終端空域進場航空器航跡規(guī)劃研究.pdf

1、近年來，伴隨經(jīng)濟的騰飛、科技的進步，人們越來越多的選擇乘坐飛機出行，各航空公司機隊日益壯大，航班量激增，民用航空業(yè)得到了飛速發(fā)展，導致在繁忙的機場終端區(qū)出現(xiàn)交通擁擠現(xiàn)象，影響航班的正常運行，帶來大面積航班延誤問題，其不僅帶來巨大的經(jīng)濟損失還對航班的安全運行構(gòu)成了威脅。因此，歐美等航空發(fā)達國家提出的基于航跡運行（TBO）模式的概念越來越受到關注，因為其可實現(xiàn)高密度、大流量、小間隔條件下的有效空域管理，而4D航跡規(guī)劃是實現(xiàn)基于航跡運行模式的

2、基礎，并且能夠加速空管自動化與智能化技術(shù)的應用與實施。鑒于此，本文針對4D航跡規(guī)劃，尤其是終端區(qū)進場航空器4D航跡規(guī)劃進行了深入研究。
　　首先，利用動態(tài)時間規(guī)整（DTW）算法對每兩條歷史雷達航跡序列進行最優(yōu)調(diào)整，基于調(diào)整計算出兩兩歷史雷達航跡間的距離；進而應用基于ward最小方差準則的層次聚類方法對歷史雷達軌跡進行聚類分析，復現(xiàn)盛行交通流；依據(jù)標準進場航線和盛行交通流規(guī)劃設計多條合理的水平進場路徑。
　　其次，分析了兩種速

3、度剖面的規(guī)劃方法：一是基于參數(shù)調(diào)整的速度剖面規(guī)劃方法，通過設置參數(shù)r（0≤r≤1），進而確定航空器飛經(jīng)每個航路點時的速度，以及航空器在每相鄰的兩個航路點間所應減速的位置，并推導計算出了滿足計劃到達時間（STA）的動態(tài)速度剖面；二是基于航空器運動學模型的速度剖面規(guī)劃方法，并且在速度剖面規(guī)劃的同時引入風等數(shù)據(jù)以逼近實際運行情況，利用航跡生成器與速度調(diào)整參數(shù)生成器交互協(xié)作的方式實現(xiàn)了滿足計劃到達時間（STA）的速度剖面規(guī)劃。
　　最后，