自由飞行下碰撞风险模型研究及计算软件编制

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1、硕士学位论文自由飞行下碰撞风险模型研究及计算软件编制研究生姓名：梁玉文导师姓名：张兆宁教授2015年6月7日分类号：V355密级：公开UDC：656.7学号：1203046中国民航大学硕士学位论文自由飞行下碰撞风险模型研究及计算软件编制研究生姓名：梁玉文导师姓名：张兆宁教授申请学位级别：工学硕士学科专业名称：交通运输规划与管理所在院系：空中交通管理学院论文答辩日期：2015年6月7日2015年6月7日StudyoncollisionriskmodelinfreeflightandcalculationsoftwareprogrammingADissertatio

2、nSubmittedtoCivilAviationUniversityofChinaFortheAcademicDegreeofMasterofScienceBYLIANGYuwenSupervisedbyProf.ZHANGZhao-ningAirTrafficManagementCollegeCivilAviationUniversityofChina7thJune2015中国民航大学学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究王作及取得的研究成，论果，除了文中特别加Ｗ标注和致谢的地方外文中不包含其他人已经发表。尽我所

3、知或撰冯过的研究成果，也不包含为获得中国民航大学或其它教育机构的学位或证书而使一用过的材料。与我同工作的同志对本研究所做的巧何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。扛艮ｂ句研究生综名：聲日期：沛年中国民航大学学位论文使用授权声明中国民航大学、中国科学技术信息研巧所、国家图书馆有权保留本人所送交学位论。文的复印件和电子文档，可Ｗ采用影印本人电子文档、缩印或其他复制手段保存论文一致，允许论文被查阅和借阅，的内容和纸质论文的内容相。除在保密期内的保密论文外可ｗ公布（包括刊登）论文的全部或部分内容（包括刊登）授权中国民航。论文的

4、公布大学硏究生部办理。ｍ。／＾９Ｉ日：：研巧生签名：＾导师签名廓贫日期畔中国民航大学硕士学位论文摘要本文主要研究了自由飞行下的航空器之间的碰撞风险计算问题。自由飞行下，航空器可自由选择飞行的航线、速度和航向，可充分利用空域资源。为确保航空器的飞行安全，在自由飞行实施之前，需对航空器之间的碰撞风险进行评估。论文主要工作和创新如下：建立基于位置误差的碰撞风险模型。分析误差因素所引起的位置误差分布特点，将飞机位置点所在区域视为三维联合正态概率密度，构建椭球状碰撞模板继而建立位置误差风险模型，并用蒙特卡洛均匀随机数平均值法求得风险值。建立基于分段维纳过程的

5、碰撞风险模型。剖析防撞设备对碰撞风险的影响，根据飞机相对距离的特点，考虑机载防撞设备的阶段性发挥作用的特点，在告警区内外飞机相对距离分别为一般维纳过程和伊藤过程，求得在航空器不同初始状态下的风险值。建立事件树模型。构建自由飞行碰撞的事件树，分别用不同的方法分析冲突事件、防撞设备失效事件和飞行员干预失效事件发生的概率，继而求出在一个空域范围内总体的风险值。建立贝叶斯网络风险模型。根据碰撞过程和风险因素，构建贝叶斯网络，利用最大期望值等算法，求解节点变量的先验概率，最终求得在给定安全间距下的两航空器之间的碰撞风险值。编制自由飞行下航空器碰撞的风险模型计算软件。该软件

6、可快速获得不同情形下航空器相撞的风险，该部分论文内容包括该计算软件的功能和组成、软件使用说明。关键词：自由飞行；碰撞风险；位置误差；维纳过程；贝叶斯网络I中国民航大学硕士学位论文AbstractThemainproblemstudiedhereiscollisionriskcalculationbetweenaircraftinfreeflight.Infreeflight,aircraftarefreetochooseflighttrack,speedandheading,whichcanmakefulluseofairspaceresources.Togua

7、ranteeflightsafety,itisneededtoevaluatecollisionriskinfreeflight.Themaincontentandinnovationisasfollows:Establishingcollisionriskmodelbasedonpositionerror.Thedistributionfeatureofpositionerrorcausedbyerrorfactorsisanalyzed,collisionslabisestablished,andcollisionriskiscalculatedwithth

8、eMonteCarlom