基于概率的飛行環(huán)境危險探測與告警算法研究
發(fā)布時間:2021-10-12 21:56
飛行環(huán)境監(jiān)視系統(tǒng)(AESS)是航空安全的重要保障,通過對飛機周圍環(huán)境的監(jiān)測,提前探測危險區(qū)域發(fā)出告警,從而避免飛行事故。本文以AESS中地形感知告警系統(tǒng)(TAWS)和空中交通告警避撞系統(tǒng)(TCAS)作為研究對象,基于概率統(tǒng)計方法,進行三方面的研究:TAWS前視功能告警閾值評估方法研究,TCAS告警閾值評估方法研究,基于相撞概率的TCAS威脅探測算法研究。通過對TAWS前視告警原理進行分析,總結TAWS告警中的三類不確定因素,采用概率統(tǒng)計指標對TAWS前視告警性能進行評估。建立兩種軌跡模型,使用蒙特卡洛方法統(tǒng)計得到閾值性能。仿真環(huán)境下得到的最優(yōu)閾值與現(xiàn)行閾值吻合。分析航跡誤差,使用差分方程建立與實際航跡誤差相符合的軌跡模型,對TCAS告警事件建模。深入研究現(xiàn)行TCAS告警算法,總結TCAS五種告警輸出結果。對TCAS告警事件進行蒙特卡洛仿真,使用系統(tǒng)操作性能(SOC)曲線的方法,建立針對TCAS告警的評價體系,基于概率統(tǒng)計結果,設定不同的閾值并進行評估。通過對比測試,驗證現(xiàn)行TCAS閾值告警性能優(yōu)于其它閾值。以單路徑告警模型和最壞情況告警模型為例,深入分析確定性告警算法的告警原理及其局限...
【文章來源】:上海交通大學上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:91 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
AESS系統(tǒng)告警流程示意圖
圖 2-1 無前視告警飛行軌跡Fig. 2-1 Nominal trajectory 前視告警規(guī)避模型設AT 為發(fā)出前視告警后的規(guī)避軌跡,AT 與第一類因素和第二類因素有關,即~(,,,,,,,)AA0 0MAXpilotpilotplaneT ghh VT (2-4)AT 可以分為三個階段:延遲階段、拉升階段、保持階段,如下圖 2-2 所示。 0 1 OB
圖 2-4 不同地形模型下的事故率曲線Fig. 2-4 Incident rate P(I) curves under different terrain models2)延遲時間方面,在給定的初始條件下,選擇極端陡峭模型,固定爬1度/秒,在不同的延遲時間隨機分布參數(shù)下,仿真一萬次,結果如圖中五條事故率曲線由高到低依次對應的延遲時間隨機分布參數(shù)為 Gamma(12,1),G amma(10,1),Gamma(8,1),Gamma(5,1),Gamma(3,1),隨著的增大,事故率上升,TAWS 告警性能下降。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]中國民用航空發(fā)展第十二個五年規(guī)劃[J]. 綜合運輸. 2011(08)
[2]增強型近地警告系統(tǒng)前視預警建模與算法研究[J]. 宋東,李淼,周宇晗. 計算機測量與控制. 2010(04)
[3]飛機防撞系統(tǒng)的建模與仿真[J]. 袁文鐸,宋東. 計算機仿真. 2010(04)
[4]空中防撞算法模型的設計與仿真[J]. 劉維維,林云松. 中國民航飛行學院學報. 2009(04)
[5]新一代民機航空電子互連技術發(fā)展[J]. 周強,熊華鋼. 電光與控制. 2009(04)
[6]空中防撞系統(tǒng)避撞機制的數(shù)學模型[J]. 林云松,彭良福,童玲. 電子科技大學學報. 2008(04)
[7]近地告警系統(tǒng)報警閾值算法研究[J]. 陳廣永,何亦征,龔華軍,羅東. 航空電子技術. 2007(03)
[8]增強型近地警告系統(tǒng)的特性及實現(xiàn)[J]. 劉連生,陳戴維. 中國民航大學學報. 2007(S1)
[9]進近著陸運輸飛行事故原因及預防對策研究[J]. 杜紅兵,李珍香. 中國安全科學學報. 2006(06)
[10]增強型近地警告系統(tǒng)[J]. 胡劍玲. 民航經(jīng)濟與技術. 1998(06)
碩士論文
[1]TCAS系統(tǒng)的相關研究與設計[D]. 陳瑩.電子科技大學 2008
[2]近地告警計算機自動測試系統(tǒng)的研制[D]. 李庚.西北工業(yè)大學 2006
本文編號:3433374
【文章來源】:上海交通大學上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:91 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
AESS系統(tǒng)告警流程示意圖
圖 2-1 無前視告警飛行軌跡Fig. 2-1 Nominal trajectory 前視告警規(guī)避模型設AT 為發(fā)出前視告警后的規(guī)避軌跡,AT 與第一類因素和第二類因素有關,即~(,,,,,,,)AA0 0MAXpilotpilotplaneT ghh VT (2-4)AT 可以分為三個階段:延遲階段、拉升階段、保持階段,如下圖 2-2 所示。 0 1 OB
圖 2-4 不同地形模型下的事故率曲線Fig. 2-4 Incident rate P(I) curves under different terrain models2)延遲時間方面,在給定的初始條件下,選擇極端陡峭模型,固定爬1度/秒,在不同的延遲時間隨機分布參數(shù)下,仿真一萬次,結果如圖中五條事故率曲線由高到低依次對應的延遲時間隨機分布參數(shù)為 Gamma(12,1),G amma(10,1),Gamma(8,1),Gamma(5,1),Gamma(3,1),隨著的增大,事故率上升,TAWS 告警性能下降。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]中國民用航空發(fā)展第十二個五年規(guī)劃[J]. 綜合運輸. 2011(08)
[2]增強型近地警告系統(tǒng)前視預警建模與算法研究[J]. 宋東,李淼,周宇晗. 計算機測量與控制. 2010(04)
[3]飛機防撞系統(tǒng)的建模與仿真[J]. 袁文鐸,宋東. 計算機仿真. 2010(04)
[4]空中防撞算法模型的設計與仿真[J]. 劉維維,林云松. 中國民航飛行學院學報. 2009(04)
[5]新一代民機航空電子互連技術發(fā)展[J]. 周強,熊華鋼. 電光與控制. 2009(04)
[6]空中防撞系統(tǒng)避撞機制的數(shù)學模型[J]. 林云松,彭良福,童玲. 電子科技大學學報. 2008(04)
[7]近地告警系統(tǒng)報警閾值算法研究[J]. 陳廣永,何亦征,龔華軍,羅東. 航空電子技術. 2007(03)
[8]增強型近地警告系統(tǒng)的特性及實現(xiàn)[J]. 劉連生,陳戴維. 中國民航大學學報. 2007(S1)
[9]進近著陸運輸飛行事故原因及預防對策研究[J]. 杜紅兵,李珍香. 中國安全科學學報. 2006(06)
[10]增強型近地警告系統(tǒng)[J]. 胡劍玲. 民航經(jīng)濟與技術. 1998(06)
碩士論文
[1]TCAS系統(tǒng)的相關研究與設計[D]. 陳瑩.電子科技大學 2008
[2]近地告警計算機自動測試系統(tǒng)的研制[D]. 李庚.西北工業(yè)大學 2006
本文編號:3433374
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