[发明专利]一种基于误差理论的高精度航空器自动近地防撞系统地形扫描方法

权利要求书

1.一种基于误差理论的航空器自动近地防撞系统高精度地形扫描方法，其特征在于，包含有以下步骤，

步骤S1，获取导航数据(GPS/INS)、地形数据及其质量数据文件；

步骤S2，预测航空器的飞行轨迹及精度；

步骤S3，判别航空器的飞行模式；

步骤S4，构建地形扫描区域；

步骤S5，读取地形扫描区域内的地形数据；

步骤S6，构建地形包线；以及，

步骤S7，地形碰撞监测与规避；

步骤S1中，导航数据包括惯性导航设备或卫星定位系统提供的经度、纬度、地速、航迹倾角、航迹偏角数据及航向姿态设备提供的横滚角、俯仰角数据；地形数据包括装置内部预置的地形、障碍物数据；质量数据文件包括导航数据的水平位置精度和垂直位置精度地形数据库的水平精度和垂直精度

步骤S2中，基于卡尔曼滤波模型机以及航空器的当前飞行状态参数，对航空器的飞行轨迹进行预测，获取航空器飞行轨迹位置数据以及预测轨迹的精度

步骤S4中，地形扫描范围中心位置确定以及地形扫描边界提取：某一时刻t的地形扫描范围中心位置采用飞行轨迹位置数据确定，某一时刻t的地形扫描范围边界基于导航数据精度及轨迹预测算法精度确定，其地形扫描区域的宽度为其中，为轨迹预测误差，

2.如权利要求1所述的一种基于误差理论的航空器自动近地防撞系统高精度地形扫描方法，其特征在于，步骤S3中，基于航空器当前及预测的飞行轨迹状态参数对航空器的飞行模式进行识别，所述飞行轨迹状态参数包括位置、高度以及航向，所述航空器的飞行模式包括直线飞行、转弯飞行或者俯冲飞行。

3.如权利要求1所述的一种基于误差理论的航空器自动近地防撞系统高精度地形扫描方法，其特征在于，步骤S5中，获取地形扫描区域范围，用双线性插值算法，读取机载数字高程数据库(DEM)，获取地形扫描区域的地形数据。

4.如权利要求1所述的一种基于误差理论的航空器自动近地防撞系统高精度地形扫描方法，其特征在于，步骤S6中，包含地形剖面提取和地形包线生成算法：地形剖面提取获取首先沿着预测轨迹按照一定的距离间隔把地形扫描区域分割为m个小的区域，然后以距离当前航空器位置的距离做为x值，以每个区域内的最大高程值作为对应区域的y值，从而获取沿预测轨迹方向的地形剖面。

5.如权利要求4所述的一种基于误差理论的航空器自动近地防撞系统高精度地形扫描方法，其特征在于，考虑地形h_i、地面障碍物的高度h_obs，地形数据垂直误差导航数据垂直误差轨迹预测算法的垂直误差双线性插值算法的插值误差以及确保航空器飞行安全所确定的最小净空高度h_tcp，地面障碍物包括：房屋、信号台或植被，则地形扫描区域边界点的地形包线为

6.如权利要求1所述的一种基于误差理论的航空器自动近地防撞系统高精度地形扫描方法，其特征在于，步骤S7中，基于航空器预测轨迹与生成的地形包线，判断地形包线与预测轨迹是否相交，判定是否有障碍物或者地形入侵，从而确定是否需要发生语音或者灯光告警，是否需要执行自动地形规避响应操作。