基于AF-PSO的飞机着陆排序算法及其FPGA实现

发布时间：2021-06-28 06:59

　　近年来,随着我国民航事业的快速发展,交通流量快速增长,给空中交通管制系统带来较大压力,空中交通流量管理是解决终端区拥堵问题的方法之一。其中,航班进场排序辅助系统是流量管理的重要手段,对于提高运行效率、实现空中交通管制现代化、自动化具有重要意义。先到先服务（FCFS）方法是目前最常用的方法,由于它是依靠飞机预计到达时间（ETA）的次序来决定飞机的着陆顺序,没有经过任何优化,往往会造成延误。结合可编程逻辑阵列（FPGA）灵活、并行等特点,利用粒子群优化算法（PSO）和人工鱼群算法（AFSA）优化终端区的交通管制,从而提出了基于滚动时域的AFPSO算法。首先,本文先对空中交通流量管理研究意义、分类以及相关策略进行了概述,总结了流量管理中离场排序、进场排序以及终端区协同优化问题和相应模型;其次,针对单跑道情况,基于飞机间尾流安全间隔标准的约束性进行了分析,给出了进场飞机降落模型和基于尾流间隔标准的约束条件,得出着陆飞机队列全部着陆总时间最小的目标函数;再次,基于着陆总时间最小的目标函数和滚动时域算法,设计了AFPSO飞机着陆排序算法。并通过MATLAB仿真验证算法的可行性,为算法在FPGA上实... 

【文章来源】：南京航空航天大学江苏省 211工程院校

【文章页数】：64 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

空中交通管理的组成

终端区的空域结构如图 2.2 所示：图 2.2 终端区空域结构图2.2.3 终端区飞行状态在终端区空域中，飞机的飞行状态可以分为进场飞行、穿越飞行和离场飞行三种飞行状态，其中进近和离场的飞机必须遵循各自的进近航线和离场航线飞行。飞机的进近航线起始于终端区，此时区调管制中心接受飞机，并引导它进入符合其特征的进近管制扇区进行排序，最终经过五边程序解算得到着陆跑道和滑行路线。离场航线恰恰与上面描述的进场航线相反，离场航线中管制员引导飞机从机场起飞，经过终端区内的离场扇区设计出一条飞行路线，并将飞机交接给由区调管制中心。不管是进?

南京航空航天大学硕士学位论文的影响也比较有限。终端区流量管理分类场交通流和进场交通流组成了飞机在终端区内的飞行流量，根据交通流的类型和目前的研究，可以将终端区的交通流量管理分为以下几个方面：、终端区离场排序班的离场可以分为准备起飞、起飞离开跑道和离开终端区域三部分，此过程之后为航线飞行阶段。离场航班调度的实质就是在一定时期内对即将出发航班的离场时间进行确的规划并排序，以达到对机场跑道容量能够充分利用，并减少飞机滞留。下面简要的离场排序模型[25]。单跑道包含多条滑行道为例，并且有数个飞机排队计划飞行，其中每个离场队列占一的系统作为讨论模型介绍离场排序模型，其简图如下所示。

【参考文献】：
期刊论文
[1]一种新型的启发式人工鱼群算法[J]. 曲良东,何登旭,黄勇.  计算机工程. 2011(17)
[2]人工鱼群与微粒群混合优化算法[J]. 姚祥光,周永权,李咏梅.  计算机应用研究. 2010(06)
[3]多跑道着陆飞机协同调度多目标优化[J]. 张洪海,胡明华.  西南交通大学学报. 2009(03)
[4]模糊Petri网在飞机进近排序中的应用[J]. 王海东,孙淑光,华克强.  系统仿真学报. 2007(18)
[5]A算法在终端区飞机排序中的应用[J]. 李伟,王仲生.  科学技术与工程. 2007(11)
[6]应用模拟退火算法求解飞机调度问题[J]. 孙宏,张翔,徐杰.  飞行力学. 2006(04)
[7]进港飞机调度的精华自适应遗传算法设计[J]. 程晓航,薛惠锋,洪鼎松,陆明.  交通与计算机. 2006(06)
[8]航班离场排序问题的遗传算法设计[J]. 王来军,史忠科.  系统工程理论与实践. 2005(09)
[9]终端区空中交通流量管理中的航班动态排序系统研究[J]. 何智,高超,姚凯,廉洁.  交通与计算机. 2005(02)
[10]一类单机动态调度问题的改进滚动时域方法[J]. 王冰,席裕庚,谷寒雨.  控制与决策. 2005(03)

博士论文
[1]一种新型的智能优化方法-人工鱼群算法[D]. 李晓磊.浙江大学 2003

硕士论文
[1]单跑道混合起降飞机排序优化研究[D]. 杨文娟.西安工业大学 2016
[2]终端区多跑道航班排序算法研究[D]. 吴青.中国民航大学 2014
[3]空中交通流量管理中飞机队列优化算法研究与实现[D]. 丁峰.西北工业大学 2001



本文编号：3253852