[發明專利]一種側向碰撞監測方法

有效

• 申請號: 201611100085.6
• 申請日: 2016-12-02
• 公開（公告）號: CN108154715B
• 公開（公告）日: 2022-02-25
• 發明（設計）人: 張侃;張子華
• 申請（專利權）人: 上海航空電器有限公司
• 主分類號: G08G5/04
• 分類號: G08G5/04
• 代理公司: 中國航空專利中心 11008
• 代理人: 杜永保

本發明提供了一種側向碰撞監測方法，其特征在于，包括以下步驟：步驟A：采集所需的飛行狀態數據；步驟B：計算飛行器轉彎的轉彎傾角，包括左轉彎傾角和右轉彎傾角；步驟C：計算飛行器轉彎的運動軌跡線，在這里為：左運動軌跡線和右運動軌跡線；步驟D：計算飛行器轉彎的運動監測區域，在這里為：左運動監測區域和右運動監測區域；步驟E：讀取運動監測區域在水平面投影內的地形和障礙物高程數據；步驟F：判斷是否有地形或障礙物侵入所述運動監測區域內部；步驟G：若侵入，置轉彎碰撞監測結果為有效；步驟H：若未侵入，置轉彎碰撞監測結果為無效。

技術領域

本發明涉及航空控制技術領域，尤其是飛行器中廣泛應用的近地告警類設備中涉及的一項側向碰撞監測技術，此類系統包括但不限于近地告警系統、近地防撞系統、地形提示與警告系統等具體產品。

背景技術

近地告警類系統(Ground Proximity Warning System，簡稱GPWS)提高飛機飛行安全性，減小可控飛行撞地事故(Controlled Flight Into Terrain，簡稱CFIT)的航空電子系統。其核心是基于內置高精度地形、障礙物數據庫的前視預測告警技術，能夠為飛行機組提供足夠時間的聽覺和視覺上的告警信息，廣泛應用于民用客機、軍用大型飛機等運輸型飛機。

在直升機領域，基于運輸機領域近地告警技術，國外公司設計開發了適用于直升機領域的地形提示與警告系統(Terrain Alert and Warning System，簡稱TAWS)，其核心功能仍然是前視預測告警技術。

在高性能戰術飛機領域，例如戰斗機、攻擊機、無人機等，將近地告警技術與飛行器的飛行控制系統或自動駕駛系統關聯，衍生出自動型的近地防撞系統(Auto GroundCollision Avoidance System，簡稱A-GCAS)，其相對于GPWS、TAWS等產品，A-GCAS取消了諸如過大下降速率、過大近地速率、起飛后掉高度、非安全離地高度、過大下滑道偏差告警、高度呼叫等基于無線電高度的基本告警模式，保留了核心的前視預測告警技術，并結合高性能戰術飛機的自身特性，對告警區域進行裁減修正，盡可能的減少虛警和漏警。

但上述三種系統的核心技術——前視預測告警技術，采用的均是飛行器的前向碰撞探測與預警機制，僅監測飛行航線的正前方是否存在碰撞威脅，不提供側向(例如左側、右側)的碰撞威脅預警，為飛行機組提供的預警機制單一且不全面，例如當飛行航線正前方存在碰撞威脅時，飛行機組可以采用左轉彎或右轉彎的機動方式規避危險。

發明內容

本發明公開了一種側向碰撞監測方法，在飛行器的飛行過程中，按照一定的間隔時間(如50毫秒)，周期性基于飛行器當前能量狀態，預測未來一段時間內的左轉彎運動軌跡和右轉彎運動軌跡，利用飛行器當前高度、經緯度等信息，生成三維空間內的運動監測區域，結合地形和障礙物數據庫，判斷飛行器的左向運動監測區域和右向運動監測區域內是否存在碰撞威脅，若存在，置左監測或/且右監測結果為有效，若不存在，置左監測或/且右監測結果為無效。

本發明提供了一種側向碰撞監測方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟A：采集所需的飛行狀態數據；

步驟B：計算飛行器轉彎的轉彎傾角，包括左轉彎傾角和右轉彎傾角；

步驟C：計算飛行器轉彎的運動軌跡線，在這里為：左運動軌跡線和右運動軌跡線；

步驟D：計算飛行器轉彎的運動監測區域，在這里為：左運動監測區域和右運動監測區域；

步驟E：讀取運動監測區域在水平面投影內的地形和障礙物高程數據；

步驟F：判斷是否有地形或障礙物侵入所述運動監測區域內部；

步驟G：若侵入，置轉彎碰撞監測結果為有效；

步驟H：若未侵入，置轉彎碰撞監測結果為無效。