本文關(guān)鍵詞：基于混合系統(tǒng)的航空器中期沖突探測(cè)方法研究

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【摘要】：隨著空中交通流量、空中交通復(fù)雜性的增加,飛機(jī)與飛機(jī)或危險(xiǎn)區(qū)之間的沖突成為影響空中交通安全的一個(gè)主要因素。作為一項(xiàng)重要的決策支持工具,中期沖突探測(cè)將探測(cè)時(shí)間提前至數(shù)十分鐘,給予管制人員更充裕的時(shí)間進(jìn)行沖突報(bào)警和沖突解脫,降低了管制人員的工作負(fù)荷,有效保證了空中交通的安全運(yùn)行。準(zhǔn)確高效的中期沖突探測(cè)算法對(duì)于空中交通運(yùn)輸?shù)陌踩行н\(yùn)行是一個(gè)重要保障�；谥衅跊_突探測(cè)算法對(duì)于精確性、實(shí)時(shí)性和有效性的綜合要求,本文不同于確定型中期沖突探測(cè)和傳統(tǒng)概率型中期沖突探測(cè)算法,提出了一種基于隨機(jī)可達(dá)性的考慮風(fēng)擾動(dòng)的單航段中期沖突探測(cè)算法。針對(duì)中期沖突探測(cè)問(wèn)題,建立了在不同高度兩機(jī)相遇的模型。在考慮風(fēng)速以及風(fēng)擾動(dòng)引起的兩機(jī)位置相關(guān)性的基礎(chǔ)上,得到兩機(jī)相對(duì)位置的隨機(jī)差分方程。構(gòu)造弱收斂于此微分方程的馬爾科夫鏈,快速求得相對(duì)速度可變的兩機(jī)在未來(lái)數(shù)十分鐘內(nèi)任意時(shí)刻發(fā)生沖突的概率,并將算法擴(kuò)展到兩機(jī)當(dāng)前位置不明確的情況。該算法考慮各種不確定性因素引起的飛機(jī)位置誤差,計(jì)算速度快,滿足了中期沖突探測(cè)對(duì)精確性和有效性的要求。在中期沖突探測(cè)中,風(fēng)場(chǎng)在空間和時(shí)間上的相關(guān)性對(duì)沖突探測(cè)結(jié)果的影響難以確定�；谏鲜鰡魏蕉沃衅跊_突探測(cè)算法,構(gòu)造三種不同的相關(guān)性模型,在考慮各相關(guān)性模型的條件下進(jìn)行中期沖突探測(cè),比較得到的未來(lái)數(shù)十分鐘內(nèi)的沖突概率圖,分析相關(guān)性對(duì)沖突探測(cè)結(jié)果的影響,不同的相關(guān)函數(shù),得到的沖突概率不同。選擇合適的相關(guān)函數(shù)的對(duì)于中期沖突探測(cè)的可靠性是非常重要的。針對(duì)我國(guó)民航多航路特點(diǎn),基于上述研究,提出一種基于混合系統(tǒng)的多航段中期沖突探測(cè)算法,引入相關(guān)函數(shù),構(gòu)造擴(kuò)展馬爾科夫鏈過(guò)程對(duì)該混合系統(tǒng)進(jìn)行計(jì)算求解,得到考慮風(fēng)場(chǎng)相關(guān)性條件下未來(lái)幾十分鐘內(nèi)的沖突概率分布圖,仿真結(jié)果表明沖突概率跟飛機(jī)當(dāng)前位置、行速度以及選用的相關(guān)函數(shù)有關(guān)。
【關(guān)鍵詞】：空中交通安全 中期沖突探測(cè) 隨機(jī)可達(dá)性 相關(guān)性 馬爾科夫鏈 混合系統(tǒng)
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)民航大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類(lèi)號(hào)】：V328;V355.1
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第一章 緒論10-17
• 1.1 研究背景及意義10-11
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-15
• 1.2.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀11-14
• 1.2.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀14-15
• 1.3 內(nèi)容安排及主要工作15-17
• 第二章 沖突探測(cè)理論研究17-34
• 2.1 沖突探測(cè)17-20
• 2.1.1 沖突探測(cè)定義及分類(lèi)17-18
• 2.1.2 中期沖突探測(cè)18-20
• 2.2 飛行安全間隔和保護(hù)區(qū)域20-22
• 2.2.1 安全間隔20-21
• 2.2.2 保護(hù)區(qū)域21-22
• 2.3 坐標(biāo)系建立22-23
• 2.4 沖突探測(cè)方法23-31
• 2.4.1 確定型沖突探測(cè)25-28
• 2.4.2 隨機(jī)型沖突探測(cè)28-31
• 2.5 沖突概率計(jì)算31-34
• 第三章 基于隨機(jī)可達(dá)性的單航段中期沖突探測(cè)算法研究34-47
• 3.1 隨機(jī)可達(dá)性理論34-39
• 3.1.1 隨機(jī)可達(dá)性問(wèn)題建模35-36
• 3.1.2 隨機(jī)可達(dá)性問(wèn)題求解36-39
• 3.2 基于隨機(jī)可達(dá)性的單航段中期沖突探測(cè)39-45
• 3.2.1 兩機(jī)相遇運(yùn)動(dòng)過(guò)程建模39-40
• 3.2.2 構(gòu)造馬爾科夫鏈40-42
• 3.2.3 馬爾科夫鏈近似求解42-43
• 3.2.4 算例分析43-45
• 3.3 本章小結(jié)45-47
• 第四章 風(fēng)場(chǎng)相關(guān)性對(duì)中期沖突探測(cè)的影響47-57
• 4.1 風(fēng)場(chǎng)相關(guān)性47-49
• 4.1.1 風(fēng)場(chǎng)相關(guān)性概述47-48
• 4.1.2 相關(guān)性建模48-49
• 4.2 風(fēng)場(chǎng)相關(guān)性對(duì)中期沖突探測(cè)的影響49-56
• 4.2.1 兩機(jī)相遇模型49-51
• 4.2.2 計(jì)算沖突概率51-53
• 4.2.3 算例分析53-56
• 4.3 本章小結(jié)56-57
• 第五章 基于混合系統(tǒng)的多航段中期沖突探測(cè)研究57-72
• 5.1 基于混合系統(tǒng)的多航段飛行建模58-62
• 5.1.1 混合系統(tǒng)基本理論58-59
• 5.1.2 多航段飛行建模59-61
• 5.1.3 FMS修正61-62
• 5.2 隨機(jī)可達(dá)性問(wèn)題構(gòu)建62-63
• 5.3 構(gòu)造馬爾科夫鏈63-68
• 5.3.1 離散狀態(tài)間轉(zhuǎn)移概率64
• 5.3.2 離散狀態(tài)內(nèi)轉(zhuǎn)移概率64-67
• 5.3.3 馬爾科夫鏈轉(zhuǎn)移概率67-68
• 5.4 沖突概率計(jì)算68-69
• 5.5 算例分析69-71
• 5.6 本章小結(jié)71-72
• 第六章 總結(jié)與展望72-74
• 6.1 論文工作總結(jié)72-73
• 6.2 展望73-74
• 致謝74-75
• 參考文獻(xiàn)75-80
• 作者簡(jiǎn)介80

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 聶潤(rùn)兔;周惠敏;;一種適用于機(jī)動(dòng)轉(zhuǎn)彎飛行的中期沖突探測(cè)方法[J];中國(guó)民航飛行學(xué)院學(xué)報(bào);2013年06期

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7 羅世謙;馮子亮;;一種高效的中期沖突探測(cè)隨機(jī)化算法[J];計(jì)算機(jī)應(yīng)用與軟件;2010年03期

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本文編號(hào)：887113