飞机遭遇尾涡的安全性分析

分析了飞机遭遇尾涡后的响应机理, 建立了飞机受扰诱导力矩计算模型; 综合考虑飞机阻尼特性、反应时间以及操纵品质等因素, 建立了飞机滚转参数计算模型; 以抖动失速作为飞机遭遇尾涡后改出过程的坡度角极限, 建立了可接受最大坡度角计算模型。采用Delphi7.0计算了给定尾涡流场条件下的飞机受扰后滚转参数和尾涡安全间隔, 分析了飞机质量、速度、高度容差以及初始坡度角对飞行安全的影响。分析结果表明: 在速度一定时, 飞机质量越大, 可接受最大坡度角越小; 在相同质量情况下, 安全间隔随速度增加而缓慢减小, 随高度容差的减小而减小, 随初始坡度角增大而增大; 安全间隔计算结果与国际民用航空组织(ICAO)标准数据之间的最大偏差是1.56%, 因此, 计算方法正确。     

激光雷达选址对飞机尾涡特征参数反演的影响

为了提高距离高度显示器模式激光雷达的尾涡探测与反演精度,提出了基于涡核区域分割的机场激光雷达最佳选址求解算法,研究了激光雷达横向和纵向安装位置对尾涡反演精度的影响;考虑尾涡消散和下沉影响,建立了激光雷达动态回波数据仿真模型;推导了尾涡区域分割径向距离公式,根据区域分割后的速度极值点确定了尾涡涡核位置;对涡核位置进行探测时间差修正后代入诱导速度方程,利用涡核附近的特征点径向速度构建了联立方程组,求解了尾涡环量相对误差;结合机场的机型占比数据,设计了激光雷达最佳选址的计算流程;基于国内某机场一周的运行数据,提取了5种典型机型数据进行机场激光雷达选址影响分析,确定了该机场的最佳激光雷达布局位置。研究结果表明：激光雷达选址的横向距离对反演精度影响较大,且存在最佳横向距离,大约为飞机翼展的10倍;最佳横向距离附近大约200 m是较佳的选择范围,该范围内探测精度变化不大;纵向距离选择存在最小值,最小值与尾涡下沉速度成正相关,对于典型民航大型飞机,大约为800 m;当纵向距离大于最小值时,其变化基本不影响尾涡探测精度;机场激光雷达的最佳选址区域为横向位置在最佳横向距离附近、纵向距离大于最小值的长条形区域。可见,机场激光雷达最佳选址求解算法是有效的,可以应用于尾涡探测试验或动态尾流间隔系统的激光雷达选址决策分析。     

基于事故数据与安全服务水平的高速公路路段安全性评价方法

分析了高速公路路段的基本划分方法, 提出了基于事故点集疏程度的动态聚类路段不定长划分方法, 依据负二项分布标定了事故预测模型, 提出了基于负二项分布的路段安全性评价方法。引入交通安全服务的水平概念, 确定了分级标准, 提出了基于安全服务水平的路段安全性评价方法, 并进行了实例验证。验证结果表明: 分别利用2种方法对京珠高速公路109个路段进行安全性评价时, 57.8%的路段评价结果相同; 利用基于负二项分布的安全性评价方法评价的安全状况良好、较好、较差、差的路段分别为5、63、36、5个, 利用基于安全服务水平的安全性评价方法评价的结果分别为1、64、26、18个, 基于负二项分布的安全性评价方法评价的安全等级更符合实际高速公路安全状况。基于负二项分布的安全性评价方法考虑了交通量与线形条件, 适用于线形条件复杂的高速公路, 基于安全服务水平的安全性评价方法考虑了交通量与事故次数, 更适合于线形条件较好的高速公路。