中国安全科学学报

作者：王岩韬, 张忝闻, 时统宇

单位：中国民航大学 空中交通管理学院,天津 300300

关键词：基于航迹运行(TBO),四维航迹,过点控制,动力学,快速存取记录器(QAR),航空器

基金：国家自然科学基金资助(U1933103); 中央高校基本科研业务费专项项目(3122019130)

为满足基于航迹运行(TBO)未来运行模式需求,提高空中交通安全与效率,获得可执行的多点控制四维航迹结果,首先,分别建立大气环境模型、航空器质点平动模型和航空器性能模型,构建四维航迹基础动力学模型;然后,采用Simulink搭建四维航迹仿真模型,验证基础动力学模型的可执行性;其次,以参考航迹为目标,构建最优控制理论框架的四维航迹过点控制模型,采用Radau伪谱法,将航迹过点控制问题转化为非线性规划问题(NLP);最后,对比分析历史航班快速存取记录器(QAR)数据。结果表明:仿真结果中的速度和质量与QAR记录的偏差为0,经纬度、高度的误差中值分别为0.000 11°、0.001 2°、19.24 m,均满足安全间隔要求;计算航迹在选定关键点的位置、时间、航向角等关键参数偏差为0,在65 min航段中可实现严格控制过点13个。

来源：2025年第3期

《中国安全科学学报》期刊编辑部

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