模板支撑安全性能提升论文提纲

论文题目：基于尾流间隔近地阶段航空器碰撞风险研究

摘要：近年来,为解决因航空运输业高速发展而产生的机场及空域容量饱和、运行效率低下等问题,国内外学者针对跑道运行模式及尾流间隔缩减技术进行了大量研究,在此研究过程中为保证民航运行的安全性,避免航空器之间的冲突和碰撞,有必要对近地阶段的航空器进行碰撞风险分析。本文以重庆江北国际机场为例,研究并改进近地阶段的碰撞风险模型,对比分析不同尾流间隔下的碰撞风险,主要工作如下:首先,分析传统Reich模型的不足,通过碰撞检测技术中包围盒思想对传统Reich模型的碰撞模板进行优化;其次,基于优化后的碰撞模板,考虑跑道运行特征和影响碰撞风险的因素,结合几何方法和概率微积分知识,建立适用于近距平行跑道配对进近和相关平行进近的纵向、侧向以及垂直方向的碰撞模型,并以重庆江北国际机场为例进行近距平行跑道配对进近的仿真计算,将其计算结果和传统Reich模型计算结果进行对比。最后,基于建立的相关平行进近碰撞风险模型,对ICAO-RECAT、RECAT-EU、我国现行尾流间隔标准、RECAT-1.5、RECAT-CN和基于数值模拟计算的尾流间隔进行碰撞风险评估,并且设计了相关平行进近碰撞风险计算软件。相比之下,优化后的碰撞模板体积和形状与航空器更吻合;在相同运行条件并满足安全目标等级1.5×10-8次/飞行小时的情况下,本文优化后的碰撞模型计算得到的碰撞风险是传统Reich模型碰撞风险的85%左右,安全裕度更大;通过评估不同尾流间隔,在碰撞风险满足安全目标等级1.5×10-8次/飞行小时的情况下,基于数值模拟计算得到的尾流间隔相较于其他五种尾流间隔标准有了更近一步的缩减,其尾流间隔缩减范围为56～4662m,能更大提升繁忙机场的运行效率,为未来缩减尾流间隔研究提供理论支撑。

关键词：Reich模型;尾流间隔;碰撞风险;平行进近;条件概率

学科专业：工程硕士（交通运输工程领域）（专业学位）

摘要

abstract

第1章 绪论

1.1 研究背景及意义

1.2 国内外研究现状

1.2.1 国外研究现状

1.2.2 国内研究现状

1.3 研究目的及意义

1.4 章节安排及总体框架

第2章 平行跑道运行模式与碰撞风险的影响因素

2.1 平行跑道运行模式

2.1.1 平行跑道基本概念

2.1.2 平行跑道的运行模式

2.1.3 近距平行跑道配对进近

2.1.4 配对飞机运动学模型

2.2 影响平行跑道进近碰撞风险的因素

2.2.1 尾流影响

2.2.2 飞行误差

2.2.3 侧风因素

2.2.4 偏角配对进近

2.3 飞行安全间隔标准

2.4 安全目标等级

2.5 本章小结

第3章 基于Reich模型的近地阶段碰撞风险模型研究

3.1 改进Reich模型

3.1.1 模型的建立

3.1.2 模型的改进

3.2 进近阶段碰撞模型分析

3.3 侧向碰撞风险模型的建立

3.3.1 侧向碰撞风险模型的建立

3.3.2 侧向重叠概率P_y(λ_y)的计算

3.4 纵向碰撞风险模型的建立

3.4.1 纵向碰撞风险模型的建立

3.4.2 纵向重叠概率P_x(λ_x)的计算

3.5 垂向碰撞风险模型的建立

3.5.1 垂向碰撞风险模型的建立

3.5.2 垂直重叠概率P_z(λ_z)的计算

3.6 总碰撞模型

3.7 算例分析

3.7.1 重庆江北国际机场概况

3.7.2 进近机型组合

3.7.3 重庆江北国际机场仿真分析

3.8 本章小结

第4章 不同尾流间隔下的碰撞风险评估分析

4.1 不同尾流间隔的介绍

4.1.1 基于ICAO的尾流间隔标准

4.1.2 基于RECAT-EU的尾流间隔标准

4.1.3 我国现行尾流间隔标准

4.1.4 基于FAA的尾流间隔标准

4.1.5 基于RECAT-CN的尾流间隔标准

4.1.6 基于数值模拟计算的尾流间隔

4.2 分析不同尾流间隔的碰撞风险

4.3 比较不同尾流间隔的碰撞风险

4.4 航空器碰撞风险计算软件

4.4.1 软件设计思路

4.4.2 软件界面及计算实例

4.5 本章小结

总结与展望

参考文献

致谢