1.项目研究内容广播式自动相关监视( ADS-B ),是一种为空空监视和地空监视提供自主监视信息的技术手段。目前在我国雷达覆盖率较低的条件下,将ADS-B监视技术应用于我国通用航空领域,特别是通用飞机的安全飞行和低空空域交通管理是非常有必要的。国内外至今没有一整套关于通用飞机综合避险及风险等级划分的规范标准。因此,开展通用飞机综合避险研究是必要和紧迫的,既可以为用户创造更大的经济效益,提升市场竞争力,也能实现通用飞机的安全飞行。本项目针对飞行安全问题,重点研究复杂空域低空飞行的风险分级方法及综合避险方法。首先提出了基于数字地图预处理的航迹规划方法,通过对数字地图及静态威胁的分析,构建了地形跟随、地形回避以及威胁躲避的模型,实现了飞机三维航迹规划。其次,针对飞行路线规划问题,提出了一种更为简单的脉冲耦合神经网络模型,能够快速准确地找到起始点与目标点之间的最短路径,并成功的避开障碍物。进一步,针对多飞机的协调航迹规划,提出了一种新的无向网络下平均状态多智能体一致性算法以及快速一致性算法,设计了基于领航-跟随者模型的机群一致性运动控制器,能够使多飞机系统更快的获得一致性。以通用航空机型为算例,建立以椭圆柱体为碰撞模板的EVENT模型,计算出最小安全间隔,并对每个影响因素进行分级,最终划分出低风险、一般风险、中等风险、重大风险四个风险等级。针对飞机在多障碍环境下的冲突探测和冲突解脱问题,提出一种基于改进粒子群算法的动态冲突解脱方法,能够有效的躲避障碍,完成飞行器冲突解脱。在理论研究基础上,建立了通用飞机综合避险仿真、测试、试验研发平台;开发了基于ADS-B制式的通航飞机综合避险装备,包括地面指挥平台,机载、车载避险装备和多点定位装备。2.主要创新点1)机制研究:采用ADS-B制式,代替二次雷达数据传送方式,提高了监控精度,降低了建设成本;采用ADS-B制式的多点定位技术,提高了通用飞机定位精度,排除了误码伪码干扰;提出了通用飞机综合避险方法体系。2)理论研究:通过对数字地图及静态威胁的分析,探究了数字地图的处理方法,实现了飞机三维航迹规划;针对多飞机的协调航迹规划,提出了基于平均状态信息的一致性算法以及快速一致性算法,并扩展到异质多智能体系统和领航-跟随者系统,使系统更快的获得一致性;构建了通用飞机碰撞模型,提出了风险分级方法;针对多障碍环境,研究了冲突探测与冲突解脱方法,提出了综合避险算法;建立了多点定位数学模型,提出了多点定位算法,提高了定位精度。3)开发了基于ADS-B制式的地面指挥平台、综合避险装备和多点定位装备。4)建立了通用飞机综合避险仿真、测试、试验研发平台。本项目已通过科技成果评价,整体技术达到国际先进水平;开发的装备通过了河北省计量监督检测院的检测,获得检测报告3份;开发的综合避险软件通过河北省软件评测中心测试,获得了CMA软件测试报告1份;发表相关学术论文45篇,其中28篇被SCI、EI收录,出版专著2部;培养博士研究生3名,硕士研究生7名。