自由飛行下基于布朗運(yùn)動的隨機(jī)微分方程碰撞風(fēng)險(xiǎn)研究
本文選題:空中交通管理 + 自由飛行; 參考:《中國民航大學(xué)》2014年碩士論文
【摘要】:自由飛行是一種能夠有效解決空中交通擁擠問題的飛行模式。在自由飛行下,飛行路線不再受固定航路(航線)的約束,飛行員自主選取最佳飛行路線并負(fù)責(zé)保持飛機(jī)之間的安全間隔。為了保障自由飛行下的飛行安全,需要對自由飛行下的碰撞風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評估研究。本文研究了自由飛行下基于布朗運(yùn)動的隨機(jī)微分方程碰撞風(fēng)險(xiǎn)評估,主要工作如下:1、對自由飛行的特點(diǎn)、碰撞風(fēng)險(xiǎn)及影響因素、安全目標(biāo)水平和碰撞風(fēng)險(xiǎn)評估流程等進(jìn)行了分析。2、考慮自由飛行下飛行員可以自由選擇飛行路線,直線航線將增多,研究了自由飛行下基于直線航線的碰撞風(fēng)險(xiǎn)。根據(jù)兩條直線航線在同一平面的位置關(guān)系,分別在相同航線、平行航線和交叉航線三種情況下運(yùn)用基于布朗運(yùn)動的隨機(jī)微分方程方法建立了碰撞風(fēng)險(xiǎn)評估模型。3、考慮自由飛行下由CNS因素導(dǎo)致的飛機(jī)定位誤差具有隨機(jī)性,符合布朗運(yùn)動特征,并且關(guān)注CNS因素誤差分布的3維相關(guān)性,建立自由飛行下飛機(jī)運(yùn)動的隨機(jī)微分方程碰撞風(fēng)險(xiǎn)模型,并利用Milstein法與有限差分法結(jié)合的方法求解該模型。4、根據(jù)自由飛行下飛機(jī)碰撞事故的發(fā)生是飛機(jī)發(fā)生沖突事件、防撞系統(tǒng)告警失敗事件和飛行員干預(yù)失敗事件共同作用的結(jié)果,建立飛機(jī)發(fā)生碰撞的事件樹模型。首先運(yùn)用隨機(jī)微分方程法分析CNS性能對沖突風(fēng)險(xiǎn)的影響,然后運(yùn)用集對分析法分析防撞系統(tǒng)可靠性對碰撞風(fēng)險(xiǎn)的影響,最后運(yùn)用貝葉斯網(wǎng)絡(luò)分析飛行員可靠性對碰撞風(fēng)險(xiǎn)的影響。
[Abstract]:Free flight is a kind of flight mode which can effectively solve the problem of air traffic congestion. In the case of free flight, the flight path is no longer restricted by the fixed route (route). The pilot chooses the best flight path and is responsible for maintaining the safe interval between the aircraft. In order to ensure the safety of free flight, it is necessary to evaluate the collision risk in free flight. In this paper, the impact risk assessment of stochastic differential equations based on Brownian motion in free flight is studied. The main work is as follows: 1. The level of safety target and the process of collision risk assessment are analyzed. Considering that the pilot can choose the flight route freely under the free flight, the linear route will increase, and the collision risk based on the line route under the free flight is studied. According to the position relationship of two straight lines on the same plane, they are respectively on the same route. Based on the stochastic differential equation method based on Brownian motion, a collision risk assessment model .3is established in three cases of parallel route and cross route. The positioning error caused by CNS in free flight is stochastic. According to the characteristics of Brownian motion and paying attention to the 3D correlation of the error distribution of CNS factors, the collision risk model of stochastic differential equations for aircraft motion in free flight is established. The model. 4 is solved by combining Milstein method with finite difference method. According to the fact that the collision accident occurred in free flight is the result of the collision event of aircraft, the alarm failure event of anti-collision system and the pilot intervention failure event. The event tree model of aircraft collision is established. Firstly, the impact of CNS performance on conflict risk is analyzed by using stochastic differential equation method, and then the impact of reliability of collision prevention system on collision risk is analyzed by set pair analysis method. Finally, Bayesian network is used to analyze the impact of pilot reliability on collision risk.
【學(xué)位授予單位】:中國民航大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2014
【分類號】:V328
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,本文編號:1859064
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