基于傳感器網(wǎng)絡(luò)的跑道入侵防御系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著航空運(yùn)輸活動(dòng)的急劇增加,機(jī)場(chǎng)場(chǎng)面安全存在極大的安全隱患,實(shí)現(xiàn)機(jī)場(chǎng)場(chǎng)面交通自動(dòng)化控制顯得尤為迫切,針對(duì)現(xiàn)有監(jiān)視和控制方式存在的缺陷,提出了一種基于傳感器網(wǎng)絡(luò)的跑道入侵防御系統(tǒng),并對(duì)其中的跑道交通態(tài)勢(shì)重建、目標(biāo)感知事件驅(qū)動(dòng)的跑道入侵控制策略等問題進(jìn)行重點(diǎn)了研究。
　　本文首先確立基于傳感器網(wǎng)絡(luò)的跑道入侵系統(tǒng)目標(biāo),對(duì)系統(tǒng)功能需求進(jìn)行分析,然后從結(jié)構(gòu)層次上構(gòu)建了系統(tǒng)總體框架,并對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行模塊化劃分,詳細(xì)分析各模塊對(duì)應(yīng)功能。
　　

2、針對(duì)系統(tǒng)中跑道交通態(tài)勢(shì)重建問題,本文從動(dòng)力學(xué)及運(yùn)動(dòng)學(xué)角度建立航空器在跑道區(qū)域的連續(xù)運(yùn)動(dòng)模型,并根據(jù)傳感器網(wǎng)絡(luò)的布局和跑道運(yùn)行過程建立基于Petri網(wǎng)的航空器離散狀態(tài)轉(zhuǎn)移模型。構(gòu)造了基于傳感器探測(cè)數(shù)據(jù)的航空器運(yùn)動(dòng)混雜模型,并通過案例對(duì)比了連續(xù)模型預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)、混雜模型預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)和實(shí)際數(shù)據(jù),驗(yàn)證了利用混雜模型進(jìn)行跑道交通態(tài)勢(shì)重建的準(zhǔn)確性。
　　為實(shí)現(xiàn)跑道入侵自動(dòng)防御,本文著重研究了基于目標(biāo)感知事件驅(qū)動(dòng)的跑道入侵控制策略,首先將跑道運(yùn)行規(guī)則轉(zhuǎn)

3、化為跑道運(yùn)行狀態(tài)禁止問題,通過設(shè)計(jì)標(biāo)識(shí)運(yùn)行控制器避免跑道入侵,并提出基于不可并發(fā)事件下的優(yōu)先等級(jí)控制策略,并給出基于變遷狀態(tài)的停止排燈控制指令決策方法,最后通過算例證明了該跑道入侵控制策略的有效性。
　　基于仿真系統(tǒng)功能的需求,本文最后詳細(xì)給出了跑道入侵仿真防御系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)原理和過程,展示了該仿真系統(tǒng)利用VC平臺(tái)以及STM32控制模塊重建的前臺(tái)仿真界面和后臺(tái)沙盤控制系統(tǒng),最終實(shí)現(xiàn)管制員直觀監(jiān)視跑道運(yùn)行狀況和跑道入侵自動(dòng)防御雙重功能。