风场影响下的自由飞行冲突解脱技术研究

随着航空运输总周转量的迅猛增长，空中交通面临着越来越严重的航线拥挤，现有的交通管制系统面临着前所未有的压力。"自由飞行"是解决这一问题的新思路。然而，飞行数量的增加和自由飞行路线的多向性必然增加了飞行冲突的可能性。因此，飞行冲突探测与解脱是实现"自由飞行"的关键。本申请针对自由飞行中的冲突解脱技术展开研究，拟就现有研究方法中多机冲突解脱及三维冲突解脱技术研究的不足，着重探讨变量变化域、多变量复合控制解脱策略、遗传策略、遗传参数和遗传算子等项目对优化算法搜索效率及优化效果的影响。尤其是考虑风场对解脱效果的影响，研究基于INS/GPS/ADC组合的风场测量与估计技术以及风场影响下的冲突解脱技术。研究成果为自由飞行和空管自动化系统的研究提供重要理论基础，对研制、开发机载冲突解脱系统具有直接的指导作用，对增加空域容量，保证飞行安全具有非常重要的意义。

飞行安全是空中交通管理永恒的主题。随着空中交通流量的急剧增加，空中交通事故呈增长趋势。近年来，低空空域的开放意味着巨大的商机，同时也带来巨大的挑战。对于低空空域的飞行，安全监管成为最重要的问题。因此，研究自由飞行冲突解脱技术以及风场影响下的自由飞行冲突解脱技术成为关注的焦点。本项目针对两机及多机冲突解脱问题，深入研究了各种不同解脱策略的特点，着重探讨了单一变量控制和多变量复合控制策略对解脱效果的影响，并改进算法提高搜索效率和优化结果；对三维情况下冲突解脱问题，讨论了飞行器起降阶段以及低空自由飞行时采用变航向、变高度以及变高度的同时改变航向的冲突解脱策略，为空管部门制定相应的空中交通规则提供依据；研究新型混合式惯性导航、惯性/GPS组合导航技术，实现了基于惯性/GPS/ADC组合的风场实时在线估计测量；考虑到风场的影响，实现了风场影响下的自由飞行冲突解脱算法，为自由飞行和空管自动化系统的研究提供重要理论基础，对增加空域容量，保证飞行安全具有非常重要的意义。