基于QAR数据的飞机偏离跑道中心线距离的计算方法技术

本发明专利技术公开了一种基于QAR数据的飞机偏离跑道中心线距离的计算方法，包括以下步骤：步骤1：通过QAR数据中记录的GPS信号数据或者进近跑道号数据来判定飞机所要着陆的跑道；步骤2：从机场数据库中获取飞机所要着陆的跑道长度S以及LOC信号台距离跑道末端的距离L1；步骤3：在飞机盲降进近时，推算出飞机与跑道入口的实时距离L3；步骤4：计算出飞机实时位置与跑道末端的距离L2；其中，L2＝S

【技术实现步骤摘要】
基于QAR数据的飞机偏离跑道中心线距离的计算方法


[0001]本专利技术涉及民航安全
，具体是指一种基于QAR数据的飞机偏离跑道中心线距离的计算方法。

技术介绍

[0002]偏出跑道风险一直是民航业内关注的重要风险之一，国内民航现阶段对着陆偏差监控主要通过低高度坡度和接地后航向变化偏差来监控偏出跑道风险，其原因在于无法通过QAR数据推算比对相对于机场跑道中心线的偏差，上述方法在一定程度上可以识别偏出跑道风险，但是对于低空乱流影响飞机正常着陆轨迹时，飞行员积极修正坡度，将飞机靠近于跑道中心线，针对这一类现象容易被误判为偏出跑道风险，但其实则为减小偏出跑道风险的正常飞行操作。可见，传统的方法在判断飞机偏出跑道风险时容易存在误判的现象，为了能够更准确的判断飞机是否存在偏出跑道的风险，本申请提供一种基于QAR数据的飞机偏离跑道中心线距离的计算方法。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于解决上述问题，提供一种基于QAR数据的飞机偏离跑道中心线距离的计算方法。
[0004]本专利技术的目的通过下述技术方案实现：基于QAR数据的飞机偏离跑道中心线距离的计算方法，包括以下步骤：
[0005]步骤1：通过QAR数据中记录的GPS信号数据或者进近跑道号数据来判定飞机所要着陆的跑道；
[0006]步骤2：从机场数据库中获取飞机所要着陆的跑道长度S以及LOC信号台距离跑道末端的距离L1；
[0007]步骤3：在飞机盲降进近时，推算出飞机与跑道入口的实时距离L3；
[0008]步骤4：计算出飞机实时位置与跑道末端的距离L2；其中，L2＝S
‑
L3；
[0009]步骤5：获取飞机实际在跑道上的位置偏差量LOC，同时获取该飞机对应机型的位置偏差量LOC与飞机实际偏差角度的转换系数conv_loc；
[0010]步骤6：计算出飞机偏离跑道中心线的距离H；其中，H＝(L1+L2)*tan(LOC*conv_loc)。
[0011]步骤3中推算出飞机与跑道入口的实时距离L3的方法如下：
[0012](1)计算飞机实时相对于ILS下滑台空间直线距离与地面投影距离的夹角β；β＝α+GLIDE*conv_gs，其中，α为机场公布的ILS下滑道角度，GLIDE为飞机上QAR数据中记录的下滑道偏差，conv_gs为飞机上QAR数据记录的下滑台偏差与角度度数换算系数；
[0013]tan(β)＝Alt_radio/L
①
，其中，Alt_radio为飞机上QAR数据中记录的无线电高度，L为飞机向地面垂直投影与下滑道导航台距离；
[0014]tan(α)＝Alt_Glide/L
②
，其中，Alt_Glide为飞机实时所在投影点位置的下滑道
高度；
[0015](2)由上述公式
①
和
②
得到，Alt_Glide＝Alt_radio*tan(α)/tan(β)；
[0016](3)当飞机实时所在投影点位置的下滑道高度Alt_Glide达到飞机所在投影点位置的标准下滑道高度值时，飞机刚好经过跑道入口，此时将飞机QAR数据中的地速按时间积分计算得到飞机与跑道入口的实时距离L3。
[0017]另外，步骤3中推算出飞机与跑道入口的实时距离L3的方法还可以如下：
[0018]QAR数据中记录飞机位置A经纬度为(LonA，LatA)，通过航图资料可查出跑道入口B经纬度为(LonB，LatB)，按照0度经线的基准，东经取经度的正值(Longitude)，西经取经度负值(
‑
Longitude)，北纬取90
‑
纬度值(90
‑
Latitude)，南纬取90+纬度值(90+Latitude)，则经过上述处理过后的A、B两点被计为(MLonA，MLatA)和(MLonB，MLatB)；飞机与跑道入口的实时距离L3＝R*Arccos(C)*Pi/180，其中，C＝sin(MLatA)*sin(MLatB)*cos(MLonA
‑
MLonB)+cos(MLatA)*cos(MLatB)，R为地球半径，Pi为圆周率。
[0019]本专利技术与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：本专利技术利用地面物理LOC信号台作为参考，可以有效计算飞机实际位置距离跑道中心线的偏差，可避免将飞行员正确操作误判为偏出跑道风险。
附图说明
[0020]图1为飞机降落时与跑道的位置示意图。
[0021]图2为飞机降落时与地面的角度示意图。
具体实施方式
[0022]下面结合实施例对本专利技术作进一步的详细说明，但本专利技术的实施方式不限于此。
[0023]实施例
[0024]本专利技术提供了一种基于QAR数据的飞机偏离跑道中心线距离的计算方法，其包括以下步骤：
[0025]步骤1：通过QAR数据中记录的GPS信号数据或者进近跑道号数据来判定飞机所要着陆的跑道。即首先要确定飞机是着陆于哪一个机场，机场里的哪一根跑道。
[0026]步骤2：从机场数据库中获取飞机所要着陆的跑道长度S以及LOC信号台距离跑道末端的距离L1，如图1所示。
[0027]步骤3：在飞机盲降进近时，推算出飞机与跑道入口的实时距离L3。具体计算方法如下：
[0028](1)计算飞机实时相对于ILS下滑台空间直线距离与地面投影距离的夹角β，如图2所示；β＝α+GLIDE*conv_gs，其中，α为机场公布的ILS下滑道角度，一般为3
°
；GLIDE为飞机上QAR数据中记录的下滑道偏差；conv_gs为飞机上QAR数据记录的下滑台偏差与角度度数换算系数。
[0029]tan(β)＝Alt_radio/L
①
，其中，Alt_radio为飞机上QAR数据中记录的无线电高度，L为飞机向地面垂直投影与下滑道导航台距离，其是计算公式中的中间变量。
[0030]tan(α)＝Alt_Glide/L
②
，其中，Alt_Glide为飞机实时所在投影点位置的下滑道高度。
[0031](2)由上述公式
①
和
②
得到，Alt_Glide＝Alt_radio*tan(α)/tan(β)。
[0032](3)当飞机实时所在投影点位置的下滑道高度Alt_Glide达到飞机所在投影点位置的标准下滑道高度值时，飞机刚好经过跑道入口，此时将飞机QAR数据中的地速按时间积分计算得到飞机与跑道入口的实时距离L3。
[0033]在标准下滑道上，飞机所在投影点位置的标准下滑道高度值为50英尺时，飞机刚好经过跑道入口。因此，当计算的Alt_Glide值为50ft时，该飞机是刚好通过跑道入口，飞机通过跑道入口后，则采用QAR数据中的地速按时间积分计算得到飞机与跑道入口的实时距离L3。例如，飞机通过跑道入口后，第一秒时飞机的地速本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于QAR数据的飞机偏离跑道中心线距离的计算方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：通过QAR数据中记录的GPS信号数据或者进近跑道号数据来判定飞机所要着陆的跑道；步骤2：从机场数据库中获取飞机所要着陆的跑道长度S以及LOC信号台距离跑道末端的距离L1；步骤3：在飞机盲降进近时，推算出飞机与跑道入口的实时距离L3；步骤4：计算出飞机实时位置与跑道末端的距离L2；其中，L2＝S
‑
L3；步骤5：获取飞机实际在跑道上的位置偏差量LOC，同时获取该飞机对应机型的位置偏差量LOC与飞机实际偏差角度的转换系数conv_loc；步骤6：计算出飞机偏离跑道中心线的距离H；其中，H＝(L1+L2)*tan(LOC*conv_loc)。2.根据权利要求1所述的基于QAR数据的飞机偏离跑道中心线距离的计算方法，其特征在于，步骤3中推算出飞机与跑道入口的实时距离L3的方法如下：(1)计算飞机实时相对于ILS下滑台空间直线距离与地面投影距离的夹角β；β＝α+GLIDE*conv_gs，其中，α为机场公布的ILS下滑道角度，GLIDE为飞机上QAR数据中记录的下滑道偏差，conv_gs为飞机上QAR数据记录的下滑台偏差与角度度数换算系数；tan(β)＝Alt_radio/L
①
，其中，Alt_radio为飞机上QAR数据中记录的无线电高度，L为飞机向地面垂直投影与下滑道导航台距离；tan(α)＝Alt_Glide/L
②
，其中，...

【专利技术属性】
技术研发人员：卿光宇，张渊，杨帆，
申请(专利权)人：张渊，
类型：发明
国别省市：