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1、第43卷第6期航空计算技术Vol.43No.62013年11月AeronauticalComputingTechniqueNov.2013GRIB数据及其在航迹预测中的应用武晓光,张军峰,蒋海行(南京航空航天大学民航学院,江苏南京210016)摘要:四维航迹预测的准确性是轨迹运行与空管决策支持的基础,而高空风数据支持下的气象建模是提高航迹预测准确性的关键。通过解析GRIB格式的风数据,获取各高度层的风速和风向,同时依据风对地速、航向的影响进行四维航迹预测建模,利用浦东机场的进场航班实现仿真验证,将预测结果与实际雷达轨迹对比
2、,验证了风影响下四维航迹预测的准确性。关键词:航迹预测;GRIB数据;风数据;气象建模中图分类号:V328文献标识码:A文章编号:1671桘654X(2013)06桘0059桘04ApplicationofGRIBDatafor4DTrajectoryPredictionWUXiao桘guang,ZHANGJun桘feng,JIANGHai桘hang(CollegeofCivilAviation,NanjingUniversityofAeronauticsandAstronautics,Nanjing210016,Chin
3、a)Abstract:Theaccuracyof4Dtrajectorypredictionisthefoundationoftrajectory桘basedoperationandde-cisionsupporttoolsofATC.Meteorologicalmodeling,especiallythewindmodeling,isthekeyelementforimprovingtheprecisionoftrajectoryprediction.ThroughanalyzingthewinddatainGRIBfo
4、rmat,windspeedanddirectionateachlevelscanbeobtained.Meanwhile,the4Dtrajectorypredictionmodeliscon-structedbasedonthewindeffecttoaircraftmovements,especiallyGroundSpeedandHeadingofaircraft.TakingarrivalflightstoShanghaiPudongInternationalAirportasanexample,asimulat
5、ionisconductedthroughthecomparisonofpredictionresultsandtheradarinformation.Andthesimulationresultsindicatetheeffectivenessoftheproposedapproach.Keywords:trajectoryprediction;GRIBdata;winddata;meteorologicalmodeling引言在基于航空器动力学及运动学的航迹预测研究中,精确的数据支持可以提高预测结果的有效性,而气航空器
6、4D航迹是以空间和时间形式,对某一航象数据就是其中一项重要的数据。气象数据中的风数空器航迹中的各点空间位置(经度、纬度和高度)和时[1]据对航迹预测的影响尤为重要,如果缺少风速风向,将间的精确描述。4D轨迹的准确性预测是新一代基降低航空器四维轨迹预测的精度。然而由于风数据难于航迹运行的空管自动化系统的技术基础,广泛应用[2][3]以获取,在目前国内的四维航迹预测研究中,只在理论于进离场航班排序、飞行冲突的预警与解除、航上对风在航迹预测中的影响加以描述,或以矢量图的迹优化等。形式假设风速、风向的大小,并以此简单建模。由于上目
7、前航空器飞行轨迹预测方法主要有两种:其一[4]述方法不能准确获得气象部门的真实数据,其四维航是基于混合估计理论实现航迹预测,毕竟航空器运迹预测的效果难以令人信服。因此,对航迹预测中风动不仅具有多模态性质,而且需要考虑其横向、纵向以信息的建模,并且将涵盖风信息的气象模型作为独立及垂直方向的三维状态,因此航迹预测可以视作随机模块,参与构建航迹预测模型,显得尤为重要。本文通[5]线性混杂系统的估计问题。其二是基于航空器动力过分析GRIB格式的气象数据,实现具体风数据的数学及运动学模型,利用各类机型的性能参数实现航迹据库形式存储,
8、然后在航迹预测的过程中,实时读取与[6]预测。计算,可以有效提高四维航迹预测精度。收稿日期:2013-09-13修订日期:2013-11-01基金项目:江苏省自然科学基金项目资助(BK20130814);中央高校基本科研业务费专项资金项目资助(NS2012028);波音-中国商飞联合资助课题(2012-
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