中国安全科学学报

作者：卢飞, 陈昊南

单位：中国民航大学 空中交通管理学院,天津 300300

关键词：比例、积分与微分(PID)控制,陆区航路,纵向间隔,碰撞风险,定位误差

基金：国家自然科学基金面上基金资助(52272356); 中央高校基本科研业务费重点项目(3122022101)

为提高陆区航路运行的安全性,减少间隔冲突隐患,仿真研究陆区航路纵向碰撞风险,首先,基于位置误差理论建立陆区航路的纵向碰撞风险数学模型,综合考虑飞行员干预时间,使用安全目标水平反推,确定航空器运行安全区域的前后边界;然后,使用Matlab软件的System Identification工具箱拟合辨识快速存取记录器(QAR)数据,得到反映发动机推力手柄角度和速度变化对应关系的传递函数,依此设计比例、积分与微分(PID)控制系统,将航空器纵向间隔控制在安全区域内;最后,使用Simulink搭建控制系统进行仿真,以验证控制系统功能。结果表明:在给定航路流量(50架/ h)条件下,该控制系统能够实时计算2机纵向安全间隔范围(3 326~16 674 m),并在产生间隔冲突时于70 s内将前后机间隔调整至标称值。PID控制系统能够将碰撞风险始终维持在安全目标水平之上,提高航空器运行的安全性。

来源：2023年第9期

《中国安全科学学报》期刊编辑部

查看中国安全科学学报杂志2023年第9期