探析自由飞行空域中多机冲突探测与解脱技术研究

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1、南京航空航天大学硕士学位论文自由飞行空域中多机冲突探测与解脱技术研究姓名：程丽媛申请学位级别：硕士专业：交通信息工程及控制指导教师：韩松臣;刘星20050101南京航空航天大学硕士学位论文摘要为了解决R益增长的空中交通量，国际民航组织提出了自由飞行的概念。在自由飞行中．为了保证飞行安全，任何两架飞行器之间的距离不能小于给定的安全间隔，冲突探测与解脱技术将是提高飞行安全与效益的关键。本文在三维空间的基础上，以飞机的质心空阳J运动轨迹为模型，讨论了两架飞机的冲突探测模型，并以此为基础，对多架飞机之间冲突群的探测进

2、行研究，建立了数学计算模型。在解脱方面，采用最优控制理论中的极小值原理，考虑单一控制变量且变量受约束的情况，结合实际飞行模型，提出两机解脱的三种策略。在两机解脱模型的基础上，引入优先权的概念，使涉及多机冲突群的飞机能够根据优先次序先后进行解脱。考虑飞机间的非协作情况和意外情况，运用微分对策理论，对邻近飞机的不确定飞行状况可能引发的冲突情况进行了探讨，并通过实例进行了分析。关键词：冲突探测、冲突解脱、最优控制、极小值原理、微分对策理论自由飞行空域中多机冲突探测与解脱技术研究AbstractInordertose

3、ttleincreasingairtraffic，ICObringforwardtheconceptoffreeflight．Intheconditionoffreeflight，inordertoassureflightsecurity，everytwoaircraftscarlnotgetclosertoeachotherthanagivensafetydistance．nletechnologiesofconflictdetectandconflictresolutionisthekeytoimprov

4、eflightsecurityandbenefit．Westudiedconflictdetectmodeloftwoaircraftinthreedimensionwithaircraftcentermovingtrack。weherebydeducedthemethodofconflicttroDpinmulti．aircrafts，andestablishedmathematicscomputemodel．／ntheaspectofconflictresolution，weadoptedthePontr

5、yaginminimumprinciple(PMP)ofoptimalcontroltheorytostudytheproblemoftwofree-flightaircrafts’conflictresolution，whichcontrolvectorsaresingleandrestricted．WeintroducedtheconceptofprioritytosolveconflictPoopinmulti—aircrafts．Everyaircraftinvolvedinconflictshoul

6、dbearrangeditsresolutionorderbyitspriority，andcarriedthroughconflictresolutionaccordingtothisorder．Inthecircumstancesofnon—collaboration、weapplieddifferentialgamestheorytosolvethelatencyconflictarousedbycontiguousaircraft’suncertaintyflightstatus，Keywords：c

7、onflictdetect，conflictresolution，optimalcontrol，Pontryaginminimumprinciple(PMP)，differentialgames承诺书本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下，独立进行研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中已经注明引用的内容外，本学位论文的研究成果不包含任何他人享有著作权的内容。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人授权南京航空航天大学可以有权保留送交论文的复印件，允许论文被查

8、阅和借阅，可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。(保密的学位论文在解密后适用本承诺书)作者签名：盘亟运曰期：趟。盟：埴．南京航空航天大学硕十学位论文1．1研究背景第一章绪言通过50年的建设和发展，中国民航已经基本上形成了一个联结世界上最主要国家的和地区的航空网络。中国加入WTO已经3年，中国民航业在不断发生变化，中国民航正处于高速发展期，发展