航路飞行辅助决策仿真系统关键问题研究

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1、西北工业大学硕士学位论文航路飞行辅助决策仿真系统关键问题研究姓名：赵源申请学位级别：硕士专业：交通运输规划与管理指导教师：高正红20050301西北丁业大学硕七学位论文摘要随着民用航空运输业的迅速发展，空中交通流量显著增加，管制技术有了极大的改进和提高，新航行系统得到了普遍的应用，从而使“自由L行”成为可能。本文的主要内容是在新航行体系下，研究了航路飞行辅助决策仿真系统的关键问题，为航路飞行管制提供决策帮助，以提高管制效率，减轻管制员工作负荷。本文主要完成了以下几个方面的工作:对航路飞行中的各种飞行状态分别建立运动学和动力学模型，以此求出

2、按照飞行计划或管制员命令，不同飞行状态所需时间以及未来任意时刻的位置;构建了飞行冲突的判定模型—一个由保护区，警戒区组成的双层保护区域;在对飞机之间的水平间隔和垂直间隔分别计算的基础上，实现了飞行冲突的检测算法;冲突解脱的实现:如果存在飞行冲突，则建立冲突解脱数学模型，应用遗传算法解决冲突。关键词:空中交通管制，飞行性能计算，冲突判定模型，遗传算法，决策支持系统西北工业大学硕十学位论文AbstractWiththerapiddevelopmentofcivilaviationindustry,thereisasignificantgrow

3、thofairtrafficflowandtechniquesimprovedincredibleThenewnavigationsystemhasgotgeneralapplication,thusmakeitpossibletofulfillfreeflight.Themaincontentofthistextistosolvepivotalproblemsofflightaiddecisionsystemofairroute,offerdecisionhelpforairtrafficcontrolofairrouteandligh

4、tentheworkingloadofcontrolstaff's.Thistexthasfinishedthejobofthefollowingseveralrespect:setupkinematicsanddynamicsmodeltovariouskindsofstateofflightseparately,sotogetnecessarytimeofdifferentflightcourseandpositionofrandommomentoffuture,accordingtotheflightplanorcontrolord

5、er;establishthejudgemodelofflightconflictandconflict.measuresalgorithm.tohelpcontrollerstomakedecisions.Basedonthejudgemodelofflightconflictandconflictmeasuresalgorithm,usegeneticalgorithmtosolveflightconflict.Keywords:AirTrafficControl,FlyingQualityCalculating,Conflictju

6、dgeModel，GeneticAlgorithm,DecisionSustainSystem11西北1::业大学硕十学位论文第一章绪论随着民用航空运输业的迅速发展，空中交通流量显著增加，管制技术得到了极大的改进和提高，新航行系统得到了普遍的应用，从而使“自由飞行”成为可能。在新航行体系下，如何利用已有的各种数据信息，对飞机航路飞行中的当前位置及状态做出准确、合理的判断，并据此帮助管制员安全有效的引导飞机飞行，以确保旅客、航空公司的利益，尤其是在特殊情rS2.下(主要是空域饱和、恶劣天气等)如何精确的确定每架航班的位置、避免飞行冲突、顺利

7、完成飞行，己成为目前一项很紧迫的任务。1.1论文背景为适应二十一世纪全球民用航空运输量的增长和新型航空器航程、航速的扩展，在卫星、计算机和网络技术突破性进展的基础上，国际民航组织仃CAO)于1989年提出了逐步建立基于卫星和数字数据通信技术的全球新航行系统(CNS/ATM)。1.1.1新航行系统的组成新航行系统(CNS/ATM)的四个基本要素是:通信(c)、导航(N),监视(s)和空中交通管理(ATM)，它是建立在通信链路、卫星导航和自动相关监视技术之上的空中交通管理方案。新航行系统的最终目标是空中交通管制的安全，是一个完整的系统，将不存

8、在目前形式上的通信、导航、监视或其它独立系统。新航行系统的特点，一是卫星技术的应用:二是数据链的开发和利用;三是空中交通管理计算机网络化和自动化;四是空地系统一体化。表1.1列出了现行航行系统