基于导航数据库航径的机载垂直导航偏差监控的计算方法技术

本发明专利技术属于飞行器导航技术领域，具体涉及一种基于导航数据库航径的机载垂直导航偏差监控的计算方法，旨在解决现有的机载垂直导航偏差监控方法计算的偏差精度较低的问题

【技术实现步骤摘要】
基于导航数据库航径的机载垂直导航偏差监控的计算方法


[0001]本专利技术属于飞行器导航
，具体涉及一种基于导航数据库航径的机载垂直导航偏差监控的计算方法
、
系统及设备
。

技术介绍

[0002]在高原复杂地形机场的
RNP AR
运行中，基于航班
QAR
大数据的分析，是评估新航行技术和航班运行风险的有效手段，而飞行管理计算机制导和实际环境运行产生的垂直偏差，是最重要的监控参数之一
。
由于机载
QAR
数据并无法直接获得机载仪表设备显示的垂直偏差，需要利用其他记录的参数，后处理计算实际垂直偏差，其计算和评估过程非常复杂，不同的方法产生的精度差别较大，甚至其结果与实际偏差过大，不具备可用性，无法达到
RNP AR
飞行程序运行风险有效监控的目的
。
基于此，本专利技术提出了一种基于导航数据库航径的机载垂直导航偏差监控的计算方法
。

技术实现思路

[0003]为了解决现有技术中的上述问题，即为了解决现有的机载垂直导航偏差监控方法计算的偏差精度较低的问题，本专利技术第一方面，提出了一种基于导航数据库航径的机载垂直导航偏差监控的计算方法，该方法包括：根据待监控垂直导航偏差的航空器的机载导航定位信息，确定所述航空器所处的飞行航段；获取所述飞行航段对应的航段终止码类型，并结合所述航空器的位置信息，计算所述航空器至所述飞行航段的终止点的沿水平航迹距离；根据所述沿水平航迹距离，结合航段标称高度及垂直航径角，确定标称气压高度；计算所述标称气压高度与
QAR
记录的气压高度的偏差，作为所述航空器的垂直导航偏差的监控结果
。
[0004]在一些优选的实施方式中，水平航迹基于航路点经纬度
、
定位点航径
、
固定转弯半径航径
、
固定转弯半径航段中心点的经纬度构建
。
[0005]在一些优选的实施方式中，当所述航空器处于直飞航段，计算所述航空器至所述飞行航段的终止点的沿水平航迹距离的方法为：；；其中，为定位点航径航段的沿水平航迹距离，为地球的平均半径，为第一点纬度，即航空器位置点纬度，为第二点纬度，即航段终止点纬度，表示航空器位置与航段终止点的纬度差，表示航空器位置与航段终止点的经度差
。
[0006]在一些优选的实施方式中，当所述航空器处于固定转弯半径航段，计算所述航空
器至所述飞行航段的终止点的沿水平航迹距离的方法为：；；；；；；其中，表示固定转弯半径航段沿水平航迹距离，为固定转弯半径航段圆心点与航空器的方位角，为航空器的地面投影航迹角度，为固定转弯半径航段圆心点与航段末端航路点的方位角，为固定转弯半径航段末端航路点
wp
的航迹角度，为固定转弯半径航段的固定转弯半径，为航段终止点，为固定转弯半径航段的中心点，为固定转弯半径航段的中心点和航段终止点的距离，表示方位角，弧度单位，为转化的角度制航向角
。
[0007]在一些优选的实施方式中，所述标称气压高度，其计算方法为：；其中，表示标称气压高度，表示航段终止点标称设计高度，表示垂直航径角，为或，根据所述航段终止码类型选取
。
[0008]在一些优选的实施方式中，所述垂直导航偏差，其计算方法为：；；其中，表示垂直导航偏差，表示基于标准气压的气压高度，即
QAR
记录的气压高度，表示航空器
QNH
拨正值，表示航空器基于修正海压的气压高度表示数
。
[0009]本专利技术的第二方面，提出了一种基于导航数据库航径的机载垂直导航偏差监控的计算系统，该系统包括：飞行航段确定模块，配置为根据待监控垂直导航偏差的航空器的机载导航定位信息，确定所述航空器所处的飞行航段；水平航迹计算模块，配置为获取所述飞行航段对应的航段终止码类型，并结合所述航空器的位置信息，计算所述航空器至所述飞行航段的终止点的沿水平航迹距离；标称气压高度计算模块，配置为根据所述沿水平航迹距离，结合航段标称高度及垂直航径角，确定标称气压高度；监控结果获取模块，配置为计算航空器位置点标称气压高度与
QAR
记录气压高度
偏差，作为所述航空器的垂直导航偏差的监控结果
。
[0010]本专利技术的第三方面，提出了一种基于导航数据库航径的机载垂直导航偏差监控的计算设备，包括：至少一个处理器；以及与至少一个所述处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述处理器执行的指令，所述指令用于被所述处理器执行以实现上述的基于导航数据库航径的机载垂直导航偏差监控的计算方法
。
[0011]本专利技术的第四方面，提出了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于被所述计算机执行以实现上述的基于导航数据库航径的机载垂直导航偏差监控的计算方法
。
[0012]本专利技术的有益效果：本专利技术提高了机载垂直导航偏差计算的精度
。
[0013]本专利技术基于
QAR
大数据，将机载导航数据中的航径终止码
、
固化的航路点信息，构建了标称水平和垂直航径
。
基于航空器当前定位信息与固定转弯半径（
RF
）航段中心点构成的航空器航迹（真），来精确计算至固定转弯半径航段末端点的水平距离，进而确定标称高度，实现了飞行管理计算机制导垂直偏差的监控目的，可大大降低了航空器实际运行中在侧风或航迹修正时带来的航径计算偏差，提高了复杂运动模型下的计算精度
。
附图说明
[0014]通过阅读参照以下附图所做的对非限制性实施例所做的详细描述，本申请的其他特征
、
目的和优点将会变得更明显
。
[0015]图1是本专利技术一种实施例的基于导航数据库航径的机载垂直导航偏差监控的计算方法的流程示意图；图2是本专利技术一种实施例的基于导航数据库航径的机载垂直导航偏差监控的计算系统的框架示意图；图3是本专利技术一种实施例的适于用来实现本申请实施例的电子设备的计算机系统的结构示意图；图4是本专利技术一种实施例的
TF
航段的示意图；图5是本专利技术一种实施例的
RF
航段的示意图；图6是本专利技术计算出的垂直偏差与标称剖面的示意图
。
具体实施方式
[0016]为使本专利技术的目的
、
技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚
、
完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例
。
基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围
。
[0017]下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明
。
可以理解的是，此处所描述的具本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于导航数据库航径的机载垂直导航偏差监控的计算方法，其特征在于，该方法包括：根据待监控垂直导航偏差的航空器的机载导航定位信息，确定所述航空器所处的飞行航段；获取所述飞行航段对应的航段终止码类型，并结合所述航空器的位置信息，计算所述航空器至所述飞行航段的终止点的沿水平航迹距离；根据所述沿水平航迹距离，结合航段标称高度及垂直航径角，确定标称气压高度；计算所述标称气压高度与
QAR
记录的气压高度的偏差，作为所述航空器的垂直导航偏差的监控结果
。2.
根据权利要求1所述的一种基于导航数据库航径的机载垂直导航偏差监控的计算方法，其特征在于，水平航迹基于航路点经纬度
、
定位点航径
、
固定转弯半径航径
、
固定转弯半径航段中心点的经纬度构建
。3.
根据权利要求2所述的一种基于导航数据库航径的机载垂直导航偏差监控的计算方法，其特征在于，当所述航空器处于直飞航段，计算所述航空器至所述飞行航段的终止点的沿水平航迹距离的方法为：；；其中，为定位点航径航段的沿水平航迹距离，为地球的平均半径，为第一点纬度，即航空器位置点纬度，为第二点纬度，即航段终止点纬度，表示航空器位置与航段终止点的纬度差，表示航空器位置与航段终止点的经度差
。4.
根据权利要求3所述的一种基于导航数据库航径的机载垂直导航偏差监控的计算方法，其特征在于，当所述航空器处于固定转弯半径航段，计算所述航空器至所述飞行航段的终止点的沿水平航迹距离的方法为：；；；；；；其中，表示固定转弯半径航段沿水平航迹距离，为固定转弯半径航段圆心点与航空器的方位角，为航空器的地面投影航迹角度，为固定转弯半径航段圆心点与航段末端航路点的方位角，为固定转弯半径航段末端航路点
wp
的航迹角度，为固定转弯半径航段的固定转弯半径，为航段终止点，
为固定转弯半径航段的中心点，为固定转弯半径航段的中心点和航段终止点的距离，表示方位角，弧度单位，为...

【专利技术属性】
技术研发人员：钟育鸣，王新，谢昊，丁旋，严福斌，梁昕伟，俞力玲，王冠宇，张晨，
申请(专利权)人：中国民航科学技术研究院，
类型：发明
国别省市：