一種近地告警系統(tǒng)中前視預(yù)測告警系統(tǒng)和方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種近地告警系統(tǒng)中前視預(yù)測告警系統(tǒng)實現(xiàn)和方法設(shè)計，其特征在于該前視預(yù)測告警系統(tǒng)包括一前視預(yù)測告警處理器，該前視預(yù)測告警處理器的輸入端與大氣數(shù)據(jù)計算機、導(dǎo)航系統(tǒng)、無線電設(shè)備、地形存儲器連接，接收飛機速度和航跡角信息，基于內(nèi)置的告警域計算方法，計算出基于飛機當(dāng)前位置的告警域，然后結(jié)合飛機位置信息，計算出基于地理坐標系的告警域，在地形數(shù)據(jù)庫中查詢，如有地形侵入告警域，則產(chǎn)生告警，并輸出告警信息。本發(fā)明的優(yōu)點在于能夠最大限度的減少虛警和漏警，提高告警性能，保障飛行安全。
【專利說明】一種近地告警系統(tǒng)中前視預(yù)測告警系統(tǒng)和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及到一種近地告警技術(shù)，特別是一種近地告警系統(tǒng)中前視預(yù)測告警系統(tǒng)和方法。
【背景技術(shù)】
[0002]近地告警系統(tǒng)是一種能夠提高飛機飛行安全性，減小可控飛行撞地事故(CFIT)的航空電子系統(tǒng)。該告警系統(tǒng)通過接受位置、高度、速度、下降速率、下滑道偏差等飛行參數(shù)數(shù)據(jù)，結(jié)合內(nèi)置的高精度地形(障礙物)數(shù)據(jù)庫，按照設(shè)定的告警算法進行判斷處理，提供五種基本告警和增強型的前視預(yù)測告警，為飛行機組提供聽覺、視覺的告警信息和周邊地形信
肩、O
[0003]雖然近地告警系統(tǒng)能夠為飛行機組提供危險提示，在一定程度上減少了可控撞地事故的發(fā)生，但是，告警信息能否及時地送至飛行機組，為機組提供詳盡、準確的危險信息至關(guān)重要。如果距離危險狀態(tài)較遠的時候過早告警，即產(chǎn)生虛警，那么機組可能會逐漸對告警喪失信心，從而忽略告警，同時給機組施加了無形的壓力，影響其他更高級別的告警；如果距離危險狀態(tài)較近的時候過晚告警，即產(chǎn)生漏警，那么在飛機有限性能約束內(nèi)，可能不能夠及時規(guī)避危險，從而釀成機毀人亡的慘劇。
[0004]可見，虛警和漏警是表征近地告警算法優(yōu)劣的重要指標。研究近地告警算法，盡可能地降低虛警率和減少漏警，才能提高近地告警性能，減少可控撞地事故的發(fā)生，有效保障飛行安全。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的一個目的在于提供了 一種近地告警系統(tǒng)中的前視預(yù)測告警系統(tǒng)的實現(xiàn)方式。在飛機飛行過程中，當(dāng)告警條件成立時，前視預(yù)測告警系統(tǒng)立刻產(chǎn)生告警，提示飛行機組前方存在撞地危險，需進行規(guī)避，從而保障飛行安全。
[0006]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下:一種近地告警系統(tǒng)中前視預(yù)測告警系統(tǒng)，其特征在于該前視預(yù)測告警系統(tǒng)包括一個前視預(yù)測告警處理器，該前視預(yù)測告警處理器的輸入端與大氣數(shù)據(jù)計算機、導(dǎo)航系統(tǒng)、無線電設(shè)備、地形存儲器交聯(lián)，輸出端與告警輸出設(shè)備交聯(lián)，如告警指示燈、機內(nèi)通話器等。
[0007]本發(fā)明的第二目的在于提供一種前視預(yù)測告警方法，該方法以軟件的方式內(nèi)置于前視預(yù)測告警處理器中，系統(tǒng)啟動后循環(huán)處理周期，判斷是否產(chǎn)生告警。
[0008]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下:一種近地告警系統(tǒng)中前視預(yù)測告警方法，其特征在于該方法的一個處理周期包括以下步驟:A、前視預(yù)測告警處理器從大氣數(shù)據(jù)計算機和導(dǎo)航設(shè)備接收飛機當(dāng)前速度、航跡傾角等數(shù)據(jù)，根據(jù)內(nèi)置告警域構(gòu)建方法，計算出基于飛機當(dāng)前位置的告警域；B、前視預(yù)測告警處理器從大氣數(shù)據(jù)計算機和導(dǎo)航設(shè)備接收飛機當(dāng)前位置數(shù)據(jù)，計算出基于地理坐標系的告警域；C、前視預(yù)測告警處理器從地形存儲器中查詢地形數(shù)據(jù)信息；D、判斷是否有地形侵入該告警域，如有則產(chǎn)生告警；E、本周期結(jié)束。
[0009]本發(fā)明的第三目的在于提供一種告警域的構(gòu)建方法，該告警域基于多種正常飛行剖面構(gòu)建，能夠減少近地告警系統(tǒng)的虛警和漏警，提高告警性能，有效保障飛行安全。
[0010]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下:一種告警域構(gòu)建方法，其特征在于告警域由前視邊界、截斷邊界、展角邊界和基寬組成，首先根據(jù)飛機當(dāng)前速度、航跡傾角數(shù)據(jù)計算初始前視邊界，然后將初始前視邊界整體向下平移一個安全距離形成具有縱向離地保護的前視邊界，從飛機當(dāng)前位置出發(fā)，以一定的截斷角度延伸，形成與前視邊界相交的截斷邊界，以當(dāng)前飛機的飛行航線為中心，設(shè)置兩組相互對稱設(shè)置的且相距一定基寬寬度的前視邊界和截斷邊界，并且所述兩條前視邊界的遠端向外擴展一展角角度，形成展角邊界，所述兩組對稱的展角邊界、截斷邊界之間形成的區(qū)域即為告警域。該告警域可分為注意級告警和警告級告警，分別提供不同危險程度的告警:當(dāng)?shù)匦吻秩胱⒁饧壐婢騼?nèi)時，產(chǎn)生注意級的告警，提示飛行機組前方存在潛在的危險地形，需要進行規(guī)避；當(dāng)?shù)匦吻秩刖婕壐婢騼?nèi)時，產(chǎn)生警告級的告警，提示飛行機組前方存在危險地形，必須立刻進行規(guī)避。
[0011]其中初始前視邊界的計算方法為:所述前視邊界由常值反應(yīng)邊界、機動拉起邊界和穩(wěn)定爬升邊界三部分組成，前視邊界的計算方法為:
【權(quán)利要求】
1.一種近地告警系統(tǒng)中前視預(yù)測告警系統(tǒng)，其特征在于該前視預(yù)測告警系統(tǒng)包括一前視預(yù)測告警處理器，該前視預(yù)測告警處理器的輸入端與大氣數(shù)據(jù)計算機、導(dǎo)航系統(tǒng)、無線電設(shè)備、地形存儲器連接，接收飛機速度和航跡角信息，基于內(nèi)置的告警域計算方法，計算出基于飛機當(dāng)前位置的告警域，然后結(jié)合飛機位置信息，計算出基于地理坐標系的告警域，在地形數(shù)據(jù)庫中查詢，如有地形侵入告警域，則產(chǎn)生告警，并輸出告警信息。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的前視預(yù)測告警系統(tǒng)，其特征在于該前視預(yù)測告警處理器的輸出端與機內(nèi)通話器、告警指示燈連接。
3.—種近地告警系統(tǒng)中前視預(yù)測告警方法，其特征在于該方法的一個處理周期包括以下步驟:A、前視預(yù)測告警處理器從大氣數(shù)據(jù)計算機和導(dǎo)航設(shè)備接收飛機當(dāng)前速度、航跡傾角數(shù)據(jù)，根據(jù)內(nèi)置告警域構(gòu)建方法，計算出基于飛機當(dāng)前位置的告警域；B、前視預(yù)測告警處理器從大氣數(shù)據(jù)計算機和導(dǎo)航設(shè)備接收飛機當(dāng)前位置數(shù)據(jù)，計算出基于地理坐標系的告警域；C、前視預(yù)測告警處理器從地形存儲器中查詢地形數(shù)據(jù)信息；D、判斷是否有地形侵入該告警域，如有則產(chǎn)生告警；E、本周期結(jié)束。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的前視預(yù)測告警方法，其特征在于，步驟A中，告警域由前視邊界、截斷邊界、展角邊界和基寬組成，首先計算出初始前視邊界，然后將初始前視邊界整體下移一個安全距離形成具有縱向離地保護的前視邊界，從飛機當(dāng)前位置出發(fā)，以一定的截斷角度延伸，形成與前視邊界相交的截斷邊界，以當(dāng)前飛機的飛行航線為中心，設(shè)置兩組相互對稱的且相距一定基寬寬度的前視邊界和截斷邊界，并且所述兩條前視邊界的遠端向外擴展一展角角度，形成展角邊界，所述兩組對稱的展角邊界、截斷邊界之間形成的區(qū)域即為告警域。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的前視預(yù)測告警方法，其特征在于，初始前視邊界的計算方法為:
6.一種告警域構(gòu)建方法，其特征在于告警域由前視邊界、截斷邊界、展角邊界和基寬組成，首先根據(jù)飛機當(dāng)前速度、航跡傾角數(shù)據(jù)計算初始前視邊界，然后將初始前視邊界整體向下平移一個安全距離形成具有縱向離地保護的前視邊界，從飛機當(dāng)前位置出發(fā)，以一定的截斷角度延伸，形成與前視邊界相交的截斷邊界，以當(dāng)前飛機的飛行航線為中心，設(shè)置兩組相互對稱的且相距一定基寬寬度的前視邊界和截斷邊界，并且所述兩條前視邊界的遠端向外擴展一展角角度，形成展角邊界，所述兩組對稱的展角邊界、截斷邊界之間形成的區(qū)域即為告警域。
7.如權(quán)利要求6所述的告警域構(gòu)建方法，其特征在于初始前視邊界的計算方法為:
8.如權(quán)利要求7所述的告警域構(gòu)建方法，其特征在于所述告警域可分為警告級告警域和注意級告警域，當(dāng)注意級的反應(yīng)時間為％，警告級的反應(yīng)時間為t0v時，注意級的初始前 視邊界Scantaxhcantax
和警告級的初始前視邊界Scantaxhcantax 分別如下:

【文檔編號】G08G5/04GK103903482SQ201210575739
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2012年12月26日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月26日
【發(fā)明者】吳偉國, 張侃 申請人:上海航空電器有限公司