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申请/专利权人：中国民航大学

摘要：本发明公开一种EVTOL避让系统的RTA设计方法、设备及介质，涉及航空器机载航电系统技术领域。所述方法包括：根据空域UAM的规划与要求，确定EVTOL搭载机型避让系统的运行参数，并根据运行环境特征选用感知方案及对应的感知设备，得到外部环境信息输入数据；根据外部环境信息输入数据分别进行复杂避让功能的运算和备用避让功能的运算，并根据避让系统安全监视器的设定触发阈值选定控制输出；确定运行时保证组件的场景，设计组件工作时间序列与事件流程以及组件行为规范，将避让系统的警告或工作状态显示并对驾驶员进行预警。本发明能够有效缓解EVTOL在UAM环境中运行发生预期功能安全问题，进而导致的严重运行风险。

主权项：1.一种EVTOL避让系统的RTA设计方法，其特征在于，包括：S1、根据空域UAM的规划与要求，确定EVTOL搭载机型避让系统的运行参数，并根据运行环境特征选用感知方案及对应的感知设备，得到外部环境信息输入数据；所述运行参数包括运行设计域、安全边界以及RTA系统覆盖范围；S2、基于所述运行参数，根据所述外部环境信息输入数据分别进行复杂避让功能的运算和备用避让功能的运算，并根据避让系统安全监视器的设定触发阈值选定所述EVTOL搭载机型避让系统的控制输出；S3、确定运行时保证组件的场景，设计组件工作时间序列与事件流程以及组件行为规范，根据所述控制输出将避让系统的警告或工作状态显示并对驾驶者进行预警；所述RTA系统覆盖范围包括标称区域、备用区域、安全监视器触发阈值区域、保护区域和非保护区域；所述S3中的预警状态包括低预警、中预警和高预警；其中，所述低预警由航路入侵后且避让系统处于标称区域的条件下触发，并对驾驶者进行提醒；所述中预警由触发低预警后，系统进入备用区域，但并未进入非保护区域触发，对驾驶者进行提醒，同时对附近城市空中交通参与者进行信息通知交流；所述高预警则由触发中预警后，系统既无法返回标称区域，也无法在备用区域稳定运行，而是进入非保护区域，此时对驾驶者进行声音与灯光提醒，同时对附近城市空中交通参与者进行信息通知交流，并将本机信息与操作与城市空中交通管制部门通信交流；所述外部环境信息输入数据的确定方法为：利用机器视觉技术对障碍物进行检测和识别，以及利用数据标定法对感知设备的内部参数和外部参数进行数据标定，并根据标定结果提取3D距离信息确定本机位置信息，计算出避让的目标位置变化，对障碍物的运动轨迹做出预测，同时根据被检测出来的障碍物类型设置危险目标区域半径；所述复杂避让功能的运算，具体包括：基于所述运行参数和所述外部环境信息输入数据，借助运动学模型拟合预测出本机的运动状态和运行轨迹，并利用避让算法对复杂动态的避让场景进行避让功能的实现；所述避让算法包括人工势场法、深度学习算法和速度障碍法；所述备用避让功能的运算，具体包括：基于所述运行参数和所述外部环境信息输入数据，对飞机前、后、左、右4各区域进行扫描与询问，探测在信号覆盖范围内的其他航空器，当获取目标机时输出应答信号，并同时监视、跟踪目标，建立、更新和维护目标系统航迹，使本机避让其他航空器；设置四个模态以匹配RTA工作序列：场景1：RTA输出保持在安全监视器触发阈值内，RTA系统保持在标称区域内，复杂功能是RTA输出的来源；场景2：RTA输出超过SMTT，系统退出标称区域，备用功能作为RTA输出的来源；当复杂功能输出返回到安全监视器触发阈值内时，RTA系统重新进入标称区域，复杂功能输出再次成为RTA输出的来源；场景3：RTA输出超过SMTT，RTA系统退出标称区域，备用功能成为RTA输出的来源；备用功能无法将RTA系统恢复到标称区域，或复杂功能输出继续超过SMTT，或两者兼有，RTA输出仍然来自备用功能，RTA系统在恢复区域内安全运行；场景4：RTA输出超过安全监视器触发阈值，系统退出标称区域，备用功能成为RTA输出的来源；备用功能无法将RTA输出返回到安全监视器触发阈值内，系统退出恢复区域，系统进入非保护区域。

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权利要求：

百度查询： 中国民航大学 一种EVTOL避让系统的RTA设计方法、设备及介质