機場飛行區(qū)管理仿真系統的研究和實現.pdf

1、飛機已成為當今社會必不可少的交通運輸工具，機場作為航空運輸業(yè)最重要的基礎設施，其建設規(guī)劃和管理水平體現了一個國家和地區(qū)的航空運輸發(fā)展水平。機場飛行區(qū)管理主要包括了機場凈空管理、機場目視助航設施維護和鳥害防治。機場飛行區(qū)管理仿真系統是機場飛行區(qū)管理培訓的一種新型手段，可實現對機場飛行區(qū)的漫游，與飛行區(qū)管理對象進行交互，通過凈空分析評定機場凈空條件。
　　 本文的主要工作包括:1）、基于《民用機場飛行區(qū)技術標準》(MH，5001-2

2、006)對機場飛行區(qū)障礙物限制面（進近面、過渡面、內水平面、錐形面、內進近面、內過渡面、復飛面和起飛爬升面）的定義，給出了機場凈空區(qū)各個障礙物限制面的詳細計算方法;基于參數化方法建立自定義的幾何坐標系即凈空坐標系，對障礙物限制面的頂點和障礙物限制面間的交點進行公式求解，基于公式分析了機場凈空管理對象高程并進行凈空評定。2）、在三維體數據生成方面，本文實現了一種針對三角網格模型的快速體素化算法，該算法的實現分為兩個步驟:表面體素化，基于一

3、種簡單的非遞歸劃分方法將三角網格模型中的三角面片細劃為若干個足夠小的小三角面片，體素化各個小三角面片頂點，將復雜的面體素化轉換為簡單的點體素化;第二，內部體素化，結合邊標志填充算法適用于表達機場飛行區(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，實現一種基于深度緩存原理的邊標志填充的內部體素化改進算法。運用擴展的深度緩存原理得到體模型在三維空間六個方向的投影，利用投影關系進行內部體素的判定，結合邊標志填充算法可有效減少需進行判定的

4、體素個數，達到良好的體素化效果;對于機場飛行區(qū)管理系統中精細復雜的大規(guī)模三角網格模型，經實驗分析驗證，本算法能有效進行模型體素化，且具有高效的時間效率。3）、基于Delta3D三維仿真引擎設計實現機場飛行區(qū)管理仿真虛擬環(huán)境，包括了機場地形地貌、機場目視助航燈光及供配電設備，提出了機場飛行區(qū)管理仿真的系統框架，介紹了系統組成的各個模塊及三維虛擬環(huán)境創(chuàng)建過程;基于設備電氣特性提出了機場配電柜操作仿真方法，實現了基于故障模型的設備異常和繼電保