有人无人融合运行下空域容量评估方法研究

远程遥控航空器(Remotely Piloted Aircraft,RPA)在有人机空域的融合运行是航空业当前面临复杂挑战之一。为能够让RPA和传统飞机在非隔离空域运行,需要解决RPA融合运行下的空域容量评估问题。基于AirTop仿真平台,结合空域冲突数量及其严重性、扇区平均飞行时间及距离、管制负荷等空域运行性能指标评估RPA融合运行将如何影响空域性能,并在此基础上提出了新的有人无人融合运行下的空域容量评估方法,通过识别扇区流量与管制负荷曲线上的突变并结合目标安全水平来确定不同融合比下理论扇区饱和容量值。研究结果得出不同有人无人航空器融合比下的理论扇区容量。

确定性空域容量约束下的区域流量管理优化模型

为解决区域内空中交通拥挤问题,以最小化总权重延误和最小化区域外权重延误为优化目标,通过决策偏好参数关联两个优化目标,在确定性扇区容量约束的基础上,增加了流量尾随间隔限制约束和扇区最大允许延误时间约束,构建了满足区域性流量管理实际运行约束条件的基于时间计量的流量管理整数规划模型.选取中南区域的实际空域和航班计划数据,采用CPLEX优化软件求解模型.结果表明:目标函数中的决策偏好参数能调节两个优化目标;新增的约束条件能满足实际运行需求和保证策略的可实施性,即在实施生成的策略时不产生额外的管制员工作负荷.

基于ARMA模型的空域容量评估方法研究

空域容量是空域管制服务保障能力的重要指标之一,其准确预测和评估对安排航班时刻、实施管制服务具有参考价值。根据管制员工作负荷的自相关增长规律,首次提出了基于自回归移动平均(Autoregressive moving average,ARMA)模型的空域容量评估方法。以国内西部某机场为例进行空域容量评估研究,通过仿真验证,ARMA模型很好地评估了空域容量,证明了方法的有效性。

空域容量评估研究综述

空域容量评估是实施空中交通流量管理、充分利用空域资源的重要依据,有必要对空域容量进行科学、客观的评估。本文介绍了空域容量评估的背景和意义,归纳了国内外空域容量评估研究状况,并对容量评估方法和容量评估系统进行了比较分析,最后给出了空域容量评估的发展趋势和对我国的启示建议。

考虑速度调节影响的进近空域容量评估

为了解决管制员在管理进近空域流量时出现实际流量低于理论流量的问题,根据运输类飞机适航标准和管制员调速规则和原则,提出了考虑下达指令时机的航段容量计算模型,由现行的进近空域结构能够发现进近空域是由多个航段连接形成了一个航路网络,根据历史统计数据得到的交通流比例,结合网络流中最大流最小割理论对进近空域容量进行评估。实例分析结果表明:在下达管制指令时间范围内,通过约束管制指令使航空器在同一减速点进行减速时,减速航段容量的最大值与最小值相差0.88架次/h,进近空域容量评估结果为:最大容量为43.79架次/h,最小容量为43.61架次/h;方法可以有效解决问题并且评估结果贴合运行实际容量。

基于速度概率分布的空投场空域容量理论模型研究

空投作为重要的资源补给手段,相对于传统陆水运输,可以高效安全地实现物资保障,其空域容量对空投计划的制定有着不可或缺的影响。目前对于空投场场景的空域容量理论研究较浅,首先研究分析空投场运行特点,结合空投场场景的运行、结构特征,提出了空投场空域容量定义;其次分析空投场运行中可能出现的航空器追赶情况,建立了空投场空域容量计算模型;最后,以某空投场为例,计算该结构下的空投场理论容量,通过蒙特卡洛仿真验证理论模型的可靠性。同时探究了航空器运行速度及小于最小安全间隔概率变化下空投场空域容量的变化规律。

基于目视和仪表混合运行的进近空域容量研究

针对混合运行飞行下管制空域容量评估问题,以绵阳南郊机场为例,提出了一种混合运行下基于不同繁忙等级、不同时段的管制员工作负荷的空域容量评估方法。将管制员工作负荷按照工作类型进行分类并按繁忙程度划分等级,计算出管制员负荷度权重。进而在管制员负荷度允许的情况下,对绵阳机场进近管制空域进行模拟。在保证仪表飞行的基础上,仿真得出最大的目视飞行数量,从而得到混合运行空域下的最大容量。结果表明,此方法所得结果能在保证仪表飞行的基础上,为绵阳机场运行提供最大目视飞行流量参考,保障空域运行安全,提高空域利用效率。

基于冲突阈值的城市物流无人机空域容量评估

随着无人机在城市物流配送等领域的迅速发展,城市上空无人机承载能力逐渐成为关注的焦点。以前期调研的城市物流无人机实际运行情况为基础,总结归纳了城市物流无人机的运行模式,以可接受的冲突为度量建立无人机空域容量评估模型。选取中国民航大学南院校区上空空域对物流无人机空域容量进行实例验证,通过仿真得到了相应的空域容量,并对相关影响因素进行分析。研究表明,所提方法不仅能够得到量化的空域容量,还可用于空域容量影响因素分析和无人机飞行空域规划。

雷雨影响空域容量的评估模型及方法

空域容量是实施空中交通流量管理措施的重要依据,尤其在雷雨天气条件下空域运行容量精准预判,是流量管理战术阶段的重点也是难点。本研究目的在于介绍一种量化评估天气对空域容量影响程度的计算模型,以及在流量管理战术阶段应用该模型的方法,并为开发气象和流量管理人员协同决策支持工具提供参考。本研究的创新之处,在于从天气对空中交通管制运行影响出发,选取流量管理员重点关注的五个关键气象指标,包括回波强度、降水强度、云顶高度、覆盖范围、位置趋势。研究结合运行实际进一步给出指标等级划分标准,运用指标权重提高了模型对不同空域结构的适用性。最后,通过选取典型场景进行实证研究,该模型的准确性和实用性得到初步验证,在战术流量管理阶段表现出较高的应用价值。

基于管制通信行为的终端区空域容量评估模型

终端区空域由多个扇区空域构成,每个扇区由一名主管制员管理,扇区内航路容量共同受管制员负荷影响。因而,终端区航路网络可看作是由若干"容量相关的"航路构成的集合。所谓"相关的"航路容量由航路上指挥单架航空器所产生的工作负荷和该航路上管制员的关注力分布量共同决定,其中管制员的关注力分布通过管制员的通信行为偏好获得。通过计算航路网络容量得到终端空域容量。方法将管制员因素纳入终端空域容量评估建模当中既是对容量评估方法体系的补充,也强调了人为因素在容量评估中的重要性。

空域容量评估的理论与方法研究综述

针对目前对空域容量评估理论和方法的研究,本文从机场终端区容量评估、航路扇区容量评估、区域容量评估方面进行阐述,介绍国内外相关研究现状,然后结合各空域容量的限制约束及影响因素,分析比较容量评估的方法和工具,总结得出空域容量评估的未来趋势以及对我国空域容量评估的发展启示。

基于管制员工作负荷的空域容量评估研究

在军航机场飞行训练强度越来越大的背景下,安全且高效的使用空域容量成了当下研究的一个热点,而管制员负荷是决定空域容量的最重要因素,本文研究了军航飞行管制员的工作负荷计算方法和基于管制员工作负荷的空域容量评估方法。

机场密集区域空域容量评估方法研究

定义了机场密集区域,明确空域容量的求取范围为对应机场终端空域.对受军航影响下的机场密集区域空域运行模式和容量变化情况进行了分析.基于排队论、移位负指数分布等概率统计模型,提出面向机场密集区域的空域容量评估模型.以中南地区湛江进近空域为例,运用AirTop仿真软件评估其容量和延误情况,并将模型计算结果与其结果相比较,证明了模型评估趋势和评估精度的有效性.

基于航班排队仿真的终端区空域容量评估

随着民航事业的发展,空中交通流量大幅度增加,导致航班延误现象不断发生,终端区空域容量的有效评估是缓解航班延误现象的重要手段,为了保证终端区空域容量评估的实效性,结合航班排队的特征,在仿真模型的基础上评估终端区空域容量,减小评估值与实际值之间的差距。对此,文章重点研究了基于航班排队仿真的终端区空域容量评估方法。

基于管制语音负荷的空域容量评估方法研究

为充分提高我国空域运行安全,该文创新性地提出一种基于管制员语音的空域容量评估方法。空域容量评估是安全、高效实施空中交通流量管理的关键,而我国在该方面研究尚处于起步阶段。管制员的工作负荷是影响当前空中交通管制工作流畅性、稳定性的主要因素,该文以管制员语音负荷及相关算法为研究基础,综合采用MATLAB、SPSS等软件等进行综合分析,利用相关算法提取管制员语音负荷大小。在应用测试中,该研究利用甚高频电台录用天津管制陆空通话,并综合利用以上软件及算法求出管制语音负荷,并采用逻辑统计算法求出对应的航空器数量,进行同步拟合,得出相对应的函数管制,根据国际民航组织(ICAO)《空中交通服务计划手册》(Doc 9426号文件)中的规定进行容量评估。该研究可有效提升空域容量,加强空中交通综合治理,具有较强的经济价值与社会价值。

民航运输机场空域容量评估方法分析

空域容量评估工作是民航运输机场精细化管理空域,提升空域资源利用率,进而提高机场服务能力和安全水平的重要手段。本文对空域容量评估的概念和主要评估内容进行了阐述,提出了切合实际的总体技术路线和评估方法,希望对业内开展相关工作提供一定的参考价值。

低空空域容量评估研究综述

梳理了空域容量的基本概念,回顾了空域容量评估方法研究的起源与发展历程,总结了4种典型空域容量评估方法(基于数学计算模型的评估方法、基于管制员工作负荷的雷达模拟机评估方法、基于计算机仿真模型的评估方法与基于数据驱动的评估方法)的主要研究成果,结合中国空域管理现状与改革需求,提出了低空空域容量评估框架,分别介绍了低空空域分类与航路划设、起降机场选址布局与容量评估、低空空域容量影响因素分析以及低空空域容量评估方法相关内容,结合未来发展趋势提出了展望。研究结果表明:低空空域分类与划设是容量评估的基本前提,应充分考虑低空空域环境的复杂性,结合航空器性能、应用场景科学规划;起降机场是低空空域环境的关键节点,场点选址与内部结构将直接影响整体低空空域容量水平;低空空域容量影响因素分析是关键步骤,发挥着与低空空域容量评估结果相互验证的作用;目前,尚未形成成熟的低空空域容量评估方法体系,重点介绍了3种方法,分别为基于阈值的空域容量评估方法、基于几何拓扑的空域容量评估方法以及基于控制变量的空域容量评估方法;总体来说,低空空域容量评估是实现低空空域资源合理配置、保证低空空域运行安全高效的重要内容,应结合中国空域管理特点,开展因地制宜的低空空域容量评估方法研究与试点验证。

美国机场及空域容量评估概况

美国作为世界上航空业最为发达的国家之一,自50年代起从未间断过机场及空域的容量研究,迄今为止,美国联邦航空局(FAA)已经拥有覆盖空中交通管制各个阶段的容量评估软件,形成了一套有效的评估体系和研发机制。一、FAA容量软件评估体系1.评估模型FAA采用的容量评估模型有两大类:数学模型和仿真模型。数学模型主要是采用时空分析方法对空域单元进行数学建模,可对空域单元的最大容量(又称饱和容量。

基于管制员工作负荷的空域容量评估

引言 容量管理是空域管理的重要内容，空域管理部门和空中交通服务单位应当对空域容量进行科学的评估，并尽一切努力提供充足的空域容量以满足正常和高峰时段的交通需求。国际民航组织建议定期审查空域容量与交通需求的关系，并安排灵活使用空域以提高运行效率和增加空域容量，这正是量化空域资源，缓解空域使用紧张的有效途径。因此，科学而准确地对容量进行评估具有十分重大的意义。

基于AirTop的武汉天河国际机场空域容量仿真评估

为解决机场改扩建和跑道新建带来的空域运行压力,实现跑道运行模式调整及空域重新规划,可靠的空域容量评估就尤为重要。针对武汉天河机场现有单跑道运行、双跑道不同运行模式(隔离、独立)和多种空域构型组合建立相应空域仿真场景,研究二跑道投产后的运行情况,得出各场景条件下的机场运行指标。基于Air Top建立仿真模型,对比分析了武汉天河机场空域运行冲突点及影响容量的限制因素,提出了空域扩容的建议措施。