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作者:魏志强;王晶;
单位:中国民航大学空中交通管理学院;
摘要:为避免大型固定翼无人机受民航飞机尾流影响导致的危险遭遇事件,特别是在航班量密集的终端区,计算了空域融合时两者所需的尾流间隔。首先,建立了民航飞机(前机)的尾流场演化模型和大型固定翼无人机(后机)的遭遇响应模型;其次,构建了考虑位置容差的无人机跟随民航飞机尾流危险评估模型;最后,在国内现行尾流间隔标准基础上,调整了不同典型民航飞机和无人机之间的尾流安全间隔。结果表明:在无风条件下,当民航飞机A380飞行速度为66.5 m/s、无人机MQ-1 Predator速度为50 m/s时,在侧向总容差为110 m、纵向总容差为1 km、垂直方向总容差为20 m时,为确保飞行安全,无人机需要与民航飞机之间至少保持纵向间隔17 km、侧向间隔133.5 m、垂直方向间隔339 m。当前机为不同类典型民航飞机时,纵向、侧向、垂直方向尾流间隔需要分别调整为14~17 km、88~133.5 m、108~322 m。该方法能更好地预测无人机在民航飞机尾流场下的安全位置,调整尾流间隔,提高空域利用率。
关键词:安全工程;空域融合;无人机安全;尾涡遭遇;容差分析;尾流间隔
基金资助:国家自然科学基金项目(U2133210); 激光雷达与器件技术重点实验室开放课题(LLD2023-008); 天津市自然科学基金项目(S23ZDA212)