摘要
随着全球航空运输业的快速增长，航空尾气排放造成的污染已引起各国政府和ICAO组织的高度关注。实际上，尾气污染物的排放量和轨迹是可以通过ADS-B数据间接获得的。如何基于ADS-B数据构建航程气体污染模型是初步估算航程气体污染物排放量的关键因素。 本文主要研究了飞机ADS-B技术原理，包括ADS-B系统的硬件构成及其ADS-B协议栈结构;ADS-B数据流解码出呼号、位置和速度等信息的方法;航迹重建过程中的数据清洗和插值方法;航程污染物排放分布模型的构建及应用。本文首先提出基于飞机翼展宽度和ADS-B数据流相结合的航迹管道模型，其次参考大量的飞行数据对航程的飞行阶段提出了滑行，爬升，巡航和下降四阶段划分标准，接着建立了飞机在短程、中程和长程中不同阶段燃油与主要气体污染物CO2、SOx、CO、HC、NOx和PM的关系，进而形成了航程污染物排放分布模型。 结合ADS-B数据包中的数据信息，本文采用仿真的方法实现了短程、中程和长程航程管道模型的展示，对航程不同阶段多种气体污染物的分布及其排放量进行了模拟仿真，结合顺义国际机场多日的航班起降量模拟了机场不同气体污染物对当地环境的影响。最后，该研究还提出了减排的方法和措施。 仿真效果表明，本文提出的航程污染物排放分布模型能在一定程度上模拟出飞机在不同阶段的气体污染物排放量，构建了基于ADS-B数据用于初步估算航程气体污染物排放量的模型。
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