航空器地面滑行路径优化与节能研究

发布时间：2020-04-18 10:45

【摘要】：随着经济快速发展,人民生活水平得到改善,节能减排成为日常生活的关注焦点。在民航业内航空公司希望航空器地面滑行节省油耗,机场希望减少环境污染。目前对场面航空器滑行路径规划研究主要以滑行时间相关的指标为主,但滑行时间降低是否意味着燃油消耗最少不得而知,如何权衡这两者是优化滑行路径及实现节能减排的关键。文章首先对航空器运行参数中滑行速度和对应发动机推力进行识别提取并分析航空器地面滑行状态和发动机推力关系,得出航空器只有在加速度较大的情况下,发动机推力才会发生明显变化的结论。然后在此基础上合理构建航空器地面滑行时间和油耗模型,使用基于遗传算法的多目标优化算法求解,得出航空器地面滑行时间的减少,会带来滑行油耗增加的结论,因此不能单独以航空器滑行时间、滑行延误时间等为目标对滑行路径进行规划优化。最后使用遗传算法对指定权重下的直线滑行道滑行成本进行分析,得出对航空器滑行时间和滑行油耗进行权重分配的本质是对航空器最大滑行速度的限制,之后分析航空器地面滑行冲突并提出冲突解脱策略,使用深度优先遍历算法对基于冲突解脱的航空器地面滑行路径进行选择及优化。
【图文】：

图 2-2 -起飞着陆（LTO）循环示意图表 2.1 默认的 ICAO LTO 循环发动机模式推力和时间设置航班运行阶段 发动机模式 推力等级各模式运行时长（min）（hh:mm:ss） (s)滑出 慢车 7% 0:19:00 1140起飞 起飞 100% 0:00:42 42爬升 爬升 85% 0:02:12 132最后进近 进近 30% 0:03:20 200着陆 进近 30% 0:00:40 40滑入 慢车 7% 0:07:00 420arshad Khadilkar 等通过对比 ICAO 的燃油消耗指标和快速存取记录器 Recorder，QAR）实际监测的各机型燃油流量指标[36]，对比情况见图 2-看出其中几种机型的 LTO 的燃油消耗指标值明显高于实际数据。除此之外动机平均推力也明显的不同于 7%的设定值。

图 2-2 -起飞着陆（LTO）循环示意图表 2.1 默认的 ICAO LTO 循环发动机模式推力和时间设置航班运行阶段 发动机模式 推力等级各模式运行时长（min）（hh:mm:ss） (s)滑出 慢车 7% 0:19:00 1140起飞 起飞 100% 0:00:42 42爬升 爬升 85% 0:02:12 132最后进近 进近 30% 0:03:20 200着陆 进近 30% 0:00:40 40滑入 慢车 7% 0:07:00 420Harshad Khadilkar 等通过对比 ICAO 的燃油消耗指标和快速存取记录器（Quccess Recorder，，QAR）实际监测的各机型燃油流量指标[36]，对比情况见图 2-3。从可以看出其中几种机型的 LTO 的燃油消耗指标值明显高于实际数据。除此之外，航的发动机平均推力也明显的不同于 7%的设定值。
【学位授予单位】：中国民航大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：V323

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1 王r

本文编号：2632015