連續(xù)下降運(yùn)行的航跡生成、跟蹤與優(yōu)化研究
發(fā)布時(shí)間:2021-03-24 22:13
隨著全球民航業(yè)逐步邁入其發(fā)展的快車道,如何在安全運(yùn)行的前提下,盡可能地滿足節(jié)能、減排與降噪的要求,實(shí)現(xiàn)綠色飛行,已成為民航業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn)。鑒于此,國外紛紛針對(duì)連續(xù)下降運(yùn)行這一新技術(shù),開展了基于航空器四維航跡的相關(guān)驗(yàn)證分析工作。四維航跡是實(shí)現(xiàn)基于航跡運(yùn)行理念的核心與關(guān)鍵,其能夠確保在高密度、小間隔與大流量的空域運(yùn)行條件下有效實(shí)施空中交通管理。為此,本文針對(duì)連續(xù)下降運(yùn)行的四維航跡生成、跟蹤與優(yōu)化進(jìn)行了深入研究。首先,分析連續(xù)下降運(yùn)行的垂直剖面,構(gòu)建特殊的航空器意圖模型,結(jié)合質(zhì)點(diǎn)模型、性能數(shù)據(jù)與氣象模型,利用反向積分策略,基于四階龍格庫塔法,實(shí)現(xiàn)連續(xù)下降運(yùn)行的航跡生成。仿真結(jié)果表明,該方法生成的剖面與模擬機(jī)生成的剖面具有較高的一致性。其次,基于LNAV/VNAV的制導(dǎo)邏輯與控制邏輯間轉(zhuǎn)換的制導(dǎo)選擇表,提出了連續(xù)下降運(yùn)行的四維航跡跟蹤方法。通過高度、速度選擇相應(yīng)的制導(dǎo)選擇表,依托航跡誤差與閾值間的關(guān)系選擇相關(guān)的制導(dǎo)邏輯,通過增益來控制航空器的坡度角、推力和阻力,從水平航跡、垂直航跡兩個(gè)方面實(shí)現(xiàn)四維航跡跟蹤。仿真結(jié)果表明,跟蹤后的航跡與參考航跡基本吻合,尤其在水平制導(dǎo)與高度剖面的跟蹤方面表現(xiàn)優(yōu)異。...
【文章來源】:南京航空航天大學(xué)江蘇省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:82 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
014年11、12月GYA點(diǎn)3900米風(fēng)向、風(fēng)速變化情況
圖 2. 11 飛行模擬試驗(yàn)場景距離/km高度/FL406080100120140-140 -120 -100 -80 -60 -40 -20 0模擬機(jī)快速仿真模擬器(a)高度剖面距離/km-140 -120 -100 -80 -60 -40 -20 0CAS/ktsTAS/kts180220260300340260300340380
(c)IGONO 東側(cè)進(jìn)場圖 2. 13 CDO 水平航跡工作的基礎(chǔ)上,進(jìn)行了大量的計(jì)算機(jī)模擬仿真,以期通過對(duì)航四維航跡進(jìn)行分析,來評(píng)估程序中航路點(diǎn)的高度、速度設(shè)置與計(jì)算機(jī)仿真模擬軌跡的對(duì)比,可見進(jìn)港航班進(jìn)場進(jìn)近時(shí),在礎(chǔ)上采用最短的路徑降落。表 2.3 給出了航空器實(shí)際過點(diǎn)高度
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于BADA模型的飛機(jī)持續(xù)下降進(jìn)近節(jié)能減排研究[J]. 吳文潔,胡榮,張軍峰,陳琳. 武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào)(交通科學(xué)與工程版). 2017(04)
[2]基于自適應(yīng)遺傳算法的客機(jī)爬升段軌跡優(yōu)化[J]. 呂開妮,南英. 計(jì)算機(jī)仿真. 2017(01)
[3]連續(xù)下降進(jìn)近(CDA)航跡的Gauss偽譜優(yōu)化方法[J]. 宮峰勛,苑克劍,馬艷秋. 交通信息與安全. 2016(04)
[4]離場航空器四維航跡預(yù)測及不確定性分析[J]. 張軍峰,葛騰騰,陳強(qiáng),王菲. 西南交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2016(04)
[5]航空器意圖及在四維航跡預(yù)測中的應(yīng)用[J]. 蔣海行,張軍峰,武曉光,王菲. 武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào)(交通科學(xué)與工程版). 2015(02)
[6]連續(xù)下降運(yùn)行中的飛行參數(shù)快速估算方法研究[J]. 魏志強(qiáng),溫瑞英,褚雙磊. 飛行力學(xué). 2014(06)
[7]基于高空風(fēng)修正的四維航跡優(yōu)化算法[J]. 顧欣,胡明華,李杰,馬勇. 航空計(jì)算技術(shù). 2014(05)
[8]改進(jìn)A*算法的多約束航跡規(guī)劃[J]. 李世曉,朱凡,張健,劉杰,隋曉奎. 電光與控制. 2014(07)
[9]基于BADA及航空器意圖的四維航跡預(yù)測[J]. 張軍峰,蔣海行,武曉光,湯新民. 西南交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2014(03)
[10]連續(xù)下降運(yùn)行(CDO)可行性研究[J]. 王云磊,蔣維安,趙廷渝. 中國西部科技. 2014(04)
碩士論文
[1]連續(xù)下降進(jìn)近(CDA)航跡優(yōu)化與起始點(diǎn)分析[D]. 李林艷.中國民航大學(xué) 2017
[2]微型旋翼無人機(jī)航跡規(guī)劃與航跡跟蹤控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D]. 周紅坤.電子科技大學(xué) 2015
本文編號(hào):3098487
【文章來源】:南京航空航天大學(xué)江蘇省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:82 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
014年11、12月GYA點(diǎn)3900米風(fēng)向、風(fēng)速變化情況
圖 2. 11 飛行模擬試驗(yàn)場景距離/km高度/FL406080100120140-140 -120 -100 -80 -60 -40 -20 0模擬機(jī)快速仿真模擬器(a)高度剖面距離/km-140 -120 -100 -80 -60 -40 -20 0CAS/ktsTAS/kts180220260300340260300340380
(c)IGONO 東側(cè)進(jìn)場圖 2. 13 CDO 水平航跡工作的基礎(chǔ)上,進(jìn)行了大量的計(jì)算機(jī)模擬仿真,以期通過對(duì)航四維航跡進(jìn)行分析,來評(píng)估程序中航路點(diǎn)的高度、速度設(shè)置與計(jì)算機(jī)仿真模擬軌跡的對(duì)比,可見進(jìn)港航班進(jìn)場進(jìn)近時(shí),在礎(chǔ)上采用最短的路徑降落。表 2.3 給出了航空器實(shí)際過點(diǎn)高度
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于BADA模型的飛機(jī)持續(xù)下降進(jìn)近節(jié)能減排研究[J]. 吳文潔,胡榮,張軍峰,陳琳. 武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào)(交通科學(xué)與工程版). 2017(04)
[2]基于自適應(yīng)遺傳算法的客機(jī)爬升段軌跡優(yōu)化[J]. 呂開妮,南英. 計(jì)算機(jī)仿真. 2017(01)
[3]連續(xù)下降進(jìn)近(CDA)航跡的Gauss偽譜優(yōu)化方法[J]. 宮峰勛,苑克劍,馬艷秋. 交通信息與安全. 2016(04)
[4]離場航空器四維航跡預(yù)測及不確定性分析[J]. 張軍峰,葛騰騰,陳強(qiáng),王菲. 西南交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2016(04)
[5]航空器意圖及在四維航跡預(yù)測中的應(yīng)用[J]. 蔣海行,張軍峰,武曉光,王菲. 武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào)(交通科學(xué)與工程版). 2015(02)
[6]連續(xù)下降運(yùn)行中的飛行參數(shù)快速估算方法研究[J]. 魏志強(qiáng),溫瑞英,褚雙磊. 飛行力學(xué). 2014(06)
[7]基于高空風(fēng)修正的四維航跡優(yōu)化算法[J]. 顧欣,胡明華,李杰,馬勇. 航空計(jì)算技術(shù). 2014(05)
[8]改進(jìn)A*算法的多約束航跡規(guī)劃[J]. 李世曉,朱凡,張健,劉杰,隋曉奎. 電光與控制. 2014(07)
[9]基于BADA及航空器意圖的四維航跡預(yù)測[J]. 張軍峰,蔣海行,武曉光,湯新民. 西南交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2014(03)
[10]連續(xù)下降運(yùn)行(CDO)可行性研究[J]. 王云磊,蔣維安,趙廷渝. 中國西部科技. 2014(04)
碩士論文
[1]連續(xù)下降進(jìn)近(CDA)航跡優(yōu)化與起始點(diǎn)分析[D]. 李林艷.中國民航大學(xué) 2017
[2]微型旋翼無人機(jī)航跡規(guī)劃與航跡跟蹤控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D]. 周紅坤.電子科技大學(xué) 2015
本文編號(hào):3098487
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