[发明专利]一种机载设备地图数据库飞行期间主动更新方法

说明书

本发明提供一种机载设备地图数据库飞行期间主动更新方法，其特征在于，包括以下步骤：1)优先以主动探测方法判定城区障碍物边界，在主动探测方法失效时通过无线电高度计判定城区障碍物边界；2)无线电高度计确认城区障碍物，地形满足城区障碍物无线电高度特点且范围满足要求，则确认为城区障碍物，否则，认为是干扰地形；3)根据城区障碍物边界和飞行轨迹以给定的设置宽度d更新城区障碍物区域。

技术领域

本发明涉及一种记载设备地图数据库中关于城区障碍物的主动更新方法，特别对于直升机地形提示与警告系统中基于地形数据库的前视预警技术。

背景技术

地形提示与警告系统(TAWS)又称作近地告警系统(GPWS)，是一种增强飞机的飞行安全，降低其可控飞行撞地事故(CFIT)风险的航空电子系统。地形提示与警告系统功能上分为基本告警功能和前视预测告警功能。其中，前视预测告警利用飞机位置信息和系统内置地图数据库，判断飞机未来航迹与障碍物之间是否存在碰撞风险，提示飞行机组及时规避危险，防患于未然。因此，地图数据库的完整性和准确性直接影响TAWS系统的告警精度。

地图数据库中的障碍物可分为地形障碍物和人工障碍物两大类。地形障碍物相对稳定，基本不会有较大改变，但人工障碍物种类多样、变化频繁，若不能及时更新，对于直升机此类低空复杂环境任务飞行器的告警准确性会产生较大的影响。本发明提出一种主要针对直升机TAWS的地图数据库中城区障碍物的主动更新方法，更有效的实现城区类型障碍物的建立和更新。

国内对于直升机地形提示与警告系统的研制还处于初步阶段，关于TAWS的地图数据库建立和更新技术更是如此。目前，与TAWS直接相关的中国发明专利主要有：

申请号“200910081085.X”，授权公告号：CN 101527089 A，公开了一种基于地形数据库告警系统的构成，并对各个模块的功能进行了简要叙述。

申请号“201210575739.6”，授权公告号：CN 103903482 A，公开了一种近地告警系统中前视预测告警系统实现和方法设计以最大限度的减少虚警和漏警。

上述专利推动了TAWS技术的发展。然而，关于前视预警地图数据的自主构建和更新方法未查询有相关文献报告。近年来，有不少关于基于地形数据库的前视预警算法的研究文献。如文献：“增强型近地警告系统前视预警建模与算法研究”，《计算机测量与控制》2010，18(4):871-874。对前视预警模块的地形库设计和预警算法进行了详细研究，并通过正方形网格建模，提出了一种地形数据库中前视预警区域的确定方法。但是，相对于低速近地飞行任务较多的直升机而言，更大的危险是近地面时复杂而多变的人工障碍物，这类障碍物随着时代进步和发展变化更新越来越快，一种有效的障碍物主动更新方法对于飞行器，特别是直升机飞行安全是十分必要的。

基于此问题，本专利提出一种地图数据库中城区障碍物的主动更新方法，可以在飞行任务期间自主更新地图数据库，从而提升飞行器地形提示与警告系统的性能，更有效的保障飞行器的飞行安全。

发明内容

本发明提供一种机载设备内置数据库中关于城区障碍物的主动更新方法，用于解决地形提示与告警系统内置地图数据库中此类人工障碍物地图数据的更新频率问题。

本发明提供了一种机载设备地图数据库飞行期间主动更新方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)优先以主动探测方法判定城区障碍物边界，在主动探测方法失效时通过无线电高度计判定城区障碍物边界；

2)无线电高度计确认城区障碍物，地形满足城区障碍物无线电高度特点且范围满足要求，则确认为城区障碍物，否则，认为是干扰地形；

3)根据城区障碍物边界和飞行轨迹以给定的设置宽度更新城区障碍物区域。