机载防撞系统在世界航空运输安全领域中具有重要的作用,对该系统的推广可以保护乘客的生命安全。随着我国航空行业的发展,对于机载防撞系统的研究需求也随之增加,由于之前TCAS(TrafficCollisionAvoidanceSystems)防撞逻辑中存在许多启发式条件和彼此耦合的参数,伴随着航空环境的变化和相关技术的快速发展,TCAS的更新和修改成本很大并且可能会造成新的问题。所以新一代的ACASX(AirborneCollisionAvoidanceSystemsX)的设计过程中使用了基于马尔科夫决策过程(MarkovDecisionProcess,MDP)的防撞逻辑,在面对不同的情况时,改变与之相对应的防撞模型,调整需要的性能指标,就可以实现要求的功能,符合当下快速开发和迭代的技术要求,可以实现航空安全领域的需要,本文完成的研究内容如下:首先主要研究了新一代的机载防撞系统ACASX的TRM(ThreatResolutionModule)模块中防撞逻辑的实现,对垂直空间上防撞逻辑模块的设计方法进行了介绍和分析。为了使用MDP解决防撞问题,需要将本机与入侵机的动态模型变换成离散转移模型,讨论了状态空间、动作集、动态模型和代价函数,其中着重对代价函数进行了研究和扩展,并通过动态规划算法求解得到离线代价表,然后对该表进行了一系列的可视化、安全分析以及性能评估。其次将TRM的防撞逻辑进行推广,添加水平空间。将本机与入侵机的冲突问题进行分解,利用计算垂直方向上的离线代价表同样的方法求得水平方向上的概率表。在相遇仿真中,使用垂直代价表与概率表进行联合计算,即时查找到此刻的最小代价动作,判断最优决策,并通过可视化分析、防撞轨迹、安全曲线等方法进行了对于TRM模块功能的实现分析。最后,研究了在线代价的解决策略。解决了离线逻辑代价表的一些缺失功能和没有考虑到的情况,通过可视化展现了各种在线代价的使用情况,主要研究了高度抑制代价、咨询选择和重启代价以及初始化代价的作用,并且对于离线代价和添加在线代价后的情况进行仿真性能对比。