不确定强对流天气下动态改航路径规划

为了解决对流云团状态不确定条件下的改航路径规划问题,利用云团预测状态的不确定性测度和外推位置随机误差建立多雷暴云团的状态转移矩阵,用于预测改航路径规划网络的时变阻滞状态.以期望改航代价最小为优化目标,以航段连续性和最大穿越风险代价为约束条件,建立了动态改航路径规划模型.针对确定性和不确定性两种天气场景的16种初始状态,采用遗传算法对模型进行求解,结果表明,通过预测云团状态的不确定变化,改航路径能策略性地选择穿越初始状态不可航云团或绕飞初始状态可航云团.与确定性改航策略相比,绕飞距离减少了40%,穿越云团次数减少了30.8%,改航路径的安全性和经济性均得到有效改善.

基于改进人工势场法的动态改航规划

针对危险天气影响下的航班改航问题,提出基于改进人工势场法的动态改航规划方法。首先以改航路径最短为目标,综合考虑飞行安全性和可行性,建立改航模型;然后在人工势场法中引入中间目标点以保证航空器安全绕过危险天气飞行受限区域,引入相对位置和相对速度以保持航空器与危险天气飞行受限区域运动状态一致,并对所得改航路径进行"化曲为直"的调整,使改航路径尽可能短;最后通过分布估计算法优化改进人工势场法的参数。实例研究结果验证了所提方法的有效性,该方法也适用于动态改航规划。