面向4D航迹运行的新一代空中交通管制自动化系统关键问题研究

项目名称： 面向4D航迹运行的新一代空中交通管制自动化系统关键问题研究

项目编号： No.61174180

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2012

项目学科： 自动化技术、计算机技术

项目作者： 汤新民

作者单位： 南京航空航天大学

项目金额： 51万元

中文摘要： 本课题以新一代空管自动化系统为背景，研究无冲突4D航迹推测、飞行冲突监控、解脱航迹优化和航迹调整问题。首先提出基于多航空器耦合的无冲突4D航迹协调理论及推测方法，基于单航空器状态转移方程求解飞行冲突耦合点，通过形式化方法推理求解无冲突4D航迹。其次提出由冲突超曲面划分的飞行状态切换理论及冲突监控方法，将冲突映射为系统穿越冲突超曲面的逻辑事件，通过设计离散事件监控器使得空中交通系统的运行状态切换满足控制规范的要求。再次提出了解脱变量受限时的最优解脱控制理论及解脱航迹优化方法，通过建立解脱变量受航路空间和航空器性能制约的奇异最优控制模型，提出了在4D航迹运行条件下战术间隔管理方法。最后提出航路序贯飞行交通流4D航迹扰动分析理论及航迹调整方法，研究受影响航路上航空器延误随扰动大小的敏感性，为在时间域和空间域上调整航迹提供依据。本课题为开发具有自主知识产权的新一代空管制自动化系统提供必要依据。

中文关键词： 新一代空管自动化系统；四维航迹推测；实时飞行监控；解脱航迹优化；航迹扰动分析

英文摘要：

英文关键词： Next Generation Air Traffic Control；Four Dimension Trajectory Estimation；Flight Status Monitoring；Resolution Trajectory Optimization；Trajectory Perturbation Analysis