中国民航大学科研启动基金(2012QD02X)
- 作品数：12 被引量：41H指数：5
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- 飞行目标航迹生成及冲突探测算法研究被引量：8
- 2013年
- 为解决自由飞行中的飞行安全问题,首先,在三维直角坐标系,分析飞机飞行过程受力情况,建立基于管制员视角的飞机在受到气象风影响下的运动学模型。根据基础飞行数据(BADA)数据库数据,利用定步长龙哥库塔方法求解航迹。在求得2架飞机飞行航迹后,建立2架飞机在三维空间内相对运动距离同时小于最小水平和垂直安全距离的碰撞风险概率算法,并做相应计算。最后,通过Matlab对某一算例进行计算。仿真结果表明,提出的模型和算法能够反映2架飞机在不同飞行过程和气象条件下的碰撞风险概率,模型的合理性被验证。
- 翟文鹏李亚飞
- 关键词：自由飞行
- 基于分位数回归的机场容量评估被引量：2
- 2016年
- 对北京首都国际机场航班运行的历史数据进行了统计分析,建立了进离场小时架次及时间的三维数据结构,并利用DBSCAN算法进行聚类分析;在消除"噪点"的基础上,利用改进后的分位数回归算法生成分时段的具有95%概率的机场小时运行能力包线。仿真结果表明,各个时段的机场进离场架次具有一定的时间特性和差异:8点到10点处于离港早高峰,离港小时架次远大于进港小时架次;10点到22点进离港航班较为均衡,机场全负荷工作;其他时间段航班小时架次未达到最大容量值。
- 翟文鹏陈梵驿金嗣博
- 关键词：机场容量分位数回归聚类分析
- 面向终端区航空器飞行状态识别的HMM方法被引量：4
- 2013年
- 为了准确掌握和预测终端区航空器飞行状态及其时序,为管制指挥提供参考,提出了一种基于隐马尔可夫模型的终端区飞行状态识别模型。通过对终端区雷达数据的一致化处理,形成符合隐马尔可夫模型的雷达航迹特征表示;采用雷达特征航迹训练隐马尔可夫模型,建立航空器飞行状态及其时序识别模型。实验表明:对于常规进场的航空器,方法快速有效,平均识别率高达91.53%;模型充分体现了管制意图信息与飞行意图信息;可以帮助管制员及时准确判断航空器的飞行状态。
- 王洁宁孙禾赵元棣
- 关键词：空中交通管制隐马尔可夫模型终端区
- 基于改进GPC的无人直升机动态路径规划被引量：1
- 2015年
- 针对小型无人直升机航迹受到风场扰动和导航系统定位误差影响下的航迹最优规划问题,建立了风扰动和导航误差影响下的飞行航迹线性模型。基于混合整数规划思想,采用粒子滤波改进广义模型预测控制算法实时规划航迹,降低了导航定位误差造成的航迹估计偏差,提高了航迹估计精度。仿真结果表明,该算法能够生成三维可行航迹并躲避障碍物,且规划时间和无人机能耗较传统方法显著减少。
- 翟文鹏齐莉吴昊马兰
- 关键词：航迹规划广义预测控制混合整数规划
- 基于随机可达性的多危险区域侵入概率研究被引量：1
- 2013年
- 危险区域会威胁飞机运行安全并导致航班延误。准确计算飞机侵入危险区域概率,并据以实施管制策略,是保障飞机安全、高效运行的重要手段。针对航路飞行阶段多个危险区域,应用随机可达性理论,通过构造马尔科夫近似求解模型,提出飞机侵入多个危险区域概率的计算方法。以空域中多航段、多危险区域为示例,采用Matlab进行仿真计算,求解危险区域的概率分布。结果表明,该方法能够描述概率分布情况,且随位置变化,概率分布呈动态变化趋势,根据此方法,管制员可以及时掌握空域安全状况。
- 王洁宁孙禾赵元棣
- 关键词：民航安全网格化概率分布
- 用粒子滤波改进的飞行冲突探测算法研究被引量：8
- 2014年
- 为提高自由飞行下的冲突探测精度,需要建立减小假警报率的冲突探测算法。建立随机因素影响下的飞行运动学模型,利用粒子滤波算法估计飞行航迹,计算飞行碰撞风险概率。仿真计算结果表明,粒子滤波算法在精确估计航迹的基础上,比传统的基于监视位置计算碰撞风险概率的算法精度更高,且降低了误报率。基于粒子滤波的冲突探测算法有效降低航迹估计误差和冲突探测误差,能够应用到自由飞行下的早期飞行冲突识别研究。
- 翟文鹏吴昊王莉莉任杰
- 关键词：航空运输粒子滤波自由飞行
- 基于K-近邻的自由飞行冲突探测研究被引量：5
- 2013年
- 在三维空间中,针对自由飞行条件下航空器间的冲突探测问题,提出一种基于K-近邻的冲突探测方法.利用K-近邻方法建立距离矩阵,在此基础上通过冲突判定规则,对存在冲突的航空器进行探测.本文方法能够同时探测多架航空器间的冲突,并且计算复杂度仅为O(n),相比于传统方法提高了计算效率.当空域内有航空器发生位置变化时,只需局部修改距离矩阵即可重新探测冲突.此外,本文还给出K值的自适应计算方法,避免了不必要的距离探测.通过对空域内若干架航空器进行仿真实验,表明本文方法能够快速、准确地探测出存在冲突的航空器,有效减轻管制员的工作负荷.
- 赵元棣孙禾王洁宁
- 关键词：航空运输K-近邻自由飞行距离矩阵
- 终端区航迹簇的中心航迹提取方法研究被引量：4
- 2014年
- 为了有助于飞行计划的准确制定和管制员工作负荷的减轻,提出了一种基于计算几何的中心航迹提取方法。首先由雷达航迹数据生成三维点云模型,然后沿飞行方向对原始点云进行自适应采样,接下来利用采样得到的代表点集建立图结构并进行优化,最后先后通过均匀化处理以及光滑处理,生成最终的中心航迹曲线。真实数据的实验结果表明:该方法能够准确地提取终端区航迹簇的中心航迹,并有效识别其特征点,同时本文方法具有一定的鲁棒性。
- 赵元棣孙禾王洁宁李桃
- 关键词：终端区
- 基于时间-空间的进场航迹聚类分析被引量：9
- 2013年
- 空中交通管制的核心任务是保证飞行安全,提高航班的运行效率。在航空器进场过程中,很多因素会导致航空器不能严格按照计划航线飞行。由于传统的航迹聚类分析没有将航空器进场飞行当作一个过程来考虑,缺乏时间信息,为了更加符合实际运行情况,采用时间窗、空间聚类的方法,合理地提取航空器在进场飞行过程中每一分钟的标准中心航迹。然后采用双调和样条插值法计算出整个空域内航班进场过程的航迹分布概率。实验表明,此方法快速有效,更加符合管制指挥的实际情况。
- 王洁宁孙禾赵元棣
- 关键词：空中交通管理航迹聚类
- 风场的相关性对中期冲突探测可靠性的影响
- 2014年
- 为研究中期冲突探测问题,建立不同高度两机相遇的冲突场景,得到两机相对位置的随机差分方程,对研究区域进行网格离散化后,构造弱收敛于此微分方程的马尔科夫链。在考虑三种不同相关性模型条件下,求解该马尔科夫链,比较得到的未来数十分钟内的冲突概率图,分析相关性对冲突探测结果的影响,不同的相关函数,得到的冲突概率不同。选择合适的相关函数的对于中期冲突探测的可靠性是非常重要的。
- 王洁宁王宾宾赵元棣姜高扬
- 关键词：空中交通管制中期冲突探测马尔科夫链
