山区机场飞行程序设计优化与仿真研究

发布时间：2021-05-15 06:27

　　山区机场飞行程序设计通常会遇到很多难题,比如终端区范围内受到高大自然山体障碍物的限制,人工设计飞行程序计算超障工作量大、效率低等。本研究基于Matlab软件编程对山区机场进行飞行程序设计仿真,并采用噪声影响、燃油消耗、单发爬升性能三种评估模型进行优化。首先,分四步对所研究的山区机场地形进行可视化呈现并栅格化处理:第一步,对机场地形图进行等距采点,采集点越多仿真出的地形精度越高;第二步,通过比较三次样条插值和双三次b样条插值法,选取精度和平滑度更优的算法,通过编程实现地形可视化;第三步,采用元胞自动机模型对地形进行栅格化处理,提取每个栅格中最高地形值,构建地形信息矩阵;第四步,依据DOC8168运行规范以最短稳定距离为限制条件选取航路点。其次,选取A^*路径优化算法作为程序设计的核心算法,并对其做二次改进,使其符合DOC8168运行规范。将改进后的A^*算法再嵌入到元胞自动机地形模型中,通过Matlab编程仿真可运行出多条进离场航线并可视化呈现。最后,根据BADA（Based Of Aircraft Data,BADA）噪声及燃油评估模型、单发起飞... 

【文章来源】：中国民用航空飞行学院四川省

【文章页数】：92 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 文章结构安排
第二章 山区地形处理
    2.1 地形可视化呈现
        2.1.1 采集地形点
        2.1.2 地形可视化算法
        2.1.3 样例仿真
    2.2 地形栅格化处理
    2.3 选择地形可行域
        2.3.1 PBN最短稳定距离
        2.3.2 确定航段
    2.4 本章小结
第三章 飞行程序设计算法与优化评估模型
    3.1 飞行程序设计算法
        3.1.1 经典A~*算法
        3.1.2 A~*算法的一次改进
        3.1.3 A~*算法的二次改进
        3.1.4 样例仿真
    3.2 飞行程序优化评估算法模型
        3.2.1 航空器噪声评估算法
        3.2.2 燃油消耗评估算法
        3.2.3 单发起飞性能评估方法
    3.3 本章小结
第四章 山区案例机场飞行程序设计与仿真
    4.1 芒市机场简介
    4.2 芒市机场进离场程序仿真
        4.2.1 芒市机场地形建模
        4.2.2 芒市机场地形处理
        4.2.3 改进A~*算法仿真设计芒市机场飞行程序
    4.3 本章小结
第五章 山区案例机场飞行程序优化评估
    5.1 噪声影响评估
    5.2 燃油消耗评估
    5.3 单发性能评估
    5.4 优化结果分析
总结与展望
参考文献
附录
    附录A：芒市机场05号跑道PBN离场图
    附录B：芒市机场23号跑道PBN离场图
    附录C：芒市机场05/23号跑道PBN进场图
    附录D：芒市机场23号跑道PBN进近图
攻读硕士学位期间取得的学术成果
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]基于改进蚁群算法的山区无人机路径规划方法[J]. 唐立,郝鹏,张学军.  交通运输系统工程与信息. 2019(01)
[2]基于概略图的航迹优化的改进A*算法研究[J]. 陈韶千,董国才,唐同斌,张健楠,章校,王姣,刘士勋,喻戈,张翔.  弹箭与制导学报. 2019(01)
[3]基于改进A*算法的航迹规划设计研究[J]. 郑煜坤,王瑛,吕茂隆,李正欣.  火力与指挥控制. 2018(09)
[4]基于多边形导航网格地图的改进A*算法[J]. 朱昌龙,刘黎志.  软件导刊. 2019(01)
[5]基于V视差的地形高程栅格图快速构建方法[J]. 袁伟,杨明,邓琉元,王春香,王冰.  上海交通大学学报. 2018(01)
[6]1:50000 DLG建立DEM适宜栅格尺寸的确定[J]. 何珊,王春梅,杨勤科.  山地学报. 2017(04)
[7]改进蚁群算法的飞机冲突解脱路径规划方法[J]. 倪壮,肖刚,敬忠良,李旻哲.  传感器与微系统. 2016(04)
[8]无人车导航路径关键点插值算法[J]. 陆峰,章永进,李鹏,赵明.  军事交通学院学报. 2016(02)
[9]一种基于Dijkstra算法的航空平台组网技术[J]. 李德银,王胜海.  指挥控制与仿真. 2014(02)
[10]基于航迹特征的飞行程序噪声预测研究[J]. 张召悦,孟娜.  科学技术与工程. 2013(30)

博士论文
[1]终端区飞行程序及导航设施布局优化方法研究[D]. 陈肯.西南交通大学 2014
[2]虚拟现实中三维地形建模和可视化技术及算法研究[D]. 许妙忠.武汉大学 2003

硕士论文
[1]飞行程序优化对航空运行安全和效益的影响[D]. 王逸夫.中国民用航空飞行学院 2018
[2]基于元胞自动机的交通建模与仿真研究[D]. 胡凯.江汉大学 2017
[3]基于GIS的起始进近航段的综合优化与应用[D]. 赵茜.中国民用航空飞行学院 2017
[4]基于地理信息系统的全地形车路径规划技术研究[D]. 赵芊.中国航天科技集团公司第一研究院 2016
[5]雷雨天气影响下基于改航的终端区短期容量预测[D]. 李翔宇.南京航空航天大学 2016
[6]基于灰色层次分析法的中国民航风险评价及对策研究[D]. 龚宇.武汉理工大学 2015
[7]飞行程序优化设计关键技术研究[D]. 钱戈.南京航空航天大学 2015
[8]高原机场一发失效应急程序飞行体验平台研究与开发[D]. 余磊.中国民用航空飞行学院 2012
[9]仪表飞行程序三维呈现系统设计的初步研究[D]. 李夏.中国民用航空飞行学院 2011
[10]飞行程序噪声评价及减噪措施研究[D]. 武喜萍.南京航空航天大学 2010



本文编号：3187131