分鐘（飛機的速度的z方向矢量在向上或向下方向上小于或等于50英尺/分鐘）

如果y<0，105度<=αf<180度；

如果y>=0，-180度<=αf<=-105度

如果y<0，>=0度/秒;如果y>=0，<=0度/秒。

在其它示例中，程序軌跡預測單元134可以應用諸如具有各種其它值中的任何一個的上述那些的準則和/或省略上文列出的準則中的一個或多個和/或應用一個或多個附加準則。如果飛機滿足由程序軌跡預測單元134針對將標準進入612的軌跡中的飛機分類而應用的所有準則，則程序軌跡預測單元134可以根據針對標準進入612指定的一組軌跡傳播規(guī)則來執(zhí)行用于該飛機的程序軌跡預測。在一些示例中，針對用于標準進入612的軌跡傳播的一個相對簡單規(guī)則集可以包括沿著恒定航跡角傳播飛機的軌跡直至預測航跡與跑道610反平行為止，然后在與跑道610反平行的直線上傳播該軌跡，遵循標準起落航線617，和/或直至傳播的極限為止。

針對偏置進入613的示例（例如，其中飛機穿過跑道或中場而加入標準進入612的鏡像圖像中的標準起落航線617），如果飛機的軌跡滿足以下示例性準則（其中的大部分可以參考如上文針對標準進入612所述的類似特征來理解），則程序軌跡預測單元134可以將飛機的軌跡分類為偏置進入613：

o<x<d

<=-30節(jié)

針對左側航線0sm<y<=1sm；針對右側航線-1sm<=y<0sm

如果y<0，<=0；如果y>=0，>=0

tpal<=z<=tpau

-50英尺/分鐘<=<=50英尺/分鐘

如果y<0，-180度<=αf<-135度；如果y>=0，135度<=αf<180度

如果y<0,<=0度/秒；如果y>=0,>=0度/秒。

因此，在本示例中，程序軌跡預測單元134評估目標飛機的最近軌跡的飛行變量并對這些飛行變量應用準則，包括目標飛機的x和y位置、x和y速度、高度（z）、高度變化速率（）（其全部是相對于本地機場的坐標）以及相對于本地機場的選定跑道的軌跡角的角度和變化速率（αf和）。程序軌跡預測單元134然后至少部分地基于針對一個或多個準則滿足預測程序軌跡所特定的一個或多個條件的目標飛機的所述至少一個飛行變量來選擇用于目標飛機的預測程序軌跡，如下面進一步解釋的。下面進一步描述特定預測程序軌跡的多個附加示例，對于該特定預測程序軌跡而言，程序軌跡預測單元134可以評估目標飛機的最近軌跡的飛行變量并對這些飛行變量應用準則以至少部分地基于針對一個或多個準則滿足預測程序軌跡所特定的一個或多個條件的目標飛機的一個或多個飛行變量來選擇用于目標飛機的預測程序軌跡。

在其它示例中，程序軌跡預測單元134可以針對偏置進入614應用準則，諸如具有各種其它值中的任何一個的上述那些，和/或省略上文列出的準則中的一個或多個和/或應用一個或多個附加準則。如果飛機滿足由程序軌跡預測單元134針對將偏置進入613的軌跡中的飛機分類而應用的所有準則，則程序軌跡預測單元134可以根據針對偏置進入613指定的一組軌跡傳播規(guī)則來執(zhí)行用于該飛機的程序軌跡預測。在一些示例中，針對用于偏置進入613的軌跡傳播的一個相對簡單規(guī)則集可以包括沿著恒定航跡角（從中場或者在跑道610上方進場）傳播飛機的軌跡直至預測航跡與跑道610反平行為止，然后在與跑道610反平行的直線上傳播該航跡，遵循標準起落航線617，和/或直至傳播的極限為止。

在直入進入642的示例中，飛機與跑道610的跑道中心線（跑道25r）對準并開始下降，具有微小的調整或修正以保持到跑道的航跡。該調整或修正可以引入間歇性的航跡角改變。如果飛機的軌跡滿足以下示例性準則（其中的大部分可以參考如上所述的類似特征來理解），程序軌跡預測單元134可以將飛機的軌跡分類為直入進入642：

x<-0.5sm

<=50節(jié)

–1500英尺<=y<=1500英尺

如果y<0，>=-5節(jié)；如果y>=0，<=5節(jié)

z<=tpau

<50英尺/分鐘

如果y<0，0度<=αf<30度；如果y>=0，-30度<=αf<=0度

如果y<0，<=0度/秒；如果y>=0，>=0度/秒。

在其它示例中，程序軌跡預測單元134可以針對直入進入642應用準則，諸如具有各種其它值中的任何一個的上述那些，和/或省略上文列出的準則中的一個或多個和/或應用一個或多個附加準則。如果飛機滿足由程序軌跡預測單元134針對將直入進入642的軌跡中的飛機分類而應用的所有準則，則程序軌跡預測單元134可以根據針對直入進入642指定的一組軌跡傳播規(guī)則來執(zhí)行用于該飛機的程序軌跡預測。在一些示例中，針對用于直入進入642的軌跡傳播的一個相對簡單規(guī)則集可以包括沿著恒定航跡角傳播飛機的軌跡直至預測航跡角與跑道610的跑道航向對準為止，然后沿著跑道610的跑道航向在直線上傳播軌跡和/或直至傳播的極限為止。

在直接基線進入644的示例中，飛機加入標準起落航線617的基本邊并沿著垂直于跑道610的中心線的航跡前進以準備直角轉彎以與跑道610的中心線交叉。如果飛機的軌跡滿足以下示例性準則（其中的大部分可以參考如上所述的類似特征來理解），程序軌跡預測單元134可以將飛機的軌跡分類為直接基線進入644：

x<=-0.5+0.3sm

–30<=<=30節(jié)

針對左側航線y>0.5sm；針對右側航線y<-0.5sm

如果y<0，>50節(jié)；如果y>=0，<-50節(jié)

z<=tpau

<=例如，50英尺/分鐘

如果y<0，90-30度<=αf<=90+30度;

如果y>=0，-90-30度<=αf<=-90+30度

如果0度<=αf<90度或者-90度<αf<=-180度，>=0度/秒；

如果90度<=αf<180度或者0度<αf<=-90度，<=0度/秒。

在其它示例中，程序軌跡預測單元134可以針對直接基線進入644應用準則，諸如具有各種其它值中的任何一個的上述那些，和/或省略上文列出的準則中的一個或多個和/或應用一個或多個附加準則。在本示例中（以及在下面的一些示例中），根據兩個常數(shù)（例如，–90—30度）之間的代數(shù)表達式給出一些值，在一些類別的實施方式中所述兩個常數(shù)可以指的是第二常數(shù)是相對于第一常數(shù)可以改變的示例（在其它實施方式中總值也可以改變）。如果飛機滿足由程序軌跡預測單元134針對將直接基線進入644的軌跡中的飛機分類而應用的所有準則，則程序軌跡預測單元134可以根據針對直接基線進入644指定的一組軌跡傳播規(guī)則來執(zhí)行用于該飛機的程序軌跡預測。在一些示例中，針對用于直接基線進入644的軌跡傳播的一個規(guī)則集可以包括沿著恒定航跡角傳播飛機的軌跡直至預測航跡角垂直于跑道610的跑道航向對準，然后在垂直于跑道610的直線上傳播軌跡和/或直至傳播的極限為止。

在直接順風進入646的示例中，飛機加入標準起落航線617的反平行邊，與針對在跑道610上的著陸在程序上指示的方向相反，并且在標準進入612和偏置進入613的典型進入點前面使航跡跟隨標準起落航線617的反平行邊前進。如果飛機的軌跡滿足以下示例性準則（其中的大部分可以參考如上所述的類似特征來理解），程序軌跡預測單元134可以將飛機的軌跡分類為直接順風進入646：

x>=d+0.5sm

<=-50節(jié)

針對左側航線0.5–0.1sm<y<1+0.5sm；針對右側航線–1–0.5sm<y<–0.5+0.1sm

–30節(jié)<=<=30節(jié)

tpal<=z<=tpau

-50英尺/分鐘<=<=50英尺/分鐘

180–30度<=αf<180度或者-180度<=αf<=-180+30度

如果180–tbd(30)度<=αf<180度，>=0度/秒；

如果-180度<=αf<=-180+tbd(30)，<=0度/秒。

在其它示例中，程序軌跡預測單元134可以針對直接順風進入646應用準則，諸如具有各種其它值中的任何一個的上述那些，和/或省略上文列出的準則中的一個或多個和/或應用一個或多個附加準則。如果飛機滿足由程序軌跡預測單元134針對將直接順風進入646的軌跡中的飛機分類而應用的所有準則，則程序軌跡預測單元134可以根據針對直接順風進入646指定的一組軌跡傳播規(guī)則來執(zhí)行用于該飛機的程序軌跡預測。在一些示例中，針對用于直接順風進入646的軌跡傳播的一個規(guī)則集可以包括沿著恒定航跡角傳播飛機的軌跡直至預測航跡角與跑道610的跑道航向反平行對準且與標準起落航線617的反平行邊成一直線為止，然后在沿著標準起落航線617的反平行邊的直線上傳播該航跡，和/或直至傳播的極限為止。

在飛機進場側風進入648的指示軌跡的示例中，飛機通常將進入用于在跑道611上著陸的標準起落航線619，或者在其中期望在跑道610上著陸的一些情況下將前進至偏置進入613，但是在一些情況下還可以執(zhí)行側風進入648。在這種情況下，飛機在其側風邊處進入標準起落航線617，作為在最終進場并在跑道610上著陸之前沿著其反平行邊和基本邊前進的準備。如果飛機的軌跡滿足以下示例性準則（其中的大部分可以參考如上所述的類似特征來理解），則程序軌跡預測單元134可以將飛機的軌跡分類為側風進入648：

d–0.1sm<=x<=d+0.5sm

–30節(jié)<=<=30節(jié)

針對左側航線-0.5sm<=y<=0sm；針對右側航線0sm<=y<=0.5sm

||>=50節(jié)

tpal<=z<=tpau

-50英尺/分鐘<=<=50英尺/分鐘

如果y<0，90-30度<=αf<=90+30度；

如果y>=0，-90-30度<=αf<=-90+30度

如果0度<=αf<90度或者-90度<αf<=-180度，>=0度/秒；如果90度<=αf<180度或者0度<αf<=-90度，<=0度/秒。

在其它示例中，程序軌跡預測單元134可以針對側風進入648應用準則，諸如具有各種其它值中的任何一個的上述那些，和/或省略上文列出的準則中的一個或多個和/或應用一個或多個附加準則。如果飛機滿足由程序軌跡預測單元134針對將側風進入648的軌跡中的飛機分類而應用的所有準則，則程序軌跡預測單元134可以根據針對側風進入648指定的一組軌跡傳播規(guī)則來執(zhí)行用于該飛機的程序軌跡預測。在一些示例中，針對用于側風進入648的軌跡傳播的一個規(guī)則集可以包括沿著恒定航跡角傳播飛機的軌跡直至預測航跡垂直于跑道610的跑道航向對準且與標準起落航線617的側風邊成一直線為止，然后在沿著標準起落航線617的側風邊的直線上傳播該航跡，和/或直至傳播的極限為止。

程序軌跡預測單元134還可以包括與用于離開標準起落航線（例如，起落航線617）以及用于起飛和離開機場的各種軌跡有關的數(shù)據和/或算法。程序軌跡預測單元134可以包括與用于離開標準起落航線617的各種軌跡有關的數(shù)據和/或算法，所述各種軌跡諸如逆風直出離場652、逆風45度離場654、具有側風轉彎656的逆風離場、側風直出離場658、直出順風離場660或者有角度順風離場662。下面進一步描述限定用于將飛機的飛行分類成這些離場軌跡中的一個的準則以及用于這些離場軌跡的軌跡傳播規(guī)則的示例。如果飛機的軌跡至少滿足以下示例性準則（與用于特定類型的離場的更特定準則相組合：rp(arp)<=3nm且可選地ias<=150節(jié)），則程序軌跡預測單元134可以將飛機的軌跡分類為這些離場軌跡中的一個。

在逆風直出離場652的示例中，飛機從跑道610起飛并在直線航跡652上（在與著陸相同的方向上）爬升。如果飛機的軌跡滿足以下示例性準則，則程序軌跡預測單元134可以將飛機的軌跡分類為逆風直出離場652：

rp(arp)<=3nm

x>m

>=tbd(50)節(jié)

|y|<tbd(0.1)sm

||<=tbd(15)節(jié)

z<=tpau+1000英尺

>=例如，0英尺/分鐘

|αf|<=15度

||=0度/秒。

在其它示例中，程序軌跡預測單元134可以針對逆風直出離場652應用準則，諸如具有各種其它值中的任何一個的上述那些，和/或省略上文列出的準則中的一個或多個和/或應用一個或多個附加準則。如果飛機滿足由程序軌跡預測單元134針對將逆風直出離場652的軌跡中的飛機分類而應用的所有準則，則程序軌跡預測單元134可以根據針對逆風直出離場652指定的一組軌跡傳播規(guī)則來執(zhí)行用于該飛機的程序軌跡預測。在一些示例中，針對用于逆風直出離場652的軌跡傳播的一個規(guī)則集可以包括沿著與跑道610成一直線的恒定直線航跡傳播飛機的軌跡，和/或直至傳播的極限為止。

在逆風45度離場654的示例中，飛機在逆風方向上從跑道610起飛并隨著飛機爬升到起落航線高度、沿著逆風45度離場654（當在左側起落航線中時在左側且當在右側起落航線中時在右側）而以約45度的航跡角轉彎。如果飛機的軌跡滿足以下示例性準則，則程序軌跡預測單元134可以將飛機的軌跡分類為逆風45度離場654：

x>d

>=30節(jié)

針對左側航線0sm<y<0.5sm；針對右側航線-0.5sm<y<0sm

如果y<0，<0節(jié)；如果y>=0，>0節(jié)

z>=tpal–300–100英尺

>0英尺/分鐘

針對左側航線0度<αf<45+15度；針對右側航線-45–tbd(15)度<αf<0度

針對左側航線>0度/秒；針對右側航線<0度/秒。

在其它示例中，程序軌跡預測單元134可以針對逆風45度離場654應用準則，諸如具有各種其它值中的任何一個的上述那些，和/或省略上文列出的準則中的一個或多個和/或應用一個或多個附加準則。如果飛機滿足由程序軌跡預測單元134針對將逆風45度離場654的軌跡中的飛機分類而應用的所有準則，則程序軌跡預測單元134可以根據針對逆風直出離場652指定的一組軌跡傳播規(guī)則來執(zhí)行用于該飛機的程序軌跡預測。在一些示例中，針對用于逆風直出離場652的軌跡傳播的一個規(guī)則集可以包括從跑道610的軸線xrwy25l沿著45度的恒定航跡角傳播飛機的軌跡，后面是從45度轉彎的結束開始的直線軌跡，和/或直至傳播的極限為止。如果新的傳入信息指示目標飛機開始從轉彎拉出并比45度轉彎更早或更晚地使其航跡成直線，則此規(guī)則集還可以包括用以保持準備提早修訂預測軌跡的特殊警報。

在具有逆風轉彎656的逆風離場的示例中，飛機在逆風方向上從跑道610起飛并開始以約90度的航跡角轉彎，遵循標準起落航線617的側風邊，在300英尺的起落航線高度內，沿著具有側風轉彎656的逆風離場（當在左側起落航線中時在左側且當在右側起落航線中時在右側）。如果飛機的軌跡滿足以下示例性準則，則程序軌跡預測單元134可以將飛機的軌跡分類為具有側風轉彎656的逆風離場：

d<x<=d+tbd(2)sm

<=50節(jié)

針對左側航線0sm<y<0.5sm；針對右側航線-0.5sm<y<0sm

如果y<0，<0；如果y>=0，>0

tpal–300英尺<=z<=tpau

-50英尺/分鐘<=<=50英尺/分鐘

如果y<0，-90度<=αf<=-tbd(60)度；如果y>=0，tbd(60)度<=αf<90度

如果y<0，<0度/秒；如果y>=0，>0度/秒。

在其它示例中，程序軌跡預測單元134可以針對具有側風轉彎656的逆風離場應用準則，諸如具有各種其它值中的任何一個的上述那些，和/或省略上文列出的準則中的一個或多個和/或應用一個或多個附加準則。如果飛機滿足由程序軌跡預測單元134針對將具有側風轉彎656的逆風離場的軌跡中的飛機分類而應用的所有準則，則程序軌跡預測單元134可以根據針對具有側風轉彎656的逆風離場指定的一組軌跡傳播規(guī)則來執(zhí)行用于該飛機的程序軌跡預測。在一些示例中，針對用于具有側風轉彎656的逆風離場的軌跡傳播的一個規(guī)則集可以包括從跑道610的軸線xrwy25l沿著90度的恒定航跡角傳播飛機的軌跡，然后沿著或平行于標準起落航線617的側風邊變直成垂直于跑道610的軸線xrwy25l的直線航跡，和/或直至傳播的極限為止。

可以將具有側風轉彎656的逆風離場的本示例擴展至側風直出離場658、直出順風離場660或有角度順風離場662。程序軌跡預測單元134可以隨著飛機的軌跡繼續(xù)沿著或開始離開標準起落航線617而至少部分地基于關于飛機的軌跡的信息而將飛機的軌跡分類為這些多個后續(xù)軌跡中的一個。

在側風直出離場658的示例中，飛機從具有側風轉彎656的逆風離場開始從跑道610起飛，然后在與標準起落航線617的側風邊成一直線的直線航跡上繼續(xù)。如果飛機的軌跡在經歷具有側風轉彎656的逆風離場之后滿足以下示例性準則，則程序軌跡預測單元134可以將飛機的軌跡分類為側風直出離場658：

d<x<=d+2sm

-30節(jié)<=<=30節(jié)

針對左側航線0sm<y<=1+1sm

針對右側航線-1-1sm<=y<0sm

如果y<0，<=-50節(jié)；如果y>=0，>=50節(jié)

tpal<=z<=tpau

-50英尺/分鐘<=<=50英尺/分鐘

如果y<0，-90–15度<=αf<=-90+15度；

如果y>=0，90-15度<=αf<=90+15度

=0度/秒。

在其它示例中，程序軌跡預測單元134可以針對側風直出離場658應用準則，諸如具有各種其它值中的任何一個的上述那些，和/或省略上文列出的準則中的一個或多個和/或應用一個或多個附加準則。如果飛機滿足由程序軌跡預測單元134針對將側風直出離場658的軌跡中的飛機分類而應用的所有準則，則程序軌跡預測單元134可以根據針對側風直出離場658指定的一組軌跡傳播規(guī)則來執(zhí)行用于該飛機的程序軌跡預測。在一些示例中，針對用于側風直出離場658的軌跡傳播的一個規(guī)則集可以包括沿著與標準起落航線617的側風邊成一直線或平行的直線軌跡傳播飛機的軌跡。針對沿著標準起落航線617的基本邊離場的飛機可以實現(xiàn)類似預測軌跡。

程序軌跡預測單元134可以包括與可以由進場或離場飛機執(zhí)行的各種軌跡（諸如順風邊轉彎672、360度轉彎674以及基本邊轉彎676）有關的數(shù)據和/或算法。下面進一步描述限定用于將飛機的飛行分類成這些軌跡中的一個的準則以及用于這些軌跡的軌跡傳播規(guī)則的示例。飛機的軌跡可以在側風轉彎656并遵循標準起落航線617的側風邊之后且在直出順風離場660、有角度順風離場662或者潛在地為最終進場和著陸做準備的基本邊轉彎之前遵循順風邊轉彎672。

如果飛機的軌跡在經歷順風邊轉彎672之后滿足以下示例性準則，則程序軌跡預測單元134可以將飛機的軌跡分類為直出順風離場660：

d–0.5sm<=x<=d+2sm

<0節(jié)

針對左側航線0.5–0.1sm<=y<=1+1sm；

針對右側航線-1-1sm<=y<=-0.5+0.1sm

如果y<0，<=0節(jié)；如果y>=0,>=0節(jié)

tpal<=z<=tpau

-50英尺/分鐘<=<=50英尺/分鐘

如果y<0，-180度<=αf<=-90度；

如果y>=0，90度<=αf<180度

如果y<0，<0度/秒；如果y>=0，>0度/秒。

在其它示例中，程序軌跡預測單元134可以針對直出順風離場660應用準則，諸如具有各種其它值中的任何一個的上述那些，和/或省略上文列出的準則中的一個或多個和/或應用一個或多個附加準則。如果飛機滿足由程序軌跡預測單元134針對將直出順風離場660的軌跡中的飛機分類而應用的所有準則，則程序軌跡預測單元134可以根據針對直出順風離場660指定的一組軌跡傳播規(guī)則來執(zhí)行用于該飛機的程序軌跡預測。在一些示例中，針對用于直出順風離場660的軌跡傳播的一個規(guī)則集可以包括沿著與標準起落航線617的順風邊成一直線或平行的直線航跡傳播飛機的航跡并隨著飛機離開標準起落航線617而在直線航跡中繼續(xù)。

有角度順風離場662的示例通常不是標準規(guī)程，但是有可能。在有角度順風離場662中，飛機在逆風離場中開始從跑道610起飛，然后占用側風轉彎656并遵循標準起落航線617的側風邊，然后遵循有角度順風離場662。如果例如飛機遵循具有側風轉彎656的逆風離場，然后以介于側風直出離場658與順風邊轉彎672之間的一定角度離開標準起落航線617，則程序軌跡預測單元134可以將飛機的軌跡分類為有角度順風離場662。如果飛機的軌跡滿足以下示例性準則，則程序軌跡預測單元134可以將飛機的軌跡分類為有角度順風離場662：

o<=x<=d

<=-30節(jié)

針對左側航線y>0.5sm；針對右側航線y<-0.5sm

如果y<0，<=0節(jié)；如果y>=0，>=0節(jié)

z>tpal

>=0英尺/分鐘；

如果y<0，-180度<αf<=-135+45度；

如果y>=0，135–45度<=αf<180度

如果y<0，>0度/秒；如果y>=0，<0度/秒。

在其它示例中，程序軌跡預測單元134可以針對有角度順風離場662應用準則，諸如具有各種其它值中的任何一個的上述那些，和/或省略上文列出的準則中的一個或多個和/或應用一個或多個附加準則。如果飛機滿足由程序軌跡預測單元134針對將有角度順風離場662的軌跡中的飛機分類而應用的所有準則，則程序軌跡預測單元134可以根據針對有角度順風離場662指定的一組軌跡傳播規(guī)則來執(zhí)行用于該飛機的程序軌跡預測。在一些示例中，針對用于有角度順風離場662的軌跡傳播的一個規(guī)則集可以包括沿著標準起落航線617的側風邊傳播飛機的軌跡，通過有角度順風離場662轉彎，并且然后隨著飛機離開空域638而以觀察離場角、以與標準起落航線617的順風邊的一定角度在直線航跡中拉直。

在管制環(huán)境中，有時atc將命令飛機進行向左或右360度轉彎以保持標準起落航線617中的分離。在一些示例中，如果飛機從標準起落航線617中拐出并諸如根據以下準則執(zhí)行超過90度的轉彎，則程序軌跡預測單元134可以將飛機的軌跡分類為360度轉彎674：

x<=d+1sm

–200節(jié)<=<=200節(jié)

針對左側航線y>0.5sm；針對右側航線y<-0.5sm

如果y<0，–15<=<=200節(jié)；如果y>=0，–200<=<=15節(jié)

如果x>=300英尺，tpal英尺<=z<=tpau；

如果x<300英尺，tpal–400英尺<=z<=tpau

-50英尺/分鐘<=<=50英尺/分鐘；

如果y<0，-135+45度<αf<180度；如果y>=0,-180度<=αf<135–45度

如果y<0，>0度/秒；如果y>=0，<0度/秒。

在其它示例中，程序軌跡預測單元134可以針對360度轉彎674應用準則，諸如具有各種其它值中的任何一個的上述那些，和/或省略上文列出的準則中的一個或多個和/或應用一個或多個附加準則。如果飛機滿足由程序軌跡預測單元134針對將360度轉彎674的軌跡中的飛機分類而應用的所有準則，則程序軌跡預測單元134可以根據針對360度轉彎674指定的一組軌跡傳播規(guī)則來執(zhí)行用于該飛機的程序軌跡預測。在一些示例中，針對用于360度轉彎674的軌跡傳播的一個規(guī)則集可以包括通過360度轉彎674以恒定航跡角傳播飛機的軌跡，然后沿著標準起落航線617的順風邊拉直回到直線軌跡中。

基本邊轉彎676是順風邊與最終進場邊之間的標準起落航線617中的過渡。如果飛機的軌跡滿足以下示例性準則，則程序軌跡預測單元134可以將飛機的軌跡分類為基本邊轉彎676：

x<=-0.5+0.3sm

<=0節(jié)

針對左側航線0.5–0.3sm<=y<=1+1sm

針對右側航線-1-1<=y<=-0.5+0.3sm

如果y<0，>0節(jié)；如果y>=0，<0節(jié)

tpal–400英尺<=z<=tpau

<=50英尺/分鐘；

如果y<0，90度<=αf<180度；如果y>=0，-180度<αf<=-90度

如果y<0，>0度/秒；如果y>=0，<0度/秒。

在其它示例中，程序軌跡預測單元134可以針對基本邊轉彎676應用準則，諸如具有各種其它值中的任何一個的上述那些，和/或省略上文列出的準則中的一個或多個和/或應用一個或多個附加準則。如果飛機滿足由程序軌跡預測單元134針對將基本邊轉彎676的軌跡中的飛機分類而應用的所有準則，則程序軌跡預測單元134可以根據針對基本邊轉彎676指定的一組軌跡傳播規(guī)則來執(zhí)行用于該飛機的程序軌跡預測。在一些示例中，針對用于基本邊轉彎676的軌跡傳播的一個規(guī)則集可以包括通過沿著標準起落航線617的基本邊轉彎676以恒定航跡角傳播飛機的軌跡，然后沿著標準起落航線617的基本邊拉直回到直線軌跡中。

最終轉彎678是標準起落航線617的基本邊與在跑道610上的最終進場和著陸之間的標準起落航線617中的過渡。最終轉彎678通常可以處于較短轉彎半徑，并且相對于其它轉彎而言花費短的時間量，因為飛機通常在其準備著陸時處于較低速度。最終轉彎678還可以通常處于比其它轉彎更低的高度。如果飛機的軌跡滿足以下示例性準則，則程序軌跡預測單元134可以將飛機的軌跡分類為最終轉彎678：

rp(arp)<=tbd(3)nm

ias<=150節(jié)（可選）

x<=-0.5+0.3sm

15節(jié)<=<=-15節(jié)

針對左側航線0sm<y<=1+1sm；針對右側航線-1-1sm<=y<0sm

如果y<0，>=30節(jié)；如果y>=0，<=-30節(jié)

z<=tpau

<=tbd(50)英尺/分鐘；

如果y<0，90–15度<=αf<=90+15度；

如果y>=0，-90–15度<=αf<=-90+15度

=0度/秒。

在其它示例中，程序軌跡預測單元134可以針對最終轉彎678應用準則，諸如具有各種其它值中的任何一個的上述那些，和/或省略上文列出的準則中的一個或多個和/或應用一個或多個附加準則。如果飛機滿足由程序軌跡預測單元134針對將最終轉彎678的軌跡中的飛機分類而應用的所有準則，則程序軌跡預測單元134可以根據針對最終轉彎678指定的一組軌跡傳播規(guī)則來執(zhí)行用于該飛機的程序軌跡預測。在一些示例中，針對用于最終轉彎678的軌跡傳播的一個規(guī)則集可以包括沿著標準起落航線617的最終轉彎678以恒定航跡角傳播飛機的軌跡，然后拉直到與跑道610的中心線xrwy25l成一直線的直線軌跡中。

最終進場680是從最終轉彎678的完成開始并延伸至沿著跑道610的觸地點的降落飛行路徑。針對沿著跑道610的最終進場680時的飛機，飛機應已與其它飛機分離，并且應通常不執(zhí)行除著陸、滑行以及完全停止之外的任何機動。在替換方案中，飛機可以執(zhí)行觸地重飛操作，即短暫地觸地但由于保持過大速度而再次離地，在這種情況下，可以根據如上所述的離地和逆風操作來觀察飛機。如果飛機的軌跡滿足以下示例性準則，則程序軌跡預測單元134可以將飛機的軌跡分類為最終進場680：

–2sm<=x<=m

>=30節(jié)

–1500英尺<=y<=1500英尺

–15節(jié)<=<=15節(jié)

z<=tpau

<=50英尺/分鐘;

–15度<αf<15度

=0度/秒

ias<=150節(jié)（可選）。

在其它示例中，程序軌跡預測單元134可以針對最終進場680應用準則，諸如具有各種其它值中的任何一個的上述那些，和/或省略上文列出的準則中的一個或多個和/或應用一個或多個附加準則。如果飛機滿足由程序軌跡預測單元134針對將最終進場680的軌跡中的飛機分類而應用的所有準則，則程序軌跡預測單元134可以根據針對最終進場680指定的一組軌跡傳播規(guī)則來執(zhí)行用于該飛機的程序軌跡預測。在一些示例中，針對用于最終進場680的軌跡傳播的一個規(guī)則集可以包括沿著跑道610在下降直線航跡中傳播飛機的軌跡直至著陸為止。

雖然在上述示例中相對于特定機場638描述了各種起落航線機動，但程序軌跡預測單元134還可以針對許多其它機場和/或機場配置應用類似的軌跡預測準則和軌跡傳播規(guī)則或航線。程序軌跡預測單元134還可以根據飛機的尺寸、引擎數(shù)目或發(fā)射器種類而針對不同的飛機應用不同的軌跡預測準則和軌跡傳播規(guī)則。

在一些示例中，程序軌跡預測單元134還可以應用氣壓高度修正來確定目標飛機的高度。由于已修正氣壓高度信息對機場環(huán)境操作有用，并且ads-b報告承載未修正氣壓高度信息，所以程序軌跡預測單元134可以應用附加處理以基于接收到的ads-b信息來對目標飛機的起落航線高度應用高度計設置。當程序軌跡預測單元134被激活時，本機可以在機場附近并對本機的航空電子系統(tǒng)應用本地高度計設置，使用從atis或其它服務接收到的信息，并且將正確的高度計設置中繼到assap跟蹤器104。針對飛機未提供數(shù)字式氣壓表修正，可以可選地在設備控制面板上設定專用高度計設置界面，或者針對已修改邏輯使用更靈活的高度準則。

圖7示出了可以例如由如圖1和圖3中的tsaa系統(tǒng)106執(zhí)行的根據本公開的說明性方面的針對用于生成空中交通警報的示例性方法700的流程圖。針對執(zhí)行方法700的tsaa系統(tǒng)106，tsaa系統(tǒng)106（例如，軌跡傳播單元133和/或程序軌跡預測單元134）可以至少部分地基于關于目標飛機的最近軌跡接收到的信息與一組程序軌跡信息的比較來確定用于目標飛機的預測軌跡（702）。針對執(zhí)行方法700的tsaa系統(tǒng)106，tsaa系統(tǒng)106（例如，沖突搜索引擎140）可以至少部分地基于用于目標飛機的預測軌跡和用于本機的預測軌跡來確定在目標飛機與本機之間是否預測到受保護空域的侵犯（704）。針對執(zhí)行方法700的tsaa系統(tǒng)106，tsaa系統(tǒng)106（例如，輸出節(jié)點141）可以響應于確定預測到受保護空域的侵犯而生成警報輸出（706）。

如上文所討論的，tsaa系統(tǒng)106的沖突檢測器單元132的各種組件（包括軌跡傳播單元133、程序軌跡預測單元134、沖突搜索引擎140以及沖突驗證單元144）可以應用算法、數(shù)據結構、數(shù)字邏輯系統(tǒng)和/或其它技術、裝置或系統(tǒng)以便執(zhí)行本文中所述的功能。在一些示例中，tsaa系統(tǒng)106可以應用算法來預測用于所有涉及到的飛機的離散、恒定轉彎速率軌跡并基于沿著那些軌跡的受保護空域的預測突破而警報。同樣地，tsaa系統(tǒng)106的軌跡傳播單元133、沖突搜索引擎140以及沖突驗證單元144可以分別地對本機和入侵飛機、入侵飛機周圍的受保護空域區(qū)以及警報判定邏輯應用用于軌跡預測的算法。如下提供tsaa系統(tǒng)106的軌跡傳播單元133、沖突搜索引擎140以及沖突驗證單元144的進一步說明性描述，包括示例性算法的數(shù)學和軟件實施方式。可以用matlab、python、r、octave、julia或者非常適合于關于大型數(shù)據集的快速計算的任何其它適用語言或工具集來實現(xiàn)用于實現(xiàn)tsaa系統(tǒng)106的各種組件的此類算法。下面提出的細節(jié)是針對用于tsaa系統(tǒng)106的一個示例性算法實施方式給出的，理解為該細節(jié)不限于其它示例性實施方式。

用于沖突搜索引擎140的示例性算法可以執(zhí)行成對評估以確定本機與特定目標飛機之間是否存在沖突。圍繞著每個目標飛機，算法可以計算被表示為受保護空域區(qū)（paz）和沖突空域區(qū)（caz）的兩個受保護空域區(qū)，如圖2中的一個示例中所示。paz的尺寸可以取決于目標飛機與本機之間的接近速率。作為用于在給定相遇幾何學中涉及到的潛在危險的替代，在本示例中，paz的尺寸隨著接近速率增加而增加。caz在500英尺的半徑和+/-200英尺的高度下在尺寸方面保持固定，這是基于兩個規(guī)則順應性ads-b目標的位置不確定性。

在用于軌跡傳播單元133的示例性算法中，針對本機以及每個目標飛機，以標稱頻率（例如每秒一次）重復地預測離散軌跡。軌跡傳播單元133可以在程序軌跡預測單元134外面保持可以使用恒定轉彎速率軌跡傳播的一些算法，使得傳播軌跡預測如果目標飛機將以恒定航向或恒定航跡角繼續(xù)它的當前機動該目標飛機將在哪里。恒定轉彎速率預測在不存在機動的情況下默認為恒定航向預測。

由于兩個飛機之間的幾何結構可以由于恒定的轉彎速率預測而沿著軌跡改變，所以兩個飛機之間的接近速率和與之一起的paz的尺寸也可以改變。例如，如圖2中所示，隨著接近速率沿著軌跡減小，paz的尺寸減小。基于飛機的預測位置和沿著軌跡的空域緩沖區(qū)的尺寸，警報邏輯確定是否將針對給定目標發(fā)布警報。如果預測本機將突破paz，則tsaa系統(tǒng)106生成警報輸出，tcas計算機102將該警報輸出轉換成發(fā)布給飛行員的初始音頻和/或視頻警報，通告目標的位置和觀察到的行為。樣本音頻警報可以是“交通，十二點鐘，三英里，高，下降”。如果情況繼續(xù)未改變或惡化并預測到caz突破，則tsaa系統(tǒng)106用已更新警報信息生成另一警報輸出以供tcas計算機102轉換成被發(fā)布給飛行員的已更新音頻和/或視頻警報，具有已更新位置和行為信息。在圖2中所示的示例性幾何結構中，即使paz沿著目標飛機204的預測軌跡從paz211減小至paz213，當本機202和目標飛機204分別地處于位置232和234處（例如，在未來30秒）時，也預測本機202在未來將突破目標飛機204的paz213，導致tsaa系統(tǒng)106生成用于tcas計算機102發(fā)布給機組人員的警報。

tsaa系統(tǒng)106的沖突檢測器單元132可以循環(huán)地用關于潛在威脅的新數(shù)據來更新數(shù)據倉庫136?？梢杂每梢栽趦蓚€不同模式：更新模式和檢測模式下調用的算法來實現(xiàn)tsaa系統(tǒng)106。當新信息從assap跟蹤器104可用時，可以將tsaa系統(tǒng)106調用到更新模式。在更新模式下，tsaa系統(tǒng)106可以處理來自assap跟蹤器104的傳入信息并基于此新信息在適用的情況下更新威脅數(shù)據倉庫136。tsaa系統(tǒng)106可以在更新模式下每個最小更新周期操作至少一次，諸如針對一赫茲的更新周期至少每秒一次。

tsaa系統(tǒng)106可以在檢測模式下操作以針對當前被跟蹤目標是否對本機造成威脅對當前被跟蹤目標進行評估?？梢元毩⒂谛履繕诵畔⑹欠窨捎枚跈z測模式下調用tsaa系統(tǒng)106。tsaa系統(tǒng)106可以當在檢測模式下被調用時使用在威脅數(shù)據倉庫136中可用的最近數(shù)據。在文中從功能和數(shù)學角度兩者出發(fā)描述了tsaa系統(tǒng)106的更新和檢測模式兩者。遍及tsaa系統(tǒng)106的算法的描述，引入了定義算法的內部行為的參數(shù)并將其定義為變量。

當在更新模式下調用tsaa系統(tǒng)106時，tsaa系統(tǒng)106用從assap跟蹤器104接收到的狀態(tài)信息來更新威脅數(shù)據倉庫136。即使assap跟蹤器104保持針對所有活動飛機的跟蹤，作為tsaa系統(tǒng)106的一部分的單獨威脅數(shù)據倉庫136也由于各種原因而可以是有用的。首先，作為tsaa系統(tǒng)106的一部分的威脅數(shù)據倉庫136允許在tsaa系統(tǒng)106的警報算法內本地地保持tsaa特定數(shù)據。其次，作為tsaa系統(tǒng)106的一部分的威脅數(shù)據倉庫136允許潛在地預先選擇在tsaa系統(tǒng)106內保持哪些目標。例如，tsaa系統(tǒng)106可以出于計算原因而僅在本地保持在本機的預定義距離內的目標。在tsaa系統(tǒng)106的威脅數(shù)據倉庫136中可以保持的數(shù)據字段可以包括：由tsaa系統(tǒng)106確定的目標飛機id；最后信息更新的時間；最后信息接收的時間（例如，最后ads-b/ads-r/tis-b消息的接收時間）；x、y和z位置；x和y速度；飛機航向；以及估計轉彎速率、估計垂直速率、水平分離、垂直分離以及當前接近速率。當在更新模式下調用tsaa時，使用來自assap跟蹤器104的包含數(shù)據字段的報告來填充用于每個活動目標的數(shù)據字段。

除更新威脅數(shù)據倉庫136中的用于所有現(xiàn)有目標的數(shù)據之外，tsaa系統(tǒng)106還可以添加當前未被跟蹤的新目標或者去除對于其而言數(shù)據已變得太舊而不能用于可靠沖突警報的舊目標。tsaa系統(tǒng)106可以使用最大數(shù)據年齡極限來確定目標何時變成舊的；如果最后信息更新的時間與最后ads-b消息接收的時間之間的差大于該閾值，則該目標被停止。用變量tardiscont來表示閾值。

在一個示例性算法中，可以將威脅數(shù)據倉庫136實現(xiàn)為包含用于每個活動目標的一個對象的matlab結構。可以類似地用r、python、octave、julia或其它適用語言或工具集來實現(xiàn)威脅數(shù)據倉庫136。

當在檢測模式下調用tsaa系統(tǒng)106時，tsaa系統(tǒng)106可以評估保持在威脅數(shù)據倉庫136中的每個目標以確定其是否對本機造成威脅。調整示例算法中的conflictsearchfreq變量設定在檢測模式下調用tsaa系統(tǒng)106的頻率。在檢測模式下，tsaa系統(tǒng)106執(zhí)行如圖3中所示的軌跡傳播單元133、沖突搜索引擎140以及沖突驗證單元144的單獨功能。

tcas計算機102和/或其組件或特征（包括assap跟蹤器104、tsaa系統(tǒng)106、程序軌跡預測單元134和/或其其它組件或特征）可以包括一個或多個處理器。一個或多個處理器可以包括硬件、軟件、固件或其任何組合的任何適當布置，以執(zhí)行歸于本文中所述的tcas計算機102和/或其任何組件或特征的技術。例如，一個或多個處理器可包括任何一個或多個微處理器、數(shù)字信號處理器（dsp）、專用集成電路（asic）、現(xiàn)場可編程門陣列（fpga）或任何其它等價集成或分立邏輯電路以及此類組件的任何組合。tcas計算機102和/或其組件或特征（例如，程序軌跡信息138）還可以包括存儲器，該存儲器可以包括任何易失性或非易失性介質，諸如ram、rom、非易失性ram（nvram）、電可擦可編程rom（eeprom）、閃存等。存儲器可以存儲計算機可讀指令，該指令在被tcas計算機102和/或其組件或特征的一個或多個處理器執(zhí)行時促使處理器實現(xiàn)在本文中歸于tcas計算機102和/或其組件或特征的功能和技術。

如在上文公開的tcas計算機102和/或其組件或特征的元件可以用各種附加類型的固態(tài)電路元件中的任何一個來實現(xiàn)，諸如中央處理單元（cpu）、專用集成電路（asic）、磁性非易失性隨機存取存儲器（ram）或其它類型的存儲器、混合信號集成電路、現(xiàn)場可編程門陣列（fpga）、微控制器、可編程邏輯控制器（plc）、片上系統(tǒng)（soc）、上述任何項目的分部、上述任何項目的互連或分布式組合或者任何其它類型的組件或能夠根據本文中公開的任何示例來配置的一個或多個組件?？梢杂酶鞣N形式的軟件對tcas計算機102和/或其組件或特征的元件進行編程?？梢詫⑷缭诒疚闹械娜魏问纠械膖cas計算機102和/或其組件或特征的元件實現(xiàn)為裝置、系統(tǒng)、設備，并且其可以體現(xiàn)或實現(xiàn)將空中交通監(jiān)視數(shù)據組合的方法，包括用于實現(xiàn)如參考圖7所述的示例性方法700。

如在本文中描述并要求保護的“飛機”可以是或者包括任何固定翼或旋翼式飛機、飛艇（例如，靠氦氣或其它輕于空氣的氣體浮起的飛艇或軟式飛船）、亞軌道太空飛機或可重復使用的運載火箭級、宇宙飛船或其它類型的飛行設備，并且可以是載人的或不載人的（例如，無人機（uav）或飛行機器人）。雖然一些描述使用ads-b無線電監(jiān)視數(shù)據的示例，但其它示例可以以在本文中的描述中根據ads-b數(shù)據的示例描述的任何方式使用對ads-b的擴展或修改或者其它形式的類似于ads-b的無線電監(jiān)視或者ads-c或任何種類的無線電監(jiān)視數(shù)據。

可以將如上所述的圖1—6的示例的任何系統(tǒng)或其任何組件實現(xiàn)為裝置、系統(tǒng)、設備，并且其可以體現(xiàn)或實現(xiàn)一種實現(xiàn)用于生成空中交通警報的方法（包括用于實現(xiàn)如參考圖7所述的示例性方法700）的方法。上文描述了本公開的各種說明性方面。這些及其它方面在以下權利要求的范圍內。