Метод оптимального розв’язання групових конфліктних ситуацій між повітряними суднами у тривимірному просторі

Abstract

Мета: В сучасних умовах високої динамічності і щільності повітряного руху значно зростає небезпека критичного зближення відразу декількох повітряних суден і виникнення групових конфліктних ситуацій. Актуальною проблемою є розробка методів оптимального розв’язання групових конфліктних ситуацій, які повинні забезпечувати синтез безконфліктних траєкторій у тривимірному просторі. Методи: Розроблено метод оптимального розв’язання групових конфліктних ситуацій із застосуванням маневрування зміною курсу, швидкості та висоти польоту. Критеріями оптимальності визначені регулярність, економічність польотів і складність маневрування. Метод полягає у послідовному синтезі множини Парето-оптимальних комбінацій безконфліктних траєкторій сукупності повітряних суден з використанням дискретного багатокритеріального динамічного програмування та визначенні оптимальної комбінації із застосуванням із застосуванням згортки критеріїв оптимальності. В рамках методу визначено: процедуру формування безконфліктних комбінацій станів сукупності повітряних суден, які визначають комбінації Парето-оптимальних траєкторій; обмеження, які накладаються при дискретизації процесу розв’язання конфлікту для забезпечення відсутності неспостережуваних порушень ешелонування. Результати: Дослідження запропонованого методу виконано шляхом комп’ютерного моделювання, результати якого показали, що синтезована комбінація безконфліктних траєкторія забезпечує усунення групової конфліктної ситуації та відповідає встановленим критеріям оптимальності. Обговорення: Запропонований метод може бути використаний при розробці нових автоматизованих систем управління повітряним рухом, бортових систем попередження зіткнень, інтелектуальних тренажерів керування повітряним рухом та для проведення наукових досліджень.