基于融合点的连续下降进近航迹优化研究

发布时间：2017-11-20 20:11

  本文关键词：基于融合点的连续下降进近航迹优化研究

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【摘要】：连续下降进近(CDA)是一种国际民航组织推荐的终端区管制运行新技术,性能优于传统阶梯式下降的进近过程。在深入分析CDA运行原理基础上,从研究基于恒定下滑角的CDA理想航迹优化问题入手,比较分析了不同CDA航迹算法的优缺点,采用Gauss伪谱算法在距离与时间两个飞行控制参量方面分段优化CDA飞行航迹,建立了基于融合点的CDA运行程序,并通过时间决策算法优化了CDA飞行方式。主要研究工作包括:首先,将CDA飞行航迹分成巡航与下降两个阶段,选取B737-800机型,利用GPOPS工具仿真基于高斯伪谱法的时间优化CDA飞行航迹,算法得出了B737-800飞行器的最优起始下降点(TOD)、进近速度控制曲线以及下降时间。其次,在相同的初始条件下,选取了自动控制垂直导航(VNAV)与飞行员控制VNAV模式下的16条CDA航迹,并在终端区随机选取不同模式下的8条CDA航迹以及1条传统阶梯式进近航迹,比较了它们的下降时间。结果显示高斯伪谱法获得的CDA航迹优于其它算法,所用下降时间最短。同时,采用Gauss伪谱法得到了B737-500、B767-400机型的时间优化CDA飞行航迹,并比较以上三种机型CDA航迹结构、下降时间的差异。最后,依据天津滨海国际机场仪表进近程序建立了基于融合点的Gauss伪谱法CDA飞行程序,该程序为处于不同排序边上的进场交通流提供了CDA的距离信息,评估结果显示融合点程序增加了进场交通流量。采用融合点决策算法为飞行员提供了时间信息,从而更好地协助管制员规划进近的飞行器,实现了对进场航班高效有序地管理,优化了CDA运行方式。
【学位授予单位】：中国民航大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：V355.1
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本文编号：1208358