基于SMILO-VTAC模型的复杂低空多机冲突解脱方法

论文摘要

针对传统SMILO-VTAC模型的2种不受控情形,提出了面向不受控情形的复杂低空多机冲突解脱模型;在传统SMILO-VTAC模型的基础上,考虑复杂低空空域物障限制条件,提出了面向物障情景的低空多机冲突探测与解脱模型;结合通用航空活动任务优先等级,建立了基于任务优先性质的多机冲突探测与解脱规则和流程;建立了多航空器对头汇聚场景,基于提出的方法进行仿真验证。分析结果表明:相比传统SMILO-VTAC模型,提出的方法能够满足不受控情形的多机冲突探测与解脱实际需要,并能根据任务优先等级计算方案,解脱成本分配合理,符合复杂低空空域航空器的特点;提出的方法在航空器数量不大于4架次时,求解时间略长,但基本控制在1 s以内;当航空器数量大于4架次时,求解时间小于传统SMILO-VTAC模型;当航空器数量不小于7架次时,求解时间远低于传统SMILO-VTAC模型;在将优先级因素加入考量后,方法的平均解脱成本较传统SMILO-VTAC模型增加了10%～20%,以少量增加平均解脱成本为代价,实现了解脱成本依照优先级顺序的分配,将高优先级航空器解脱成本向低优先级航空器传递。可见,在多航空器运行和多优先级情景下,改进方法具有更高的解脱效率,在相同计算时间内具有更高的解脱架次极限。

论文目录

• 0 引 言
• 1 复杂低空飞行冲突几何构型
•   1.1 冲突探测几何构型
•   1.2 冲突解脱几何构型
•   1.3 冲突情形分类
• 2 复杂低空多机冲突解脱模型
•   2.1 面向普通情形的航空器冲突解脱模型
•   2.2 面向特殊情形的航空器冲突解脱模型
•   2.3 面向物障的航空器冲突解脱模型
•     2.3.1 移动障碍物
•     2.3.2 固定障碍物
• 3 复杂低空多机冲突探测与解脱规则
•   3.1 基于优先级的多机冲突解脱总体思路
•   3.2 多机冲突探测规则
•   3.3 冲突解脱组建立规则
•   3.4 优先级冲突解脱规则
• 4 复杂低空多机冲突与解脱仿真验证
•   4.1 解脱方案
•   4.2 解脱效率
•   4.3 解脱成本
• 5 结 语

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 张启钱,王中叶,张洪海,江程鹏,胡明华

关键词: 航空运输,冲突探测与解脱,建模仿真,整数线性规划,复杂低空,多机冲突

来源: 交通运输工程学报 2019年06期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅱ辑

专业: 航空航天科学与工程

单位: 南京航空航天大学民航学院

基金: 国家自然科学基金项目(61573181),空中交通管理系统与技术国家重点实验室开放基金项目(SKLATM201801)

分类号: V355

DOI: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2019.06.012

页码: 125-136

总页数: 12

文件大小: 1853K

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