[发明专利]一种前视地形预警方法

说明书

本发明公开一种基于合成视景的前视地形预警方法，包括如下步骤：S1、存储所有瓦片在不同分辨率等级下的地形数据，瓦片为地球地形数据的最小单元；S2、确定飞机在当前位置的查询区域，将查询区域划分为近集区域和远集区域；S3、处于近集区域内的瓦片，加载最高等级分辨率的地形数据，处于远集区域内的瓦片，基于其距飞机当前位置的距离、其与飞机当前位置的连线与飞机航向的夹角来加载对应等级分辨率的地形数据；S4、基于查询区域内瓦片的海拔数据，规划飞机当前的FLTA的前视预测路径。这种预测路线提供了更加直接的前视地形的预警信息，飞行员可以通过从预测路线一侧飞到另一侧的方式近一步提高飞行的安全性。因此具有较强的实用性。

技术领域

本发明属于路线优化技术领域，更具体地，本发明涉及一种前视地形预警方法。

背景技术

在近年来的航空飞行事故中，可控飞行撞地(CFIT)一直是造成事故的重大因素。在避免CFIT事故发生上，美国首先提出的近地预警系统(EGPWS)在实际应用发挥了起到了重要的作用。Honeywell公司推出的增强型近地预警系统(EGPWS)在原有近地预警系统中增加了地形显示和前视地形预警这两大功能，使得在民航空中CFIT事故得到了有效的解决。

在通用航空中，飞机飞行高度相较于民用航空较低，这就使得在通航中会更容易接触到海拔相对较高的地形或障碍物。因此现有的EGPWS方法无法很好的满足日益通用航空的性能需求，此外，增强型近地预警系统(EGPWS)的价格昂贵，进一步限制在通用航空领域的应用。

发明内容

本发明提供一种前视地形预警方法，旨在改善上述问题。

本发明是这样实现的，一种前视地形预警方法，所述方法具体包括如下步骤：

S1、存储所有瓦片在不同分辨率等级下的地形数据，瓦片为地球地形数据的最小单元；

S2、确定飞机在当前位置的查询区域，将查询区域划分为近集区域和远集区域；

S3、处于近集区域内的瓦片，加载最高等级分辨率的地形数据，处于远集区域内的瓦片，基于其距飞机当前位置的距离、以及其与飞机当前位置的连线与飞机航向的夹角来加载对应等级分辨率的地形数据；

S4、基于查询区域内瓦片的海拔数据，规划飞机当前的FLTA的前视预测路径。

进一步的，在步骤S2之后还包括：

基于二维高斯滤波器获取高斯权重矩阵A，将高斯权重矩阵A与瓦片的相应像素点的海拔矩阵B进行卷积，得到瓦片的相应的像素点的新地形海拔值。

进一步的，所示近集区域的形成方法具体如下：

近集区域是以当前位置为原点，半径r的圆形区域。

进一步的，所述远集区域为扇形，以飞机当前位置为扇形的原点，基于公式(1)确定扇形区域的半径R：

R＝D/cos(FOV/2)+Len (1)

其中，D为飞机当前位置到合成视景视野尽头的距离，FOV为合成视景的设定视场角度，Len为一个瓦片的宽度；

以飞机航向γ为基准，分别顺时针、逆时针旋转FOV/2+70°，即形成扇形的两条边界。

进一步的，远集区域内瓦片的分辨率等级确定方法具体如下：

index＝(6–Tau)*indexFactor

Tau是瓦片数据的误差，indexFactor为分辨率参数，index为分辨率指数，表示index对应的瓦片分辨率等级；

瓦片数据的误差Tau按如下公式计算：

Tau＝BaseTau*DecayFactor*AdaptiveFactor