空域运行仿真系统关键技术研究与实现

admin · 发表于 2025-5-21 10:53:55

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空域运行仿真系统是分析与评估空中交通运行效能，预测空管运行新概念、新技术应用效果和潜在风险的重要手段，因此，空域运行仿真系统技术成为空中交通管理领域的一大研究热点。本文基于实际工程应用需求，从交通流特征提取、四维航迹生成、仿真通信机制等方面研究空域运行仿真的关键技术，并以上述研究工作为基础设计开发空域运行仿真系统原型系统。本文运用交通流分析理论和数理统计方法，通过对我国空域内所采集的实际飞行数据进行分析和处理，获得了飞行航迹分布的数字特征。通过对飞行偏差数据集合的分布拟合，并利用改进的Reich空域碰撞风险模型，研究指定航路安全容限的计算方法。这为空域运行仿真系统的研制提供了基础分析方法。本文提出了符合我国空域内飞行航迹特征的四维航迹初始化方法和基于交互式多模型的四维航迹构建方法，重点设计了构建四维航迹的交互式多模型平滑器，并使用Matlab软件对模拟航迹和真实航迹进行了大量分析工作，验证了方法的有效性。本文探索了Agent通信语言在空域运行仿真系统中的应用，并结合空域运行仿真系统的特点，将Agent通信语言KQML（Knowledge Query and Manipulation Language）应用于其中，设计了一种使用KQML语言在仿真系统中进行通信的机制，从而使得空域中的Agent间能够进行并发的、复杂语义交互。最后，设计并实现了一个空域运行仿真系统的原型系统，系统结构采用分层的思想进行组织，其中的基础仿真框架部分是整个原型系统的核心。通过构建基础仿真框架，例如：仿真器，定时器，冲突管理等模块，使得新的实际仿真应用能够快速的通过复用基础框架而搭建，这也是贯穿整个空域运行仿真系统设计的核心思想。此原型系统应用于全国空域缩小垂直间隔标准（RVSM，Reduced Vertical Separation Minimum）的安全评估中，为我国RVSM的实施与验证提供了有效的分析与评估手段。

空域运行仿真系统关键技术研究与实现

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