機(jī)場是航空運(yùn)輸系統(tǒng)的重要組成部分,也是連接空中與地面交通的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)場面運(yùn)行的不確定性大、資源利用率低,難以適應(yīng)不斷增加的航空運(yùn)輸需求。在高級地面運(yùn)動(dòng)引導(dǎo)控制系統(tǒng)與機(jī)場協(xié)同決策機(jī)制的推動(dòng)下,基于精確四維滑行軌跡的場面運(yùn)行方式開始成為新的發(fā)展方向。本文在深入分析現(xiàn)有研究的基礎(chǔ)上,對四維滑行軌跡規(guī)劃與執(zhí)行階段的問題進(jìn)行了系統(tǒng)研究,提出一套完整無沖突四維滑行軌跡生成方法,并構(gòu)建仿真系統(tǒng)對引導(dǎo)誤差進(jìn)行分析、驗(yàn)證四維軌跡引導(dǎo)的可行性,同時(shí)進(jìn)一步發(fā)展和完善了軌跡監(jiān)視與擾動(dòng)恢復(fù)方法。第一,提出了一種無沖突時(shí)限滑行路徑搜索方法,為進(jìn)一步生成完整四維滑行軌跡提供了基礎(chǔ)。時(shí)限滑行路徑在傳統(tǒng)路徑基礎(chǔ)上增加了控制點(diǎn)到達(dá)時(shí)間限制。為避免節(jié)點(diǎn)-路段模型的不確定性,利用虛擬區(qū)域劃分保留交叉口區(qū)域的道路中線結(jié)構(gòu),并對區(qū)域劃分模型進(jìn)一步抽象,提高路徑搜索效率。為生成無沖突、高效、流暢的時(shí)限滑行路徑,通過區(qū)域時(shí)間窗約束規(guī)避滑行沖突,通過最小化滑行時(shí)間提高運(yùn)行效率,并引入最大通行時(shí)間約束減少滑行過程中的等待。為確定最優(yōu)路徑,引入控制點(diǎn)到達(dá)時(shí)間窗與路徑支配關(guān)系判定規(guī)則,并提出一種基于A*原理的路徑搜索算法。該算法也為帶有... 

【文章來源】：南京航空航天大學(xué)江蘇省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：154 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

滑行道建模第二層抽象過程示意圖

數(shù)據(jù)集NKG LHR PVG未找到可行解的航空器數(shù)量 0 0 0平均滑行油耗 (kg) 38.7 41.1 46.9圖 3.9 展示了基于 3.3 節(jié)數(shù)學(xué)啟發(fā)式算法得到的可行滑行參考速度（初始可行解）所需的油耗，以及利用非線性求解器對初始解優(yōu)化后（最終解）所需的油耗，分別對應(yīng)圖中數(shù)據(jù)點(diǎn)的縱、橫坐標(biāo)值。當(dāng)離線計(jì)算的無阻礙參考速度恰好能夠滿足控制點(diǎn)到達(dá)時(shí)間窗約束，或通過在起始位置增加等待時(shí)間能夠使無阻礙參考速度滿足控制點(diǎn)到達(dá)時(shí)間窗約束時(shí)，數(shù)學(xué)啟發(fā)式算法能夠自動(dòng)確定最小的等待時(shí)間并返回?zé)o阻礙參考速度。在這種情況下，無需對初始可行解進(jìn)行再次優(yōu)化，初始可行解的油耗即為最終油耗，對應(yīng)的數(shù)據(jù)點(diǎn)將落在圖 3.9 的對角線上。當(dāng)離線計(jì)算的無阻礙參考速度不能滿足所有控制點(diǎn)到達(dá)時(shí)間窗約束，同時(shí)也不能通過增加等待時(shí)間使無阻礙參考速度滿足控制點(diǎn)到達(dá)時(shí)間窗約束時(shí)，本章方法將快速生成可行的滑行參考速度，并在此基礎(chǔ)上利用非線性優(yōu)化技術(shù)搜索（局部）最優(yōu)解；當(dāng)初始可行解能夠被進(jìn)一步優(yōu)化時(shí)，數(shù)據(jù)點(diǎn)將落在圖 3.9 對角線左上方區(qū)域中。

圖 4.8 滑行路徑為體現(xiàn)實(shí)際情況下不同飛行員的駕駛行為時(shí)間 。為較好地反映實(shí)際駕駛過程中反 2ln , [154]，其概率密度函數(shù)為： 1p 仿真過程中取 1.69， 0.2，得到如圖中曲線為對數(shù)正態(tài)分布的概率密度函數(shù)。需時(shí)間，圖 4.9 中將反應(yīng)時(shí)間過大的數(shù)據(jù)點(diǎn)隨機(jī)


本文編號：2955795