基于Lyapunov指数的扇区复杂度研究

发布时间：2017-10-09 12:15

  本文关键词：基于Lyapunov指数的扇区复杂度研究

  更多相关文章： 空中交通态势 复杂度 管制员工作负荷 时序分析 李雅普诺夫指数

【摘要】：随着航空运输业的快速发展,空中交通流量不断增大,紧张空域资源难以满足日益增长的流量需求,飞行冲突风险愈加严重。空中交通复杂度评估作为空中交通管理的重要工具因而成为新的研究热点。本文以扇区复杂度为研究对象,在总结国内外研究成果的基础上,详细分析其对复杂性研究的优缺点,明确提出建立客观扇区复杂度指标的必要性,探讨扇区交通系统复杂度与其Lyapunov指数之间的关系。本文构建扇区交通动力学模型,采用时序分析方法对系统进行非线性分析,详细解析航迹诸元之间的关系,研究提出飞机对之间时序距离的概念,利用航迹诸元计算飞机对之间时序距离,并以时序距离为参数求解Lyapunov指数。同时明确提出以Lyapunov指数作为扇区交通态势复杂度的指标。本文针对厦门某扇区某高峰时间段,计算该时间段扇区内各飞机对间的时序距离,以时序距离为参数求解Lyapunov指数;通过分析飞机对间的时序距离、Lyapuonv指数以及扇区交通态势三者之间的关系,实际算例表明,Lyapunov指数的计算结果与扇区交通态势之间存在良好的对应关系,从而验证了以Lyapunonv指数作为评价、识别扇区交通态势复杂度指标的可行性。本文详细分析扇区交通态势复杂度与管制员敏感度之间的关系,明确提出在实施管制过程中应当通过调整飞机对的距离、航向差及矢量速度差等客观参数,调整扇区交通态势复杂度,使其达到管制员可以接受的水平,以确保扇区交通安全高效运行。
【关键词】：空中交通态势 复杂度 管制员工作负荷 时序分析 李雅普诺夫指数
【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】：V355
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第一章 绪论9-14
• 1.1 研究意义及背景9-10
• 1.2 研究现状10-12
• 1.2.1 国外10-11
• 1.2.2 国内11-12
• 1.3 本文研究目标与内容12-14
• 第二章 空管复杂度基本理论14-25
• 2.1 复杂度定义14-15
• 2.2 空中交通复杂度研究15-21
• 2.2.1 动态密度17-19
• 2.2.2 内禀属性复杂度19-21
• 2.3 工作负荷与空中交通复杂度21-24
• 2.4 本章小结24-25
• 第三章 空中交通扇区复杂性动力系统建模25-29
• 3.1 扇区复杂性的动力系统建模25-27
• 3.2 扇区复杂性评价指标27-28
• 3.3 本章小结28-29
• 第四章 基于时序分析法计算扇区复杂度指标——Lyapunov指数29-37
• 4.1 扇区动力系统时序分析29-30
• 4.2 相空间重构30-35
• 4.2.1 延迟时间间隔的确定31-32
• 4.2.2 嵌入维数的确定32-35
• 4.3 Lyapunov指数35-36
• 4.4 本章小结36-37
• 第五章 基于Lyapnov指数的扇区空中交通态势识别37-47
• 5.1 厦门管制区37-38
• 5.2 扇区交通流时间序列38
• 5.3 飞机对混沌判别38-40
• 5.4 空中交通复杂态势识别40-42
• 5.5 复杂度与管制员敏感度42-46
• 5.5.1 管制员敏感度42-43
• 5.5.2 交通态势与管制员敏感度43-46
• 5.6 本章小结46-47
• 第六章 总结与研究展望47-49
• 6.1 论文总结47-48
• 6.2 建议与展望48-49
• 参考文献49-53
• 致谢53-54
• 作者简介54

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本文编号：1000152