一种逆风条件下飞机着陆时间间隔的计算方法技术

本发明专利技术公开了一种逆风条件下飞机着陆时间间隔的计算方法，包括以下步骤：S1，获取相邻两架进场飞机的飞机信息，确定相邻两架飞机的动态时间间隔；S2，根据相邻两架飞机的飞机信息，建立飞机在逆风条件下的尾流耗散模型，得到安全尾流修正时间；S3，基于动态时间间隔和安全尾流修正时间设定飞机着陆阶段的最小时间间隔；S4，结合飞机平均跑道着陆占用时间以及最小时间间隔确定飞机着陆时间间隔。利用本发明专利技术的飞机着陆时间间隔进行飞机着陆的管制指挥时，能够有效缩短逆风条件下的前后机型组合之间的时间间隔，更适合机场多变的天气，减小了逆风带来的着陆率降低的影响、提高机场跑道的运行效率和利用率。道的运行效率和利用率。道的运行效率和利用率。

【技术实现步骤摘要】
一种逆风条件下飞机着陆时间间隔的计算方法


[0001]本专利技术涉及空中管制
，特别涉及一种逆风飞机着陆时间间隔的计算方法。

技术介绍

[0002]在民航业的高效的运行中，飞机在最后着陆阶段，前后两架飞机需要保持一定的安全间隔以确保运行安全，目前，进场飞机要么由尾流间隔确定进近间隔，要么由雷达监视间隔确定进近间隔，在不需要尾流间隔时直接使用最小雷达监视间隔。目前主要实行的间隔标准是基于距离的间隔(DBS)，很好地保障了飞机的安全飞行，但是现有的进场最小尾流间隔过于保守，比如在逆风或侧风条件下，风速一方面会减小后机的地速，一方面又会削弱前机的尾流作用。因此当应用基于距离的最小间隔时，在进近过程中，前机和后机的间隔会增加导致着陆率降低，在大逆风的情况下，飞机进近地速偏小，会损耗落地效率，而且往往容易导致后机因为间隔不足而复飞，这不仅造成了机场航班的延误和取消，给航空公司和公众带来了巨大的损失，还影响运营的可预测性、燃油效率以及环境污染，是对现今稀缺空域资源的极大浪费。然而，空中交通流量的增加进一步加剧了这一问题。
[0003]目前国内致力于研究基于时间的间隔标准(TBS)来指导飞机着陆的管制指挥，这是一种通过时间而不是距离确定飞机间隔的新运行程序。在逆风条件下，风速一方面会减小后机的地速，一方面又会削弱前机的尾流作用，TBS通过在大逆风条件下动态减小前后飞机之间的间隔来解决逆风干扰，从而保持跑道吞吐量，但现有的关于时间间隔标准的研究还不够完善，没有一套成熟的逆风条件下飞机着陆时间间隔的计算方法。
专利
技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于克服现有技术中间隔标准采用基于距离的间隔导致的逆风条件下飞机着陆率降低，造成了机场航班的延误和取消等问题，提供一种逆风条件下飞机着陆时间间隔的计算方法。
[0005]为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供了以下技术方案：
[0006]一种逆风条件下飞机着陆时间间隔的计算方法，包括以下步骤：
[0007]S1，获取相邻两架进场飞机的飞机信息，确定相邻两架飞机的动态时间间隔t
ij
，所述动态时间间隔t
ij
是基于距离的间隔标准确定；
[0008]S2，根据所述相邻两架飞机的飞机信息，建立飞机在逆风条件下的尾流耗散模型，得到安全尾流修正时间t
cor
，所述安全尾流修正时间t
cor
的计算公式为：
[0009]t
cor
＝[(1
‑
2v
w
/v
i
)/(1
‑
v
w
/v
i
)]t
[0010]其中t为远涡阶段遭遇前机尾流后的后机安全尾涡环量的时间，v
i
为所述相邻两架飞机中前机i的平均进近速度；v
j
为所述相邻两架飞机中后机j的平均进近速度；v
w
为逆风风速；
[0011]S3，基于所述动态时间间隔t
ij
和所述安全尾流修正时间t
cor
设定飞机着陆阶段的
最小时间间隔，所述最小时间间隔t
ij/min
＝min[t
cor
,t
ij
]；
[0012]S4，结合飞机平均跑道着陆占用时间以及所述最小时间间隔确定飞机着陆时间间隔，所述飞机着陆时间间隔T
ij
的计算公式为：
[0013][0014]其中t
ROTi
是前机i的跑道占用时间，r为进近着陆过程中的公共下滑道长度。
[0015]本专利技术所述逆风条件下飞机着陆时间间隔的计算方法，建立飞机在逆风条件下的尾流耗散模型，尾流耗散模型是飞机着陆机型组合中前机的尾流对后机的影响，得到在尾流影响下的安全尾流修正时间，在飞机着陆时间间隔的计算中加入了安全尾流修正时间。利用本专利技术的飞机着陆时间间隔进行飞机着陆的管制指挥时，能够有效缩短逆风条件下的前后机型组合之间的时间间隔，更适合机场多变的天气，减小了逆风带来的着陆率降低的影响、提高机场跑道的运行效率和利用率。
[0016]进一步地，所述动态时间间隔t
ij
的计算公式为：
[0017][0018]其中δ
ij
为着陆飞机i,j的最小基于距离的间隔。
[0019]进一步地，步骤S2中，所述尾流耗散模型包括近涡耗散和远涡耗散两个阶段，所述后机安全尾涡环量的时间t的计算公式如下：
[0020][0021]其中Γ
t
为后机安全尾涡环量大小，C为常数，取值为0.45；0.25N2表示大气层结对尾涡耗散的影响，常数；Γ0＝初始涡环量，v0为特征速度，b0为初始尾涡间距，B为飞机翼展；t
*
为近涡阶段持续时间。
[0022]更进一步地，Γ0的计算公式为：
[0023][0024]式中M为飞机重量；g为重力加速度；ρ为空气密度；B为飞机翼展。
[0025]进一步，Γ
t
的取值为100。
[0026]更进一步地，所述近涡阶段的持续时间t
*
与湍流耗散率、尾涡初始特征速度、特征时间和初始涡核间距有关，所述近涡阶段的持续时间t
*
的计算公式为：
[0027][0028]其中ε
*
为涡耗散率；ε为湍流耗散率，C
mu
是常数，取值0.09，k 为湍动能；l为湍流特征尺度，t0为特征时间，
[0029]更进一步地，ε
*
的计算公式为：
[0030][0031]进一步地，对于最小间隔时间t
ij/min
，如果v
i
≤v
j
，则当前机i处于跑道着陆入口时，应建立最小时间间隔规则t
ij/min
。此外，必须满足以下条件：t
ij/min
≥t
ROTi
，其中t
ROTi
是前机i的跑道占用时间；当v
i
＞v
j
时，应在前机i刚好在最后进近点时，建立最小时间间隔规则t
ij/min
。
[0032]本专利技术的另一方面提供了将上述飞机着陆时间间隔用于评估机场的进场容量的方法，所述进场容量的计算公式为：
[0033][0034]其中，p
ij
是飞机对类型i,j在着陆组合中的比例。
[0035]进一步地，p
ij
为飞机对类型i,j在着陆组合中的比例即飞机j在飞机i之后的概率，设飞机到达的时间随机，则p
ij
＝p
i
p
j
，
[0036]与现有技术相比，本专利技术的有益效果：
[0037]1、本专利技术所述的计算方法建立了飞机在逆风条件下的尾流耗散模型，尾流耗散模本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种逆风条件下飞机着陆时间间隔的计算方法，其特征在于，包括以下步骤：S1，获取相邻两架进场飞机的飞机信息，确定相邻两架飞机的动态时间间隔t
ij
，所述动态时间间隔t
ij
是基于距离的间隔标准确定；S2，根据所述相邻两架飞机的飞机信息，建立飞机在逆风条件下的尾流耗散模型，得到安全尾流修正时间t
cor
，所述安全尾流修正时间t
cor
的计算公式为：t
cor
＝[(1
‑
2v
w
/v
i
)/(1
‑
v
w
/v
i
)]t其中t为远涡阶段遭遇前机尾流后后机安全尾涡环量的时间；v
i
为所述相邻两架飞机中前机i的平均进近速度；v
w
为逆风风速；S3，基于所述动态时间间隔t
ij
和所述安全尾流修正时间t
cor
确定飞机着陆阶段的最小时间间隔，所述最小时间间隔t
ij/min
＝min[t
cor
,t
ij
]；S4，结合飞机平均跑道着陆占用时间以及所述最小时间间隔确定飞机着陆时间间隔，所述飞机着陆时间间隔T
ij
的计算公式为：其中t
ROTi
是前机i的跑道占用时间；r为进近着陆过程中的公共下滑道长度；，v
j
为所述相邻两架飞机中后机j的平均进近速度。...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘卫军，吴天祎，徐斌，刘涛，王靖开，尹子锐，张衡衡，
申请(专利权)人：潘卫军吴天祎，
类型：发明
国别省市：