[發明專利]飛機航線規劃方法

在審

• 申請號: 201710499367.6
• 申請日: 2017-06-27
• 公開（公告）號: CN107238389A
• 公開（公告）日: 2017-10-10
• 發明（設計）人: 劉云飛;盧長謙;劉澤石;張維昊;白楊;張世輝
• 申請（專利權）人: 中國航空工業集團公司沈陽飛機設計研究所
• 主分類號: G01C21/20
• 分類號: G01C21/20
• 代理公司: 北京航信高科知識產權代理事務所(普通合伙)11526
• 代理人: 周良玉

技術領域

本發明涉及航空制圖技術領域，特別涉及飛機航線規劃方法。

背景技術

隨著航空技術的突飛猛進，航空器的應用，已經從軍用到民用，有人到無人，全方面、井噴式發展，導致了空域資源越來越緊張，如何快速、準確、智能的規劃出飛行的航線，對任務規劃員提出了巨大的挑戰。

目前，任務規劃還主要依賴于事先計算、紙上繪制等主要手段，或者計算機自動生成簡單的航線，無法滿足實際使用需求。

發明內容

為克服上述現有技術存在的至少一種缺陷，本發明提供了一種飛機航線規劃方法，包括如下步驟：

步驟一，獲取飛機的初始位置、當前航向和盤旋半徑R，所述初始位置包括飛機所在經度、緯度及當前高度，根據所述當前航向和盤旋半徑R獲得第一切圓和第二切圓，第一切圓和第二切圓分別位于飛機初始位置兩側且均與飛機當前航向相切；

步驟二，設置飛機目標位置，獲取飛機所述目標位置和所述第一切圓的兩條切線，該兩條切線與所述第一切圓的切點分別設為Q1和Q3，獲取飛機目標位置和第二切圓的兩條切線，該兩條切線與所述第二切圓的切點分別設為Q2和Q4，判斷出與最短航線對應的切線的切點Q0，具體判斷方式如下：

篩選出飛機以所述當前航向沿圓弧到達切點時，飛機在切點的航向與該切點到所述目標位置的方向相同的切線，設符合該條件的切線的集合為切線組，判斷該切線組中切線長度最短的切線所對應的切點，設該切點為Q0，與切點Q0對應的切線為L0；

步驟三，獲取切線L0的長度以及切圓上與切線L0對應的弧形段長度，得到飛機從初始位置到目標位置的規劃航線及其長度，該長度即為弧形段長度與切線L0長度之和，通過規劃航線的走向及其長度算出飛機可達高度、飛機從初始位置到目標位置的飛行時間和飛行距離，以及飛機在目標位置的航向，并判斷飛機可達高度、飛行時間、飛行距離、在目標位置的航向以及剩余油量是否滿足設計要求，若不滿足則返回步驟二并重新設置目標位置，若滿足則以飛機目標位置為當前初始位置，飛機在目標位置的航向為飛機當前航向，重復執行步驟一至步驟三，直至完成整條飛機航線的規劃。

優選的，盤旋半徑R根據飛機當前高度、當前速度及當前坡度計算獲得。

本發明提供的飛機航線規劃方法，基于平臺約束、幾何圖形學及規劃需求的高效/智能的生成航線，通過后臺性能實時解算，結合幾何圖形學的計算，實時評估飛行狀態和參數，提示規劃員進行航線規劃，此技術不僅操作簡單快速，而且航線綜合了實際飛行航線特點，使得飛機很容易按照規劃的航線飛行，降低飛機偏離航線導致的隱患或者任務失敗的概率。

附圖說明

圖1是飛機航線規劃方法中步驟一的示意圖；

圖2是飛機航線規劃方法中步驟二的示意圖；

圖3是飛機航線規劃方法中步驟三的示意圖。

具體實施方式

為使本發明實施的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行更加詳細的描述。

需要說明的是：下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用于解釋本發明，而不能理解為對本發明的限制。在附圖中，自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。

在本發明的描述中，需要理解的是，術語“中心”、“縱向”、“橫向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內”、“外”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，均僅是為了便于描述本發明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明保護范圍的限制。

本發明提供了一種飛機航線規劃方法，包括如下步驟：

步驟一，如圖1所示，獲取飛機的初始位置P0、當前航向D0和盤旋半徑R，本實施例中優選的是，盤旋半徑R根據飛機當前高度、當前速度及當前坡度計算獲得，初始位置P0包括飛機所在經度、緯度及當前高度，根據當前航向D0和盤旋半徑R獲得第一切圓A和第二切圓B，第一切圓A和第二切圓B分別位于初始位置P0的兩側且均與當前航向D0相切；