CAVS可用性預(yù)測理論研究
發(fā)布時間:2021-06-13 21:58
駕駛艙交通信息顯示(CDTI)輔助目視間隔(CAVS)是一種基于ADS-B IN監(jiān)視信息的飛行運(yùn)行應(yīng)用,在目視進(jìn)近階段CAVS幫助駕駛員與加裝ADSB OUT/IN的前序航空器(TTF)保持目視間隔。CAVS運(yùn)行基于全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng),并對其精度、完好性等提出嚴(yán)格的要求。美國利用ADS-B技術(shù)結(jié)合衛(wèi)星技術(shù)對實(shí)施ADS-B運(yùn)行航路進(jìn)行ADS-B可用性預(yù)測,判斷ADS-B是否可用。本文針對CAVS可用性預(yù)測,主要做了以下工作。首先,本文介紹了GNSS及ADS-B的基本工作原理,針對CAVS功能和運(yùn)行方式進(jìn)行了簡要介紹,深入研究導(dǎo)航位置精度和完好性這兩個重要參數(shù),并對其進(jìn)行仿真計算。然后,分析研究QAR與ADS-B空地數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)性,建立實(shí)施CAVS運(yùn)行的評估方法,完成CAVS監(jiān)視應(yīng)用界面仿真。對空地數(shù)據(jù)仿真分析,得到該數(shù)據(jù)可以滿足CAVS運(yùn)行數(shù)據(jù)質(zhì)量一致性要求,并對試飛數(shù)據(jù)進(jìn)行水平、航向道和下滑道偏差分析,分析比較TCAS和CAVS最小運(yùn)行間隔的范圍。最后,對CAVS運(yùn)行建立碰撞風(fēng)險模型,結(jié)合預(yù)測的導(dǎo)航性能數(shù)據(jù)計算出碰撞概率,分析和驗(yàn)證基于預(yù)測數(shù)據(jù)下CAVS應(yīng)用的間隔安全性。
【文章來源】:中國民用航空飛行學(xué)院四川省
【文章頁數(shù)】:77 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
CAVS運(yùn)行流程圖
10式中,uδt為接收機(jī)鐘差,c代表光速。假設(shè)接收機(jī)測得n顆衛(wèi)星的距離,便可通過式(2.1)方程組計算得到接收機(jī)坐標(biāo)位置,該方程式有接收機(jī)三維位置坐標(biāo)與時鐘差四個未知數(shù)。通過四個或四個以上的方程,利用最小二乘法或卡爾曼濾波可以解出上述四個未知數(shù),便可獲得接收機(jī)位置坐標(biāo),如圖2.1所示。圖2.1GNSS定位原理2.1.2ADS-B工作原理ADS-B是廣播式自動相關(guān)監(jiān)視的英文縮寫。ADS-B包含以下含義:自動(Automatic):全天候運(yùn)行,無需職守;相關(guān)(Dependent):它只需要于依賴精確GNSS定位數(shù)據(jù);監(jiān)視(Surveillance):監(jiān)視(獲得)飛機(jī)位置、高度、速度、航向、識別號和其它信息;廣播(Broadcast):無需應(yīng)答,飛機(jī)之間或與地面站互相廣播各自的數(shù)據(jù)信息。ADS-B的機(jī)載功能可以分為兩類:發(fā)送(OUT)消息和接收(IN)消息。ADS-BOUT是指航空器以一定的周期向其它航空器或地面空中管制員發(fā)送飛機(jī)位置信息和其它附加信息,包括飛機(jī)識別信息、位置、高度、速度、方向和爬升率。OUT是機(jī)載ADS-B設(shè)備的基本功能,地面站通過接收飛機(jī)機(jī)載ADS-B設(shè)備發(fā)送的OUT信息,監(jiān)視空中交通狀況信息,起到類似于雷達(dá)監(jiān)視且優(yōu)于雷達(dá)監(jiān)視的功能。工作原理圖2.2所示。
11ADS-BIN是指本航空器接收周圍航空器發(fā)送的ADS-BOUT信息或地面服務(wù)設(shè)備發(fā)送的信息,結(jié)合自身位置可以計算獲得自身航空器周邊的交通狀況,為機(jī)組提供運(yùn)行支持。ADS-BIN的一個典型應(yīng)用是機(jī)組通過交通信息駕駛艙顯示屏(CDTI)獲知其他運(yùn)行中的航空器具體情況。ADS-BIN設(shè)備的加裝為飛行員提高交通意識,提供檢測沖突、確定四維沖突和協(xié)助避免沖突的能力,進(jìn)而提高飛行安全性。其功能原理如圖2.3所示。圖2.2ADS-BOUT工作原理示意圖圖2.3ADS-BIN工作原理示意圖ADS-BIN監(jiān)視應(yīng)用主要包括:增強(qiáng)目視搜索(EVAcq)、基本空中情景意識(AIRB)、進(jìn)近目視間隔(VSA)、基本場面情景意識(SURF)、高度層變更程序(ITP)、ADS-B交通咨詢系統(tǒng)(ATAS)和CDTI輔助目視間隔(CAVS)等。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]不同運(yùn)行模式下的遠(yuǎn)距平行跑道容量研究[J]. 孫海勇,劉裕旭. 航空計算技術(shù). 2019(05)
[2]ADS-B監(jiān)視技術(shù)功能探討及特點(diǎn)分析——基于1090ES數(shù)據(jù)鏈[J]. 高永剛. 現(xiàn)代商貿(mào)工業(yè). 2018(04)
[3]平行跑道運(yùn)行模式對終端區(qū)交通流特性的影響研究[J]. 張洪海,范圍,廖志華,蔣京芩. 交通運(yùn)輸系統(tǒng)工程與信息. 2017(03)
[4]ADS-B采用雷達(dá)管制間隔標(biāo)準(zhǔn)的分析研究[J]. 萬光潔. 中國西部科技. 2011(31)
[5]GPS衛(wèi)星坐標(biāo)計算及幾何精度因子[J]. 廖春招. 礦山測量. 2011(04)
[6]基于CAP模型的ADS-B管制間隔標(biāo)準(zhǔn)評估[J]. 陳亞青,劉懿,李士剛. 科學(xué)技術(shù)與工程. 2011(17)
[7]一種使用ADS-B實(shí)施3海里管制間隔的安全性算法分析[J]. 黃晉. 科技管理研究. 2010(13)
[8]衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)HDOP和VDOP的研究[J]. 張淼艷,張軍,朱衍波. 遙測遙控. 2009(02)
[9]基于灰色粒子群算法的可靠性穩(wěn)健優(yōu)化設(shè)計[J]. 劉仁云,張義民,于繁華. 吉林大學(xué)學(xué)報(工學(xué)版). 2006(06)
[10]ADS-B在歐洲[J]. 王魯杰. 空中交通管理. 2006(11)
碩士論文
[1]基于ADS-B IN的ITP監(jiān)視理論研究[D]. 王秋拾.中國民用航空飛行學(xué)院 2019
[2]基于ADS-B技術(shù)的通航飛行器風(fēng)險分級方法研究[D]. 霍佳楠.河北科技大學(xué) 2017
[3]1090ES和UAT模式下ADS-B信號數(shù)字接收機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 李珂.哈爾濱工程大學(xué) 2014
[4]民機(jī)TCAS機(jī)動策略與仿真研究[D]. 沈佳峰.上海交通大學(xué) 2011
[5]實(shí)際導(dǎo)航性能(ANP)算法研究[D]. 郭磊.中國民航大學(xué) 2010
[6]平行跑道安全間隔評估模型研究[D]. 張秀輝.中國民航大學(xué) 2008
本文編號:3228418
【文章來源】:中國民用航空飛行學(xué)院四川省
【文章頁數(shù)】:77 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
CAVS運(yùn)行流程圖
10式中,uδt為接收機(jī)鐘差,c代表光速。假設(shè)接收機(jī)測得n顆衛(wèi)星的距離,便可通過式(2.1)方程組計算得到接收機(jī)坐標(biāo)位置,該方程式有接收機(jī)三維位置坐標(biāo)與時鐘差四個未知數(shù)。通過四個或四個以上的方程,利用最小二乘法或卡爾曼濾波可以解出上述四個未知數(shù),便可獲得接收機(jī)位置坐標(biāo),如圖2.1所示。圖2.1GNSS定位原理2.1.2ADS-B工作原理ADS-B是廣播式自動相關(guān)監(jiān)視的英文縮寫。ADS-B包含以下含義:自動(Automatic):全天候運(yùn)行,無需職守;相關(guān)(Dependent):它只需要于依賴精確GNSS定位數(shù)據(jù);監(jiān)視(Surveillance):監(jiān)視(獲得)飛機(jī)位置、高度、速度、航向、識別號和其它信息;廣播(Broadcast):無需應(yīng)答,飛機(jī)之間或與地面站互相廣播各自的數(shù)據(jù)信息。ADS-B的機(jī)載功能可以分為兩類:發(fā)送(OUT)消息和接收(IN)消息。ADS-BOUT是指航空器以一定的周期向其它航空器或地面空中管制員發(fā)送飛機(jī)位置信息和其它附加信息,包括飛機(jī)識別信息、位置、高度、速度、方向和爬升率。OUT是機(jī)載ADS-B設(shè)備的基本功能,地面站通過接收飛機(jī)機(jī)載ADS-B設(shè)備發(fā)送的OUT信息,監(jiān)視空中交通狀況信息,起到類似于雷達(dá)監(jiān)視且優(yōu)于雷達(dá)監(jiān)視的功能。工作原理圖2.2所示。
11ADS-BIN是指本航空器接收周圍航空器發(fā)送的ADS-BOUT信息或地面服務(wù)設(shè)備發(fā)送的信息,結(jié)合自身位置可以計算獲得自身航空器周邊的交通狀況,為機(jī)組提供運(yùn)行支持。ADS-BIN的一個典型應(yīng)用是機(jī)組通過交通信息駕駛艙顯示屏(CDTI)獲知其他運(yùn)行中的航空器具體情況。ADS-BIN設(shè)備的加裝為飛行員提高交通意識,提供檢測沖突、確定四維沖突和協(xié)助避免沖突的能力,進(jìn)而提高飛行安全性。其功能原理如圖2.3所示。圖2.2ADS-BOUT工作原理示意圖圖2.3ADS-BIN工作原理示意圖ADS-BIN監(jiān)視應(yīng)用主要包括:增強(qiáng)目視搜索(EVAcq)、基本空中情景意識(AIRB)、進(jìn)近目視間隔(VSA)、基本場面情景意識(SURF)、高度層變更程序(ITP)、ADS-B交通咨詢系統(tǒng)(ATAS)和CDTI輔助目視間隔(CAVS)等。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]不同運(yùn)行模式下的遠(yuǎn)距平行跑道容量研究[J]. 孫海勇,劉裕旭. 航空計算技術(shù). 2019(05)
[2]ADS-B監(jiān)視技術(shù)功能探討及特點(diǎn)分析——基于1090ES數(shù)據(jù)鏈[J]. 高永剛. 現(xiàn)代商貿(mào)工業(yè). 2018(04)
[3]平行跑道運(yùn)行模式對終端區(qū)交通流特性的影響研究[J]. 張洪海,范圍,廖志華,蔣京芩. 交通運(yùn)輸系統(tǒng)工程與信息. 2017(03)
[4]ADS-B采用雷達(dá)管制間隔標(biāo)準(zhǔn)的分析研究[J]. 萬光潔. 中國西部科技. 2011(31)
[5]GPS衛(wèi)星坐標(biāo)計算及幾何精度因子[J]. 廖春招. 礦山測量. 2011(04)
[6]基于CAP模型的ADS-B管制間隔標(biāo)準(zhǔn)評估[J]. 陳亞青,劉懿,李士剛. 科學(xué)技術(shù)與工程. 2011(17)
[7]一種使用ADS-B實(shí)施3海里管制間隔的安全性算法分析[J]. 黃晉. 科技管理研究. 2010(13)
[8]衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)HDOP和VDOP的研究[J]. 張淼艷,張軍,朱衍波. 遙測遙控. 2009(02)
[9]基于灰色粒子群算法的可靠性穩(wěn)健優(yōu)化設(shè)計[J]. 劉仁云,張義民,于繁華. 吉林大學(xué)學(xué)報(工學(xué)版). 2006(06)
[10]ADS-B在歐洲[J]. 王魯杰. 空中交通管理. 2006(11)
碩士論文
[1]基于ADS-B IN的ITP監(jiān)視理論研究[D]. 王秋拾.中國民用航空飛行學(xué)院 2019
[2]基于ADS-B技術(shù)的通航飛行器風(fēng)險分級方法研究[D]. 霍佳楠.河北科技大學(xué) 2017
[3]1090ES和UAT模式下ADS-B信號數(shù)字接收機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 李珂.哈爾濱工程大學(xué) 2014
[4]民機(jī)TCAS機(jī)動策略與仿真研究[D]. 沈佳峰.上海交通大學(xué) 2011
[5]實(shí)際導(dǎo)航性能(ANP)算法研究[D]. 郭磊.中國民航大學(xué) 2010
[6]平行跑道安全間隔評估模型研究[D]. 張秀輝.中國民航大學(xué) 2008
本文編號:3228418
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