基于航跡的飛行沖突探測(cè)與解脫算法的研究
本文關(guān)鍵詞:基于航跡的飛行沖突探測(cè)與解脫算法的研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:如果能夠?qū)崿F(xiàn)更加優(yōu)化的4D航跡管理,那么在理論上將能夠緩解當(dāng)前空域資源緊張和空中交通擁堵的問題,而伴隨而來的就是對(duì)航空器飛行沖突的預(yù)測(cè)與解決問題。本文從航空器飛行沖突探測(cè)和解脫的算法研究入手,提出了相應(yīng)的改進(jìn)算法。本文主要工作內(nèi)容分為以下兩大部分:1.針對(duì)提高飛行沖突探測(cè)的精準(zhǔn)度,以減小假警報(bào)率,用高斯-厄米特濾波器(GHF)來產(chǎn)生重要性概率密度函數(shù),利用高斯-厄米特粒子濾波(GHPF)算法預(yù)測(cè)飛行軌跡,計(jì)算飛行沖突概率,并與標(biāo)準(zhǔn)粒子濾波仿真結(jié)果進(jìn)行比較。仿真結(jié)果表明,與標(biāo)準(zhǔn)粒子濾波和傳統(tǒng)觀測(cè)相比,GHPF在精確估計(jì)飛行軌跡上,追蹤精度更高,計(jì)算飛行沖突概率更加準(zhǔn)確,能夠應(yīng)用于早期航空器飛行沖突研究中去。2.飛行沖突解脫是航空器安全運(yùn)行的關(guān)鍵,為融合粒子群搜索算法全局搜索的快速收斂特性和變鄰域搜索算法的局部搜索能力,提出了用變鄰域搜索改進(jìn)的粒子群算法,該算法繼承二者優(yōu)勢(shì),能夠有效的解決沖突問題。仿真結(jié)果驗(yàn)證了該算法能夠快速的搜索到全局最優(yōu)解,并能提高最終解脫航跡的質(zhì)量。
【關(guān)鍵詞】:4D航跡管理 飛行沖突探測(cè) 飛行沖突解脫 高斯-厄米特粒子濾波 變鄰域搜索 改進(jìn)粒子群算法
【學(xué)位授予單位】:中國(guó)民航大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:V355;TP18
【目錄】:
- 摘要5-6
- Abstract6-9
- 第一章 緒論9-14
- 1.1 研究背景和意義9
- 1.2 研究目的9-10
- 1.3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-12
- 1.3.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀10-11
- 1.3.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀11-12
- 1.4 論文研究?jī)?nèi)容12-13
- 1.5 論文的組織架構(gòu)13-14
- 第二章 飛行沖突探測(cè)與解脫的理論基礎(chǔ)14-21
- 2.1 安全間隔與沖突概述14-17
- 2.1.1 安全間隔與飛行沖突14
- 2.1.2 飛行沖突探測(cè)14-15
- 2.1.3 飛行沖突解脫15
- 2.1.4 航路坐標(biāo)系15-17
- 2.2 飛行沖突探測(cè)模型及算法17-18
- 2.2.1 航空器碰撞風(fēng)險(xiǎn)模型17-18
- 2.2.2 沖突概率估計(jì)方法18
- 2.3 飛行沖突解脫模型及方法18-20
- 2.4 本章小結(jié)20-21
- 第三章 基于高斯-厄米特粒子濾波的飛行沖突探測(cè)方法21-33
- 3.1 問題描述與模型建立21-22
- 3.2 標(biāo)準(zhǔn)粒子濾波算法22-24
- 3.2.1 粒子濾波22-24
- 3.2.2 標(biāo)準(zhǔn)粒子濾波算法24
- 3.3 高斯-厄米特粒子濾波改進(jìn)的沖突探測(cè)算法24-28
- 3.3.1 高斯-厄米特積分公式25-26
- 3.3.2 高斯-厄米特粒子濾波器26-27
- 3.3.3 高斯-厄米特粒子濾波算法27-28
- 3.3.4 飛行沖突概率計(jì)算28
- 3.4 實(shí)例仿真驗(yàn)證與數(shù)據(jù)分析28-31
- 3.5 結(jié)論31-33
- 第四章 基于用變鄰域搜索改進(jìn)的粒子群優(yōu)化算法的飛行沖突解脫方法33-48
- 4.1 問題與假設(shè)33-35
- 4.2 粒子群優(yōu)化算法35-38
- 4.2.1 粒子群算法的基本流程36
- 4.2.2 用粒子群算法解決飛行沖突36-38
- 4.3 變鄰域搜索算法38-41
- 4.3.1 局部搜索與鄰域結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)38-39
- 4.3.2 變鄰域搜索算法流程39-40
- 4.3.3 用變鄰域搜索算法進(jìn)行沖突解脫40-41
- 4.4 用變鄰域搜索改進(jìn)的粒子群算法41-43
- 4.5 仿真與驗(yàn)證分析43-46
- 4.5.1 兩架航空器二維平面內(nèi)的解脫43-44
- 4.5.2 四架航空器飛行沖突問題44-46
- 4.6 總結(jié)與分析46-48
- 第五章 總結(jié)與展望48-50
- 5.1 研究工作總結(jié)48-49
- 5.2 未來研究的展望49-50
- 參考文獻(xiàn)50-54
- 致謝54-55
- 作者簡(jiǎn)介55
- 教育經(jīng)歷55
- 參與項(xiàng)目55
- 就讀研究生期間的論文55
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本文關(guān)鍵詞:基于航跡的飛行沖突探測(cè)與解脫算法的研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號(hào):452659
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