面向低空开放的航空器碰撞风险预测方法研究

发布时间：2017-04-11 02:22

  本文关键词：面向低空开放的航空器碰撞风险预测方法研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：低空空域改革后随着通用航空的发展,我国终端区通用航空器的运行量将大幅增加,导致其与运输航空器发生飞行冲突甚至碰撞的风险增大,为更好的保证终端区的运行安全,本文对通用航空器与运输航空器碰撞风险进行预测研究。本文在收集分析国内外有关碰撞风险研究的基础上,结合我国机场终端区的运行特点,建立运输航空器与通用航空器碰撞风险预测模型。通过改进Reich模型和Event模型,并分析飞行员、管制员、空管设备以及天气和管理状况等影响碰撞风险的主要因素,建立了基于空域、人、机、环、管5个维度的通用航空器与运输航空器碰撞风险预测模型(AHMEMCR)。AHMEMCR模型以相对速度矢量为依据,运用概率论和随机分布数学方法研究空域自身因素影响下(只考虑航空器的速度、分布和流量)航空器的碰撞概率;采用人因可靠性方法CARA、CREAM估计飞行员和管制员对碰撞风险的影响;基于已有数据分析空管设备STCA、TCAS对碰撞风险的影响;并定性分析天气状况和管理因素对碰撞风险的影响;通过混联系统可靠性方法将这些因素结合,建立终端区碰撞风险模型。通过MATLAB软件对某终端区通用航空器与运输航空器的碰撞风险进行预测,并提出相应的改进措施,为我国低空空域的改革和监管提供理论基础,同时也为计算低空空域改革后终端区的碰撞风险提供了思路。
【关键词】：碰撞风险 运输航空器 通用航空 低空空域 终端区
【学位授予单位】：中国民航大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：V328
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第一章 绪论10-15
• 1.1 研究背景及意义10-11
• 1.2 国内外研究现状11-13
• 1.2.1 低空安全国内外研究现状11-12
• 1.2.2 碰撞风险国内外研究现状12-13
• 1.3 研究方案13-15
• 1.3.1 研究目标13
• 1.3.2 研究内容13-14
• 1.3.3 研究思路14-15
• 第二章 碰撞风险与可靠性理论简述15-20
• 2.1 碰撞风险的相关概念15-16
• 2.1.1 碰撞风险15
• 2.1.2 碰撞风险与安全目标水平的关系15-16
• 2.2 碰撞风险模型与计算方法16-17
• 2.2.1 碰撞风险模型16
• 2.2.2 通用航空器碰撞风险计算方法16-17
• 2.3 人因可靠性分析17-20
• 2.3.1 人因可靠性基本概念17-19
• 2.3.2 人因可靠性分析方法19-20
• 第三章 终端区通用航空器与运输航空器碰撞风险模型构建20-50
• 3.1 终端区空域因素影响下的碰撞风险20-23
• 3.1.1 终端区空域特点和模型的基本假设20-21
• 3.1.2 计算只考虑终端区空域因素的碰撞风险21-23
• 3.2 管制员、飞行员对碰撞风险的影响23-38
• 3.2.1 管制员调配飞行冲突的可靠性24-30
• 3.2.2 运输航空器飞行员避碰的可靠性30-36
• 3.2.3 通用航空器飞行员“看见避让”措施的有效性36-38
• 3.3 设备因素对碰撞风险的影响38-42
• 3.3.1 STCA的可靠性38-40
• 3.3.2 TCAS的可靠性40-42
• 3.4 天气状况对碰撞风险的影响42-44
• 3.5 管理因素对碰撞风险的影响44-48
• 3.5.1 组织结构的合理性44-46
• 3.5.2 安全管理与监察机制46-47
• 3.5.3 飞行员技术培训与管理状况47-48
• 3.6 空域、人、机、环、管因素影响的碰撞风险模型48-50
• 第四章 终端区通用航空器与运输航空器的碰撞风险预测50-67
• 4.1 确定航空器飞行参数50-54
• 4.1.1 运输航空器的飞行参数50-54
• 4.1.2 通用航空器的飞行参数54
• 4.2 确定运输航空器的数量和通用航空器的密度54
• 4.2.1 确定运输航空器的数量54
• 4.2.2 估计通用航空器的密度54
• 4.3 终端区内通用航空器与运输航空器碰撞风险预测54-55
• 4.4 通用航空器与运输航空器碰撞风险的安全目标水平55-63
• 4.4.1 安全目标水平及预测方法55-56
• 4.4.2 建立灰色新陈代谢马尔科夫模型计算安全目标水平56-63
• 4.5 碰撞风险与安全目标水平比较分析和改进措施63-67
• 4.5.1 比较分析碰撞风险和安全目标水平63
• 4.5.2 提出改进措施63-67
• 第五章 结论与展望67-69
• 5.1 论文研究结论67
• 5.2 论文的创新点67-68
• 5.3 研究的局限与展望68-69
• 参考文献69-76
• 致谢76-77
• 附录1运输航空器速度样本77-78
• 附录2模拟运输航空器离场时间间隔的程序78-79
• 附录3平均相对速度计算程序79-80
• 附录4灰色预测MATLAB程序80-83
• 附录 5 ASN网站航空器碰撞事故统计分析83-93
• 作者简介93

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 张珊珊;袁振洲;曹志超;;道路交叉口不同相序下车辆碰撞风险模型研究[J];公路与汽运;2014年06期

2 张凤;;我国通用机场建设与运行管理现状与思考[J];交通企业管理;2014年09期

3 高扬;刘单单;;低空开放后终端区航空器碰撞风险模型研究[J];中国安全科学学报;2014年06期

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5 柏艺琴;;我国通航飞行员培训的现状和发展[J];中国民用航空;2014年04期

6 蓝兰;;我国通用机场发展情况[J];工程机械文摘;2014年02期

7 翁建军;周阳;;水上飞机与船舶碰撞风险因素建模[J];中国航海;2013年03期

8 高源;杨新nf;;终端区空域系统运行安全评估指标体系的构建[J];常州工学院学报;2013年Z1期

9 陆靖;;中国飞行服务站的现状与发展预测[J];科技创业家;2013年15期

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1 曲玉玲;空中交通碰撞风险建模研究[D];南京航空航天大学;2012年

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本文编号：298103