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一种基于时域融合Transformer的4D航迹预测方法
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作者 孔建国 马珂昕 +2 位作者 梁海军 张向伟 常瀚文 《电讯技术》 北大核心 2026年第1期21-29,共9页
针对传统4D航迹预测方法在数据单一和特征选择上的局限,提出了一种基于时域融合Transformer(Temporal Fusion Transformer,TFT)模型的4D航迹预测方法。引入下降率、时序分量等多元特征,并将数据按是否随时间变化及数值属性进行分类,以... 针对传统4D航迹预测方法在数据单一和特征选择上的局限,提出了一种基于时域融合Transformer(Temporal Fusion Transformer,TFT)模型的4D航迹预测方法。引入下降率、时序分量等多元特征,并将数据按是否随时间变化及数值属性进行分类,以体现飞行过程中不同阶段的差异;采用TFT模型有效捕捉各特征之间的隐式相关性,从而提高了预测精度;同时,结合分位数回归实现不确定性量化,提供了具有置信区间的航迹预测结果。实验表明,所提方法在真实数据上优于传统模型:与CNNLSTM模型和LSTM模型相比,平均距离误差分别减少了22.7%和50.9%,纵向、横向和垂直误差分别为305.01 m、177.91 m和25.23 m,验证了模型在解决航迹预测问题上的有效性,能够为管制精细化调控提供有效支持。 展开更多
关键词 空中交通管制 4D航迹预测 自动相关监视系统数据 时域融合Transformer 时间序列预测
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基于风险意识的eVTOL自主避让
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作者 张康 汤新民 顾俊伟 《航空学报》 北大核心 2026年第2期222-235,共14页
在城市空中交通背景下,目前针对动态、不确定环境下电动垂直起降(eVTOL)飞机的实时避让还没有一个成熟的解决方案,对此提出了一种具有风险意识的高效运动规划方法,用于实现eVTOL的实时避让。同时考虑eVTOL的动态碰撞规避约束和静态地理... 在城市空中交通背景下,目前针对动态、不确定环境下电动垂直起降(eVTOL)飞机的实时避让还没有一个成熟的解决方案,对此提出了一种具有风险意识的高效运动规划方法,用于实现eVTOL的实时避让。同时考虑eVTOL的动态碰撞规避约束和静态地理围栏约束,建立了机会约束的模型预测控制问题(CC-MPC)作为运动规划的子问题;利用Big-M方法和置信椭球重构机会约束,将CC-MPC转换为混合整数规划问题(MIP),接着通过迭代凸化的优化方法来快速求解MIP,并在优化过程中加入全局搜索算法作为前端以提供高质量的初始方案;最后通过滚动时域框架整合所有过程,实现了eVTOL动态轨迹的快速生成,在仿真实验中通过实现不同场景下的规划过程,验证了所提方法的有效性。 展开更多
关键词 城市空中交通 电动垂直起降飞机 碰撞规避 机会约束 运动规划
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某国际机场新空中交通控制塔多源冗余供电系统安装研究
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作者 黄鑫 张康明 张正 《建筑技术开发》 2026年第1期83-87,共5页
以某国际机场新空中交通控制塔(NAT)为研究对象,聚焦其强电系统中多源冗余供电方案的设计、安装与可靠性验证。根据其三源四级供电架构(双市电+柴油发电机+外部应急接口,经变压器、母线、UPS、末端双插座四级保障),实现关键负荷零中断... 以某国际机场新空中交通控制塔(NAT)为研究对象,聚焦其强电系统中多源冗余供电方案的设计、安装与可靠性验证。根据其三源四级供电架构(双市电+柴油发电机+外部应急接口,经变压器、母线、UPS、末端双插座四级保障),实现关键负荷零中断供电。通过对柴油发电机、UPS等关键设备及CCMS智能监控系统的应用分析,结合模拟故障、逐级加载等验证手段,表明了极端工况下的供电连续性与可靠性。同时方案以精准容量匹配和全周期管控平衡了供电可靠性与经济性之间的矛盾,为大型枢纽建筑及同类高可靠场景提供了有益的参考。 展开更多
关键词 新航空控制塔台强电系统 多冗余供电方案 供电可靠性
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融合表征转换与模式回归的航迹插补方法
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作者 陶冶 汤锦辉 +2 位作者 闫震 周臣 王冲 《航空学报》 北大核心 2026年第1期266-287,共22页
空中交通管制监视系统采集的民航航迹数据存在完整性缺失的问题,不仅影响了空管监视的时空连续性,更制约了基于航迹运行框架下智能化技术的应用潜力。针对这一问题,提出一种融合表征转换与模式回归的航迹插补方法。本方法的技术实现路... 空中交通管制监视系统采集的民航航迹数据存在完整性缺失的问题,不仅影响了空管监视的时空连续性,更制约了基于航迹运行框架下智能化技术的应用潜力。针对这一问题,提出一种融合表征转换与模式回归的航迹插补方法。本方法的技术实现路径包含3个核心构件:首先,构建基于时空四维航迹数据向RGB通道彩色图像表征形式转换的编码模型,通过将缺失航迹插补问题转换为图像修复任务,实现问题域的创新性转换;其次,设计具备多尺度感知能力的回归模型架构,并在各分辨率信息传递路径中分别引入多卷积融合模块与改进型混合注意力机制模块,有效提升复杂时空模式的表征能力;最终,采用提出的基于自适应权重分配的全局与局部特征融合训练策略,系统性地优化模型整体拟合性能。实验环节在真实航迹数据集上构建多维评估体系,结果表明:相较于传统统计插值方法与现有深度学习方法,提出方法针对90%缺失率以下的航迹数据插补精度有明显提升,同时消融实验证实各创新模块与训练策略的有效性。上述结果充分说明提出方法在解决航迹完整性不足问题时,展现出泛化性能优势与工程应用鲁棒性。 展开更多
关键词 空中交通管制 深度学习 飞行航迹插补 表征转换 模式回归 多尺度回归模型
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双碳目标下区域铁路碳减排效益测算方法
5
作者 曹猛 袁振洲 +1 位作者 杨洋 吴其刚 《中国铁道科学》 北大核心 2026年第1期244-252,共9页
为积极推动落实国家双碳目标战略,基于铁路全生命周期视角研究区域铁路碳排放及替代公路等交通运输方式产生碳减排效益是实现碳达峰、碳中和需要解决的关键问题之一。采用全生命周期法测算铁路项目规划设计、建材生产、施工建设、运营... 为积极推动落实国家双碳目标战略,基于铁路全生命周期视角研究区域铁路碳排放及替代公路等交通运输方式产生碳减排效益是实现碳达峰、碳中和需要解决的关键问题之一。采用全生命周期法测算铁路项目规划设计、建材生产、施工建设、运营维护等阶段的碳排放量,并考虑节能降碳和绿化固碳措施,选取京雄城际铁路作为典型案例分析测算单个项目的碳排放量;以2013年—2024年北京地区全社会出行总量的统计数据为基础,综合利用弹性系数、线性回归、出行特征分析等方法,预测2030年、2035年规划年度区域铁路的客运量;根据北京地区铁路网发展规划,对区域内规划建设的铁路项目碳排放总量进行估算,结合规划年度预测客运量,对铁路替代不同交通运输方式转移客运周转量产生的碳减排效益和减少空气污染物排放产生的经济效益进行分析测算。结果表明:区域铁路建设产生转移客运量后碳减排和减少空气污染物排放产生的经济效益约73.7~112.0亿元,有力提升了项目的国民经济评价效果;京雄城际铁路在考虑碳减排效益情景下经测算预计产生经济效益3.5亿元,可提高项目国民经济评价内部收益率约0.05%。由此可见,优化调整运输结构、贯彻绿色低碳发展理念、建立碳排放“双控”制度体系等是实现铁路碳减排的有效措施。研究成果为构建铁路碳排放双控指标体系和完善铁路项目国民经济评价方法提供了参考和借鉴。 展开更多
关键词 碳排放 区域铁路 碳减排效益 空气影响效益 全生命周期 运量预测
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面向航空领域系统的hiredis C++单例动态库
6
作者 张振华 苑博亚 《福建电脑》 2026年第2期1-6,共6页
面向空中交通管制系统的高可靠性需求,本文设计并实现了一个基于Qt框架与hiredis的Redis访问库。该库以C++编写并封装为动态链接库,采用单例模式统一管理连接与配置,具备断线自动重连与调用前强制判连机制。接口设计避免隐式重试与阻塞... 面向空中交通管制系统的高可靠性需求,本文设计并实现了一个基于Qt框架与hiredis的Redis访问库。该库以C++编写并封装为动态链接库,采用单例模式统一管理连接与配置,具备断线自动重连与调用前强制判连机制。接口设计避免隐式重试与阻塞操作,提供简洁调用方式与明确错误码,确保业务模块响应迅速、行为确定。该库已成功应用于管制席位、监控后台等关键模块,表现出良好的复用性与可控恢复能力,为航空安全关键系统的可靠运行提供了技术支撑。 展开更多
关键词 空中交通管制 远程字典服务器 动态库 单例模式 连接管理
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基于排队论的大型终端区流量管理
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作者 李孝孛 盛雅 +2 位作者 孟柯宇 梁攀 黄宁一 《交通与运输》 2026年第1期63-67,共5页
为提高空中交通流量管理效率,首先,定义大型终端区概念,并对高峰时段大型终端区场景下管制员工作负荷与进场航班排队队列预计等待时间的关系进行探究;其次,将排队论与空中交通流量管理相结合予以研究;最后,利用M/M/S模型对高峰时段大型... 为提高空中交通流量管理效率,首先,定义大型终端区概念,并对高峰时段大型终端区场景下管制员工作负荷与进场航班排队队列预计等待时间的关系进行探究;其次,将排队论与空中交通流量管理相结合予以研究;最后,利用M/M/S模型对高峰时段大型终端区场景与各终端区分散管理的不同情形展开建模讨论。结果表明,在大型终端区管理场景下,该模型能在高峰时段有效降低进场航班等待时间,并减少管制员工作负荷,进而提高整体空中交通流量管理效率。 展开更多
关键词 空中交通 大型终端区 流量管理 排队论
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轨道交通车辆空调能耗测试和计算方法研究
8
作者 王彦鲁 刘忠庆 +2 位作者 李楠 邓磊 汪浩 《节能》 2026年第1期28-32,共5页
为降低轨道交通车辆空调系统高能耗,实现精准测试与标准化评价,以重庆市地铁6号线列车为对象,采用数值计算与试验测试相结合的方式,对正交实验法、典型天法和权重法等轨道交通车辆空调系统能耗测试与计算方法进行对比,并给出各种方法的... 为降低轨道交通车辆空调系统高能耗,实现精准测试与标准化评价,以重庆市地铁6号线列车为对象,采用数值计算与试验测试相结合的方式,对正交实验法、典型天法和权重法等轨道交通车辆空调系统能耗测试与计算方法进行对比,并给出各种方法的适用场景。结果表明,正交实验法、典型天法和权重法均可获得高准确度的轨道交通车辆空调系统能耗;正交实验法精度高,可建立能耗预测关系式;典型天法适用于轨道交通车辆空调系统能耗的仿真计算;权重法的工况统一且稳定,易于在实验室实现。 展开更多
关键词 空调能耗 轨道交通 正交实验法 典型天法 权重法
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空管不正常事件风险信息抽取与识别方法研究 被引量:3
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作者 王洁宁 王帅翔 孙禾 《安全与环境学报》 北大核心 2025年第4期1444-1454,共11页
目前,空管各类安全管理信息化平台积累了大量非结构化文本数据,但未得到充分利用,为了挖掘空管不正常事件中潜藏的风险,研究利用收集的四千余条空管站不正常事件数据和自构建的4836个空管领域专业术语词,提出了一个基于空管专业信息词... 目前,空管各类安全管理信息化平台积累了大量非结构化文本数据,但未得到充分利用,为了挖掘空管不正常事件中潜藏的风险,研究利用收集的四千余条空管站不正常事件数据和自构建的4836个空管领域专业术语词,提出了一个基于空管专业信息词抽取的双向编码器表征法和双向长短时记忆网络的深度学习模型(Bidirectional Encoder Representations from Transformers-Bidirectional Long Short-Term Memory,BERT-BiLSTM)。该模型通过对不正常事件文本进行信息抽取,过滤其中无用信息,并将双向编码器表征法(Bidirectional Encoder Representations from Transformers,BERT)模型输出的特征向量序列作为双向长短时记忆网络(Bidirectional Long Short-Term Memory,BiLSTM)的输入序列,以对空管不正常事件文本风险识别任务进行对比试验。试验结果显示,在风险识别试验中,基于空管专业信息词抽取的BERT-BiLSTM模型相比于通用领域的BERT模型,风险识别准确率提升了3百分点。可以看出该模型有效提升了空管安全信息处理能力,能够有效识别空管部门日常运行中出现的不正常事件所带来的风险,同时可以为空管安全领域信息挖掘相关任务提供基础参考。 展开更多
关键词 安全工程 双向编码器表征法 双向长短时记忆网络 空管不正常事件 风险识别
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基于EfficientNetV2-RetNet的端到端中文管制语音识别 被引量:2
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作者 梁海军 常瀚文 +2 位作者 何一民 赵志伟 孔建国 《电讯技术》 北大核心 2025年第2期254-260,共7页
自动语音识别(Automatic Speech Recognition, ASR)技术在空中交通管制(Air Traffic Control, ATC)领域的应用有望提高通信效率、减少人为错误、提升安全性,并促进航空交通管理系统的创新和改进。然而,由于ATC通信通常涉及敏感信息,获... 自动语音识别(Automatic Speech Recognition, ASR)技术在空中交通管制(Air Traffic Control, ATC)领域的应用有望提高通信效率、减少人为错误、提升安全性,并促进航空交通管理系统的创新和改进。然而,由于ATC通信通常涉及敏感信息,获取大量带有标签的ATC语音数据较为困难,这给构建高准确度的ASR系统带来了巨大挑战。基于Retentive Network(RetNet)和迁移学习设计了一种新的端到端ASR框架EfficientNetV2-RetNet-CTC,用于ATC系统。EfficientNetV2的多层卷积结构有助于对语音信号提取更复杂的特征表示。RetNet使用多尺度保持机制学习序列数据上的全局时间动态,可以非常高效地处理长距离依赖性。连接时序分类不用强制对齐标签且标签可变长。此外,迁移学习通过在源任务上学习的知识来改善在目标任务上的性能,解决了民航领域数据资源稀缺的问题且提高了模型的泛化能力。实验结果表明,所设计的模型优于其他基线,在Aishell语料库上预训练的最低词错误率为7.6%和8.7%,在ATC语料库上降至5.6%和6.8%。 展开更多
关键词 空中交通管制 自动语音识别 端到端深度学习 迁移学习
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支持稳定航迹优化的空中交通多元复杂度计算方法 被引量:1
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作者 温瑞英 何家兴 王红勇 《交通运输系统工程与信息》 北大核心 2025年第1期258-269,共12页
传统轨迹优化方法难以在改进局部飞行效率的同时保证整体空域稳定运行,为此本文提出针对空域栅格评估的多元复杂度计算方法,并研究该方法在轨迹搜索算法中的应用。首先,由“接近”“汇聚”两种运动趋势计算交互复杂度,由空域结构和气象... 传统轨迹优化方法难以在改进局部飞行效率的同时保证整体空域稳定运行,为此本文提出针对空域栅格评估的多元复杂度计算方法,并研究该方法在轨迹搜索算法中的应用。首先,由“接近”“汇聚”两种运动趋势计算交互复杂度,由空域结构和气象环境计算背景复杂度。其次,将两类复杂度分配到空域栅格上,得到栅格的复杂度图。最后,应用于改进的轨迹优化方法中以评估优化结果对空域运行压力的影响。基于仿真空域和实际上海终端区运行数据进行仿真验证。结果表明:空中交通场景的运行压力能够由多元复杂度进行量化。对比原始数据,基于复杂度评估方法改进的A^(*)算法能使优化结果的飞行距离下降20.10%,预计飞行时间下降30.00%,机动次数下降16.67%;同时对比原始数据和传统A^(*)算法的优化轨迹,优化后的局部空域运行压力有所下降。 展开更多
关键词 航空运输 空中交通复杂度 改进A*算法 空域 线性动力系统 空中交通管理
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民航ADS-B数据多质量指标与多特征联合处理的GNSS干扰检测方法 被引量:1
12
作者 陈敏 朱彤晖 +2 位作者 何炜琨 鲁建波 周洪 《交通运输工程学报》 北大核心 2025年第3期317-329,共13页
为解决导航卫星信号微弱,极易受到各种有意或无意的干扰,造成航空安全隐患、航班延误和运行效率下降的问题,利用全球导航卫星系统(GNSS)射频干扰导致的飞机航迹异常以及广播式自动相关监视(ADS-B)数据中导航质量指标的变化特性,在兼容DO... 为解决导航卫星信号微弱,极易受到各种有意或无意的干扰,造成航空安全隐患、航班延误和运行效率下降的问题,利用全球导航卫星系统(GNSS)射频干扰导致的飞机航迹异常以及广播式自动相关监视(ADS-B)数据中导航质量指标的变化特性,在兼容DO-260、DO-260A/B不同质量指标的情况下,给出了一种基于ADS-B数据多质量指标多特征联合处理的GNSS干扰检测方法;在GNSS干扰环境下提取ADS-B数据变化特征,通过检测导航质量指标的波动持续时间特征、质量指标变化同时航迹断裂特征以及多种质量指标同时下降特征等异常行为筛选出潜在干扰航班;对潜在航班进行干扰特征点提取,考虑到干扰航班在空间上具有聚集性,再利用MeanShift聚类方法实现了干扰航班的检测。试验结果表明:所提多质量指标多特征联合处理的GNSS干扰检测方法与单质量指标干扰检测方法相比精确率提高21.3%,能有效降低误检率,与熵权法相比查全率提高7%,在保证误检率不增加的前提下能有效降低漏检率,同时所提方法无需大量数据进行预训练,检测所需时间相比机器学习方法降低了98.4%,具有较好的实时性和工程应用价值,可为民用航空无线电干扰检测中的受干扰航班、受干扰时间和位置的确定提供解决方案。 展开更多
关键词 空中交通 ADS-B GNSS干扰 质量指标 航迹断裂 多特征联合处理
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空管监视信息处理关键进程识别及异常信息传播仿真 被引量:1
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作者 康瑞 张蓓 杨凯 《中国安全生产科学技术》 北大核心 2025年第5期187-194,共8页
为识别关键进程,评估各进程对异常信息传播的影响力,构建空管监视信息处理复杂网络。提出1种基于熵权法结合出度中心性、出度接近度中心性、出度特征向量中心性3个指标的节点综合重要度评估方法,将其划分为关键节点、次关键节点与普通节... 为识别关键进程,评估各进程对异常信息传播的影响力,构建空管监视信息处理复杂网络。提出1种基于熵权法结合出度中心性、出度接近度中心性、出度特征向量中心性3个指标的节点综合重要度评估方法,将其划分为关键节点、次关键节点与普通节点3类。利用SIS(易感-传染-易感)传播模型仿真异常信息动态扩散过程,分析传播范围、生存周期及传染概率的敏感性。研究结果表明:“主用告警计算”“单路监视数据处理”“多源监视数据融合”为综合重要度排名前3的节点;关键节点异常传播范围最大,生存周期最长,已接近S2级严重缺陷的标准。研究结果与民航局公布标准和技术规范较好符合,可为提升空管自动化系统的稳定性和鲁棒性提供参考。 展开更多
关键词 航空安全 空管自动化系统 复杂网络 异常信息 传播演化仿真
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城市场景无人机物流航线规划方法综述 被引量:1
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作者 赵嶷飞 李仲明 任新惠 《南京航空航天大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第6期1013-1025,共13页
随着近几年城市物流无人机运输快速发展,旋翼无人机凭借垂直起降、灵活机动的特性,已在多个城市形成覆盖范围广、运行模式多样的航线网络。然而,城市低空空域受制于高层建筑物、复杂地形及动态风场等限制因素,同时还面临通信中断与公众... 随着近几年城市物流无人机运输快速发展,旋翼无人机凭借垂直起降、灵活机动的特性,已在多个城市形成覆盖范围广、运行模式多样的航线网络。然而,城市低空空域受制于高层建筑物、复杂地形及动态风场等限制因素,同时还面临通信中断与公众可接受度低等现实挑战,这些使得科学的航线规划成为保障运行安全与效率的关键环节。首先,梳理了国内主要运营人航线设计方案,提炼出物流航线各功能航段在空间布局与衔接顺序上的基本特征,定义了物流航线结构参数化模型。其次,通过文献调研归纳出坠地风险、天气条件、公众可接受度、基础设施等航线规划影响要素,以及空中航线与进离场航线主要规划方法及其适用性与优缺点。最后,综合形成包含空域、航线、航线网络的,涵盖空中航线和进离场航线的一体化的物流航线规划框架。本文研究成果将为后续理论研究和实践运行提供方法论层面的指导。 展开更多
关键词 无人机 物流航线 航线规划 空中交通管理
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基于时空关联规则与LSTM的机场进港延误等级预测 被引量:1
15
作者 李善梅 王端阳 +3 位作者 唐锐 李艳伟 李锦辉 纪亚宏 《中国安全科学学报》 北大核心 2025年第4期59-66,共8页
为提升空中交通运行安全,提出一种基于时空关联规则挖掘和深度学习相结合的延误等级预测方法。首先,选取平均航班延误时间和延误率作为机场进港延误度量指标,并分析其时空关联特性;其次,基于模糊C均值(FCM)聚类算法划分机场进港延误等级... 为提升空中交通运行安全,提出一种基于时空关联规则挖掘和深度学习相结合的延误等级预测方法。首先,选取平均航班延误时间和延误率作为机场进港延误度量指标,并分析其时空关联特性;其次,基于模糊C均值(FCM)聚类算法划分机场进港延误等级,并在此基础上,基于频繁模式增长(FP-Growth)算法挖掘机场进港延误的时空关联规则;然后,基于规则数据以及延误指标数据构建样本数据,作为长短时记忆(LSTM)模型的输入,输出为未来时段机场进港延误等级,同时引入注意力机制,学习不同规则对预测结果的影响程度;最后,采用美国航班数据进行算例分析。结果表明:总体预测的平均准确率达到0.91,不同时段的预测准确率均在80%以上,注意力层网络的连接权重可解释预测结果。 展开更多
关键词 时空关联规则 长短时记忆(LSTM) 机场进港 延误等级 延误预测 空中交通管理
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终端区离场航空器自主路径规划 被引量:4
16
作者 王红勇 郭宇鹏 《北京航空航天大学学报》 北大核心 2025年第2期446-456,共11页
随着航空器自主保持间隔运行概念的逐渐发展,基于连续爬升运行(CCO)模式,可有效解决当前终端区内航空器离场路径固定单一所造成空域运行效率低问题。为此,提出一种基于人工势场-粒子群优化(APF-PSO)联合算法的终端区离场航空器自主路径... 随着航空器自主保持间隔运行概念的逐渐发展,基于连续爬升运行(CCO)模式,可有效解决当前终端区内航空器离场路径固定单一所造成空域运行效率低问题。为此,提出一种基于人工势场-粒子群优化(APF-PSO)联合算法的终端区离场航空器自主路径规划方法。构建面向航空器自主运行模式的空域环境模型,对空域环境进行栅格化处理并计算各栅格的空域复杂度,限制离场航空器进入高复杂度栅格以保障运行安全;构建基于BADA数据库和减退力爬升模式的航空器爬升性能约束模型;应用APF-PSO联合算法进行路径规划,通过粒子群优化(PSO)算法广域搜索思想解决人工势场法(APF)固有的局部极值-目标不可达问题;使用贝塞尔曲线法优化该路径,引入滑动时间窗口理念优化航空器离场时刻;使用上海终端空域的实际结构和运行数据,应用所提方法进行仿真模拟。仿真结果表明:APF-PSO联合算法可有效生成航空器无冲突离场路径并规避繁忙空域,优化处理后的路径满足航空器爬升性能约束,且优于实际运行路径(路径长度减少23.78%,最大转弯率降低55.73%,最大爬升率降低9.94%);离场航空器自主运行模式下的空中交通复杂性较当前运行模式更为均衡(栅格复杂度峰值降低3.92%),可有效提升空域利用率。 展开更多
关键词 航空运输 航空器自主运行 连续爬升运行 路径规划 人工势场-粒子群优化算法 空中交通管理
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空中交通管理系统网络安全研究综述与展望 被引量:2
17
作者 王布宏 罗鹏 +3 位作者 阳勇 赵正阳 董若辰 关永健 《电子与信息学报》 北大核心 2025年第5期1230-1265,共36页
空中交通管理系统是关乎空天安全和人民生命财产安全的国家大型关键信息基础设施。随着信息化、网络化和智能化技术的广泛应用,现代空中交通管理系统已经演化成为由多利益相关方异构融合的空天地海一体化网络。尽管系统的开放性和连接... 空中交通管理系统是关乎空天安全和人民生命财产安全的国家大型关键信息基础设施。随着信息化、网络化和智能化技术的广泛应用,现代空中交通管理系统已经演化成为由多利益相关方异构融合的空天地海一体化网络。尽管系统的开放性和连接性提升了空中交通管理效率,但也引入了新的网络安全威胁,扩大了系统攻击面,使得网络安全生态复杂且形势严峻。该文以资产梳理、威胁分析、攻击建模、防御机制为主线,从不同的利益相关方(Stakeholders)出发,如电子使能飞机、空中交通管理(CNS/ATM)、智慧机场、智能决策等方面对空中交通管理系统的网络安全研究现状进行了全面系统的综述,并提出了动态网络安全分析、攻击影响传播建模、人在回路网络安全分析、分布式入侵检测系统等方面的研究问题与挑战。 展开更多
关键词 空中交通管理系统 网络安全 研究综述 研究挑战
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智能飞行冲突解脱算法的持续学习机制 被引量:1
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作者 隋东 蔡向嵘 《系统工程与电子技术》 北大核心 2025年第10期3300-3312,共13页
为提升智能飞行冲突解脱方法的持续有效性,考虑空域环境等因素动态变化的情况,在智能飞行冲突解脱算法中引入持续学习机制。首先基于马尔可夫决策过程对飞行冲突解脱问题建模;再利用深度强化学习方法对模型进行训练,使其能够有效解决飞... 为提升智能飞行冲突解脱方法的持续有效性,考虑空域环境等因素动态变化的情况,在智能飞行冲突解脱算法中引入持续学习机制。首先基于马尔可夫决策过程对飞行冲突解脱问题建模;再利用深度强化学习方法对模型进行训练,使其能够有效解决飞行冲突;最后引入基于参数隔离和元学习两种持续学习方法,便于模型快速适应新冲突场景。实验结果表明,在引入持续学习方法后,模型在初期的冲突解脱成功率几乎超过70%,最终超过90%,对于初始训练场景的记忆留存程度超过87%,有效避免了灾难性遗忘,提升了模型的持续学习能力。该模型对于保障飞行安全、降低管制员工作负荷、提升空中交通运行效率有重要意义。 展开更多
关键词 空中交通管制 飞行冲突解脱 持续学习 深度强化学习
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基于MPC的随机风场下航空器纵向自主间隔控制 被引量:1
19
作者 汤新民 陆晓娜 《北京航空航天大学学报》 北大核心 2025年第9期2860-2871,共12页
针对航迹随机扰动下的纵向自主间隔保持问题,高空风这一随机因素往往导致两机纵向间隔鲁棒性较差的情况,基于此,提出基于模型预测控制(MPC)的航空器纵向自主间隔控制方法。建立两机所受风场差值与纵向间隔的非线性运动学微分方程,推导... 针对航迹随机扰动下的纵向自主间隔保持问题,高空风这一随机因素往往导致两机纵向间隔鲁棒性较差的情况,基于此,提出基于模型预测控制(MPC)的航空器纵向自主间隔控制方法。建立两机所受风场差值与纵向间隔的非线性运动学微分方程,推导线性时变预测模型,选取两机的纵向间隔和航路偏差距离为优化目标,高空风为随机扰动量,前机的真空速和偏航角作为观测量,并在空中安全和航空器性能约束中加入终端等式约束保持系统的稳定性。为验证所提方法的有效性,在规定的120s仿真时间内,设置3组不同期望纵向间隔分别为12,13,14km,通过设计的MPC控制器,在滚动时域周期内通过控制后机真空速和偏航角,两机纵向间隔曲线较为平滑且始终不低于最小安全间隔10 km,分别在第74,90,118 s稳定在期望的目标纵向间隔,在第58,74,95 s开始回归航路,最终回到航路中心线;设置了2组风场对照组,一组为预报风强度增大2倍,另一组为紊流风的扰动强度增大8倍,均能分别在第61,72s平滑且稳定地建立期望的纵向间隔12km。 展开更多
关键词 空中交通管理 飞行跟驰模型 自主间隔控制 模型预测控制 随机扰动
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柔性空域结构下四维航迹多目标优化研究
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作者 杨新湦 张澈 朱承元 《飞行力学》 北大核心 2025年第1期83-89,94,共8页
针对柔性空域结构下四维航迹多目标优化问题开展了研究。首先,根据BADA手册,建立飞机四维航迹模型,设计新型多点融合柔性空域结构:燕型进场空域。然后,结合NSGA-Ⅱ算法,建立以飞行总时间最小和冷却时间差方差最小的多目标优化模型。最后... 针对柔性空域结构下四维航迹多目标优化问题开展了研究。首先,根据BADA手册,建立飞机四维航迹模型,设计新型多点融合柔性空域结构:燕型进场空域。然后,结合NSGA-Ⅱ算法,建立以飞行总时间最小和冷却时间差方差最小的多目标优化模型。最后,对机型、数量和比例均不同的时刻表进行优化分析。研究结果表明,在燕型柔性空域运行场景下,该模型可完成航迹优化和管制难度指标触发次数优化,为提高空域效能提供新的实用方案。 展开更多
关键词 空中交通管理 柔性空域 四维航迹模型 NSGA-Ⅱ算法 航迹优化
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