基于ＡＤＳＢ的飛機預(yù)警避撞算法研究

2012年03月20日14:53:43 本網(wǎng)站我要評論(2)字號：T | T | T

關(guān)鍵字：應(yīng)用

羅文田，趙澤榮，張德銀
中國民用航空飛行學(xué)院航空工程學(xué)院，四川廣漢

摘　　　要：為解決引入廣播式自動相關(guān)監(jiān)視技術(shù)（ＡＤＳＢ）后飛機密度加大帶來相撞概率增大問題，提出了一種基于ＡＤＳＢ的飛機預(yù)警防撞算法。該算法將飛行沖突區(qū)域分為保護和避碰區(qū)域，沖突告警分為低級、保護區(qū)域和避碰區(qū)域告警。該算法有效利用ＡＤＳＢ提供的數(shù)據(jù)，在本機的垂直和水平方向分別設(shè)計了合理的保護和避碰區(qū)域的預(yù)警防撞空間和時間門限，實現(xiàn)了沖突檢測、避免和解脫功能。將該算法嵌入到ＡＤＳＢ監(jiān)控系統(tǒng)中，經(jīng)實際飛行驗證，可能發(fā)生相撞的兩機能以監(jiān)視屏閃亮的方式進行告警，從而使飛行員和管制員能及時發(fā)現(xiàn)危險而避撞。嵌有該算法的ＡＤＳＢ系統(tǒng)在中國民航飛行學(xué)院運行２年時間里，在２萬余小時的飛行訓(xùn)練中沒出現(xiàn)飛行沖突。實驗和實際運行結(jié)果表明該算法是有效和實用的。

關(guān)　鍵　詞：ＡＤＳＢ；飛機；算法；預(yù)警避撞；飛行沖突

１　引　言
空中交通管制的根本目的是確保飛行安全和效率［１］，而目前空中交通管制主要手段是基于二次雷達的詢問應(yīng)答方式對目標實施監(jiān)視，但二次雷達自身具有很多局限性，限制了監(jiān)視性能的提高［２］，給飛行安全帶來極大的隱患，很難滿足空中交通管制發(fā)展需要，因此迫切的需求新技術(shù)、新手段和新的管理體系，來適應(yīng)航空業(yè)的巨大發(fā)展。目前，許多國家ＡＤＳＢ技術(shù)當作下一代監(jiān)視技術(shù)的發(fā)展方向，美國、歐洲、澳大利亞等空管大國普遍加快了對ＡＤＳＢ技術(shù)的研究和推廣應(yīng)用，并進入了實用階段［３］。我國國內(nèi)多家科研院所也開展了廣泛的研究，目前進入了試用階段，民航正在逐步規(guī)范和推進ＡＤＳＢ技術(shù)的應(yīng)用［４］。ＡＤＳＢ系統(tǒng)在雷達覆蓋區(qū)域，將作為雷達監(jiān)視手段的有效補充，對其校準或補盲；在非雷達覆蓋區(qū)域，將成為一種獨立的監(jiān)視手段［５］。該技術(shù)與傳統(tǒng)雷達監(jiān)視技術(shù)相比，具有監(jiān)視精度高、價格低廉、易于安裝、監(jiān)視數(shù)據(jù)精度高和監(jiān)視距離遠等明顯優(yōu)勢［６］。但是隨著ＡＤＳＢ在航路上應(yīng)用，使航路上飛行間距變小，航路上飛機密度加大；隨著ＡＤＳＢ在機場終端應(yīng)用，特別是在飛行訓(xùn)練機場應(yīng)用，使得飛機起落架次大量增多，單位時空內(nèi)飛機密度大大增加，這也增加了飛機之間相撞的可能性。所以本文提出設(shè)計并實現(xiàn)了一種新型民航飛機預(yù)警防撞算法來提醒飛行員和管制人員，減少飛機相撞幾率，保障飛行安全。

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