複雜低空飛行態勢適應演化機理與差異協同監控方法

《複雜低空飛行態勢適應演化機理與差異協同監控方法》是依託南京航空航天大學，由張洪海擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：複雜低空飛行態勢適應演化機理與差異協同監控方法
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：張洪海
• 依託單位：南京航空航天大學

項目摘要

複雜低空飛行種類繁雜、影響隨機、行為自主、監控差異，探究其飛行態勢蘊含的客觀規律是科學監控低空飛行的有效思路和重要趨勢。課題從複雜低空飛行態勢時空特性分析入手，研究其隨機要素影響和自主適應演化機理，提出差異協同監控方法。首先，採用混雜系統理論和多智慧型體等技術，建立飛行器個體異質行為模型、群體集聚行為模型和隨機要素影響表征模型，仿真推演態勢時空特性相變、衝突產生和擁堵演變規律；然後，運用演化博弈理論和複雜適應系統理論，建立飛行器群體適應性互動機制、多準則評價度量和多類型協調決策規則，構建基於行為的飛行態勢適應模擬系統，湧現系統適應性和演化規律；最後，基於群體決策理論與協同控制等方法，建立基於態勢感知的群體博弈協同監控機制、面向任務衝突的混合需求差異協同調配模型和基於差異受限的密集航跡協同適應調控策略及其仿真驗證平台。研究成果可為複雜低空合理化利用、規模化飛行和智慧型化監控提供新理論、新方法。

結題摘要

複雜低空飛行種類繁雜、影響隨機、行為自主、管控差異，探究其飛行態勢蘊含的客觀規律是科學管控低空飛行的有效思路和重要趨勢。本課題面向我國通用航空發展需求，從複雜低空飛行態勢混雜多態時空特性分析入手，研究複雜低空飛行態勢隨機要素影響規律，探索其自主適應演化機理，提出差異協同管控方法。首先，建立了飛行器個體異質行為模型、群體互動行為模型，推演飛行器群體巨觀聚集湧現行為，提取飛行態勢多維混合時空特性參數，解析特性參數演變過程及其間關聯關係，揭示了複雜低空飛行態勢時空特性基本相變過程，闡明了常發性複雜低空飛行衝突產生和擁堵演變規律；其次，建立隨機要素影響表征模型，研究隨機要素對複雜低空飛行器飛行行為的影響作用方式，識別引發飛行態勢時空特性擾動演變的隨機因素特徵，構建飛行態勢時空特性與隨機要素之間的影響映射關係和影響表征模型，揭示了隨機要素影響下的複雜低空飛行態勢時空特性相變過程，闡明突發性複雜低空飛行衝突產生和擁堵演變規律；然後，研究隨機影響下複雜低空中飛行行為主體適應決策機制，建立了飛行器適應性自主反饋模式、協調決策規則和量化評價關鍵指標，研發了複雜低空飛行態勢仿真與分析系統工具，分析了湧現態勢適應性和協同演化規律，揭示了複雜低空飛行態勢自主適應演化機理；最後，構建了基於態勢感知的複雜低空協同監控機制，建立了面向多任務需求的混合飛行計畫差異協同調配決策模型、基於差異受限的密集航跡協同調控策略，以及複雜低空飛行態勢適應推演與協同監控仿真系統平台。研究成果可為複雜低空合理利用、自主飛行及科學管控提供新理論、新方法和新平台。