【摘要】：隨著我國(guó)低空空域的逐步開放,通用航空領(lǐng)域的快速發(fā)展,通航飛行器之間的飛行安全問題變得日益嚴(yán)峻。對(duì)通航飛行器飛行過程中的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)劃分,可以有效地避免發(fā)生飛行沖突、碰撞,提高飛行安全性。由于良好的監(jiān)視性能和較低的投資成本,ADS-B(廣播式自動(dòng)相關(guān)監(jiān)視)技術(shù)作為國(guó)際民航組織推薦的新型航行技術(shù),在通用航空領(lǐng)域逐步應(yīng)用。本文主要在ADS-B制式下,針對(duì)通用航空機(jī)型,研究其碰撞模型的構(gòu)建以及風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)方法。首先,本文分析了經(jīng)典的飛行器碰撞模型,對(duì)傳統(tǒng)的EVENT模型進(jìn)行改進(jìn),建立以橢圓柱體為碰撞模板的同高度同航路縱向碰撞模型、平行航路側(cè)向碰撞模型、垂直碰撞模型。其次,對(duì)提出的三類碰撞模型中的參數(shù)算法進(jìn)行研究,并在參數(shù)計(jì)算的過程中考慮了基于ADS-B制式的機(jī)載設(shè)備的導(dǎo)航性能以及監(jiān)視性能等因素,使得參數(shù)計(jì)算更加精確。然后,以石家莊飛機(jī)工業(yè)有限責(zé)任公司通航機(jī)型作為模型算例,根據(jù)所提出的參數(shù)算法,計(jì)算出通航飛行器在ADS-B制式下的縱向、側(cè)向以及垂直方向上的最小安全間隔,研究結(jié)果符合國(guó)際民航組織規(guī)定的飛行安全指標(biāo)。最后,針對(duì)石家莊飛機(jī)工業(yè)有限責(zé)任公司通航機(jī)型,在航路飛行過程中進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)。主要考慮航空器的水平間隔、垂直間隔、飛行航跡以及管制方式四個(gè)風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)主要影響因素,運(yùn)用層次分析法量化評(píng)估航空器的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí),計(jì)算出各個(gè)因素的影響權(quán)重,并對(duì)每個(gè)影響因素進(jìn)行分級(jí),最終劃分出低風(fēng)險(xiǎn)、一般風(fēng)險(xiǎn)、中等風(fēng)險(xiǎn)、重大風(fēng)險(xiǎn)四個(gè)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)。在理論研究的基礎(chǔ)上,搭建了適合于3000米以下低空飛行的,基于ADS-B制式的一整套綜合避險(xiǎn)裝備,包括地面綜合指揮平臺(tái)、機(jī)載ADS-B裝備、車載ADS-B裝備、機(jī)場(chǎng)ADS-B多點(diǎn)定位基準(zhǔn)站以及綜合避險(xiǎn)軟件系統(tǒng)。在此基礎(chǔ)上二次開發(fā)了綜合避險(xiǎn)軟件系統(tǒng),加入風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)的功能,實(shí)現(xiàn)對(duì)選定飛機(jī)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)劃分,在發(fā)生威脅沖突時(shí),做出報(bào)警提示。
[Abstract]:With the gradual opening of low-altitude airspace in China and the rapid development of general aviation field, the flight safety problem between aircrafts becomes more and more serious. The classification of risk levels in the flight of navigable vehicles can effectively avoid flight conflicts, collisions and improve flight safety. Because of its good monitoring performance and low investment cost, ADS-B (broadcast automatic correlation Surveillance) technology, as a new navigation technology recommended by ICAO, is gradually applied in the field of general aviation. In this paper, the construction of collision model and the risk classification method for general aviation aircraft are studied under the ADS-B system. Firstly, the classical collision model of aircraft is analyzed, and the traditional EVENT model is improved to establish the longitudinal collision model of the same altitude and the same route with elliptical cylinder as the collision template, the lateral collision model of parallel route and the vertical collision model. Secondly, the parameter algorithms in the three kinds of collision models proposed are studied, and the navigation performance and monitoring performance of airborne equipment based on ADS-B are considered in the process of parameter calculation, which makes the parameter calculation more accurate. Then, taking the navigable model of Shijiazhuang aircraft Industry Co., Ltd as an example, according to the proposed parameter algorithm, the minimum safety interval of the navigable aircraft under the ADS-B system is calculated in longitudinal, lateral and vertical directions. The results of the study are in line with the flight safety indicators prescribed by ICAO. Finally, for Shijiazhuang aircraft Industry Co., Ltd. Considering the four main risk classification factors of aircraft, such as horizontal interval, vertical interval, flight track and control mode, the paper quantitatively evaluates the risk grade of aircraft by using AHP, and calculates the influence weight of each factor. Each influencing factor is classified into four levels: low risk, general risk, medium risk and significant risk. On the basis of theoretical research, a set of integrated risk avoidance equipment, which is suitable for low altitude flight under 3000 meters and based on ADS-B system, has been built, including ground integrated command platform, airborne ADS-B equipment, on-board ADS-B equipment, Airport ADS-B multi-point positioning reference station and integrated risk avoidance software system. On this basis, the comprehensive risk avoidance software system is developed twice, and the function of risk classification is added to realize the classification of the selected aircraft risk grade, and the alarm warning is made in the event of threat conflict.
【學(xué)位授予單位】：河北科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：V355.1;V328

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2332251