【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及民航飞行管理，具体为一种利用日照变化计算航班中飞行员夜航时长的方法。
技术介绍
1、《民用航空器驾驶员合格审定规则》要求学生驾驶员已接受过夜间飞行训练，且训练时长达到标准才能够实现夜间单飞，航线运输驾驶员的飞行要求中至少需要100小时夜间飞行时间；要求飞行员夜间飞行技能包括起飞、着陆和目视飞行规则(vfr)航行等；对于不满足本章夜间飞行训练要求的申请人可为其颁发带有“禁止夜间飞行”限制的驾驶员执照。
2、其中《中国民用航空飞行规则》规定夜间飞行为从日落到日出之间的飞行任务；
3、咨询通告《飞行经历记录本标准格式及填写要求》要求驾驶员详细地填写夜间飞行的飞行时长和施训或受训时长，还包括夜间着陆次数。
4、可见，为了能够准确地评估驾驶员是否符合相关合格审定规则和咨询通告的要求，需要更精确地计算出飞行员在夜间飞行的时长；因此本申请提供一种利用日照变化计算民用飞机飞行员夜航时长的计算方法。
技术实现思路
1、本专利技术提供的专利技术目的在于提供一种利用日照变化计算航班中飞行员夜航时长的方法。通过本专利技术一种利用日照变化计算航班中飞行员夜航时长的方法，准确性：这种方法基于实际的日照变化，与地理位置、季节和时间等因素相关，相对于其他估算方法，它能更准确地计算夜航时长，客观性：日照变化是自然现象，不受人为因素的影响，以这种自然规律为基础计算夜航时长，结果更为客观，灵活性：可以根据不同的航班和路线，通过调整计算参数，灵活地适应不同的夜航时长需求，
2、为了实现上述效果，本专利技术提供如下技术方案：一种利用日照变化计算航班中飞行员夜航时长的方法，包括以下步骤：
3、s1、获取qar数据中航段点p的经纬度和年月日时间，得到该经纬度所在地平面上的点l，可以计算出该点的海拔高度lalt；
4、s2、基于spa模型，通过计算儒略日和黄赤交角可以得到太阳在赤道上的位置，即太阳的赤纬和赤经，再计算地方时角并结合太阳赤纬、地方纬度和大气折射修正，得到点l的日出时间llocal-sunrise与日落时间llocal-sunset，都为地方时间；
5、s3、从qar中提取p点标准气压高度alt_std，结合海拔高度lalt计算出该点相对地平面的高度pra，获取p点与地球表面切线yp和l点与地球表面切线yl之间的角度差θ；
6、s4、基于地球每分钟自转度数θrotation和角度θ，计算出p点相对于l点的日出日落时间变化值δ，可以得到航段点p的日出时间plocal-sunrise与日落时间plocal-sunset，都为地方时；
7、s5、将飞机上记录的航段点p的utc时间转换为地方时plocal后，分别和plocal-sunrise与plocal-sunset进行对比，根据民航局所规定的飞行规则，若该点的时间处于该点日落后一个小时和日出前一个小时，则该p点处于夜航；
8、s6、依次对整个航班中的每个航段点进行判断和计算，叠加后可以得到整个航班的夜航时长。
9、进一步的，根据s1中的操作步骤，
10、s101、基于数字高程模型dem数据库，采用gdal函数读取dem数据集，并通过getrasterband函数获取数据集中的第一个波段，用readasarray()方法将其读取为数组；
11、s102、根据l点经纬度采用getgeotransform函数计算得到数组中的行列号，通过行列号可读取数组中的高程信息即为该点的海拔高度lalt。
12、进一步的，根据s2中的操作步骤，
13、s201、spa模型是一个精确计算太阳位置的天文学算法，通过相关数学公式和算法，计算相应位置的日出日落时间，其中涉及到球面三角学、时间计算、大气折射的建模等，首先结合给定的时间计算儒略日jd：
14、jd＝2451545.0+(t+δt)/86400.0；
15、s202、计算指地球自转轴与地球公转平面，即黄道之间的角度差，即为黄赤交角：
16、
17、利用黄赤交角结合儒略日jd计算太阳在赤道上的位置，即太阳赤纬δ和赤经α：
18、
19、s203、再通过经度lon和儒略日jd计算太阳当前位置与当地子午线之间的角度差，即为地方时角lha：
20、lha＝15*((18.697374558+24.06570982441908*(jd-2451545)+lon/15)-12)
21、s204、最后基于太阳赤纬δ、地方纬度lat和地方时角lha，结合大气折射的修正，计算日出lbeijing-sunrise和日落时间lbeijing-sunset：
22、
23、
24、
25、s205、某地的日出时间就是该地所在纬线与晨线交点的时间，日落时间就是该地所在纬线与昏线交点的时间，根据日出日落时间的定义，需要将其转换分别为地方时llocal-sunrise和llocal-sunset，基于地球自转和经度的关系，可知地方时＝北京时间+4分钟*(当地经度-120°e)，可以计算：
26、llocal-sunrise＝lbeijing-sunrise+4(longitude-120°e)
27、llocal-sunset＝lbeijing-sunset+4(longitude-120°e)。
28、进一步的，根据s01中的操作步骤，所述t为从儒略日的起点，2000年1月1日12:00:00，到给定年月日的秒数，δt为地球动力学时和给定时间之间的差异值，取70秒。
29、进一步的，根据s202中的操作步骤，所述p为时间差，ε为黄赤交角。
30、进一步的，根据s202中的操作步骤，所述λ为太阳的黄经，δ为太阳的赤纬，单位为度，α为太阳的赤经，单位为小时。
31、进一步的，根据s204中的操作步骤，所述θ为太阳高度角的临界值，t0为当地时角为0时的时间。
32、进一步的，根据s3中的操作步骤，
33、s301、计算飞机相对地面的高度pra＝alt_std-lalt；
34、s302、根据地球的半径rearth和pra，计算角度差θ＝arccos(rearth/(rearth+pra))；
35、s303、利用两个直角三角形相似的性质，θ即为切线yp和切线yl之间的角度差。
36、进一步的，根据s4中的操作步骤，
37、s401、计算时间变化值δ＝θθrotation；
38、s402、计算航段点p的日出时间plocal-sunr本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种利用日照变化计算航班中飞行员夜航时长的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种利用日照变化计算航班中飞行员夜航时长的方法，其特征在于，包括以下步骤：根据S1中的操作步骤，
3.根据权利要求1所述的一种利用日照变化计算航班中飞行员夜航时长的方法，其特征在于，包括以下步骤：根据S2中的操作步骤，
4.根据权利要求1所述的一种利用日照变化计算航班中飞行员夜航时长的方法，其特征在于，包括以下步骤：根据S01中的操作步骤，所述T为从儒略日的起点，2000年1月1日12:00:00，到给定年月日的秒数，ΔT为地球动力学时和给定时间之间的差异值，取70秒。
5.根据权利要求1所述的一种利用日照变化计算航班中飞行员夜航时长的方法，其特征在于，包括以下步骤：根据S202中的操作步骤，所述P为时间差，ε为黄赤交角。
6.根据权利要求1所述的一种利用日照变化计算航班中飞行员夜航时长的方法，其特征在于，包括以下步骤：根据S202中的操作步骤，所述λ为太阳的黄经，δ为太阳的赤纬，单位为度，α为太阳的赤经，单位为小时。
7.根据权利要求1所述的一种利用日照变化计算航班中飞行员夜航时长的方法，其特征在于，包括以下步骤：根据S204中的操作步骤，所述θ为太阳高度角的临界值，T0为当地时角为0时的时间。
8.根据权利要求1所述的一种利用日照变化计算航班中飞行员夜航时长的方法，其特征在于，包括以下步骤：根据S3中的操作步骤，
9.根据权利要求1所述的一种利用日照变化计算航班中飞行员夜航时长的方法，其特征在于，包括以下步骤：根据S4中的操作步骤，
10.根据权利要求1所述的一种利用日照变化计算航班中飞行员夜航时长的方法，其特征在于，包括以下步骤：根据S5中的操作步骤，
...【技术特征摘要】
1.一种利用日照变化计算航班中飞行员夜航时长的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种利用日照变化计算航班中飞行员夜航时长的方法，其特征在于，包括以下步骤：根据s1中的操作步骤，
3.根据权利要求1所述的一种利用日照变化计算航班中飞行员夜航时长的方法，其特征在于，包括以下步骤：根据s2中的操作步骤，
4.根据权利要求1所述的一种利用日照变化计算航班中飞行员夜航时长的方法，其特征在于，包括以下步骤：根据s01中的操作步骤，所述t为从儒略日的起点，2000年1月1日12:00:00，到给定年月日的秒数，δt为地球动力学时和给定时间之间的差异值，取70秒。
5.根据权利要求1所述的一种利用日照变化计算航班中飞行员夜航时长的方法，其特征在于，包括以下步骤：根据s202中的操作步骤，所述p为时间差，ε为黄赤交角。
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【专利技术属性】
技术研发人员：祝祯祎，卿光宇，张渊，孙文胜，陈怡，郭祎飞，李烨，徐贵强，杨帆，黄子健，
申请(专利权)人：商飞软件有限公司，
类型：发明
国别省市：
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