[发明专利]一种机载前视地形预测和告警方法

说明书

技术领域

本专利涉及航空电子技术，设计一种机载前视地形预测和告警方 法。

背景技术

在飞行中并非由于飞机本身故障或发动机失效等原因造成的飞 机无意中的撞地或坠海事故称为可控飞行撞地(CFIT)事故。据国际 民航组织(ICAO)统计，可控飞行撞地已经成为商用喷气飞机发生坠 机事故、造成机毁人亡的主要原因。

1975年以前，世界范围内的商用喷气机群平均每年发生8次可 控飞行撞地事故。为此有关部门研制了近地告警系统(GPWS)，为飞 行员提供飞机以不安全形态危险接近地面的告警信号，提高机组的处 境意识。统计数据表明，近地告警系统的广泛安装，大大减少了可控 飞行撞地事故的发生。

近地告警系统(GPWS)是一种机载告警系统，它是在飞机接近地 面(2500英尺以下)遇到不安全地形或风切变等恶劣气象条件时， 提醒机组飞机正处于不安全的状态，并向驾驶员发出语音和视觉警告， 直至驾驶员修正险情为止。

GPWS将其他系统传送来的飞机实际状态数据(无线电高度、气 压高度、气压高度变化率、惯性垂直速度、下滑道偏离信号、选择的 航向、跑道方位、襟翼和起落架位置等信号)与系统存储的飞机不安 全状态的临界值相比较，若超出临界阈值，则发出相应的语音和视觉 告警。

近地告警系统(GPWS)的不足：

1)GPWS不是一个全时的报警系统，它只在起飞和进近着陆阶段、 且无线电高度低于2500英尺时发生作用。它主要依赖无线电高度工 作，但无线电高度并不能全面的反映飞机前方的地形情况，当飞机飞 向垂直陡峭的地形区域以及缓慢下降到颠簸不平的地面时不能提供 告警。

2)GPWS属于现状型或反应式系统，无前视功能，即只有当飞机 已经进入了对飞行构成威胁的环境中时才发出警告。因此GPWS提供 警告的时间较晚，使飞行员没有足够的时间余量做出正确反应。据统 计1988年至1995年期间，这个原因引发的CFIT事故占总空难数的 41％。

3)不能提供地图数据的实时加载功能。伴随着世界日新月异的发 展，高楼的建设层出不穷，机场附近的高层建筑也日趋增多，GPWS 不能实现地图的实时加载功能，无法使地图实时更新，导致潜在危险 增加。

发明内容

本发明的目的为：提供一种飞机从起飞到降落的全过程实时报警 的方法。

本发明的技术方案为：所述的方法包括如下步骤：

步骤一，将全球地形高程数据库按照1纬度*1经度，的方式将 地形高度数据存储在360*180个文件中，其内部为一定精度的网格形 式，并载入设备的存储系统；

步骤二，解析出每个文件中所携带的相应经纬度值，并进行快速 排序；

步骤三，根据导航系统提供的飞机当前经纬度信息，确定飞机所 处的位置信息，并处理器一把包含飞机所处位置周围地形高度数据的 文件加载入内存，加载完成后处理器一向处理器二发送中断信号，处 理器二从内存中读取数据；

步骤四，在飞机的左右方向各延伸1/8海里，并按航迹方向向前 延伸10km，得到矩形告警区域；

步骤五，将矩形告警区域包含的步骤三中读取的网格状地形高度 数据按照航迹方向划分为等距的航迹数组，数组的初始值低于地表的 最低高度，将每个网格向航迹方向投影，确认网格对应的航迹数组下 标，将网格里的高度值与航迹数组中原有的高度值进行比较，取两者 大值替换航迹数组中的数值；

步骤六，按照得到的航迹数组用距离和高度坐标作为x轴和y轴 绘制高度曲线；

步骤七，将飞机采集到的高度值与高度曲线中对应的数值进行比 较，并判断是否超过阈值，如果超过则告警。

本发明的有益效果为：本发明为飞机的起飞、飞行、降落提供了 全程的保护，使得飞机的可控飞行撞地几率大大降低。本发明具有地 形前视功能，可以有效增加飞行员的地形规避时间，进一步减少CFIT 事故。

说明书附图

图1为：数据加载流程框图；

图2为矩形告警区域示意图；

图3为数据投影示意图；

图4为单个数据投影示意图。

具体实施方式