一种多任务航线设计方法技术

本发明专利技术属于航空导航以及飞行校验技术领域，特别是涉及一种多任务航线设计方法，通过校验设备模块记录校验设施及校验设备的基本信息，通过飞行标准模块记录飞行校验标准所规定的各个校验项目的飞行方法，通过校验项目选择模块确定需要校验的设备及校验项目，从而在任务航线集合模块生成每一个校验项目要求的飞行任务航线，通过对任务航线集合进行处理，以飞行航线总长度最短为标准，计算一条最优航线。本发明专利技术规划的飞行航线，不仅能够满足各个校验项目的飞行要求，而且还能够节省无人机飞行成本和时间。行成本和时间。行成本和时间。

【技术实现步骤摘要】
一种多任务航线设计方法


[0001]本专利技术属于航空
，特别是涉及一种多任务航线设计方法。

技术介绍

[0002]飞机一般依靠地面导航设备发射的引导信号进行飞行或着陆，为保证地面导航设备发射的信号能够正常引导飞机飞行，一般会通过飞行校验工作对地面的导航设备进行检查和评估。
[0003]利用无人机进行飞行校验是飞行校验的一种新方式，在无人机上安装机载校验设备，地面工作人员通过操作地面校验设备，执行飞行校验工作。地面工作人员在执行飞行校验工作前，首先需要根据校验设备和校验项目，参照飞行校验标准规划无人机的飞行航线，如果校验项目少，则规划航线的工作量比较少，而如果校验设备和校验项目比较多，希望通过一个架次飞行能够校验多个项目，那么规划航线的工作量比较大，因为计算出的航线不仅要求能够满足所有校验项目的要求，而且还需要考虑无人机飞行成本和飞行时间。目前，地面工作人员在执行飞行校验前，通过各种计算，所规划的飞行航线只能满足各个校验项目的要求，很难规划出一条总航线长度最短的飞行航线，从而无形中增加了无人机的飞行成本和时间。

技术实现思路

[0004]本专利技术提出一种多任务航线设计方法，该方法在满足飞行校验标准的前提下，参照校验机场、校验设备的坐标计算出每一项校验项目的开始校验点坐标和结束校验点坐标等信息，然后组合成任务航线集合，并且计算出各条任务航线之间相互连接的航线，最后计算出一条总航线长度最短的组合。该方法解决了在利用无人机进行飞行校验时，由于规划的航线不合理，而导致飞行航线太长，从而增加无人机飞行时间和成本的问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术的一种多任务航线设计方法原理如下：通过校验设备模块记录校验设施及校验设备的基本信息，通过飞行标准模块记录飞行校验标准所规定的各个校验项目的飞行方法，通过校验项目选择模块确定需要校验的设备及校验项目，从而在任务航线集合模块生成每一个校验项目要求的飞行任务航线，通过对任务航线集合进行处理，以飞行航线总长度最短为标准，计算一条最优航线。
[0006]各模块的主要功能如下：（1）校验设备模块，主要用于记录校验设施及校验设备的基本信息，包含：校验机场的跑道入口坐标、跑道入口高度、跑道方向、各个校验设备的坐标和校验设备天线高度等。
[0007]（2）飞行标准模块，主要用于记录飞行校验标准所规定的各个校验项目的飞行方法。在飞行校验标准中，一些校验项目的飞行航线要求为一个区间范围，在该区间范围内的飞行即满足校验标准。在该模块，飞行标准主要用以下参数形式记录：开始校验点：校验项目开始执行时与校验设备的距离范围，依据校验标准，该参数
的记录内容为一个值或者区间范围；结束校验点：校验项目结束时与校验设备的距离范围，依据校验标准，该参数的记录内容为一个值或者区间范围；飞行方法：无人机在开始校验点与结束校验点之间的飞行方法，包含：平飞、进近、圆弧飞行等，其中，圆弧飞行需要记录飞行弧度；飞行高度：在执行平飞或圆弧飞行时的飞行高度范围，依据校验标准，该参数的记录内容为一个值或者区间范围；飞行方向：开始校验点与结束校验点是否可以互换，若支持互换，则无人机可以从结束校验点飞行至开始校验点，即支持反方向飞行；若不支持互换，则只能从开始校验点飞行至结束校验点，即只能单方向飞行。
[0008]（3）校验项目选择模块，选择需要校验的设备及校验项目，在确定校验项目后，对于在飞行标准模块中以区间范围形成记录的参数，需要选择区间范围内的一个值，从而进一步明确飞行要求。在该模块，根据校验目的可以选择多个校验设备和校验项目。
[0009]（4）任务航线集合模块，根据选择的校验设备和校验项目，生成每一个校验项目要求的飞行任务航线，该航线只满足执行对应的校验项目。所有的任务航线组成任务航线集合，在任务航线集合中，记录每条航线的参数如下：起点坐标：校验项目开始执行校验时的经度、纬度及高度；终点坐标，校验项目结束校验时的经度、纬度及高度；飞行方法：平飞、进近、圆弧飞行中的一种；飞行方向：仅支持单方向飞行或者支持双方向飞行。
[0010]计算最优航线，对任务航线集合进行处理，以飞行航线总长度最短为标准，计算一条最优航线。
[0011]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术解决了在利用无人机进行飞行校验时，由于规划的航线不合理，而导致飞行航线太长，从而增加无人机飞行成本和时间的问题。
[0012]本专利技术规划的飞行航线，不仅能够满足各个校验项目的飞行要求，而且还能够节省无人机飞行成本和时间。
附图说明
[0013]图1为一种多任务航线设计方法原理图；图2为一种多任务航线设计方法示意图；图3为无人机飞行平面直角坐标系示意图；图4为无人机飞行方向示意图；图5为0度≤θ<90度任务航线示意图；图6为90度≤θ<180度任务航线示意图；图7为180度≤θ<270度任务航线示意图；图8为270度≤θ<360度任务航线示意图。
具体实施方式
[0014]下面结合附图对本专利技术技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本专利技术的技术方案，因此只是作为示例，而不能以此来限制本专利技术的保护范围。
[0015]图1为本专利技术实施例中一种多任务航线设计方法原理图，如图1所示，本专利技术提供的一种多任务航线设计方法通过校验设备模块记录校验设施及校验设备的基本信息，通过飞行标准模块记录飞行校验标准所规定的各个校验项目的飞行方法，通过选择校验项目模块确定需要校验的设备及校验项目，从而在任务航线集合模块生成每一个校验项目要求的飞行任务航线，通过对任务航线集合进行处理，以飞行航线总长度最短为标准，计算一条最优航线。
[0016]各模块的主要功能如下：（1）校验设备模块，主要用于记录校验设施及校验设备的基本信息，包含：校验机场的跑道入口坐标、跑道入口高度、跑道方向、各个校验设备的坐标和校验设备天线高度等。
[0017]（2）飞行标准模块，主要用于记录飞行校验标准所规定的各个校验项目的飞行方法。在飞行校验标准中，一些校验项目的飞行航线要求为一个区间范围，在该区间范围内的飞行即满足校验标准。在该模块，飞行标准主要用以下参数形式记录：开始校验点：校验项目开始执行时与校验设备的距离范围，依据校验标准，该参数的记录内容为一个值或者区间范围；结束校验点：校验项目结束时与校验设备的距离范围，依据校验标准，该参数的记录内容为一个值或者区间范围；飞行方法：无人机在开始校验点与结束校验点之间的飞行方法，包含：平飞、进近、圆弧飞行等，其中，圆弧飞行需要记录飞行弧度；飞行高度：在执行平飞或圆弧飞行时的飞行高度范围，依据校验标准，该参数的记录内容为一个值或者区间范围；飞行方向：开始校验点与结束校验点是否可以互换，若支持互换，则无人机可以从结束校验点飞行至开始校验点，即支持反方向飞行；若不支持互换，则只能从开始校验点飞行至结束校验点，即只能单方向飞行。
[0018]（3）校验项目选择模块，选择需要校验的设备及校本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多任务航线设计方法，其特征在于，通过校验设备模块记录校验设施及校验设备的基本信息，通过飞行标准模块记录飞行校验标准所规定的各个校验项目的飞行方法，通过校验项目选择模块确定需要校验的设备及校验项目，从而在任务航线集合模块生成每一个校验项目要求的飞行任务航线，通过对任务航线集合进行处理，以飞行航线总长度最短为标准，计算一条最优航线；具体包括以下步骤：步骤1：计算当前任务航线的终点坐标与下一条任务航线的起点坐标之间的飞行航线，当前任务航线的终点坐标记为S点，下一条任务航线的起点坐标记为E点，并以无人机所在S点及飞行方向建立平面直角坐标系，在建立的平面直角坐标系中S点定义为原点，当前飞行方向定义为y轴，将平面直角坐标系划分为四个象限；步骤2：不考虑E点所在高度，根据E点的经纬度，把该点映射到直角坐标系中；根据生成任务航线集合模块所记录的任务航线，计算E点的飞行方向；步骤3：当前任务航线的终点与下一条任务航线的起点在同一高度时，以无人机所在S点的飞行方向开始，沿逆时针到达E点的飞行方向，所经过的角度记为θ，根据θ的大小分四种情况（0
o
≤θ<90
o
、90
o
≤θ<180
o
、180
o
≤θ<270
o
、270
o
≤θ<360
o
）分别计算最短航线；步骤4：当前任务航线的终点与下一条任务航线的起点在不同一高度时，依据步骤3计算任务航线之间飞行航线的水平距离L，当前任务航线终点的高度与下一...

【专利技术属性】
技术研发人员：史晓锋，周林生，齐少飞，
申请(专利权)人：北京航空航天大学东营研究院，
类型：发明
国别省市：