[發明專利]一種基于ARINC424導航數據的航跡構建算法在審
| 申請號： | 201710333109.0 | 申請日： | 2017-05-10 |
| 公開（公告）號： | CN108871328A | 公開（公告）日： | 2018-11-23 |
| 發明（設計）人： | 夏天琪;屈重君;祖肇梓;朱成陣;祁鳴東 | 申請（專利權）人： | 中國航空工業集團公司西安飛行自動控制研究所 |
| 主分類號： | G01C21/20 | 分類號： | G01C21/20 |
| 代理公司： | 中國航空專利中心 11008 | 代理人： | 王世磊 |
| 地址： | 710000 *** | 國省代碼： | 陜西;61 |
| 權利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 航段 航跡 飛行計劃 構建 算法 導航數據 鏈表 初始狀態數據 飛行管理系統 導航數據庫 自動化水平 飛行航跡 自動生成 截止點 平滑 相符 通用 銜接 預測 飛機 | ||
本發明涉及一種航跡構建方法，特別涉及一種基于ARINC424導航數據的航跡構建算法。所述的算法包括如下步驟：步驟一，根據飛行計劃，從機載導航數據庫中提取相關數據，并將提取到的相關數據按飛行計劃中規定的航段順序整理為航段鏈表；步驟二，根據飛機初始狀態數據和步驟一中得到的航段鏈表分別計算航段截止點和過渡航段。本發明實現了面向23種航段銜接的通用解決方案，根據輸入的飛行計劃自動生成平滑的完整航跡，所得結果與航圖相符，能夠準確預測飛行航跡，可以提高飛行管理系統的自動化水平，減輕飛行員負擔。
技術領域
本發明涉及一種航跡構建方法，特別涉及一種基于ARINC424導航數據的航跡構建算法。
背景技術
根據飛行計劃和飛機性能進行航跡構建，以此航跡為基準實現基于航跡的飛行導引，是下一代飛行管理系統的重要功能需求之一。ARINC424導航數據中規定了23種航段類型，銜接關系復雜，如何進行航段之間的平滑銜接是實現航跡構建的關鍵問題。
現有的飛行管理系統能夠將飛行計劃顯示給飛行員，讓飛行員比照航圖，人工控制飛機運行，給飛行員造成較大工作負擔，并且難以準確預測飛機的飛行軌跡和到達時間。
發明內容
本發明解決的技術問題為：提供一種基于ARINC424導航數據的航跡構建算法，解決現有技術中飛行航跡發散、飛行時間難以預測的問題。
本發明的技術方案：一種基于ARINC424導航數據的航跡構建算法，其特征在于所述的算法包括如下步驟：
步驟一，根據飛行計劃，從機載導航數據庫中提取相關數據，并將提取到的相關數據按飛行計劃中規定的航段順序整理為航段鏈表；
步驟二，根據飛機初始狀態數據和步驟一中得到的航段鏈表分別計算航段截止點和過渡航段。
優選地，依次根據航段鏈表內兩相鄰航段數據，計算航段截止點和過渡航段。
優選地，得到航段鏈表后刪除所有IF航段數據，僅保留其高度和速度限制。
優選地，針對FC、CA、FA和VA航段，通過以下公式計算航段截止點：在WGS-84坐標系下，計算航段起點處的東北天坐標系坐標軸方向向量，分別為天向單位向量PU、東向單位向量PE和北向單位向量PN，利用羅德里格公式將PN繞PU旋轉給定航向角，得到新向量PQ′，利用以下公式計算航段截止點坐標：
式中，s為航段長度、△h為爬升高度差、OQ為航段截止點坐標OP為航段起點坐標，再由WGS-84坐標系轉經緯高的公式即可得到航段截止點的經緯度信息。
其中，公式為已知航段起點、航段距離和航向角，求航段終點的通用公式。
優選地，針對CD、FD和VD航段，通過以下公式計算航段截止點：在WGS-84坐標系下，計算航段起點處的東北天坐標系坐標軸方向向量，分別為天向單位向量PU、東向單位向量PE和北向單位向量PN，按以下公式計算航段起點和DME導航臺的連線與真北方向的夾角θPD：
式中，PD為航段起點到DME臺的空間向量，航段長度|PQ|為：
|PQ|＝|PD|sin(θPcrs-θPD)
式中，θPcrs為航段航向角，進而確定航段截止點的坐標。
優選地，針對CR、CI、VI和VR航段，通過以下公式計算航段截止點：假設航段起點坐標為P,導航臺坐標為V，先計算從P至V的航向角θPV，再計算P、V兩點間的直線距離，根據以下公式可以得到航段長度：
該專利技術資料僅供研究查看技術是否侵權等信息，商用須獲得專利權人授權。該專利全部權利屬于中國航空工業集團公司西安飛行自動控制研究所，未經中國航空工業集團公司西安飛行自動控制研究所許可，擅自商用是侵權行為。如果您想購買此專利、獲得商業授權和技術合作，請聯系【客服】
本文鏈接：http://www.szxzyx.cn/pat/books/201710333109.0/2.html，轉載請聲明來源鉆瓜專利網。
