避免死锁并不够：封锁飞机问题的分析与解决

本文致力于对一种在飞机会遇中称为封锁模式的病态现象进行分析与解决。随着飞机系统自主性的增加，可以观察到在两种飞机会遇情景中出现的病态现象：两架飞机相互黏附，平行飞行一段时间。这种平行飞行导致暂时性封锁，显著延迟进度。与在多机器人系统中广泛研究的死锁不同，这种持续的平行飞行在现有文献中常被忽视。由于这种持续的高速平行飞行将高速飞机置于近距离碰撞的高风险状态，因此必须尽快解决会遇冲突。我们构建了一个两架飞机会遇系统的数学模型，以复制这种封锁现象。通过该模型，我们分析了封锁发生的条件，量化了封锁期的持续时间，并表明封锁条件显著小于死锁条件。基于这些分析见解，我们提出了一种基于意图的策略，采用自适应优先级机制，以高效解决正在进行的封锁现象，同时偶然消除死锁。值得注意的是，所developed的策略不依赖中心化协调和通信，这些在恶劣环境下可能不可靠。通过大量仿真验证了分析发现和提出的解决策略。