[发明专利]一种基于地形提示与警告系统的前视告警方法

说明书

技术领域

本发明属于机载安全设备地形提示和警告系统技术领域，具体涉及一种基于地形提示与警告系统的前视告警方法。

背景技术

在飞机的发展史中，有无数次的技术创新和进步，同时也伴随着无数次让人心痛的空难事故，这无不提醒着人们航空领域安全的重要性，也使人们对飞行安全提出了越来越高的要求。根据国外权威的航空安全组织――飞行安全基金会(Flight Safety Foundation，FSF)的研究报告表明，飞机因CFIT(可控飞行撞地)而死亡的人数约占航空运输重大事故死亡总人数的80％，同时美国空军统计的安全数据也指出，从1985到1994年间，美国空军共发生229次CFIT事故，其中177起导致机毁人亡，平均每年12.6起。为了避免CFIT高概率发生的情况，人们经过不断的努力研制出TAWS系统，其为飞机提供六种基本模式的告警，以及前视告警和地形显示功能，极大地减少了CFIT事故的发生。但是，它仍然有一些不足之处，尤其是其中的前视告警功能，而目前我国还没有相关设备，其理论研究也有限，相关算法更是少之又少，需要进行深入研究。

发明内容

本发明的目的：为了解决上述问题，本发明提出了一种基于地形提示与警告系统的前视告警方法，通过对地球表面地形建模，实时加载地形库数据，根据所设计的前视预警包线和算法，能够实现危险地形预警，提醒飞行员做出规避风险的操控动作，从而有效地减少可控飞行撞地事故。

本发明的技术方案：一种基于地形提示与警告系统的前视告警方法，包括以下步骤：

步骤一、获取飞机位置信息；

所述飞机位置信息包括：经纬度和海拔高度；

步骤二、由飞机的位置信息加载相应的周边地形数据；

步骤三、计算警戒区域和警告区域的幅值范围；

根据飞机空速V，警戒告警时间为t₁，警告告警时间为t₂，以飞机当前位置为坐标原点计算警戒区域和警告区域的幅值范围；

步骤四、计算警戒区域和警告区域的角度范围；

用飞机当前航迹角用β来表示警戒区域和警告区域，

当β∈(-45°,45°)∪(135°,180°]∪[-180°,-135°)时，

或

当β∈[45°,135°]∪[-135°,-45°]时，

步骤五、确定警戒包络区域和警告包络区域并与当前加载的此区域地形情况进行对比判断是否告警；

基于上述步骤三中确定的警戒区域和警告区域的幅值范围和上述步骤四中确定的警戒区域和警告区域的角度范围得到警戒包络区域和警告包络区域；

若地形情况与警告包络区域相冲突，则进行警告报警；

否则,再判断地形情况与警戒区域相冲突,则进行警戒报警；

否则，警报解除。

优选的，所述步骤二中，基于飞机的空速及告警时间要求从地形数据库加载相应区域范围的地形数据。

优选的，所述警戒区域和警告区域共同构成预警区域，所述预警区域由下视边界、前视边界和上视边界组成的告警包络线及左右边界组成。

本发明技术方案的技术有益效果：本发明一种基于地形提示与警告系统的前视告警方法，根据前视告警的功能要求、数据流向，分别规划了地形前视模式的告警包线，对地表建模，建立对应地形数据库，提出了地形前视预警算法，能够促进民用地形提示和警告系统(TAWS)的国产化。

附图说明

图1为本发明一种基于地形提示与警告系统的前视告警方法的一优选实施例的流程示意图；

图2为图1所示实施例的前视告警包线意图；

图3为图1所示实施例的前视告警包线设计流程示意图；

图4为图1所示实施例的直接判断法分析示意图。

具体实施方式

为使本发明实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。