[发明专利]一种直升机前视地形告警方法

摘要

本发明提供一种直升机前视地形告警方法，包括：步骤1，根据直升机初始运动状态及性能数据确定改出机动方式，并代入直升机飞行动力学模型求解直升机正常轨迹和逃逸轨迹；步骤2，获取直升机前视告警边界；步骤3，构建的前视告警边界和地形数据库进行告警威胁判断，若前视告警边界与地形碰撞时，发出警告。该方法可以对直升机飞行航线上的地形提供防撞告警，提醒飞行员采取必要的机动措施，以避免地形碰撞事故。

主权项

1.一种直升机前视地形告警方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，根据直升机初始运动状态及性能数据确定改出机动方式，并代入直升机飞行动力学模型求解直升机正常轨迹和逃逸轨迹，所述逃逸轨迹包括垂直改出轨迹和倾斜改出轨迹；步骤2，获取直升机前视告警边界，所述前视告警边界包括前视纵向告警边界和前视横向告警边界，其中前视纵向告警边界由直升机正常轨迹、逃逸轨迹和设定的最小安全高度、前视距离共同确定，前视横向告警边界为在设定的起始宽度的基础上以一定的偏斜角向前延伸的边界；所述前视距离为告警后直升机以当前状态飞行设定的时间的距离；步骤3，构建的前视告警边界和地形数据库进行告警威胁判断，若前视告警边界与地形碰撞时，发出警告；所述步骤1的具体过程为：步骤1.1，获取直升机的初始运动状态量；步骤1.2，获取直升机的经济速度，根据直升机初始飞行速度与经济速度的关系确定改出动作；步骤1.3，获取直升机初始运动状态量、改出动作相对应的逃逸过程俯仰角速率时间历程曲线、滚转角速率时间历程曲线和逃逸过程法向加速度时间历程曲线；步骤1.4，根据俯仰角速率时间历程曲线和滚转角速率时间历程曲线可以获得绕机体三轴角速率，将直升机初始姿态角和绕机体三轴角速率代入下式可获得姿态角速率预测值 φ · i = p i + q i ( s i n φ i - 1 ) ( t a n θ i - 1 ) θ · i = q i ( c o s φ i - 1 ) ψ · i = q i ( s i n φ i - 1 ) ( sec θ i - 1 ) ]]>其中，pi、qi为绕机体X轴和Y轴角速率，θi-1、φi-1为前一时刻姿态角，为姿态角速率预测值，i为时刻索引值；步骤1.5，姿态角速率预测值经过积分计算即可得到姿态角预测值，进一步结合法向加速度时间历程曲线可以得到体轴系下机体三轴加速度；步骤1.6，将体轴系下机体三轴加速度转化到地轴系下即可得到地轴系下三轴加速度；步骤1.7，通过积分和迭代计算得到直升机的逃逸轨迹。