空管系统建模与仿真课程大作业要求
一、基本要求
1.每位同学必须独立完成1个实验，并撰写实验报告；
2.提交时间：2017年6月22日；
3.递交方式：以班为单位，提交到空管楼A-407房间。
4.递交内容：分为纸质版和电子版，其中纸质版格式参见附件；电子版为实验报告、所有源代码及数据，可将相关的m文件压缩成1个文件。每名同学建立一个文件夹，文件夹名为学号+姓名+题目。M文件的名称要能够编译执行。
【注：文件只限以下格式： *.zip, *.rar, *.m, *.fig几种，其他格式不接收】。
5.实验报告双面打印，尽量用较薄些的打印纸。
6.对题意不清，或要求不明，可咨询教师，136********
matlab.mat二、实验题目
实验1 基于航迹数据统计航向、距离（100分）
根据给定的航迹数据，利用所学的getheading函数，统计飞行过程中的航向变化，并计算该轨迹的飞行距离。
实验内容：
（1）完善getheading函数，输入为两个航迹点，输出为航向和距离；（2）绘制飞行轨迹3维图（用恰当形式给予生动表现），航向（取整）随时间变化的曲线图；
（3）完成主程序，包括航迹数据载入、读取、函数调用，画图和距离输出.
实验2：飞机降落排序 (100分)
某机场一条跑道，仅用于航班到达，其进场航班信息如表1：
表1 航班到达信息表
为保证航班的运行安全，每两架进场航班之间必须满足尾流间隔的最小时间间隔，如表2：
表2 飞机尾随安全间隔表
实验内容：
（1）在表2的尾随间隔条件下，按照先到先服务的排序原则，计算每一航班的约束到达时间。（注意时间的转换）
（2）根据每架飞机的预计到达时间和约束到达时间，计算各航班的预计延误时间和平均延误时间。
（3）编程画出各航班timeline图，以长方形的框表示。框图的开始坐标为约束到达时刻，长度为该航班与其后续航班的时间间隔（rectangle）。
实验3：飞机与障碍物相撞分析 (100分)
给定一个障碍物（例如高山）的位置及高度，航空器当前位置及速度，航空器保持表速不变进近，判断航空器在下降过程中是否会与障碍物发生碰撞，如图1所示。
图1 飞机进近着陆示意图
机场跑道位置为原点（0，0）；障碍物在横轴的坐标范围为[1100,1200]米，高度为70米，障碍物的厚度不考虑；航空器初始表速度150 knots，距离机场跑道距离10000米，初始高度520米。气象条件：无风，地面大气条件为ISA标准气象条件。
实验内容：
（1）按照下滑角度3o计算，要求调用CAS2TAS函数，求1分钟后，航空器距离机场跑道的水平位置及高度？
（2）按照下滑角度3o计算，采用步进法计算航空器轨迹；
（3）按照下滑角度3o计算：在下滑过程中与障碍物是否相撞？若相撞在多少分钟后会相撞？
（4）以距离跑道距离为横坐标，高度为纵坐标，绘制下滑轨迹、障碍物的2维图。
实验4：航空公司确定飞行距离最短的航班串 (100分)
一个基地设在亚特兰大的货运公司要确定总飞行距离最短的航班串，这些航班必须飞遍其航线网络中的所有城市，条件是各航班串必须起始并结束于亚特兰大机场。该航空公司航线网络中的城市名和它们之间的距离见表3。
表3 城市间距离表 ATL ORD CVG HOU LAX MON JFK ATL 702 454 842 2396 1196 864 ORD 324 1093 2136 764 845 CVG 1137 2180 798 664 HOU 1616 1857 1706 LAX 2900 2844 MON 396 JFK
注：单位公里
实验内容：
（1） 目标函数的数学模型？(,min
ij ij i j N
c x ∈∑，本题中城市元素N =7)
参数c ij 为城市i 到城市j 的距离；x ij 为决策变量：
10
ij j i x ?=??如果城市在城市之后否
（2）约束条件的数学模型？
①保证飞机飞抵一个城市后还有后续航班。每个城市i 之后只有1个城市j 。(1,1,2, (i)
j N
x i N ∈==∑)
②每个城市j 只能飞抵1次。(1,1,2,...,ij i N
x j N ∈==∑)
（3）应用matlab 中整数规划工具箱，求解数学模型，给出遍历城市的顺序，计算总距离。
（4）或者采用你能想到的任何方法进行建模求解。（perms）
实验5：航空公司航线网络中的最短路径问题（100分)
某航空公司的航线网络如图2所示，结点代表城市，弧代表航线。结点数字代表城市编号，弧旁标注的数字代表航线的耗时（分钟）。结点1为起点，结点10为终点，求从起点到终点的最短路径。
图2 标有飞行时间的城市对航线网络
实验内容：
（1）采用除了老师讲过的方法之外的任何方法，编程求解；
（2）计算算法运行时间；
中国民航大学
空管系统建模与仿真
实验报告
实验名称：XXXXX
姓名：XXX
学号：XXX
学期：2016-2017（2）
2017年06月XX日
一、问题描述（10分）
阐述本实验需要解决什么样的实际问题；
二、问题建模（20分）
实际问题抽象为模型，包括数学模型，数学公式用公式编辑器书写。三、仿真计算（20分）
1）绘制程序流程图，写明编程过程，即第一步做XX、第二步做XX……； 2）包含多少个M函数文件。每个M文件的函数名称和用途。
四、结果分析（20分）
1）运行程序后的界面；
2）对结果的分析；
3）实验过程中的体会。
五、源程序清单（20分）
要包含足够的注释，代码规范。（不超过3页）
六、创新点（10分）
鼓励创新。如果你有好的解决问题方法，或者好的表现形式，在此说明。
附：个人联系方式【一定仔细填写，如果作业有问题，老师会通过以下方式联系大家】
手机：
邮箱：
纸质报告，双面打印，普通厚度的纸，有必要的图片可以彩打。
评分标准：
1.报告符合实验报告要求，语言文字通顺，说理性强；
2.程序完整，注释清楚，代码规范；
3.结果正确；
4.创新性；
5.杜绝抄袭。如果2份报告中相同内容超过50%，这2份报告均按照0分计算。