面向对象技术在空管地理信息系统中的应用

介绍了面向对象技术的优点，将面向对象技术应用于空管的地理信息系统（GIS），对航路、航线、机场、助航地标点、管制区和地域等空中交通管制中的GIS实体进行面向对象的分析和设计，最后实现了空管GIS-航路可视化编辑子系统。     

雷达管制下进场前高度穿越对航路容量的影响分析

雷达管制条件下到场航空器需要持续下降高度,造成大量的高度层穿越,对航路容量有很大影响,对此展开分析研究具有实际价值。本文面向从巡航结束到进场点的飞行阶段,分析航空器高度穿越对航路容量的影响。首先概述国内外对航空系统容量的分析和研究现状;然后在雷达管制条件下,分析到场航空器高度变更对航路容量的影响,建立航路容量评估的简化模型;最后通过算例对模型进行仿真验证。分析结果对评估雷达管制下的航路容量具有参考价值。     

空中交通自动化管理中飞机等待队列的排序算法

西方国家对空中交通管理的研究开展很早。20世纪60年代后期,随着空中交通运输量的高速增长,原来的空中交通管制系统已经不能满足日益增长的交通量的需要,结果造成大量的航班延误,给运营部门带来很大经济损失。仅仅通过空中交通管制设施的改善(如机场的扩建,通信设备的更新)已经不能作为提高空中交通管制容量的主要增长点,而应从空中交通管制的方式入手,建立机场、终端区、航路和飞机流的数学模型,对航线航路和管制程序进行优化。在空管工作中,许多机场都会遇到在同一时间范围内,有多架飞机进出的情况。在空中交通高峰时期,空中交…     

基于交通分配的航路网络生成（英文）

航路网络是空中交通分配的载体,而交通分配是检验航路网络的依据,如何构建基于交通分配的航路网络生成便成了当前空域规划技术中的研究方向。论文基于链路预测理论、优化理论,建立了上层为航路网络生成,下层为交通分配的双层规划模型,采用基于链路预测的网络拓扑生成器和基于偏好的最优路径搜索算法进行航路网络生成,采用NSGA-Ⅲ算法进行交通分配。论文基于Python平台NetworkX复杂网络分析库,采用中国大陆空域北京和上海飞行情报区57个机场、383个航路点、635条航段组成的航路网络和187 975架次机场对交通流量进行案例仿真。通过与现有航路网络对比,交通分配运行成本下降50.624%,飞行冲突系数下降33.564%,动态非直线系数下降7.830%。     

气象与管制信息融合应用分析

充分利用气象大数据,对机场、航路及空域进行现在的或预期的气象情况的气象报告、分析、预报,通过与GIS和管制信息融合,为管制员提供机场气象实况、气象预报、重要天气及其推演的可视化信息,帮助管制员了解天气形势,直观掌握飞机与雷雨、结冰和颠簸区域的相对位置,提前做出指挥预案,从而提高航空安全和航班正常保障水平。     

终端区内点融合进近程序的运用

随着民航业快速发展,机场终端管制区域内原有的直线进近程序不能适应航班流量的急剧增加,也不便于管制员对航班的调配。本文引入国外点融合进近程序设计理念,并对该程序作详细的分类论述。结合该程序在国内应用的案例,以及国内飞行程序设计标准和管制间隔要求,讨论该程序在西南地区机场应用的可行性,并确定程序的相关参数。     

融合点进近系统分析

高密度终端区的空域资源日益紧张,为了保证终端区运行效率和安全,提出了结合精密导航技术的融合点进近系统。通过对其描述分析,并与现行运行模式进行比较,表明该系统可以大幅提高机场管制效率,具有较强的实用性。     

Windows环境下的空中交通管制模拟训练系统

随着航空运输业的飞速发展,空中交通日趋繁忙,空中交通管制在保障飞行安全,提高空域、航路和机场利用率中扮演着重要角色。特别是近十年来,新航行系统逐步实施,管制设备大量更新,管制手段不断提高,对空中交通管制人员不仅在量上需求增加,而且在质上提出了更高要求,同时对民航各大空管局、民航院校的管制员培训条件和手段进行了更新,管制员管制技能的提高成为亟待解决的问题。     

航路实施雷达管制的条件和要求

“十五”期间，空管系统建设注重“点、线（航路）、面（区域)”相结合，突出空管建设的系统化、网络化、信息化等特点。本根据京、沪、广大三角航路实施雷达管制具体情况，分析航路实施雷达管制的基本条件和要求，明确航路实施雷达管制必须以雷达及VHF覆盖为前提、各管制中心空管自动化建设为基础，拟定航路在设施上具备实施雷达管制条件的建设内容，这对今后我国东部地区逐步实施雷达管制、空域资源的合理开发和利用具有积极的促进作用。     

飞行计划冲突预探测在ATC中的应用

本介绍了在ATC(空中交通管制)系统中，按照飞行安全间隔对飞行计划的所经航线数据自动进行探测，通过计算预测冲突航路点或冲突航线段，以帮助管制员在新建计划或计划修改时及时发现飞行计划之间存在的潜在冲突，在计划准备和预调配阶段将事故隐患消除掉，确保飞行的安全。     

基于速度矢量场的无人机实时动态航路规划

针对局域动态环境中无人机实时航路规划展开研究,提出了一种基于速度矢量场的二维动态实时航路规划方法。通过建立不同空间特征区域速度场模型,实现了速度场驱动下的无人机航路规划。文中采用虚拟目标点法解决了速度矢量场航路规划局部陷阱问题;采用探测步长法,实现了无人机机动约束的融合,解决了航路可飞性问题;在动态实时规划应用中,确立了环境信息更新方法,实现了对动态环境的描述。通过仿真验证,表明速度矢量场法能够根据动态环境信息及时规避威胁到达目标点,算法具有良好的完备性和实时性,适用于局域动态环境中的快速航迹规划。     

基于复杂网络模型的航路网络特性分析（英文）

航路网络是航空运输的基本载体,挖掘其特征对航空运行效率的提高有显著意义。以2018年中国大陆1 479个航路点组成的航路网络为研究对象,结合空域结构、交通流特征以及交通流支配关系等,从复杂网络视角构建了物理航路网络、无向航路交通网络、有向航路交通网络,以及基于交通流支配关系的有向航路交通网络等4个网络模型。基于典型网络测度指标统计了不同网络的拓扑特征,并分析了典型测度指标在不同网络中所展现的差异特征,进而提出了测度指标的综合指数概念。统计结果表明,航路网络在交通流的影响下展现了更丰富的异质性,节点间的关系并不对称,不同网络中的指标分布特征有明显差异。测度指标综合指数和交通量水平的对比分析表明,某些航路点不但在多个测度指标的综合指数中有较大值且交通量繁忙;某些航路点虽然在多个测度指标的综合指数中有较大的值,但交通量不繁忙;还有一些航路点只在某一特定指标的综合指数中比较突出。为反映航路点的综合重要程度,采用K-means方法基于度综合指数、介数综合指数、接近度综合指数将航路点的重要性划分为3个级别,交通量、机场数量、航班延误等的统计结果验证了分级结果的合理性。     

基于大圆航线的RNAV航路规划

目前,航空公司在进行飞行计划的制定时,全部采用航行情报资料标注的航线网络数据,而航线网络数据是基于导航台的等角多圆锥投影得到的等角航线要素。装载有区域导航(RNAV)计算机的飞机在航行过程中采用的航线模型是简化的大圆航线。由于地空采用的航线模型不同,导致运营计划数据和实际飞行数据产生误差。利用大圆航线计算模型重新规划航路,将航路点调整到起飞机场与着陆机场构成的大圆航线上,不但降低了运营计划数据和实际飞行数据之间的误差,而且可以缩短航程,提高航空公司的运营效益。经计算,从白云机场至洛杉矶机场,调整航路点纬度以后航线距离缩短至11 728．9 km,比目前的飞行距离缩短 295．5 km,约2．46％。     

基于等高线的三维地形重建和飞行航路剖面显示

飞机近地告警(CFIT)是近年来国外民航界研究的热门课题。本文提出在地形等高线航图基础上构造民航管制雷达地形图,相比马赛克法具有更大的灵活性和精确度,并在该技术基础上实现了实时动态飞行航路剖面显示,可以让民航管制人员直观观察飞行动态,从而有效地避免飞行撞地事故。     

增强现实技术在远程塔台管制中的应用

近年来,通航机场建设得到迅速发展,远程塔台由于低成本建设周期快等特点在国外机场已经得到验证使用,也必将在未来我国的民航业推广。本文分析了国外远程塔台的技术组成和功能特点,探讨了基于增强现实(AR)技术下塔台交通管理中的应用,为将来提供更优质的管制服务打下技术基础。     

平行航路安全评估新方法(英文)

首先提出了一种平行航路安全评估新方法,即从空中交通管制的安全防护体系入手,将潜在飞行冲突看作空中相撞事故的初因事件,提炼出管制员指挥、短期冲突告警、飞行员目视避让及机载防撞系统告警四层安全防护,进而将平行航路碰撞风险问题分解为潜在飞行冲突计算和各防护层的失效概率分析.然后,推导了管制员干预次数计算模型,采用CREAM方法解决了管制员调配飞行冲突失误概率计算问题,建立了STCA防护失效和TCAS防护失效故障树模型.最后,以京沪平行航路为例进行计算,得出了雷达管制环境下的京沪平行航路碰撞风险.结果表明该航路满足安全要求.     

军用导航台的不确定性对民航飞行的影响

空军机场有活动时,开放使用的导航台具有不确定性。这种不确定性对民航飞行活动有多方面的影响,主要表现在航路政策、飞行操作和空中管制方面,并因导航台在不同的飞行阶段而有不同的影响特点。     

基于模糊评价的无人机航路点选取方法

在无基准图的无人机景象匹配过程中,提取航路点是一个关键的环节。为摆脱对单一指标和专家经验值的依赖,提出了基于模糊综合评价的航路点选取方法。首先介绍图像的颜色特征模型,并提出了基于HSV颜色直方图的视频帧间聚类方法,以实现对图像帧的分组。然后,以航路点的信息丰富性、显著性、稳定性为考量,选取了图像熵、拉普拉斯响应和完整轮廓数作为衡量候选航路点适配性的特征指标,以候选航路点对指标属性的贡献度为权重,实现自动化、无干预的航路点筛选。在此基础上,提出了一种改进的模糊综合评价模型,对各候选航路点的适配能力进行综合评定,选取每组中评价值最高的图像作为无人机返航航路点。最后,对航路点选取方法进行了仿真实验和有效性验证,实验证明本文方法能够提取出适配能力强的图像作为航路点,以保证后续景象匹配的成功率。     

民航现阶段流量控制的合理使用

流量控制就是根据航路和机场的地形、天气特点、通信导航和雷达等条件，以及管制员的技术水平和有关管制间隔的规定，对某条航路或某个机场在同一时间所容纳飞机架数加以限制。它的基本原则是以飞行前采取措施为主，飞行中采取措施为辅；飞机在地面等待为主，在空中等待为辅。合理地控制流量，及时调配飞行冲突，才能使各架飞机之间保持规定的安全间隔和高度差，防止飞机与飞机、飞机和障碍物相撞，保证空中飞行秩序正常、有序。一、流量控制的原因造成流量控制主要有两个因素：一是人为因素，二是客观因素，其中后者占据较大的比重。1．人…     

纯星基导航飞行程序应用研究

本文通过剖析塔城机场运行纯星基导航运行带来的优势：节约投资、缩短机场改扩建建设周期、提高机场运行效率等，以及面临的问题：低温、信号完好性等，研究纯星基导航飞行程序在未来应用的方向，如结合RNP AR、PMS（点融合）、CCO/CDO、GLS飞行程序与北斗导航系统等，有着广阔的应用空间。