中国安全科学学报

作者：王岩韬, 刘锟

单位：中国民航大学 国家空管运行安全技术重点实验室,天津 300300

关键词：危险天气,4D改航,回归航迹,基于轨迹运行(TBO),预计到达时间(ETA),蚁群算法

基金：国家重点研发课题项目(2022YFC3002502); 国家自然科学基金资助(U1933103); 天津市研究生科研创新项目(2021YJS061)

为解决航班因危险天气临时绕飞导致的航迹冲突问题,提出一种面向航迹运行(TBO)的4D改航回归航迹规划方法。首先,根据航空器性能限制,栅格化空域,使用蚁群算法与轮盘赌法,以改航路径最短为目标,生成三维空域内危险天气下的改航路径;然后,提出航迹回归概念,根据预计到达时间(ETA)计算改航速度,对齐时间得到4D改航航迹;最后,以我国中部某主要航段为运行场景,选取3个航迹回归点,采用“调速+等待”策略,计算避让危险天气的三维可行航迹,以燃油消耗与排放成本的计算结果与改航航迹产生的冲突为参考,评估各改航方案。结果表明:当选择最晚回归点时,改航方案3燃油消耗为5.9 t,温室气体排放量为26.3 t,是3种方案中消耗最少的,但需解脱冲突2次;选择最早回归点的改航方案1未与其他航班出现冲突,但燃油与排放相比方案3增加0.1%和0.2%。以上结果证实,该方案可实现危险天气下选取不同回归点时的4D改航回归航迹规划。

来源：2023年第2期

《中国安全科学学报》期刊编辑部

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