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基于混合模拟退火算法的机场进场程序优化

         
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摘要

针对人工设计机场进场程序耗时较长且很难定量优化路径长度的问题,提出多条进场程序的三维自动优化设计方法。首先,根据区域导航规范(RNAV)对进场程序的几何构型及汇聚结构进行建模;然后,综合考虑机场布局以及障碍物规避、航路间隔等航空器运行约束,以最小化进场程序总长度为目标,建立了完整的数学模型;最后,开发了基于模拟退火算法和改进A*算法的混合算法,以对进场程序的汇聚结构进行自动优化设计。仿真结果表明,在基于瑞典阿兰达(Arlanda)机场的实验中,与现有相关的整数规划方法相比,混合模拟退火算法规划出的路径长度缩短了3%,且计算耗时减少了87%;在基于上海浦东机场的实验中,与实际进场程序相比,所提算法规划出的路径长度缩短了6.6%。从这些结果可以看出,该算法能够有效设计多条三维进场程序,可以为程序设计人员提供初步决策支持。

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