检索结果-南通市图书馆

在线全文

同方期刊数据库

学校读者我要写书评

暂无评论

无人机安全间隔的确定方法

科学技术与工程 2024年第26期24卷 11463-11472页

作者：李楠孙廪实焦庆宇郑志刚刘艳思中国民航大学空中交通管理学院天津300300 中国民航科学技术研究院北京100028

为准确描述无人机空中运行风险,并确定安全间隔,建立了一种综合考虑碰撞概率和冲突率的碰撞风险模型。首先根据无结构空域中两种不同的运行条件,分别建立了碰撞概率模型,针对空域内无法获取动态且无避撞措施的无人机,建立了结合航向的... 详细信息

为准确描述无人机空中运行风险,并确定安全间隔,建立了一种综合考虑碰撞概率和冲突率的碰撞风险模型。首先根据无结构空域中两种不同的运行条件,分别建立了碰撞概率模型,针对空域内无法获取动态且无避撞措施的无人机,建立了结合航向的不确定性和位置误差的碰撞概率模型,计算碰撞概率对应的安全间隔;针对空域内可以获取动态且采取避撞措施的无人机,基于其机动性能以及位置误差,系统误差和人为因素,确定避撞所需的安全间隔并计算相应碰撞概率。然后,根据多旋翼无人机在无结构空域运行的特点,使用气体模型以确定空域内的冲突率,将前一步计算得到的安全间隔作为冲突距离,输入进气体模型,计算空域内的冲突频率。最后结合安全间隔对应的碰撞概率和冲突率,得到空域内的碰撞风险。以物流无人机为例,使用上述方法计算无结构空域内碰撞风险和安全间隔,并对两种不同模式进行比较分析,结果表明在无法获取空域内其他无人机的动态信息且无避撞措施时,5%碰撞概率对应的安全间隔为最佳;在可获取动态信息并采取避撞措施时,碰撞风险随着冲突条件下的碰撞概率减少而减少。两种模型均为可行的和有效的,可以为在此两种条件下运行的无人机安全间隔提供参考。

关键词：无人机碰撞风险安全间隔无结构空域

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

无人机空中交通管理体系架构研究

武汉理工大学学报 2020年第9期42卷 29-37,58页

作者：张旭焦庆宇中国民航大学空中交通管理学院天津300300

为解决无人机数量的快速增长导致其在地面及空中运行风险的提升,提高空域的利用率,减少无人机与其他航空器造成的冲突,需针对无人机制定特定的空中交通管理体系。然而,现阶段无人机空中交通管理仍处于初步设计论证阶段,未生成统一明确... 详细信息

为解决无人机数量的快速增长导致其在地面及空中运行风险的提升,提高空域的利用率,减少无人机与其他航空器造成的冲突,需针对无人机制定特定的空中交通管理体系。然而,现阶段无人机空中交通管理仍处于初步设计论证阶段,未生成统一明确的管理体系。作者首先对无人机空中交通管理概念进行介绍。其次,对各国无人机空中交通管理体系框架进行分析,找到系统架构的共性与差异性。第三,对无人机空中交通管理关键问题(空域设置,运行风险评估,电子围栏)进行研究,得出不同国家现阶段的研究方案。最后,基于现阶段无人机空中交通管理体系研究的基础上对未来发展做出展望,分析未来无人机空中交通管理研究方向。通过对各国的无人机交通管理体系进行分析研究,有利于完善我国无人机空中交通体系,为我国无人机管理体系架构研究提出理论参考。

关键词：无人机空中交通管理风险运行电子围栏无人机云系统

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

不确定条件下离场航空器滑行时间预测研究

不确定条件下离场航空器滑行时间预测研究

作者：焦庆宇中国民航大学

学位级别：硕士

大型繁忙机场场面布局复杂,场面进离港航空器数量叠加造成机场长期处于高负荷运转状态,使得航空器由于滑行时间过长而导致的延误时有发生。同时,集成了空管、机场、航空公司三方数据的机场协同管理系统(A-CDM)的广泛使用为研究机场场面... 详细信息

大型繁忙机场场面布局复杂,场面进离港航空器数量叠加造成机场长期处于高负荷运转状态,使得航空器由于滑行时间过长而导致的延误时有发生。同时,集成了空管、机场、航空公司三方数据的机场协同管理系统(A-CDM)的广泛使用为研究机场场面运行效率及预测航空器关键时间节点提供了数据基础。作为评价场面运行效率的关键指标之一,滑行时间预测的准确性不仅为优化航班推出时刻,提高离场时隙的使用效率具有重要作用,还可以为航空公司准确计算油量、航空器减少地面排放提供理论参考。基于以上原因,本文建立深度学习模型预测不确定性条件下的离场航空器滑行时间,具体过程如下:首先,对研究所需的数据进行预处理及分析影响滑行时间的因素。根据本研究所使用的多源异构数据进行融合处理,利用数据标准化算法消除不同数据量纲的差异来提高数据质量。为解决数据不平衡导致的模型鲁棒性降低的问题,使用数据重采样技术平衡各类别数据的数量。同时,对影响航空器滑行时间的因素及影响程度进行分析,根据因素的数据特征进一步将其分为静态确定因素(机型,跑道运行模式,滑行距离等)及动态不确定因素(机场场面流量、天气)。其次,对动态不确定性因素(机场场面流量)进行预测。根据数据的时-空属性,利用滑动时间窗法将数据进行平滑处理,保证了后续预测的连续性及稳定性。建立长短期记忆网络-深度神经网络(D-LSTM)联合模型,预测机场场面实际流量。使用D-LSTM模型对香港机场场面流量进行预测验证。结果显示,与其他机器学习模型相比,D-LSTM模型预测的准确率为88.0%,可有效地捕捉场面流量的趋势性及周期性特征。最后,建立深度学习模型预测离场航空器滑行时间。根据现阶段航空器滑行时间的定义及统计方法分别建立两个模型以预测离场航空器滑行时间,分别为:基于历史统计数据(未对动态不确定因素进行预测)的航空器滑行时间预测Wide-Deep模型;以及将机场场面流量变为不确定因素下的动态Wide-Deep模型。结果显示,以上两种深度学习模型预测精度均明显优于其他机器学习算法,可用于大型机场多种运行条件下离场航空器滑行时间预测。

关键词：场面运行 A-CDM 滑行时间深度学习场面流量

同方学位论文库评论

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

基于多目标速度剖面的航空器滑行路径规划

飞行力学 2020年第6期38卷 87-94页

作者：李楠孙瑜焦庆宇高峥中国民航大学空中交通管理学院天津300300 中国民用航空局天津空管分局天津300300

传统的滑行路径规划研究大多假设航空器匀速滑行,并基于滑行时间最短进行建模优化,虽便于求解,但未考虑航空器转弯时速度剖面的变化,且航空器最优滑行时间并不一定带来最优滑行油耗。首先,综合考虑了航空器的滑行距离、滑行中转弯次数因... 详细信息

传统的滑行路径规划研究大多假设航空器匀速滑行,并基于滑行时间最短进行建模优化,虽便于求解,但未考虑航空器转弯时速度剖面的变化,且航空器最优滑行时间并不一定带来最优滑行油耗。首先,综合考虑了航空器的滑行距离、滑行中转弯次数因素,建立了以场面滑行总距离最短为目标的航空器路径规划模型,采用改进的A*算法求得P条最短路径。在此基础上,建立了考虑时间和油耗的多目标速度剖面模型,采用启发式搜索为每条路径生成精确的速度剖面,获得航空器滑行4D轨迹。结果表明:与未考虑转弯次数因素的传统优化方法相比,航空器总的滑行距离和转弯次数大幅减少;通过权衡滑行时间及油耗,为航空器滑行路径生成一组帕累托最优的速度剖面,具有较高的实际应用价值,有望在以后航空器场面实时空管决策中应用。

关键词：滑行时间滑行油耗速度剖面 4D轨迹

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

基于异常因子的航空器飞行轨迹异常检测研究

安全与环境学报 2021年第2期21卷 643-648页

作者：李楠强懿耕樊瑞焦庆宇中国民航大学空中交通管理学院天津300300 中国民用航空局西北地区空中交通管理局西安710082

为保障终端区航空器飞行安全,提高空域运行效率,提出了一种基于异常因子的航空器飞行轨迹异常检测方法。首先,给出了航空器异常轨迹的定义和分类,同时考虑轨迹的时空属性,采用基于时间比的自顶向下算法进行轨迹分割;其次,建立了基于密... 详细信息

为保障终端区航空器飞行安全,提高空域运行效率,提出了一种基于异常因子的航空器飞行轨迹异常检测方法。首先,给出了航空器异常轨迹的定义和分类,同时考虑轨迹的时空属性,采用基于时间比的自顶向下算法进行轨迹分割;其次,建立了基于密度聚类的轨迹段相似性模型,找到每类簇的中心轨迹;最后,利用中心轨迹计算每个轨迹簇的信息熵作为异常因子,同时取航空器飞行距离为另一异常因子,得到轨迹异常值,通过比较异常值的大小及其分布特点实现轨迹异常检测。结果表明,该方法可以有效识别异常轨迹,且对比发现以轨迹信息熵和飞行距离作为异常因子时,异常检测效果更好。

关键词：安全系统学密度聚类轨迹信息熵异常检测异常因子

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

离场航空器滑行时间预测研究

重庆交通大学学报（自然科学版） 2021年第3期40卷 1-6页

作者：李楠焦庆宇张连东樊瑞中国民航大学空中交通管理学院天津300300 南京航空航天大学民航学院江苏南京211106

为准确预测离港航班滑行时间,结合北京首都国际机场实际运行情况,分析航空器滑行距离、场面滑行航空器数量(进,离港)、跑道运行模式对航班滑行时间的影响;并运用DBSCAN算法按每小时航班流量对机场运行时间段进行分类;根据分类结果建立... 详细信息

为准确预测离港航班滑行时间,结合北京首都国际机场实际运行情况,分析航空器滑行距离、场面滑行航空器数量(进,离港)、跑道运行模式对航班滑行时间的影响;并运用DBSCAN算法按每小时航班流量对机场运行时间段进行分类;根据分类结果建立多元回归模型,分别采用传统统计学和机器学习(Lasso回归)预测航空器离场滑行时间。结果表明:与传统统计学多元线性回归模型相比,机器学习交叉训练集下模型的预测准确度较高,预测与实际误差值在5 min内的占87%。研究结果可用于大型机场实际运行航班滑行时间预测。

关键词：交通运输工程航空运输滑行时间多元回归场面运行机器学习

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

基于逐步回归法航空器滑行时间影响因素研究

计算机仿真 2021年第9期38卷 57-63页

作者：李楠焦庆宇樊瑞孙伯鑫中国民航大学空中交通管理学院天津300300

为准确预测离港航班滑行时间,研究不同机场航空器滑行时间影响因素的差别,结合北京首都国际机场及香港赤鱲角国际机场实际运行情况,以航空器滑行距离,场面运行航空器数量(进,离港),跑道运行模式,机场实际容量为参数,采用逐步回归法预测... 详细信息

为准确预测离港航班滑行时间,研究不同机场航空器滑行时间影响因素的差别,结合北京首都国际机场及香港赤鱲角国际机场实际运行情况,以航空器滑行距离,场面运行航空器数量(进,离港),跑道运行模式,机场实际容量为参数,采用逐步回归法预测航空器离场滑行时间。结果显示,不同机场滑行时间的影响因素不同,影响首都机场滑行时间的主要因素为机场实际容量及滑行距离,而香港机场为机场实际容量及场面航空器数量。采用逐步回归法使模型共线性问题得到解决,且预测准确率方面首都机场为75.8%,香港机场为67.5%,可用于大型机场实际运行航班滑行时间预测。

关键词：航空运输滑行时间逐步回归场面运行

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

基于人群密度风险的无人机动态路径规划研究

地理科学进展 2021年第9期40卷 1516-1527页

作者：焦庆宇陈新锋郑志刚柏艺琴刘艳思张正娟孙龙妮中国民航科学技术研究院北京100028

为解决无人机数量的快速增长导致其对地面尤其是城市内运行风险的提升,提高无人机的运行效率,减少无人机对地面人群造成的威胁,需基于人群密度对无人机制定特定的路径规划。然而,现阶段对无人机进行路径规划时仍以静态人口统计数据作为... 详细信息

为解决无人机数量的快速增长导致其对地面尤其是城市内运行风险的提升,提高无人机的运行效率,减少无人机对地面人群造成的威胁,需基于人群密度对无人机制定特定的路径规划。然而,现阶段对无人机进行路径规划时仍以静态人口统计数据作为地面风险的分析依据,未能根据人群密度的时空变化特征对无人机进行实时路径规划。论文首先分析城市路网人群密度时空数据特征;其次,利用卷积神经网络对不同区域的人群密度进行预测;最后,根据已预测的人群密度数据,利用改进A*算法对无人机进行实时路径规划及风险评估。使用该模型对北京上空无人机路径进行规划,结果显示,无人机运行风险降低了76%,可为无人机交通管理系统实时路径规划功能的建立提供理论参考。

关键词：无人机空中交通管理风险运行卷积神经网络人群密度路径规划

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

一种基于反向神经网络的航空器飞行轨迹预测

科学技术与工程 2019年第21期19卷 330-335页

作者：李楠强懿耕焦庆宇李佳翌高峥中国民航大学空中交通管理学院天津300300 中国民用航空天津空管分局天津300300

为了缓解终端区空域拥堵和降低航空器运行风险,提出一种基于反向神经网络(BP)的航空器飞行轨迹预测模型。首先,对航空器历史数据进行筛选和降噪处理,得到基准轨迹;其次,建立基于Hausdorff距离的轨迹相似性矩阵,采用模糊C-均值聚类(FCM)... 详细信息

为了缓解终端区空域拥堵和降低航空器运行风险,提出一种基于反向神经网络(BP)的航空器飞行轨迹预测模型。首先,对航空器历史数据进行筛选和降噪处理,得到基准轨迹;其次,建立基于Hausdorff距离的轨迹相似性矩阵,采用模糊C-均值聚类(FCM)对所有轨迹进行自动分类;最后,综合考虑飞行轨迹的三维位置、速度和航向特征,利用BP神经网络对轨迹特征进行训练学习,建立飞行轨迹预测模型,用于对未来时刻的短期飞行轨迹多维特征进行预测。试验结果表明:该网络模型预测误差小、预测效果好,可以更加准确地进行航空器的飞行轨迹预测。

关键词：航空运输飞行轨迹 BP 神经网络预测