移动云系的平行条播方案与“S”型飞行航线设计研究

在人工影响天气作业过程中,飞机作业航线设计是整个飞机增雨过程中最重要的技术工作,科学的飞机作业航线设计是提高云系催化效率以及检验催化作业效果的关键。针对平行条播方案,在充分考虑云系移速移向、飞机性能等基础上,提出优化的“S”型飞行航线设计方法,给出飞机转弯部分的简化处理方法,可快速确定关键点的位置,同时给出在标准转弯速率下空中国王350和运12飞机的转弯时间计算方法,对飞机增雨作业方案设计有很好的指导意义。实际飞行试验表明,增雨飞机可以按照设计的航线进行增雨作业,并且可实现平行条播。

基于扩散理论的飞机催化作业航线设计方法

为获得飞机人工增雨作业后在一定区域和一定时段内的充分催化效果,文章基于扩散计算解析理论,考虑作业层风速及作业飞行速度等因素影响,给出不同作业范围内顺风和逆风作业时催化有效或者显著时的具体作业航线设计方法。计算并列出了不同作业层风速及航速下,耕作作业单条航线与垂直高空风之间设计夹角参考值及两条催化航线间距的参考值,为飞机人工增雨作业指挥提供依据。

基于反向设计与正向实施的课程目标达成探讨——以“航线设计评估”课程为例

以“航线设计评估”课程为例,基于工程教育认证理念,提出课程教学应以课程教学大纲为导向,以过程考核、期末考核要素与标准为准绳,以科学合理的方式形成以课程目标对毕业要求支撑的教学产出为证据的达成性评价,通过分析形成性数据特征与教学不足,在持续改进中不断提升人才培养质量。

复杂山区铁路自适应航线设计方法探讨

高分辨率影像数据获取是铁路勘测中大比例尺基础地理信息成果制作的基础,而航线规划设计是航摄影像数据获取的关键因素。常规航线设计方法虽能满足数据获取需求,但在复杂山区却存在一定的局限性,无法较好地满足高分辨率数据获取的需求,作业效率低、数据冗余量大。为满足铁路勘测中大比例尺地形图、实景三维模型等基础地理信息成果制作需求,基于实验对比分析了4种航线设计方式的规划质量和作业效率,探讨了一种适宜于复杂山区高分辨率数据获取的自适应航线设计方法。该航线设计方法基于数字高程模型(DEM)的变基线和航线间隔设计模式,通过航线上每个影像曝光点的平均航高确定航线飞行高度、飞行航线水平,每条航线高度随地势起伏变化,可确保在地势落差较大的复杂山区减少影像分辨率的差异性,保证重叠度符合设计指标的需求。通过生产项目的应用实践,验证了自适应航线设计模式在复杂山区铁路勘测中高分辨率航摄数据获取的可行性和适用性,解决了倾斜实景三维建模高分辨率数据获取的应用需求,满足了铁路勘测设计的需要,为复杂山区多平台、大面积、高分辨率航摄数码影像获取提供了技术解决思路。

大椭圆航线设计的空间矢量方法

针对传统大圆航线设计采用的球体模型和现代导航设备采用的椭球体模型不统一引起航行误差的问题,研究了基于空间矢量的大椭圆航线设计方法。通过采用空间矢量代数方法直接求解大椭圆顶点,并提出依据长轴矢量和短轴矢量的大椭圆描述方法,应用两个基本矢量推导大椭圆航线方位和航程计算公式,进而研究了大椭圆航线设计算法,重点提出了基于Newton-Raphson(N-R)的等距离航线设计算法。对比算例表明,大圆航线与大椭圆航线设计结果差异明显,大椭圆航线设计算法与航行阶段采用的地球模型一致,可消除大圆航线设计引起的误差,提高航海计算精度。

基于GPS技术的云物理综合探测航线设计

目的不断提高云物理综合探测的科学性和人工增雨催化作业的有效性。方法利用GPS定位技术,对飞行探测、催化作业的航线进行设计。通过编程计算得出航线空间定位的具体坐标,设计出探测区、作业区和粒子增长区。结果以Y-12飞机在延安地区综合探测为例,给出了完整的云物理综合探测航线设计方案。结论2002—2003年多次外场试验证明,按该方案进行飞行探测和催化作业,使综合探测的科学性和催化作业的有效性明显提高。

航空遥感任务规划系统设计及航线设计方法研究

航空遥感任务规划系统服务于航空遥感飞行,航线设计是该系统中重要的功能之一。重点介绍所设计的航空遥感任务规划系统的框架结构、主要功能以及三种方法适用于不同设计环境下的航线设计方法,最后以贵州安顺的遥感飞行实例证明系统在航线设计方面所具备的能力。

结合混合粒子群算法的植保无人机航线设计方法

随着农业航空技术的发展,自主化作业方式成为了目前农业航空领域的研究热点.植保无人机是一种集成了通信技术、自动控制技术、传感技术以及地理信息定位技术等多种相关技术的智能农业设备,用植保无人机进行喷雾作业具有效率高、速度快等优点,并且无人机能够在没有跑道的小型区域内垂直起降,能够很方便的在各种地形上进行喷洒作业.针对含障碍作业区域,提出了一种无人机航线设计算法,算法分为路径点采样以及路径点排序两部分.首先使用栅格法来获得路径点,用路径点表示作业区域的特征信息,并结合混合粒子群算法来对路径点进行排序,用路径点的排列来表示无人机飞行路径,设计出一条能够有效规避障碍物并对工作区域完成全覆盖的航线.实验结果表明本文提出的无人机航线设计方法能够应用在多种含障碍工作区域内,目标区域包含单个或者多个障碍物时,本文所提出的航线设计方法均能设计出一条合理的无人机航线,并有效减少无人机航线的转弯次数,降低无人机飞行时的能耗.

基于改进蚁群算法的船舶多约束最优航线设计

为提高船舶航线经济性,基于电子海图显示与信息系统(electronic chart display and information system,ECDIS),分析影响航线设计的各种因素,建立航线设计网络模型。将改进蚁群算法的基本原理应用于船舶航行路径搜索中,提出一种多约束条件下航行综合成本最低的最优航线生成算法。仿真试验证明,该算法是可行的,且具有动态寻优的特点,将其应用于多约束条件下的最优航线设计是合理的。

融合不规则三角网和遗传算法的大洋科考航线设计方法

针对由于高耗时而无法使用精确方法的大洋科考航线设计问题,提出一种融合不规则三角网和遗传算法的航线设计方法(TIN-GA).该方法由港口、作业区和拐点生成不规则三角网(TIN),遍历搜索TIN中的所有路径,并将搜索获得的路径作为遗传算法初始路径种群的一部分参与优化繁殖,由进化结果生成航线.TIN将距离较近的点连接为三角形的边,具有很好的描述点邻近关系的自适应性,因此TIN中的路径必是所有可能路径中相对较优的路径.将这些路径作为初始路径种群的一部分能够加速遗传算法的收敛速度,并提高结果的最优性.大量仿真实验表明,该方法具有比遍历方法更高的效率,同时能够获得比遗传算法更优的结果.

基于立体模型重叠度的航空摄影航线设计

针对地表起伏较大的山地或市区立体测图,提出一种基于立体模型重叠度的重叠度计算方案。与以往相比,它不计算相邻相片的实际重叠度,而是通过基于数字表面模型(DSM)计算相邻立体模型的实际重叠度来设计航线。试验表明,这一方案不仅能更好地满足立体测图对立体模型重叠度的要求,还能大幅减少相片和航线。

基于多种探测资料的飞机人工增雨航线设计方法及应用

基于SWAN多普勒雷达产品和FY-2C/D卫星等综合观测资料反演产品,研制了层状云飞机人工增雨飞行航线和对流云(混合云)飞机绕云飞行航线设计方法,并分别应用于湖北省2009年2月5次层状云飞机人工增雨飞行航线设计和2010年4月12日对流云飞机人工增雨绕云航线设计模拟试验。结果表明,飞行航线设计作业区与实际作业区基本一致,设计飞行航线与实际航线也很一致;与对比区相比,催化作业效果比较明显;根据实时雷达回波按照绕云航线设计算法不断修正作业飞行航线,通过音频、图像传输与飞机上作业人员联系,可成功避开强对流云区域并达到最佳催化作业效果。

等距离大圆航线设计方法

为解决现有等距离大圆航线设计方法在高纬度地区、极区附近及航线起始点与目标点纬度接近等情况下设计过程中航向角可能出现奇异现象和设计结果不可信等问题,根据球面三角形原理,推导等距离大圆航线详细设计过程。结合多个算例分析现有设计方法的局限性和产生偏差最终导致结果不可信的根源,验证所设计方法在高纬度地区、极区附近及航线起始点与目标点纬度接近时应用于大圆航线设计的准确性和有效性及对一般航线设计的广泛适用性,为该方法的推广应用奠定基础。

电子海图中航线设计与监视的实时仿真方法

提出了基于国际标准格式(S-57)电子海图平台的航行安全实时仿真方法,主要研究了航线设计和航路监视方法。将指示克里格法应用于航线设计的研究,对海底地形曲面进行拟合并求取任意位置水深值,对离散的条件分布函数进行顺序矫正,保证了阈值区间的合理性。采用人机交互的方式根据船舶的航行信息和海图信息对计划航线进行修正,实现了计划航线可行性的自动判别,改进了航路监视的判定算法,并采用船舶形成碰撞紧迫局面时间(TCQA)和船舶形成碰撞紧迫局面距离模型来判断本船与目标船之间的紧迫局面及碰撞风险,从而有效地监控并提示避碰危险。经航海模拟器验证,该方法准确可靠。

空间分析方法在航线设计和航路监视中的应用

探讨在电子海图中,使用GIS空间分析函数自动判断计划航线的偏航极限范围内是否存在危险点、线、面的方法,为航线设计起决策参考,在航行过程中,起实时航路监视作用。

航经“东北航道”的中——欧航线设计及经济性分析

随着全球气候变暖,北极"东北航道"将逐渐成为中—欧集装箱货物运输的新通道。此文设计了四条未来可能利用的航经"东北航道"的中—欧航线,为我国航运公司提供参考。在此基础上,模拟一个从上海到鹿特丹的航次,分析航次成本,并列举了几种将因北极航道通航而获益的船舶类型。

影响冬季北太平洋航线设计的天气要素的分析

根据船舶气象导航的原理以及影响航线设计因素的原则 ,通过对北太平洋冬季爆发性气旋和温带气旋的特征分析以及风场、海浪气候的特点 ,指出船舶在设计航线时 ,应根据气候状况、天气形势分析及结合中短期预报设计一条既能充分利用有利的风、浪等因素又能避开大风浪等灾害性天气以达到安全。

飞机增雨作业“8”字型航线设计探讨

针对飞机增雨效果检验、水库增蓄水和森林防火等需求,在充分考虑云系移动、飞机性能等基础上,提出满足无缝隙催化要求的"8"字型飞行航线设计方法,给出"8"字型航线长度、宽度等特征值计算公式。在云系移动速度快、慢两种情况下,结合业务需要,分别设计向下、向上游漂移的移动"8"字型飞行航线。实际飞行试验表明,装有北斗等定位系统的飞机完全可以按照设计的航线进行增雨作业。

航海模拟器中航线设计与航路监视的实时仿真

在完全自主知识产权的航海模拟器平台下,提出了航线设计与航路监视的实时仿真模型,将指示克里格法应用于航线设计的研究,对海底地形曲面进行拟合并求取任意位置水深值。采用人机交互的方式根据船舶的航行信息和海图信息可对计划航线进行修正,实现了计划航线可行性的自动判别,改进了航路监视的判定算法,有效地避免了屏幕坐标引起的航路监视不精确。经大连海事大学自行研制的高品质航海模拟器验证,该方法准确可靠。

“11规则”下航线设计的评估题卡设计

基于"11规则"的航线设计方案逐渐得到各培训机构的认可,从目前评估的状况和题卡设计来看还存在一些问题。为实现在规定的时间内既能完成评估内容又能考核学员能力,依据评估培训的经验和对新大纲和规范的理解,对航线设计及航图作业评估内容和流程做了梳理,以期实现评估内容的多样化和标准化。