基于地形跟随模型的极限告警曲线计算方法

近年来由于地形因素导致的民航飞机撞地事故频发,为提高通航飞行安全系数,减少事故悲剧,提出一套可靠有效的基于地形跟随模型的极限告警曲线计算方法。根据全球数字地形数据进行地形跟随航迹规划,构建飞机的基本运动模型和碰撞模型,利用每个规划航迹点的飞行状态,建立对应的告警方法;针对触发告警的情况,根据避障操作过程提出极限告警点的计算方法;最后利用插值拟合方法得到一条完整的极限告警曲线。仿真验证可知,该算法拟合出的极限告警曲线合理有效,飞行器在按照固定航路飞行时,通过快速对比航向与该极限告警曲线的交点,即可快速得到告警信息和合理的极限避撞方案。

前视地形告警算法与告警模式仿真验证研究

前视地形告警功能是近地告警系统中极为重要的一部分,但已有的前视地形告警方法都是通过拟合包线进行告警,这种方式的精确性略有不足。为了提高前视地形告警的准确性,提出了一种简单前视地形告警算法,并搭建了仿真验证平台进行仿真验证。提出了简单前视地形告警算法的工作流程;建立了航迹预测算法、极限拉起点和提前告警时间的计算模型;定义了前视地形告警新的告警子模式;利用Qt设计了一个仿真验证系统。通过仿真验证可知,前视地形告警算法能够及时发出告警,并且根据告警模式的不同用不同的方式警示飞行员,与利用告警包线的方法相比,前视地形告警方法更为精确,并且适用范围广泛。

基于前视地形的极限告警曲线算法研究

针对作战飞机在低空中的可控飞行撞地问题,提出基于前视地形的极限告警曲线算法。该算法建立了飞机运动学模型、地形感知模型、飞行轨迹预测模型和极限告警曲线算法模型。首先,根据地形高程数据,以飞机拉起轨迹与地形的最小间距是否大于最小安全距离作为寻找极限告警点的判断条件,对上述模型进行仿真得到飞机的极限告警曲线。然后,综合考虑地形倾斜角和飞行员承受过载,对曲线进行优化,给出适宜飞行员拉起避障的最优告警曲线。最后,开展了仿真算例验证。研究结果表明,所提算法可依据飞机爬升性能和地形变化给出正确的极限告警曲线和最优告警曲线,当飞机前方有碰撞危险时可成功拉起避障。