終端空域進(jìn)場(chǎng)航空器航跡規(guī)劃研究.pdf

1、近年來(lái)，伴隨經(jīng)濟(jì)的騰飛、科技的進(jìn)步，人們?cè)絹?lái)越多的選擇乘坐飛機(jī)出行，各航空公司機(jī)隊(duì)日益壯大，航班量激增，民用航空業(yè)得到了飛速發(fā)展，導(dǎo)致在繁忙的機(jī)場(chǎng)終端區(qū)出現(xiàn)交通擁擠現(xiàn)象，影響航班的正常運(yùn)行，帶來(lái)大面積航班延誤問(wèn)題，其不僅帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)損失還對(duì)航班的安全運(yùn)行構(gòu)成了威脅。因此，歐美等航空發(fā)達(dá)國(guó)家提出的基于航跡運(yùn)行（TBO）模式的概念越來(lái)越受到關(guān)注，因?yàn)槠淇蓪?shí)現(xiàn)高密度、大流量、小間隔條件下的有效空域管理，而4D航跡規(guī)劃是實(shí)現(xiàn)基于航跡運(yùn)行模式的

2、基礎(chǔ)，并且能夠加速空管自動(dòng)化與智能化技術(shù)的應(yīng)用與實(shí)施。鑒于此，本文針對(duì)4D航跡規(guī)劃，尤其是終端區(qū)進(jìn)場(chǎng)航空器4D航跡規(guī)劃進(jìn)行了深入研究。
　　首先，利用動(dòng)態(tài)時(shí)間規(guī)整（DTW）算法對(duì)每?jī)蓷l歷史雷達(dá)航跡序列進(jìn)行最優(yōu)調(diào)整，基于調(diào)整計(jì)算出兩兩歷史雷達(dá)航跡間的距離；進(jìn)而應(yīng)用基于ward最小方差準(zhǔn)則的層次聚類(lèi)方法對(duì)歷史雷達(dá)軌跡進(jìn)行聚類(lèi)分析，復(fù)現(xiàn)盛行交通流；依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)場(chǎng)航線和盛行交通流規(guī)劃設(shè)計(jì)多條合理的水平進(jìn)場(chǎng)路徑。
　　其次，分析了兩種速

3、度剖面的規(guī)劃方法：一是基于參數(shù)調(diào)整的速度剖面規(guī)劃方法，通過(guò)設(shè)置參數(shù)r（0≤r≤1），進(jìn)而確定航空器飛經(jīng)每個(gè)航路點(diǎn)時(shí)的速度，以及航空器在每相鄰的兩個(gè)航路點(diǎn)間所應(yīng)減速的位置，并推導(dǎo)計(jì)算出了滿足計(jì)劃到達(dá)時(shí)間（STA）的動(dòng)態(tài)速度剖面；二是基于航空器運(yùn)動(dòng)學(xué)模型的速度剖面規(guī)劃方法，并且在速度剖面規(guī)劃的同時(shí)引入風(fēng)等數(shù)據(jù)以逼近實(shí)際運(yùn)行情況，利用航跡生成器與速度調(diào)整參數(shù)生成器交互協(xié)作的方式實(shí)現(xiàn)了滿足計(jì)劃到達(dá)時(shí)間（STA）的速度剖面規(guī)劃。
　　最后，