飞机进近着陆阶段的碰撞风险模型研究

发布时间：2020-04-22 10:00

【摘要】：随着世界航空运输的快速发展,预计到2035年空中交通流量将增加1.5倍。空域和机场容量的饱和,给空中交通管制单位、机场和航空公司都带来了较大的负荷。避免航空器之间的冲突和碰撞是机场附近空域安全的重要组成部分,机场附近空域内的安全已成为当前的热点。因后机受到前机尾流的影响,航空器在进近着陆阶段是安全事故频发的阶段,因此在近地阶段保持航空器的安全间隔是避免冲突和碰撞的有效手段。本文以机场环境为基础,研究了进近着陆阶段的碰撞风险模型,主要工作如下:(1)针对机场附近空域,借助于GAS模型并将其扩展为三维空间碰撞风险模型,利用几何方法和概率微积分知识,建立了机场终端(进近)管制区空域的航空器水平方向碰撞风险模型,计算相同类型航空器和不同类型航空器前后进近的碰撞风险概率。最后,利用进近水平方向碰撞风险模型搭建计算平台。(2)本文以Reich模型为基础,结合概率微积分数学方法,建立了航空器进近着陆阶段在侧向、纵向和垂直方向的临近层碰撞风险模型。以重庆江北国际机场为仿真对象,将航空器类别分为A380-800、重型机、中型机和轻型机。结合前机尾流影响、导航误差、飞行技术误差、高度表误差和加速度误差等因素,对单跑道、平行跑道情况下的进近着陆阶段的碰撞风险进行计算,得出现行条件下的碰撞风险符合国际民航组织和中国民航局提出的目标安全等级(TLS),可以适当缩小飞行间隔。相比之下,以GAS模型为基础的碰撞风险模型参数较少,易于理解,但垂直方向的碰撞风险模型建模困难。以Reich模型为基础的碰撞风险模型参数多,但考虑更加全面,更适合用于计算碰撞风险。
【图文】：

a.跑道头齐平平行跑道 b.跑道头错列平行跑道图 2.1 平行跑道示意图据中国民用航空总局 2004 年颁布的第 123 号令——《平行跑道同时仪表运行》，平行跑道的仪表运行模式可分为相关平行仪表进近、独立平行仪表进近行离场、隔离平行运行等四种运行模式[72]。中交通管制服务中交通管制的发展与通信、导航和监视(CNS/ATM)新技术的应用密不可分。管制服务的核心任务是根据相关规定防止航空器碰撞、保持间隔和维护空中。空中交通管制服务按照管制单位分为塔台管制、区域管制、进近管制和空务，管制流程图如图 2.2 所示。从管制方法来看，空中交通管制又可以分为和雷达管制。

a.跑道头齐平平行跑道 b.跑道头错列平行跑道图 2.1 平行跑道示意图根据中国民用航空总局 2004 年颁布的第 123 号令——《平行跑道同时仪表运行管理规定》，平行跑道的仪表运行模式可分为相关平行仪表进近、独立平行仪表进近、独立平行离场、隔离平行运行等四种运行模式[72]。2.3 空中交通管制服务空中交通管制的发展与通信、导航和监视(CNS/ATM)新技术的应用密不可分。空中交通管制服务的核心任务是根据相关规定防止航空器碰撞、保持间隔和维护空中交通秩序。空中交通管制服务按照管制单位分为塔台管制、区域管制、进近管制和空中报告服务，管制流程图如图 2.2 所示。从管制方法来看，空中交通管制又可以分为程序管制和雷达管制。
【学位授予单位】：中国民用航空飞行学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：V328

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本文编号：2636400