基于冲突解脱的碰撞风险研究

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1、第41卷第6期2011年11月航空计算技术AeronauticalComputingTechniqueV01．41No6Nov．20ll基于冲突解脱的碰撞风险研究蒋立功．蔡明(民航安徽空管分局，安徽合肥。230051)摘要：自由飞行是解决航路拥挤问题的一种有效方式，因此在自由飞行环境下对飞行碰撞风险进行研究显得尤为重要。分析了在自由飞行空域中实施飞行冲突解脱策略后的转弯航路碰撞风险；考虑了所需通信、导航和监视性能以厦飞行速度偏差．建立了基于冲突解脱的碰撞风险评估模型。通过算例分析了冲突解脱角度、水平闻隔与飞行碰撞风险之问的关系．结果表明碰

2、撞风险评估模型能很好地对自由飞行空域中实施冲突解脱后的碰撞风险进行评估．验证了模型的可行性。关键词：自由飞行：冲突解脱：碰撞风险；飞行间隔中围分类号：V328文献标识码：A文章编号：1671—654X(2011)06-00加．05ResearchonCollisionRiskBasedonConflictResolutionJIANGU-gong．CAIMing(AnhuiBranchBureauAirTraffwManagement，CAAC．Hefei230051，China)Abstract：Freeflightisaneffect

3、ivewaytosolvetheeongestionsofairtrafficflow．Researchoncollisionriskinfreeflisatisveryimportant．Fimfly，thecollisionriskofturningrouteisanalyzedinfreeflight．See·ondly，byconsideringrequiredcommunication，navigationandsurveillanceperformance，andairspeedde·viation．theassessment

4、modelofcollisionriskisestabhshedbasedonconflietresolution．Finallyaspecificexampleiscomputedsueeessfully，therelationofturningangle。horizontalseparationandcollisionriskareanalyzedeffectively．TheresultsshowthatthemodelearlevaluatetheeoHisionriskbasedonconflictreso-lutioneffe

5、ctively，SOthemodelisfeasible．Keywords：freeflight；conflictresolution；collisionrisk；flisatseparation引言自由飞行的概念．最早是1965年由美国人威廉·克顿提出的。1995年lO月，美国航空无线电委员会(RTCA)对自由飞行的定义为：自由飞行是在仪表飞行规则下的一种安全有效的飞行体系。在该体系中，飞行员可以更加自由灵活地选择适合自己的航路和速度。即飞机不必沿着一系列导航台的航路飞行．而是沿着自定义的最快捷、最经济的路线自由飞行⋯。自由飞行环境下。

6、固定的航路结构和其他的航路约束将大大减少，能在一定程度上缓解当前空域紧张程度．但同时也使空中交通管制问题变得复杂起来”1。因此，在自由飞行环境下对飞行碰撞风险进行研究显得尤为重要。国内外对飞行碰撞风险的研究很多．但大部分都是针对固定航路的。1966年英国ReichPG最早针对平行航路系统在纵向、侧向、垂直方向分别进行了碰撞危险建模．该模型主要适用于计算碰撞危险和间隔之间的关系”1。PeterBrooker等人用Reich模型评估了缩小侧向间隔、纵向间隔和垂直间隔的可能性”“I。在国内，赵洪元最早对飞行碰撞问题展开研究，他于1998年在假设

7、不发生任何飞行偏差的情况下研究了交叉航线飞行相撞概率⋯。之后，很多国内学者都对飞行碰撞问题展开研究。其中，张兆宁、张晓燕等人于2007年对Reich模型进行了改进，推导出基于VOR导航台的平行航路的侧向碰撞率计算模型”1。2009年，张兆宁等人通过对通信导航监视(CNS)性能环境下飞机定位误差的分析，建立了基于CNS性能环境的平行航路碰撞风险模型”““。然而国内外对自由飞行环境下飞行碰撞风险的研究甚少。基于自由飞行环境下空中交通的随机混合状态，Blom和Bakker等人以随机过程理论为工具研究了碰撞风险问题。并利收稿日期：2011．08—

8、26修订日期：201l—II一21基金项目：国家863计划项目资助(2006AAl2A113)作者筒介：蒋立功(1970一)，男：安徽宿松人．工程师，硕士研究生，研究方向为航空安全运行。201