[发明专利]一种直升机训练飞行防撞预警方法

说明书

技术领域

本发明涉及直升机防撞预警，特别涉及一种直升机训练飞行防撞预警的实现方法。

背景技术

直升机在保障国民经济建设中的作用日益突出，其可执行运送补给、城市巡逻、森林防火搜救等任务；在军事领域，直升机担负着执行战场人员物资投送、战场侦察、火力攻击等重要使命。然而目前国内直升机数量、直升机飞行教员都较少，飞行员也十分紧缺。在这种情况下培养大量直升机飞行员，保障直升机训练飞行安全也就尤为重要。

直升机常飞行于城市上空、复杂低空，丘陵山区等区域。丘陵山区地形起伏大、气象复杂多变、可视距离短，还存在低空地面高压线纵横、电缆密集、突出建筑物多的情况，这些飞行条件和障碍物都对直升机训练飞行安全构成较大的威胁。此外，直升机飞离基地后一般缺乏地面引导，飞行员完全靠经验和目视搜寻规避障碍物，经验具有局限性，刚上机的飞行学员缺乏经验且一旦进入陌生空域后就不具备经验；目视搜索带有主观性并不可避免地增加了飞行员的精力支出，易造成飞行疲惫，埋下安全隐患。纵观2008年3-7月媒体报道的7起较大的直升机飞行事故中，除机械故障、飞行员违章驾驶所致的4起事故外，还有3起就是直升机低空飞行因撞树、挂高压线造成。由此可见直升机低空飞行存在较为严重的碰撞障碍物的安全威胁，亟待解决。

直升机在复杂低空训练飞行时存在碰撞障碍物的危险，为此国内外曾提出三种技术解决方案：1.无源传感器探测；2.激光雷达探测；3.毫米波雷达探测。国外(如美国、法国、德国、以色列等国)在后两个方案上进行了研究和试验，取得了一定的成果，研发的产品也装备了部分直升机。

微型计算机一般尺寸小、功耗低、主频高低可选范围广、性能稳定，能够进行实时处理，工业许多领域都将其作为应用系统(如嵌入式系统)的基础运行平台。市场上可选的微型计算机多，如：PC104计算机、3寸单板机、5寸单板机等。

显示技术经过长期的发展，目前TFT-LCD液晶显示器已经广泛应用于工业、社会等各领域。针对具体的应用，市场上TFT-LCD液晶显示器的尺寸、分辨率、对比度可选范围广，若有特殊用途还可定制。

目前全球卫星定位系统有如下四种：美国的GPS卫星定位系统、俄罗斯的GLONASS卫星定位系统、欧洲的“伽利略”卫星定位系统、我国的“北斗”卫星定位系统。

GPS卫星定位系统是覆盖全球的定位系统，随着美国停止对GPS卫星实施SA技术，使得全球广大用户能够用GPS动态载波相位测量获得厘米级精度的三维实时点位坐标，而且能够用C/A码伪距测量解获得米级的单点定位精度。市场上经济型GPS-OEM模块能够提供更新频率大于10Hz、水平定位误差小于2米的定位信号，其在高速移动过程中仍能保持前述的定位精度。

随着俄罗斯对GLONASS卫星定位系统的技术改进，GLONASS卫星定位系统在民用领域的应用得到扩大。目前市场上高精度的GLONASS-OEM板已能提供定位误差小于2m、数据更新频率小于等于100Hz的单点定位信号。

欧洲“伽利略”卫星定位系统正在建设中。

“北斗”卫星定位系统是我国建设的覆盖我国的全天候卫星定位系统，其与GPS、GLONASS卫星定位系统相比增加了通讯功能，其定位精度与GPS卫星定位系统相当。

随着科技的发展，地理测绘手段增多、测量精度提高，国家地理测绘有关部门已掌握覆盖我国较广范围的高精度地图数据；与此同时，国内GIS行业已有多家从事地图数据供应和电子地图绘制的商业公司，预示着地图数据产业的商业快速发展。目前获取地图数据的途径较多，如：商业购买，高精度航拍，结合等高线地图实地调查等。

发明内容

本发明公开了一种直升机训练飞行防撞预警方法，该方法在直升机训练飞行中能对直升机训练飞行航线上的各障碍物和地形地貌提供预警，提醒飞行员采取规避动作，避免发生直升机碰撞障碍物或撞山事故。

目前直升机训练飞行基本上完全依靠飞行员的经验和目视搜索来规避障碍物，以防止直升机碰撞障碍物事故。然而经验具有局限性，目视搜索带有主观性。此外，刚上机的新飞行员或飞行学员一般缺乏经验且一旦进入陌生空域后就不具备经验；而目视搜索会不可避免地增加飞行员的精力支出，易造成飞行疲惫，埋下安全隐患。

本发明公开的一种直升机防撞预警方法，主要是针对培训飞行学员的直升机训练飞行。直升机训练飞行与作战飞行相比，训练飞行通常位于相对固定和有限空域，且该空域的地形地貌、障碍物数量和位置在一定时期内变化较小，从而使建立训练飞行区域地形地貌数据库和障碍物数据库相对容易。