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城市无人机航线飞行间隔与调控频率综合研究

交通信息与安全 2024年第1期42卷 11-18页

作者：张健王守源赵嶷飞卢飞中国民航大学空中交通管理学院天津300300 民航东北空管局吉林分局长春130000

聚焦城市无人机航线飞行,为确保运行安全,需要为无人机配备合适的飞行间隔。面向同航线纵向飞行场景,研究了考虑冲突频率与碰撞概率且符合ICAO间隔制定原则的间隔调控模型。通过研究仅考虑无人机定位误差下的碰撞风险,得到无人机纵向飞... 详细信息

聚焦城市无人机航线飞行,为确保运行安全,需要为无人机配备合适的飞行间隔。面向同航线纵向飞行场景,研究了考虑冲突频率与碰撞概率且符合ICAO间隔制定原则的间隔调控模型。通过研究仅考虑无人机定位误差下的碰撞风险,得到无人机纵向飞行间隔,作为后续间隔计算的基准;通过综合考虑定位误差和速度误差引发的位置不确定性,计算伴随无人机航线飞行进程的碰撞风险。加大纵向间隔会延迟突破安全目标水平的时机,但随着飞行进程的推进,碰撞风险终将突破安全目标水平。基于此,提出了无人机位置调控机制,对2架无人机位置进行定期调控,以消除速度所产生的累积误差。针对某1个指定的安全目标水平,得到了纵向间隔与位置调控频率的关系曲线,发现二者存在博弈关系,实施高频调控,需要采取更小的航线间隔;反之,则需要加大航线间隔。同时,为兼顾城市空间与位置调控能力的双重约束,提出了选取曲率最大值位置的所需飞行间隔与调控频率作为折中方案,发现安全目标水平要求越严格,所需调控频率和飞行间隔越大。实验得到在满足安全目标水平为5×10^(-9)次/飞行小时情况下,所需调控频率为87次/h,所需纵向飞行间隔为90 m;同时在实际运行环境中,应用上述评估模型与方法可以客观选择所需间隔和调控频率。本文研究可以兼顾城市物流无人机空中运行的安全,提高城市空域利用率和派送效率。

关键词：无人机安全安全目标水平飞行间隔位置调控频率

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基于遗传算法的元胞自动机复杂楼宇人员疏散模型

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实验技术与管理 2024年第8期41卷 236-243页

作者：白鹏刘楠董卓龙丘东林周勍琪王旋中国民航大学空中交通管理学院天津300300 中国民用航空华东地区空中交通管理局江西分局江西南昌330100 天津航大数据有限公司天津300300

为探究复杂楼宇人员疏散的效果,该文基于元胞自动机理论,建立了复杂楼宇人员疏散模型。选取某高校实验中心为应用场景,综合考虑了疏散路径、出口安排、人群密度和人员行为等多种因素,分析引导选择出口、引导使用连廊和基于遗传算法的适... 详细信息

为探究复杂楼宇人员疏散的效果,该文基于元胞自动机理论,建立了复杂楼宇人员疏散模型。选取某高校实验中心为应用场景,综合考虑了疏散路径、出口安排、人群密度和人员行为等多种因素,分析引导选择出口、引导使用连廊和基于遗传算法的适应度函数三种优化方式对疏散效果的影响,并将此模型计算结果与模拟软件Pathfinder计算结果进行对比验证。结果表明,随着优化程度的提高,疏散总时间和极度拥堵面积减少,有效地降低了高人群密度区域,提高了出口使用均衡性,疏散效果得到了显著提升。

关键词：复杂楼宇人员疏散人员特征元胞自动机 Pathfinder

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九寨黄龙机场两次降雪过程对比分析

气候变化研究快报 2024年第4期13卷 793-801页

作者：窦体正赵德显中国民航西南地区空中交通管理局云南分局云南昆明

本文利用欧洲中期预报中心发布的ERA5再分析资料、NCEP/NCAR再分析资料、气象常规资料、九寨黄龙机场月总薄等对九寨黄龙机场2020~2021年两次10月降雪过程的天气形势、物理量场等进行对比和诊断分析。两次降雪过程均由冷暖气团交汇引起... 详细信息

本文利用欧洲中期预报中心发布的ERA5再分析资料、NCEP/NCAR再分析资料、气象常规资料、九寨黄龙机场月总薄等对九寨黄龙机场2020~2021年两次10月降雪过程的天气形势、物理量场等进行对比和诊断分析。两次降雪过程均由冷暖气团交汇引起,高层抽吸作用增强抬升运动有利于降雪的维持。水汽和降温是降雪两个必备的条件,两次过程分别随着水汽、降温条件的满足而开始。个例一降雪过程水汽条件好,且有较强的水汽积聚,降雪量大。600 hPa的−2℃线可作为九黄机场10月份降雪过程中低层降温的参考线。正压位涡正值的变化与降雪强度变化一致,降雪中心位于斜压位涡绝对值得到较大增长的区域;两次降雪过程九黄机场上空均有倾斜的上升气流存在。

关键词：降雪水汽通量散度垂直速度湿位涡

哈尔滨机场一次极端冻雨天气成因及气候背景分析

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气象与环境学报 2024年第1期40卷 1-8页

作者：王天竺孙超李裕赫何佳宇袁少华聂语勃中国民航东北地区空中交通管理局黑龙江分局黑龙江哈尔滨150078 中国民航东北地区空中交通管理局气象中心辽宁沈阳110000

基于观测资料和ERA5再分析资料,从环流背景、水汽追踪以及气候异常的角度,应用合成分析等方法,研究了2021年11月8日哈尔滨太平国际机场冻雨灾害天气的形成原因。结果表明:此次冻雨天气发生时哈尔滨机场上空温度具有显著的“冷-暖-冷”特... 详细信息

基于观测资料和ERA5再分析资料,从环流背景、水汽追踪以及气候异常的角度,应用合成分析等方法,研究了2021年11月8日哈尔滨太平国际机场冻雨灾害天气的形成原因。结果表明:此次冻雨天气发生时哈尔滨机场上空温度具有显著的“冷-暖-冷”特点,是典型的“融化机制”。850 hPa低空暖湿东南急流、低空逆温层的稳定维持和地面东北风控制下地表气温偏低2~4℃为此次过程的关键因素。通过拉格朗日轨迹模式(Hysplit),发现影响哈尔滨机场冻雨天气的水汽通道主要有3支,起源于鄂霍兹克海上空850 hPa高度的水汽通道2为此次降水过程的主要水汽通道,日本海为重要水汽源地。此次天气过程发生在双峰型拉尼娜事件气候背景下,高低空环流形势场和地面气压场、温度场较往年同期均表现出一定的异常特征。双峰拉尼娜年表现出低层暖湿气流偏强和地面温度偏低的异常特征,与此次过程相似。

关键词：冻雨天气环流背景水汽追踪拉尼娜

昆明长水机场两次静止锋雷暴过程对比和保障难点分析

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中国民航飞行学院学报 2024年第3期35卷 43-47页

作者：赵德显窦体正王睿中国民航西南地区空中交通管理局云南分局云南昆明650200

运用常规探空观测资料、风廓线雷达和多普勒雷达资料对2019年8月13-14日和2020年6月13-14日两次典型的静止锋雷暴天气和保障过程进行对比分析。两次天气均是昆明准静止锋配合500hPa槽后西北气流和700hPa切变线南压的过程,不同之处在于2... 详细信息

运用常规探空观测资料、风廓线雷达和多普勒雷达资料对2019年8月13-14日和2020年6月13-14日两次典型的静止锋雷暴天气和保障过程进行对比分析。两次天气均是昆明准静止锋配合500hPa槽后西北气流和700hPa切变线南压的过程,不同之处在于2019年8月13-14日700hPa本场处于滇中槽前,而2020年6月13-14日位于西太平洋副高西南侧东南气流控制。二者的区别也造成了航班影响状况的不同,前者是锋面从东北面过境先后造成本场和五边延长线雷雨,后者是锋面迅速过境后首先造成五边延长线长时间雷雨覆盖,然后随着锋面的北退才造成本场雷雨,与前者影响顺序正好相反,且两次过程主要影响的时段都是每日0-2点的回港小高峰。

关键词：静止锋雷暴风廓线雷达多普勒雷达

不同参数化方案下贵阳机场一次强雷雨过程的数值模拟

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自然科学 2024年第2期12卷 351-357页

作者：杨新宇罗阳张亚男中国民用航空西南地区空中交通管理局贵州分局贵州贵阳

本文利用WRF数值模式中不同参数化(主要在云微物理、积云对流、行星边界层)方案组合模拟贵阳机场2023年8月21日一次强雷雨过程,得出以下主要结论:垂直速度在强雷雨时段垂直结构基本一致,但是在弱阵性降水时不同组合方案垂直结构不一;在... 详细信息

本文利用WRF数值模式中不同参数化(主要在云微物理、积云对流、行星边界层)方案组合模拟贵阳机场2023年8月21日一次强雷雨过程,得出以下主要结论:垂直速度在强雷雨时段垂直结构基本一致,但是在弱阵性降水时不同组合方案垂直结构不一;在模拟累积降水时,整体四个方案模拟强雷雨和整个降水过程的降水量比实况降水保守得多,且随时间的增加降水量没有明显的增加;垂直速度强度整体都偏弱,导致降水量也比实况偏弱。

关键词： WRF 参数化强雷雨贵阳机场

基于双偏振多普勒雷达的贵阳一次春季强对流天气的综合分析

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气候变化研究快报 2024年第2期13卷 327-342页

作者：罗浩杨凤婷中国民用航空西南地区空中交通管理局贵州分局贵州贵阳

本文基于双偏振多普勒雷达和多源观测数据,对2023年3月16日贵阳市一次春季强对流天气进行了多尺度综合分析,主要得出以下结论:本次强对流天气可分为暖区风暴和飑线风暴两个阶段,其中暖区风暴触发的关键因子为边界层辐合线以及特殊的地... 详细信息

本文基于双偏振多普勒雷达和多源观测数据,对2023年3月16日贵阳市一次春季强对流天气进行了多尺度综合分析,主要得出以下结论:本次强对流天气可分为暖区风暴和飑线风暴两个阶段,其中暖区风暴触发的关键因子为边界层辐合线以及特殊的地理地形,飑线风暴触发的关键因子为500 hPa高空槽及边界层辐合线;暖区风暴是降雹的主要系统,飑线风暴整体以短时强降水为主;暖区风暴的移向右偏于环境风,与引导气流方向不一致,飑线风暴的移向与引导气流基本一致;暖区风暴的南北跨度较小,飑线风暴的南北跨度较大;双偏振多普勒雷达能够较好地体现出冰雹云发展不同阶段的结构特征,低仰角较低的相关系数CC、KDP空洞、ZDR低值和ZH大值区(>55 dBz)通常预示着风暴可能或已经出现降雹,利用ZDR柱的前后变化特征、三体散射以及风暴在垂直方向上的结构特征也可以提前预判风暴是否有出现降雹的可能,从而为短临预警提供客观依据和有力支撑。

关键词：暖区风暴冰雹贵阳双偏振雷达

护网2022行动背景下民航气象信息系统网络安全建设研究

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软件工程与应用 2024年第2期13卷 254-261页

作者：王艳中国民用航空西南地区空中交通管理局贵州分局贵州贵阳

随着信息技术的快速发展,民航气象信息系统对于保障航班飞行安全和提高空中交通效率的作用日益凸显。然而,网络安全威胁同样日益严峻,对此类关键信息基础设施的保护尤为重要。“护网2022”行动是国家层面针对网络安全的一次重要检查与演... 详细信息

随着信息技术的快速发展,民航气象信息系统对于保障航班飞行安全和提高空中交通效率的作用日益凸显。然而,网络安全威胁同样日益严峻,对此类关键信息基础设施的保护尤为重要。“护网2022”行动是国家层面针对网络安全的一次重要检查与演练,目的在于提升关键信息基础设施的网络防护能力。本研究立足于该行动,采用先进的网络安全技术和产品,针对民航气象信息系统建立了一套完善的网络安全防护体系。该体系能够实现对安全态势的全面监控、对潜在风险的实时预警以及对安全事件的快速响应。从技术和管理两个层面,提出了一系列切实可行的安全防护对策,旨在为民航气象信息系统的网络安全建设提供系统化的解决方案,以应对不断变化的网络安全挑战,确保民航气象服务的持续稳定发展。

关键词：护网行动民航气象信息系统网络安全建设

2023年3月贵阳机场一次辐射雾天气过程分析

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自然科学 2024年第1期12卷 56-62页

作者：曹阳宋媛中国民用航空西南地区空中交通管理局贵州分局贵州贵阳

本文利用常规气象资料、自动观测资料等对贵阳龙洞堡机场一次辐射雾天气过程进行诊断分析。结果表明:此次天气过程为一次典型的辐射雾天气过程,其环流形势属于高压型,这样的大气环流形势为辐射雾的形成提供了良好的条件;适宜的风速有利... 详细信息

本文利用常规气象资料、自动观测资料等对贵阳龙洞堡机场一次辐射雾天气过程进行诊断分析。结果表明:此次天气过程为一次典型的辐射雾天气过程,其环流形势属于高压型,这样的大气环流形势为辐射雾的形成提供了良好的条件;适宜的风速有利于产生适度的垂直混合作用,而适度的垂直混合作用有利于辐射雾的生成;辐射冷却使近地面水汽达到饱和,同时逆温层的存在使低层水汽不易扩散,有利于辐射雾的形成与维持;日出后随着太阳短波辐射增强,近地面空气温度上升,逆温层逐渐被破坏,近地面水汽含量减少,辐射雾也逐渐消散。

关键词：逆温层辐射雾温度露点差