基于顶风的尾流间隔动态缩减方法及系统

技术领域

本发明涉及尾流间隔动态缩减技术领域，尤其涉及一种基于顶风的尾流间隔动态缩减方法及系统。

背景技术

随着大型繁忙机场航班量日益增加，对增加机场利用率提高的要求越来越迫切，且尾流间隔是影响机场容量和吞吐量主要因素之一，尾流是飞机产生升力时的附加产物，为防止跟随飞行的后机遭遇尾流后可能出现的滚转、急剧俯仰、下降高度、失速等对尾随飞机构成潜在威胁的事件，国内外民航管理部门依据尾流强度制定了尾流间隔标准，研究发现风可以加快尾流的衰减，是影响尾涡演变的首要因素。尾涡消散过程的快速仿真模型主要包括Greene消散模型、两阶段消散模型，三阶段消散模型、TDP模型、DVM模型等，这些模型多数添加了概率分量对环境条件的不确定性进行调整。国内外学者通过大量数值模拟实验和实测数据研究顶风对尾涡影响，但这些研究仅定量定性分析了顶风对尾涡环量衰减的规律，尾涡衰减的快速仿真模型仍以概率方式考虑顶风的影响，很少建立准确描述顶风时尾涡衰减的模型，不能利用顶风加快尾涡衰减的特征准确应用在缩减尾流间隔方面，减小尾流间隔已成为国内外民航管理机构的重点工作。民航管理局及研究者已基于飞机尾流演变特征做了许多研究，不断地优化和缩减尾流间隔，并提出了相应间隔缩减方法。

但是，这些方法侧重于利用飞机参数将尾流航空器分类标准进一步细分，得到更多航空器类别，或者提出基于飞机对的间隔等静态缩减尾流间隔方法和将距离间隔转化为时间间隔，鲜有结合顶风会加快尾涡衰减理论的尾流间隔缩减方法，关于更高要求的实现动态缩减尾流间隔不能实现。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种基于顶风的尾流间隔动态缩减方法及系统，解决了对尾流间隔动态缩减时准确率较低的技术问题。

本发明提供了一种基于顶风的尾流间隔动态缩减方法，包括：建立尾涡消散模型以及尾涡遭遇严重度分析模型；基于标准大气数据以及机型参数集合，通过所述尾涡遭遇严重度分析模型进行遭遇严重度分析，确定多个机型对应的待处理尾涡遭遇严重度集合；基于多个顶风风速，通过所述待处理尾涡遭遇严重度集合进行遭遇严重度分析，确定所述多个机型在多个所述顶风风速下的目标尾涡遭遇严重度集合；基于所述尾涡消散模型，建立改进尾涡消散模型，同时，基于所述目标尾涡遭遇严重度集合，通过所述改进尾涡消散模型进行尾涡强度分析，确定目标尾涡强度集合；通过所述改进尾涡消散模型对所述目标尾涡强度集合进行尾涡消散时间分析，确定尾涡消散时间集合；通过所述尾涡消散时间集合以及所述机型参数集合进行安全间隔分析，确定第一候选安全间隔数据集合；基于所述候选安全间隔数据集合以及所述机型参数集合，对多个所述顶风风速下的不同类机型进行安全间隔分析，确定第二候选安全间隔数据集合；获取目标航班信息，并通过所述目标航班信息对所述第二候选安全间隔数据集合进行数据筛选，得到目标安全间隔数据。

在本发明中，所述基于标准大气数据以及机型参数集合，通过所述尾涡遭遇严重度分析模型进行遭遇严重度分析，确定多个机型对应的待处理尾涡遭遇严重度集合步骤，包括：获取所述标准大气数据以及所述机型参数集合，其中，所述机型参数集合包括多个机型参数；基于现行尾流间隔标准、所述标准大气数据以及所述多个机型参数，通过所述尾涡遭遇严重度分析模型进行遭遇严重度分析，确定多个机型对应的待处理尾涡遭遇严重度集合。

在本发明中，所述基于多个顶风风速，通过所述待处理尾涡遭遇严重度集合进行遭遇严重度分析，确定所述多个机型在多个所述顶风风速下的目标尾涡遭遇严重度集合步骤，包括：基于多个所述顶风风速以及尾涡遭遇严重度安全水平计算公式，对所述待处理尾涡遭遇严重度集合进行遭遇严重度分析，确定所述多个机型在多个所述顶风风速下的目标尾涡遭遇严重度集合，其中，所述尾涡遭遇严重度安全水平计算公式如下：

其中，

在本发明中，所述基于所述尾涡消散模型，建立改进尾涡流场消散模型，同时，基于所述目标尾涡遭遇严重度集合，通过所述改进尾涡消散模型进行尾涡强度分析，确定目标尾涡强度集合步骤，包括：基于所述尾涡消散模型，建立改进尾涡流场消散模型；基于所述目标尾涡遭遇严重度集合，通过所述改进尾涡消散模型中的尾涡强度计算公式进行尾涡强度分析，确定目标尾涡强度集合，其中，所述尾涡强度计算公式如下：

其中，

在本发明中，所述通过所述尾涡消散时间集合以及所述机型参数集合进行安全间隔分析，确定第一候选安全间隔数据集合步骤，包括：通过安全间隔计算公式对所述尾涡消散时间集合以及所述机型参数集合进行安全间隔分析，确定第一候选安全间隔数据集合，其中，所述安全间隔计算公式为：

其中，

在本发明中，所述基于所述第一候选安全间隔数据集合以及所述机型参数集合，对不同类机型进行安全间隔分析，确定第二候选安全间隔数据集合步骤，包括：对所述机型参数集合进行标准间隔数据分析，确定标准间隔数据集合；通过所述标准间隔数据集合对所述第一候选安全间隔数据集合进行数据筛选，得到第二候选安全间隔数据。

在本发明中，所述获取目标航班信息，并通过所述目标航班信息对所述第二候选安全间隔数据集合进行数据筛选，得到目标安全间隔数据步骤，包括：获取目标航班信息，并对所述目标航班信息进行机型分析，确定目标机型标识；通过所述目标机型标识进行相邻起飞机型参数分析，确定相邻机型参数集合，其中，所述相邻机型参数集合包括前机参数以及后机参数；对所述前机参数进行分析，确定前机对应的尾涡遭遇顶风数据；通过所述前机对应的尾涡遭遇顶风数据以及所述后机参数对所述第二候选安全间隔数据集合进行数据筛选，得到目标安全间隔数据。

本发明还提供了一种基于顶风的尾流间隔动态缩减系统，包括：

模型建立模块，用于建立尾涡消散模型以及尾涡遭遇严重度分析模型；

第一分析模块，用于基于标准大气数据以及机型参数集合，通过所述尾涡遭遇严重度分析模型进行遭遇严重度分析，确定多个机型对应的待处理尾涡遭遇严重度集合；

第二分析模块，用于基于多个顶风风速，通过所述待处理尾涡遭遇严重度集合进行遭遇严重度分析，确定所述多个机型在多个所述顶风风速下的目标尾涡遭遇严重度集合；

强度分析模块，用于基于所述尾涡消散模型，建立改进尾涡消散模型，同时，基于所述目标尾涡遭遇严重度集合，通过所述改进尾涡消散模型进行尾涡强度分析，确定目标尾涡强度集合；

时间分析模块，用于通过所述改进尾涡消散模型对所述目标尾涡强度集合进行尾涡消散时间分析，确定尾涡消散时间集合；

第三分析模块，用于通过所述尾涡消散时间集合以及所述机型参数集合进行安全间隔分析，确定第一候选安全间隔数据集合；

第四分析模块，用于基于所述候选安全间隔数据集合以及所述机型参数集合，对多个所述顶风风速下的不同类机型进行安全间隔分析，确定第二候选安全间隔数据集合；

数据筛选模块，用于获取目标航班信息，并通过所述目标航班信息对所述第二候选安全间隔数据集合进行数据筛选，得到目标安全间隔数据。

本发明中，建立尾涡消散模型以及尾涡遭遇严重度分析模型；基于标准大气数据以及机型参数集合，通过所述尾涡遭遇严重度分析模型进行遭遇严重度分析，确定多个机型对应的待处理尾涡遭遇严重度集合；基于多个顶风风速，通过所述待处理尾涡遭遇严重度集合进行遭遇严重度分析，确定所述多个机型在多个所述顶风风速下的目标尾涡遭遇严重度集合；基于所述目标尾涡遭遇严重度集合，通过所述改进尾涡消散模型进行尾涡强度分析，确定目标尾涡强度集合；通过所述改进尾涡消散模型对所述目标尾涡强度集合进行尾涡消散时间分析，确定尾涡消散时间集合；通过所述尾涡消散时间集合以及所述机型参数集合进行安全间隔分析，确定第一候选安全间隔数据集合；基于所述候选安全间隔数据集合以及所述机型参数集合，对不同类机型进行安全间隔分析，确定第二候选安全间隔数据集合；获取目标航班信息，并通过所述目标航班信息对所述第二候选安全间隔数据集合进行数据筛选，得到目标安全间隔数据。通过分析大涡模拟方法结果和多普勒激光雷达实测数据，得到的尾涡在不同顶风风速下尾涡环量的演变特征，经数值拟合建立在顶风时尾涡强度演变的改进模型，然后通过构建尾涡安全评估模型，计算出飞机间在现行间隔静风时的危险边界，确定尾涡遭遇安全阈值，之后依据飞机地速和前机尾涡消散到后机可接受安全水平的时间，确定飞机间需保持的最小纵向尾流安全间隔，实现可以在不同顶风强度下动态调整并缩减尾流间隔，提高了机场进离场效率和空域利用率，在可接受尾涡遭遇安全阈值下实现尾流间隔动态缩减，以在现行间隔基础上进一步科学的缩减尾流间隔。在安全的前提下动态缩减尾流间隔，降低因顶风带来的航班延误而造成机场利用率下降问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例中基于顶风的尾流间隔动态缩减方法的流程图。

图2为本发明实施例中对不同类机型进行安全间隔分析的流程图。

图3为本发明实施例中基于顶风的尾流间隔动态缩减系统的示意图。

附图标记：

301、模型建立模块；302、第一分析模块；303、第二分析模块；304、强度分析模块；305、时间分析模块；306、第三分析模块；307、第四分析模块；308、数据筛选模块。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

为便于理解，下面对本发明实施例的具体流程进行描述，请参阅图1，图1是本发明实施例的基于顶风的尾流间隔动态缩减方法的流程图，如图1所示，包括以下步骤：

S101、建立尾涡消散模型以及尾涡遭遇严重度分析模型；

具体的，建立尾涡消散模型，其中，尾涡消散模型如下所示：

（1）/>

（2）

（3）

其中，公式（1）为初始尾涡强度计算公式，公式（2）为扩散阶段尾涡强度计算公式，公式（3）为快速衰减阶段尾涡强度计算公式，上述公式中，

S102、基于标准大气数据以及机型参数集合，通过尾涡遭遇严重度分析模型进行遭遇严重度分析，确定多个机型对应的待处理尾涡遭遇严重度集合；

具体的，服务器获取标准大气数据以及机型参数集合，通过尾涡遭遇严重度计算公式进行遭遇严重度计算，其中，尾涡遭遇严重度计算公式如下所示：

（4）

其中，

通过上述尾涡遭遇严重度计算公式进行遭遇严重度计算，确定多个机型对应的待处理尾涡遭遇严重度集合。

需要说明的是，在本发明实施例中，基于机型参数集合，确定机型所属尾流航空器类别，同时，根据现行尾流间隔标准、机型参数以及标准大气数据，通过上述尾涡遭遇严重度计算公式进行遭遇严重度计算，将计算得到的后机遭遇尾流后空气动力学响应诱导滚转力矩系数值作为待处理尾涡遭遇严重度。

S103、基于多个顶风风速，通过待处理尾涡遭遇严重度集合进行遭遇严重度分析，确定多个机型在多个顶风风速下的目标尾涡遭遇严重度集合；

S104、基于尾涡消散模型，建立改进尾涡消散模型，同时，基于目标尾涡遭遇严重度集合，通过改进尾涡消散模型进行尾涡强度分析，确定目标尾涡强度集合；

需要说明的是，通过尾涡消散模型中的快速衰减阶段尾涡强度计算公式进行模型改进，其中，该快速衰减阶段尾涡强度计算公式如下所示：

（3）

在本发明实施例中，对该公式（3）中

（5）

其中，

（6）

同时，基于多个顶风风速，通过待处理尾涡遭遇严重度集合进行遭遇严重度分析，其中，在通过待处理尾涡遭遇严重度集合进行遭遇严重度分析时，通过尾涡遭遇严重度安全水平计算公式进行遭遇严重度分析，其中，尾涡遭遇严重度安全水平计算公式如下：

（7）

其中，

基于目标尾涡遭遇严重度集合，通过改进尾涡消散模型中的尾涡强度计算公式进行尾涡强度分析，确定目标尾涡强度集合，其中，尾涡强度计算公式如下：

（8）

其中，

S105、通过改进尾涡消散模型对目标尾涡强度集合进行尾涡消散时间分析，确定尾涡消散时间集合；

S106、通过尾涡消散时间集合以及机型参数集合进行安全间隔分析，确定第一候选安全间隔数据集合；

具体的，通过安全间隔计算公式对尾涡消散时间集合以及机型参数集合进行安全间隔分析，确定第一候选安全间隔数据集合，其中，安全间隔计算公式为：

（9）

其中，

S107、基于候选安全间隔数据集合以及机型参数集合，对多个顶风风速下的不同类机型进行安全间隔分析，确定第二候选安全间隔数据集合；

S108、获取目标航班信息，并通过目标航班信息对第二候选安全间隔数据集合进行数据筛选，得到目标安全间隔数据。

需要说明的是，基于候选安全间隔数据集合以及机型参数集合，对多个顶风风速下的不同类机型进行安全间隔分析，确定第二候选安全间隔数据集合，获取目标航班信息，并通过目标航班信息对第二候选安全间隔数据集合进行数据筛选，得到目标安全间隔数据，具体的，针对选定的典型机型组合，若基于顶风下可接受尾流安全间隔计算结果大于现行尾流间隔标准，则选择现行间隔标准为该风速下该组合的尾流安全间隔，若基于顶风下可接受尾流安全间隔计算结果小于现行尾流间隔标准，则选择顶风下仿真计算间隔为该组合的尾流安全间隔，且现最小雷达管制间隔为5.6km，若基于顶风下可接受尾流安全间隔计算结果小于5.6km，则取5.6km。

在本发明实施例中，还包括统计某我国千万级机场连续一年航班数据，计算一年内所有机型的进离场所占百分比，基于现行RECAT-CN尾流航空器分类标准，根据飞机最大起飞重量和展长，确定现运行民航客机的各种机型所属类别，根据机型类别信息和所占该类别百分比，选择占比超过该类别中1%的为典型机型，针对两类飞机典型机型，两类飞机各选1机型两两组合，依据机型参数和气象参数，确定该组合需保持的最小尾流安全间隔，同一顶风风速下，列出所有机型组合最小尾流安全间隔，确定两类组合飞机间需保持最小尾流安全间隔。

需要说明的是，在通过目标航班信息对第二候选安全间隔数据集合进行数据筛选，得到目标安全间隔数据时，根据航班信息确定得到机型，确定前后机所属尾流航空器类别，根据前机飞机的航迹角与航行风的夹角，确定尾涡遭遇顶风大小，依据飞机类别和顶风大小，通过步骤七中确定的不同风速下不同航空类别组合所需保持间隔，确定空域中执行任务两飞机所需保持间隔，最终得到目标安全间隔。

通过执行上述步骤，建立尾涡消散模型以及尾涡遭遇严重度分析模型；基于标准大气数据以及机型参数集合，通过尾涡遭遇严重度分析模型进行遭遇严重度分析，确定多个机型对应的待处理尾涡遭遇严重度集合；基于多个顶风风速，通过待处理尾涡遭遇严重度集合进行遭遇严重度分析，确定多个机型在多个顶风风速下的目标尾涡遭遇严重度集合；基于尾涡消散模型，建立改进尾涡消散模型，同时，基于目标尾涡遭遇严重度集合，通过改进尾涡消散模型进行尾涡强度分析，确定目标尾涡强度集合；通过改进尾涡消散模型对目标尾涡强度集合进行尾涡消散时间分析，确定尾涡消散时间集合；通过尾涡消散时间集合以及机型参数集合进行安全间隔分析，确定第一候选安全间隔数据集合；基于候选安全间隔数据集合以及机型参数集合，对不同类机型进行安全间隔分析，确定第二候选安全间隔数据集合；获取目标航班信息，并通过目标航班信息对第二候选安全间隔数据集合进行数据筛选，得到目标安全间隔数据。通过分析大涡模拟方法结果和多普勒激光雷达实测数据，得到的尾涡在不同顶风风速下尾涡环量的演变特征，经数值拟合建立在顶风时尾涡强度演变的改进模型，然后通过构建尾涡安全评估模型，计算出飞机间在现行间隔静风时的危险边界，确定尾涡遭遇安全阈值，之后依据飞机地速和前机尾涡消散到后机可接受安全水平的时间，确定飞机间需保持的最小纵向尾流安全间隔，实现可以在顶风强度下动态调整并缩减尾流间隔，提高了机场进离场效率和空域利用率。

在一具体实施例中，执行步骤S102的过程可以具体包括如下步骤：

（1）获取标准大气数据以及机型参数集合，其中，机型参数集合包括多个机型参数；

（2）基于现行尾流间隔标准、标准大气数据以及多个机型参数，通过尾涡遭遇严重度分析模型进行遭遇严重度分析，确定多个机型对应的待处理尾涡遭遇严重度集合。

需要说明的是，在本发明实施例中，机型参数如表1所示：

表1-机型参数表

其中，需要说明的是，表1中A380为前机，其他机型为后机，其中，气象参数包括：飞行高度为2000m，重力加速度为9.8m/s

表2-待处理尾涡遭遇严重度集合

在一具体实施例中，执行步骤S103的过程可以具体包括如下步骤：

（1）基于尾涡消散模型，建立改进尾涡流场消散模型；

（2）基于多个顶风风速以及尾涡遭遇严重度安全水平计算公式，对待处理尾涡遭遇严重度集合进行遭遇严重度分析，确定多个机型在多个顶风风速下的目标尾涡遭遇严重度集合，其中，尾涡遭遇严重度安全水平计算公式如下；

其中，

具体的，基于多个顶风风速以及尾涡遭遇严重度安全水平计算公式，对待处理尾涡遭遇严重度集合进行遭遇严重度分析，确定多个机型在多个顶风风速下的目标尾涡遭遇严重度集合，其中，多个机型在多个顶风风速下的目标尾涡遭遇严重度集合如表3所示：

表3-目标尾涡遭遇严重度集合

在一具体实施例中，执行步骤S104的过程可以具体包括如下步骤：

（1）基于目标尾涡遭遇严重度集合，通过改进尾涡消散模型中的尾涡强度计算公式进行尾涡强度分析，确定目标尾涡强度集合，其中，尾涡强度计算公式如下：

其中，

具体的，目标尾涡强度集合如表4所示：

表4-目标尾涡强度集合

进一步的，服务器通过改进尾涡消散模型对目标尾涡强度集合进行尾涡消散时间分析，确定尾涡消散时间集合，其中，尾涡消散时间集合如表5所示：

表5-尾涡消散时间集合

在一具体实施例中，执行步骤S106的过程可以具体包括如下步骤：

（1）通过安全间隔计算公式对尾涡消散时间集合以及机型参数集合进行安全间隔分析，确定第一候选安全间隔数据集合，其中，安全间隔计算公式为：

其中，

在一具体实施例中，如图2所示，执行步骤S107的过程可以具体包括如下步骤：

S201、对机型参数集合进行标准间隔数据分析，确定标准间隔数据集合；

S202、通过标准间隔数据集合对第一候选安全间隔数据集合进行数据筛选，得到第二候选安全间隔数据。

在一具体实施例中，执行步骤S108的过程可以具体包括如下步骤：

（1）获取目标航班信息，并对目标航班信息进行机型分析，确定目标机型标识；

（2）通过目标机型标识进行相邻起飞机型参数分析，确定相邻机型参数集合，其中，相邻机型参数集合包括前机参数以及后机参数；

（3）对前机参数进行分析，确定前机对应的尾涡遭遇顶风数据；

（4）通过前机对应的尾涡遭遇顶风数据以及后机参数对第二候选安全间隔数据集合进行数据筛选，得到目标安全间隔数据。

具体的，通过本发明的尾流间隔动态缩减方法应用到前J后B机型组合，实验的计算仿真条件如上参数中，计算不同顶风下任意机型组合间隔，并将计算间隔取整到百米，对比现行改组合实施的RECAT-CN间隔标准固定9.3km，若计算结果大于9.3km，则该组合间隔仍取9.3km，顶风2至8m/s前J后B不同机型组合动态间隔及RECAT-CN间隔标准对比结果见表6。

表6-不同机型组合动态间隔及RECAT-CN间隔标准对比结果

进一步的，确定不同类飞机组合需保持尾流间隔，在同一风速下，遍历两类典型飞机组合得到的最小尾流安全间隔。

在本发明实施例中，统计我国千万级机场连续一年起降数据，得到典型的J类机为A380，B类机为A332、B744、A346、B773、B772、A343、A333，针对两类飞机典型机型，两类飞机各选一机型两两组合，依据机型前机环量大小和后机梢根比、升力线斜率、展长等参数，和所处高度、温度、密度、浮力频率、涡流耗散率，确定该组合需保持的最小尾流安全间隔，同一顶风风速下，列出所有机型组合最小尾流安全间隔，确定两类组合飞机间需保持最小尾流安全间隔。得到的顶风2~8m/s前J后B机型组合所需保持最小尾流间隔见表7。

表7-最小尾流间隔

最终，在本发明实施例中，依据ADS-BOUT的下传数据，确定前后机需要保持的间隔，如根据ADS-B得到的航班信息，前后机型分别为A380和A330-300，则机型组合为前J后B，A380刚好正顶风飞行，风速为3m/s，依据机型信息和顶风大小，确定A330-300需至少与前机A380保持8.6km的间隔。

本方法与现行静态间隔相比，可以在顶风下动态调整和缩减尾流间隔，提高了机场利用率。实验验证，仿真J、B、C、M、L五类可缩减间隔组合在顶风下2至8m/s下的需保持最小尾流间隔，并对安全验证，然后以某机场为例，计算现行间隔和尾流间隔动态缩减方法在不同风速下的平均尾流间隔，并分析了在2至8m/s机场容量提升率，可以得到如下结论，以前J后B机型组合为例，4m/s时，尾流间隔缩减后对应RMC与静风时间隔对应RMC相比依旧较小，B744缩减间隔后为低风时诱导滚转力矩系数的80%，而B772缩减间隔后诱导滚转力矩系数约为低风时对应间隔诱导滚转力矩系数的68%，大多数机型在70%左右，其中，平均尾流间隔为6.136km，尾流间隔动态缩减方法得到的2~8m/s的平均尾流间隔分别5.965km、5.903km、5.867km、5.837km、5.808km、5.779km和5.738km，较现行间隔，2至8m/s机场容量分别可以提升2.79%、3.8%、4.38%、4.87%、5.35%、5.82%和6.49%。

本发明实施例还提供了一种基于顶风的尾流间隔动态缩减系统，如图3所示，该基于顶风的尾流间隔动态缩减系统具体包括：

一种基于顶风的尾流间隔动态缩减系统，用以执行如权利要求1至7任一项所述的基于顶风的尾流间隔动态缩减方法，其特征在于，包括：

模型建立模块301，用于建立尾涡消散模型以及尾涡遭遇严重度分析模型；

第一分析模块302，用于基于标准大气数据以及机型参数集合，通过所述尾涡遭遇严重度分析模型进行遭遇严重度分析，确定多个机型对应的待处理尾涡遭遇严重度集合；

第二分析模块303，基于多个顶风风速，通过所述待处理尾涡遭遇严重度集合进行遭遇严重度分析，确定所述多个机型在多个所述顶风风速下的目标尾涡遭遇严重度集合；

强度分析模块304，用于基于所述尾涡消散模型，建立改进尾涡消散模型，同时，基于所述目标尾涡遭遇严重度集合，通过所述改进尾涡消散模型进行尾涡强度分析，确定目标尾涡强度集合；

时间分析模块305，用于通过所述改进尾涡消散模型对所述目标尾涡强度集合进行尾涡消散时间分析，确定尾涡消散时间集合；

第三分析模块306，用于通过所述尾涡消散时间集合以及所述机型参数集合进行安全间隔分析，确定第一候选安全间隔数据集合；

第四分析模块307，用于基于所述候选安全间隔数据集合以及所述机型参数集合，对多个所述顶风风速下的不同类机型进行安全间隔分析，确定第二候选安全间隔数据集合；

数据筛选模块308，用于获取目标航班信息，并通过所述目标航班信息对所述第二候选安全间隔数据集合进行数据筛选，得到目标安全间隔数据。

可选的，所述第一分析模块302具体用于：获取所述标准大气数据以及所述机型参数集合，其中，所述机型参数集合包括多个机型参数；基于现行尾流间隔标准、所述标准大气数据以及所述多个机型参数，通过所述尾涡遭遇严重度分析模型进行遭遇严重度分析，确定多个机型对应的待处理尾涡遭遇严重度集合。

可选的，所述第二分析模块303具体用于：基于所述尾涡消散模型，建立改进尾涡流场消散模型；

基于多个所述顶风风速以及尾涡遭遇严重度安全水平计算公式，对所述待处理尾涡遭遇严重度集合进行遭遇严重度分析，确定所述多个机型在多个所述顶风风速下的目标尾涡遭遇严重度集合，其中，所述尾涡遭遇严重度安全水平计算公式如下；

其中，

可选的，所述强度分析模块304具体用于：基于所述目标尾涡遭遇严重度集合，通过所述改进尾涡消散模型中的尾涡强度计算公式进行尾涡强度分析，确定目标尾涡强度集合，其中，所述尾涡强度计算公式如下：

其中，

可选的，所述第三分析模块306具体用于：通过安全间隔计算公式对所述尾涡消散时间集合以及所述机型参数集合进行安全间隔分析，确定第一候选安全间隔数据集合，其中，所述安全间隔计算公式为：

其中，

可选的，所述第四分析模块307具体用于：对所述机型参数集合进行标准间隔数据分析，确定标准间隔数据集合；通过所述标准间隔数据集合对所述第一候选安全间隔数据集合进行数据筛选，得到第二候选安全间隔数据。

可选的，所述数据筛选模块308具体用于：获取目标航班信息，并对所述目标航班信息进行机型分析，确定目标机型标识；通过所述目标机型标识进行相邻起飞机型参数分析，确定相邻机型参数集合，其中，所述相邻机型参数集合包括前机参数以及后机参数；对所述前机参数进行分析，确定前机对应的尾涡遭遇顶风数据；通过所述前机对应的尾涡遭遇顶风数据以及所述后机参数对所述第二候选安全间隔数据集合进行数据筛选，得到目标安全间隔数据。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。