报告题目：航路规划

报告人：姚正安 教授（中山大学）

报告时间：2020年11月4日（星期三）上午10：00-11：00

报告地点：大黑楼A1410

校内联系人：柳振鑫

报告摘要：航路规划涉及大规模复杂动态图的数学建模及分布式计算是科技部征集的一项变革性技术关键科学问题。我国的航路规划系统被欧美供应商垄断，长期没有国产代替产品，一旦断供或限制服务将对民航产业产生巨大危害。我国目前运营的客货运输飞机主要来自美国波音公司和欧洲空客公司，相关配套的航电系统、飞行控制系统、航行情报信息等也来源于国外，造成国内航空公司长期依赖国外系统提供商，再加上航路规划需要兼顾安全、油耗、时间、成本等关键指标，涉及到气温、气压、密度、风速、风向、坐标、飞机基础性能、飞行行为动力学因素，以及航路天气、云层、起飞、目标、备降机场状态、航空管制、突发事件等随机性因素，涉及复杂系统数学模型和优化计算方法，国外提供的系统仅有输入输出，中间处理类似黑匣子，模型、算法、逻辑无从知晓，相关研究在国内尚属空白。飞机飞行航路的规划需要充分考虑恶劣天气、自然灾害、航空管制、突发事件等随机扰动因素，同时还需考虑气象数据、动力学因素（气温、气压、密度、风速、风向、风切变、飞机性能、地球自转、季候风）、火山灰、积雨云、国际政策、收费、油价、天空开放信息、高度变化等随机扰动因素。这是一个带有随机约束条件的非线性最优化（目标函数和约束条件都是非线性）动态规划问题，建模和计算过程中都会遇到极大量的文本规则和各种格式的数据，这需要建立统一标准结构形式的数据输出模式和构建带有随机扰动的大规模动态规划模型，进一步研究随机扰动的影响能力（范围和程度），航路规划和优化是核心技术基础，将突破国内航空业的“卡脖子”技术，掌握基本原理，实现自主可控，提升我国民航的国际竞争力。

航路规划技术能力制约着航班运行安全和效率，影响飞行距离、飞行时间、燃油消耗和碳排放，尤其在国际远程航线影响更为显著。航路规划是指在航班起飞前，基于复杂约束条件从起飞机场到目标机场的航迹规划。研制航路规划系统，优化应用中的大规模计算符合我国民航强国战略，在行业关键应用领域提升自主创新能力，降低国外产品依赖，提升我国产业安全壁垒。增强中国民航企业利润水平的国际竞争力，增强制定国际民航规则标准的主导权和话语权，培育引领国际民航业发展的创新能力。

报告人简介：

姚正安，男，博士、教授、博士生导师。广东省数学会理事长，中国数学会常务理事，国家教材委员会委员，省科协常委。中山大学数学学院前院长。南粤优秀教师，宝钢优秀教师。国家重大研究计划指导专家。科技部 973项目骨干成员。《应用泛函分析》、《纯粹数学与应用数学》编委。广东省科技进步二等奖获得者。广东省教学成果一等奖（排第二）、国家教学成果二等奖（排第二）获得者。现主持国家自科基金重点、面上项目各一项。主持或参加的已结题纵横向项目30多项，著书一部，国内外发表论文两百多篇。主要从事流体力学、信息安全，图像处理，数据分析的研究。特别在电信和移动数据的分析和挖掘等中做过一系列好的工作。