發(fā)布時(shí)間：2020-05-15 00:22

【摘要】：中國民航歷經(jīng)數(shù)十年的高速發(fā)展,在運(yùn)送旅客數(shù)、飛機(jī)持有數(shù)、機(jī)場數(shù)量方面均得到顯著提升,吞吐量破千萬的中大型機(jī)場數(shù)目也與日俱增。然而,由于時(shí)空資源受限,終端空域擁堵、航班延誤嚴(yán)重等問題屢有發(fā)生。面對(duì)上述困境,基于航跡運(yùn)行(TBO)理念的實(shí)施以及空管自動(dòng)化設(shè)備的升級(jí)迫在眉睫,而上述運(yùn)行理念與技術(shù)手段均離不開航空器四維航跡的管理。因此,本文擬深入研究四維航跡的生成、預(yù)測和優(yōu)化,以期為四維航跡管理奠定基礎(chǔ)。首先,闡述了航空器航跡生成的一般流程,深入分析了航跡生成中的質(zhì)點(diǎn)模型、性能模型、氣象模型與意圖模型,分別研究了水平航跡、垂直剖面的導(dǎo)航模式和實(shí)現(xiàn)方法,構(gòu)建了階梯運(yùn)行與連續(xù)運(yùn)行時(shí)垂直剖面的航空器意圖,仿真表明本文提出的航跡初始生成方法準(zhǔn)確度較高。其次,提出了航空器四維航跡的在線/實(shí)時(shí)預(yù)測方法,該方法實(shí)時(shí)獲取航空器軌跡信息,在線監(jiān)測實(shí)際航跡與預(yù)測航跡的偏離度,當(dāng)超出設(shè)定閾值時(shí)更新飛行意圖并再次預(yù)測,四維航跡的在線/實(shí)時(shí)預(yù)測能更好的捕捉航空器意圖、提升預(yù)測精度。再次,研究了基于到達(dá)時(shí)間的航跡優(yōu)化,其中水平航跡決定了到達(dá)時(shí)間窗,垂直剖面確定了準(zhǔn)確的到達(dá)時(shí)間,仿真結(jié)果表明航跡優(yōu)化模塊能夠在階梯下降中規(guī)劃出時(shí)間閾值內(nèi)的綜合航跡,在連續(xù)下降中規(guī)劃出無沖突航跡。最后,基于QT平臺(tái),使用C++編程語言,開發(fā)了四維航跡的初始生成工具、實(shí)時(shí)預(yù)測工具以及動(dòng)態(tài)優(yōu)化工具,在AMAN原型系統(tǒng)中綜合驗(yàn)證了航跡支持模塊的功能,結(jié)果表明該模塊擁有較好的航跡規(guī)劃能力,能夠滿足AMAN的運(yùn)行需求。
【圖文】：

南京航空航天大學(xué)全日制專業(yè)學(xué)位碩士學(xué)位論文真主要驗(yàn)證由 OF-42F 航路進(jìn)場的航班，從圖 3.7 中可以看出 OF，NJ214，，NJ213，NJ212，從 NJ212 之后為 IAF 點(diǎn)。由于在 IA要對(duì)航空器做精確的航跡預(yù)測，故而本文以航空器通過 NJ214，預(yù)計(jì)到達(dá)時(shí)間與實(shí)際到達(dá)時(shí)間的差作為航跡預(yù)測的主要評(píng)價(jià)指

圖 3. 7 南京祿口機(jī)場運(yùn)行場景圖為航空器實(shí)時(shí)預(yù)測示意圖，其中紅色標(biāo)牌航空器表示進(jìn)場航班，藍(lán)色航班，標(biāo)牌信息包括航班號(hào)、機(jī)型、高度和速度，航空器的歷史軌跡測軌跡以紅色實(shí)線軌跡表示。
【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】：2019
【分類號(hào)】：V355

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本文編號(hào)：2664150