空域规划与管理

　　空域相关问题是目前研究的热点。《空域规划与管理》从空域规划和空域管理的角度出发，首先对空域的基本概念进行了介绍，然后对空域的属性，尤其是资源属性进行了分析;在此基础上，介绍了空域分类和空域设计的主要内容，重点给出了航路网设计和评估的相关方法和模型;然后论述了空域评估方面的理论和相关模型，最后对空域动态管理问题进行了研究，给出了动态扇区和动态改航的规划模型和优化算法。

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目录
前言
第1章 空域的基本概念 1
1.1 空域的概念 1
1.2 空域类型 1
1.3 空域现状 7
1.3.1 空域结构数据 7
1.3.2 空域现状特点 9
1.4 空域规划与空域管理的概念 10
参考文献 11
第2章 空域资源分析 12
2.1 空域资源的属性分析 12
2.1.1 壁域资源的概念 12
2.1.2 空域资源的属性 12
2.2 制定国家空域资源利用政策的原则和框架 15
2.2.1 国家壁域资源利用政策的出发点和依据 15
2.2.2 制定国家空域资源利用政策的原则 16
2.2.3 国家空域资源利用政策的框架体系 17
2.3 空域资源的价值分析和度量 18
2.3.1 空域资源的价值分析 19
2.3.2 基于影子价格的空域资源的价值度量 20
2.4空域资源利用率的计算模型 26
2.4.1 基于壁间概念的壁域资源利用率计算模型 26
2.4.2 基于时空的区域管制空域资源短时利用率模型 27
2.4.3 基于时空资源消耗的终端区的短时利用率模型 31
2.5 空域资源的现状与利用策略 37
2.5.1 空域资源利用目前存在的问题 37
2.5.2 空域资源的利用策略 38
参考文献 40
第3章 空域分类 41
3.1 空域分类概况 41
3.1.1 壁域汾类概念及目的 41
3.1.2 壁域分类依据与原则 41
3.1.3 空域分类相关因素 41
3.1.4 空域分类的产生原因 42
3.1.5 国际民航组织空域分类的基本状况 43
3.2 美国空域分类进化过程 44
3.2.1 非管制阶段 44
3.2.2 管制壁域(E类)诞生 45
3.2.3 过渡空域D 、C 、B类空域的雏形 45
3.2.4 D 类空域的出现 45
3.2.5 雷达时代的来临 46
3.2.6 限制空域一一C、B 类空域产生 46
3.2.7 A 类空域产生 47
3.3 国外空域分类方案 47
3.3.1 美国空域分类方案 47
3.3.2 英国壁域分类方案 48
3.3.3 德国空域分类方案 49
3.3.4 澳大利亚空城分类方案 50
3.4我国目前空域分类情况及分析 51
3.4.1 我国目前空域分类方案 51
3.4.2 中、美壁域分类状况对比 52
3.4.3 我国目前空域分类方案的缺陷 53
3.4.4 对我国空域分类的建议 54
3.5 空域分类及变更模型 55
3.5.1 空域分类模型 55
3.5.2 壁域分类的转换条件 57
3.5.3 壁域类型的变更建议和讨论 58
3.6 空域分类的未来发展趋势 59
3.6.1 美国未来空域的发展趋势 59
3.6.2 欧洲未来空域的发展趋势 60
参考文献 61
第4章 空域设计 62
4.1 飞行程序设计 62
4.1.1 飞行程序设计定义 62
4.1.2 飞行程序设计原则 63
4.1.3 飞行程序的结构 63
4.1.4 飞行程序设计考虑的因素 65
4.四飞行程序设计的基本步骤 65
4.1.6 程序设计相关基本概念 66
4.1.7 传统程序设计技术总结 67
4.1.8 PBN 程序设计技术总结 70
4.2 终端区空域设计 73
4.2.1 终端区壁域概述 73
4.2.2 终端区空域设计的现状分析 74
4.2.3 终端区域内的运行实际分析 76
4.2.4 标准仪表离场和进场航赂的建立 76
4.2.5 重要点的理想位置 78
4.2.6 终端空域的设计步骤 79
4.3 扇区设计 81
4.3.1 扇区概念 81
4.3.2 扇区结构特征 81
4.3.3 扇区划分种类 86
4.3.4 扇区划分考虑因素 87
参考文献 87
第5章 航路网设计 88
5.1 航路与航路网 88
5.1.1 航路与航路网简介 88
5.1.2 航路网结构的发展 88
5.1.3 航路网规划的意义与目的 91
5.2 航路网规划 91
5.2.1 航路网规划的原则 92
5.2.2 航路网规划的考虑因素 92
5.2.3 航路网与机场的关系 93
5.2.4 航路与航空公司航线的匹配关系 93
5.2.5 航路网规划参考方法.94
5.3 枢纽机场确定方法 99
5.3.1 基本假设和说明 99
5.3.2 模型建立 100
5.3.3 模型的求解 103
5.3.4 实例验证及分析 103
5.4航路网的评价指标 106
5.4.1 航路网布局质量指标 106
5.4.2 航路网运行指标 109
5.4.3 航路网拓扑结构特征 110
参考文献 114
第6章 空域评估 115
6.1 空域容量评估 115
6.1.1 壁域容量评估概述 115
6.1.2 航路交叉点容量评估 117
6.1.3 基于跟驰稳定的终端区容量评估方法 122
6.1.4 基于管制员工作负荷的扇区容量评估 125
6.2 空域保障能力评估 128
6.2.1 空域保障能力评估概述 128
6.2.2 空域保障能力评估指标体系 128
6.2.3 评估数据的处理 139
6.2.4 评估结果 151
6.3 航路交叉点的复杂度评估 153
6.3.1 航路交叉点复杂度模型构建 153
6.3.2 复杂度模型参数的敏感性分析 154
6.3.3 航路典型交叉点复杂度的评估结果 157
6.4 航路交叉点的安全风险评估 158
6.4.1 航路交叉点碰撞风险模型建立 158
6.4.2 航路典型交叉点安全风险的评估结果 173
参考文献 173
第7章 动态扇区 175
7.1 基本概念 175
7.2 基于管制员工作负荷的扇区规划模型 177
7.2.1 管制员工作负荷模型 177
7.2.2 扇区优化模型 178
7.3 基于进离场航路分离管制下的终端空域扇区优化模型 179
7.3.1 功能性扇区规划的规划步骤 179
7.3.2 功能性扇区规划的优化模型 179
7.4基于整数规划的终端区动态扇区划分 181
7.4.1 指定终端区空域范围 181
7.4.2 整数规划模型 181
7.4.3 扇区划分 184
7.4.4 算例验证 185
7.5 基于复杂度分析的空域扇区划分 188
7.5.1 复杂度关键评价指标的构建 188
7.5.2 空域扇区复杂度模型研究 193
7.5.3 基于复杂度分析的空域扇区划分研究 201
7.6 扇区的动态开合 206
7.6.1 合理调整扇区的评估模型 207
7.6.2 扇区分配的复杂性 208
7.6.3 可行性扇区组合 208
7.6.4 扇区动态使用的划分模型 210
7.6.5 扇区动态使用的实现与结果分析 211
7.7 基于Delaunay 三角形的分时段扇区动态开合 212
7.7.1 Delaunay 三角形介绍 213
7.7.2 高空扇区划分的基本思路 213
7.7.3 建立管制扇区划分方法模型 213
7.7.4 算例分析 217
参考文献 221
第8章 动态改航 222
8.1 改航路径规划简介 222
8.1.1 改航相关概念介绍 222
8.1.2 飞行区域划设方法的研究现状 225
8.1.3 改航路径规划方法研究现状 229
8.2 飞行受限区域划设 232
8.2.1 影响航路飞行安全的重要天气 233
8.2.2 静态飞行受限区 235
8.2.3 动态飞行受限区 237
8.2.4 飞行受限区的形状及分布特征 243
8.3 不同飞行受限区域下的改航路径规划 247
8.3.1 块状飞行受限区域下的改航路径规划 247
8.3.2 带状分布飞行受限区域下的政航路径规划 254
8.3.3 散点状分布飞行受限区域下的改航路径规划 259
8.3.4 圆形飞行受限区域下的改航路径规划 266
8.3.5 椭圆形飞行受限区域下的改航路径规划 274
8.3.6 动态多边形飞行受限区域下的改航路径规划 279
参考文献 298