基于混杂系统模型的航空器4D航迹推测

为实现对未来大流量、高密度、小间隔条件下空域实施管理,4D航迹推测是国内新一代空管自动化系统最为核心的一项技术。首先基于飞行剖面不同飞行阶段的航空器动力学模型,构造了在不同飞行阶段之间转移,而在同一阶段航空器重量、校正空速、高度和距离等状态连续变化的混杂系统模型。通过温度和风速风向修正航空器真空速及地速,利用混杂系统递推法求解航空器4D航迹。实际算例表明,本文提出的混杂系统模型推测得到的水平航迹和垂直剖面能够准确地反映航空器的飞行状态变化,单架航空器4D航迹推测计算时间可以控制在2 s以内。     

驾驶舱自动化与人的因素

航空器驾驶舱自动化在提高飞行效率和改善飞行安全方面做出了贡献.然而,它也带来了一系列的飞行事故.本文主要对自动化与飞行安全的关系进行了讨论.首先分析了驾驶舱自动化系统在使用过程中存在的潜在问题,并分析了飞行员与自动化分别扮演何种角色以及在此条件下的飞行员的自动化意识,然后对自动化设计、人机界面、正确对待自动化以及加强飞行员培训等方面提出了建议,以确保交互式系统的安全性、功能性、高效性和可用性,以此来提高飞行安全.     

在危险天气条件下预计航空器到达时间算法研究

主要研究了在危险天气条件下,在航空器可能的机动情况下,计算航空器在跑道或在最后进近点的预计到达时间问题.这个问题解决在雷达管制空域下,协助管制中心自动化系统在危险天气条件下,计算航空器的预计到达时间.我们通过一个概率模型和一个信息嵌入的最佳路径图(OPM)来解决预计到达时间问题,其中设计危险天气避让算法来建立最佳路径图.危险天气避让算法考虑的路径是从起始进近定位点到跑道的路径.该问题还要考虑各种限制,如航空器机动性限制,飞行员与管制员工作量的考虑,空中交通管制进离场走廊的限制等等.     

连续下降运行中的飞行冲突预测与解脱算法

针对连续下降运行（Continuous descent operation,CDO）中的航空器冲突预测与解脱策略问题,构建了四维航迹（Four-dimensional trajectory,4DT）预测模型,实现飞行冲突的准确预测;以燃油消耗量、冲突时长为优化目标,以航空器在连续下降运行时的飞机速度、下降轨迹角（Descent path angle,DPA）为优化变量,基于多目标遗传算法NSGA-Ⅱ实现飞行冲突解脱。最后以某终端区内多机CDO飞行为例进行冲突预测和解脱,分析了优化目标权重系数对空域内平均耗油量和优化变量影响。结果表明,给出的解脱算法可以实现终端空域内的多机无冲突连续下降运行。与优化前相比,20架飞机的平均耗油节约了11 kg/架,空域内飞机之间的飞行冲突累积时间从984 s减少到0,即消除了飞行冲突。研究结果有助于实现空域内多机无冲突连续下降运行,提高CDO在繁忙机场的实施率和运行效果。     

空管自动化系统中飞行数据的处理

空管自动化系统中飞行数据的处理通过飞行数据处理模块(FDP)来实现。FDP模块通过接收航空器飞行进程中的多种信息并加以集成，实现对飞行计划和飞行数据的计算与推算，提供飞机准确的位置信息。本文对FDP主要功能作一简介。     

基于微分Petri网的民机航迹演化通用模型构建

为实现对未来大流量、高密度、小间隔条件下的空域实施管理,在战略航迹规划阶段,提出了一种模块化的战略航迹演化通用模型。建立了不同航段之间航空器状态动态切换的一类宏观Petri网演化模型,以及同一航段内航空器速度和高度两种特征参数值连续变化的3类微观Petri网演化模型。根据航空器特征参数值转化的4种不同形式并基于航空器全飞行剖面的混杂运行特性,运用微分Petri网理论,定义了航空器的4种演化模式,通过组合各种演化模式得到了3种航空器基本演化模型。在满足航空器性能约束的前提下,通过设定10个航段及15个高度和速度预设值,得到了全飞行剖面下各特征参数的演化图。结果表明,所设计的演化模型增强了航迹预测模型的通用性,能够反映航空器在水平剖面和垂直剖面内的状态变化。     

私人消费是通航发展的未来支撑

<正>通用航空范畴很广,从定义讲,是使用民用航空器从事公共航空运输以外的民用航空活动,包括工农业生产作业飞行,企业和个人的商务或娱乐飞行,飞行培训、医疗救援、气象探测等公益飞行活动,领域庞杂。而不同性质的飞行所使用的航空器也多种多样,既有单发、多发活塞飞机,也有涡桨、涡扇飞机。在中国,随着通航产业的不断发展,在传统的工农业作业和飞行培训之外,空中游览以及短途客货     

基于分类与优化的进场航空器调度方法

为兼顾进场运行效率与管制工作经验,提出了一种基于分类与优化的进场调度方法。在分析进场管制特点的基础上,将进场排序问题转化为机器学习领域的分类问题,并构建随机森林分类器预测航空器着陆次序;利用综合得分机制和滑动时间窗实现进场航空器动态在线排序;针对预测着陆次序建立多目标优化模型,实现着陆时间优化;采用长沙黄花机场3组繁忙时段的进场运行数据,验证方法的可行性。结果表明：随机森林分类器预测着陆次序与实际着陆次序高度吻合,正确率达到99.00%以上;相比于传统先到先服务策略,本文方法减少了平均延误时间、平均飞行时间、最大飞行时间、最大延误时间和着陆位置变动次数;相比于常规优化方法,本文方法能够在保障优化指标的基础上,将航空器着陆位置变动由12次降为2次。     

低空空域航空器飞行安全分析(英文)

我国低空空域即将开放,通用航空飞行数量将大幅度提高,该空域内航空器能否安全飞行以及确定安全飞行的条件是急需解决的问题.本文在此背景下,基于国际民航组织标准和我国民航局规定,采用看见避让(See and Avoid)原则,在飞行规则、能见度要求、反应时间、航空器速度以及盘旋坡度角或航空器爬升角度等约束条件下,根据航空器动力学原理,建立了同高度对头飞行冲突和交叉飞行冲突的冲突避让轨迹数学模型.定量角度分析低空空域航空器飞行以满足安全间隔的条件,最后采用Matlab软件进行分析.结果表明,低空空域航空器同高度对头相遇安全避让需满足一定的飞行条件,而同高度交叉相遇飞行的航空器能够安全解脱冲突.     

基于飞行模拟机操纵系统的仿真研究

飞行模拟机操纵负荷系统是飞行模拟机的重要组成部分,向飞行员提供逼真的力感模拟.本文详细地阐述了可逆的飞行操纵系统仿真和不可逆的飞行操纵系统仿真.