[發(fā)明專利]一種基于高效排序算法的經(jīng)濟(jì)導(dǎo)航解算方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011046056.2
• 申請日: 2020-09-29
• 公開（公告）號: CN112254734A
• 公開（公告）日: 2021-01-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 呂明偉;馬曉寧;劉偉;張少卿;王言偉
• 申請（專利權(quán)）人: 中國航空工業(yè)集團(tuán)公司沈陽飛機(jī)設(shè)計(jì)研究所
• 主分類號: G01C21/22
• 分類號: G01C21/22
• 代理公司: 北京航信高科知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11526
• 代理人: 劉傳準(zhǔn)

1.一種基于高效排序算法的經(jīng)濟(jì)導(dǎo)航解算方法，其特征在于，包括：

步驟S1、獲取飛機(jī)的重量信息，給定包含當(dāng)前位置至終點(diǎn)位置的飛行高度剖面及飛行速度剖面，其中，飛行高度剖面內(nèi)包含多個(gè)離散的目標(biāo)飛行高度，飛行速度剖面內(nèi)包含多個(gè)離散的目標(biāo)飛行速度；由所述目標(biāo)飛行高度與所述目標(biāo)飛行速度構(gòu)成初始種群變量；

步驟S2、根據(jù)飛機(jī)重量信息及目標(biāo)飛行高度、目標(biāo)飛行速度確定飛機(jī)的平飛公里耗油；

步驟S3、根據(jù)飛機(jī)當(dāng)前位置信息及終點(diǎn)位置信息確定飛機(jī)水平飛行距離；

步驟S4、根據(jù)飛機(jī)水平飛行距離及平飛公里耗油確定平飛耗油量；

步驟S5、給定爬升速度剖面，爬升速度剖面內(nèi)包含多個(gè)離散的目標(biāo)爬升速度，將所述目標(biāo)爬升速度加入到所述初始種群變量中；

步驟S6、根據(jù)飛機(jī)重量信息、目標(biāo)飛行高度及目標(biāo)爬升速度確定爬升耗油量；

步驟S7、以所述平飛耗油量與所述爬升耗油量作為總耗油量，以所述總耗油量為第一目標(biāo)函數(shù)，以所述目標(biāo)飛行高度、目標(biāo)飛行速度、目標(biāo)爬升速度為變量，進(jìn)行遺傳算法計(jì)算，獲得最小耗油量下的目標(biāo)飛行高度、目標(biāo)飛行速度及目標(biāo)爬升速度。

2.如權(quán)利要求1所述的基于高效排序算法的經(jīng)濟(jì)導(dǎo)航解算方法，其特征在于，步驟S1中，獲取飛機(jī)的重量信息包括：

獲取飛機(jī)空重；

獲取當(dāng)前時(shí)刻的外掛剩余重量；

獲取當(dāng)前時(shí)刻的剩余油量；以及

根據(jù)飛機(jī)空重、外掛剩余重量及剩余油量確定飛機(jī)的重量信息。

3.如權(quán)利要求1所述的基于高效排序算法的經(jīng)濟(jì)導(dǎo)航解算方法，其特征在于，步驟S3中，確定飛機(jī)水平飛行距離包括：

將飛機(jī)當(dāng)前位置信息轉(zhuǎn)化為東北天坐標(biāo)；

確定終點(diǎn)位置以及未飛過的航路點(diǎn)；

計(jì)算飛機(jī)當(dāng)前位置依次經(jīng)過各航路點(diǎn)直至到終點(diǎn)位置的飛機(jī)水平飛行距離。

4.如權(quán)利要求1所述的基于高效排序算法的經(jīng)濟(jì)導(dǎo)航解算方法，其特征在于，步驟S7中，進(jìn)一步包括：

設(shè)定目標(biāo)飛行高度、目標(biāo)飛行速度及目標(biāo)爬升速度的范圍約束條件。

5.如權(quán)利要求4所述的基于高效排序算法的經(jīng)濟(jì)導(dǎo)航解算方法，其特征在于，所述目標(biāo)飛行高度的范圍為0～17553m；所述目標(biāo)爬升速度范圍為0.75～0.95Ma，所述目標(biāo)飛行速度的范圍為v～1Ma，其中，速度v是在進(jìn)行遺傳算法解算時(shí)獲得的目標(biāo)爬升速度。

6.如權(quán)利要求1所述的基于高效排序算法的經(jīng)濟(jì)導(dǎo)航解算方法，其特征在于，步驟S7中，進(jìn)一步包括：

構(gòu)建第二目標(biāo)函數(shù)，所述第二目標(biāo)函數(shù)為：

min f1＝-(M2*MaToMs*C2y/C2x)/Ce，其中，M2為平飛速度、MaToMs為真空速、C2y為平飛升力系數(shù)、C2x為平飛阻力系數(shù)、Ce為平飛耗油因子。

7.如權(quán)利要求6所述的基于高效排序算法的經(jīng)濟(jì)導(dǎo)航解算方法，其特征在于，對于包含所述第一目標(biāo)函數(shù)及所述第二目標(biāo)函數(shù)的多目標(biāo)函數(shù)，步驟S7中采用非劣解排序進(jìn)行解算。

8.如權(quán)利要求1所述的基于高效排序算法的經(jīng)濟(jì)導(dǎo)航解算方法，其特征在于，步驟S4中，通過龍貝格求積分方法確定飛機(jī)的平飛耗油量。

9.如權(quán)利要求1所述的基于高效排序算法的經(jīng)濟(jì)導(dǎo)航解算方法，其特征在于，進(jìn)一步包括，設(shè)置燃油閾值，若經(jīng)解算的最小耗油量下的目標(biāo)飛行高度及目標(biāo)飛行速度所對應(yīng)的燃油超過所述燃油閾值，則進(jìn)行燃油告警提示。