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双流机场平行跑道安全间隔仿真研究

作　者: 李杰
导　师: 刘强；牟奇锋
学　校: 电子科技大学
专　业: 软件工程
关键词: 空中交通管制安全间隔仿真计算仿真系统
分类号: V351.11
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 42次
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内容摘要

近十年以来,伴随着国民经济的快速发展整个民航业也步入了高速发展期,而与此相对应的是空域资源的有限性与航班流量大幅增加之间的矛盾,并由此引发了诸如航班延误、航班时刻资源受限、流量控制等诸多矛盾和措施,使得民航业高效快捷的行业优势大打折扣,为解决这一主要矛盾,在现有体制的运行框架内,相关部门采取了包括在运行繁忙地区实施雷达管制、缩小垂直间隔、使用临时航路、在繁忙机场实施多跑道运行等很多措施来缓解这一矛盾,在众多举措中多跑道运行和雷达管制的实施对于缓解航班延误、提高运行效率的作用较为明显。但是由于我国运行多(双)跑道的时间不长,运行多(双)跑道的机场也较少,因此我们在多(双)跑道的运行经验上显得较为欠缺,再加上我国空域结构的特殊性使得多(双)跑道运行的特有优势未能得到充分发挥,而对于平行双跑道这一我国目前主流的多跑道运行模式的研究尤显不足。本文从空中交通管制的基本职责即防止航空器与航空器相撞,防止航空器与地面障碍物相撞,有序加速流量的目的入手,借鉴了Reich模型中关于碰撞模板和临近层的相关理念和思想,建立了侧向、纵向和垂直方向上的碰撞模型;通过建立仿真系统可以对双流机场的间隔标准进行较为全面和系统的仿真研究;以双流机场的进近空域和相关跑道为仿真研究环境,以在双流机场运行的主要航空器为研究对象,在重点考虑尾流影响的情况下,兼顾考虑飞行员的操作误差,对三个方向上的碰撞概率和危险接近概率进行仿真研究。通过此类研究,可以建立起一套针对平行跑道运行环境下的安全间隔评估系统,从而弥补我国现行平行跑道间隔标准几乎完全建立在单跑道间隔标准基础上的不足,进而实现了在保证一定安全余度的前提下增加空域容量,提高运行效率的目的。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-9
第一章引言  9-13
  1.1 国内外对安全间隔仿真研究的概况  10-11
  1.2 本论文的选题和内容  11-13
第二章空中交通管制的概况、主要工作流程及间隔分类  13-17
  2.1 空中交通管制的概况  13-14
  2.2 空中交通管制的管制方式及间隔分类  14-17
    2.2.1 空中交通管制的管制方式  14-15
    2.2.2 空中交通管制中的间隔分类  15-17
第三章飞行间隔标准  17-24
  3.1 间隔标准的意义  17
  3.2 制定间隔标准的依据  17-18
  3.3 尾流的概念及影响  18-20
  3.4 单跑道的间隔标准  20-21
  3.5 平行多跑道的间隔标准  21-24
    3.5.1 平行多跑道运行的间隔标准  21
    3.5.2 平行跑道的主要运行模式  21-22
    3.5.3 双流机场的平行跑道概况、运行模式及间隔标准  22-24
第四章仿真碰撞模型  24-41
  4.1 间隔评估的必要性及评估流程  24-25
    4.1.1 间隔评估的必要  24
    4.1.2 间隔的评估流程  24-25
  4.2 Reich 模型简介及基本概念  25-27
  4.3 以 Reich 模型为基础建立碰撞模型  27-37
    4.3.1 碰撞模型的基本思想  27-28
    4.3.2 导航误差分析  28-29
    4.3.3 飞行误差分析  29
    4.3.4 建立总体碰撞模型  29-37
  4.4 碰撞模型的危险接近概率  37-40
  4.5 小结  40-41
第五章双流机场安全间隔的仿真研究、系统功能及仿真算例  41-86
  5.1 仿真研究的思路、环境、主要参数的确定及推算  41-42
    5.1.1 仿真研究的思路  41
    5.1.2 仿真研究的环境及举例  41-42
  5.2 各种运行模式下的参数确定及举例推算  42-57
    5.2.1 单跑道模式  42-46
    5.2.2 相关平行进近模式  46-53
    5.2.3 独立平行离场模式  53-56
    5.2.4 隔离运行模式  56-57
  5.3 系统的主要目的和设计思想  57-59
    5.3.1 系统的主要目的  57
    5.3.2 系统的设计思想  57
    5.3.3 系统的配置  57-59
  5.4 系统软件平台  59-63
    5.4.1 通信平台  59
    5.4.2 主机系统平台  59-60
    5.4.3 应用平台  60-63
    5.4.4 系统数据接口  63
  5.5 系统的功能  63-68
    5.5.1 系统功能设计  64-65
    5.5.2 系统的特点  65-66
    5.5.3 系统的组成、结构及功能实现  66-68
  5.6 数据处理流程  68-70
  5.7 系统数据的管理  70-72
  5.8 仿真系统的功能介绍及算例  72-86
    5.8.1 仿真系统功能介绍  72-81
    5.8.2 仿真系统算例  81-86
第六章结论  86-87
致谢  87-88
参考文献  88-90

双流机场平行跑道安全间隔仿真研究

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