[發明專利]一種基于地形數據庫的前視預警快速尋址法

有效

• 申請號: 201510875979.1
• 申請日: 2015-12-02
• 公開（公告）號: CN105551310B
• 公開（公告）日: 2019-12-17
• 發明（設計）人: 詹振球;張侃;陳普華;王鵬云
• 申請（專利權）人: 上海航空電器有限公司
• 主分類號: G08G5/00
• 分類號: G08G5/00;G06F16/29
• 代理公司: 31320 上海世圓知識產權代理有限公司
• 代理人: 顧俊超

本發明為一種基于地形數據庫的前視預警快速尋址法，包括以下步驟：A、獲取飛機預警半徑；B、以0經緯度為原點，根據飛機預警半徑，以網格為基本單位確定一個圓形掃描區域；C、將掃描區域內的網格數據點表示成極坐標形式，首先按極徑大小劃分成不同層次數據組，然后組間數據按極角順次排列；D、接收飛機的位置(x,y)和航向角ψ，若掃描角度為α，則預警區域的邊界角范圍是[ψ?α,ψ+α]，在步驟C中所得數組中取出所有滿足邊界角范圍的數據點，將上述選點位置移動(x,y)得到的新的數據點即為飛機預警區域。該方法的特點在于將數據處理分為預處理階段和實時處理階段，預處理階段在起飛前可完成，極大的提高了算法的實時性。

技術領域

本發明涉及一種快速尋址的方法，特別用在飛機近地告警系統中基于地形數據庫的前視預警技術里。

背景技術

近地告警系統(GPWS)是飛機在起飛、巡航及進近著陸階段，根據飛行參數判斷是否存在危險，并向機組發出告警信號的航空機載系統。由于不具備前視功能，普通型近地告警系統只有當飛機已經進入了對飛行構成威脅的環境時才發出告警信號。因此，在遇到復雜、突起的地形時，其面臨著報警太遲的危險。

新一代增強型近地告警系統(EGPWS)通過機載地形數據庫增加了前視預警功能，當發現飛機前方地形對飛行安全產生威脅時及時預警，使駕駛員有足夠的時間采取規避措施。

國內對于增強型近地告警系統的研制還處于初步階段。經過對現有技術的文獻檢索，目前直接與EGPWS相關的中國發明專利主要有：

申請號“200910081085.X”，授權公告號：CN 101527089 A，公開了一種基于地形數據庫告警系統的構成，并對各個模塊的功能進行了簡要敘述。

申請號“201210575739.6”，授權公告號：CN 103903482 A，公開了一種近地告警系統中前視預測告警系統實現和方法設計以最大限度的減少虛警和漏警。

上述專利有力地推動了EGPWS技術的發展。然而，關于前視預警區域的地形高程數據快速取數方面，未看到相關專利報道。近年來，有不少關于基于地形數據庫的前視預警算法的研究文獻。其中文獻：“增強型近地警告系統前視預警算法設計與仿真”，《系統仿真學報》2009,10，21(20)及文獻：“增強型近地警告系統前視預警建模與算法研究”，《計算機測量與控制》2010，18(4):871-874對前視預警模塊的地形庫設計和預警算法進行了詳細研究，并通過正方形網格建模，研究了地形數據庫中預警區域的確定方法。其確定預警區域的方法如圖1所示，主要步驟如下：

1.以飛機為中心建立緩存區域(以掃描半徑確定的正方形)；

2.使用排除法，即通過在整個緩存區域內計算每個數據點相對于飛機的距離和角度是否符合預警區域要求，從而篩選出預警區域數據點。

盡管使用上述方法可以獲得預警區域，然而，由于其涉及復雜的計算，這在工程應用上難以滿足實時性的要求。而隨著地形數據庫精度的提高，待處理的數據量將以平方關系遞增，這會嚴重制約機載系統前視預警算法的實時性。因此，尋求快速便捷的數據尋址方法十分必要。

基于此問題，本專利為前視預警區域內的數據實時取數提供一種高效快速的尋址方法，從而可以快速獲得相應數據進行實時處理，能很好的滿足實時性的要求。

發明內容

本發明提供一種基于地形數據庫的前視預警快速尋址法，解決了前視預警存在取址算法復雜、實時性難以保證等問題。