轻型无人机与飞机风挡碰撞风险研究(英文) |
| |
引用本文: | 张柱国,陆晓华,张迎春,李玉龙,张洪海.轻型无人机与飞机风挡碰撞风险研究(英文)[J].南京航空航天大学学报(英文版),2023(5):534-546. |
| |
作者姓名: | 张柱国 陆晓华 张迎春 李玉龙 张洪海 |
| |
作者单位: | 1. 西北工业大学航空学院;2. 中国民航上海航空器适航审定中心;3. 南京航空航天大学民航学院 |
| |
基金项目: | supported by the National Natural Science Foundation of China (No.71971114); |
| |
摘 要: | 随着无人机应用的快速增长,机场附近和空域已发生了很多重大航空事故和危险征候,无人机的无序飞行对航空运输安全构成了巨大的潜在威胁。以典型轻型无人机和某型商用飞机及其风挡为研究对象,通过有限元仿真方法得到无人机在最严酷姿态下与飞机风挡最薄弱位置碰撞损伤等级及相应的冲击能量区间,以此保守划分损伤严重性等级。在无空中交通指挥干预的情况下无人机与飞机相互独立运动,考虑两机之间的水平最小安全间隔、侧向最小安全间隔以及垂直最小安全间隔的联合约束,通过蒙特卡洛仿真得到无人机与飞机的碰撞概率,并确定碰撞可能性等级。基于损伤严重性等级和碰撞可能性等级的不同组合形成无人机与飞机风挡碰撞的较为保守的定性风险矩阵。研究结果总体表明:在120 m飞行高度下,两机距离超过3 600 m且在典型的俯仰角和航向角工况下发生碰撞风险及其损伤程度较小,否则发生碰撞风险较大且损伤程度较严重。研究结果为无人机的规范性设计制造、局方对无人机运行管控的政策制定以及无人机与载人飞机在同一空域运行的风险评估提供理论依据和实践参考。
|
关 键 词: | 无人机 飞机风挡 碰撞概率 损伤严重性 能量等级 风险矩阵 |
|
|