[发明专利]一种航空器连续下降进近航迹的最短航经生成方法

说明书

一种航空器连续下降进近航迹的最短航经生成方法。其包括航空器以某一恒定马赫数巡航速度持续加速，经巡航平飞航段到达下降顶点时获得极限马赫数；从下降顶点开始保持等马赫数的速度下降，在高度转换点以最大校准速度下降，即当航空器到达10000英尺的高度转换点时，速度降低至250节；随后航空器保持250节的速度匀减速下降，最后减速到最终进近定位点的限制速度；根据关键航经点参数，求解每个关键航经点的高度和航空器距跑道着陆点的距离，绘制连续下降进近航迹即为连续下降进近的最短航经等步骤。本发明在航空器连续下降进近过程中，使用最小发动机推力，可最大程度采用低阻构型实施连续下降，从而减少下降过程中燃油消耗和排放。

技术领域

本发明属于民用航空技术领域，特别是涉及一种航空器连续下降进近航迹的最短航经生成方法。

背景技术

航班数量的大幅度增加使得机场周边居民受到航空器噪声、尾气排放的影响日益严重。为减小、降低航空器的影响，国际上相关研究人员已启动连续下降进近(ContinuousDescent Approach,CDA)技术与飞行程序方面的研究。所谓连续下降进近是指一种发动机处于空转(待机)或接近空转状态的航空器从一个相对高度层下降而无须水平飞行的程序。同时，连续下降进近(CDA)也是一种航空器运行技术，其允许在保障航空器安全运行、省略水平飞行的范围内，航空器利用最小推力从一个最佳位置点下降到达，且与公开的飞行程序和空中交通管制(ATC)指令相兼容。确切地说，通过连续下降进近可以使航空器在进近中以较高高度和速度飞行，从而有效地节省燃油、减少污染物的排放并且减少噪音污染。

虽然CDA技术能够有效降低噪音污染和燃油消耗，减轻空管人员工作负担，降低航空器运行过程中可控撞地的风险等诸多优点，但是由于CDA要求航空器仅可能按照本身所规划的最优下降剖面飞行，基于一些风向变化等的因素，该剖面存在一定不确定性，出于安全考虑，必须增大终端区的航空器间隔，这样就人为降低了空域和跑道容量，因此目前只有在低密度的空域或者是不繁忙的时段，连续下降进近技术才获得应用。所以为推广、精确实施CDA程序，航空器连续下降进近航迹的最短航经成为必须解决的问题。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种航空器连续下降进近航迹的最短航经生成方法。

为了达到上述目的，本发明提供的航空器连续下降进近航迹的最短航经生成方法包括按顺序进行的下列步骤：

1)进入终端区后，航空器以某一恒定马赫数的巡航速度持续加速，经巡航平飞航段ΔS1到达下降顶点WP2时获得极限马赫数M_max；

2)从下降顶点WP2开始保持等马赫数的速度下降，并在高度转换点WP5以最大校准速度下降，即当航空器到达10000英尺的高度转换点WP5时，飞行速度降低至250节；

3)随后航空器保持250节的速度匀减速下降，最后减速到最终进近定位点G的限制速度；

4)根据设置的关键航经点参数，求解每个关键航经点的高度H和航空器距跑道着陆点的距离S，然后以距离S作为横坐标，以高度H作为纵坐标绘制出连续下降进近航迹，该连续下降进近航迹即为连续下降进近的最短航经。

在步骤4)中，所述关键航经点参数、高度H和航空器距跑道着陆点的距离S如表1所示：

表1、连续下降进近航迹的关键航经点参数

在步骤4)中，所述连续下降进近的最短航经对应的下降速度剖面呈现“阶跃梯形”，即先跃升、保持、再阶梯下降的状态。

本发明提供的航空器连续下降进近航迹的最短航经生成方法具有如下优点：在航空器连续下降进近过程中，航空器使用最小的发动机推力，可最大程度采用低阻构型实施连续下降，从而可减少下降过程中的燃油消耗和排放，时间最短，噪声最小。

附图说明