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民机TCAS机动策略与仿真研究

沈佳峰  
【摘要】:空中交通警戒与防撞系统(TCAS,Traffic Alertand CollisionAvoidance System)是航空电子综合环境监视系统的一个重要组成部分,它能有效降低空中飞行器间的碰撞威胁,对于提高飞行安全有着非常重要的意义。 本文首先介绍了TCAS的研究背景、发展历程、国内外现状以及相关标准,详细分析了TCAS的逻辑功能和系统组成。 本文重点围绕TCAS的关键技术之一-机动策略开展了算法和仿真研究。首先介绍了TCAS机动策略的原理,论述了目标冲突过程中TCAS的交通告警和决断告警;建立数学模型,分析了空中交通警戒和防撞系统在不同空域情况下的机动策略;详细推导了TCAS的垂直规避算法和水平规避算法,并且对提出的算法进行了数字仿真和性能分析,验证了机动策略的可行性和有效性。 本文在综合垂直规避算法和水平规避算法的基础上研究多目标典型情况下的规避策略,通过筛选可能出现的机动情况,选择出最优方案。 论文最后对TCAS未来的发展趋势进行了展望。


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