[發明專利]一種飛行器防撞算法驗證測試方法及系統

有效

• 申請號: 201710247280.X
• 申請日: 2017-04-14
• 公開（公告）號: CN106997693B
• 公開（公告）日: 2019-06-18
• 發明（設計）人: 岳碧波;劉杰才
• 申請（專利權）人: 四川九洲空管科技有限責任公司
• 主分類號: G08G5/04
• 分類號: G08G5/04;G06F17/50
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司 51214
• 代理人: 袁春曉

本發明涉及航空飛行領域，公開了一種飛行器防撞算法驗證測試方法。包括以下過程：步驟1、獲取航跡數據；步驟2、設置仿真場景參數；步驟3、采用圓柱體形安全域建立方法，自主建立規避域和碰撞域；步驟4、計算航跡碰撞點，若滿足規避域和碰撞域的防撞規避條件則啟動防撞算法；步驟5、測試防撞算法的防撞規避性能；步驟6、獲取防撞規避決策數據，進行防撞規避決策數據的自適應修正；步驟7、選擇顯示方式將防撞規避決策數據進行顯示輸出；步驟8、對防撞規避決策數據的規避航跡進行評估計算；步驟9、保存步驟1?8的數據，并將飛行過程實時顯示。實現低成本、低風險、高效率的防撞規避測試過程。本發明還公開了一種飛行器防撞算法驗證測試系統。

技術領域

本發明涉及航空飛行技術領域，特別是一種飛行器防撞算法驗證測試方法及系統。

背景技術

防撞規避是航空飛行器在飛行過程中檢測到飛行沖突后必須采取的安全措置，防撞算法的效率直接影響到本機與入侵飛行器的飛行安全。根據空域內入侵飛行器是否與本機存在通信交互與飛行計劃共享，將入侵飛行器劃分為合作目標與非合作目標兩大類，合作入侵飛行器裝備有機載防撞系統并且能與本機實施通信交互與飛行計劃共享，非合作入侵飛行器一般沒有裝備機載防撞系統不能與本機實施通信交互。另外，本機根據用途或者載荷能力限制，可能沒有裝備防撞應答裝置，但可能裝備了一次雷達、光學檢測設備等不具備應答能力的檢測系統。因此，完備的飛行器防撞規避能力應包括對合作目標的防撞規避與對非合作目標的防撞規避，通常本機對兩類入侵目標采取的規避策略不同。自主規避系統則是根據本機檢測到的飛行碰撞威脅，判斷威脅來源、種類、方式，調用系統防撞算法自主規劃出防撞規避航跡。

對航空飛行器自主防撞規避能力的驗證，常規的做法有兩種，一是研制相應的機載防撞設備，并安裝到飛行器上進行實際飛行測試，自主規避系統根據機載防撞設備檢測數據實時規劃出防撞規避航跡，測試人員對實際飛行試驗參數進行分析，形成防撞規避性能數據；另一種方式是通過理論算法仿真，形成算法性能參數曲線。前一種方法得到的試驗結論測試數據最真實可靠，但是試驗成本高昂、風險大、效率低下。后一種測試方法實現簡單、成本低，但是只能輸出簡單的理論數據曲線，缺乏直觀性，而且算法仿真往往忽略了飛行器本身的機動能力參數以及環境參數，最終的防撞規避能力仿真結果可信度低。

為了解決航空飛行器防撞規避能力驗證技術面臨的問題，需要設計一種驗證方案，既能根據真實空域檢測數據產生可靠的測試結論數據，又能降低測試成本、減小測試風險、提高測試效率。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：針對上述存在的問題，提供了一種飛行器防撞算法驗證測試方法及系統。

本發明采用的技術方案如下：一種飛行器防撞算法驗證測試方法，具體包括以下過程：

步驟1、仿真測試終端通過網絡通信獲取空域飛行器航跡數據或者通過本地輸入終端獲取航跡數據；

步驟2、設置飛行場景、本機參數、本機防撞類型、本機計劃航跡的仿真場景參數；

步驟3、采用圓柱體形安全域建立方法，根據本機參數自主建立規避域和碰撞域；

步驟4、計算航跡碰撞點，判斷碰撞點是否滿足規避域和碰撞域的防撞規避條件，如果滿足則啟動防撞算法；

步驟5、調用外部防撞算法動態鏈接庫，測試防撞算法對非合作入侵目標與合作入侵目標的防撞規避性能；

步驟6、獲取防撞規避決策數據，所述防撞規避決策數據包括本機水平速度、本機飛行高度、本機水平過載、本機縱向過載和本機飛行包線，并進行防撞規避決策數據的自適應修正；

步驟7、選擇顯示方式將防撞規避決策數據進行顯示輸出；

步驟8、對防撞規避決策數據的規避航跡進行評估計算；

步驟9、保存步驟1-步驟8的仿真測試數據，并將飛行過程通過三維可視化方式實時顯示。