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基于高精度地形数据的通航飞行对地避撞算法研究

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基于高精度地形数据的通航飞行对地避撞算法研究

作者：黄俊贤中国民用航空飞行学院

学位级别：硕士

随着我国的低空开放,通航产业的发展迎来了新的机遇。然而,近些年来我国通航飞行事故频发,其中就包含着大量由于人为因素导致的撞地事故,这也严重限制了通航产业的健康发展。为提高通航飞行安全系数,减少事故悲剧,使通航飞机能安全执行... 详细信息

随着我国的低空开放,通航产业的发展迎来了新的机遇。然而,近些年来我国通航飞行事故频发,其中就包含着大量由于人为因素导致的撞地事故,这也严重限制了通航产业的健康发展。为提高通航飞行安全系数,减少事故悲剧,使通航飞机能安全执行救援、护林和运输等任务,急需建立一套可靠有效的低空飞行对地避撞算法。故本文的研究目的是解决飞机遭遇地形障碍物时的避撞问题。为使算法更精确且切合实际,文章将基于高精度地形数据展开算法的研究。首先通过分析不同地形数据结构的优缺点,以确立研究所使用的数据结构,并介绍了地形数据所使用的大地基准和投影方式,给出了地理坐标系和投影坐标系中点坐标的转化方法;其次通过构建飞机的碰撞模型研究了本文对飞机发生碰撞的定义,再将其与增强型近地告警系统中告警方法相结合,建立了对应的告警方法,包括基于无线电和基于前视地形的告警方法;接着研究了飞机的对地避撞算法,包括垂直避撞算法和水平避撞算法,算法的研究遵循从易到难的原则,先通过建立标准静止大气环境下的算法,再以此建立存在水平风的算法,并考虑相应规章要求和飞机性能限制建立了基本的飞行约束条件,使算法更具可行性;最后进行了算法仿真验证,所使用的软件为matlab7.0,所使用的地形数据为四川东部某区域,所使用的仿真机型是塞斯纳172R,通过仿真验证可知,算法能有效的发出告警并合理的给出避撞方案。当选取较大的碰撞模型时,若采取垂直避撞,则会更早的触发告警并更早的达到安全状态;若采取水平避撞,也会更早的触发告警,但需要改变更大的角度。综上,本文对飞机的对地避撞算法进行了全面研究,通过仿真证明了算法的有效性和准确性,具有实际的应用和参考价值。

关键词：地形数据通航对地避撞算法碰撞模型告警仿真

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俄罗斯北方海航道通航规定介绍

航海技术 2014年第6期 14-17页

作者：张晓丁亚明青岛远洋船员职业学院中国远洋运输集团

0引言随着北极航线巨大商业价值的日渐凸显,航运界对其表现出极大的兴趣,并开始积极探索如何开发和利用这一新的商业航线。在目前已开通的2条北极航线中,大部分航段位于俄罗斯北部沿海的东北航道更具通航优势。中国远洋运输集团于2013年... 详细信息

0引言随着北极航线巨大商业价值的日渐凸显,航运界对其表现出极大的兴趣,并开始积极探索如何开发和利用这一新的商业航线。在目前已开通的2条北极航线中,大部分航段位于俄罗斯北部沿海的东北航道更具通航优势。中国远洋运输集团于2013年8—9月间开展＂海豹项目＂,派船首航北极东北航道,自东向西成功穿越北冰洋,率先为我国商业船舶开辟出一条新的安全、快捷、低成本、低能耗、低污染的中/西北欧航线。笔者参与“海豹项目”的策划及实施，现将该项目开始前收集并翻译的资料。以及项目开始后从首航船舶反馈的信息整理成文，重点介绍北极东北航道的主要航段——位于俄罗斯境内的北方海航道（Northern Sea Route，NSR）的通航规定。

关键词：俄罗斯航道通航方海北极航线商业价值 Route 远洋运输

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三峡明渠施工通航水流条件分析

水运工程 1996年第1期 40-44页

作者：杜宗伟舒荣龙西南水运工程科研所

明渠是三峡工程施工期的主要通航设施，承担二期工程期间的客货运输任务。根据我所１／１５０物理模型对明渠通航水流条件的试验研究资料，分析了明渠通航水流条件的特点及其对船舶航行的影响，并对与明渠通航有关的问题进行讨论。

关键词：三峡工程明渠工程施工通航水流条件

宽浅河道低水头水电枢纽口门区通航水流条件研究

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水运工程 2018年第9期 124-127,160页

作者：刘圣凡童中山南京水利科学研究院水文水资源与水利工程科学国家重点实验室江苏南京210029

根据重力相似准则,采用比尺为1∶100的整体模型,进行某宽浅河道低水头水电枢纽口门区的通航安全性研究。采用ADV三维流速测量系统进行流速测量;采用标准矩形量水堰控制模型流量;采用差动式尾门调节模型水位。由于河道地形及枢纽布置的原... 详细信息

根据重力相似准则,采用比尺为1∶100的整体模型,进行某宽浅河道低水头水电枢纽口门区的通航安全性研究。采用ADV三维流速测量系统进行流速测量;采用标准矩形量水堰控制模型流量;采用差动式尾门调节模型水位。由于河道地形及枢纽布置的原因,上游口门区流速过大,下游口门区形成大范围回流。通过扩大河道过流面积,移除下游河道中心连续小岛,增加闸孔等措施,减小下泄水流流速,改善河道整体水流状态;通过加长导航墙,改变导航墙透水面积,优化口门区域地形等措施极大地改善了船闸上下游引航道及口门区通航水流条件,确保过闸船舶的安全。

关键词：宽浅河道低水头水电枢纽通航优化

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湄公河恢复通航问题之我见

世界知识 2011年第23期 22-23页

作者：卢光盛

四国北京联合声明里虽然提到"争取在12月大湄公河次区域领导人会议之前恢复通航",但不一定就是最终的复航时限。在案件的调查及相关工作取得实质性进展之前,通航并非当务之急,甚至应该缓行。

关键词：湄公河通航嫌疑人案件

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长江澄通河段采砂对航道及通航安全的影响

水运工程 2014年第4期 111-115,120页

作者：许乐华裴金林李赟长江航道规划设计研究院湖北武汉430011 中交广州航道局有限公司广东广州510221

近年来,澄通河段采砂项目日益增多,河道采砂可能引起工程河段的局部河道调整、河床冲淤变化,给工程河段的航道与通航安全可能带来不利的影响。以福山水道南岸边滩整治工程为例,根据最新测图资料与水文测验数据,分析采砂后工程河段泥沙... 详细信息

近年来,澄通河段采砂项目日益增多,河道采砂可能引起工程河段的局部河道调整、河床冲淤变化,给工程河段的航道与通航安全可能带来不利的影响。以福山水道南岸边滩整治工程为例,根据最新测图资料与水文测验数据,分析采砂后工程河段泥沙回淤情况,并讨论采砂对航道和通航安全的影响,对当地后续工程有参考意义。

关键词：长江福山水道采砂回淤航道通航

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三峡双线五级船闸试通航

水力发电 2003年第7期29卷 72-73页

作者：杨蕴华庞卡

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长江下游桥梁通航尺度的讨论

华东公路 1990年第3期 58-61页

作者：吴永恺交通部长江航务管理局

正确认识和摆正建桥与航运的统筹关系,对拓展我国交通运输事业具有重要意义。本文提出长江通航尺度的有关问题和意见,探讨长江下游上海至武汉段的江阴、芜湖、铜陵、黄石、鄂州等均在筹备修建铁(公)路、公路大桥及规划中还将兴建更多的... 详细信息

正确认识和摆正建桥与航运的统筹关系,对拓展我国交通运输事业具有重要意义。本文提出长江通航尺度的有关问题和意见,探讨长江下游上海至武汉段的江阴、芜湖、铜陵、黄石、鄂州等均在筹备修建铁(公)路、公路大桥及规划中还将兴建更多的长江大桥与通航的关系,既满足铁路、公路建桥需要,又利于长江航运畅通无阻的最佳航服要求。

关键词：桥梁通航尺度研究通航长江

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心滩料场开采对通航的影响分析

水力发电 2008年第4期34卷 53-54,61页

作者：肖海斌华能景洪水电工程建设管理局云南景洪666100

基于模型试验研究和几年开采实践,分析总结了心滩料场开采对通航的影响,发现水流对船舶航行的影响主要在中枯水期,而经过一个枯水年或一个平水年的水沙作用后,左右两岸及主河槽开采区回淤较好,河势变化不大,两岸无大的冲刷变形。结果表... 详细信息

基于模型试验研究和几年开采实践,分析总结了心滩料场开采对通航的影响,发现水流对船舶航行的影响主要在中枯水期,而经过一个枯水年或一个平水年的水沙作用后,左右两岸及主河槽开采区回淤较好,河势变化不大,两岸无大的冲刷变形。结果表明,骨料开采需保持原来河势和航槽稳定,充分利用景洪心滩河段较好的回淤条件,可在一定程度改善通航条件。

关键词：骨料通航影响景洪水电站