考虑危险天气的终端区动态容量评估

危险天气是影响航空运输飞行安全和导致航班延误的重要原因。随时间变化的危险天气决定了空域的动态容量。准确、及时的动态容量预测可以提高飞行安全性,也可以提高管制员的工作效率。在分析随时间变化的危险天气的基础上．提出用实时飞行受限区划设来表征危险天气：并给出了终端区空域网络图;应用最大流最小割理论找到受天气影响的终端区空域容量的瓶颈,建立了终端区动态容量评估模型;通过对某终端区危险天气进行算例分析．验证了模型的有效性和可行性。     

军事活动影响下的终端区容量评估方法研究

准确地预测军事活动影响下的空域容量对于缓解军民航用空矛盾冲突具有重要意义。通过对飞机机动动作的分析,给出飞行受限区的划设方法;利用改进的遗传算法从定量的角度对军事活动影响下的空域容量 进行评估;以某机场终端区为例,对终端区容量进行仿真实验。结果表明：改进的遗传算法能够有效避免传统算法计算量指数级增长的局限性,在保证准确性的同时可以提高运算的效率。     

分类划设空域 促进通用航空发展的可行性研究

<正>20世纪初,美国莱特兄弟制造的飞机第一次飞行成功,将人类带到了航空时代,也揭开了世界通用航空发展的序幕。近年来,我国通用航空飞行总量逐年增加,然而与公共航空运输相比,通用航空的发展仍显得十分滞后,其中,我国尚未进行空域分类划设是制约其发展的主要因素之一。目前,我国所有的空域均是管制空域,尚未按照国际民航组织所推荐的标准进行空域分类划设,军、民航管制部门分别对空域内运行的所有用户提供单一的空中交通管制服务。通过空域分类划设,实施资源优化配置和有效管理,可以有效提升空域的运行效率和安全余度,从而促进通用航空的发展。     

卫星云图上自动识别追踪MCS方法

中尺度对流系统(MCS)常伴有冰雹、雷暴、飑线和龙卷等强对流天气的发生,不仅对机体结构造成巨大破坏,还对飞行机组及乘客人身安全产生严重威胁。准确有效地识别和追踪MCS所在位置和发展趋势一直以来都是MCS研究的重点和难点。根据前人所改进的MCS识别与追踪判定标准,将Matlab图像处理技术运用到MCS的识别追踪中。通过使用Matlab软件对国家卫星气象中心提供的卫星数据加工处理,并对其特征参数进行计算分析。实验证明,该方法不仅可以实现MCS自动识别,还可实现多时次MCS连续有效追踪,为危险天气下航路规避、改航路径划设、航线智能选择提供了有效的理论依据和实用参考标准。     

提高自主创新能力 大力推广PBN技术

我国国土辽阔、地势复杂,有世界海拔最高的西藏邦达机场,净空条件最为复杂的林芝机场,气象条件最为复杂的四川九寨机场。仅海拔在2480米以上的高高原机场就有十余个,飞行复杂程度居世界之最。传统飞行程序是利用接收地面导航台信号,通过向台和背台飞行实现对航空器的引导,航路划设和终端区飞行程序受地面导航台布局与设     

基于性能导航运行特点及应用

<正>在民用飞行中,传统的导航方式是利用地面导航台的信号,通过向背台飞行实现对航空器的引导飞行,航路和终端区飞行程序的划设受到地面导航台布局和设备种类的限制,并且其导航精度随着距导航台距离变远而变差。随着空中交通流量的日益增加,这种航空器基于传统导航方式运行的局限性日显凸显,飞行冲突、航班延误等问题时有发生,影响了飞行安全和运行效率。     

RVSM运行下的机务维修

随着我国改革开放的不断深入和航空运输事业的迅速发展,原有的飞行高度层划设标准已不能完全适应航空运输和空中飞行流量不断增长的需要。为了充分利用我国空域资源,保证飞行安全,适应航空运输快速发展和举办奥运会的需要.进一步改革我国飞行高度层配备标准,通过民航总局的申请,国际民用航空组织(ICAO)正式批准我国于2007年11月22日零时开始实施RVSM。     

雷达和甚高频元法覆盖地区的管制特点和应对措施

本文论述了使用新航行系统（ADS／CPDLC）、划设自由飞行区、改进飞行程序、减少对通用飞行的管制责任、多雷达信息共享、增加雷达和VHF工作站（雷达和VHF天线）、拓展雷达显示屏的功能（融合雷达、ADS、模拟信号）、充分利用各种通讯手段（移动电话、卫星电话、数据链通信等）等措施，来实施管制。使得雷达和甚高频无法覆盖地区的空中交通秩序能安全、有序进行。     

大型固定翼无人机融合飞行预定航迹线保护区探究

为解决大型固定翼无人机（large fixed wing unmanned aerial vehicle,LFW UAV）在联合空域与民航客机开展融合飞行的安全风险评估问题,建立LFW UAV飞行安全风险与安全间隔量化计算办法,构建预定航迹线保护区划设方案。研究结果表明：LFW UAV 4D航迹预测模型具有较高精准性,飞行冲突模板符合导航与安全风险等行业参考值建议,安全间隔量化结果可为低空高密度空域规划提供支撑,研究成果可促进智慧低空发展和智能物流技术创新。     

中美空域管理对比分析

空域是一种国家资源，而我国目前在空域资源的利用和管理方面存在一些不足，如空域结构划设落后，空域管理不合理，军民航飞行冲突频发等。通过比较分析中美两国的空域结构和管理，本文提出了一些改进措施。     

超级单体雷暴下的改航模型研究

运用形态学的方法,从雷暴图中解析出飞行限制区,并以各个顶点的移动来描述雷暴天气的变化,从而建立危险天气模型。考虑到改航的可行性和便捷性,以最短航段距离和最大转弯角度为限制条件,在航线的两侧设置改航点,建立改航空间。在保证安全间隔的情况下,选择最短的改航路径,并按照航班优先等级确定各个航空器的改航顺序。仿真结果表明,所建模型可以在航路网受超级单体雷暴影响的情况下,为多个航空器规划出改航路径。     

航班改航路径规划研究综述

航班改航飞行是空中交通流量管理的重要组成部分,在发生危险天气时可安全有效地为航班选择一条临时航路,提高了空域的利用率,具有广阔的应用前景。针对航班改航路径规划的研究现状做了系统、全面的分析,按改航实施时间的不同将改航路径规划方法分为两类,即飞行前改航路径规划和实时改航路径规划,并分别予以分析和总结。最后,指出了当前研究中存在的问题和未来改航研究领域的发展方向。     

天气因素导致的航班延误问题研究

针对天气干扰下的分季节的航班过站衔接时间优化问题,在对各个航班的潜在延误风险等级评价的基础上,通过历史数据研究天气因素导致的航班延误概率分布,求得各航班波及延误的期望,以优化前后总的波及延误之差最大化为目标函数,分别建立分季节优化松约束模型和紧约束模型,对航班衔接过站时间进行优化.最后以国内某航空公司的航班数据为算例,进行验证并比较.研究结果表明,分季节的松约束模型和紧约束模型均比原计划减少了波及延误的时间,且松约束模型的优化效果更明显.     

恶劣天气条件下航路网络修复优化

针对恶劣天气条件下可用空域资源不足导致的航班大面积延误问题,基于复杂网络修复理论和交通流分配理论,借鉴交通网络设计思想提出了一种航路网络修复优化策略。首先,建立了航路网络修复场景,基于气象信息生成了恶劣天气飞行受限区。然后,建立了上层模型以修复成本最低为目标函数、下层模型为多约束交通流分配模型的双层规划修复模型,应用改进粒子群算法对模型整体进行求解,结合K最短路径算法对下层模型进行求解。最后,提出局部和全局两类指标对航路网络修复效果进行评估。基于典型航路网络,以两类基础修复策略为对比方法,同时对比了实际运行结果,研究了不同修复策略的修复效果和适用性。仿真结果表明：航路网络修复优化策略既能弥补原有拓扑结构修复策略的结构受限不足,又能解决拓扑结构调整修复策略带来的巨额协调费用问题,能够保证在对正常运行航班干扰最小的同时,以最小的修复成本使所有受影响的航班都恢复正常运行,对于减缓航路拥堵和航班延误有极大的意义。     

九寨/黄龙机场的气象特点及签派放行

目的提高高原飞行的安全系数及航班正点率;方法分析九寨/黄龙机场的天气特点以及对飞行操控的方式方法;结果提出相应的签派放行对策;结论为空客飞机执行高原航线的飞行提供一定安全保障。     

飞机座舱多功能显示界面的实现

为了实现飞机座舱内用单屏可以进行多功能界面显示,提出了座舱内地形、交通、气象三者合一的多功能界面显示的方案。采用GL Studio和VC++6.0混合编程的方法,实现了地形、气象、交通、地形交通叠加以及气象交通叠加等5种显示模式,通过外部并口按键,可以实现5种模式以及两种显示范围的任意切换。测试结果表明,系统的设计可以使飞行员根据需要进行切换,及时了解当前的飞行环境,做出飞行决策,完成单屏多功能显示。     

对流天气空域阻塞概率与阻塞指数模型

管制员高估对流天气的影响,发布不必要的流控指令,会使得航班过度延误;管制员低估对流天气的影响,会造成工作负荷的激增,也会使得航班飞行安全风险增大。为了准确评估空域受天气影响程度,减少管制员高估和低估天气影响次数,建立了特定方向对流天气空域阻塞概率模型和航路交通阻塞指数模型。测试结果表明,特定方向对流天气空域阻塞概率模型,用于衡量对流天气下交通流在各个方向被阻塞概率,为管制员决策是否允许航空器沿特定方向在扇区绕飞提供参考有实际意义;对流天气航路交通阻塞指数模型,用于衡量对流天气下沿航路交通流被阻塞的概率,为管制员决策是否允许航空器沿航路穿越对流天气提供参考是可行的。访谈数据表明,90%的参访者同意在这两个参数可得时,他们获取对流天气影响交通态势感知所需要的时间确实有所减少。     

基于统计置信度的湍流检测门限确定方法

机载气象雷达是检测飞行中湍流的重要设备,对于保障飞行的安全具有重大意义。它通过判断回波信号谱宽是否超过门限来检测湍流,关键在于检测门限的设定。将其看成一个统计问题进行解决,提出了利用统计学中置信度来设置门限的方法,根据湍流微粒的概率分布推导了置信度与检测门限的关系,并利用其进行检测门限设置。最后利用仿真的气象雷达回波信号进行了实验,实验结果表明提出的方法能够检测出实验中设置的湍流区域．验证了方法的有效性．     

An analysis and enhanced proposal of atmospheric boundary layer wind modelling techniques for automation of air traffic management

The air traffic management automation imposes stringent requirements on the weather models, in such a way that they should be able to provide reliable short-time forecasts in digital formats in almost real time. The atmospheric boundary layer is one of the regions where aircraft operation and coordination are critical and therefore atmospheric model performance is also vital. This paper presents conventional and innovative techniques to improve the accuracy in the forecasting of winds in the lower atmospheric layer, proposing mechanisms to develop better models including deterministic and stochastic simulations. Accuracy is improved by optimizing the grid, assimilating observations in cycling simulations and managing a number of ensemble members. An operation-driven post-processing stage helps to incorporate detailed terrain definitions and real-time observations without re-running the model. The improvements are checked against mesoscale weather simulations at different scales and a dedicated flight campaign. The results show good performance of the model without sensitively increasing the required throughput.