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1、第5卷第2期交通运输工程学报Vol15No122005年6月JournalofTrafficandTransportationEngineeringJune2005文章编号:167121637(2005)0220080205采用内点约束的最优冲突解脱方法程丽媛,韩松臣,刘星(南京航空航天大学民航学院,江苏南京210016)摘要:在自由飞行中,为了保证任何两架飞机之间的距离不能小于给定的安全间隔,采用内点约束条件和最优控制中的庞特里亚金极小值原理,研究了自由飞行中飞机的控制向量受约束时的平面冲突解脱问题,考虑了只改变速度大小和只改变速度方向的解脱策略。不
2、同的策略具有不同的控制变量,各变量有不同的约束范围。采用极小值原理解得最优控制变量,并由内点约束条件获得解脱开始时间、约束时间及控制变量转换时间。计算结果表明改变速度大小策略的协作解脱耗费是单机解脱的1/10,而改变速度方向的策略在两机夹角过小时单机解脱耗费为协作解脱的1/3。关键词:空中交通管制;自由飞行;冲突解脱;最优控制;内点约束中图分类号:V355文献标识码:AOptimalconflictresolutionmethodbasedoninner2pointrestrictionChengLi2yuan,HanSong2chen,LiuXing
3、(SchoolofCivilAviation,NanjingUniversityofAeronauticsandAstronautics,Nanjing210016,China)Abstract:Intheconditionoffreeflight,inordertoensurethedistanceoftwoaircraftscouldnotlessthanagivensafetydistance,thePontryaginminimumprinciple(PMP)ofoptimalcontroltheoryandinner2pointrestric
4、tionconditionwereintroducedtostudytheconflictresolutionproblemoffreeflightaircrafts,inwhichcontrolvectorswererestricted.Twodifferentschemesweredesigned,oneonlychangedflyingvelocitymagnitude,theotheronlychangedflyingvelocityangle.Differentschemeshaddifferentcontrolvectors,differe
5、ntcontrolvectorshaddifferentrestrictedranges.TheoptimalcontrolvariablewasgainedaccordingtothePMP,thestarttime,endtimeandswitchtimeofconflictresolutionwereobtainedbyinner2pointrestrictioncondition.Anexampleshowsthatthemethodisfeasible,thewastingcostofoneaircraftresolutionistenfol
6、dofthewastingcastoftwoaircraftsresolutioninchangingvelocitymethod,thewastingcostofoneaircraftresolutionisonethirdofthewastingcastoftwoaircraftsresolutioninchanginganglemethodwhentheintersectantangleoftwoaircraftsissmaller.1tab,7figs,8refs.Keywords:airtrafficcontrol;freeflight;co
7、nflictresolution;optimalcontrol;inner2pointrestrictionAuthorresume:ChengLi2yuan(19792),female,graduatestudent,86225284890897,chengliyuan2002@hotmail.com.的民用航空需求。自由飞行允许飞行员自主决定飞0引言行路线,并且自主导航,这不但能减少飞机在路程中为了摆脱传统固定航线的束缚,提高空域利用的飞行时间,节约燃料消耗,而且还会使空域得到充率,人们提出自由飞行的概念,以适应全球日益增长分利用。但是飞机间的冲突
8、几率也会随之增加,冲收稿日期:2004208212作者简介:程丽媛(19792),女,江苏南京
