一种球大圆航迹转弯过程中转弯中心的计算方法技术

本发明专利技术提供了一种球大圆航迹转弯过程中转弯中心的计算方法，分别构建到两段转弯航迹的球面距离为转弯半径的球小圆，以两个球小圆的交点中离转弯航路点近的交点作为转弯中心。该转弯中心计算方法简单、位置精度高，避免了航行器在沿航线进行较大半径的转弯时，转弯中心位置计算误差较大的问题，保证了航行器在出弯后精准的实现航线对准。

【技术实现步骤摘要】
一种球大圆航迹转弯过程中转弯中心的计算方法
本专利技术属于航迹控制
，具体涉及一种球大圆航迹转弯过程中转弯中心的计算方法。
技术介绍
在巡航器按照指定航线运动的过程中需要提前设定航路点和各航路的转弯半径，则巡航器在完成沿一段航迹的巡航后，进行按设定的转弯半径进行转弯，并在完成转弯后对准下一条航迹。当设定的转弯半径较小时，可以利用局部平面坐标系求取转弯中心，但在转弯半径较大的情况下，使用平面坐标系所得转弯中心位置与实际转弯中心位置有较大出入，使得巡航器完成转弯后与原设定航线之间存在较大的误差。
技术实现思路
针对现有技术中巡航器完成半径较大的转弯后与设定航线之间存在较大误差的技术问题，本专利技术提供了一种球大圆航迹转弯过程中转弯中心的计算方法，能够准确计算球大圆航迹转弯中心位置，保证航行器转弯后按照设定航线航行。本专利技术解决上述技术问题采用的技术方案如下：一种球大圆航迹转弯过程中转弯中心的计算方法，包括如下步骤：S1、获取两段转弯航迹AB、BC的三个航路点位置信息和转弯半径信息，并进行数据预处理本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种球大圆航迹转弯过程中转弯中心的计算方法，其特征在于，包括如下步骤：/nS1、获取两段转弯航迹AB、BC的三个航路点位置信息和转弯半径信息，并进行数据预处理；/nS2、分别沿

【技术特征摘要】
1.一种球大圆航迹转弯过程中转弯中心的计算方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、获取两段转弯航迹AB、BC的三个航路点位置信息和转弯半径信息，并进行数据预处理；
S2、分别沿方向、方向构建航迹AB、BC对应的球小圆，两个球小圆与对应航迹所在球大圆平行，且到对应航迹所在球大圆的球面距离均为转弯半径，计算两个球小圆圆心坐标，其中，分别为航迹AB、BC所在球大圆的单位法向量；
S3、根据转弯中心同时位于两个球小圆和地球球面上，建立转弯中心计算方程组；
S4、若方程组存在奇异现象，则进行奇异值处理，否则进入下一步；
S5、对转弯中心方程组进行化简和求解；
S6、对得到的两组可行解进行检验，取距离航路点B较近的解作为转弯中心。


2.根据权利要求1所述的一种球大圆航迹转弯过程中转弯中心的计算方法，其特征在于，所述步骤S1中数据预处理包括：
角度调整，将三个航路点A、B、C经纬度信息调整到经度范围为(-180，180]，纬度范围为(-90,90]；
坐标转换，将经纬度坐标系转化为以地心为原点的直角坐标系；
航向转换，若A、B、C三个航路点按照顺时针方向排列，则不处理；否则将A和C点位置信息互换，使A、B、C按照顺时针方向排列；
对转弯半径进行限幅处理，令转弯半径r0满足rmin≤r0≤rmax，其中，rmin为航行器最小转弯半径，rmax为转弯半径上限；若r0＞rmax，则r0＝rmax；若r0＜rmin，则r0＝rmin。


3.根据权利要求2所述的一种球大圆航迹转弯过程中转弯中心的计算方法，其特征在于，所述转弯半径上限为












其中，O为地球球心。


4.根据权利要求3所述的一种球大圆航迹转弯过程中转弯中心的计算方法，其特征在于，所述步骤S2中计算两个球小圆圆心坐标的方法如下：
航迹AB对应球小圆的圆心O1坐标为









航迹BC对应球小圆的...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯冀川，徐骋，胡松，
申请(专利权)人：北京机电工程研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11