基于连续下降运行的终端区环形进场航线设计

为了提高多机场终端区运行效率,增加其空域容量,构建基于连续下降运行模式的终端区环形进场航线结构和运行规则,并使用实际扇区结构和数据进行仿真验证。首先构建环形进场航线,由多条椭圆矩形等待航线和圆形准备航线组成;其次设计相应的进场运行规则;然后建立航空器进场顺序优化模型,使用模拟退火算法对其进行求解;并应用蒙特卡洛仿真方法计算终端区极限进场容量;最后使用实际终端区(ZSSSAP)结构数据进行实例验证。实验结果表明:环形进场航线在繁忙状态时可有效减少终端区内进场航空器瞬时峰值数量(降幅21.90%)和平均进场时间(降幅3.14%),平均进场时间可在顺序优化后进一步降低(降幅6.59%);并提高终端区进场航空器容量(增幅4.82%);在空域运行态势方面,环形进场航线模式可大幅度降低空域复杂度峰值(降幅61.29%)。

连续下降运行中的飞行冲突预测与解脱算法

针对连续下降运行(Continuous descent operation,CDO)中的航空器冲突预测与解脱策略问题,构建了四维航迹(Four-dimensional trajectory,4DT)预测模型,实现飞行冲突的准确预测;以燃油消耗量、冲突时长为优化目标,以航空器在连续下降运行时的飞机速度、下降轨迹角(Descent path angle,DPA)为优化变量,基于多目标遗传算法NSGA-Ⅱ实现飞行冲突解脱。最后以某终端区内多机CDO飞行为例进行冲突预测和解脱,分析了优化目标权重系数对空域内平均耗油量和优化变量影响。结果表明,给出的解脱算法可以实现终端空域内的多机无冲突连续下降运行。与优化前相比,20架飞机的平均耗油节约了11 kg/架,空域内飞机之间的飞行冲突累积时间从984 s减少到0,即消除了飞行冲突。研究结果有助于实现空域内多机无冲突连续下降运行,提高CDO在繁忙机场的实施率和运行效果。

连续下降运行(CDO)对比分析及其可行性

全球民航业的高速发展使得当前运行的传统梯级下降程序已经不能满足于安全性、经济性、环保性和舒适性等方面的要求。在此背景下提出了连续下降运行(CDO)。通过将连续下降运行(CDO)程序与传统梯级下降程序相比得出其优于传统梯级下降程序的结论,并通过原理分析及相关试飞试验论证了其可行性。最后得出连续下降运行是可行的并将成为未来民航发展的趋势这一结论。

基于蒙特卡洛模拟的连续下降运行间隔分析

为了推动我国连续下降运行(CDO)的实施,提出了基于蒙特卡洛模拟的连续下降运行间隔分析方法。基于飞行管理计算机优化航空器四维轨迹的原理,设计了连续下降运行的垂直剖面生成模型,提出了基于反向积分策略与四阶龙格库塔方法的垂直剖面计算方法。考虑风、航空器速度、质量的不确定性对航空器轨迹的影响,利用蒙特卡洛模拟仿真策略,实现管制移交间隔的分析与评估。以广州白云国际机场ATAGA方向进场航班为例实施仿真验证,结果表明,在无管制员与飞行员进行干预的情况下,以现行30km管制移交间隔实施连续下降运行,满足运行安全的要求。起始近进定位点处航空器间隔服从均值为15.1km,方差为1.12的正态分布;间隔大于12公里的概率为99.78%。仿真结果验证了现行管制移交间隔下的连续下降运行是有效的。

连续下降运行(CDO)可行性研究

随着民航业的发展,传统的梯级下降方式已经不能满足社会对民航业经济性,环保性的要求。在这种背景下近年来提出了连续下降运行(CDO)程序概念。目前对连续下降运行(CDO)程序的研究还处于初级阶段。本文在连续下降运行(CDO)概念的认识基础上介绍了CDO程序的设计原理,并结合近年来国外对连续下降运行(CDO)程序的飞行试验及模拟仿真试验情况,从整体上阐述了连续下降运行(CDO)的可行性。

谈倒拉反接制动下降运行时下降限位开关的设置

起升机构倒拉反接制动,轻载时可以上升运行,重载时可以下降运行。轻载上升运行时设置在上升方向的上升极限开关有效,重载下降运行时设置在上升方向的上升极限开关无效。一般情况下,起升机构只有强力下降或再生发电制动时,在下降方向的设置了下降极限开关。这个下降极限开关对起升机构倒拉反接制动的上升和下降运行都无效。本文提出了下降起升机构倒拉反接制动轻载时可以上升运行,重载时可以下降运行,强力下降或再生发电制动的下降极限开关对倒拉反接制动下降运行无效。

谈下降运行时下降限位开关的设置

针对下降运行时下降限位开关的设置进行了论述。

基于数据中台技术的泥沙磨损对高水头混流式水轮机运行效率下降程度影响评估技术研究

在多泥沙河流段时,水电站高水头混流式水轮机运行一般存在严重的泥沙磨损问题,导致机组运行效率和稳定性下降,甚至影响机组运行安全。本文提出了一种基于数据中台的泥沙磨损对机组运行效率下降程度影响评估技术,采用蜗壳压差测定相对效率方法开发分析模型,使用实测数据对水轮机实时运行效率进行计算和趋势分析,从而实现对泥沙磨损导致水轮机运行效率的长期监测和评估,并成功应用于新华水电集团波波娜水电站。该项评估技术是一项运用数字化和智能化技术解决电站运行痛点问题的前瞻性和创新性应用,对机组运行具有很高的应用价值,能有效评估泥沙磨损对机组运行效率下降程度的短期及长期影响,有助于逐步准确掌握泥沙磨损对机组运行的损害规律,进而科学选择抗磨措施,合理安排机组检修周期。

连续下降运行中的飞行参数快速估算方法研究

在飞行动力学模型基础上推导出民航飞机下降距离和时间的估算模型,以B737-800飞机性能软件计算结果为例,对影响参数进行了数据拟合分析,得到简化的下降性能参数计算模型。与飞机厂家提供的性能软件计算数据相比,在相同条件下,依据模型计算出的下降距离与理论值的偏差一般不超过2000 m,下降时间的估算偏差不超过1.0 min,满足连续下降运行研究的需要。

基于4D航迹的飞机连续下降运行飞行引导技术

连续下降运行(continuous descent operation,CDO)是减少大型飞机燃油消耗、降低噪声污染和二氧化碳排放的进近方式.但由于连续下降进近增加了飞机进场航迹的不确定性,降低了跑道容量,限制了CDO的实施.为了在高密度空域环境下实施CDO,需要借助于四维航迹运行技术,利用4D航迹预测和飞行引导系统实现可定时到达的精准飞行引导,降低CDO航迹的不确定性.本文给出了一种基于4D航迹的大型飞机飞行引导系统架构,介绍了4D航迹的描述方法和多约束情况下4D航迹规划过程;为提高估计到达时间的预测精度,提出了一种基于伪航路点的地速计算方法;最后给出了基于要求到达时间(required time of arrival,RTA)和纵向位置误差的速度调整策略.本文以某型运输机为例,进行了基于4D航迹的连续下降进近仿真,仿真结果验证本文所提引导架构和算法能够为大型客机提供面向定时到达的精确4D飞行引导能力.

汽轮机运行时真空下降的原因及判断处理

重点介绍了汽轮机运行时真空下降的形式,即急剧下降和缓慢下降。以及汽轮机在运行时真空下降各自产生的原因判断,下降的检查方法,采取的针对性预防处理措施。

终端区航空器连续下降进近原理分析

民航吞吐量的增长,民航飞机飞行过程中的能源浪费和环境污染问题也日益显著。传统梯级仪表进近着陆程序在平飞阶段所造成的大气污染和噪声污染,严重影响了机场附近居民的正常生活。文章从终端区的基本飞行程序入手,通过分析连续下降进近程序的原理和运行过程,提高航空器进近着陆阶段的运行效率和安全性能,展望了CDA今后的发展前景。

点汇聚进近飞行程序近地风险评估方法研究

为保证航空器持续下降运行技术安全实施,需评估点汇聚进近程序近地碰撞风险。根据点汇聚进近程序扇形区域特点,提出保护区设计方法,设计保护区内查找关键障碍物流程,给出关键障碍物的近地风险评估方法;针对长沙黄花国际机场36号跑道的点汇聚进近飞行程序,寻找10个关键障碍物;考虑到航空器的不同高度偏差,针对每种偏差飞经每个关键障碍物时的30个航空器随机飞行高度进行评估。结果显示,飞行器高度偏差小于50m时,能够满足国际民航组织(ICAO)规定的飞行程序安全标准,否则存在近地碰撞风险。

基于燃油消耗的终端区进场航迹效率指标研究

随着空域、机场、航路等资源的日益紧张,如何提升航班的运行效率成为民航业发展中的一个关键性问题。为量化航班的运行效率,更好地衡量航空运输的经济性,对终端区进场航班的航迹效率进行研究。基于欧洲航空安全组织提出的BADA模型,利用天津滨海国际机场终端区内的航迹数据对航班的燃油消耗进行计算;基于连续下降运行概念,结合水平效率,筛选出综合最优航迹,并以此提出基于燃油消耗的航迹效率指标。对上述指标与其他效率指标进行相关性分析,并基于上述指标从总体、聚类、终端区拥挤程度、恶劣天气等方面对天津机场终端区进场航迹效率的影响因素进行分析。结果表明:基于燃油消耗的航迹效率指标用作综合航迹效率指标的合理性较强;航迹效率会随着队列长度的增大而降低;风、降水、雷暴等恶劣天气等气象、空域活动因素会增大航班绕飞引导的比例,从而导致更多非典型的噪点轨迹产生,而这些噪点轨迹会导致航迹效率大幅降低。

基于轨迹聚类的终端区点融合系统设计

为了使点融合系统(point merge system,PMS)的优势能够在进场管理中推广,从PMS航空器运行控制设计方法和系统空间几何参数确定方法来分析PMS设计原理。引入航空器运行轨迹层次聚类方法,根据交通流聚类识别结果,分析航空器每类交通流的时空特性,设计终端区PMS的排序弧数量和融合点(mergeing point,MP)数量,构建网络容量评估模型。通过天津进近管制区的实例分析,用空域仿真软件平台进行仿真,仿真结果表明,PMS比当前进场系统容量增加了5架次/h(10.6%)。

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。

关于汽轮机真空下降的原因及对策探讨

重点介绍了汽轮机运行时真空下降的形式,即急剧下降和缓慢下降。以及汽轮机在运行时真空下降各自产生的原因判断,下降的检查方法,采取的针对性预防处理措施。

CCO/CDO程序在我国的发展与应用

如今我国民航业发展迅速,航班量持续增长,有效促进了经济发展,但也带来了一些负面影响,如增加废气排放和人员工作负荷等。因此,研究新的航空器运行程序、优化技术手段势在必行。连续爬升运行CCO(Continuous Climb Operations)与连续下降运行CDO(Continuous Descent Operations)作为一种新的航行技术。