[发明专利]用于横向避开固定区域的飞行器自动驾驶方法

权利要求书

1、一种用于根据飞行器(1)的位置与当前速度和区域(10)的形状横向避开原始计划航线上的固定区域(10)的飞行器驾驶方法，其特征在于该方法包括以下步骤：*通过用一系列线段来逼近区域(10)的形状将被避开区域的形状模拟成凸多边形(11)，并消除凹点和过分短的线段；*确定相对于模拟区域(11)的计划航线；*计算用于退出计划航线(2)和用于返回计划航线(2)的航线左侧区段和右侧区段(A1-A2、B1-B2、A3-A4、B3-B4)以便获得由航线的退出区段(A1-A2、B1-B2)和返回区段(A3-A4、B3-B4)以及由模拟形状(11)区段(A2-A3、B2-B3)构成的左侧避开航线(B1-B4)和右侧避开航线(A1-A4)，其中，航线的左侧退出区段、左侧返回区段、右侧退出区段、右侧返回区段与计划航线(2)的夹角均为预定角度(a)，模拟形状(11)区段(A2-A3、B2-B2)分别连到左侧退出、返回区段(B1-B2、B3-B4)和右侧退出、返回区段(A1-A2、A3-A4)上；和*选择左侧避开航线(B1-B4)和右侧避开航线(A1-A4)中的一条避开航线作为预定准则的函数。

2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于：航线的左、右两侧的退出与返回区段(A1-A2、B1-B2、A3-A4、B3-B4)将计划航线(2)分别连接到多边形(11)的转弯点(A2、B2、A3、B3)上，这些转弯点位于计划航线的两侧并且最接近于计划航线(2)与多边形(11)的交点(Z、Z′)。

3、根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：它还包括将原始航线(2)上的区段(B1-A1、B4-A4)加到右侧避开航线(A1-A4)和左侧避开航线(B1-B4)上，从而使这样得到的两条线具有相同的端点，对获得的左侧航线(B1-B4-A4)和右侧航线(B1-A1-A4)的长度进行计算并比较，选择较短的避开航线(A1-A4)。

4、根据上述权利要求之一所述的方法，其特征在于：它包括已有的对计划航线(2)上的穿越禁飞区(10)的区段进行搜索和对进入所述区域的计划入点(Z)进行计算的步骤，如果相对于飞行的速度飞行器(1)离计划入点(Z)的距离足够远，便计算避开航线。

5、根据上述权利要求之一所述的方法，其特征在于：它还包括定期计算和显示(27)飞行器(1)的当前位置与从原始航线(2)退出到被选的避开航线(A1-A4)上的退出点(A1)之间的距离，如果包含所选避开航线的新航线已得到确认，便使这条新航线起作用(28)。

6、根据上述权利要求中之一所述的方法，其特征在于：它包括定期计算和显示(31)飞行器(1)的当前位置与被避开区(10)之间的距离，如果在新航线还没有得到确认时就已经通过退出点(A1)，那么当飞行器(1)进入到被避开区(10)内时便显示(32)报警信号。

7、根据上述权利要求之一所述的方法，其特征在于：它包括在被避开区的多边形上并位于所选避开航线上的每个转弯点处，飞行器(1)对穿过所述转弯点(A)的航向的曲线变化航线(17)进行计算与跟踪，航向航线(17)的回转中心(O)位于航线的两个直线区段(R1、R2)在转角点(A)相接。

8、根据权利要求7所述的方法，其特征在于：它还包括对分别位于第一航线区段(R1)与航向变化航线(17)之间和位于航向变化航线区段(17)与第二航线区段(R2)之间的两个曲线链接航线区段(18、19)进行计算和跟踪，这两个链接航线区段(18、19)的回转半径(R)与航向变化航线区段(17)的回转半径相同，这两个链接航线区段(18、19)分别与航向变化航线区段(17)以及与两个航线区段(R1、R2)相切。

9、根据权利要求7或8所述的方法，其特征在于：在存在两个相隔很近的航向变化点(A、B)的情况下，它还包括对第二航向变化航线区段(17′)进行计算和跟踪，其中，第二航向变化区段(17′)通过直线链接航线(20)与第一航向变化航线区段(17)连接，直线链接区段(20)与两个航向变化航线(17、17′)上的区段相切。

10、根据权利要求7到9之一所述的方法，其特征在于：在遵守飞行器的预定旋转角的情况下，根据飞行器(1)的速度计算回转半径(R)。