中距平行跑道碰撞风险模型研究

发布时间：2020-08-01 09:08

【摘要】：随着航空运输量快速增长,我国主要枢纽机场容量趋于饱和。为了提高机场容量,许多机场都建有两条及以上平行跑道。按照间距的不同,平行跑道可以分为:远距平行跑道、中距平行跑道、近距平行跑道。由于占地面积小,跑道容量大的特点,中距平行跑道的应用最为广泛。通过建立中距平行跑道碰撞风险模型,缩小安全间隔可以进一步提高中距平行跑道的容量。目前,航路上碰撞风险模型的研究比较成熟,而对于中距平行跑道进近和离场过程中航空器变高度、变速度的碰撞风险模型的研究还不多。本文首先系统地总结了碰撞风险模型研究意义及国内外研究现状,然后简要地介绍了平行跑道运行模式及安全间隔的基本概念,最后,分析研究由导航误差和速度误差引起的航空器位置误差,确定航空器位置误差的概率密度函数,并分别针对不同方向建立了侧向、纵向和垂直方向的碰撞风险模型。此外,由于进近和离场过程中航空器速度不断变化和航空器之间存在速度差,航空器之间的标称间隔随时间不断变化,因此,碰撞风险也随时间不断变化。本文创新地将标称间隔随时间的变化纳入碰撞风险的影响因素,因此能够更加准确的计算出航空器之间的碰撞风险,为缩小现行的安全间隔标准提供基础。许多已建成平行跑道为错列平行跑道,即跑道头并不是对齐的,而是错开一定间距(偏移量)。同时平行仪表进近时,错开间距有助于在两条跑道对应的下滑道间建立垂直间隔,从而影响碰撞风险。本文通过建立中距错列平行跑道的碰撞风险模型、进行算例验证,并与相同条件下非错列平行跑道的碰撞风险进行对比分析,得出以下结论:错列平行跑道偏移量有助于降低同时仪表进近过程中航空器之间的碰撞风险。
【学位授予单位】：中国民航大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：V328;V355
【图文】：

过程图,航空器,过程,进近

中国民航大学硕士学位论文，平行跑道通过对以上四种运行模式进行不同的组合，也可以分为半混合合运行模式。近 2.1 所示，一般航空器的飞行过程主要包括离场、巡航、进场和进近四个阶近过程是指航空器从脱离航路点开始，经过起始进近航段，中间进近航段航段最终降落到跑道上的过程。

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图 2.1 飞行间隔示意图隔与航空器沿航路飞行的能力密切相关。影响侧向间隔的主要因素备的误差、飞行员技术操作造成的位置偏差、以及当时的气象状况精度的提高和航空器自动驾驶技术的不断完善，影响侧向间隔的因起的误差和飞行员操作误差，显然后者引起的误差都是大的位置误的主要因素。隔与管制员所掌握的关于航空器位置的精确度有关。影响纵向间隔方式的不同而有所区别：在程序管制条件下，影响纵向间隔的主要、飞行速度的造成的位置偏差和飞行员的操作误差；在雷达管制条由管制员依据显示在雷达上的航空器位置来判断，因此影响纵向间误差。隔与飞机保持在指定高度层的能力密切相关。影响垂直间隔的因素差、飞行员技术操作造成的高度偏差、以及当时的气象状况。

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图 2.2 尾流示意图同强度旋转方向相反的漩涡，在周围空间形成的诱导速度场相图2.3所示。在两个漩涡之间形成一个下洗区，而在两个漩涡的外是在飞机翼尖之间产生了额外的下洗速度，在两个翼尖外侧产个下洗速度的存在，使得流到机翼附近的气流增加了一个向下的气动合力不再垂直于无穷远来流的速度，而是向后倾斜了一向上的分量——诱导阻力的产生。这是飞机产生升力所必需付出尾流流场的产生，人们才不得不考虑当大型飞机在空中飞过时所可能对后面跟进的飞机的安全造成影响[36]。

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