基于冲突点到达时间的航空器自主间隔控制律

作者： 李岱潍     汤新民     陆晓娜     汤盛家   来源： 系统工程与电子技术 年份： 2024 文献类型 ： 期刊 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  

描述： 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。

基于全局优化算法的航空器最优间隔配置（英文）

作者： 任宣铭   汤新民   来源： Transactions of Nanjing University of Aeronautics and Astronautics 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 序列二次规划   最优间隔分配   动态规划   全局最优控制   最优控制律  

描述： 针对传统连续控制方法在计算多变量冲突解脱时计算复杂度高，并且易陷入局部最优解的问题，提出了一种动态规划-序列二次规划的组合算法（Dynamic programming-sequential quadratic programming, DP-SQP）。动态规划算法用以根据航空器间隔模型的时间特性将冲突解脱的决策过程离散为一系列易于求解的子阶段，并从初始阶段逐段递推至最终阶段解出全局最优解；针对各子阶段采用序列二次规划算法求解最优值函数以及最优控制律。通过设计与传统算法的对比仿真，验证了组合算法的优越性。通过设计跟驰和交叉冲突仿真实例验证了组合算法对于不同冲突场景的适应性。仿真结果表明组合算法的间隔配置策略在中短距离以及较大航路夹角的情况下，能够保证两机间隔维持在最小安全间隔以上，并具有较好的间隔配置结果。

基于大地坐标系的IMM航空器短期航迹外推

作者： 汤新民   郑鹏程   来源： 系统工程与电子技术 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 轨迹跟踪   空中交通管理   短期航迹外推   交互式多模型  

描述： 针对航路飞行阶段的航空器，通过对比空间直角坐标系和大地坐标系的优劣，采用大地坐标系表示航空器的位置；基于大地坐标系，将航空器的运动解耦成3个方向上的独立运动，分别建立每个方向上的子模型；使用交互式多模型(interacting multiple model, IMM)算法对航空器的航迹进行跟踪。仿真结果表明，基于大地坐标系的IMM算法对于航空器有很好的轨迹追踪性能；根据航空器末时状态及各个子模型的概率分布进行航空器的航迹短期外推，基于大地坐标系的IMM算法的航迹外推性能优于基于空间直角坐标系的IMM算法的航迹外推性能。

基于全局优化算法的航空器最优间隔配置（英文）

作者： 任宣铭   汤新民   来源： Transactions of Nanjing University of Aeronautics and Astronautics 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 序列二次规划   最优间隔分配   动态规划   全局最优控制   最优控制律  

描述： 针对传统连续控制方法在计算多变量冲突解脱时计算复杂度高，并且易陷入局部最优解的问题，提出了一种动态规划-序列二次规划的组合算法（Dynamic programming-sequential quadratic programming, DP-SQP）。动态规划算法用以根据航空器间隔模型的时间特性将冲突解脱的决策过程离散为一系列易于求解的子阶段，并从初始阶段逐段递推至最终阶段解出全局最优解；针对各子阶段采用序列二次规划算法求解最优值函数以及最优控制律。通过设计与传统算法的对比仿真，验证了组合算法的优越性。通过设计跟驰和交叉冲突仿真实例验证了组合算法对于不同冲突场景的适应性。仿真结果表明组合算法的间隔配置策略在中短距离以及较大航路夹角的情况下，能够保证两机间隔维持在最小安全间隔以上，并具有较好的间隔配置结果。

基于大地坐标系的IMM航空器短期航迹外推

作者： 汤新民   郑鹏程   来源： 系统工程与电子技术 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 轨迹跟踪   空中交通管理   短期航迹外推   交互式多模型  

描述： 针对航路飞行阶段的航空器，通过对比空间直角坐标系和大地坐标系的优劣，采用大地坐标系表示航空器的位置；基于大地坐标系，将航空器的运动解耦成3个方向上的独立运动，分别建立每个方向上的子模型；使用交互式多模型(interacting multiple model, IMM)算法对航空器的航迹进行跟踪。仿真结果表明，基于大地坐标系的IMM算法对于航空器有很好的轨迹追踪性能；根据航空器末时状态及各个子模型的概率分布进行航空器的航迹短期外推，基于大地坐标系的IMM算法的航迹外推性能优于基于空间直角坐标系的IMM算法的航迹外推性能。

航路序贯飞行条件下的航空器自主间隔控制

作者： 汤新民   郑鹏程   来源： 南京航空航天大学学报 年份： 2020 文献类型 ： 期刊 关键词： 空中交通管理   飞行跟驰模型   自主间隔控制   滚动时域控制   水平间隔保持  

描述： 航路序贯飞行条件下的航空器自主间隔控制

航路序贯飞行条件下的航空器自主间隔控制

作者： 汤新民   郑鹏程   来源： 南京航空航天大学学报 年份： 2020 文献类型 ： 期刊 关键词： 空中交通管理   飞行跟驰模型   自主间隔控制   滚动时域控制   水平间隔保持  

描述： 航路序贯飞行条件下的航空器自主间隔控制

基于天线方向性参数辨识的航空器测向研究

作者： 袁伟力     汤新民     顾俊伟   来源： 系统工程与电子技术 年份： 2024 文献类型 ： 期刊 关键词： 航空器测向   方位跟踪   天线参数辨识   修正比幅测向  

描述： 接收机开展辨识实验，并用1 000组航空器真实方位数据进行验证，结果表明采用COR-GSA算法辨识天线方向性参数的测向精度最高。最后，利用辨识后的天线方向性参数对航空器进行方位跟踪，跟踪误差较未进行方位修正的跟踪误差降低了18.3%。

基于鲁棒控制理论的轨迹规划方案

作者： 韩云祥   汤新民   黄晓琼   来源： 南京航空航天大学学报 年份： 2017 文献类型 ： 期刊 关键词： 民用航空   轨迹   间隔   空中交通管制   航空运输  

描述： 为了在大流量、高密度和小间隔条件下获取多航空器鲁棒无冲突轨迹,针对不同的航路空间分布结构,通过将单架航空器视为一个批次以及引入缓冲时间参数,基于航路冲突点保护区竞争机制,在极大代数框架下根据管制间隔约束构建了单航段和多航段航空器流控制模型,建立了模型输入变量、状态变量和输出变量之间的约束关系。从各类子模型的空间逻辑结构出发,进一步构建了空域多航空器极大代数耦合模型。基于不同的调配目标,设定了多类鲁棒优化指标函数,采用调整航空器到达航段入口时刻和在航段上运行速度两种策略,提出了多航空器轨迹规划鲁棒优化模型。算例分析表明,本文所提出的规划模型可行有效。

面向航空器战略航迹规划的风场信息插值方法

作者： 汤新民   陈平   韩云祥   来源： 指挥信息系统与技术 年份： 2020 文献类型 ： 期刊 关键词： Delaunay三角剖分   风值预报   地统计学   克里格插值  

描述： 模型。为了拟合半变异模型中的未知参数,通过基于进化规划的函数模型方法进行参数估计,结合Delaunay三角剖分算法和半变异模型中的变程信息对航空器10个爬升阶段中的10个待估点的风值进行了估计,并给出了方差值。