危險天氣下的動態(tài)航班改航研究.pdf

1、隨著我國航空運輸業(yè)的快速發(fā)展，危險天氣已經(jīng)成為影響我國航班延誤的一個重要因素，如何減少危險天氣下的航班延誤、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，因此探究危險天氣下的航班改航技術(shù)是目前研究的重點。
　　本文在已有研究成果的基礎(chǔ)上，對危險天氣下的動態(tài)航班改航技術(shù)展開了新的研究。首先，對危險天氣下的航空器飛行特點進行分析，結(jié)合圖像處理技術(shù)對靜態(tài)飛行禁止區(qū)進行

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

3、且與專家意見較為吻合。再次，根據(jù)危險天氣影響航班計劃航線的情況，對改航路徑安全性進行研究，在充分考慮飛行員工作負荷、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)計遺傳模擬退火算法對模型求解，實施靜態(tài)改航路徑規(guī)劃，同時考慮飛行禁止區(qū)移動情況，提出碰撞模型以及動態(tài)改航路徑規(guī)劃算法，采用實例進行仿真驗證，結(jié)果表明動態(tài)改航與靜態(tài)改航相比得到的路徑更加經(jīng)濟，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