基于点融合程序进场排序优化研究

潘宏达

摘要：仪器飞行计划中的进气道是航迹与进气相之间航迹的重要组成部分，充当进气道与机场运动之间的桥梁，以提高运行效率。通常的收入过程是车轮基于过程的启动模式。传统的雷达启动模式在命令执行方面具有优势，但不太可预测，需要管理员和飞行员之间频繁、容易出错和劳动密集型的通信。以下是点融合过程的优化策略的说明，以供参考。

关键词：点融合；程序进场排序；优化研究

引言

票务部门充当空中交通管制与终点管制之间的桥梁，旨在既适用于区域内飞行，也适用于区域外飞行序列。对于具有这种混合任务性质的部门来说，传统的雷达扫描机启动模型仍然处于领先地位。虽然在监管机构分配机场方面极为灵活，但在高度密集的空中交通中，控制机构的快速反应和飞行员的密切协调具有高度的灵活性，导致了过多的空中呼叫和峰值负荷。高自由度的另一面表明，飞行的可预测性较低，航行较为分散，潜在冲突增加。因此，迫切需要一种新的方法来解决高密度飞机低气流保护区航班的微调问题。

1点融合基本结构

点融合(Point Merge，PM)是一种系统方法，用于对入站航班流进行线性排列。PM是一个基本原理，它利用弧上所有点到中心的相同距离来设计一个基于区域导航技术(RNAV)近似弧的飞行程序。使用飞行控制系统(FMS)的水平制导(LNAV)功能。飞行程序，由简化雷达控制任务的作战方式点融合技术设计，主要由融合点(m点)和对准角(s侧)组成，并移动到对准边的下一段(s侧):以自由空域m点为中心的圆弧，设计时带有一定的沿平整边缘飞行的飞机之间必须遵守一定的调节间隔，平整边缘越长，间隔越小，平整边缘可以容纳的航班数量越多。飞机进入汇合点的时间由控制员掌握并公布，通过控制在对准边缘飞行的飞机数量或更少，保证了飞机飞行轨迹的伸展和收缩功能，从而保证了控制的准确性。对于具有多个对齐边缘的点融合程序，在这些程序中，对齐边缘通常需要减速并降低高度以通过混合点，因此，为了避免飞机飞行横截面与飞向混合点的内部对齐边缘交叉影响，内部对齐边缘比外部对齐边缘在垂直方向上彼此间隔更长的距离。

2点融合技术原理

点融合技术是一种基于精确区域导航(P-RNAV)的特定路由结构，由一个积分点和两条排序边组成。同一排序边上的点的长度与连接点相同。采用点到点技术，航天器的顺序由命令直接控制，该命令将地物转到连接点。d)如果需要，排序边的长度将延长飞机的路径，排序边的长度反映了飞机接收延迟的能力，即排序边越长，飞机可用于排序的飞行时间就越长，着陆路径捕获飞机接收延迟的能力也越好；排序边与连接点之间的距离大小决定了连续降容的强度，即排序边与连接点之间的距离越大，连续降容的可能性就越大。飞机到着陆目的地的分配是根据航站区的位置进行的。为了确保更安全的距离，排序边分为两类:内部和外部排序边和外部排序边。考虑到飞行间隔，在外分拣边缘飞行的飞机可以通过内分拣边缘，使内分拣边缘至少高出外分拣边缘一个高度(从而相应增加高程差)，并相应地确定分拣边缘的长度。距离延伸线设定也可为协调员提供距离和间隔参考，这是一组置中于连接点的同心弧。协调员可以根据飞机到连接点的距离安排着陆。

3基于点融合程序进场排序优化策略

3.1程序设计基本思路

在段中设计点连接时考虑的元素与末端扇区稍有不同。一方面，空白区域的空间大小较大，这使得接近点时排序边缘的构造离连接点越来越远，并且也需要更改排序边缘上设置的高度和速度。另一方面，空域内的飞行没有重大区别，即飞行和储存的飞行之间没有重大区别。这就对将飞行计划纳入该地区各部门提出了更高的要求。

3.2正常模式下点融合系统的运行方式

(1)初步假设。只考虑入站飞行流量；每架飞机都有能力执行区域导航程序，设备状况良好；配备相关设备的飞机已将该方案引入飞行管理系统，机组人员可确保根据该方案提供侧导，并可根据ATC路线进行飞行；考虑到垂直间距、尾部间距、天气条件、点融合系统本身的性能和出口限制等因素，正确定义了航班进入点融合系统的速度；必须以适当的费率提供交通；每架固定翼飞机必须保持足够的垂直间距；标有号码的飞机优先于进入的飞机；若要包括未包括在序列中的飞行，有时需要延伸排序边界。(2)操作方法。在将飞机添加到排序顺序的边缘之前，控制器会检查是否确认了排序顺序以及添加飞机的高度、速度、间距和其他条件。为了满足间距、速度等方面的要求按照程序定义，飞机在添加排序边缘以形成一致的飞行流之前，必须减速至220节，优化排序边缘间隔调节能力，避免交通负荷过大。该组根据侧面引导程序进入排序边缘。在顺序中，前面的飞机会事先收到控制器和机组发出的直接熔点指令，然后直接转向熔点。控制器可以使用简单的图形工具来监控序列前后飞机之间的间距，该工具是一个以熔点为中心的同心弧，弧间距是两个飞机之间的安全间隔，同时考虑到涡、时间等因素的影响。当一架飞机飞越第一个等圆心圆弧的距离超过安全距离时，控制器可发出指示，指示下一架飞机飞越汇合点，同时与前一架飞机保持适当的距离。当飞机在平行边上满足飞机的安全间隔时，控制器可根据适当的高度发放着陆许可。该组根据许可降落，当已知距离时，应优化下降并提高着陆舒适度。当飞机转向整合点时，控制器通常只能按照飞机部署的速度进行间隔。确保积分系统中的间距仍然是主计长的任务。

3.3航空器排序优化

进场航空器入场券序列是一个非确定多项式(NP)问题，其中最优组合考虑了飞机之间的冲突、平均延迟、延迟次数和汽油消耗。遗传算法为更好的风道末端装置提供了指导和仿真。采用改进的启发式算法获得满意的实时模型求解。算法基本思想:由于目标函数给出了最小值，因此将拟合函数设置为目标函数的倒数，从安全的角度出发，确定了目标函数的最优解，同时保持了优先飞机之间的间隔。排序指导原则:首先按时间序列排列飞机的进入点，然后根据排放距离和排序延迟能力确定飞机是否进入序列以及何时退出序列(如果需要进入序列)；如果机器已经运行了直接求解点并且满足间隙条件，则直接集成点命令可以直接运行。当排序边缘的延迟吸收能力饱和时，将执行一个等待操作，预测下一个进入点，然后重新进入确定排序边缘的流程流。该算法在常规遗传算法方面有所改进。根据遗传算法的变异添加进化逆函数，筛选引起变异的身体，得到良好的结果，消除不需要的个体，加快算法，加快计算周期，保持每次迭代原种群的子集，避免质量损失和良好个体的损失。

结束语

点融合系统是连续下降技术，减少了航班“下降-改平-下降-再改平”的飞行模式，可以节约大量燃油，为航空公司带来很大经济效益。与传统的线型程序相比，立体结构大大增加了终端区域的容量、雷达控制对每一次飞行进行监测的方向，并且每一次飞行只“直飞融合点”，以完成排序和等待时间。这样可以提高工作效率并简化监控。点合并系统占用了相对较大的空白区域，并且可能需要重新构造和转换受限制的结构。

参考文献

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