危險(xiǎn)天氣下的動(dòng)態(tài)航班改航研究.pdf

1、隨著我國(guó)航空運(yùn)輸業(yè)的快速發(fā)展，危險(xiǎn)天氣已經(jīng)成為影響我國(guó)航班延誤的一個(gè)重要因素，如何減少危險(xiǎn)天氣下的航班延誤、提高空域資源利用率是我們亟待解決的問(wèn)題。改航作為空中交通流量管理的重要手段，能有效利用空域的剩余資源、減少航班延誤，因此探究危險(xiǎn)天氣下的航班改航技術(shù)是目前研究的重點(diǎn)。
　　本文在已有研究成果的基礎(chǔ)上，對(duì)危險(xiǎn)天氣下的動(dòng)態(tài)航班改航技術(shù)展開(kāi)了新的研究。首先，對(duì)危險(xiǎn)天氣下的航空器飛行特點(diǎn)進(jìn)行分析，結(jié)合圖像處理技術(shù)對(duì)靜態(tài)飛行禁止區(qū)進(jìn)行

2、精確劃設(shè)，并在此基礎(chǔ)上考慮天氣運(yùn)動(dòng)特性提出三種飛行禁止區(qū)移動(dòng)預(yù)測(cè)模型，以及一種基于歷史數(shù)據(jù)的邊界預(yù)測(cè)算法，采用實(shí)例進(jìn)行仿真驗(yàn)證，結(jié)果表明劃設(shè)的飛行禁止區(qū)在短時(shí)段內(nèi)具備較高的精確性。其次，根據(jù)危險(xiǎn)天氣影響空域的情況，對(duì)基于最大流最小割理論的危險(xiǎn)天氣下的空域容量評(píng)估方法進(jìn)行研究，結(jié)合管制員經(jīng)驗(yàn)以及航空器偏航習(xí)慣，建立扇區(qū)動(dòng)態(tài)容量評(píng)估模型以及終端區(qū)動(dòng)態(tài)容量評(píng)估模型，采用實(shí)例進(jìn)行仿真驗(yàn)證，結(jié)果表明模型評(píng)估結(jié)果能反映出危險(xiǎn)天氣下空域容量變化趨勢(shì)，

3、且與專(zhuān)家意見(jiàn)較為吻合。再次，根據(jù)危險(xiǎn)天氣影響航班計(jì)劃航線的情況，對(duì)改航路徑安全性進(jìn)行研究，在充分考慮飛行員工作負(fù)荷、航空器性能等限制因素基礎(chǔ)上，建立基于改航路徑安全性的改航路徑規(guī)劃數(shù)學(xué)模型，并設(shè)計(jì)遺傳模擬退火算法對(duì)模型求解，實(shí)施靜態(tài)改航路徑規(guī)劃，同時(shí)考慮飛行禁止區(qū)移動(dòng)情況，提出碰撞模型以及動(dòng)態(tài)改航路徑規(guī)劃算法，采用實(shí)例進(jìn)行仿真驗(yàn)證，結(jié)果表明動(dòng)態(tài)改航與靜態(tài)改航相比得到的路徑更加經(jīng)濟(jì)，但改航效率較低。最后，結(jié)合地面等待策略和改航策略，將受危