[發明專利]一種基于地形提示與警告系統的前視告警方法

在審

• 申請號: 201710529657.0
• 申請日: 2017-07-02
• 公開（公告）號: CN107248325A
• 公開（公告）日: 2017-10-13
• 發明（設計）人: 劉心剛;鮑中;袁軒
• 申請（專利權）人: 中國航空工業集團公司雷華電子技術研究所
• 主分類號: G08G5/04
• 分類號: G08G5/04
• 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: 高原

技術領域

本發明屬于機載安全設備地形提示和警告系統技術領域，具體涉及一種基于地形提示與警告系統的前視告警方法。

背景技術

在飛機的發展史中，有無數次的技術創新和進步，同時也伴隨著無數次讓人心痛的空難事故，這無不提醒著人們航空領域安全的重要性，也使人們對飛行安全提出了越來越高的要求。根據國外權威的航空安全組織――飛行安全基金會(Flight Safety Foundation，FSF)的研究報告表明，飛機因CFIT(可控飛行撞地)而死亡的人數約占航空運輸重大事故死亡總人數的80％，同時美國空軍統計的安全數據也指出，從1985到1994年間，美國空軍共發生229次CFIT事故，其中177起導致機毀人亡，平均每年12.6起。為了避免CFIT高概率發生的情況，人們經過不斷的努力研制出TAWS系統，其為飛機提供六種基本模式的告警，以及前視告警和地形顯示功能，極大地減少了CFIT事故的發生。但是，它仍然有一些不足之處，尤其是其中的前視告警功能，而目前我國還沒有相關設備，其理論研究也有限，相關算法更是少之又少，需要進行深入研究。

發明內容

本發明的目的：為了解決上述問題，本發明提出了一種基于地形提示與警告系統的前視告警方法，通過對地球表面地形建模，實時加載地形庫數據，根據所設計的前視預警包線和算法，能夠實現危險地形預警，提醒飛行員做出規避風險的操控動作，從而有效地減少可控飛行撞地事故。

本發明的技術方案：一種基于地形提示與警告系統的前視告警方法，包括以下步驟：

步驟一、獲取飛機位置信息；

所述飛機位置信息包括：經緯度和海拔高度；

步驟二、由飛機的位置信息加載相應的周邊地形數據；

步驟三、計算警戒區域和警告區域的幅值范圍；

根據飛機空速V，警戒告警時間為t₁，警告告警時間為t₂，以飛機當前位置為坐標原點計算警戒區域和警告區域的幅值范圍；

步驟四、計算警戒區域和警告區域的角度范圍；

用飛機當前航跡角用β來表示警戒區域和警告區域，

當β∈(-45°,45°)∪(135°,180°]∪[-180°,-135°)時，

或

當β∈[45°,135°]∪[-135°,-45°]時，

步驟五、確定警戒包絡區域和警告包絡區域并與當前加載的此區域地形情況進行對比判斷是否告警；

基于上述步驟三中確定的警戒區域和警告區域的幅值范圍和上述步驟四中確定的警戒區域和警告區域的角度范圍得到警戒包絡區域和警告包絡區域；

若地形情況與警告包絡區域相沖突，則進行警告報警；

否則,再判斷地形情況與警戒區域相沖突,則進行警戒報警；

否則，警報解除。

優選的，所述步驟二中，基于飛機的空速及告警時間要求從地形數據庫加載相應區域范圍的地形數據。

優選的，所述警戒區域和警告區域共同構成預警區域，所述預警區域由下視邊界、前視邊界和上視邊界組成的告警包絡線及左右邊界組成。

本發明技術方案的技術有益效果：本發明一種基于地形提示與警告系統的前視告警方法，根據前視告警的功能要求、數據流向，分別規劃了地形前視模式的告警包線，對地表建模，建立對應地形數據庫，提出了地形前視預警算法，能夠促進民用地形提示和警告系統(TAWS)的國產化。

附圖說明

圖1為本發明一種基于地形提示與警告系統的前視告警方法的一優選實施例的流程示意圖；

圖2為圖1所示實施例的前視告警包線意圖；

圖3為圖1所示實施例的前視告警包線設計流程示意圖；

圖4為圖1所示實施例的直接判斷法分析示意圖。

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。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。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。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。下面結合附圖對本發明的實施例進行詳細說明。