[发明专利]一种基于地形包线的航空器自动机动规避方法

权利要求书

1.一种基于地形包线的航空器自动机动规避方法，其特征在于，包括以下步骤，

步骤A，采集所需的飞行状态数据；

步骤B，计算航空器在规定预测周期内的飞行轨迹；

步骤C，基于当前飞行位置信息，结合地形数据库，计算生成对应的地形包线；

步骤D，读取预测飞行轨迹数据在地形包线所处平面内的投影；以及，

步骤E，判断是否超出地形包线的安全阈值范围，若未超出，则本周期的计算结束；若超出，则结合地形包线斜率和航空器的离地高度评估系统发出g指令或p指令信号增益大小，依据g指令及p指令的评估规则给出俯仰和滚转的杆力控制信号；

所述步骤C中地形数据库为国际通用地形数据库，基于当前飞行状态参数及预测飞行轨迹，判读飞行模式，并采用地形扫描算法，提取地形扫描范围内的高程数据，获取地形剖面；同时，考虑地形数据误差、飞行轨迹预测误差、导航误差和最小安全飞行高度，获取飞行轨迹所对应地形包线，并将其投影到距离-高度坐标系，其中横坐标为距离当前位置的飞行轨迹长度，纵坐标为地面垂直高度；

所述步骤D的读取预测飞行轨迹数据在地形包线所处平面内的投影；其中轨迹预测算法获取的预测飞行轨迹数据需要首先由地理坐标系转换为地形包线的距离-高度坐标系，然后将距离-高度坐标系下的预测轨迹数据叠加到地形包线数据，实现预测轨迹数据在地形包线所处平面内的投影；

所述步骤E中地形包线安全阈值的确定方法，其中，是否超出阈值的判断方法为：比较预测轨迹的投影曲线A与加入阈值的地形包线B的高程关系；

当投影曲线A与地形包线B有相交点时，判断结果为超出；当投影曲线A与地形包线B无相交点时，判断结果为未超出；地形包线表示地形的最高点在地理坐标系的高度信息，当飞行轨迹投影超出时，意味着航空器在未来的飞行过程中有与地形碰撞威胁，可能引起潜在的飞行事故，造成不必要的损伤；

所述步骤E中对p指令和g指令信号的评估标准是基于地形包线几何特征和飞行离地高度而进行的，评估结果将发送至航空器的飞行控制系统，执行飞行规避机动；其中地形包线几何特征主要采用地形包线的斜率，在地形包线的距离-高度坐标系内，根据当前位置及地形包线与预测轨迹交叉点的距离及高度差，计算当前位置及交叉点连线的斜率；

g指令的评估规则：

当离地高度为低，地形包线斜率为小，则g指令增益为大；

当离地高度为低，地形包线斜率为中，则g指令增益为大；

当离地高度为低，地形包线斜率为大，则g指令增益为大；

当离地高度为中，地形包线斜率为小，则g指令增益为中；

当离地高度为中，地形包线斜率为中，则g指令增益为中；

当离地高度为中，地形包线斜率为大，则g指令增益为大；

当离地高度为高，地形包线斜率为小，则g指令增益为小；

当离地高度为高，地形包线斜率为中，则g指令增益为中；

当离地高度为高，地形包线斜率为大，则g指令增益为中；

p指令的评估规则：

当离地高度为低，地形包线斜率为左大，则p指令增益为右滚转大；

当离地高度为低，地形包线斜率为左小，则p指令增益为适中；

当离地高度为低，地形包线斜率为正前方，则p指令增益为适中

当离地高度为低，地形包线斜率为右大，则p指令增益为左滚转大；

当离地高度为低，地形包线斜率为右小，则p指令增益为适中；

当离地高度为中，地形包线斜率为左大，则p指令增益为右滚转中；

当离地高度为中，地形包线斜率为左小，则p指令增益为适中；

当离地高度为中，地形包线斜率为正前方，则p指令增益为适中

当离地高度为中，地形包线斜率为右大，则p指令增益为左滚转中；

当离地高度为中，地形包线斜率为右小，则p指令增益为适中；

当离地高度为高，地形包线斜率为左大，则p指令增益为右滚转小；

当离地高度为高，地形包线斜率为左小，则p指令增益为适中；

当离地高度为高，地形包线斜率为正前方，则p指令增益为适中

当离地高度为高，地形包线斜率为右大，则p指令增益为左滚转小；

当离地高度为高，地形包线斜率为右小，则p指令增益为适中。