近距平行跑道配对进近微观跟驰模型研究

配对进近程序可有效提高近距平行跑道容量,是目前国外航空界理论研究热点问题。为提高配对进近程序的安全性,针对近距平行跑道配对进近方式下的跟驰现象,通过量化人为因素及尾流传播特性对配对进近两机纵向距离的影响建立配对进近微观跟驰模型,对影响两机运动状态的因素进行详细分析,提出改进的配对进近安全区计算方法。最后通过算例仿真对安全区变化特点进行分析,采用实际运行数据计算出国内三大机场的近距平行跑道施行配对进近时的有效起始安全区及有地面效应影响时的安全区。

飞行受限区对扇区动态容量的影响

为了合理利用空域资源,提高空中交通运行效率与安全,对空域扇区的动态容量进行了研究。根据空域的三维结构对飞行受限区进行定义,并以飞行受限区对扇区结构的覆盖情况为基础,建立了飞行受限区对扇区动态容量影响模型。以西安02号扇区空域结构为例进行仿真分析,分析结果表明:改航点到航路距离越远,扇区动态容量越小;管制员经验越少,扇区动态容量越小;改航后的航空器间隔越大,扇区动态容量越小。

移动式收缩型恶劣天气下改航模型和算法

针对边界匀速向内收缩且整体按一定加速度移动的恶劣天气危险区,考虑高空风对飞机航向的影响,提出了一种新的系统性改航方案,包括改航判断、两段式改航、航迹检查模型和改航侧验证模型。通过设计启发式算法,在第一段和第二段动态改航模型中,分别得到飞出改航起始点和飞向改航结束点方向。建立航迹检查模型,检测改航航迹与动态凸多边形危险区是否有冲突。经过反复调用所设计启发式算法以最小的角度调整来消除冲突,构造改航侧验证模型以确保最终改航航程最短。最后,通过对贵阳到长沙现有航路的仿真分析,验证了模型和算法的合理性。

同时仪表进近模式下平行跑道碰撞风险

针对同时仪表进近模式下的平行跑道进行碰撞风险评估,首先通过调研首都机场进近管制员的管制过程,建立仪表进近飞机的运动状态变化方程;其次,基于概率论位置误差模型思想,建立了同时仪表进近模式下平行跑道碰撞风险模型;最后运用MATLAB软件进行仿真,得出同时仪表进近整个过程每个时刻的碰撞风险,从而得出整个过程碰撞风险的变化趋势,为同时仪表进近模式的实际运行和未来优化提供支持。

基于同时仪表进近的航空器在特情下的碰撞风险模型研究

同时仪表进近模式可有效提高平行跑道的容量,但发生特情时会造成极为严重的后果,因此研究在特殊情况下基于同时仪表进近模式的航空器碰撞风险具有重要意义。首先,与首都机场进近管制员沟通,总结了4种可能会发生的特情,其次,建立基于位置误差概率的同时仪表进近模式下的航空器在特殊情况下的碰撞风险模型,模型最关键的位置误差和速度参数根据采集的实际运行航空器航迹的ADS-B数据得到,其他参数为国际民航推荐值或本地区一线管制员的经验值,然后运用MATLAB软件进行仿真,得出发生特情时每个时刻的碰撞风险,从而得出整个过程碰撞风险的变化趋势。

多层航路换道模型研究

对多层航路下航空器安全换道模型进行了研究。文章首先分析了航空器爬升高度层的物理运动过程,在安全为前提下,建立了航空器安全换道的模型。模型根据换道时间,爬升角等参数得到航空器之间的安全换道的最小纵向间隔。最后,仿真计算得到航空器的理论安全爬升范围。

偏航情况下同时进近碰撞风险研究

研究了在发生偏航特情情况下,同时进近的两架飞机之间的碰撞风险。首先,通过调研首都机场进近管制员的管制过程,建立同时进近模式下的航空器在发生偏航特情后的运动状态变化方程;其次,基于经典概率论位置误差模型的思想,建立同时进近模式下的航空器在偏航情况下的碰撞风险模型;最后,运用MATLAB进行仿真验证,得到发生偏航特情过程中每个时刻的碰撞风险,从而得出发生特情过程的碰撞风险变化趋势,为实际运行提供理论支持。