[發明專利]一種飛機怠速除冰危險區辨識與作業路徑生成方法及系統

有效

• 申請號: 202210412919.6
• 申請日: 2022-04-20
• 公開（公告）號: CN114506458B
• 公開（公告）日: 2022-07-05
• 發明（設計）人: 李彪;龔淼;邢志偉;王立文;侯翔開;陳飛
• 申請（專利權）人: 中國民航大學
• 主分類號: B64D15/00
• 分類號: B64D15/00
• 代理公司: 天津盈佳知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 12224
• 代理人: 孫寶蕓

1.一種全天候條件下飛機怠速除冰危險區辨識與作業路徑生成方法，其特征在于，所述全天候條件下飛機怠速除冰危險區辨識與作業路徑生成方法包括：

步驟一，進行航班機型及飛機怠速時發動機左右推力方向數據采集輸入；

步驟二，劃定無風條件下飛機怠速除冰危險區，包括進氣道危險區、排氣道危險區、噪聲危險區，并建立各怠速除冰危險區的邊界曲線函數；

步驟三，進行機場風力的風向、平均風速、風速波動范圍數據采集輸入；

步驟四，計算風力影響下飛機發動機進氣氣流與排氣氣流的運動軌跡，根據運動軌跡計算風力影響下的進氣道危險區邊界曲線函數和排氣道危險區邊界曲線函數，通過邊界曲線函數調整進氣道危險區和排氣道危險區范圍；

步驟五，計算風力影響下噪聲危險區邊界曲線函數，通過噪聲危險區邊界曲線函數調整噪聲危險區范圍；

步驟六，根據怠速除冰危險區的邊界曲線函數確定發動機內外安全通道；

步驟七，根據機型、發動機內外安全通道和風速波動范圍確定除冰作業路徑；

x軸表示飛機軸線方向，方向為由機頭指向機尾；y軸表示與飛機軸線垂直的方向，由飛機左機翼指向右機翼。

2.根據權利要求1所述的全天候條件下飛機怠速除冰危險區辨識與作業路徑生成方法，其特征在于，在步驟一中，所述航班機型及飛機怠速時發動機左右推力方向數據包括：飛機機型信息、發動機型號信息、左發動機推力方向信息、右發動機推力方向信息。

3.根據權利要求1所述的全天候條件下飛機怠速除冰危險區辨識與作業路徑生成方法，其特征在于，在步驟二中，所述劃定無風條件下飛機怠速除冰危險區為：根據飛機機型信息、發動機型號信息、左發動機推力方向信息、右發動機推力方向信息，確定進氣道危險區半徑和延伸長度、排氣道危險區半徑和延伸長度、噪聲危險區半徑，然后計算各怠速除冰危險區的邊界曲線函數，具體包括以下內容：

1)左右發動機均為前推力：

進氣道危險區為2個互不重疊延伸半圓形區域，以右發動機進氣口為坐標原點，x軸表示飛機軸線方向，方向為由機頭指向機尾；根據延伸長度與半徑計算右發動機進氣道危險區邊界曲線函數為：

式中，(x_s,y_s)是進氣道危險區的邊界曲線各點坐標值，r₁是進氣道危險區半徑，l₁是進氣道危險區延伸長度；

排氣道危險區為一個延伸半圓形區域，以左右發動機排氣口連線中點為坐標原點，根據延伸長度與半徑計算排氣道危險區邊界曲線函數：

式中，(x_o,y_o)是排氣道危險區的邊界曲線各點坐標值，r₂是排氣道危險區半徑，l₂是排氣道危險區延伸長度；

噪聲危險區是以發動機進氣口為中心的兩個圓形區域，以右發動機進氣口為坐標原點根據半徑計算右發動機噪聲危險區邊界曲線函數：

式中，(x_n,y_n)是噪聲危險區的邊界曲線各點坐標值，r_s是噪聲危險區半徑；

2)左右發動機均為反推力：

進氣道危險區為部分重疊半圓形，以右發動機進氣口為坐標原點根據延伸長度與半徑計算右發動機進氣道危險區邊界曲線函數：

式中，(x_r,y_r)是右發動機進氣道危險區的邊界曲線各點坐標值，r₁是進氣道危險區半徑；

排氣道危險區為前段三角形后端矩形的組合區域，以右發動機排氣口為坐標原點根據延伸長度計算排氣道危險區邊界曲線函數：

式中，(x_k,y_k)是排氣道危險區的邊界曲線各點坐標值，k₁、k₂、b₁、b₂是根據飛機發動機排氣角度確定的參數，d是飛機寬度，l₂是延伸長度；

3)左發動機反推力、右發動機前推力：

進氣道危險區為與飛機軸線存在一定角度的半圓形區域，以左發動機進氣口為坐標原點根據半徑計算進氣道危險區邊界曲線函數：

式中，(x_b,y_b)是進氣道危險區的邊界曲線各點坐標值，r₁是進氣道危險區半徑，k_c、b是根據角度確定的參數；

4)左發動機前推力、右發動機反推力：

與左發動機反推力、右發動機前推力時的危險區域關于飛機軸線對稱，以右發動機進氣口為坐標原點根據半徑計算進氣道危險區邊界曲線函數：

式中，(x_c,y_c)是進氣道危險區的邊界曲線各點坐標值，r₁是進氣道危險區半徑，k_c、c是根據角度確定的參數。