基于ＡＤＳＢ的飛機(jī)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(píng)論(2)字號(hào)：T | T | T

關(guān)鍵字：應(yīng)用

羅文田，趙澤榮，張德銀
中國(guó)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(dòng)相關(guān)監(jiān)視技術(shù)（ＡＤＳＢ）后飛機(jī)密度加大帶來(lái)相撞概率增大問(wèn)題，提出了一種基于ＡＤＳＢ的飛機(jī)預(yù)警防撞算法。該算法將飛行沖突區(qū)域分為保護(hù)和避碰區(qū)域，沖突告警分為低級(jí)、保護(hù)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(jī)的垂直和水平方向分別設(shè)計(jì)了合理的保護(hù)和避碰區(qū)域的預(yù)警防撞空間和時(shí)間門限，實(shí)現(xiàn)了沖突檢測(cè)、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(shí)際飛行驗(yàn)證，可能發(fā)生相撞的兩機(jī)能以監(jiān)視屏閃亮的方式進(jìn)行告警，從而使飛行員和管制員能及時(shí)發(fā)現(xiàn)危險(xiǎn)而避撞。嵌有該算法的ＡＤＳＢ系統(tǒng)在中國(guó)民航飛行學(xué)院運(yùn)行２年時(shí)間里，在２萬(wàn)余小時(shí)的飛行訓(xùn)練中沒(méi)出現(xiàn)飛行沖突。實(shí)驗(yàn)和實(shí)際運(yùn)行結(jié)果表明該算法是有效和實(shí)用的。

關(guān)　鍵　詞：ＡＤＳＢ；飛機(jī)；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(dá)的詢問(wèn)應(yīng)答方式對(duì)目標(biāo)實(shí)施監(jiān)視，但二次雷達(dá)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(lái)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(lái)適應(yīng)航空業(yè)的巨大發(fā)展。目前，許多國(guó)家ＡＤＳＢ技術(shù)當(dāng)作下一代監(jiān)視技術(shù)的發(fā)展方向，美國(guó)、歐洲、澳大利亞等空管大國(guó)普遍加快了對(duì)ＡＤＳＢ技術(shù)的研究和推廣應(yīng)用，并進(jìn)入了實(shí)用階段［３］。我國(guó)國(guó)內(nèi)多家科研院所也開展了廣泛的研究，目前進(jìn)入了試用階段，民航正在逐步規(guī)范和推進(jìn)ＡＤＳＢ技術(shù)的應(yīng)用［４］。ＡＤＳＢ系統(tǒng)在雷達(dá)覆蓋區(qū)域，將作為雷達(dá)監(jiān)視手段的有效補(bǔ)充，對(duì)其校準(zhǔn)或補(bǔ)盲；在非雷達(dá)覆蓋區(qū)域，將成為一種獨(dú)立的監(jiān)視手段［５］。該技術(shù)與傳統(tǒng)雷達(dá)監(jiān)視技術(shù)相比，具有監(jiān)視精度高、價(jià)格低廉、易于安裝、監(jiān)視數(shù)據(jù)精度高和監(jiān)視距離遠(yuǎn)等明顯優(yōu)勢(shì)［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(jī)密度加大；隨著ＡＤＳＢ在機(jī)場(chǎng)終端應(yīng)用，特別是在飛行訓(xùn)練機(jī)場(chǎng)應(yīng)用，使得飛機(jī)起落架次大量增多，單位時(shí)空內(nèi)飛機(jī)密度大大增加，這也增加了飛機(jī)之間相撞的可能性。所以本文提出設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一種新型民航飛機(jī)預(yù)警防撞算法來(lái)提醒飛行員和管制人員，減少飛機(jī)相撞幾率，保障飛行安全。

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