飞机地面除冰作业协同控制仿真研究

针对飞机地面除冰作业过程协同性较弱及效率低下的问题,设计一种信息状态一致性的除冰作业协同控制方法。提出两阶段式除冰Agent模型并建立除冰效果最优、除冰时间最短的多目标协同优化模型,采用拉格朗日松弛算法构造最优作业参数可行解。结合除冰工艺及模式研究基于运行拓扑的除冰作业协作图,构建改进一致性的地面除冰协同控制方法。参照实际情况开展仿真验证,结果表明:一致性控制策略能够以最优的除冰效果将作业位置误差保持在1 m内,协同状态稳定在最大振幅范围,且能满足不同模态要求,与自适应和领航者2种控制方法对比精确度最大提升7.44%。

基于航班动态的飞机地面除冰装备数量优化

针对两类典型机场航班除冰延误及除冰装备参数优化问题开展研究。研究了除冰航班延误队列形成机理,提出了离港动态为三角形和抛物线形函数的除冰航班延误队列模型,以航班延误和除冰成本最小为目标,建立了两类典型航班离港动态的除冰喷嘴数量需求优化模型。以首都国际机场和哈尔滨太平机场除冰航班动态实测数据,对除冰喷嘴数量需求优化模型进行了仿真验证,仿真结果和实际数据接近,误差在8.1%以内。验证了模型的准确性,为类似机场飞机除冰喷嘴数量需求优化提供了参考依据。

飞机地面除冰运行合作博弈模型研究

通过对飞机除冰运行问题的分析研究,以合作博弈的思想为理论基础,建立了在允许合作选择对策并且进行支付转移规则下的航空公司博弈模型,通过对模型核心与特征函数的分析,基于Shapley向量的博弈核心求解方法得以提出。仿真结果表明,该合作博弈模型有效激励了航空公司间的合作行为,基于Shapley向量核心解法兼顾了联盟的集体理性与个体理性,对比显示,其分配方案合理、较优。

飞机地面除冰监控调度信息系统设计

针对目前国内机场在冬季除冰过程中存在的不能统筹安排、统一指挥,信息不能共享、运行不规范,不能有效指挥和调度车辆资源等突出问题,总结了国内民航领域监控的研究现状,对飞机地面除冰流程进行了详细设计;提出了飞机地面除冰监控调度信息系统设计和实现方法,目的是保证飞机地面机场除冰的顺畅、有序的进行,提高除冰的效率,从而减少机场航班的延误。

飞机地面除冰系统的燃烧及传热研究

为了提高民航飞机地面除冰效率以保证航班正点率,需要对国产除冰系统的燃烧及传热过程进行研究。该系统主要由燃烧室和加热盘管组成,其结构具有非对称性,加大了数值分析的网格划分难度,需要分别进行网格划分和计算,分析燃烧温度场的分布情况,研究工质的热物性参数及传热无量纲数的变化规律。计算结果表明：系统结构非对称性导致了燃烧室温度场的明显偏移,中心区域为充分燃烧。工质对流换热系数、努塞尔数和导热系数的增长趋势,与雷诺数-努塞尔数的变化规律相似,说明湍流有效促进了工质的对流传热。加热实验证明了数值方法的可靠性,研究表明该系统具有良好的燃烧与传热性能。