飞机四维飞行轨迹预测的解算与综合

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1、中国民用航空学院硕士学位论文飞机四维飞行轨迹预测的解算与综合姓名：韩峰申请学位级别：硕士专业：交通运输规划与管理指导教师：徐肖豪;赵嶷飞20060302中国民航学院颁十学位论文摘要本文主要研究了飞机从起飞到着陆的整个过程中的四维飞行轨迹预测的算法和应用。首先本文对四维飞行轨迹的由来、四维飞行剖面的相关概念和国内外的研究现状作了简要的介绍。然后重点研究了水平轨迹、速度剖面和高度剖面的特点，建立了各个剖面不同航段的飞机全动能模型以及计算方法。根据该算法结合飞机自身的飞行计划，空管对时间、高度和速度等的要求，起降

2、机场的空域模型，飞行规则以及飞机自身的性能和飞行过程中的导航数据、大气数据等，束实时的为飞机生成预测飞行轨迹。按照上述算法进行了编程和仿真计算，并对仿真结果进行了分析讨论，数值仿真结果表明，该算法速度快、精度高，具有工程实用价值。本文所做的工作是为机载四维飞行管理系统和空中交通流量管理系统实现的必要准备。关键词：四维飞行轨迹高度剖面速度剖面水平轨迹轨迹预测中国民航学院硕士学位论文AbstractThealgorinlmoffou卜dimensionalnighttrajectoryforaircraft行o

3、mtakingo任tolandingisstudiedinthisthesis．Firstly，meoriginal，relatedconceptsandthecurrentdomestjcandfb胛ignstudyarejntroducedbrie日y．Thenlheconstitutjonandcharacteristicsof4Dtrajectory，whichisdiVidedinto罂Dundtrack，altitudeprofileandspeedpr06leareanalyzed，andth

4、etotal—energymodelandcomputationalmemodfordi仃erentnightphasesareest曲1ished．Usingthealgorithmmentionedabovea11dcombinjngthenightpla11，therequirementofArCfortime，altitudeandspeedetc，theairspacemodeloftakingoffa11dlandingairpon，thefl远htmles，theperfb订nanceofai

5、rcraR，thedataofamloSpheric，thedataofnaVigation，aIldsoon，血ereal·timenighttrajectorycanbepredicted．BasjngontheproposedalgorjUlnl，thepn)gr跏andsimulationcalculationareinlplemented，theresultsarea11alyzeda11ddiscussed．Simulationresultsshowthatt11ealgori血misreall

6、ysatisfactory疗omtheengineeringpointofview’Sincenotonlythecomputationtimeisreducedincomparisonwithotheralgorithms，buta】someprecisionishi曲，Theworkdonein也is廿lesisisanecessarystepfort}leimplementationofon-board4DFlightMallagementSystem(FMS)andAirnamcFlowManage

7、mentSystem(ATFMS)．Keywords：four-dimensionalni曲ttrajectory，altitudeprofile，groundtrack，speedprofile，trajectoryprediction中国民航学院预上学位论文符号表本论文采用的符号基本上是按照美、英、西欧飞机的各种手册中常用的符号规定。对于出现次数较少或者仅在特殊情况下所使用的符号，本表未列入，它们的意义可以直接从论文的叙述中看出。符号口6尸Ⅳg％口庐矿，口￡FND∥，栉{RyKlpP丁意义和定义地球长半

8、轴长度地球短半轴长度纬线投影半径卯酉圈曲率半径重力加速度推力作用线与飞机迎角基准线之间的夹角飞机迎角转弯倾斜角偏航角滚转角航迹角升力发动机推力气动阻力飞机重量飞机质量燃油流量气体常数空气等熵膨胀系数对流层内温度随高度变化率空气密度大气压强大气温度V单位米9．8l米／秒2讳手度眸芋度牛顿吨磅／分钟千克／米帕摄氏度中国民航学院硕士学位论义升力系数阻力系数寄生阻力系数诱导阻力系数机翼面积水平距离飞行时问高度爬升率下降率