基于危险天气不确定性的最小风险路径规划方法

TP18%N945.24%X913.1%U8; 为降低飞行过程中遭遇危险天气的概率,同时避免大范围绕飞导致的路径与耗油增加,针对航路中的雷暴、积冰和颠簸天气,使用数值预报和概率预报,面向航前飞行计划,提出一种基于危险天气不确定性的最小风险路径规划方法.首先,基于概率预报数据使用配料法和C-F模型计算雷暴发生概率,基于数值预报数据计算积冰预测指数和颠簸预测指数;然后,融合多类型危险天气,提出一种具备风险标识的栅格化地图;在此基础上,改进传统路径最短的规划算法,构建以风险最小化为目标的Dijkstra和A*算法;最后,使用2023年4月3日华中地区强对流天气预测数据建立风险地图,使用上述改进算法与...

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Published in工程科学学报 Vol. 46; no. 5; pp. 887 - 896
Main Authors 王岩韬, 赵昕颐
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 中国民航大学国家空管运行安全技术重点实验室,天津 300300 01.05.2024
Subjects
uncertainty reasoning
风险最小化
risk minimization
不确定性推理
hazardous weather
飞行路径规划
概率预报
危险天气
probabilistic forecast
flight path planning
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ISSN2095-9389
DOI10.13374/j.issn2095-9389.2023.04.27.004

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Summary:TP18%N945.24%X913.1%U8; 为降低飞行过程中遭遇危险天气的概率,同时避免大范围绕飞导致的路径与耗油增加,针对航路中的雷暴、积冰和颠簸天气,使用数值预报和概率预报,面向航前飞行计划,提出一种基于危险天气不确定性的最小风险路径规划方法.首先,基于概率预报数据使用配料法和C-F模型计算雷暴发生概率,基于数值预报数据计算积冰预测指数和颠簸预测指数;然后,融合多类型危险天气,提出一种具备风险标识的栅格化地图;在此基础上,改进传统路径最短的规划算法,构建以风险最小化为目标的Dijkstra和A*算法;最后,使用2023年4月3日华中地区强对流天气预测数据建立风险地图,使用上述改进算法与传统Dijkstra、A*和RRT算法进行路径规划并对比分析.结果表明,传统Dijkstra和A*算法可计算得到最短飞行路径,而改进的A*算法可计算得到总风险最小路径;若综合考虑飞行风险与路径长度,改进的Dijkstra算法最为适合.
ISSN:2095-9389
DOI:10.13374/j.issn2095-9389.2023.04.27.004