傳統(tǒng)的滑行路徑規(guī)劃研究大多假設(shè)航空器勻速滑行,并基于滑行時間最短進(jìn)行建模優(yōu)化,雖便于求解,但未考慮航空器轉(zhuǎn)彎時速度剖面的變化,且航空器最優(yōu)滑行時間并不一定帶來最優(yōu)滑行油耗。首先,綜合考慮了航空器的滑行距離、滑行中轉(zhuǎn)彎次數(shù)因素,建立了以場面滑行總距離最短為目標(biāo)的航空器路徑規(guī)劃模型,采用改進(jìn)的A^*算法求得P條最短路徑。在此基礎(chǔ)上,建立了考慮時間和油耗的多目標(biāo)速度剖面模型,采用啟發(fā)式搜索為每條路徑生成精確的速度剖面,獲得航空器滑行4D軌跡。結(jié)果表明:與未考慮轉(zhuǎn)彎次數(shù)因素的傳統(tǒng)優(yōu)化方法相比,航空器總的滑行距離和轉(zhuǎn)彎次數(shù)大幅減少;通過權(quán)衡滑行時間及油耗,為航空器滑行路徑生成一組帕累托最優(yōu)的速度剖面,具有較高的實(shí)際應(yīng)用價值,有望在以后航空器場面實(shí)時空管決策中應(yīng)用。 

【文章來源】：飛行力學(xué). 2020,38(06)北大核心

【文章頁數(shù)】：8 頁

【部分圖文】：

咸陽機(jī)場簡化結(jié)構(gòu)圖

根據(jù)文獻(xiàn)[11],采用余弦定理求解航空器轉(zhuǎn)向角度。航空器轉(zhuǎn)彎段滑行過程如圖2所示。由于場面拓?fù)鋱D為簡化后的,場面航空器于節(jié)點(diǎn)Nu開始滑行,依次經(jīng)過Ng、Nw節(jié)點(diǎn),而實(shí)際中航空器在Ng點(diǎn)存在轉(zhuǎn)彎長度,航空器起始滑行于Nu點(diǎn),由Nr點(diǎn)開始轉(zhuǎn)彎,最終于Nf點(diǎn)結(jié)束轉(zhuǎn)彎繼續(xù)滑行至Nw,則該路段滑行距離實(shí)際為直線長度dur、轉(zhuǎn)彎長度dr和直線長度dfw之和。1.3 路徑規(guī)劃模型求解

航空器滑行時的速度連續(xù)變化,為了降低速度剖面問題的復(fù)雜度,需要離散化航空器滑行速度剖面。航空器在滑行過程中,在每一路段(Ni,Nj)上的速度曲線可以再細(xì)分為4部分,如圖3所示。第一階段:航空器勻加速,加速度為a1,航空器由v0加速至v1,v1的值取決于第一階段的長度d1。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]航空器場面滑行速度與油耗研究[J]. 王湛,熊佳俊,陳浩.  武漢理工大學(xué)學(xué)報(交通科學(xué)與工程版). 2017(03)
[2]基于場面監(jiān)視數(shù)據(jù)航空器場面滑行路徑確定[J]. 李楠,呂弘哲.  航空計算技術(shù). 2016(02)



本文編號：3005694