不確実環境下における航空機のコンフリクトフリー４次元軌道最適化

不确定环境下飞行器无冲突四维轨迹优化

• 批准号: 14J10766
• 负责人: 松野 賀宣
• 金额: $ 1.39万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2014
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2014-04-25 至 2016-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-14J10766/
• 关键词: 航空交通管理; 航空宇宙工学; 不確実性; 最適制御; サロゲートモデル

近年、航空交通需要は増加の一途をたどり、現在の航空管制システムでは、航空管制官のワークロードの限界、安全性への脅威等、様々な問題が顕在化しつつある。そのため、航空管制官のワークロードを軽減し、安全性を確保した上で交通容量の拡大を図るには、航空管制システムの自動化が不可欠となる。昨年度は、航空管制官の主な役割である航空機のコンフリクト検出および回避手法として、確率的最適制御手法を新たに構築した。そこで平成27年度は、昨年度に構築した確率的最適制御手法を拡張し、複雑な運動モデルの扱いが可能となるように、アルゴリズムの汎用性を高めた。そして、拡張した確率的最適制御手法を、「コンフリクトフリー軌道最適化」だけでなく「混雑空港への着陸機の到着順序最適化」へ応用した。

近年来，空中交通需求持续增长，现有空中交通管制系统中的各种问题日益凸显，例如空中交通管制员工作量受到限制、安全受到威胁等。因此，为了在确保安全的同时减少空中交通管制员的工作量、扩大交通容量，空中交通管制系统的自动化至关重要。去年，我们开发了一种新的随机最优控制方法来检测和避免飞机冲突，这是空中交通管制员的主要作用。因此，在2015财年，我们扩展了去年开发的随机最优控制方法，以增加算法的通用性，使其能够处理复杂的运动模型。扩展随机最优控制方法不仅应用于“无冲突轨迹优化”，还应用于“拥挤机场飞机着陆顺序的优化”。

项目成果

Stochastic optimal control for aircraft conflict resolution under wind uncertainty

• DOI: 10.1016/j.ast.2015.02.018
• 发表时间: 2015-06
• 期刊: Aerospace Science and Technology
• 影响因子: 5.6
• 作者: Yoshinori Matsuno;T. Tsuchiya;Jian Wei;Inseok Hwang;N. Matayoshi

Near-Optimal Control for Aircraft Conflict Resolution in the Presence of Uncertainty

• DOI: 10.2514/1.g001227
• 发表时间: 2016-02
• 期刊: Journal of Guidance Control and Dynamics
• 影响因子: 2.6
• 作者: Yoshinori Matsuno;T. Tsuchiya;N. Matayoshi

Aircraft route optimization for RNP AR approach procedure design

RNP AR 进近程序设计的飞机航线优化

• 发表时间: 2015
• 作者: Y. Matsuno;R. Mori;T. Tsuchiya
• 通讯作者: T. Tsuchiya

A Probabilistic Approach to Aircraft Arrival Sequencing and Conflict Resolution

飞机到达排序和冲突解决的概率方法

• 发表时间: 2015
• 作者: Yoshinori Matsuno;Takeshi Tsuchiya
• 通讯作者: Takeshi Tsuchiya

Probabilistic Conflict Detection in the Presence of Uncertainty

• DOI: 10.1007/978-4-431-54475-3_2
• 发表时间: 2014
• 作者: Yoshinori Matsuno;T. Tsuchiya