飞行程序发布订阅服务Petri网建模分析

发布订阅服务是未来航行情报管理所面临的主要问题之一。利用UML建立了飞行程序发布订阅概念模型,刻画了系统需求和发布订阅的具体过程。建立了相应的Petri网模型,通过可达树分析和P不变量分析得出所建Petri网模型的有界性、守衡性和活性,从而证明了概念模型的正确性和有效性。     

基于粒子群算法的飞行冲突解脱问题

自由飞行可有效解决航线日益加剧的拥挤问题,但同时也增加了管制员管制监控的难度,从而使飞行冲突探测和解脱成为自由飞行的关键问题。粒子群算法（particleswaITn0ptimization）是一种群智能优化算法,尝试将其应用于飞行冲突解脱问题,构造了适合飞行冲突解脱问题的粒子表达方式,建立了冲突解脱问题的粒子群算法,成功解决了飞行冲突,并将其运行结果与遗传算法结果作了对比试验。实验结果表明。粒子群算法是求解飞行冲突解脱问题的一个较好方案。     

基于本体的陆空通信风险识别与分析方法

陆空通信是实施空中交 通管制的重要手段,也是民航空管运行中造成不安全事件的重要因素之一。提出针对陆空通信 危险识别与分析的系统参量和引导词,应用BPMN和HAZOP模型识别与分析陆空通信危险偏差 。建立陆空通信风险识别与分析本体模型。构建概念之间的TBox描述逻辑关系和推理,案例 推理证明了方法的有效性。该方法能够实现规范化、术语化风险描述和归类,避免通过自然 语言进行风险识别与分析的缺点,为更有效地进行风险项分析提供科学分类和统计依据。     

基于SPN的近距平行跑道容量建模与分析

跑道理论容量计算是机场容量评估的一项重要内容。传统方法是针对跑道实际运行情况建立特定的数学模型进行粗略计算,本研究则采用随机Petri网(stochastic Petri net,SPN)建立通用的近距平行跑道运行模型,通过同构马尔科夫链,建立系统稳态概率表达式,进而建立跑道容量数学模型。在此基础之上,将跑道容量的影响因素映射成相应变迁的激发率,通过对激发率的调整,实现了不同条件下交替起降近距平行跑道容量的计算与分析。与传统方法相比,该方法所建模型可复用性强,参数调整更为灵活,为跑道理论容量的计算与分析提供了新的解决方案。     

面向塔台模拟的飞机起飞行为计算模型

飞机起飞行为的逼真模拟是塔台视景仿真中不可忽视的重要问题.针对当前塔台模拟中飞机起飞行为仿真存在的不足,建立了基于FlightGear的较为完整的数据支持环境,通过进一步计算获得了飞机起飞过程中的典型参数,构成了飞机起飞行为特征库,提出了基于行为特征库的可组构仿真模式,最后建立了面向视景驱动的运动方程.     

航班起飞和着陆的微观仿真模型研究

起飞和着陆过程的微观仿真是提高跑道运行仿真逼真度的关键技术之一。详细分析了起降过程仿真各阶段的运动特征,提出了基于运动方程和气动模型的计算机仿真模型。通过仿真实验说明该模型能正确表现航班起飞和着陆的微观运动过程,准确反映特征运动及其发生时刻。该模型在容量评估、跑道运行管理和塔台管制仿真中具有广泛的应用前景。     

基于本体的空管系统防护分析研究与应用

由于空管工作任务的特殊性,对安全要求很高.为了提升空管系统防护水平,提出了一种基于本体的空管系统防护分析方法.基于防护性质的不同,将系统防护分为预防性防护、恢复性防护和事故减轻性防护,建立了空管系统防护模型.根据空管系统防护模型构建了空管系统防护本体,并自定义推理语句,实现空管系统防护分析的智能化.最后以乌伯林根空难为例详细说明了空管系统防护分析过程,并编写软件加以实现,验证了方法的有效性和可行性.     

一种适用于中期冲突探测的概率型算法

借鉴飞机沿航迹误差服从正态分布这一经典结论,对飞机沿航迹方向运动进行建模,根据同高度两架飞机的相遇几何约束,建立适当的直角坐标系表示两架飞机的位置,构造椭圆形冲突区域,并在此基础上提出了一种针对同高度两条交叉航路的中期冲突探测的概率型算法,然后结合仿真曲线分析了各影响因素与冲突概率之间的关系.结果表明:该算法对于15～20 min预测时间范围的冲突探测可以取得良好地效果;相同条件下,两条航线夹角越大,探测精度越高.同时与以往的随机化算法相比,该算法具有计算方法简单、计算速度快、计算结果精度高等优点.最后将该算法推广至可适用于由多个航路段组成的航路之间的冲突探测,从而使该算法具有更广泛的应用性.     

互操作模式下4D航迹数据建模与分析

未来ATC的发展是以航迹为对象从管制意图出发并配备相应的间隔.实时动态地掌握航空器与航空器之间的位置;依据美国Next-Gen空中交通管理系统的4D航迹应用规划,针对4D航迹的数据内容借助UML和XML Schema完成了4D航迹的数据建模,并给出了4D航迹互操作模式下的发布订阅模型；通过对该模型的QoS(quality of service)数据同步的分析,可有效地规范4D航迹互操作模式下的数据交换.     

面向空管安全系统中人为因素的本体建模分析

人为因素在空管安全系统中是导致不安全事件发生的关键因素;本体作为一种概念化的明确的规范说明,是对客观存在的概念和关系的描述,本研究将本体建模引入空管安全系统中,提出了一种基于本体的提取关键因素的分析方法,对影响空管安全的关键因素——人为因素,进行了本体形式化的描述,构建了人为因素本体模型,并通过实验对不安全事件中的人为差错进行本体模型分析;通过本体建模挖掘出不安全事件内在的、隐舍的逻辑关系,从而为降低或避免不安全事件的发生提供了科学依据。