南京航空航天大学学报

作者：魏志强，刘畅

单位：中国民航大学空中交通管理学院，天津 300300；,中国民航大学空中交通管理学院，天津 300300；

关键词：交通运输;机载尾涡预测;尾涡遭遇;危险区域;尾涡间隔

基金：工业和信息化部项目（23100002022102001）；国家自然科学基金（U2133210）；天津市科技计划项目（23JCZDJC00580）；激光雷达与器件技术重点实验室开放课题（LLD2023-008）。

面向尾随前机飞行时的尾涡遭遇风险管控的需要，提出通过机载广播式自动相关监视接收（Automatic dependent surveillance-broadcast in，ADS-B In）设备接收前机飞行动态数据，实现机载端的尾涡危害区域预测。建立了前机尾涡的消散模型和后机遭遇尾涡后的动力学响应模型，以诱导滚转力矩系数为尾涡遭遇严重程度指标，基于现行尾涡间隔标准计算可接受安全指标值；针对湍流、长波不稳定性、侧风以及定位容差对危险区域范围的影响，建立尾涡危害区域扩散模型；对同高度同航路、同高度交叉航路、同航路不同高度以及近距平行跑道4种情景进行计算分析。结果表明：通过机载ADS-B In设备传输的飞机型号、经纬度、高度、飞机真空速、航向以及风速风向参数信息，可以实现对前机尾涡危险区域的有效预测，有助于规避飞机运行风险，提高飞机的机载自主飞行能力；A380机型的飞机在侧风3 m/s的情况下产生的初始尾涡危险区域，在水平方向为1 191.12 m，垂直方向为1 131.12 m；飞机从侧向侵入危险区域最快，其从进入预警区域到侵入危险区域的时间为纵向侵入时间的1/9，为爬升侵入时间的1/18；近距平行跑道运行中，前机A380与后机B747、A320组合的尾涡影响临界侧风风速分别为6.1和6.4 m/s；侧风增强时，两机型组合下危险区域纵向影响范围均减小，且后机为A320时的影响范围更大。

来源：2025年第6期

《南京航空航天大学学报》期刊编辑部

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