基于傳感器網(wǎng)絡(luò)的跑道入侵防御系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著航空運輸活動的急劇增加,機(jī)場場面安全存在極大的安全隱患,實現(xiàn)機(jī)場場面交通自動化控制顯得尤為迫切,針對現(xiàn)有監(jiān)視和控制方式存在的缺陷,提出了一種基于傳感器網(wǎng)絡(luò)的跑道入侵防御系統(tǒng),并對其中的跑道交通態(tài)勢重建、目標(biāo)感知事件驅(qū)動的跑道入侵控制策略等問題進(jìn)行重點了研究。
　　本文首先確立基于傳感器網(wǎng)絡(luò)的跑道入侵系統(tǒng)目標(biāo),對系統(tǒng)功能需求進(jìn)行分析,然后從結(jié)構(gòu)層次上構(gòu)建了系統(tǒng)總體框架,并對系統(tǒng)進(jìn)行模塊化劃分,詳細(xì)分析各模塊對應(yīng)功能。
　　

2、針對系統(tǒng)中跑道交通態(tài)勢重建問題,本文從動力學(xué)及運動學(xué)角度建立航空器在跑道區(qū)域的連續(xù)運動模型,并根據(jù)傳感器網(wǎng)絡(luò)的布局和跑道運行過程建立基于Petri網(wǎng)的航空器離散狀態(tài)轉(zhuǎn)移模型。構(gòu)造了基于傳感器探測數(shù)據(jù)的航空器運動混雜模型,并通過案例對比了連續(xù)模型預(yù)測數(shù)據(jù)、混雜模型預(yù)測數(shù)據(jù)和實際數(shù)據(jù),驗證了利用混雜模型進(jìn)行跑道交通態(tài)勢重建的準(zhǔn)確性。
　　為實現(xiàn)跑道入侵自動防御,本文著重研究了基于目標(biāo)感知事件驅(qū)動的跑道入侵控制策略,首先將跑道運行規(guī)則轉(zhuǎn)

3、化為跑道運行狀態(tài)禁止問題,通過設(shè)計標(biāo)識運行控制器避免跑道入侵,并提出基于不可并發(fā)事件下的優(yōu)先等級控制策略,并給出基于變遷狀態(tài)的停止排燈控制指令決策方法,最后通過算例證明了該跑道入侵控制策略的有效性。
　　基于仿真系統(tǒng)功能的需求,本文最后詳細(xì)給出了跑道入侵仿真防御系統(tǒng)的實現(xiàn)原理和過程,展示了該仿真系統(tǒng)利用VC平臺以及STM32控制模塊重建的前臺仿真界面和后臺沙盤控制系統(tǒng),最終實現(xiàn)管制員直觀監(jiān)視跑道運行狀況和跑道入侵自動防御雙重功能。