本文關(guān)鍵詞：基于高精度4D航跡預(yù)測(cè)的空中交通誘導(dǎo)技術(shù)研究　出處：《南京航空航天大學(xué)》2015年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

  更多相關(guān)文章： 4D航跡 飛行剖面 AMDAR數(shù)據(jù) 航路氣象模型 4D誘導(dǎo)方法

【摘要】：隨著我國(guó)空域需求日益增長(zhǎng),對(duì)空中交通保障能力提出了更高的要求,構(gòu)建智能化的新一代空中交通管理自動(dòng)化系統(tǒng)是民用航空運(yùn)輸系統(tǒng)迫切發(fā)展的重要目標(biāo)之一。為有效緩解空中交通流量增長(zhǎng)帶來(lái)的壓力,本文構(gòu)建了以高精度4D航跡預(yù)測(cè)為基礎(chǔ)的空中交通誘導(dǎo)框架,該框架針對(duì)初始4D航跡中標(biāo)稱飛行剖面的生成、建立航路氣象模型提升4D航跡預(yù)測(cè)精度以及實(shí)現(xiàn)面向4D航跡運(yùn)行的空中交通誘導(dǎo)技術(shù)三方面展開了一系列的研究。首先,針對(duì)初始4D航跡中飛行剖面的生成問(wèn)題,提出一種基于航空器氣象資料下傳數(shù)據(jù)的全飛行過(guò)程剖面生成方法。將動(dòng)態(tài)空間規(guī)整算法應(yīng)用到飛行高度剖面的相似距離計(jì)算中,得到標(biāo)稱飛行高度剖面,為解決在地速未知情況下標(biāo)稱速度剖面的計(jì)算問(wèn)題,結(jié)合大橢圓距離算法與航空器基本性能數(shù)據(jù)庫(kù),給出一種標(biāo)稱飛行速度剖面的計(jì)算方法。且歷史航跡數(shù)據(jù)中已隱含了管制意圖與飛行意圖,為航空器4D航跡推測(cè)提供了幫助。其次,針對(duì)如何提高4D航跡預(yù)測(cè)精度問(wèn)題,考慮到航路氣象環(huán)境因素對(duì)航跡預(yù)測(cè)精度的影響,從如何建立精確的航路氣象模型問(wèn)題出發(fā),提出一種基于Cressman插值原理的航路氣象模型建模方法,將氣象實(shí)測(cè)AMDAR數(shù)據(jù)與氣象預(yù)報(bào)GRIB數(shù)據(jù)有機(jī)結(jié)合,為4D航跡預(yù)測(cè)精度的提高提供了幫助。接著,針對(duì)基于高精度4D航跡運(yùn)行的實(shí)施問(wèn)題,結(jié)合航空器運(yùn)動(dòng)學(xué)模型和滾動(dòng)時(shí)域控制方法設(shè)計(jì)了一種可應(yīng)用于面向4D航跡運(yùn)行的誘導(dǎo)方法,并對(duì)該方法進(jìn)行了仿真與分析。最后,基于World Wind搭建了空中交通誘導(dǎo)系統(tǒng)初步仿真平臺(tái),總結(jié)了本文的研究?jī)?nèi)容與實(shí)現(xiàn)的成果。
[Abstract]:With the increasing demand of airspace in China, higher requirements for air traffic support capacity are put forward. Building intelligent new generation air traffic management automation system is one of the important goals for civil aviation transportation system to develop urgently. In order to effectively alleviate the pressure brought air traffic growth, this paper constructed with high precision 4D trajectory prediction based air traffic guidance framework, the framework for the initial 4D track generation, nominal flight profile to establish air route meteorological model to improve the prediction accuracy of 4D and 4D track running track for air traffic induced technology in three aspects a series of studies. First, in view of the generation of flight profiles in the initial 4D track, a method of full flight process profile generation based on the data transmitted from the aircraft meteorological data is proposed. The dynamic space warping algorithm applied to similarity distance flight altitude profile calculation, get the nominal flight altitude profile, to solve the problem of calculating the nominal velocity profile in the ground under the condition of unknown, combined with the basic properties of elliptical distance algorithm and aircraft database, a method of calculating the nominal flight velocity profile is given. The historical track data has implied the control intention and the flight intention, which provides help for the aircraft 4D track speculates. Secondly, in order to improve the prediction accuracy of 4D track, considering air route meteorological environmental factors influence on prediction accuracy of track, starting from how to establish the route meteorological model accurately, this paper presents a new modeling method of air route meteorological model Cressman interpolation based on the principle of the meteorological observation data and meteorological data of AMDAR GRIB combination provides help for 4D to improve the precision of trajectory prediction. Then, aiming at the implementation of high precision 4D track operation, combined with aircraft kinematics model and receding horizon control method, a guidance method applied to 4D track operation is designed, and the method is simulated and analyzed. Finally, based on World Wind, a preliminary simulation platform for air traffic guidance system is set up, and the research content and achievement of this paper are summarized.
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：V355

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 周其忠;閆利;關(guān)世義;蘇康;秦筱;陳曉東;;一種針對(duì)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的快速航跡規(guī)劃方法[J];系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào);2007年05期

2 鄭昌文;嚴(yán)平;丁明躍;蘇康;;飛行器航跡規(guī)劃研究現(xiàn)狀與趨勢(shì)[J];宇航學(xué)報(bào);2007年06期

3 嚴(yán)江江;丁明躍;周成平;蔡超;;一種基于可行優(yōu)先的三維航跡規(guī)劃方法[J];宇航學(xué)報(bào);2009年01期

4 唐江;謝曉方;袁勝智;;巡飛導(dǎo)彈區(qū)域巡邏偵察航跡規(guī)劃研究[J];彈箭與制導(dǎo)學(xué)報(bào);2009年04期

5 陸澤櫞;蔡體菁;;基于A~*算法的重力輔助導(dǎo)航航跡規(guī)劃[J];中國(guó)慣性技術(shù)學(xué)報(bào);2010年05期

6 喬僑;史長(zhǎng)久;;飛行器航跡規(guī)劃的多目標(biāo)優(yōu)化方法[J];微計(jì)算機(jī)信息;2010年31期

7 張臻;王光磊;;基于改進(jìn)蟻群算法的飛行器航跡規(guī)劃[J];指揮信息系統(tǒng)與技術(shù);2011年03期

8 姬清華;連黎明;;飛行器參考航跡規(guī)劃方法研究[J];計(jì)算機(jī)仿真;2011年10期

9 張松蘭;劉立祥;鄭昌文;;一種飛行器在線實(shí)時(shí)航跡規(guī)劃算法[J];現(xiàn)代防御技術(shù);2012年01期

10 于國(guó)權(quán);崔爽;王建軍;李巖;;飛機(jī)水平航跡規(guī)劃技術(shù)[J];長(zhǎng)春理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2012年03期

相關(guān)會(huì)議論文 前10條

1 潘衛(wèi)軍;陳通;;多直升機(jī)協(xié)同搜索航跡規(guī)劃[A];第十三屆中國(guó)科協(xié)年會(huì)第22分會(huì)場(chǎng)-中國(guó)通用航空發(fā)展研討會(huì)論文集[C];2011年

2 吳昊;任敏;薛宏濤;沈林成;;航跡數(shù)據(jù)庫(kù)及其在航跡規(guī)劃中的應(yīng)用研究[A];'2008系統(tǒng)仿真技術(shù)及其應(yīng)用學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2008年

3 高國(guó)華;沈林成;常文森;;一種飛行器航跡規(guī)劃用戶界面[A];1997中國(guó)控制與決策學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];1997年

4 馮倚銀;李景榮;施曉紅;華祖耀;;一種改進(jìn)的多飛行器協(xié)調(diào)航跡規(guī)劃算法[A];'2008系統(tǒng)仿真技術(shù)及其應(yīng)用學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2008年

5 彭建亮;孫秀霞;朱凡;張健;;基于遺傳算法的多約束三維航跡規(guī)劃方法研究[A];第二十七屆中國(guó)控制會(huì)議論文集[C];2008年

6 欒迪;楊忠;張君慧;;一種多無(wú)人機(jī)協(xié)同攻擊航跡規(guī)劃方法[A];2009年中國(guó)智能自動(dòng)化會(huì)議論文集（第二分冊(cè)）[C];2009年

7 馬培蓓;紀(jì)軍;朱良明;;威脅環(huán)境下多導(dǎo)彈協(xié)同航跡規(guī)劃[A];探索 創(chuàng)新 交流（第4集）——第四屆中國(guó)航空學(xué)會(huì)青年科技論壇文集[C];2010年

8 彭志紅;孫琳;陳杰;吳金平;;基于改進(jìn)多智能體協(xié)同進(jìn)化算法的多無(wú)人機(jī)低空突防航跡規(guī)劃研究[A];中國(guó)自動(dòng)化學(xué)會(huì)控制理論專業(yè)委員會(huì)B卷[C];2011年

9 孟旭航;劉玉玲;白潔;;航線天氣預(yù)報(bào)中航跡規(guī)劃仿真研究[A];中國(guó)系統(tǒng)仿真學(xué)會(huì)第五次全國(guó)會(huì)員代表大會(huì)暨2006年全國(guó)學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2006年

10 趙文婷;彭俊毅;;基于VORONOI圖的無(wú)人機(jī)航跡規(guī)劃[A];中國(guó)系統(tǒng)仿真學(xué)會(huì)第五次全國(guó)會(huì)員代表大會(huì)暨2006年全國(guó)學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2006年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前8條

1 鄭昌文;飛行器航跡規(guī)劃方法研究[D];華中科技大學(xué);2003年

2 王強(qiáng);UAV集群自主協(xié)同決策控制關(guān)鍵技術(shù)研究[D];西北工業(yè)大學(xué);2015年

3 韓云祥;固定航路飛行條件下航空器航跡規(guī)劃若干關(guān)鍵技術(shù)研究[D];南京航空航天大學(xué);2014年

4 傅陽(yáng)光;粒子群優(yōu)化算法的改進(jìn)及其在航跡規(guī)劃中的應(yīng)用研究[D];華中科技大學(xué);2011年

5 胡中華;基于智能優(yōu)化算法的無(wú)人機(jī)航跡規(guī)劃若干關(guān)鍵技術(shù)研究[D];南京航空航天大學(xué);2011年

6 屈耀紅;小型無(wú)人機(jī)航跡規(guī)劃及組合導(dǎo)航關(guān)鍵技術(shù)研究[D];西北工業(yè)大學(xué);2006年

7 王林;多無(wú)人機(jī)協(xié)同目標(biāo)跟蹤問(wèn)題建模與優(yōu)化技術(shù)研究[D];國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2011年

8 張勝祥;基于滾動(dòng)時(shí)域MILP的小型無(wú)人機(jī)航跡規(guī)劃[D];華南理工大學(xué);2009年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 王琦;飛行器航跡規(guī)劃與航跡評(píng)價(jià)算法研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2007年

2 稅薇;基于貝葉斯推理與蟻群算法的仿真飛行器航跡規(guī)劃研究[D];青島科技大學(xué);2009年

3 毛云云;多飛行器協(xié)同航跡規(guī)劃算法研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2010年

4 趙玲玲;飛行器航跡規(guī)劃與航跡控制算法研究與實(shí)現(xiàn)[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2006年

5 盧江松;基于改進(jìn)蟻群算法的多機(jī)協(xié)同突防航跡規(guī)劃方法研究[D];國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2011年

6 張建峰;一種飛行器航跡規(guī)劃算法[D];哈爾濱工程大學(xué);2012年

7 楊杰;具有端點(diǎn)方向約束的快速航跡規(guī)劃方法研究[D];華中科技大學(xué);2013年

8 姚蔚然;基于多階段航跡預(yù)測(cè)的UAVs實(shí)時(shí)任務(wù)規(guī)劃[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2015年

9 王芳;基于量子蟻群算法的多無(wú)人機(jī)協(xié)同航跡規(guī)劃研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2015年

10 叢岳;多小型無(wú)人機(jī)協(xié)同航跡規(guī)劃及其硬件在回路仿真[D];北京理工大學(xué);2015年

，

本文編號(hào)：1338348