本文關(guān)鍵詞：民機(jī)機(jī)載防撞系統(tǒng)算法研究與仿真

  更多相關(guān)文章： TCAS 規(guī)避策略 人在回路 改進(jìn)蟻群算法 軟件仿真

【摘要】：民機(jī)機(jī)載防撞系統(tǒng)(TCAS)是飛機(jī)環(huán)境監(jiān)視系統(tǒng)的一個重要組成部分。該系統(tǒng)是一種可以獨(dú)立于地面空中交通管制系統(tǒng)的機(jī)載電子系統(tǒng),對保證飛行安全起著十分重要的作用。在該系統(tǒng)當(dāng)中,沖突探測和解脫是重要的功能,當(dāng)飛機(jī)之間存在碰撞風(fēng)險時,需要系統(tǒng)及時發(fā)出告警并規(guī)劃出解脫路線,指導(dǎo)飛行員進(jìn)行沖突解脫。本文首先介紹了機(jī)載防撞系統(tǒng)的產(chǎn)生背景、研究意義、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀,之后詳細(xì)闡述了TCAS的系統(tǒng)構(gòu)成、工作原理和飛機(jī)保護(hù)區(qū)模型,為研究TCAS的避撞算法奠定了理論基礎(chǔ)。本文基于外推法建立了兩架飛機(jī)間的沖突探測模型,對TCAS垂直避撞算法進(jìn)行了理論分析,并根據(jù)沖突探測模型和垂直避撞算法為兩架飛機(jī)在垂直方向上制定規(guī)避策略,達(dá)到了兩架飛機(jī)沖突解脫的目的。基于該算法,編寫了相應(yīng)的軟件,該軟件可以根據(jù)場景給出解脫路徑,并將解脫過程實時顯示,同時,通過參數(shù)的讀取和更新,達(dá)到了人機(jī)交互的功能。該軟件通過以太網(wǎng)與人在回路飛行仿真平臺進(jìn)行連接,在相關(guān)的場景下對解脫算法進(jìn)行了仿真驗證,證明了該算法的有效性。最后,在多架飛機(jī)的沖突解脫研究方面,針對傳統(tǒng)算法的缺點(diǎn),本文通過引入“角度信息”和“精英策略”對基本蟻群算法進(jìn)行改進(jìn),并將改進(jìn)的蟻群算法與飛機(jī)解脫模型進(jìn)行有機(jī)整合,計算出解脫路徑。經(jīng)過仿真驗證,該方法可應(yīng)用于空域中多架飛機(jī)的沖突解脫,計算結(jié)果和效率均優(yōu)于傳統(tǒng)方法。
【關(guān)鍵詞】：TCAS 規(guī)避策略 人在回路 改進(jìn)蟻群算法 軟件仿真
【學(xué)位授予單位】：上海交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：V243
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-11
• 第一章 緒論11-16
• 1.1 研究背景11
• 1.2 研究意義11-12
• 1.3 研究現(xiàn)狀12-14
• 1.3.1 國外研究現(xiàn)狀12-13
• 1.3.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀13-14
• 1.4 本課題研究的主要內(nèi)容14-16
• 第二章 機(jī)載防撞系統(tǒng)與碰撞危險沖突16-27
• 2.1 TCAS系統(tǒng)概述16-18
• 2.1.1 TCAS分類16
• 2.1.2 TCAS構(gòu)成16-18
• 2.1.3 TCAS相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)18
• 2.2TCAS功能介紹18-23
• 2.2.1 TCAS功能分析18-20
• 2.2.2 TCAS輸入20-22
• 2.2.3 TCAS輸出22-23
• 2.3 碰撞危險沖突的概念23-26
• 2.3.1 間隔的種類24
• 2.3.2 間隔標(biāo)準(zhǔn)24
• 2.3.3 飛機(jī)保護(hù)區(qū)模型24-26
• 2.4 本章小結(jié)26-27
• 第三章 兩架飛機(jī)的沖突探測、解脫與仿真27-40
• 3.1 兩架飛機(jī)的沖突探測27-29
• 3.1.1 沖突探測算法27-28
• 3.1.2 沖突風(fēng)險評級及告警28-29
• 3.2 兩架飛機(jī)的沖突解脫29-32
• 3.2.1 垂直規(guī)避算法29-30
• 3.2.2 應(yīng)用實例30-32
• 3.3 沖突解脫軟件仿真32-38
• 3.3.1 軟件平臺及環(huán)境配置32
• 3.3.2 沖突解脫軟件32-34
• 3.3.3 包含人在回路的軟件運(yùn)行步驟34-38
• 3.4 本章小結(jié)38-40
• 第四章 基于蟻群算法的多架飛機(jī)沖突解脫40-54
• 4.1 引言40-41
• 4.2 基本蟻群算法41-46
• 4.2.1 蟻群算法基本原理41-42
• 4.2.2 基本蟻群算法的數(shù)學(xué)模型42-43
• 4.2.3 基本蟻群算法實現(xiàn)流程43-46
• 4.3 改進(jìn)蟻群算法46-49
• 4.3.1 改進(jìn)蟻群算法數(shù)學(xué)模型46-47
• 4.3.2 改進(jìn)蟻群算法實現(xiàn)流程47-49
• 4.4 建模與仿真49-53
• 4.4.1 沖突解脫問題建模49-50
• 4.4.2 仿真結(jié)果及分析50-53
• 4.5 本章小結(jié)53-54
• 第五章 總結(jié)與展望54-56
• 5.1 工作總結(jié)54
• 5.2 研究展望54-56
• 參考文獻(xiàn)56-59
• 致謝59-60
• 攻讀碩士學(xué)位期間已發(fā)表或錄用的論文60-62

【相似文獻(xiàn)】

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本文編號：687463