一种飞行航线轨迹模拟方法技术

本公开提供了一种飞行航线轨迹模拟方法，应用于航空器在通用低空通航中，包括：设置航空器在飞行航线中的多个目标态势点，将所述航空器在相邻目标态势点之间的飞行航线设置为一个航线段，预设每个所述目标态势点的地理位置坐标和/或每个所述航线段内所述航空器的飞行参数；通过预设的所述地理位置坐标和/或所述飞行参数计算每个所述航线段的长度；根据所述航线段的长度模拟生成多个子态势点；计算每个所述子态势点的位置信息；通过多线程将每个航空器在每个航线段的所述子态势点的位置信息并行发送至接收端，以实现每个所述航空器的飞行暂停功能；根据所述并行发送的发送频率计算得到加速倍数，以实现每个所述航空器飞行的加速模拟。加速模拟。加速模拟。

【技术实现步骤摘要】
一种飞行航线轨迹模拟方法


[0001]本专利技术涉及航空器飞行轨迹模拟
，尤其涉及应用于航空器在通用低空通航中的飞行轨迹模拟方法。

技术介绍

[0002]随着通用航空领域的发展，对有人机、无人机等通用航空器在低空通用航空区域的需求越来越大。
[0003]但由于通用航空器的种类多样，其衍生的性能参数(如速度、高度、航向等)也各不相同，进而导致通用航空器存在飞行航线各异、飞行态势多样和飞行速度多变的特点。
[0004]由于上述性能参数和飞行特点的差异导致目前针对的航空器在低空通用航空区域内的飞行航线的轨迹模拟存在较高的难度。
[0005]比如，航空器的真实航迹数据复杂，无法简单方便地模拟各种飞行场景；单一速度、单一航线的轨迹模拟方法无法满足通用航空低空飞行的需要；以及二维场景下的轨迹模拟无法仿真飞行器的姿态变化的技术问题。

技术实现思路

[0006](一)要解决的技术问题
[0007]针对现有技术问题，本专利技术提供一种应用于航空器在通用低空通航中的飞行航线轨迹模拟方法，用于至少部门解决以上技术本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种飞行航线轨迹模拟方法，应用于航空器在通用低空通航中，所述模拟方法，包括：设置航空器在飞行航线中的多个目标态势点，将所述航空器在相邻目标态势点之间的飞行航线设置为一个航线段，预设每个所述目标态势点的地理位置坐标和/或每个所述航线段内所述航空器的飞行参数；通过预设的所述地理位置坐标和/或所述飞行参数计算每个所述航线段的长度；根据所述航线段的长度模拟生成多个子态势点；计算每个所述子态势点的位置信息；通过多线程将每个航空器在每个航线段的所述子态势点的位置信息并行发送至接收端，以实现每个所述航空器的飞行暂停功能；根据所述并行发送的发送频率计算得到加速倍数，以实现每个所述航空器飞行的加速模拟。2.根据权利要求1所述的模拟方法，其中，当所述航线段为直线段时，所述目标态势点包括所述航线段的起点和终点，所述地理位置坐标包括两个所述目标态势点的经纬度；其中，通过预设的所述地理位置坐标计算每个所述航线段的长度，包括：采用下式计算所述航线段的长度：D
i
＝R*arccos(cos(P
i
w)*cos(P
i+1
w)*cos(P
i
j
‑
P
i+1
j)+sin(P
i
w)*sin(P
i+1
w))
ꢀꢀꢀ
(1)其中，D
i
为航线段长度；R为地球半径；P
i
为航线段起点，P
i
j为P
i
点的经度、P
i
w为P
i
点的纬度；P
i+1
为航线段终点，P
i+1
j为P
i+1
点的经度，P
i+1
w为P
i+1
点的纬度。3.根据权利要求1所述的模拟方法，其中，当所述航线段为飞行曲线段时，所述目标态势点包括所述飞行曲线段的两个端点，所述地理位置坐标，包括两个所述目标态势点的经纬度，所述飞行参数，包括所述飞行曲线段的圆心角；其中，通过预设的所述地理位置坐标和所述飞行参数计算每个所述航线段的长度，包括：采用下式计算所述航线段的长度：其中，D
i
为航线段长度；P
i
为航线段第一端点，P
i
j为P
i
点的经度、P
i
w为P
i
点的纬度；P
i+1
为航线段第二端点，P
i+1
j为P
i+1
点的经度，P
i+1
w为P
i+1
点的纬度；δ为飞行曲线段的圆心角。4.根据权利要求1所述的模拟方法，其中，所述的目标态势点包括所述飞行航线的起点，转折点和/或冲突点，及终点；当所述航线段为转弯曲线段时，所述目标态势点包括所述转弯曲线段的转折点，以及与所述转折点相邻的两个目标态势点，所述地理位置坐标包括三个目标态势点的经纬度；所述飞行参数包括所述转折点的转弯半径；其中，通过预设的所述地理位置坐标和所述飞行参数计算每个所述航线段的长度，包括：采用下式计算所述航线段的长度：
C为转弯曲线段的起点，Cj为C点经度，Cw为C点纬度；N为C为转弯曲线段的终点，Nj为N点经度，Nw为N点纬度；航空器在由C点至D点的过程中途经一个目标态势点P
i
，P
i
为预设的转折点，P
i
j为P
i
点的经度，P
i
w为P
i
点的纬度；P
i
‑1为P
i
之前的一个目标态势点，P
i
‑1j为P
i
‑1点的经度，P
i
‑1w为P
i
‑1点的纬度；P
i+1
为P
i
之后的一个目标态势点，P
i+1
j为P
i+1
点的经度，P
i+1
w为P
i+1
点的纬度；κ和κ
′
为调节转弯半径大小的调节因子，r为转折点预设的转弯半径；采用下式计算转弯圆弧对应的圆心角：通过，所述转弯曲线段的起点，终点位置的经纬度以及所述转弯圆弧的圆心角，采用下式计算航线段的长度：其中，D
i
为航线段长度；δ为转折点转弯圆弧的圆心角。5.根据权利要求1所述的模拟方法，根据所述航线段的长度模拟生成多个子态势点，包括：预设所述航空器的飞行参数和相邻子态势点之间的时间间隔，其中所述飞行参数包括所述航空器在所述航线段内的飞行速度；采用下式计算所述子态势点的数量：其中，D
i
为航线段长度；|V|为航空器在每个所述航线段的飞行速度；t为预设的相邻子态势点之间的时间间隔；M为子态势点的数量。6.根据权利要求2所述的模拟方法，以所述航空器在两个关键态势点之间途经的至少一个点作为子态势点，所述子态势点的位置信息包括所述子态势点的经纬度；其中，计算每个所述子态势点的位置信息，包括：
其中，X为子态势点，X
i
j为X点经度，X
i
w为X点纬度；P
i

【专利技术属性】
技术研发人员：张旭，胡晓阳，李以福，韩记伟，李阳，吴璧同，
申请(专利权)人：齐鲁空天信息研究院，
类型：发明
国别省市：