發(fā)布時間：2018-08-30 11:17

【摘要】：由于機載防撞系統(tǒng)(TCAS)是針對具有較大垂直高度變化率的大型飛機設計的,系統(tǒng)設定條件和與之相關的解脫建議并不能適用于通航飛機。針對通用航空的防撞問題,提出了一種基于馬爾可夫決策過程(MDP)的防撞邏輯設計方法。首先,將飛機空中相遇過程的動態(tài)模型轉換為離散轉移函數;然后,基于防撞系統(tǒng)結果事件末端效用函數進行MDP建模,采用動態(tài)規(guī)劃方法導出了最優(yōu)防撞邏輯的迭代方程;最后,給出了通航飛機最優(yōu)化防撞邏輯的設計流程并對最優(yōu)防撞邏輯進行了計算機仿真。仿真結果表明,通過調整效用比參數可以在保證安全性能的同時有效降低系統(tǒng)告警率。在垂直相遇高度小于30 m的相遇過程占比高達18%的情況下,當告警率大于0.85時系統(tǒng)的碰撞概率僅為2.88×10-4左右。該設計方法對我國在低空空域通用飛機防撞系統(tǒng)的研究具有一定的參考價值。
[Abstract]:Since the airborne collision prevention system (TCAS) is designed for large aircraft with a high vertical altitude change rate, the system setting conditions and the associated relief recommendations are not applicable to aircrafts. In order to solve the collision prevention problem of general aviation, a design method of collision prevention logic based on Markov decision process (MDP) is proposed. Firstly, the dynamic model of the aerial encounter process is transformed into a discrete transfer function, then the MDP model is built based on the end utility function of the collision prevention system, and the iterative equation of the optimal collision prevention logic is derived by using the dynamic programming method. Finally, the design flow of the optimal collision logic for navigable aircraft is given and the computer simulation of the optimal anti-collision logic is carried out. The simulation results show that the system alarm rate can be effectively reduced by adjusting the utility ratio parameters while ensuring the security performance. When the vertical encounter height is less than 30 m, the collision probability of the system is only 2.88 脳 10 ~ (-4) when the alarm rate is greater than 0.85. This design method has certain reference value for the research of general aircraft collision prevention system in low-altitude airspace in our country.
【作者單位】： 電子科技大學自動化工程學院;西南民族大學電氣信息工程學院;成都大學電子信息工程學院;成都海姆達爾科技有限公司;
【基金】：國家自然科學基金資助項目(61374190)
【分類號】：V241;V328

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本文編號：2212901