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空中交通安全间隔理论（2007 讲义） I 空中交通安全间隔的理论方法研究 （讲义） 徐肖豪 中国民用航空学院 2004 年 12 月 空中交通安全间隔理论（2007 讲义） I 目 录 第一篇 仪表导航飞行的安全间隔理论 第一章 绪 论 ........................................................................................................... 1 1.1 研究背景 ........................................................................................................ 1 1.2 国内外有关研究的发展与现状 .................................................................... 1 1.3 本篇研究的目的和内容 ................................................................................ 3 第二章 安全间隔的基本概念 ................................................................................... 5 2.1 飞机在空中的飞行状态 ................................................................................. 5 2.2 飞机之间的冲突 ............................................................................................. 6 2.3 最小间隔的意义 ............................................................................................. 7 2.4 飞机间的距离问题 ....................................................................................... 10 2.5 飞机安全间隔标准问题 ............................................................................... 13 第三章 侧向间隔的分析研究 ................................................................................. 16 3.1 影响飞机侧向位置的因素 .......................................................................... 17 3.2 VOR 导航系统 ............................................................................................... 17 3.3 飞机偏航的分析 .......................................................................................... 18 3.4 航路的几何结构 .......................................................................................... 22 3.4.1 平行航路情况 ................................................................................... 22 3.4.2 交叉航路情况 ................................................................................... 25 3.5 算例 .............................................................................................................. 28 第四章 纵向间隔的分析研究 ................................................................................. 31 4.1 影响飞机纵向位置误差的基本因素........................................................... 32 4.2 飞机的速度分布情况及分析....................................................................... 33 4.3 飞机纵向距离的基本数学模型................................................................... 35 4.4 算例............................................................................................................... 37 第五章 垂直间隔的分析研究 ................................................................................. 44 空中交通安全间隔理论（2007 讲义） II 5.1 影响飞机高度位置误差的基本因素 .......................................................... 44 5.2 飞机高度表的误差 ...................................................................................... 45 5.3 飞机垂直距离的基本数学模型 .................................................................. 46 5.4 考虑到飞机上升及下降后飞机之间垂直距离的数学模型 ...................... 49 5.5 算例 .............................................................................................................. 51 第六章 飞机之间发生冲突的仿真及其结果 ......................................................... 53 6.1 三个方向间隔之间的关系 .......................................................................... 53 6.2 概率论基础 ................................................................................................... 54 6.3 飞机之间发生冲突的概率模型 ................................................................... 55 6.4 仿真程序的设计思想 .................................................................................. 57 6.5 Matlab 软件简介 ......................................................................................... 58 6.6 算例 .............................................................................................................. 59 结束语 ......................................................................................................................... 66 第二篇 尾流的安全间隔理论研究 第一章 绪 论 ....................................................................................................... 1 1.1 研究背景 ........................................................................................................ 1 1.2 国内外研究概况 ............................................................................................ 2 1.3 本篇研究目的和内容 .................................................................................... 4 第二章 尾流的形成与消散 ....................................................................................... 5 2.1 尾流的形成机理 ............................................................................................ 5 2.2 尾流对飞行安全的影响 ................................................................................ 9 2.3 尾流的消散机理 .......................................................................................... 10 2.4 尾流事故数据的分析 .................................................................................. 11 第三章 现行尾流间隔标准的分析与比较 ............................................................. 14 3.1 国际民航（ICAO）的间隔标准 .................................................................. 14 3.2 非雷达间隔与雷达尾流间隔的比较 .......................................................... 20 空中交通安全间隔理论（2007 讲义） III 3.3 英国（CAA）的标准和 ICAO 的比较与分析 .............................................. 20 3.4 美国（FAA）的标准和 ICAO 标准的比较与分析 ...................................... 24 3.4.1 1994 年之前的标准和 ICAO 标准的比较与分析 .......................... 26 3.4.2 FAA 1994 年之前和之后的标准的比较与分析 ............................ 26 3.5 尾流间隔标准体系的特性分析 .................................................................. 28 第四章 尾流间隔的数学模型 ................................................................................. 34 4.1 尾流危险遭遇基本模型 .............................................................................. 34 4.2 尾涡消散模型 .............................................................................................. 39 4.3 尾流间隔模型的仿真计算与分析 .............................................................. 42 第五章 机型尾流分类的仿真计算与分析 ............................................................... 45 5.1 不同机型尾流分类的仿真计算 .................................................................. 45 5.2 仿真软件及程序简介 .................................................................................. 47 5.3 仿真计算结果及其分析 .............................................................................. 47 结束语 ......................................................................................................................... 58 第三篇 空中交通间隔碰撞危险的评估方法研究 第一章 绪 论 ......................................................................................................... 1 1.1 本篇研究的背景 ............................................................................................. 1 1.2 国内外研究的概况 ........................................................................................ 1 1.3 本篇研究的目的和内容 ................................................................................. 3 第二章 数学与计算的有关知识 ............................................................................... 8 2.1 有关的概率论知识 ........................................................................................ 8 2.2 MONTE CARLO 方法 ....................................................................................... 10 2.3 Matlab 软件及编程思想 ............................................................................. 11 第三章 碰撞危险冲突的基本概念 ......................................................................... 14 3.1 空中交通管制部门的工作 .......................................................................... 14 3.2 飞机之间的碰撞危险冲突 .......................................................................... 14
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