五边平行进近冲突风险定量分析模型

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1、第44卷第6期2014年11月航空计算技术AeronauticalComputingTechniqueV01．44No．6Nov．2014五边平行进近冲突风险定量分析模型王振飞，邹国政，靳学梅，张海芹(南京莱斯信息技术股份有限公司，江苏南京210000)摘要：针对飞机五边平行进近时飞行冲突，提出了一种五边平行进近飞行冲突定量分析模型。模型通过飞机在任意时刻的标称位置坐标与因不确定性因素导致的航迹偏移量之和，形成飞机任意时刻真实位置坐标，基于此推导出飞机在五边平行进近时冲突风险计算公式。在分析不确定性因素导致航迹偏

2、离时，提出了一种基于布朗运动的随机过程来描述因干扰因素导致飞机随机运动的方法。在建立模型后，使用蒙特卡罗仿真方法计算了飞行冲突概率。结果理想。关键词：平行进近；冲突风险；蒙特卡罗仿真；布朗运动中图分类号：V328文献标识码：A文章编号：1671．654X(2014)06．0044．05FlightConflictRiskQuantitativeAnalysisModelofParallelFinalApproachWANGZhen-fei，ZOUGuo—zheng，JINXue—mei，ZHANGHai—qin(

3、NanjingLESInformationTechnologyCO．，LTD．Nanjing210000，China)Abstract：Totheconflictwhenaircraftonparallelfinalapproach，thispaperproposesaflightconflictriskquantitativeanalysismodelofparallelfinalapproach．Inthequantitativeanalysismodel，theactualcoordi．natesofthe

4、aircraftatanytimesynthesizedbynominalpositionoftheaircraftatanytimeandoffsetduetouncertainty，andbasedonthedistancebetweenaircrafteverymomentderivedtheformulaoftocalcu—latetheconflictriskofparallelfinalapproach．ThispaperpresentsastochasticprocessbasedonBrownia

5、nmotiontodescribethemethodoftheaircraftduetoconfoundingfactorsleadtorandommotion．Flightcol—lisionprobabilityiscalculatedusingaMonteCarlosimulationmethodtobuildthemodel．Keywords：parallelapproach；conflictrisk；MonteCarlosimulation；Brownianmovement引言随着航空运输业的飞速发展，

6、空中交通流量迅猛增加，目前国内外在平行跑道机场实施平行仪表进近，以缓解终端区进近阶段的交通拥挤，增加进近着陆的容量。五边平行进近时，可能会由于飞机到达时间、不同机型的速度差，以及ILS系统引导误差、风等不确定因素导致航迹偏差，造成相同或相邻航向道飞机之间的距离小于最小雷达间隔或尾流间隔而产生飞行冲突风险。为了定量分析评估其运行的冲突风险水平，建立五边平行进近飞行冲突定量分析模型。该模型为定量分析五边平行进近冲突风险提供理论方法；同时在确保安全的前提下，缩小平行进近安全间隔标准提供理论基础，对进一步提高进近着陆的容

7、量，缓解交通拥挤具有现实意义。目前国内外对航路¨‘31以及平行航路[4“h隋景下固定高度以常速度飞行的风险性研究较多，但对终端区变高度变速度飞行，尤其是五边平行进近情景下风险性研究还很欠缺。故本文主要提出基于平行仪表进近的飞行冲突定量分析模型，并使用蒙特卡罗仿真方法计算冲突风险。1模型的建立五边平行进近时，需要考虑同一航向道上飞机之间小于最小雷达间隔或尾流间隔造成的冲突风险，同时又要考虑相邻航向道上飞机之间小于最小雷达间隔造成的冲突风险，总的冲突风险为两者之和。在实际飞行中，由于受到ILS系统引导误差，以及大气、

8、风等扰动因素的影响，使得实际的飞行轨迹与理想的标称轨迹之间存在误差。为了获得飞机在航向道飞行时更符合实际的航迹坐标，需要对不确定因素进收稿日期：2014—05—26修订日期：2014—09—01基金项目：国家空管委科研项目资助(GKG200902004)作者简介：王振飞(1985一)，男，山东日照人，助理工程师，硕士，主要研究方向为空中交通安全分析。2014年11月王振飞