基于ADS-B IN的冲突预测与多机无冲突航迹规划

为实现未来的自由飞行,需要进行不断的冲突探测并规划安全的飞行航迹。通过深入分析机载TCAS的冲突探测原理,结合ADS-B数据的特点,为ADS-B IN监视范围内的目标机划分等级并定义冲突危险系数,仿真模拟实现了TCAS功能。针对自由飞行中复杂的多机冲突场景,通过将冲突区域网格化,从而将冲突区域内的飞行过程离散化,根据冲突危险系数并结合遗传算法规划出全局最优的无冲突航迹。对两种常见的多机冲突场景进行仿真,结果表明该航迹规划算法可以快速有效的解决多机冲突问题。

通用航空的多目标航迹模拟

在飞机冲突检测算法研究中,如何方便而又逼真的模拟冲突场景是需要解决的一个重要的问题。本文提出了一种基于通用航空飞机运动模型建立的多目标航迹生成方法。首先,基于通用航空飞机的性能参数与飞机运动模型描绘出各个飞行阶段的单个目标航迹,并构造三次B样条曲线插值于各分段航迹转折处,使单个目标航迹连贯而平滑。其次,参考FAA发布的DO-317文件中定义的典型冲突情况,生成多目标航迹,并设计出若干种冲突场景,为各种情况下的冲突解脱算法提供了理论验证基础。最后,将仿真场景应用到ADS-B IN应用仿真软件(AIAS)中,实验证明可以有效的检测出冲突检测算法的正确性。仿真软件以C#编程实现。