交会对接任务碰撞规避策略制定研究

针对交会对接任务目标飞行器与追踪器轨道运行特性,综合考虑规避策略计算方法与工程实际相结合的问题,提出高度规避、时间规避以及与正常轨控相结合的碰撞规避策略计算方法等三种空间目标碰撞规避策略计算方法。高度规避计算方法采用了Lambert飞行原理,用简化二体开普勒模型取代高精度轨道预报方法,迭代求解规避机动速度增量,实现了通过约束过交点与目标径向距离差得到速度增量的最优解;时间规避计算方法通过轨道周期与速度增量的关系,实现了通过约束过交点与目标的时间差得到速度增量的最优解;与正常轨控相结合的碰撞规避策略计算方法,在正常控制考虑冗余控制量的基础上,对控制策略的控制开始时间或沿迹方向的速度增量进行较小的修正,使两者通过碰撞点的时刻或径向距离错开,达到碰撞规避的目的,该方法不仅可以节省燃料、而且对任务的影响较小。通过对三种空间目标碰撞规避策略计算方法仿真分析结果表明,完全适用于交会对接任务,可为我国载人航天任务飞行安全提供技术保障。

考虑双重不确定的目标导向型双属性用户均衡

基于风险规避出行时间和出行成本两种影响出行者路径选择的要素,提出了考虑双重不确定的目标导向型双属性用户均衡。采用高斯Copula刻画风险规避出行时间与出行成本的随机相关性,结合出行者风险规避出行时间和出行成本的实现概率刻画期望目标实现概率与目标间的相互作用,将所提出的用户均衡表示为变分不等式问题,采用基于路径的连续平均算法对其求解,数值实验验证了算法有效性。实验结果表明,出行者风险规避特性和目标导向特性会对交通网络均衡流量产生一致或相反影响,部分路径流量的改变可达16.4%。

大型运输机在风切变环境中的告警规避分析

大型飞机遭遇微下冲流时,最安全的方法就是规避。在规避过程中,考虑了飞行员的乘坐舒适性(侧向过载限制)和飞机最低安全高度限制两个约束条件。首先,建立了受约条件下的规避数学模型;然后,结合模型分析了飞机在不同高度、速度及告警距离等条件下,横航向规避飞行参数和相应的规避轨迹;最后,通过分析和仿真得到了飞机遭遇微下冲流时的安全规避半径、规避角速度和规避时间,同时给出了不同告警距离下飞机规避时的最小安全高度曲线。

车路协同环境下道路无信号交叉口防碰撞系统警示效果

为了验证车路协同环境下道路交叉口防碰撞系统(CCPS)的实际警示效果,尤其是深入理解其对驾驶人心理和习惯的影响,日本爱知县丰田市开展了大规模实车试验,检验经过无信号交叉口从支路左/右转弯进入主干道的车辆获取CCPS信息后的冲突风险变化情况。应用统计模型分析了驾驶人社会属性、交通环境、CCPS信息提示模式(包括不提供信息、同时提供早期预警信息和晚期警报、仅在紧急情况时提供警报3种模式)等因素对驾驶人实际选择规避碰撞时间的影响,进一步研究8种类型驾驶风格对CCPS警示效果的影响,比较了高龄/非高龄群体的差异。应用PraisWinsten面板校正标准误差的一阶自回归模型有效解决了驾驶人多次试验观测的序列相关问题,较好地解析了不同驾驶风格对规避碰撞时间的影响。结果表明:除了自信熟练型驾驶人和争分夺秒型驾驶人外,该系统对其他6种类型驾驶人都具有显著影响,不同的警示方式对高龄/非高龄驾驶人的警示效果具有显著差异;现有CCPS预警设置有可能增加有条不紊型高龄驾驶人、粗心烦躁型高龄驾驶人和身份体现型非高龄驾驶人的转弯风险;通过开展面向个人驾驶习惯的CCPS系统设计,有望改进CCPS的适应性和可靠性。