本文關(guān)鍵詞：通用飛行器航跡預(yù)測(cè)方法的研究與實(shí)現(xiàn)

  更多相關(guān)文章： 通用飛行器 航跡預(yù)測(cè) 沖突預(yù)警 航跡回放

【摘要】：隨著通航領(lǐng)域的不斷開放,國(guó)內(nèi)飛行器的數(shù)目與日俱增,有限的空余資源與交通流量不斷增加之間的矛盾日益突出,使飛行器之間飛行碰撞沖突的機(jī)會(huì)大大增加,無(wú)形之中加大了管制員的工作量。為了保證飛行器飛行過(guò)程中的飛行安全,需要對(duì)飛行器進(jìn)行飛行預(yù)測(cè)并進(jìn)行飛行沖突檢測(cè),輔助管制員對(duì)飛行器的實(shí)際操作。航跡預(yù)測(cè)能夠提前預(yù)測(cè)飛行器的飛行位置,并且通過(guò)對(duì)飛行器進(jìn)行沖突檢測(cè)及預(yù)警管理,保證飛行器的安全飛行。首先,本文研究了通用飛行器的航跡預(yù)測(cè)方法:基于飛行器模型的方法和基于卡爾曼濾波的方法,分析總結(jié)了其方法的優(yōu)缺點(diǎn)。同時(shí)對(duì)航跡預(yù)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行做了簡(jiǎn)要的介紹。其次,在原有的航跡預(yù)測(cè)方法基礎(chǔ)上,提出了基于飛行器模型和濾波算法相結(jié)合的航跡預(yù)測(cè)方法。通過(guò)對(duì)飛行器水平和垂直方向的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行建模得到初步的預(yù)測(cè)數(shù)據(jù),然后結(jié)合航跡歷史數(shù)據(jù)通過(guò)濾波算法得到最后的預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)。同時(shí),介紹了飛行器沖突探測(cè)的等級(jí)及方法。然后,結(jié)合通用航空活動(dòng)具有一些獨(dú)特的飛行特性,設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)了通用飛行器航跡預(yù)測(cè)系統(tǒng),為通用飛行器完成任務(wù)規(guī)劃和安全飛行提供了保障。該系統(tǒng)主要具有如下功能:1)航跡預(yù)測(cè)功能:利用上述航跡預(yù)測(cè)方法進(jìn)行航跡預(yù)測(cè),為飛行器飛行時(shí)提前預(yù)測(cè)出飛行的預(yù)測(cè)軌跡并顯示在電子地圖上;2)沖突預(yù)警功能:對(duì)航跡預(yù)測(cè)得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行沖突探測(cè)判斷,如果發(fā)現(xiàn)存在危險(xiǎn),提示用戶給出警告;3)航跡回放功能:用戶可以根據(jù)自己的需求查看飛行器的飛行軌跡。最后,本文基本實(shí)現(xiàn)了航跡預(yù)測(cè)方法,并設(shè)計(jì)了航跡預(yù)測(cè)系統(tǒng)。本系統(tǒng)主要是在通用飛行器執(zhí)行飛行任務(wù)時(shí)做出實(shí)時(shí)的航跡預(yù)測(cè),方便用戶規(guī)避已知或者未知的沖突。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明了通用飛行器航跡預(yù)測(cè)方法的可用性。
【關(guān)鍵詞】：通用飛行器 航跡預(yù)測(cè) 沖突預(yù)警 航跡回放
【學(xué)位授予單位】：華北電力大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：V355
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 緒論9-15
• 1.1 選題背景及意義9
• 1.2 國(guó)內(nèi)外航跡預(yù)測(cè)研究現(xiàn)狀9-13
• 1.2.1 航跡預(yù)測(cè)方法介紹9-12
• 1.2.2 航跡預(yù)測(cè)系統(tǒng)介紹12-13
• 1.3 航跡預(yù)測(cè)方法中的關(guān)鍵問(wèn)題13
• 1.4 論文研究?jī)?nèi)容及章節(jié)安排13-15
• 第2章 相關(guān)方法與系統(tǒng)研究15-29
• 2.1 基于飛行器模型的方法15-20
• 2.1.1 飛行器性能模型15-18
• 2.1.2 天氣模型18-20
• 2.1.3 預(yù)測(cè)時(shí)間范圍20
• 2.2 基于卡爾曼濾波的方法20-24
• 2.2.1 卡爾曼濾波算法20-21
• 2.2.2 α-β濾波算法21-22
• 2.2.3 α-β-γ濾波算法22-24
• 2.3 航跡預(yù)測(cè)系統(tǒng)分析24-28
• 2.3.1 航跡預(yù)測(cè)目的24
• 2.3.2 航跡預(yù)測(cè)系統(tǒng)24-26
• 2.3.3 航跡預(yù)測(cè)模型26-28
• 2.4 本章小結(jié)28-29
• 第3章 航跡預(yù)測(cè)方法及飛行器沖突探測(cè)方法29-34
• 3.1 航跡預(yù)測(cè)方法29-30
• 3.1.1 預(yù)測(cè)模型的建立29
• 3.1.2 卡爾曼濾波運(yùn)算29-30
• 3.1.3 航跡預(yù)測(cè)過(guò)程30
• 3.2 沖突探測(cè)方法30-33
• 3.2.1 沖突等級(jí)31-32
• 3.2.2 沖突探測(cè)方法32-33
• 3.3 本章小結(jié)33-34
• 第4章 航跡預(yù)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)34-42
• 4.1 系統(tǒng)功能分析34-35
• 4.1.1 功能性需求34-35
• 4.1.2 非功能性需求35
• 4.2 系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)35-36
• 4.3 航跡預(yù)測(cè)模塊36-37
• 4.4 數(shù)據(jù)庫(kù)模塊37-38
• 4.5 其他模塊38-41
• 4.5.1 參數(shù)設(shè)置模塊38-39
• 4.5.2 數(shù)據(jù)加載模塊39
• 4.5.3 地圖顯示模塊39-40
• 4.5.4 沖突預(yù)警模塊40
• 4.5.5 航跡回放模塊40-41
• 4.6 本章小結(jié)41-42
• 第5章 航跡預(yù)測(cè)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)42-52
• 5.1 系統(tǒng)環(huán)境42
• 5.2 MapSuite軟件42
• 5.3 航跡預(yù)測(cè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)42-50
• 5.3.1 系統(tǒng)主界面42-46
• 5.3.2 參數(shù)設(shè)置46-47
• 5.3.3 航跡顯示47
• 5.3.4 航跡預(yù)測(cè)47-49
• 5.3.5 沖突預(yù)警49-50
• 5.3.6 航跡回放50
• 5.4 航跡預(yù)測(cè)系統(tǒng)測(cè)試50-51
• 5.5 本章小結(jié)51-52
• 第6章 總結(jié)與展望52-53
• 6.1 總結(jié)52
• 6.2 展望52-53
• 參考文獻(xiàn)53-56
• 致謝56

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本文編號(hào)：1028815