航空器进场盛行轨迹挖掘及特征分析

航空器在进场过程中,受空域拥挤程度、临时航线使用等因素的影响,可能会产生绕飞、等待、延误、变更航线等行为,使航空器不能严格按飞行计划程序执行.提出航空器进场盛行轨迹挖掘方法,通过对轨迹数据的经纬度、高度及监视时间的四维数据进行处理,提取特征点,采用K-means方法聚类得到航空器运行的中心轨迹.采集上海虹桥机场(ZSSS)—北京首都国际机场(ZBAA)的ADS-B数据,将轨迹数据按照白天(8:00~20:00)和夜间(20:00~次日8:00)时间段进行划分,筛选得到符合城市对机场、机型、跑道条件的进场轨迹数据,对比分析不同时间段聚类中心航迹的差异.研究结果表明,航空器实际运行过程中会受多种因素的影响,产生变更航线的行为,对实际聚类中心产生较大影响,白天相较于夜间时段,聚类簇中心航迹分布更为离散.

柔性空域结构下连续下降航迹多目标优化

连续下降运行(CDO)是基于航迹运行(TBO)概念的重要组成,对于减少机场终端区燃油消耗和环境影响具有显著效果。简洁、高效和灵活的进场空域,以及高度自动的无冲突节能轨迹规划,是实现高密度终端区连续下降运行的核心要素。设计了一种融合Point Merge理念的新型倒皇冠形进场空域(ICSAA),规范了新型空域内航空器运行程序,建立了以燃油消耗和飞行时间最小为目标的连续下降进近无冲突四维轨迹优化模型,并选用基于精英保留策略的非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)进行高效求解。论证了新型柔性空域下连续下降运行轨迹优化具备复杂高密度场景预战术和战术运行性能,对于飞行效率、经济性和空域容量提升具有显著效果,为促进繁忙机场全时段连续下降运行的推广应用提供新视角和新方法。

容量受限下城市对航班四维航迹优化

航班燃油效率的提高是全球航空运输系统转型发展的关键目标和重要挑战之一。基于航迹运行(TBO)的实施将对于增强空中交通可预测性和提高飞行效率具有重大作用,也为航班节能减排提供了新手段。综合考虑航空器动力学性能限制、可用航路限制、扇区容量约束、空中交通管制对于航班运行高度和速度的限制等,提出了容量受限下城市对"跑道-跑道"四维航迹多目标规划方法,适应性改进带精英策略的非支配排序遗传算法并进行求解。以上海虹桥-北京首都城市对航线为例,结果表明,在容量受限下,通过协同规划航班飞行路径、垂直剖面和飞行速度最多可以减少油耗8.79%,同时探讨了空域拥堵的时空特征对于航空器燃油效率的影响,阐述了优化结果随着拥堵发生的空间位置和严重程度的变化规律。为容量受限下科学配置城市对间空域资源提供了方法框架,将有利于促进TBO在我国的推广应用。

草原之旅

“蓝蓝的天空,青青的湖水,碧绿的草原……那是我的家,我的天堂。”腾格尔的一首《天堂》得到了无数歌迷的喜爱,它优美的曲调,质朴的歌词,也曾使我对草原充满了向往。今年暑假我有幸来到了呼伦贝尔草原,