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基于冲突点到达时间的航空器自主间隔控制律
被引量：
1
1
作者
李岱潍
汤新民
+1 位作者
陆晓娜
汤盛家
《系统工程与电子技术》
EI
CSCD
北大核心
2024年第10期3484-3491,共8页
在航路巡航阶段将部分间隔保持责任由管制员移交给飞行员,可在降低管制负荷的同时提升空域安全运行效率。针对新一代分布式空管模式,本机航空器基于交叉点到达时间将存在潜在冲突的目标航空器作为间隔控制目标机,构建交叉冲突中分别基...
在航路巡航阶段将部分间隔保持责任由管制员移交给飞行员,可在降低管制负荷的同时提升空域安全运行效率。针对新一代分布式空管模式,本机航空器基于交叉点到达时间将存在潜在冲突的目标航空器作为间隔控制目标机,构建交叉冲突中分别基于时间与空间的指定间隔值的自主间隔控制模型;以调整航空器机动飞行的校准空速作为航空器的自主间隔控制策略,通过控制本机航空器校准空速实现对两航空器间隔的有效控制。设置水平交叉冲突场景进行仿真对比实验,仿真结果表明了所提间隔控制策略用于分布式自主间隔保持的有效性及实用性。
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关键词
空中交通管理
自主间隔控制
水平交叉冲突
冲突点到达时间
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职称材料
航路序贯飞行条件下的航空器自主间隔控制
被引量：
4
2
作者
汤新民
郑鹏程
《南京航空航天大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第6期742-748,共7页
针对航路序贯飞行条件前机减速情况下两航空器的间隔保持问题,在考虑航路飞行存在的随机扰动因素的情况下,提出了基于滚动时域控制的航向角调整和真空速调整的混合间隔保持策略。对不考虑随机扰动的静态离线优化、仅使用速度调整的在线...
针对航路序贯飞行条件前机减速情况下两航空器的间隔保持问题,在考虑航路飞行存在的随机扰动因素的情况下,提出了基于滚动时域控制的航向角调整和真空速调整的混合间隔保持策略。对不考虑随机扰动的静态离线优化、仅使用速度调整的在线优化和混合间隔保持控制律在线优化3种间隔保持策略进行了对比,仿真的结果表明,不考虑随机扰动的静态优化在预计机动时间结束后没有回到航路中心线,仅考虑速度调整的间隔保持策略在254 s内完成了机动飞行,同时采用速度调整和航向调整的混合间隔保持策略在97 s内完成了机动飞行,机动效率提高了61.8%。结果表明了混合间隔保持策略的有效性、高效性及鲁棒性。
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关键词
空中交通管理
水平
间隔
保持
自主间隔控制
飞行跟驰模型
滚动时域
控制
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职称材料
基于MPC的随机风场下航空器纵向自主间隔控制
3
作者
汤新民
陆晓娜
《北京航空航天大学学报》
2025年第9期2860-2871,共12页
针对航迹随机扰动下的纵向自主间隔保持问题,高空风这一随机因素往往导致两机纵向间隔鲁棒性较差的情况,基于此,提出基于模型预测控制(MPC)的航空器纵向自主间隔控制方法。建立两机所受风场差值与纵向间隔的非线性运动学微分方程,推导...
针对航迹随机扰动下的纵向自主间隔保持问题,高空风这一随机因素往往导致两机纵向间隔鲁棒性较差的情况,基于此,提出基于模型预测控制(MPC)的航空器纵向自主间隔控制方法。建立两机所受风场差值与纵向间隔的非线性运动学微分方程,推导线性时变预测模型,选取两机的纵向间隔和航路偏差距离为优化目标,高空风为随机扰动量,前机的真空速和偏航角作为观测量,并在空中安全和航空器性能约束中加入终端等式约束保持系统的稳定性。为验证所提方法的有效性,在规定的120s仿真时间内,设置3组不同期望纵向间隔分别为12,13,14km,通过设计的MPC控制器,在滚动时域周期内通过控制后机真空速和偏航角,两机纵向间隔曲线较为平滑且始终不低于最小安全间隔10 km,分别在第74,90,118 s稳定在期望的目标纵向间隔,在第58,74,95 s开始回归航路,最终回到航路中心线;设置了2组风场对照组,一组为预报风强度增大2倍,另一组为紊流风的扰动强度增大8倍,均能分别在第61,72s平滑且稳定地建立期望的纵向间隔12km。
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关键词
空中交通管理
飞行跟驰模型
自主间隔控制
模型预测
控制
随机扰动
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职称材料
题名
基于冲突点到达时间的航空器自主间隔控制律
被引量：
1
1
作者
李岱潍
汤新民
陆晓娜
汤盛家
机构
南京航空航天大学民航学院
出处
《系统工程与电子技术》
EI
CSCD
北大核心
2024年第10期3484-3491,共8页
基金
国家自然科学基金(52072174,61773202)
中国航空无线电电子研究所航空电子系统综合技术国防科技重点实验室基金(6142505180407)
中国民航管理干部学院民航通用航空运行重点实验室开放基金(CAMICKFJJ-2019-04)资助课题。
文摘
在航路巡航阶段将部分间隔保持责任由管制员移交给飞行员,可在降低管制负荷的同时提升空域安全运行效率。针对新一代分布式空管模式,本机航空器基于交叉点到达时间将存在潜在冲突的目标航空器作为间隔控制目标机,构建交叉冲突中分别基于时间与空间的指定间隔值的自主间隔控制模型;以调整航空器机动飞行的校准空速作为航空器的自主间隔控制策略,通过控制本机航空器校准空速实现对两航空器间隔的有效控制。设置水平交叉冲突场景进行仿真对比实验,仿真结果表明了所提间隔控制策略用于分布式自主间隔保持的有效性及实用性。
关键词
空中交通管理
自主间隔控制
水平交叉冲突
冲突点到达时间
Keywords
air traffic management
autonomous separation control
horizontal cross-conflict
time-to-go of conflict point
分类号
U8 [交通运输工程]
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职称材料
题名
航路序贯飞行条件下的航空器自主间隔控制
被引量：
4
2
作者
汤新民
郑鹏程
机构
南京航空航天大学民航学院
出处
《南京航空航天大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第6期742-748,共7页
基金
国家自然科学基金（61773202）资助项目
四川省科技计划（2018JZ0030）资助项目
+1 种基金
空管国家重点实验室开放基金（SKLATM201706）资助项目
民航重点实验室开放基金（CAMICKFJJ-2019-04）资助项目
文摘
针对航路序贯飞行条件前机减速情况下两航空器的间隔保持问题,在考虑航路飞行存在的随机扰动因素的情况下,提出了基于滚动时域控制的航向角调整和真空速调整的混合间隔保持策略。对不考虑随机扰动的静态离线优化、仅使用速度调整的在线优化和混合间隔保持控制律在线优化3种间隔保持策略进行了对比,仿真的结果表明,不考虑随机扰动的静态优化在预计机动时间结束后没有回到航路中心线,仅考虑速度调整的间隔保持策略在254 s内完成了机动飞行,同时采用速度调整和航向调整的混合间隔保持策略在97 s内完成了机动飞行,机动效率提高了61.8%。结果表明了混合间隔保持策略的有效性、高效性及鲁棒性。
关键词
空中交通管理
水平
间隔
保持
自主间隔控制
飞行跟驰模型
滚动时域
控制
Keywords
air traffic management
horizontal separation assurance
autonomous separation control
flight following model
receding horizon control
分类号
U8 [交通运输工程]
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职称材料
题名
基于MPC的随机风场下航空器纵向自主间隔控制
3
作者
汤新民
陆晓娜
机构
南京航空航天大学民航学院
出处
《北京航空航天大学学报》
2025年第9期2860-2871,共12页
基金
国家自然科学基金(61773202,52072174)。
文摘
针对航迹随机扰动下的纵向自主间隔保持问题,高空风这一随机因素往往导致两机纵向间隔鲁棒性较差的情况,基于此,提出基于模型预测控制(MPC)的航空器纵向自主间隔控制方法。建立两机所受风场差值与纵向间隔的非线性运动学微分方程,推导线性时变预测模型,选取两机的纵向间隔和航路偏差距离为优化目标,高空风为随机扰动量,前机的真空速和偏航角作为观测量,并在空中安全和航空器性能约束中加入终端等式约束保持系统的稳定性。为验证所提方法的有效性,在规定的120s仿真时间内,设置3组不同期望纵向间隔分别为12,13,14km,通过设计的MPC控制器,在滚动时域周期内通过控制后机真空速和偏航角,两机纵向间隔曲线较为平滑且始终不低于最小安全间隔10 km,分别在第74,90,118 s稳定在期望的目标纵向间隔,在第58,74,95 s开始回归航路,最终回到航路中心线;设置了2组风场对照组,一组为预报风强度增大2倍,另一组为紊流风的扰动强度增大8倍,均能分别在第61,72s平滑且稳定地建立期望的纵向间隔12km。
关键词
空中交通管理
飞行跟驰模型
自主间隔控制
模型预测
控制
随机扰动
Keywords
air traffic management
flight following model
autonomous separation control
model predictive control
random disturbance
分类号
V249.12 [航空宇航科学技术]
TB553 [航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于冲突点到达时间的航空器自主间隔控制律
李岱潍
汤新民
陆晓娜
汤盛家
《系统工程与电子技术》
EI
CSCD
北大核心
2024
1
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
航路序贯飞行条件下的航空器自主间隔控制
汤新民
郑鹏程
《南京航空航天大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019
4
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下载PDF
职称材料
3
基于MPC的随机风场下航空器纵向自主间隔控制
汤新民
陆晓娜
《北京航空航天大学学报》
2025
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职称材料
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