机场场面运行控制仿真软件开发及关键技术

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1、第42卷第4期2012年7月航空计算技术AeronauticalComputingTechniqueV01．42No．4Jul．2012机场场面运行控制仿真软件开发及关键技术朱新平，汤新民，韩松臣(南京航空航天大学民航学院，江苏南京210016)摘要：针对飞行区场面运行控制仿真的需求，在Anylogic仿真平台上设计和开发了基于Petri网的飞行区场面运行控制仿真软件，并用于实现A—SMGCS冲突监控算法。通过分析基于Petri网的场面运行建模与控制仿真需求。确定了软件的功能目标和体系结构。研究了软件实现和开发中的几个关键技

2、术问题，如Petri网模型基本类的设计、面向闭环控制的Petri网模型扩展定义、开环和闭环场面运行Petri网模型的仿真算法设计。某机场飞行区的场面运行控制仿真表明，软件可以完成场面运行的闭环控制仿真，支持实现冲突监控算法。关键词：空中交通管制；机场；飞行区场面运行控制；仿真：A．SMGCS中图分类号：V351．11文献标识码：A文章编号：1671．654X(2012)04．0090．04DevelopmentandKeyTechniquesofSimulationSoftwareforAirportSurfaceOpera

3、tionControlZHUXin—ping，TANGXin—min，HANSong-ehen(CollegeofCivilAviation，Na彬ngUniversityofAeronauticsandAstronautics，Na研ng210016，China)Abstract：Inordertomeettherequirementofairportsurfaceoperationcontrol，asimulationtoolbasedonPetrinetisdesignedanddevelopedontheAnylog

4、icplatform．TheconflictcontrolalgorithmforA—SMGCS(AdvancedSurfaceMovementGuidanceandControlSystems)isdemonstratedusingthist001．Byanaly—zingthesimulationrequirementforsurfaceoperationmodelingandcontrolbasedonPetfinet，themainfunctionobjectiveandarchitecturearedecided．

5、Somekeytechniquesinthedevelopmentofsoftwaretoolareinvestigated，includingbasicclassdesignforPetrinetmodel，thedefinitionofextendedPetrinetrood—elandthesimulationalgorithmforopenloopandclosedloopsurfaceoperationcontr01．Finally，onecon—creteairportsurfaceoperationcontro

6、lsimulationisfulfilledandtheresultsindicatethatthesoftwaretoolcanachievecloseloopcontrolsimulationandisvalid．Keywordsairtrafficcontrol；airports；surfaceoperationcontrol；simulation；A—SMGCS引言如何提升飞行区场面管制能力，保障场面的安全高效运行，是当前航空运输研究的重要领域之一。国际民航组织提出的先进场面活动引导和控制系统(AdvancedSur

7、faceMovementGuidanceandControlSys-terns，A．SMGCS)能够在任何能见度、交通密度和复杂运行条件下，均支持场面航空器和车辆的安全有序活动，代表了当前最先进的飞行区场面运行管制方式【1]。A．SMGCS是一项投资庞大，且对安全性要求很高的高新技术。在其模块化实施方案中，冲突监控模块可防止活动目标违背场面管制规则。文献[2—4]采用高级Petri网建模场面运行过程，并提出了航空器滑行冲突监控算法。在将上述算法应用于A．SMGCS实施之前，必须构建良好的平台对其进行验证和分析。仿真技术为实现

8、上述目标提供了重要手段。当前存在的多款Petri网建模、仿真软件(如Matlab的Petri网工具箱"』，PetriLabMj，PetriSimlL等)均很少提供离散事件系统监督控制仿真，且考虑到所建Petri网模型的领域特征，必须开发新的仿真软件，实现基于Petri网的飞行区场面运行控制