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- 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。
- 基于航迹运行模式的航空器航迹优化模型
- 作者： 李萌 初建宇 李印凤 苗亚 傅航 傅子涛 来源： 铁道科学与工程学报 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 四维航迹 快速非支配遗传算法 航迹规划 双染色体 双目标优化
- 描述： 针对密集航空器流量与有限空域资源间的矛盾，为应对空域扇区内的容流冲突，研究航空器四维航迹规划问题。以基于航迹运行模式为背景，以航迹规划为核心，以总延误时长最小和总燃油消耗量最少为目标，在满足容流限制、安全间隔等约束条件的基础上，构建基于航迹运行模式下巡航阶段的航空器四维航迹的双目标规划模型。为求解模型，使用更加符合二倍体生物特性的双链染色体结构和指导种群进化的先验知识来改进标准快速非支配遗传算法。以华北地区05扇区为基础，结合航空器飞行计划数据进行实例验证与算法对比。研究结果表明：在优化效果方面，总延误时长与燃油消耗较对比算法分别减少了54.79%和23.65%；在计算效率方面，较对比算法提升了56.58%。模型可在有限的时间内提供兼顾时效性与经济性并满足管制规则的航迹规划策略，具有明显优势。通过航迹规划，优化了航空器流过关键航路点的时间，在保障运行的同时提高了效益，减少了拥堵及冲突的概率，提高了空域资源的利用率。