[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

说明书

本发明公开了一种针对低空中长距离转场飞行的航迹规划方法，能够为飞行器规划出飞行代价最小的飞行航迹；而且能实现多飞行器、多航迹的协同任务规划工作。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和出航线路径P3选用避开静态威胁的最短距离；航线飞行路径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；最后根据告警信息进行航迹优化。

技术领域

本发明涉及航迹规划技术领域，具体涉及一种针对低空中长距离转场飞行的航迹规划方法。

背景技术

随着我国低空空域管理改革进入实质性操作阶段，通用航空产业面临战略性发展机遇。与之相配套的传统空中交通管制系统中，存在以下三个问题：一是需要人工查找航线周边最高障碍物，计算最低飞行安全高度；二是需要人工收集航线途经的飞行空域、导航台、位置报告点和备降场等空域环境情况；三是未能实现多飞行器、多航迹的协同任务规划工作。为解决以上制约通用航空发展的现实问题，需要突破“低空中长距离转场飞行的航迹规划”关键技术，辅助通用航空飞行计划制定人员，实现快速、高效的规划中长距离转场飞行航线。提高通用航空飞机在低空飞行中的运行效率，从技术层面促进通用航空的发展，为低空空域管理改革奠定坚实基础。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种针对低空中长距离转场飞行的航迹规划方法，能够为飞行器规划出飞行代价最小的飞行航迹；而且能实现多飞行器、多航迹的协同任务规划工作。

为了解决上述技术问题，本发明是这样实现的：

一种针对低空中长距离转场飞行的航迹规划方法，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。

优选地，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；