本文關(guān)鍵詞：終端區(qū)航空器飛行沖突風(fēng)險預(yù)測方法研究

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【摘要】：目前,低空空域改革已經(jīng)進入了深化階段。充分利用低空空域資源,實現(xiàn)低空空域的精細(xì)化管理是這一階段的目標(biāo)。為了保證安全,減少飛行沖突,并最大程度利用寶貴的低空空域資源,有必要對未來運輸機場周邊通航活動與運輸飛機的飛行沖突風(fēng)險進行預(yù)測,由此確定運輸機場周邊低空空域的水平范圍和垂直范圍,從而滿足精細(xì)化管理的要求。根據(jù)終端區(qū)實際飛行程序、原始飛機性能數(shù)據(jù)、機型基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、大氣數(shù)據(jù)、機組標(biāo)準(zhǔn)操作程序和位置誤差數(shù)據(jù),利用空間坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)幾何關(guān)系,動態(tài)查表插值算法,實時迭代算法,全能量推力模型,飛機運動參數(shù)的幾何分解和二維正態(tài)分布誤差,建立了終端區(qū)運輸飛機軌跡模型。根據(jù)常見通航飛機的機型基礎(chǔ)數(shù)據(jù),按照通航飛行員的駕駛特征,空間坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)幾何關(guān)系,利用飛機運動參數(shù)的幾何分解,通用飛機活動范圍約束算法和扇形區(qū)域內(nèi)均勻分布點生成算法,建立了通航活動區(qū)內(nèi)通用飛機的自由飛行軌跡模型。將上述的運輸飛機軌跡模型,通用飛機軌跡模型和飛行沖突判別方法,整合為終端區(qū)航空器飛行沖突模型。根據(jù)該模型,使用C語言編寫仿真程序,對案例機場終端區(qū)跑道中心20公里范圍內(nèi)的航空器軌跡進行計算機模擬,并對模型進行驗證,預(yù)測不同通航活動區(qū)設(shè)置的飛行沖突風(fēng)險,最終得出運輸機場周邊通航活動區(qū)的劃設(shè)范圍。在該范圍內(nèi),自由飛行的通用航空器與運輸航空器的飛行沖突風(fēng)險滿足可接受的安全水平。本研究在理論上可為終端區(qū)航空器飛行軌跡的精確計算方法和飛行沖突風(fēng)險預(yù)測提供借鑒,在現(xiàn)實上可為城市運輸機場周圍通用飛機活動區(qū)的劃設(shè)提供支持,有助于低空空域資源的精細(xì)化利用,在滿足安全的基礎(chǔ)上提高經(jīng)濟效益。
【關(guān)鍵詞】：飛行沖突風(fēng)險 運輸航空器 通用航空 低空空域 終端區(qū) 計算機模擬
【學(xué)位授予單位】：中國民航大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：V355
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 第1章 緒論11-20
• 1.1 研究背景及意義11-13
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-16
• 1.2.1 低空空域研究現(xiàn)狀13-15
• 1.2.2 飛行沖突研究現(xiàn)狀15-16
• 1.3 研究方案16-20
• 1.3.1 研究目標(biāo)16-17
• 1.3.2 研究內(nèi)容17-18
• 1.3.3 技術(shù)路線18-20
• 第2章 航空器碰撞沖突相關(guān)概念與理論20-30
• 2.1 終端區(qū)飛行沖突風(fēng)險的概念20-26
• 2.1.1 終端區(qū)的定義20-22
• 2.1.2 碰撞沖突的定義22-23
• 2.1.3 沖突風(fēng)險與安全目標(biāo)水平23-26
• 2.2 航空器碰撞與沖突的理論26-30
• 2.2.1 碰撞風(fēng)險模型對比26-27
• 2.2.2 基于系統(tǒng)仿真的碰撞模型27-30
• 第3章 運輸飛機航跡模型的建立30-60
• 3.1 運輸飛機軌跡模型總體結(jié)構(gòu)30-32
• 3.2 離場運輸飛機基本數(shù)據(jù)設(shè)定32-42
• 3.2.1 航路點設(shè)定32-37
• 3.2.2 飛機重量設(shè)定37-38
• 3.2.3 飛機控制速度設(shè)定38-40
• 3.2.4 飛機初始位置設(shè)定40-42
• 3.3 離場運輸飛機垂直剖面計算42-52
• 3.3.1 大氣數(shù)據(jù)計算42-45
• 3.3.2 離場運輸飛機的推力計算45-47
• 3.3.3 離場運輸飛機的阻力計算47-50
• 3.3.4 求解離場運輸飛機的加速度和爬升角50-52
• 3.4 離場運輸飛機的水平軌跡計算52-56
• 3.4.1 直線加速爬升軌跡計算52-54
• 3.4.2 帶加速度的旁切轉(zhuǎn)彎軌跡計算54-56
• 3.5 進場運輸飛機的飛行軌跡計算56-60
• 3.5.1 進場運輸飛機的初始位置設(shè)定56-58
• 3.5.2 進場運輸飛機的垂直剖面計算58
• 3.5.3 進場運輸飛機水平航跡計算58-60
• 第4章 通用飛機航跡模型的建立60-67
• 4.1 通用飛機初始位置設(shè)定60-61
• 4.2 通用飛機的水平軌跡計算61-64
• 4.2.1 通用飛機直線軌跡計算61-62
• 4.2.2 通用飛機轉(zhuǎn)彎軌跡計算62-63
• 4.2.3 通用飛機水平活動范圍約束63-64
• 4.3 通用飛機的垂直剖面計算64-67
• 第5章 終端區(qū)航空器飛行沖突模型的建立與仿真67-76
• 5.1 終端區(qū)航空器飛行沖突模型的建立67
• 5.1.1 沖突的判別67
• 5.1.2 運輸與通用航空器飛行沖突模型的建立67
• 5.2 終端區(qū)航空器飛行沖突模型的算例分析67-76
• 5.2.1 運輸飛機軌跡模型驗證67-70
• 5.2.2 通用飛機軌跡模型驗證70-72
• 5.2.3 運輸與通用航空器飛行沖突模型的仿真72
• 5.2.4 通用飛機允許活動范圍的飛行沖突風(fēng)險預(yù)測72-76
• 第6章 結(jié)論與展望76-78
• 6.1 研究結(jié)論76-77
• 6.2 研究創(chuàng)新點77
• 6.3 研究局限與展望77-78
• 參考文獻78-84
• 致謝84-85
• 附錄A 仿真程序的組成模塊85-87
• 附錄B 終端區(qū)離場飛機飛行參數(shù)剖面87

【相似文獻】

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本文編號：877984