曾婧涵+周心阳

摘 要：为了预防航空器在低空空域飞行中发生冲突，需要准确的位置预测进行有效的冲突探测，四维轨迹预测（4DT：4 dimensional trajectory）作为目前精度较高的航空器位置预测方式已经得到广泛使用。本文对4DT的纵向、横向误差进行了分析与拟合，结合最小安全间隔保护区对航空器的位置与保护区的扩张进行了计算，并以此为基础提出了低空空域航空器的冲突探测与冲突避让算法。

关键词：低空空域；冲突探测及避让；4DT预测误差；保护区

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中国航空业的快速发展使得空域资源越来越紧张，目前中国的中、高空空域在设施建设和管理水平上已经得到高度的重视和长足的发展。但是，低空开放政策使得中低空空域亟需这方面的研究，以保证空域开放后的飞行安全。国内外对这方面的研究主要有：Reich于1966年提出的飞机碰撞模型及间隔标准[1]；Paielli利用解析方法对自由航空器的冲突概率进行概率性分析[2]；Inseok Hwang等人提出的基于飛行模式的IMM冲突检测模型[3]；Weiyi Liu等人利用概率性航迹预测对航空器冲突进行了预测[4]；朱代武从最小安全间隔的角度利用速度和航向调整提出了飞行冲突避让算法[5]；谢丽利用了多种模型和算法研究了基于航迹预测的冲突探测[6]；武晓光等人以LCS思想进行了冲突探测的研究[7]。现在的冲突探测大部分都基于航迹预测进行探讨，本文通过对如今广泛应用的四维航迹预测进行误差研究和分析，确定了以椭圆为基础的预测保护区，并对保护区的参数方程进行推导，得出了低空航空器间冲突探测及避让算法。……