一种基于搜救直升机的航线规划方法技术

本申请提供一种基于搜救直升机的航线规划方法，方法包括：1：采集并处理生成三维飞行管道所需的航线规划数据信息；2：根据预设的航行计划，以及各航路点的经度、纬度与高度信息，并预生成飞行航线；3：判断飞行航线的合理性；4：根据直升机当前的位置信息和飞行航线，捕获航路点信息；5：根据航路点信息，生成航线中航路点的位置信息；6：根据航路点的位置信息，生成三维坐标信息；7：根据三维坐标信息，生成地形可视化虚拟图形；8：对预生成飞行管道位置进行判断，当预生成飞行管道位置与三维地形数据有位置冲突时，在原飞行管道线路做修复补偿；9：根据三维坐标信息，生成可视化三维管道图形。形。形。

【技术实现步骤摘要】
一种基于搜救直升机的航线规划方法


[0001]本专利技术属于搜救直升机航线规划设计技术，具体涉及一种基于搜救直升机的航线规划方法。

技术介绍

[0002]直升机在执行搜救任务时多为低空飞行，且飞行区域常处于山区，复杂的地势环境与恶劣的气象条件势必会降低飞行员的能见度，导致飞行员不能清楚的感知直升机当前环境，极大的降低飞行安全与搜救任务的执行。据研究表明，70％以上的空难事故都是由于飞行中能见度低以及飞行员在近进和着陆时操作不合理造成的。
[0003]综上，合理的航线规划是搜救直升机飞行安全和执行搜救成败的关键因素之一。

技术实现思路

[0004]本专利技术提出及一种基于搜救直升机的航线规划方法，基于生成飞行管道的方法来实现搜救直升机的航线合理规划，将主飞行数据、三维飞行管道指引信息和地形信息等仿真画面重合叠加，通过合理布局完全集成在飞行显示器上。系统架构简单，集成度高，降低开发成本。
[0005]技术方案：一种基于搜救直升机的航线规划方法，所述方法包括：
[0006]步骤1：采集并处理生成三维飞行管道所需的航线规划数据信息；
[0007]步骤2：根据预设的航行计划，以及各航路点的经度、纬度与高度信息，并预生成飞行航线；
[0008]步骤3：判断所述飞行航线的合理性；
[0009]步骤4：根据所述直升机当前的位置信息和飞行航线，捕获航路点信息；
[0010]步骤5：根据航路点信息，生成航线中航路点的位置信息；
[0011]步骤6：根据所述航路点的位置信息，生成三维坐标信息；
[0012]步骤7：根据三维坐标信息，生成地形可视化虚拟图形；
[0013]步骤8：对预生成飞行管道位置进行判断，当预生成飞行管道位置与三维地形数据有位置冲突时，在原飞行管道线路做修复补偿；
[0014]步骤9：根据三维坐标信息，生成可视化三维管道图形。
[0015]具体的，步骤1包括：
[0016]通过组合导航系统、大气数据计算机和无线电高度表采集的实时数据，获取直升机当前位置、俯仰、横滚、航向、高度导航信息；
[0017]通过数据加载获取直升机飞行性能数据、矢量地图、视景地图与高程数据。
[0018]具体的，步骤3包括：
[0019]计算飞行航线中相邻航路点间水平距离与高度距离；
[0020]依据直升机爬升梯度，计算当前直升机是否可以实现设定航线的飞行任务，若满足条件，则航线生成成功；反之，则需重新设定航线。
[0021]具体的，步骤4包括：
[0022]航线设定成功后，根据直升机当前的位置信息捕捉本机当前飞行计划中的航路点，即设定航线飞行的起始点。
[0023]具体的，步骤5包括：
[0024]经过系统所得的直升机导航数据与导航数据库数据解算，最终定位航线中航路点的位置信息。
[0025]具体的，步骤7包括：
[0026]通过矢量地图、视景地图与高程数据解算分析，在视景地图上叠加高程数据进行绘制，在飞行页面生成虚拟三维地形图形，与飞行信息相叠加，并采用红、黄、绿三种颜色提示地形与直升机距离的危险等级。
[0027]具体的，步骤9包括：
[0028]根据多个连续相邻的航路点的三维坐标信息的连线方向，计算每个飞行管道的指引方向，结合在原飞行管道线路做的补偿数据，得到最佳的指引方向的飞行管道。
[0029]具体的，所述飞行管道为多个线条框；每个线条框的空间面积一致，每个相邻大小的两个所述线条框所表示的三维距离一致；
[0030]所述飞行管道大小：宽200米，高100米；
[0031]所述飞行管道高度：根据从点
‑
到点的航路点高度进行线性变化；
[0032]每个线条框时将三维坐标信息转换为二维显示的坐标信息并叠加在飞行姿态画面上。
[0033]综上所述，本专利技术提出及一种基于搜救直升机的航线规划方法，通过生成三维飞行管道来实现搜救直升机航线的合理规划，减轻飞行员飞行负担；与合成实景等飞行引导设计不同，采用二维矢量地图、视景地图与高程数据相结合，减少数据存储成本；航线生成结合直升机性能参数、飞行管道生成结合地形数据，合理规划航线增加飞行安全性。
附图说明
[0034]图1是飞行页面叠加虚拟三维地理图形；
[0035]图2是正常航线情况飞行管道设计示意；
[0036]图3是飞行管道自动提升设计示意；
[0037]图4是垂直剖面航路规划示意；
[0038]图5是管道高度线性变化示意；
[0039]图6是生成飞行管道示意。
具体实施方式
[0040]与固定翼飞机不同，直升机巡航高度较低，无论是飞行员执行任务中目视寻找任务作业地点，还是巡航中前方视野受到高海拔地形、低云等条件受阻时，都需要以飞机周围的外景作为参考。
[0041]另外，直升机搜救飞行的特点决定了直升机从基地(包括中心基地和分基地)起飞后，到达搜救作业地点工作然后返回基地的所有时间之和必须小于直升机的最大航时，并且留有备份时间已处理备降等特殊情况的发生。
[0042]实施例一
[0043]本申请提供一种基于搜救直升机的航线规划方法，方法具体实施步骤如下：
[0044]步骤1：采集并处理生成三维飞行管道所需的航线规划数据信息；
[0045]具体的，步骤1包括：
[0046]通过组合导航系统、大气数据计算机和无线电高度表采集的实时数据，获取直升机当前位置、俯仰、横滚、航向、高度导航信息；
[0047]通过数据加载获取直升机飞行性能数据、矢量地图、视景地图与高程数据；
[0048]对上述数据进行运算与融合。
[0049]步骤2：根据预设的航行计划，以及各航路点的经度、纬度与高度信息，并预生成飞行航线。
[0050]实际应用中，通过数据加载，或者人工装订设定航行计划。
[0051]步骤3：判断所述飞行航线的合理性；
[0052]具体的，步骤3包括：
[0053]计算飞行航线中相邻航路点间水平距离与高度距离；
[0054]依据直升机爬升梯度(GOC)，计算当前直升机是否可以实现设定航线的飞行任务，若满足条件，则航线生成成功；反之，则需重新设定航线。
[0055]具体的，直升机爬升梯度(GOC)大于相邻航路点之间的高度距离与水平距离的比值，则判断航线合理，航线生成成功。反之，航线生成失败。
[0056]步骤4：根据所述直升机当前的位置信息和飞行航线，捕获航路点信息；
[0057]具体的，步骤4包括：
[0058]航线设定成功后，根据直升机当前的位置信息捕捉本机当前飞行计划中的航路点，即设定航线飞行的起始点。
[0059]步骤5：根据航路点信息，生成航线中航路点的位置信息；
[0060]经过系统所得的直升机导航数据与导航数据库数据解算，最终定位航线中航路点本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于搜救直升机的航线规划方法，其特征在于，所述方法包括：步骤1：采集并处理生成三维飞行管道所需的航线规划数据信息；步骤2：根据预设的航行计划，以及各航路点的经度、纬度与高度信息，并预生成飞行航线；步骤3：判断所述飞行航线的合理性；步骤4：根据所述直升机当前的位置信息和飞行航线，捕获航路点信息；步骤5：根据航路点信息，生成航线中航路点的位置信息；步骤6：根据所述航路点的位置信息，生成三维坐标信息；步骤7：根据三维坐标信息，生成地形可视化虚拟图形；步骤8：对预生成飞行管道位置进行判断，当预生成飞行管道位置与三维地形数据有位置冲突时，在原飞行管道线路做修复补偿；步骤9：根据三维坐标信息，生成可视化三维管道图形。2.根据权利要求1所述的航线规划方法，其特征在于，步骤1包括：通过组合导航系统、大气数据计算机和无线电高度表采集的实时数据，获取直升机当前位置、俯仰、横滚、航向、高度导航信息；通过数据加载获取直升机飞行性能数据、矢量地图、视景地图与高程数据。3.根据权利要求1所述的航线规划方法，其特征在于，步骤3包括：计算飞行航线中相邻航路点间水平距离与高度距离；依据直升机爬升梯度，计算当前直升机是否可以实现设定航线的飞行任务，若满足条件，则航线生成成功；反之，则需重新设定航线。4.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：于菲，杨明，孙艳博，郎需义，梁宪福，宋成艳，邓开祥，张铄，
申请(专利权)人：哈尔滨飞机工业集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：