飞机尾流间隔标准中的机型分类方法

机型分类方法是尾流间隔计算的基础和依据,我国现行机型分类标准与ICAO相同,均依据飞机重量进行分类。在欧美国家提出的尾流标准重新分类(RECAT)中,依据最大起飞重量和翼展等参数对机型分类和尾流间隔标准进行了重新调整。首先介绍了现行机型分类方法、RECAT 1.5、RECAT-EU机型分类方法,然后依据飞机环量计算模型,对国内43种常用机型进近着陆阶段的环量进行计算分析,提出基于环量的RECAT-NEW机型分类方法。计算表明,RECAT-NEW机型分类方法中,各机型分类区间平均绝对偏差和标准差均小于RECAT 1.5和RECAT-EU中各分类区间的该值,可更好地满足RECAT研究需要,具有实际参考价值。

时间间隔标准(TBS)对跑道容量影响分析

前后两架航空器进近时保持的间隔是跑道到达容量的主要影响因素。近期,在希思罗机场终端区最后进近过程中应用的基于时间的间隔标准(TBS),有效解决了大风导致的跑道到达容量的减少。通过建立基于距离的间隔标准(DBS)与基于时间的间隔标准的机场跑道容量模型,分析比较我国现行的基于距离的间隔标准和运行基于时间的间隔标准时不同的到场容量,针对实例分析了风速的变化对于跑道容量的影响程度,对于空管运行和跑道利用效率提高具有实际应用价值。

基于CAP模型的ADS-B管制间隔标准评估

随着航空业的快速发展,传统监视系统已无法满足空中交通管制的需求,建设以广播式自动相关监视(ADS-B)为主要监视手段的新航行系统成为必然趋势。论文提出了危险碰撞概率(CAP)模型的概念,选择终端区二次监视雷达作为参考基准系统,根据国际民航组织认可的安全目标等级(TLS),得到ADS-B管制间隔标准评估的参考基准间隔,并通过CAP模型计算出ADS-B保持参考基准间隔时所能达到的安全等级。计算结果表明:ADS-B监视安全等级远低于TLS,在终端区使用ADS-B实施3海里的管制间隔标准是安全的。

基于风速的动态尾流间隔标准计算方法

在保证安全的前提下压缩进场前后航空器间隔有助于提高机场容量,缓解拥堵情况。研究表明在逆风天气条件下能加快航空器尾涡的消散,同时在逆风天气条件下航空器的地速减小。这使得传统的基于距离的间隔标准存在提升潜力。欧美相关的科研机构和空管单位经过多年研究使用基于时间的间隔标准弥补基于距离的间隔标准在逆风条件下的不足。通过建立航空器进近阶段速度剖面计算所需飞行时间,统计机型和风速的分布并计算不同风速条件下采用基于时间的间隔标准对机场容量提升的效果。

空中飞机侧向间隔标准的初步研究

主要讨论了在航路飞行过程中飞机间的侧向间隔问题。首先，根据实际航路的设计方式和导航设备的使用情况，提出了两项影响侧向间隔的因素，并分析了其对侧向间隔的影响情况；然后，以概率论为工具，分平行航路和交叉航路两种情况，分析了两架飞机之间的距离关系，从而推导出两机可能相撞的概率，建立起飞机相撞的概率模型；最后，通过具体的数值计算，分析了各因素对飞机相撞概率的实际影响，从而建立起一种对侧向间隔制定进行定量研究的方法。

制定空域安全管理规划缩小航空器最低安全间隔标准

由于世界范围内对航空服务的需求持续增长 ,有必要寻求一些方法在现有空域内提供额外的容量。降低空域最低安全标准可以显著增加空中容量 ,但是 ,如何在降低空域最低安全标准的同时又保证必要的安全裕度是一个亟待解决的问题。本文介绍了利用相撞危险性模型进行空域安全评估 ,并对通过评估后的空域建立相应的空域监控和管理机制 ,从而达到从空域安全规划的角度缩小航空器最低安全间隔标准 ,并保证空域安全。

依据飞行间隔标准 提高空域使用效率

缩小间隔标准即可提高空域的容量和飞行流量。从《飞行间隔规定》可以看出,空中的两架航空器可能同时满足多种间隔标准的限制条件。另外,对于同一类间隔标准,航空器之间相互位置关系、飞行状态改变时可以将间隔相对缩小。因此空管人员只有正确理解各类间隔标准的内在关系,熟练掌握每种间隔标准的使用技巧,积极使用小间隔标准,才可能提高我国空域的使用效率。

VOR/NDB间隔标准确定的探讨

主要讨论了VOR/NDB间隔标准在管制过程中存在的问题及解决方案。首先,介绍了我国现行间隔标准,并分析了其中存在的问题;然后,运用对航路划设保护区的方法,对间隔标准的确定进行了理论分析和计算;最后,根据计算结果提出一个建议性的VOR/NDB间隔标准。

ADS-B采用雷达管制间隔标准的分析研究

ADS-B作为支持全球ATM的运行概念,许多国家和地区把它当作下一代监视技术的发展方向。在ADS-B管制服务运行规范中,间隔标准的确立是重点。本文通过对国际有关ADS-B/雷达的间隔标准的分析,针对现在使用的ADS-B和雷达的测量误差,研究ADS-B采用现行雷达安全间隔的可行性。

面阵像元细分用于法布里珀罗标准具间隔测量

法布里珀罗(F-P)标准具间隔d的高准确度测量对干涉测量结果具有非常重要的影响。论文基于F-P干涉成像图片信息,结合峰位坐标局域细分原理和圆方程回归,尤其应用了一种新型的虚拟面阵像元细分和信号平滑化技术,准确地求出干涉图像各同心圆环直径Di,实现干涉级次整数部分k0和小数部分ε的准确计算,完成F-P间隔d的三波长小数重合法测定。实验对比分析了细分和非细分方式对测量结果的影响,测得细分方式下的d=(2 009.961 91±0.000 06)μm,d的不确定度粗估值(Uε/k0)=9.8×10-7。实验验证了像元细分方法的有效性,为提高间隔d的测量准确度提供了有效的途径和方法。

基于CNS性能的垂直间隔碰撞风险评估

随着航空技术的突破性进展,国际民航组织提出了基于性能的通信导航监视(CNS)系统,其由所需通信性能(RCP)、所需导航性能(RNP)和所需监视性能(RSP)组成。同时,缩小间隔标准可以有效地缓解流量增长和减少延误,因此基于CNS性能的垂直间隔碰撞风险评估具有重要意义。建立了CNS性能条件下的定位误差模型,推导出了垂直重叠率和侧向重叠概率的计算公式,应用于Reich碰撞风险模型。通过算例对垂直间隔碰撞风险进行了安全评估计算,结果表明所给出的基于CNS性能的垂直间隔碰撞风险评估模型是可行的。

基于EVENT模型的垂直间隔碰撞风险研究

空中交通流量逐年快速增长,迫切需要提高空域容量和空域利用率,缩小间隔标准可以快速有效地缓解流量增长和减少延误,因此必须研究不同间隔标准下的碰撞风险,从而确定缩小间隔标准的安全性。建立了基于EVENT的垂直碰撞风险模型,推导出了相应的计算方法;并运用该模型分析了垂直间隔对碰撞风险的影响。结果证明,高空空域缩小垂直间隔标准后的碰撞风险满足安全目标等级的要求,而且随着流量的增长,缩小垂直间隔标准后的碰撞风险在最近15年内保持稳定的安全水平。

空管二次雷达最小间隔的分析与比较研究

本文对空中交通管制中使用二次雷达SSR建立最小间隔的方法进行了分析,提出了用危险接近概率(CAP)的概念作为角误差的评估指标,并建立几种模型进行比较评估。针对一种使用单脉冲技术的远程二次雷达LSSR和普通二次雷达进行数据仿真。结果表明应用单脉冲技术的雷达比普通二次雷达角估计正确性要优越。

空中交通管制进近程序间隔安全性评估模型

空中交通的飞行冲突问题日益严重,笔者认为对空中飞行碰撞风险问题研究非常必要,旨在建立进近程序间隔评估模型。通过对影响进近间隔因素的分析确定了各因素对进近间隔的影响程度。应用假设平移法证明了导航台(VOR/NDB)顶空盲区内飞机报告过台位置偏离顶空盲区中心的距离与该距离下报告的飞机数量服从正态分布。应用概率等数学方法计算求得各因素决定的间隔,由各因素间的相互关系确定了模型间隔如何满足各因素确定的间隔。建立了进近间隔评估模型并对模型进行了验证和推广。

基于飞行安全阈值的动态尾流间隔计算方法

现行尾流间隔标准按照最大起飞重量进行机型分类,并规定各类别组合下的间隔距离,此标准偏保守,在一定程度上限制了机场容量提升。为求得最小尾流安全间隔,引入翼展、速度、机翼面积、副翼面积、机翼力臂、副翼力臂等参数,依据涡量建立了新的安全间隔模型。通过对国内外44种典型机型数据进行计算,分别求得ICAO、RECAT 1. 5间隔标准下各类别前后机所需间隔的均值、标准差。结果表明大多数组别内前后机间隔过于保守,存在较大缩减潜力。提出了一种基于飞行安全阈值的动态尾流间隔方法,并以国内某典型繁忙枢纽机场为例,对占比最高的15种机型进行了统计计算,结果表明,与ICAO、RECAT 1. 5间隔标准相比,容量提升比例分别为5. 63%、4. 09%。

用改进的快速傅里叶变换法评估一维标准样板线节距数据

由于利用快速傅里叶变换(FFT)法定量测量标准样板的平均节距时会因为频谱分辨率Δf有限而在数据分析过程中丢失信息,故本文对常用的FFT法进行了改进。首先在FFT的频谱中得到最大振幅值对应的频率分量fmax,使用二分法缩小fmax附近的频率范围;然后利用连续傅里叶变换法寻找更大的振幅值与更精确的f′max以求得更接近真实值的线节距。为了验证该方法的可行性,利用Matlab软件仿真被测标准样板(TGD1)的轮廓图,比较了FFT与改进后的FFT对不同扫描长度下数据的评估结果,并展示了改进FFT法评估时部分数据的运算过程。同时,通过计量型原子力显微镜实测20μm×2μm内的TGD1形貌。两种评估法下的数据比对结果显示:改进FFT评估后的线节距为(277.84±0.39)nm,符合标称值(278±1)nm,验证了改进后FFT方法对线节距求解的准确性与合理性。

交叉跑道进离场航空器安全间隔研究

交叉跑道在我国尚属新的跑道构型,亟需建立相关标准和评估方法来提高其运行安全性与运行效率。针对交叉跑道进近航空器与离场航空器可能出现航迹交叉的情况建立安全间隔,首先通过建立碰撞风险模型计算进近航空器至跑道端的距离;然后建立交叉跑道进近复飞航空器与离场航空器之间的尾流间隔模型,并求出离场航空器产生的尾流是否影响复飞航空器,从而确定出尾流安全间隔;最后将碰撞风险模型计算的安全间隔与尾流模型计算的安全间隔作比较取较大者即为最终的安全间隔。以起飞航空器B747和进近航空器B737为案例,在考虑尾流因素时,计算的最小安全间隔值为6 km,小于大兴机场现有运行间隔标准12 km,使得大兴机场交叉跑道运行间隔标准得以进一步优化。