面向视野盲区的固定翼飞行器公路碰撞模型

常银霞; 张世卿; 靳慧斌; 李玮玲; 张召悦; 杨常卫

交通信息与安全 ›› 2025, Vol. 43 ›› Issue (4) : 37 -45.

面向视野盲区的固定翼飞行器公路碰撞模型

常银霞, 张世卿, 靳慧斌, 李玮玲, 张召悦, 杨常卫

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摘要

针对小型固定翼飞行器在公路紧急迫降时，视野盲区影响飞行员安全距离判断，进而增加飞行器与地面车辆碰撞概率的问题，以SA60L小型固定翼飞行器为研究对象，构建了面向视野盲区的低空飞行器-地面车辆碰撞模型，量化研究了多因素对碰撞风险的影响。基于SA60L的降落特性，建立目视降落过程的三维视野盲区模型，以飞行员位置为基点构建三维坐标系，结合人眼20°下视角约束，确定视野盲区在地面的投影范围。结合地面车辆驾驶员反应时等参数，将碰撞场景划分为2类，建立碰撞概率模型：针对后方车辆碰撞场景，推导未制动、制动后速度未减至0，以及制动后速度减至0这3种状态下的碰撞概率公式；针对前方车辆碰撞场景，以飞行器着陆滑跑停止距离覆盖前方车辆为冲突条件，建立碰撞概率计算逻辑。同时，将三维视野盲区作为概率计算的前置约束，仅当地面车辆进入危险区域时启动计算采用蒙特卡洛方法进行10 000次仿真，分析地面车速、车流量、飞行近地速度及降落高度对碰撞风险的影响，并构建多元线性回归模型。结果表明：地面车流量（t=15.78）与地面车速（t=9.25）对碰撞概率影响最显著，车流量与近地速度均与碰撞概率近似线性正相关，地面车速升高使碰撞概率振幅增大，降落高度对碰撞概率呈“先增后减”非线性影响；当地面车速超过80 km/h且降落高度低于200 m时形成高风险区域，碰撞概率从安全阈值区（车速小于40 km/h且高度大于200 m）的0.12提升至0.27，增幅2.3倍。多元线性回归模型决定系数R2为0.965，模型拟合度与显著性良好。