非管制小机场进近过程中的冲突解脱

bb20920d · 发表于 2022-4-9 12:28:30

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雅宝题库解析：
近年来，随着国民经济的持续增长我国民航运输继续保持了快速增长的势头。空中交通流量的快速增长带来了机场运输量的急剧增加，机场容量远远不能满足空中交通的需求而成为运输网络的瓶颈，通航应运而生。本文基于美国“小机场运输系统”（Small Aircraft Transportation System，简称SATS）计划，主要研究了SATS终端区进近中的关键技术。本文首先介绍SATS，在此基础上分析并指出传统终端区排序算法的局限性，提出了基于飞行器飞行能力的排序方法，该方法更适用于SATS。首先建立SATS进近模型，在此基础上，采用遗传算法对排序结果进行优化，同时，引入了局部适应度函数的概念，对传统遗传算法进一步改进，增强了其局部和全局搜索能力，使其效率更高，收敛更快。更加符合空管实时性的要求。进近首先要保证飞机的安全性，在排序过程中，本文同时兼顾到进近中的冲突题目。由于小机场进近中具有跟随与间隔保持的特点，与物理粒子的引力、斥力具有相同的特点。因此，采用人工势场法对冲突解脱过程进行建模。针对引力斥力相等的情况下，粒子极易速度停滞，陷入震荡区的情况，引入旋转力，其方向与斥力方向垂直，可有效的防止粒子由于受力均匀而陷入局部极值，从而产生震荡现象。经实验仿真验证，该算法可有效的解决飞行器冲突解脱题目。针对基于势场法的冲突解脱算法路径不一定适航等不足，采用微分进化算法对其优化。势场法根据粒子物理特性，得到一个初始解，但该路径不一定可行，微分进化以该初始路径为基准，以整体飞行路径最短为目标函数，求解得出一个可行且最优的飞行路径。排序算法与解脱算法相结合，整合得到应用于SATS的进近算法，较优化前的算法相比，解的质量与收敛速度均有了显著提高，同时考虑到冲突题目，更符合实际运行，具有很好的应用前景。

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