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专利号: 2025103548092
申请人: 南京信息工程大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-06-16
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于集合模拟的低空经济航路流场敏感区确定方法,其特征在于,包括以下步骤:获取目标区域的气象初始条件和边界条件数据;

根据获取的目标区域的初始条件和边界条件数据利用WRF数值模式系统对目标区域的气象场进行集合模拟,得到逐时的气象场集合模拟数据集;

通过气象场集合模拟数据集确定目标区域低空风场逐时的航路气象变量;

利用得到的目标区域低空风场逐时的航路气象变量构建航路流场敏感度模型,进而得到航路流场敏感度;

所述航路流场敏感度模型为:

;

其中,为航路流场敏感度,为模拟时间段,为集合模拟的样本数目, 为 时刻第个样本在目标区域的风速, 为 时刻在目标区域的平均风速, 为 时刻第 个样本的风速, 为 时刻平均风速, 为 时刻第 个样本的气温, 为 时刻平均气温, 为 时刻第 个样本的相对湿度, 为 时刻平均湿度;

通过航路流场敏感度确定航路流场敏感度在目标区域低空航路的敏感度空间分布;

根据敏感度空间分布以及敏感度阈值确定目标区域的低空经济航路流场敏感区。

2.根据权利要求1所述基于集合模拟的低空经济航路流场敏感区确定方法,其特征在于:利用WRF数值模式系统对目标区域低空风场进行集合模拟过程中,采用三层嵌套模拟,三层嵌套分别为模式第一层嵌套d01、模式第二层嵌套d02、模式第三层嵌套d03,其中,在进行模式第一层嵌套d01的模拟时,气象场的初始条件和边界条件均采用全球大气再分析数据集,利用插值方法将全球气象再分析数据集中数据插值到目标区域再进行模拟;对模式第二层嵌套d02和模式第三层嵌套d03进行模拟时,边界条件来自于上一层次的模拟。

3.根据权利要求2所述基于集合模拟的低空经济航路流场敏感区确定方法,其特征在于:利用WRF数值模式系统对目标区域低空风场进行集合模拟过程中,集合模拟针对模式第三层嵌套d03开展,通过给初始条件添加随机扰动的方式得到初始条件集合样本,给边界条件添加随机扰动,得到相应的边界条件集合样本。

4.根据权利要求3所述基于集合模拟的低空经济航路流场敏感区确定方法,其特征在于:所述气象场集合模拟数据集包括的气象要素有风速、气温、相对湿度和气压。

5.根据权利要求4所述基于集合模拟的低空经济航路流场敏感区确定方法,其特征在于:所述WRF数值模式系统的分辨率为0.1‑2KM。

6.根据权利要求5所述基于集合模拟的低空经济航路流场敏感区确定方法,其特征在于:所述敏感度阈值为0.15‑0.3。

7.一种基于集合模拟的低空经济航路流场敏感区确定系统,其特征在于,采用权利要求1所述基于集合模拟的低空经济航路流场敏感区确定方法,包括采集单元、WRF数值模式系统、逐时风速确定单元、航路流场敏感度模型单元、敏感度分布单元、低空经济航路流场敏感区划分单元,其中:所述采集单元用于获取目标区域的气象初始条件和边界条件数据;

所述WRF数值模式系统用于根据获取的目标区域初始条件和边界条件数据对目标区域的气象场进行集合模拟,得到逐时的气象场集合模拟数据集;

所述逐时风速确定单元用于通过气象场集合模拟数据集确定目标区域低空风场逐时的航路气象变量;

所述航路流场敏感度模型单元根据目标区域低空风场逐时的航路气象变量利用航路流场敏感度模型得到航路流场敏感度;

所述敏感度分布单元用于通过航路流场敏感度确定航路流场敏感度在目标区域低空航路的敏感度空间分布;

所述低空经济航路流场敏感区划分单元用于根据敏感度空间分布以及敏感度阈值确定目标区域的低空经济航路流场敏感区。

8.一种电子设备,其特征在于,包括:至少一个处理器、至少一个存储器和通信接口;所述处理器、存储器和通信接口相互间进行通信;所述存储器存储有可被所述处理器执行的程序指令,所述处理器调用所述程序指令,以执行权利要求1‑6任一所述的基于集合模拟的低空经济航路流场敏感区确定方法。

9.一种非暂态计算机可读存储介质,其特征在于,所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令,所述计算机指令使所述计算机执行权利要求1至6中任一所述的基于集合模拟的低空经济航路流场敏感区确定方法。