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航空器无冲突4D航迹推测与生成

陆志伟  
【摘要】:为了提供更精确的航空器位置和状态信息,生成无冲突4D航迹飞行,实现空中交通管制的自动化系统,本课题主要对航空器航迹推测算法进行了研究。本课题根据民用航班飞行是按照飞行计划程序和航路结构飞行的特点,利用动力学、运动学原理、基于BADA数据库的航空器各飞行阶段特征点上的飞行性能数据、历史飞行数据构造描述整个飞行过程的模型。利用每一阶段航空器航迹推测模型,结合Petri网混杂系统理论建立的航空器各飞行阶段间的状态转移模型,对航空器整个飞行过程的航迹进行整合;其次应用离散事件极大代数理论对单航路和同高度汇聚的航路结构单独建模,利用控制航空器到达关键点时间技术,并在此基础上对整个终端区建立了极大代数航路服务模型,通过推迟航空器地面起飞时刻,实现航空器的无冲突4D航迹的生成;最后抛开战略层次,对航空器航迹进行短期预测,利用已有的雷达数据、飞行计划表、实时电报等数据,采用极大似然估计法对航空器飞行参数进行数据拟合,将拟合出来的参数带入原始预测模型,修正误差分析,预测航空器在未来较短一段时间内的4D航迹。在课题最后,本文对本方向的进一步研究做了展望。


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