本文關(guān)鍵詞：PBN飛行程序運行仿真方法及應(yīng)用

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【摘要】：基于性能的導(dǎo)航(Performance Based Navigation,PBN)飛行程序相對于傳統(tǒng)飛行程序而言具有導(dǎo)航精度高、運行效率高、便于駕駛員操作、減少管制員工作負(fù)荷以及提高空域利用率等優(yōu)勢。而在運行設(shè)計好的飛行程序之前,需對其運行安全風(fēng)險、經(jīng)濟性、管制適用性以及對環(huán)境的影響等一系列指標(biāo)進(jìn)行評估。飛行程序的運行仿真可以為其評估工作提供逼真度較高的仿真航跡數(shù)據(jù),提高評估工作的自動化程度,有利于對飛行程序做出安全有效的更新與修訂,促進(jìn)其推廣與實施。對PBN飛行程序中常用的航段類型進(jìn)行建模,包括各航段起始點的飛越方式與航段計算模型;同時對整個飛行過程中所包含的不同飛行階段進(jìn)行建模。利用有限狀態(tài)自動機邏輯關(guān)系明確、結(jié)構(gòu)簡潔等特點,建立航段、航空器的加速度、飛行狀態(tài)等離散變量的有限狀態(tài)自動機模型,用于實現(xiàn)不同的航段、飛行狀態(tài)之間的銜接與轉(zhuǎn)換。構(gòu)建主要由垂直剖面和水平剖面組成的快速、高效仿真框架,水平剖面依據(jù)ARINC 424中定義的航段類型對具體的PBN飛行程序進(jìn)行分段建模;垂直剖面則通過改進(jìn)BADA的性能模型建立適用于PBN飛行程序的飛行剖面,同時根據(jù)改進(jìn)的剖面提出逆向法計算下降頂點的位置,為水平剖面反饋精確的性能及位置參數(shù)。選取西安咸陽機場的部分PBN飛行程序作為仿真案例,所得仿真航跡符合PBN導(dǎo)航規(guī)范及精度要求;速度與高度剖面符合實際運行剖面。最后將仿真航跡應(yīng)用與對應(yīng)的PBN和傳統(tǒng)飛行程序的噪聲計算,結(jié)果證明了PBN飛行程序在降噪方面的優(yōu)勢。實驗結(jié)果驗證了所建立的PBN飛行程序的運行仿真模型、框架和理論方法的正確性以及適用性。
【關(guān)鍵詞】：基于性能的導(dǎo)航 飛行程序 運行仿真 有限狀態(tài)自動機 噪聲評估
【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】：2016
【分類號】：V355
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-7
• 縮略詞7-11
• 第一章 緒論11-17
• 1.1 選題背景和研究意義11-12
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-14
• 1.2.1 空中交通系統(tǒng)仿真研究現(xiàn)狀12-13
• 1.2.2 飛行程序運行仿真研究現(xiàn)狀13-14
• 1.3 論文研究內(nèi)容及框架14-16
• 1.4 本章小結(jié)16-17
• 第二章 PBN技術(shù)及其航段模型17-30
• 2.1 PBN概念介紹17-21
• 2.1.1 PBN標(biāo)準(zhǔn)分類17-20
• 2.1.2 PBN的優(yōu)勢20-21
• 2.2 PBN航段編碼規(guī)范21-25
• 2.2.1 航路點的飛越類型22-24
• 2.2.2 航段類型24-25
• 2.3 PBN航段的計算與更新模型25-29
• 2.3.1 航段的定義與計算流程27-28
• 2.3.2 航段更新的FSM模型28-29
• 2.4 本章小結(jié)29-30
• 第三章 PBN飛行程序運行仿真框架與方法30-43
• 3.1 PBN飛行程序仿真體系框架30-31
• 3.2 垂直剖面的性能仿真31-39
• 3.2.1 基礎(chǔ)飛行性能計算31-33
• 3.2.2 加速度的FSM模型33-34
• 3.2.3 各階段的飛行性能計算34-37
• 3.2.3.1 起飛離場段34-36
• 3.2.3.2 平飛段36
• 3.2.3.3 進(jìn)場著陸段36-37
• 3.2.4 下降頂點的計算37-39
• 3.3 水平剖面的運動學(xué)仿真39-42
• 3.3.1 地圖投影39-40
• 3.3.2 航空器的運動學(xué)模型40-41
• 3.3.3 航空器水平狀態(tài)轉(zhuǎn)換的FSM模型41-42
• 3.4 本章小結(jié)42-43
• 第四章 PBN飛行程序運行仿真基本原理43-49
• 4.1 飛行程序運行仿真的事件類型43-44
• 4.2 仿真時鐘推進(jìn)方式44-45
• 4.3 未來事件表的設(shè)計45
• 4.4 PBN飛行程序運動學(xué)仿真方法45-48
• 4.5 本章小結(jié)48-49
• 第五章 PBN飛行程序運行仿真案例及分析49-66
• 5.1 仿真數(shù)據(jù)說明49-53
• 5.2 仿真結(jié)果及分析53-59
• 5.2.1 水平剖面仿真結(jié)果53-56
• 5.2.2 垂直剖面仿真結(jié)果56-59
• 5.3 PBN飛行程序運行仿真應(yīng)用59-64
• 5.3.1 飛行程序運行噪聲評價量選擇60-61
• 5.3.2 飛行程序運行噪聲的計算步驟61-62
• 5.3.3 PBN飛行程序運行噪聲計算結(jié)果62-64
• 5.4 本章小結(jié)64-66
• 第六章 總結(jié)與展望66-68
• 6.1 全文總結(jié)66-67
• 6.2 工作展望67-68
• 參考文獻(xiàn)68-72
• 致謝72-73
• 作者簡介73
• 發(fā)表論文和參加科研情況73

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本文編號：1060699