[发明专利]一种针对低空中长距离转场飞行的航迹规划方法

权利要求书

1.一种针对低空中长距离转场飞行的航迹规划方法，其特征在于，包括：

第一步：基础航迹规划：

将航迹分为进入航线路径P1、航线飞行路径P2和出航线路径P3；进入航线路径P1的起点为整个航迹的起点，终点为进入航线飞行路径P2的点I；出航线路径P3的起点为飞出航线飞行路径P2的点O，终点为整个航迹的终点；进入航线路径P1和出航线路径P3选用避开静态威胁、到达航线飞行路径P2的最短距离；航线飞行路径P2的飞行是从已规划的民航航线下方飞行；利用DijKstra算法寻找出最短飞行路径；然后，根据规划的基础航迹和飞行器参数计算飞行器飞行过程中的飞行指标；

第二步：多飞行器多航迹仿真：

多飞行器沿规划好的基础航迹，在数字地图上模拟飞行；根据飞行器的当前飞行状态，以及数字地图上预设的环境信息，进行安全检测和告警，输出告警信息；

第三步：根据告警信息进行航迹优化。

2.如权利要求1所述的航迹规划方法，其特征在于，第一步所述的基础航迹规划包括如下步骤：

步骤101、设D0为起飞点；A为从D0向航线飞行路径P2做垂线，与航线飞行路径P2相交的点；将D0加入集合W1，并令S＝D0，I＝A；其中，点S为当前选取的进入航线路径P1上的点，点I为进入航线飞行路径的点；

步骤102、飞行器如果能够从点S直线飞到点I，中间不遇到任何静态威胁，则将点I加入到集合W1，进入航线路径P1规划完毕，跳到步骤104；如果从点S出发到点I遇到静态威胁，则在数据库中查找该静态威胁附近的地标点D1；从D1向航线飞行路径P2做垂线，与航线飞行路径P2相交的点记为点B；

其中，找到的地标点D1满足从点S到点D1、从点D1到点B的路径之和最短，并且该路径不经过静态威胁，且能够从点S直线飞到该地标点D1；

步骤103、令S＝D1，I＝B，将点D1加入集合W1，返回到步骤102；

步骤104、将终点作为步骤102中的D0，将出航线路径P3的点O作为步骤102的点I；按照步骤102～103的方式规划飞行器从航线上离开到终点的路径，得到集合W0，将集合W0倒序排列即为要规划的出航线路径P3的路径点集合W3；

步骤105、将进入航线的点I和出航线的点O加入航线飞行路径P2中航线点组成的无向连通图中；在无向连通图中利用DijKstra算法计算出点I到点O的最短路径W2；W1、W2和W3构成了基础航迹。

3.如权利要求1所述的航迹规划方法，其特征在于，第二步在进行多飞行器多航迹的仿真过程中进行如下安全检测和告警：

(1)冲突告警

根据飞行器的当前飞行状态，计算出任意飞行器对之间的水平距离和垂直距离，当该水平距离和垂直距离都小于用户规定的水平和垂直距离标准时，产生冲突告警；

在有冲突告警发生时，记录冲突告警事件的详细信息，记录内容包括：告警、告警发生时间，飞行器标识对、位置对、高度对、飞行方向交角；

(2)最低安全高度告警

根据设置的最低安全高度告警标准对飞行器飞行高度进行跟踪，当发现飞行器飞行的有效高度低于飞行地点的最低安全高度时，产生最低安全高度告警；

在有最低安全高度告警发生时，记录最低安全高度告警的详细信息，记录内容包括：告警类型、告警发生时间，飞行器标识、位置、高度、飞行方向与正北夹角；

(3)侵入告警

将禁区、限制区和危险区作为告警区域；当发现飞行器侵入或与告警区域的距离小于规定的安全距离时，产生侵入告警；

在有侵入告警发生时，记录侵入告警的详细信息，记录内容包括：告警类型、告警发生时间、被侵入空域名，飞行器标识、位置、高度、飞行方向与正北夹角；

(4)出/入界告警

当飞行器与所属责任区边界的距离小于设定参数条件时，产生飞行器出界告警；当飞行器与下一责任区边界的距离小于设定参数条件时，产生飞行器入界告警；

(5)燃油耗尽、飞行超时的告警

当飞行器在飞行过程中燃油耗尽时，产生燃油耗尽告警；当飞行器在预先设置的到达时间内没有达到目的地时，产生飞行超时告警。