基于极大代数的多航空器4D航迹规划及其扰动分析

采用一种离散动态系统的扰动分析方法,通过对系统输入参数引入虚扰动,获得航空器到达时刻延误随扰动大小变化的估计.以上海终端区离场航空器为例,得到航空器的无冲突放行时刻,并验证调整后的放行时刻对于时间参数的摄动具有一定的鲁棒性.

基于雷达数据终端区多航空器燃油消耗计算

基于雷达数据分析,分离有效飞行航迹,并识别航空器飞行状态。根据航空器参考速度反推初始航空器质量,考虑了航空器质量动态变化,建立了不同飞行模式下航空器燃油消耗算法。开发终端区多航空器燃油估算软件,并通过某机场进离场雷达数据验证燃油消耗算法,结果表明终端区多航空器燃油估算算法可以宏观测算终端区进离场航空器燃油消耗水平。

低空风影响下的多航空器航迹规划

为了提高多航空器航迹规划的安全性和准确性,针对航空器性能因素、低空风因素以及多航空器之间的相互约束三方面对于航迹的影响,建立了航空器性能模型和多机冲突模型,通过引入时间窗原理以及A*算法完成多航空器的安全航迹规划,并且构建风影响下的航迹修正模型,根据每个航迹节点上的风速情况,对无风状态下的初始航迹进行修正,得出修正航迹,完成多航空器安全航迹的预战术规划。经实验验证,在保证航空器安全飞行的前提下,方法的总航程相比其他文献减少了9.5%。提高了航迹规划的准确性和安全性。

动态恶劣天气下的多目标多机改航路径规划

针对恶劣天气影响多架航空器正常运行的问题,提出了多目标的多机改航路径规划方法。首先构建了基于网格的改航环境,考虑了天气的变化和航空器的运动,建立了转弯次数最少、航迹长度最短、所需空域最小的多目标优化模型,并采用改进遗传算法进行求解。以西安管制空域为实例,用实际数据验证了方法的有效性。结果表明:本文规划的多机改航路径,减少了航班总延误时间,保证了安全间隔且效率较高。

基于改进人工势场法的多机改航路径规划

恶劣天气是航空运输中造成航班延误的主要因素,实施改航策略是减少延误的一种有效方法,多航空器路径规划是改航策略的关键环节。针对恶劣天气造成大量航班延误情况,提出了采用人工势场法进行多机改航路径规划。根据航空器所受引力和斥力建立了传统人工势场模型,为解决在改航期间航空器受力出现局部最小值的问题,在航空器之间、航空器与恶劣天气之间引入不同的旋转控制力。仿真结果表明,改进的人工势场法规划的路径更短、更平滑,没有大角度转弯和反复振荡的情况,且计算效率提高了33%。