基于速度隨機(jī)分布的低空空域小型無人機(jī)碰撞風(fēng)險評估模型*

王莉莉 陽杰

（中國民航大學(xué)空中交通管理學(xué)院 天津 300300）

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近年來，隨著低空空域的逐步開放，無人機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展，在低空空域運(yùn)行的無人機(jī)種類和數(shù)量飛速增長。小型無人機(jī)具有價格低、便攜性強(qiáng)、可獲取度高等特點(diǎn)[1]，在航拍、偵察、檢測等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，未來將會有更多的小型無人機(jī)運(yùn)行在低空空域，日益增多的無人機(jī)運(yùn)行在同一空域內(nèi)，其沖突問題也日益凸顯。故研究低空空域內(nèi)小型無人機(jī)的碰撞風(fēng)險迫在眉睫。

目前國內(nèi)外對于無人機(jī)碰撞風(fēng)險的研究大多數(shù)是引用載人機(jī)的碰撞風(fēng)險理論對無人機(jī)之間以及無人機(jī)與載人機(jī)之間的碰撞風(fēng)險進(jìn)行研究。在國外，Durrant等[2]建立基于馬爾可夫的無人機(jī)防撞模型，并使用蒙特卡洛算法進(jìn)行求解；Tyagi等[3]通過無人機(jī)安全系統(tǒng)建立了無人機(jī)與運(yùn)輸機(jī)之間的碰撞風(fēng)險評估模型；Lancovs等[4]在路徑規(guī)劃的基礎(chǔ)上驗(yàn)證無人機(jī)防撞模型；Zhang等[5]借鑒民航客機(jī)沖突區(qū)域理論建立了在非隔離空域下的圓柱形無人機(jī)碰撞風(fēng)險模型；Gan等[6]構(gòu)建了無人機(jī)圓柱體靜態(tài)保護(hù)區(qū)模型，并提出了1種基于無人機(jī)緊急避碰軌跡的三維動態(tài)避碰區(qū)域建模方法檢測2機(jī)碰撞趨勢。在國內(nèi)，劉暢等[7]通過幾何方法確定無人機(jī)碰撞區(qū)域表達(dá)式，而從建立動態(tài)碰撞區(qū)的數(shù)學(xué)模型；高俊杰[8]以載人機(jī)為主體設(shè)置碰撞模板，建立了隔離空域內(nèi)無人機(jī)避讓侵入載人機(jī)的安全飛行風(fēng)險評估模型；賀強(qiáng)等[9]在模糊認(rèn)知圖的基礎(chǔ)上建立了無人機(jī)飛行風(fēng)險評估模型；……