近距平行跑道配对进近的碰撞风险评估
发布时间：2020-12-16 15:55
随着我国航空业客运量的不断增长,各地机场的流量越来越大,机场的容量也随之走向饱和阶段。在当前土地资源有限的情况下,机场通过修建近距平行跑道来达到增大机场容量的目的,但是目前我国近距平行跑道的运行模式,对机场容量的增加是有限的,实施近距平行跑道配对进近能进一步的提升机场着陆容量。相比非配对进近进近这种新的进近方式前后机的间距很小,后机遭遇前机尾流的可能性也增大,对其安全性进行研究至关重要。为研究近距平行跑道在配对进近模式下的碰撞风险,首先基于QAR数据,对非配对进近最后阶段飞机的运动模式进行了分析,并基于此建立了近距平行跑道配对进近程序,从而建立了配对飞机对的运动学模型以及理论间隔模型。通过对QAR数据的分析,选取了合适的初始速度、加速度、进近时间等参数计算出前后机的理论间隔随时间变化的趋势。然后为了分析配对进近中前后机的位置误差,从而得出前后机的实际间隔分布,基于QAR数据对飞机进近阶段的航向道误差、下滑道误差、加速度误差分别进行分析,得出其概率分布。其次与传统的配对进近理念中后机完全规避前机尾流相比,本文考虑后机可以承受一定强度的前机尾流。分析了不同驾驶模式下飞机遭遇尾流后的响应机制...
【文章来源】：中国民航大学天津市
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
QAR数据示例
中国民航大学硕士学位论文9图3.1QAR数据示例3.2基于QAR数据分析配对飞机的运动过程近距平行跑道的配对进近是一种新提出的进近方式，还未真正实施，配对的前后机各自以何种运动方式进近并没有实际案例可供参考，所以本文结合截取飞机进近阶段的QAR数据对非配对进近中飞机的运动过程进行分析，并在此基础上建立合理的配对飞机对的进近程序。文中考虑配对进近程序从前机到达最终进近定位点开始，飞行至复飞点结束，后机与前机保持一定间隔运行。以天津机场为例，其航图所示的16L跑道的进近程序，飞机从中间进近定位点（IF）平飞至最终进近定位点（FAF）然后以3°的下滑角飞至复飞点（MAPt）。QAR数据记录的实际运行时的高度变化如图3.3所示，与航图所示基本一致，本文截取最终进近定位点与复飞点之间的数据，分析飞机在此阶段的速度变化及其运动过程。图3.2天津机场16L跑道进近示意图
中国民航大学硕士学位论文10图3.3飞机高度变化共选取78个在天津机场降落的737飞机的QAR数据，将其在FAF点与MAPt点间的真空速变化绘制在图3.4中。由图3.4可知，飞机在最后的进近过程中，为了调整姿态及高度保证安全着陆，会不断改变飞机的速度，故而速度变化波动较多。图3.4飞机在FAF点与MAPt点间的真空速变化为研究其速度变化的趋势，求得78个飞机的速度平均值如图3.5中黑色实线所示，可以看出飞机在最终进近定位点以及之后的30秒左右减速较快，在此阶段之后直到复飞点缓慢减速，飞机在这过程中的第二阶段只进行了少量的减速，个别飞机在复飞点之前很早就完成了减速，但是为了调整飞机的姿态来安全着陆，继续调整其速度大小，其这阶段的目的不只是减小速度，更重要的是飞机飞行状态满足着陆要求。但总体上在两个阶段内飞机的速度变化规律总体上与线性递减相近，因此本文将飞机在FAF点与MAPt点间的运动过程分为两个加速度不同的匀减速过程。
【参考文献】：
期刊论文
[1]空中交通尾流间隔标准的安全性评估分析[J]. 魏志强,吴金栋,刘馨泽,李娜. 中国安全生产科学技术. 2018(12)
[2]近距平行跑道配对进近程序及其碰撞风险研究[J]. 谷润平,吴俊,卢飞. 河南科技大学学报(自然科学版). 2019(01)
[3]近距平行跑道配对进近碰撞风险评估[J]. 牛夏蕾,吕宗平,张兆宁. 安全与环境学报. 2017(01)
[4]近距平行跑道配对进近侧向碰撞风险评估[J]. 卢飞,朱楠,杨斯,张兆宁,刘碧莲. 中国安全科学学报. 2016(11)
[5]基于速度和导航误差的配对进近碰撞风险研究[J]. 吕宗平,张兆宁,牛夏蕾. 航空计算技术. 2015(06)
[6]近距平行跑道配对进近中的碰撞风险分析[J]. 孙佳,田勇. 哈尔滨商业大学学报(自然科学版). 2014(02)
[7]自由飞行下考虑误差分布3维相关性的随机微分方程风险评估[J]. 张兆宁,高俊英. 科学技术与工程. 2013(24)
[8]近距平行跑道配对进近纵向碰撞风险安全评估[J]. 卢飞,张兆宁,魏志强,刘碧莲. 中国安全科学学报. 2013(08)
[9]交叉航路航空器碰撞风险评估[J]. 孟祥伟,张平,王瑛. 北京航空航天大学学报. 2010(09)
[10]尾流间隔缩减技术综述[J]. 徐肖豪,赵鸿盛,王振宇. 航空学报. 2010(04)
博士论文
[1]驾驶舱中飞行员动态视觉特性及操纵特性建模与仿真[D]. 张晓燕.西北工业大学 2016
硕士论文
[1]民机自动飞行系统工作模式研究[D]. 杨玉蕾.南京航空航天大学 2012
[2]尾涡流场及安全间隔的建模与仿真计算研究[D]. 魏志强.中国民航大学 2008
[3]民用客机自动着陆控制系统的研究[D]. 李冬青.大连海事大学 2006
本文编号：2920414
【文章来源】：中国民航大学天津市
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
QAR数据示例
中国民航大学硕士学位论文9图3.1QAR数据示例3.2基于QAR数据分析配对飞机的运动过程近距平行跑道的配对进近是一种新提出的进近方式，还未真正实施，配对的前后机各自以何种运动方式进近并没有实际案例可供参考，所以本文结合截取飞机进近阶段的QAR数据对非配对进近中飞机的运动过程进行分析，并在此基础上建立合理的配对飞机对的进近程序。文中考虑配对进近程序从前机到达最终进近定位点开始，飞行至复飞点结束，后机与前机保持一定间隔运行。以天津机场为例，其航图所示的16L跑道的进近程序，飞机从中间进近定位点（IF）平飞至最终进近定位点（FAF）然后以3°的下滑角飞至复飞点（MAPt）。QAR数据记录的实际运行时的高度变化如图3.3所示，与航图所示基本一致，本文截取最终进近定位点与复飞点之间的数据，分析飞机在此阶段的速度变化及其运动过程。图3.2天津机场16L跑道进近示意图
中国民航大学硕士学位论文10图3.3飞机高度变化共选取78个在天津机场降落的737飞机的QAR数据，将其在FAF点与MAPt点间的真空速变化绘制在图3.4中。由图3.4可知，飞机在最后的进近过程中，为了调整姿态及高度保证安全着陆，会不断改变飞机的速度，故而速度变化波动较多。图3.4飞机在FAF点与MAPt点间的真空速变化为研究其速度变化的趋势，求得78个飞机的速度平均值如图3.5中黑色实线所示，可以看出飞机在最终进近定位点以及之后的30秒左右减速较快，在此阶段之后直到复飞点缓慢减速，飞机在这过程中的第二阶段只进行了少量的减速，个别飞机在复飞点之前很早就完成了减速，但是为了调整飞机的姿态来安全着陆，继续调整其速度大小，其这阶段的目的不只是减小速度，更重要的是飞机飞行状态满足着陆要求。但总体上在两个阶段内飞机的速度变化规律总体上与线性递减相近，因此本文将飞机在FAF点与MAPt点间的运动过程分为两个加速度不同的匀减速过程。
【参考文献】：
期刊论文
[1]空中交通尾流间隔标准的安全性评估分析[J]. 魏志强,吴金栋,刘馨泽,李娜. 中国安全生产科学技术. 2018(12)
[2]近距平行跑道配对进近程序及其碰撞风险研究[J]. 谷润平,吴俊,卢飞. 河南科技大学学报(自然科学版). 2019(01)
[3]近距平行跑道配对进近碰撞风险评估[J]. 牛夏蕾,吕宗平,张兆宁. 安全与环境学报. 2017(01)
[4]近距平行跑道配对进近侧向碰撞风险评估[J]. 卢飞,朱楠,杨斯,张兆宁,刘碧莲. 中国安全科学学报. 2016(11)
[5]基于速度和导航误差的配对进近碰撞风险研究[J]. 吕宗平,张兆宁,牛夏蕾. 航空计算技术. 2015(06)
[6]近距平行跑道配对进近中的碰撞风险分析[J]. 孙佳,田勇. 哈尔滨商业大学学报(自然科学版). 2014(02)
[7]自由飞行下考虑误差分布3维相关性的随机微分方程风险评估[J]. 张兆宁,高俊英. 科学技术与工程. 2013(24)
[8]近距平行跑道配对进近纵向碰撞风险安全评估[J]. 卢飞,张兆宁,魏志强,刘碧莲. 中国安全科学学报. 2013(08)
[9]交叉航路航空器碰撞风险评估[J]. 孟祥伟,张平,王瑛. 北京航空航天大学学报. 2010(09)
[10]尾流间隔缩减技术综述[J]. 徐肖豪,赵鸿盛,王振宇. 航空学报. 2010(04)
博士论文
[1]驾驶舱中飞行员动态视觉特性及操纵特性建模与仿真[D]. 张晓燕.西北工业大学 2016
硕士论文
[1]民机自动飞行系统工作模式研究[D]. 杨玉蕾.南京航空航天大学 2012
[2]尾涡流场及安全间隔的建模与仿真计算研究[D]. 魏志强.中国民航大学 2008
[3]民用客机自动着陆控制系统的研究[D]. 李冬青.大连海事大学 2006
本文编号：2920414
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