【摘要】：隨著航空運(yùn)輸?shù)难杆侔l(fā)展,迫切需要提高空域效率,但無論是通過運(yùn)行方式的改變還是空域結(jié)構(gòu)的優(yōu)化來提高運(yùn)行容量,前提必須是保障運(yùn)行安全,所以,對(duì)碰撞風(fēng)險(xiǎn)理論研究具有極大的實(shí)用價(jià)值和經(jīng)濟(jì)意義。本論文主要針對(duì)首都機(jī)場縮小進(jìn)近雷達(dá)間隔和航路交叉點(diǎn)這兩個(gè)研究對(duì)象的碰撞風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估問題進(jìn)行了研究。首都機(jī)場現(xiàn)擁有三條平行跑道,其中36L/18R和01/19跑道之間相距3.485km,目前采用相關(guān)平行儀表進(jìn)近模式。本論文從碰撞風(fēng)險(xiǎn)水平來研究,是否可以將其雷達(dá)管制下相關(guān)平行儀表進(jìn)近模式下控制的飛機(jī)間最小安全間隔縮短到3.485km。論文分別對(duì)正常情況和偏航特情下首都機(jī)場縮小雷達(dá)間隔的相關(guān)平行儀表進(jìn)近進(jìn)行碰撞風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。建立了基于位置誤差概率和運(yùn)動(dòng)學(xué)過程的碰撞風(fēng)險(xiǎn)模型;設(shè)計(jì)了管制員特情反應(yīng)時(shí)長測試方案并在華北空管局進(jìn)行了為期十天的測試,通過數(shù)據(jù)處理,得到管制員反應(yīng)時(shí)長參數(shù)值;收集了首都機(jī)場六個(gè)月的實(shí)際雷達(dá)運(yùn)行軌跡數(shù)據(jù),通過對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行解析和數(shù)據(jù)處理,從而獲得碰撞風(fēng)險(xiǎn)模型計(jì)算中需要的位置誤差、速度等參數(shù),最后通過MATLAB進(jìn)行仿真計(jì)算。研究結(jié)果表明,按照ICAO公布的安全目標(biāo)水平,首都機(jī)場36L/18R和01/19跑道相關(guān)平行儀表進(jìn)近模式下控制的飛機(jī)間最小雷達(dá)間隔可以縮短到3.485km。論文還對(duì)航路交叉點(diǎn)進(jìn)行了碰撞風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估研究。在航路交叉點(diǎn)處建立碰撞風(fēng)險(xiǎn)區(qū),對(duì)兩架航空器在碰撞風(fēng)險(xiǎn)區(qū)內(nèi)交叉飛行和匯聚飛行進(jìn)行理論位置研究,并基于位置誤差概率論思想,建立碰撞風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型。結(jié)合算例分析了流量大小、流量分布和速度等參數(shù)對(duì)碰撞風(fēng)險(xiǎn)的影響。收集了全國區(qū)域34個(gè)航路交叉點(diǎn)繁忙一天的流量數(shù)據(jù),通過MATLAB進(jìn)行仿真計(jì)算,得出全天碰撞風(fēng)險(xiǎn)排名,并從碰撞風(fēng)險(xiǎn)的角度,給出關(guān)于搭建空中立交橋的建議。
【圖文】：

離即安全間隔。兩架飛機(jī)之間的安全間隔在三維空間上可分為縱向間隔、側(cè)向間隔和垂向間隔，每個(gè)方向上的間隔又可分為空間間隔和時(shí)間間隔。如圖2-1所示，飛機(jī)A和飛機(jī)B在相同的航路和相同的高度上，則飛機(jī)A和飛機(jī)B之間存在縱向間隔X, 而側(cè)向間隔和垂直間隔都為0。飛機(jī)B和飛機(jī)D在同高度相鄰的航路上，則飛機(jī)B和飛機(jī)D之間的側(cè)向間隔為Y，而縱向間隔和垂直間隔都為0。飛機(jī)C和飛機(jī)B在同航路不同的高度層上，則飛機(jī)C和飛機(jī)B之間存在垂直間隔Z，而縱向間隔和側(cè)向間隔都為0。圖2-1 飛行間隔2.1.2 碰撞風(fēng)險(xiǎn)與安全目標(biāo)水平碰撞風(fēng)險(xiǎn)是兩架飛機(jī)同時(shí)在縱向、側(cè)向和垂直方向上發(fā)生重疊的頻率，以每飛行小時(shí)發(fā)生事故的次數(shù)來表示

航路交叉點(diǎn)為兩條或多條航路上飛行流量交叉形成的航路點(diǎn)。在航路交叉點(diǎn)處可形成匯聚飛行和交叉飛行，，如圖 2-2 所示。圖2-2 航路交叉點(diǎn)航路交叉點(diǎn)目前己經(jīng)成為制約整個(gè)航路通行量的瓶頸�，F(xiàn)有航路交叉點(diǎn)體系普遍存在交通流量大、沖突風(fēng)險(xiǎn)大、運(yùn)行效率低、管制員負(fù)荷過重等特征。為保證航路上飛行安全，降低管制員調(diào)配交叉點(diǎn)沖突的難度，空管部門采取了搭建空中立交橋的空域使用手段。2.2.2 空中立交橋空中立交橋是指因多個(gè)固定飛行方向的航班流匯聚于某一飛行區(qū)域或某一交叉點(diǎn)，在不改變航班流水平飛行航跡的情況下，將可用的垂直高度層固定分配給各個(gè)航班流向，以期各個(gè)方向的航班流能夠以平飛狀態(tài)安全通過該區(qū)域或該交叉點(diǎn)的空域使用方法[52]。從運(yùn)行角度可考慮將立交橋分成固化立交橋和分時(shí)立交橋兩種。固化空中立交橋一般適用于相交航路上高峰時(shí)段均勻分布的樞紐交叉點(diǎn)和復(fù)雜交叉點(diǎn)，繁忙交叉點(diǎn)應(yīng)根據(jù)具體情況判斷是否需要采用固化空中立交橋，一般交叉點(diǎn)不設(shè)立交橋。當(dāng)樞紐交叉點(diǎn)與其它交叉點(diǎn)相連時(shí)，應(yīng)優(yōu)先保障對(duì)樞紐交叉點(diǎn)進(jìn)行高度層分配。所謂分時(shí)立交橋，即根
【學(xué)位授予單位】：中國民航大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：V355

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6 姜京e

本文編號(hào)：2613579