一种基于导航性能的前视告警包线调制方法技术

本发明专利技术提供了一种基于导航性能的前视告警包线调制方法，获取飞机飞行管理系统中导航方式、导航性能评估值及告警系统的交联设备输入信息，当地速信号当前有效，则根据不同的导航性能计算水平航迹预测横截面宽度，在水平航迹预测横截面宽度W基础上，完成前视边界、横截面宽度和展角边界，根据前视近地告警包线，结合地形数据库，判断飞机预测航迹前方是否有地形或障碍物侵入前视近地告警包线构成的告警范围内，并发出告警。本发明专利技术通过建立飞机飞行管理系统的导航性能与前视告警边界设计策略的相关性，有效减少导航性能下降情况下漏警的发生，保障飞行安全。保障飞行安全。保障飞行安全。

【技术实现步骤摘要】
一种基于导航性能的前视告警包线调制方法


[0001]本专利技术涉及一种飞行前视告警领域，尤其是一种前视告警包线调制方法。

技术介绍

[0002]近地告警系统通过接收各类机载设备的飞行数据信息，并结合内置的地形数据库、机场数据库、障碍物数据库以及当前飞行阶段，进行基本模式和增强模式的告警计算，当飞机有撞地危险发生时，输出语音和前方的地形威胁图像信息，提醒飞行员进行威胁规避，有效避免可控飞行撞地事故(CFIT)。
[0003]为了满足各型飞机在不同航行阶段各项飞行任务和作战任务对导航性能的需求，均配备了不同导航原理的导航系统；同时保障了部分导航系统故障情况下飞机整体导航性能的连续性和可用性。飞机在复杂地形或复杂电磁环境下进行低空飞行时，可能出现部分导航系统不可用或其导航性能存在下降的情况，从而导致导航系统输出的飞机位置与其实际准确位置存在较大误差。而飞机的位置信息的准确性严重影响着飞机前视方向和侧向方向上近地告警的准确性。现有技术中未考虑导航性能与前视告警策略的相关性，因此根据飞机实时的导航性能对前视告警包线进行调制，能够有效减少可控飞行撞地事故的发生，保障飞行安全。

技术实现思路

[0004]为了克服现有技术的不足，本专利技术提供一种基于导航性能的前视告警包线调制方法。前视告警区域一般由前视边界、横截面宽度和展角边界组成，这些边界的设置方法为现有技术，但现有技术中横截面的宽度设置为固定值，与飞机实时导航性能无关。本专利技术的目的是解决现有技术中导航性能变化时未对前视告警包线进行动态调制的问题，提供一种基于导航性能的前视告警包线调制方法。
[0005]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案包括如下步骤：
[0006]步骤1、获取飞机飞行管理系统(FMS)中导航方式、导航性能评估值及告警系统的交联设备输入信息；
[0007]步骤2、判断输入信息中的地速信号是否有效，若地速信号当前有效，则开始进行前视告警包线计算，进入步骤3进行前视告警包线调制；若地速信号当前无效，则不进行前视告警包线计算，结束任务；
[0008]步骤3、根据不同的导航性能计算水平航迹预测横截面宽度；
[0009]目前各类军用或民用飞机飞行管理系统包含多种导航系统，导航系统与惯性导航系统构成组合导航系统后，根据现有导航性能评估技术其水平定位精度也各不相同。
[0010]设组合导航系统水平定位误差评估值为E
MODE
，其中MODE代表不同的组合导航方式，则航迹预测横截面宽度W为：
[0011]W＝W
p
+E
MODE
[0012]其中W
p
是飞机的翼展长度；
[0013]步骤4、在步骤3中获得的水平航迹预测横截面宽度W基础上，完成前视边界、横截面宽度和展角边界。根据前视近地告警包线，结合地形数据库，判断飞机预测航迹前方是否有地形或障碍物侵入前视近地告警包线构成的告警范围内；若有地形或障碍物侵入告警范围内，则输出告警；若没有地形或障碍物侵入告警范围内，则不输出告警。
[0014]所述目前各类军用或民用飞机飞行管理系统中导航系统包含但不限于全球定位系统(GPS)、无线电辅助导航系统(伏尔(VOR)，测距器(DME))和纯惯性导航系统(INS)，其中纯惯性导航系统随时间发散。导航系统与惯性导航系统构成组合导航系后，根据现有导航性能评估技术，水平定位精度从高到低依次为：INS/GPS组合导航、INS/VOR/DME组合导航、纯惯性导航。
[0015]3.1)当飞行管理系统(FMS)中导航方式为INS/GPS组合导航时，且评估的水平定位误差值记为E
INS/GPS
，则航迹预测横截面宽度W1为：
[0016]W1＝W
p
+E
INS/GPS
[0017]其中W
p
是飞机的翼展长度；如果导航方式不是INS/GPS组合导航，则执行步骤3.2；
[0018]3.2)当飞行管理系统(FMS)中导航方式为INS/VOR/DME组合导航时，且评估的水平定位误差值记为E
INS/VOR/DME
，则航迹预测横截面宽度W2为：
[0019]W2＝W
p
+E
INS/VOR/DME
[0020]如果导航方式不是INS/VOR/DME组合导航，则执行步骤3.3；
[0021]3.3)当飞行管理系统(FMS)中导航方式为纯惯性导航时，且评估的水平定位误差值记为E
INS
，则航迹预测横截面宽度W3为：
[0022]W3＝Wp+E
INS
[0023]其中E
INS
的计算方法如下：
[0024][0025]其中，V
i
为惯导的水平位置飘逸速率；
[0026]其中，t1为以导航方式由INS/GPS组合导航切换为纯惯性导航系统的时刻为计时起点的惯性导航系统的工作时长，T1为t1取值的最大值，T1取值为350秒，如果t1＞T1时则不进行前视告警包线计算；t2为以导航方式由INS/VOR/DME组合导航切换到纯惯性导航系统的时刻为计时起点的惯性导航系统的工作时长，T2为t2取值的最大值，T2取值为125秒，如果t2＞T2时则不进行前视告警包线计算。
[0027]所述E
INS/GPS
的典型值取值为20m。
[0028]所述E
INS/VOR/DME
的典型值取值为200m。
[0029]所述惯导的水平位置飘逸速率V
i
的典型值取值为0.8m/s。
[0030]本专利技术的有益效果在于通过建立飞机飞行管理系统的导航性能与前视告警边界设计策略的相关性，有效减少导航性能下降情况下漏警的发生，保障飞行安全。
附图说明
[0031]图1前视告警包线调制流程图；
[0032]图2前视告警包线示意图；
[0033]图3一种前视告警动态调制包线示意图。
具体实施方式
[0034]下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。
[0035]为了更好的说明本专利技术的目的和优点，下面结合附图和具体实施例对本专利技术做具体说明。
[0036]本专利技术的目的在于提供一种基于导航性能的前视告警包线动态调制方法的实现步骤，前视告警包线调制流程如图1所示。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案包括以下步骤：
[0037]步骤1、获取飞机飞行管理系统(FMS)中导航方式和导航性能评估值，以及告警系统的交联设备输入信息；
[0038]步骤2、判断输入信息中的地速信号是否有效，若地速信号当前有效，则开始进行前视告警包线计算，按步骤3进行前视告警包线调制；若地速信号当前无效，则不进行前视告警包线计算，结束任务；
[0039]步骤3、根据不同的导航性能计算水平航迹预测横截面宽度。目前各类军用或民用飞机飞行管理系统中导航系统包含但本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于导航性能的前视告警包线调制方法，其特征在于包括下述步骤：步骤1、获取飞机飞行管理系统中导航方式、导航性能评估值及告警系统的交联设备输入信息；步骤2、判断输入信息中的地速信号是否有效，若地速信号当前有效，则开始进行前视告警包线计算，进入步骤3进行前视告警包线调制；若地速信号当前无效，则不进行前视告警包线计算，结束任务；步骤3、根据不同的导航性能计算水平航迹预测横截面宽度；设组合导航系统水平定位误差评估值为E
MODE
，其中MODE代表不同的组合导航方式，则航迹预测横截面宽度W为：W＝W
p
+E
MODE
其中W
p
是飞机的翼展长度；步骤4、在步骤3中获得的水平航迹预测横截面宽度W基础上，完成前视边界、横截面宽度和展角边界，根据前视近地告警包线，结合地形数据库，判断飞机预测航迹前方是否有地形或障碍物侵入前视近地告警包线构成的告警范围内；若有地形或障碍物侵入告警范围内，则输出告警；若没有地形或障碍物侵入告警范围内，则不输出告警。2.根据权利要求1所述的基于导航性能的前视告警包线调制方法，其特征在于：导航系统与惯性导航系统构成组合导航系后，水平定位精度从高到低依次为：INS/GPS组合导航、INS/VOR/DME组合导航、纯惯性导航；3.1)当飞行管理系统中导航方式为INS/GPS组合导航时，且评估的水平定位误差值记为E
INS/GPS
，则航迹预测横截面宽度W1为：W1＝W
p
+E
INS/GPS
其中W
p
是飞机的翼展长度；如果导航方式不是INS/GPS组合导航，则执行步骤3.2；...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏红波，雷创，张果，刘震，王小峰，吴江，樊建文，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第二十研究所，
类型：发明
国别省市：