基于概率的飞行环境危险探测与告警算法研究

发布时间：2021-10-12 21:56

　　飞行环境监视系统（AESS）是航空安全的重要保障,通过对飞机周围环境的监测,提前探测危险区域发出告警,从而避免飞行事故。本文以AESS中地形感知告警系统（TAWS）和空中交通告警避撞系统（TCAS）作为研究对象,基于概率统计方法,进行三方面的研究:TAWS前视功能告警阈值评估方法研究,TCAS告警阈值评估方法研究,基于相撞概率的TCAS威胁探测算法研究。通过对TAWS前视告警原理进行分析,总结TAWS告警中的三类不确定因素,采用概率统计指标对TAWS前视告警性能进行评估。建立两种轨迹模型,使用蒙特卡洛方法统计得到阈值性能。仿真环境下得到的最优阈值与现行阈值吻合。分析航迹误差,使用差分方程建立与实际航迹误差相符合的轨迹模型,对TCAS告警事件建模。深入研究现行TCAS告警算法,总结TCAS五种告警输出结果。对TCAS告警事件进行蒙特卡洛仿真,使用系统操作性能（SOC）曲线的方法,建立针对TCAS告警的评价体系,基于概率统计结果,设定不同的阈值并进行评估。通过对比测试,验证现行TCAS阈值告警性能优于其它阈值。以单路径告警模型和最坏情况告警模型为例,深入分析确定性告警算法的告警原理及其局限... 

【文章来源】：上海交通大学上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：91 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

AESS系统告警流程示意图

图 2-1 无前视告警飞行轨迹Fig. 2-1 Nominal trajectory 前视告警规避模型设AT 为发出前视告警后的规避轨迹，AT 与第一类因素和第二类因素有关，即~(,,,,,,,)AA0 0MAXpilotpilotplaneT ghh VT (2-4)AT 可以分为三个阶段：延迟阶段、拉升阶段、保持阶段，如下图 2-2 所示。 0 1 OB

图 2-4 不同地形模型下的事故率曲线Fig. 2-4 Incident rate P(I) curves under different terrain models2）延迟时间方面，在给定的初始条件下，选择极端陡峭模型，固定爬1度/秒，在不同的延迟时间随机分布参数下，仿真一万次，结果如图中五条事故率曲线由高到低依次对应的延迟时间随机分布参数为 Gamma(12,1）,G amma(10,1）,Gamma(8,1）,Gamma(5,1）,Gamma(3,1），随着的增大，事故率上升，TAWS 告警性能下降。

【参考文献】：
期刊论文
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硕士论文
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本文编号：3433374