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1、第46卷第4期航空计算技术Vol.46No.42016年7月AeronauticalComputingTechniqueJul.2016基于计划到达时刻的四维航迹规划刘杰,张军峰,朱海波,马广辉(南京航空航天大学民航学院,江苏南京210016)摘要:为了加速空管自动化与智能化技术的应用与实施,提出了水平航迹与高度/速度剖面分阶段设计的四维航迹规划方法。基于动态时间规整与层次聚类方法实现历史雷达航迹聚类分析,完成水平航迹设计。建立速度剖面规划模型,通过航迹生成器与速度调整器交互协作,精细化控制进场时间,以满足计划到
2、达时间要求。以上海浦东国际机场PINOT进场航班为例实施验证,结果表明,四维航迹规划方法可有效实现航班的计划到达时间,从而减少航班延误,提高终端空域运行效率。关键词:智能交通;四维航迹规划;航迹聚类;基于航迹运行;空中交通管理中图分类号:V355文献标识码:A文章编号:1671-654X(2016)04-0044-04Four-dimensionTrajectoryPlanningBasedonScheduledTimeofArrivalLIUJie,ZHANGJun-feng,ZHUHai-bo,MAGuang
3、-hui(CollegeofCivilAviation,NanjingUniversityofAeronauticsandAstronautics,Nanjing210016,China)Abstract:InordertoacceleratetheimplementationandapplicationofAirTrafficControlautomationandintellectualization,atwo-stage4Dtrajectoryplanningmethodwaspresented,inwhi
4、chthehorizontalpathandaltitude/speedprofileweredesignedsuccessively.Firstly,thehorizontalpathwasdesignedthroughclusteringandanalysisofthehistoricalradartracksbasedonDynamicTimeWarpingalgorithmandHier-archicalclusteringuponwhichahorizontalpathcanbedesigned.The
5、nthevelocityprofileprogrammingmodelwasestablished,whichisbasedontheinteractionbetweenthetrackgeneratorandthespeedregu-lator,tocontroltheapproachtimefinelytoguaranteethescheduledtimeofarrival.Finally,takingarrivalflightstoShanghaiPudongAirportfromPINOTentryfix
6、asexamples,asimulationwasconducted.Andthesimulationresultindicatesthattheproposed4Dtrajectoryplanningmethodisabletoincreasethearri-valpunctualityrate,reduceflightdelays,andimprovetheoperationalefficiencyinterminalairspace.Keywords:intelligenttransportation;4D
7、trajectoryplanning;clustering;dynamictimewarping;airtrafficcontrol引言以及飞行区域等因素的前提下,规划最优飞行航迹,以[2]保证圆满完成飞行任务。无人机研究领域航迹规划航空运输业作为全球经济增长的重要引擎,其作的成果颇丰,而本文主要考虑航迹规划在民航空中交用举足轻重。然而随着空中交通量的持续激增,导致通管理的自动化与智能化领域的研究与应用,毕竟航空域拥堵、航班延误等问题频繁发生。鉴于此,国际民[3][4]航组织(ICAO)提出了“航空系统组块升级”
8、计划,美迹规划不仅能够解脱冲突,而且可以调度航班,[5]国和欧洲则分别提出了“下一代空中交通系统”与“单确保安全准时到达指定地点。SAI等研究了终端空一欧洲天空空管研究”计划,以期指导空中交通管理域运行的节能环保型航迹规划方法,分析了时间与油系统的规划与实施。其中民用航空器四维航迹预测、耗的关系,然而并未详细论述四维航迹规划。四维航规划与管理是核心与关键[1]。迹规划本质
