《空地一体化协同防撞关键技术及重大应用》

点击下载 ⇩

防相撞是航空安全的核心。2000年以来,中国民航运输机队规模以年均约12%的增长率持续增长,同时军航开始大量装备新型高性能战机。2007年中国飞行高度层由600米缩减至300米,进入高密度运行状态,飞行碰撞风险不断增加,防撞技术成为制约航空安全保障的关键瓶颈。民航只能牺牲效率保安全,航班延误严重;军机难以实施跨区训练和常态化远海巡航。防撞与敌我识别密切相关,是典型的军民两用技术,必须自主研制。自2007年开始,在国家973、863、科技支撑计划等支持下,瞄准近距快速解脱、区域精准监测、全网稳健优化的难题,重点突破了快、准、稳的空地协同防撞关键技术,研制了系列核心装备,填补了国内空白,获得大规模应用,具备了多层次军民航飞行安全间隔保持和防相撞能力。主要科技创新如下:

构筑空中防撞最后防线,创新性突破了近距飞行冲突快速解脱技术。

针对高速飞行、实时控制等飞行冲突解脱难题,提出近距飞行态势和冲突解脱方案快速生成方法,突破杂波抑制、复杂电磁干扰抑制等关键技术,研制出国内首套完全自主知识产权的机载防撞系统,性能优于航空无线电技术委员会(RTCA)D0-185B标准和欧美最新装备,告警模式增至三级,监视范围提升25%。

构建风险防控预警能力,创新性突破了区域冲突风险精准监测技术。

针对复杂空域、飞行密集等冲突风险监测的难题,提出区域多飞行要素时空关联表征方法,突破目标位置完好性监测和基于机器学习的复杂空域冲突风险精准监测技术,研制机动式管制中心和广播式交通情报服务系统,性能优于RTCA DO-260B标准和欧美最新技术,中短期冲突预警时间范围提升1倍。

构造协同调控战略手段,创新性突破了航路安全间隔稳健优化技术。

针对中国航路网结构复杂、拥堵严重等造成的安全间隔优化难题,提出复杂航路运行时空特性分析和航路结构流量协同优化设计方法,突破大规模安全间隔鲁棒优化技术,研制航路网络规划与设计系统,用于中国首条高速大容量航路-京昆大通道,航路碰撞风险≤1.5×10-9,优于欧美≤2.5×10-9的水平。

项目形成了由关键技术、系列装备和运行模式构成的空地协同防撞体系,促进了中国航空安全领域的技术进步,取得了重大军事、经济与社会效益。在国家国防装备和空管系统建设中大规模应用,累计销售收入22亿元、利税2.72亿元。重大应用包括:累计装备3000余台套,军航市场占有率80%,显著提升了中国军机飞行防撞能力,成功应用于“巡航日本海”和“绕岛巡航”,为实现常态化远海巡航发挥了重大作用。2013年起用于京昆、京广、广兰大通道建设,民航局2015年评估共节约运行成本41.58亿元,京昆大通道碰撞风险降低45%,航班延误平均下降20%;将于2020年前支撑建成10条大通道的网络格局。在重大阅兵活动、C919首飞中起到了不可替代的防撞保障作用。

获授权发明专利48项,软件著作权51项,制定军用标准1项,发表SCI/EI论文49篇;获省部级科技进步一等奖2项,达到国内领先、国际先进水平。

  1. 下载详细PDF版/Doc版

提示:为方便大家复制编辑,博主已将PDF文件制作为Word/Doc格式文件。