機(jī)場飛行區(qū)管理仿真系統(tǒng)的研究和實(shí)現(xiàn).pdf

1、飛機(jī)已成為當(dāng)今社會(huì)必不可少的交通運(yùn)輸工具，機(jī)場作為航空運(yùn)輸業(yè)最重要的基礎(chǔ)設(shè)施，其建設(shè)規(guī)劃和管理水平體現(xiàn)了一個(gè)國家和地區(qū)的航空運(yùn)輸發(fā)展水平。機(jī)場飛行區(qū)管理主要包括了機(jī)場凈空管理、機(jī)場目視助航設(shè)施維護(hù)和鳥害防治。機(jī)場飛行區(qū)管理仿真系統(tǒng)是機(jī)場飛行區(qū)管理培訓(xùn)的一種新型手段，可實(shí)現(xiàn)對機(jī)場飛行區(qū)的漫游，與飛行區(qū)管理對象進(jìn)行交互，通過凈空分析評定機(jī)場凈空條件。
　　 本文的主要工作包括:1）、基于《民用機(jī)場飛行區(qū)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》(MH，5001-2

2、006)對機(jī)場飛行區(qū)障礙物限制面（進(jìn)近面、過渡面、內(nèi)水平面、錐形面、內(nèi)進(jìn)近面、內(nèi)過渡面、復(fù)飛面和起飛爬升面）的定義，給出了機(jī)場凈空區(qū)各個(gè)障礙物限制面的詳細(xì)計(jì)算方法;基于參數(shù)化方法建立自定義的幾何坐標(biāo)系即凈空坐標(biāo)系，對障礙物限制面的頂點(diǎn)和障礙物限制面間的交點(diǎn)進(jìn)行公式求解，基于公式分析了機(jī)場凈空管理對象高程并進(jìn)行凈空評定。2）、在三維體數(shù)據(jù)生成方面，本文實(shí)現(xiàn)了一種針對三角網(wǎng)格模型的快速體素化算法，該算法的實(shí)現(xiàn)分為兩個(gè)步驟:表面體素化，基于一

3、種簡單的非遞歸劃分方法將三角網(wǎng)格模型中的三角面片細(xì)劃為若干個(gè)足夠小的小三角面片，體素化各個(gè)小三角面片頂點(diǎn)，將復(fù)雜的面體素化轉(zhuǎn)換為簡單的點(diǎn)體素化;第二，內(nèi)部體素化，結(jié)合邊標(biāo)志填充算法適用于表達(dá)機(jī)場飛行區(qū)管理對象等規(guī)則形體但在某些極值處可能發(fā)生誤判的不足，實(shí)現(xiàn)一種基于深度緩存原理的邊標(biāo)志填充的內(nèi)部體素化改進(jìn)算法。運(yùn)用擴(kuò)展的深度緩存原理得到體模型在三維空間六個(gè)方向的投影，利用投影關(guān)系進(jìn)行內(nèi)部體素的判定，結(jié)合邊標(biāo)志填充算法可有效減少需進(jìn)行判定的

4、體素個(gè)數(shù)，達(dá)到良好的體素化效果;對于機(jī)場飛行區(qū)管理系統(tǒng)中精細(xì)復(fù)雜的大規(guī)模三角網(wǎng)格模型，經(jīng)實(shí)驗(yàn)分析驗(yàn)證，本算法能有效進(jìn)行模型體素化，且具有高效的時(shí)間效率。3）、基于Delta3D三維仿真引擎設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)機(jī)場飛行區(qū)管理仿真虛擬環(huán)境，包括了機(jī)場地形地貌、機(jī)場目視助航燈光及供配電設(shè)備，提出了機(jī)場飛行區(qū)管理仿真的系統(tǒng)框架，介紹了系統(tǒng)組成的各個(gè)模塊及三維虛擬環(huán)境創(chuàng)建過程;基于設(shè)備電氣特性提出了機(jī)場配電柜操作仿真方法，實(shí)現(xiàn)了基于故障模型的設(shè)備異常和繼電保