中国民航大学交通运输专业本科毕业论文.doc

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1、本科毕业论文AIDL语言的实现方法研究学生姓名： 专 业： 交通运输 学 号： 091341815 指导教师： 所属学院： 空管学院 二一四年六月中国民航大学本科毕业论文AIDL语言的实现方法研究 Study on the realization method of AIDL language学生姓名： 专 业：交通运输学 号：091341815指导教师： 学 院：空管学院2014年6月创见性声明本人声明：所呈交的毕业论文是本人在指导教师的指导下进行的工作和取得的成果，论文中所引用的他人已经发表或撰写过的研究成果，均加以特别标注并在此表示致谢。与我一同工作的同志对本论文所做的任何贡献也已在论文

2、中作了明确的说明并表示谢意。毕业论文作者签名： 签字日期： 年 月 日本科毕业设计（论文）版权使用授权书本毕业设计（论文）作者完全了解中国民航大学有关保留、使用毕业设计（论文）的规定。特授权中国民航大学可以将毕业设计（论文）的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交毕业设计（论文）的复印件和磁盘。（保密的毕业论文在解密后适用本授权说明）毕业论文作者签名： 指导教师签名：签字日期： 年 月 日 签字日期： 年 月 日摘 要随着民用航空的快速发展，空中交通日益拥挤，如何提高机场空域使用率变得尤为重要，本文的研究

3、方向在于通过电脑语言对当时环境以及航空器意图进行分析生成指令并传达。这种方法可以比传统的语言通话更快捷，准确，减少人的因素产生的误差，进而提高ATM系统以及空域的利用率。目前的陆空通话主要是靠飞行员与管制员通话进行信息交流来确定航空器意图，通信设备的好坏以及语言的不确定造成的歧义都会对飞行造成隐患。针对对航空器指令的统一以及规范问题，用一种计算机语言AIDL（Aircraft Intent Description Language）来实现意图信息的标准化传输，以便不同的轨迹预测器之间进行信息的共享。在航空器的实际飞行练习操作中，通过在航空器实时状态的输入，将意图信息进行同步，使用确定的有穷状态

4、自动机识别系统实现了对于句子所包含的航空器意图信息的解析并将指令进行传输，可以确保地面和空中应用实施的各类自动化系统之间实现互操作。从而提高ATM系统效率与空域利用率。本文将AIDL语言应用到航路交流，通过构建可视化的地空通信输入窗口，研究基于AIDL的标准化传输构成的航空器意图信息传输，降低了了由于传统语言通信造成的语言理解误差造以及通信设备的好坏成的信息传输的不准确，同时通过可视化传输交流通道的构建，可以使不同的航空器实现信息共享。通过基于AIDL语言传输实现的航空器意图信息的共享，并在航迹预测中息加入信息意图以及气象因素的影响。进行航空器所进行的运动分类，找出每种运动对应的运动方程及状态

5、变量，把它们同AIDL指令相关联，通过指令的发布，意图信息的传输，来达到改变航迹从而预测新的未来航迹的目的。其目标是实现空域的灵活使用、动态的航迹管理、机场场面运行的有效监控、飞行和空中交通管制服务的无缝交互等，提高了在高密度，高复杂空域航空器预测航迹的准确性，以及空域和机场资源的利用率与安全性。关键词：计算机航路语言； 安全飞行Abstract With the rapid development of civil aviation, air traffic is becoming more and more crowded.How to improve the rate of use of

6、 airspace, the airport has become particularly important,his paper explains computer words to Generating command and communication to the environment and the aileron intention This method can be compared to the traditional language communication more efficient, accurate，and decrease deviation which

7、human-being brings，and improve ATM system and the utilization rate of the airspace Currently the communication between ATC and pilot in command rely on talk to knows the aileron intention. The quality of communication apparatus and the misunderstanding of talk will cause some hidden danger which wil

8、l influence safety flight.To slove this problem, a new language which named aircraft Intent Description Language to make the aileron intention Specification for accurate to make the information share between different aileron and tower.In the actual practice,people can get information from the actua

9、l aileron and make decision from the computer language so that the understanding of talking and the quality of the equipment. For this method, the ATM system efficiency and airspace utilization will both improve. This passage will use AIDL language to airline language, with visualization ground-air

10、way to discuss how to use standard AIDL method to establish aileron intention message, decrease the probability of tradition way which will cause the bad equipment and misunderstanding of talking.to share aileron intention. In the base of IAIDL language share are which involved environment and ailer

11、on intention. This language put the intention into group and found a language to match the word to AIDL. With the instruct issue to make a new method to increase the airspace coefficient of utilization .Key Words: Computerlanguagecourse; Safety fight目 录摘 要IAbstractII第1章 绪论11.1 论文研究的背景11.2 AIDL语言的研究现

12、状及发展情况31.3 AIDL语言的应用领域31.4 本文主要内容3第2章 分析空管中的指令与意图52.1 指令意义52.2 指令类型以及间隔52.2.1 约束型52.2.2 构形型52.2.3 操纵型52.2.4 目标型52.3 信息意图的意义52.4 航空器意图6第3章 形式语言73.1 形式语言的文法73.2 形式语言的文法分类83.3 本章小结9第4章 AIDL语言文法114.1 AIDL描述语言114.2 AIDL字母表114.2.1 指令命名124.2.2 指令特征124.3 本章小结13第5章 AIDL语言的应用145.1 AIDL在航迹预测方面的应用145.2 AIDL在进近通

13、讯的作用14第6章 结论16参考文献17致 谢19附录A：外文翻译资料20附录B：外文翻译资料译文部分26第1章 绪论1.1 论文研究的背景2012年，在世界经济不景气的情况下，我国民航主要运输指标保持平稳较快增长。2012年，全行业完成运输总周转量610.32亿吨公里，比2011年增加32.88亿吨公里，增长5.7%，其中旅客周转量446.43亿吨公里，比2011年增加42.90亿吨公里，增长10.6%；货邮周转量163.89亿吨公里，比2011年减少10.02亿吨公里，减少5.8%。2013年1-11月，我国民航完成运输总周转量616.0亿吨公里，比2012年同比增长10.3%。其中旅客周

14、转量51984912.2万人公里，比2012年同比增长12.7%；货邮周转量1538097.7万吨公里，比2012年同比增长3%。随着中国民用航空交通运的快速发展以及流量的快速增加，空中交通管理以及空域的利用率制约着空中流量，航班的延误状况非常严重，需求与服务矛盾日益突出，目前中国民航发展的瓶颈有一部分是空中交通管理ATM(Air Traffic Management)。空中交通管理系统一直致力于提高安全系数以及在安全保障安全系数的基础上提高系统容量。由于环境等因素的存在，航空器的飞行的每次飞行不可能完全按照按照既定的飞行计划执行，空中交通系统的状态仍然是按照飞行员与管制员通话进行信息交流来确

15、定航空器意图，通信设备的好坏以及语言的不确定造成的歧义都会对飞行造成隐患。语言交流信息的不确定性，给飞行造成极大的隐患。未来中国民用航空的发展趋势是依靠空中与地面的自动化设施捕捉当时的动态，进而掌握航空器的运行提供交流与协作。所以改变固有的传统信息交流方式，通过地面设备与空中设备进行合作来实现航空器意图的交换，从而进行信息交流与指令传输，从而对航空器的状态以及意图进行实时的了解进行相互协作以及指令的发布。这样做的好处就是可以极大地避免由于环境原因以及传统语音通信的模糊不清等原因所造成的航空器飞行冲突，指令发布过慢等等，进而提高单位时间内航空器的效率以及空域使用率，保证安全高效的飞行。飞行意图的

16、 各种信息包含了航空器重要运动状态信息，以及飞行实时环境因素等等，这一切都为为新一代ATM的研究提供了新的发展方向提供的新思路。随着现有星基导航设备的不断使用，通信设施的不断完善，未来航空器在飞行中的自由程度将大大提高，从而使得将航空器飞行中的意图信息的共享成为可能2。传统的地面与空中之间的交流主要通过航空器过前一个报告点的时间、位置和速度来推断航空器当前的位置，或通过雷达探测到航空器当前的位置、速度、高度，但不能动态的实时的获得航空器的飞行意图。基于意图信息的共享是通过地面与空中实时的共享航空器运行的意图信息从而获取航空器当前状态，并且通过飞行员与飞行员之间，飞行员与管制员之间意图信息的交换

17、与共享，再加上计算机系统的处理，不仅能获取航空器当前的准确位置还能动态的掌握航空器的未来飞行意图。极大地避免可能存在的各种原因造成的航空器之间可能存在的航迹冲突，并确保航空器的安全间隔，进而提高ATM系统的安全性与空域利用率。传统语音通话转换为AIDL电子信息传输成为提高飞行安全的有效方法，不断的受到普遍关注。研究表明，现在和未来的空中交通管理系统可以通过减少语音通话所产生的歧义进行修整从而保证空域安全以及流量要求。给当前空域使用的人提供便捷的服务也正是空中交通管理系统的目标，为了用有效的方法去完成这个目标，现在可以通过使用现代化的设备来满足空中交通管制的要求。1、1995年MITRE公司的高

18、级航空系统开发中心(CAASD)在开发一个原型系统来确定“自由飞行”的系统需求，在该原型系统中使用管制意图信息作为一项很重要的数据来源，并通过ADS-B/GPS数据链共享该数据，进而研究了该原型系统的其他方面的需求14。2、1997年美国加得福尼亚第36届决策与控制会议上，文章不确定的意图信息在冲突探测与解决中的应用15将ATM中的意图信息分为直接意图信息和隐含意图信息，分析了在航迹冲突探测与解决过程中，意图信息的精确度对于飞行决策者所产生的影响。3、2000年，在美国大西洋城的FAA William J Hughes研究中心召开的关于“分享意图信息和航空器意图数据”的专业交流会议(TIM)上

19、对意图信息的定义达成一致，即“航空器在未来时间段内直到目的地的四维航迹16”。4、美国NASA里有一项关于“改进的航空运输技术计划” 重要的研究，美国科学院给予了高度关注。该研究被描述为分布式地空交通管理。美国NASA已经将分布式地空交通管理扩展为一个高水平的操作概念，包括15个要素的分布子树，其中意图概念要素将被作为一个重点项目进行更加深入的研究。在该概念要素里，被指定为“具备部分自主能力”的航空器的飞行员有权力按自己的意愿执行操作并生成新的航迹，从而满足个人，公司或ATM系统的目标。5、2001年，美国国家空域实验室，在进行航迹冲突分析中用到了航空器意图信息，实验采用蒙特卡罗仿真方法研究加

20、入飞行意图的航迹冲突探测，仿真结果显示运用该探测方法可以将航迹冲突探测的预警时间提前20分钟，而且大大提高了航迹冲突探测成功率17。6、2004年，美国航空航天局埃姆斯研究中心的一项研究表明，在空中飞行员希望能够实时动态的获取与之可能存在冲突的航空器的意图信息，飞行管理系统数据库是这些意图信息的来源。研究表明，交替地向飞行机组成员提供这三种类型的信息：飞行控制面板数据、状态数据、飞行管理系统数据。航空器机组成员运用语音通信设备与其他航空器直接进行通信，从而交流意图信息或协商解决问题。7、2005年，EUROCONTROL与NLR的“INTENT project”18提出了基于意图信息的空中交通

21、管制的整体结构。但没有给出具体的运算方法。NASA的空中交通运行实验室针对意图信息的应用方式，目前主要还在实验验证阶段，并没有完全将其应用到实际的ATM中。8、2007年，Javier Lovera Yepes，Inseok Hwang用混合估算算法进行基于意图信息的航迹预测19，结果表明采用的基于意图信息的混合估算算法能够实时的获取精确的航空器意图以及进行轨迹预测，能够满足空中交通管理系统中航空器的当前和未来的运行控制。9、2008年，美国新一代空中交通运输系统NextGen20是一项巨大的系统工程，能通过实时信息共享的网络技术进行自我更新和自我调整，构建一个可升级的灵活的航空运输系统，以满

22、足市场需求并为未来的变革提供路径。NextGen通过改进航空器运行方式，注重航空器综合性能，以改进航空器运行安全、扩大容量、提高空域效率、提升运行保障能力。1.2 AIDL语言的研究现状及发展情况AIDL是一种用严谨复杂的方式描述交流航空器意图的标准语言，航空器意图清晰的描述出了航空器在一定时间内事如何工作的。AIDL语言的目的就是为了以一种正式的结构化的方法实现地空之间航空器意图信息的共享以及通信交流。 外国学者Miguel.A首先提出了一种计算机语言AIDL（Aircraft Intent Description Language）来实现意图信息的标准化传输，可以确保地面和空中应用实施的各

23、类自动化系统之间实现互操作。相比较国外研究，结合我国新一代民航运输系统，国内关于AIDL语言处于初始阶段发展阶段，1.3 AIDL语言的应用领域随着全球民航产业的发展以及空中客流量的日益增多，空中交通日益吃肠滑，随着越来越多的航空企业要求提高运行效率，以及机场的日渐繁忙，拥挤。建立一种新的运行方式使得机场区域的空域使用率以及管理效率提高变得越来越关键。本文的问题解决出发点是设置一种更为严禁复杂的计算机语言来描述当时环境以及航空器意图使得飞行员与管制员的交流方式不再受传统通信设备的好坏以及语言的歧义误差而产生安全飞行的隐患。这种航空器意图语言描述的一项基础技术就是AIDL语言的开发。1.4 本文

24、主要内容本文主要对航空器意图描述语言（AIDL：Aircraft Intent Description Language）进行研究。意图信息必须跟根据环境航空器意图进行指令的发布并识别，航空器飞行中相应的指令与意图也要用不同的字符表示。AIDL语言设定同计算机一样也有要有字母表，以及对应于字母表的词汇规则与文法规则。利用AIDL的文法，对当时的环境意图对应字符，并通过文法规则生成句子通过确定的有限状态自动机（DFA）实现，DFA识别字符的过程就是航空器的运动状态根据发布指令改变的过程。第2章 分析空管中的指令与意图2.1 指令意义空管的指令意义是引导航空器改变飞行状态，分为瞬时指令和持续指令。

25、瞬时指令是指即时执行且有明确时间点，比如打开襟翼扰流板等，如果指令是一个时间段就是持续指令比如爬升时保持航向310度至3000FT就是持续指令。2.2 指令类型以及间隔指令类型分为四种，约束构型操纵型构形型以及目标型。指令发出间隔，就是指令发出的时间间隔。对于瞬时指令来说，指令发出间隔就是发出指令的时刻。不同指令的发出间隔可能会重叠，也就是说，可能会同时发出不同的指令。2.2.1 约束型约束型指令是通过对目标的某个约束方程给出自由度来限制航空器的运动。指令执行间隔要么直接通过给定间隔的时长来给定，要么间接地通过结束条件来给定。比如，对航空器发出保持高度FL210或者保持速度爬升直至某一高度等等

26、2.2.2 构形型该指令瞬时发出有明确的时间点对航空器限制，比如调换频率，收放起落架。2.2.3 操纵型这类指令发出主要为了短时间对航空器状态进行改变比如转弯刹车等2.2.4 目标型目标飞行是一个瞬时指令，执行的时间长度为完成结束条件，比如机场繁忙时需要飞机在机场上空盘旋直至管制员发出指令。2.3 信息意图的意义意图，就是对于希望达到目的的实时方法。意图是由信息加工而成的，意图的发布是根据实时信息以及目的而成。2000年，“分享意图信息和航空器意图数据”的专业交流会议(TIM)里对意图信息定义达成一致，即“用四维影像展示未来时间段内航空器直到目的地的航迹。这个航迹主要受到航空器的性能、外界大气

27、环境、地形、空中交通管制等多因素限制。意图信息是通过航空器机载飞行管理系统计算出来并发布给地面和空中的相关通信设备的飞行信息，也称为航空器意图信息。”该定义成立的前提是，目前地面和空中都有可供支持这种操作模式的基础设施，那么未来的ATM有望出现一种新的不同于目前的航空器操作模式。目前的空中交通管理系统，航空器的意图还是依靠飞行员与管制员通过语音进行交流协商。将来空中与地面之间的自动化设备直接进行内部合作，从而极大地简化了飞行员与管制员之间的沟通，从而提高空中交通管理系统的整体性能。未来航空发展肯定是以人为中心的自动化操作，仅仅对航空器监视是不能产生意图信息的，只有人作为主体才能产生意图信息，通

28、过意图信息与已知条件来推测航空器未来位置。空管中意图信息通常包括飞行计划、管制员指令或许可、飞行员操作等。根据意图信息的表达含义与来源的不同，我们把空中交通管理中的意图信息主要分为飞行意图、管制意图和签派意图三类。2.4 航空器意图航空器意图是描述飞行员在操纵航空器时从现在到将来时间对航空器所进行的操作意向，通过直接操纵航空器按照某个航迹飞行来表达飞行意图。对于其它航空器或管制员来说，如果确定了某个特定的航空器飞行意图信息，那么就可以预测该航空器未来的飞行轨迹。飞行员意图作为意图信息，传递给其他航空器飞行员或管制员，通过当前航空器的位置和速度预测该航空器在将来时间段内最可能的飞行轨迹或飞行区域

29、。目前的ATM系统为商用航空器的飞行制定了飞行程序，并且这些飞行程序是以飞行员意图直接定义的。例如，某个航空器的巡航飞行由该航空器的意图航向、意图高度和意图巡航速度决定。这些信息都包括在航空器此次飞行的飞行计划里。然而，飞行计划在航空器解决航迹冲突期间不能描述航空器的具体操作，如果我们需要实时的掌握航空器的运行状态，那么就需要实时的确定航空器的飞行意图信息。如果允许某个航空器根据实际情况实时的决定它的飞行计划，飞行意图就需要包括所有有关飞行程序的信息。如果没有这些意图信息就允许航空器任意飞行，航迹冲突时很难避免的。所以实时准确的飞行意图对于保证航空器安全飞行是很重要的。第3章 形式语言3.1

30、形式语言的文法文法也叫做语法，是定义形式语言的通用方法，通过文法来确定字母表中的那些字符串可以级联成字符串。文法规则也叫产生式，它通过代替机制说明如何产生字符串。下面说明这种代替机制是怎么使用的，字母表中的字符级联的字符串包括终极符与无终极符，其中无终极符可以与其他无终极符或终极符相连接。产生式就是确保终极符或无终极符去代替特定的无终极符。通过运用产生式的这种代替机制，我们会发现字符串里最终只有终极符，所得到的这些只有终极符的字符串就属于该形式语言。形式语言的任何字符串都可以通过语法的产生式得到。对于一类语言，可以在字母表上按照一定的规则，根据语言的结构特点，定义一个文法（语法）。通过文法作为

31、相应语言的有穷描述不仅可以描述出语言的结构特征，而且还可以产生这个语言的所有句子。下面给出文法的形式定义。定义3-12 文法（grammar）G是一个四元组30：G=（V，T，S，P）其中，V变量（variable）的非空有穷集。错误！未找到引用源。V，A叫做一个语法变量（syntactical variable）也可以叫做非终极符号（nonterminal）。T终极符（terminal）的非空有穷集。aT，a叫做终极符。由于V中变量表示语法范畴，T中的字符是语言的句子中出现的字符，所以，有VT=。P产生式（production）的非空有穷集合。P中的元素都有形式，称为产生式，读作定义为。其中

32、错误！未找到引用源。VT）+，且中至少有V中一个元素出现。错误！未找到引用源。（VT）*。称为产生式的左部，称为产生式的右部。SS错误！未找到引用源。，文法G的开始符号（start symbol）。文法的形式定义实际上给出的是语言描述的一种模型。定义形式语言文法的最初目的是通过文法定义语言，那么就要寻找出文法、语法变量对应的集合与语言之间的关系。下面给出推导与归约的定义。定义3-2 设G=（V，T，S，P）是一个文法，如果错误！未找到引用源。，错误！未找到引用源。V错误！未找到引用源。T）*，则称错误！未找到引用源。在G中直接推到出，记作错误！未找到引用源。错误！未找到引用源。读作错误！未找到

33、引用源。在文法G中直接推导出。当不特别强调推导的直接性时，“直接推导”可以简称为推导，也可以叫做派生31。与之相对应，也可以称在文法G中直接归约成错误！未找到引用源。同样地，在不特别强调归约的直接性时，“直接归约”可以简称为归约。可以看出，错误！未找到引用源。是错误！未找到引用源。V错误！未找到引用源。T）*上的二元关系，那么按照二元关系合成的意义，有 错误！未找到引用源。表示错误！未找到引用源。在G中经过n步推导出，在G中经过n步归约成错误！未找到引用源。即存在错误！未找到引用源。1错误！未找到引用源。2，错误！未找到引用源。3，错误！未找到引用源。VT）*，使得错误！未找到引用源。1，错误

34、！未找到引用源。1错误！未找到引用源。2，错误！未找到引用源。当n=0时，有错误！未找到引用源。即错误！未找到引用源。错误！未找到引用源。错误！未找到引用源。表示在G中经过至少一步推导出，在G中经过至少一步归约成错误！未找到引用源。 错误！未找到引用源。表示在G中经过若干步推导出，在G中经过若干步归约成错误！未找到引用源。定义3-3 设文法G=（V，T，S，P），则称L(G)=错误！未找到引用源。为文法G产生的语言。错误！未找到引用源。L（G），错误！未找到引用源。称为G产生的一个句子。定义3-4 设文法G=（V，T，S，P），对于错误！未找到引用源。，如果S错误！未找到引用源。，则称错误！未

35、找到引用源。是G产生的一个句型。对于任意文法G=（V，T，S，P），G产生的句子和句型的区别在于句子错误！未找到引用源。，而句型错误！未找到引用源。这就是说：句子错误！未找到引用源。是从S开始，在文法G中可以推导出来的终极符号行，句子是不包含语法变量。句型错误！未找到引用源。是从S开始，在文法G中可以推导出来的符号行，句型则可能包含语法变量。所以，句子一定是句型，而句型则不一定是句子。3.2 形式语言的文法分类 定义3-5 设文法G=(V，T，P，S)，则(1) G叫做0型文法(type 0 grammar)或短语结构文法.对应地，L(G)叫做0型语言或短语结构语言。(2) 如果对于错误！未找

36、到引用源。错误！未找到引用源。，均有|成立，则称G为1型文法(type l grammar)或上下文有关文法(context sensitive grammar)。对应地，L(G)叫做1型语言或上下文有关语言。(3) 如果对于错误！未找到引用源。错误！未找到引用源。均有|，并且a错误！未找到引用源。V成立，则称G为2型文法(type 2 grammar)或上下文无关文法(context free grammar)。对应地，L(G)叫做2型语言或上下文无关语言.(4)如果对于错误！未找到引用源。错误！未找到引用源。均具有形式AAB其中，A，B错误！未找到引用源。错误！未找到引用源。+，则称G为3

37、型文法(type 3 grammar)或正则文法（regular grammar，RG）或者正规文法。对应地，L（G）叫做3型语言，也可叫做正则语言或者正规语言（regular language，RL）。定义3-6 设G =（V，T，S，P）。如果对于错误！未找到引用源。错误！未找到引用源。，都具有下面的形式：A错误！未找到引用源。A错误！未找到引用源。Bx其中，A，B错误！未找到引用源。，x错误！未找到引用源。，则称G为线性文法。对应于线性文法G的语言L（G）叫做线性语言。定义3-7 设G =（V，T，S，P）。如果对于错误！未找到引用源。错误！未找到引用源。，都具有下面的形式：A错误！未找

38、到引用源。A错误！未找到引用源。B其中，A，B错误！未找到引用源。，x错误！未找到引用源。，则称G为右线性文法。对应于线性文法G的语言L（G）叫做右线性语言。定义3-8 设G =（V，T，S，P）。如果对于错误！未找到引用源。错误！未找到引用源。，都具有下面的形式：A错误！未找到引用源。A错误！未找到引用源。3.3 本章小结文法也叫做语法，是定义形式语言的通用方法，通过文法来确定字母表中的那些字符串可以级联成字符串。文法规则也叫产生式，它通过代替机制说明如何产生字符串。下面说明这种代替机制是怎么使用的，字母表中的字符级联的字符串包括终极符与无终极符，其中无终极符可以与其他无终极符或终极符相连接

39、。产生式就是确保终极符或无终极符去代替特定的无终极符。通过运用产生式的这种代替机制，我们会发现字符串里最终只有终极符，所得到的这些只有终极符的字符串就属于该形式语言。形式语言的任何字符串都可以通过语法的产生式得到。对于一类语言，可以在字母表上按照一定的规则，根据语言的结构特点，定义一个文法（语法）。通过文法作为相应语言的有穷描述不仅可以描述出语言的结构特征，而且还可以产生这个语言的所有句子。第4章 AIDL语言文法4.1 AIDL描述语言AIDL语言用固定字符和文法根据当时的航空器的状态意图做出指令，能够清准确清晰的发出指令引导航空器做出动作。以实现飞行员与管制员的信息交流4.2 AIDL字母

40、表AIDL字母表有32个指令，每一个指令都代表一个基本命令和飞行员直接操纵航空器的基本单元。这些指令在AIDL字母表中呈现出来，如表4.1所示。表4.1 AIDL的指令编号编码英文指令中文含义1STSet throttle设置油门2TLThrottle law油门规则3HTHold throttle保持油门4OLTOpen-loop throttle自由控制油门5SBAset bank angle设置坡度角6BALBank angle law坡度角规律7HBAHold bank angle保持坡度角8 OLBOpen-loop bank angle自由控制坡度角9SLSpeed law速度规则

41、10HSHold speed保持速度11SPASet path angle设置航路角12PALPath angle law航路角规则13HPAHold path angle保持航路角14CLCourse law航线规则15HCHold course保持航线16ALAltitude law高度规则17HAHold altitude保持高度18HSLHorizontal speed law水平速度规则19HHSHold horizontal speed保持水平速度20VSLVertical speed law垂直速度规则21HVSHold vertical speed保持垂直速度22THPTrac

42、k horizontal position航迹水平位置23TVPTrack vertical position航迹垂直位置24SHLSet High Lift设置增升装置25 HLL High lift devices选择增升装置的设备26HHLhold High lift保持增升装置27SSBSet Speed brake设置减速板28SBLSpeed brake law减速板规则29HSBHold speed brake保持减速板 30OLSBOpen-loop speed brake自由控制减速板31SLGSet landing gear设置起落架32HLGHold landing ge

43、ar保持起落架4.2.1 指令命名对于AIDL字母表中的指令的命名遵循特定的惯例，下面给出指令命名分别遵循的惯例：l Set类型指令：设置令，控制航空器的元件，设置航空器状态，例如从飞出机场进去管制区域需要设置频率，这个指令作用于飞机的频率段转换。又例如放下或收起起落架位置l Law类型指令：根据当初变量进行改变调整的量，比如速度高度航路角等随风向温度气压等量改变指令的量l Hold类型指令：保持量，保持量，比如五边阶段需要飞机保持的速度，高度等等l Open-loop类型指令：、不固定型指令，例如resume all navigation，飞机即将离开管制区域按照固定航迹飞行管制员的命令，不

44、需要按照之前管制区域内的飞行角度从而达到飞行员或者管制员所要求的飞行目的。l Track类型指令：航路引导命令，航空器按照预先的设置的航线目标位置点的坐标引导进入就可以与航校矫正4.2.2 指令特征每个指令都有三个主要特征：效果，执行间隔和意义。指令的效果是这个对航空器产生的影响；指令的执行间隔是指令作用在航空器运动过程中的时间，指令的意义是指指令本身固有的目的，它与指令捕获的命令、导航模式或者操纵输入的操作目的有关。例如，指令HA就是保持高度的意思。4.3 本章小结AIDL作为一种计算机语言工具，将航空器飞行过程中的相关操作通过AIDL句子来描述，这些句子按照AIDL文法生成，从而保证句子的

45、有效性与合法性。基于DFA识别AIDL句子，从而自动生成航空器意图信息，并将其传输到地面或空中，地面接收航空器意图信息主要便于管制员确定航空器运行，空中接收主要便于临近空域的其他航空器安全飞行。这个过程体现了基于DFA使用AIDL的航空器意图信息的交流与共享。第5章 AIDL语言的应用5.1 AIDL在航迹预测方面的应用 基于地空技术的实时交换技术，AIDL可以将影响航路的不确定因素都包括在内建立相应的AIDL航迹预算法，可以进行多用户沟通共享空对空空对地的信息交流，通过仿真计算模型有效地实现轨迹的交互以及空余利用率。如图5-1 图5-1 航迹预测的应用5.2 AIDL在进近通讯的作用 AID

46、L语言可以通过改善通信方式提高飞机在进近着陆阶段安全系数，使得提高机场的使用率以及机场管制区域的空域利用率大大提升。管制员同飞行员之间主要是通过话音进行通信，通信设备的好坏以及信号的强弱会直接影响到通信传输的准确程度，信息传输的不准确，将给飞行器的运行安全造成极大的威胁。AIDL语言可以根据实时环境因素发出指令，比传统的语言通话更快捷，准确，减少人的音速产生的误差，可以极大的提高飞机在进近以及着陆阶段的安全性以及稳定性。如图5-2图5-2 运用AIDL进行飞行员与管制员之间的通话第6章 结论开发研究AIDL语言可以通过改善通信方式提高飞机在进近着陆阶段安全系数，使得提高机场的使用率以及机场管制区域的空域利用率大大提升。管制员同飞行员之间主要是通过话音进行通信，通信设备的好坏以及信号的强弱会直接影响到通信