[发明专利]一种障碍物告警方法和装置

说明书

本发明提供一种障碍物告警方法和装置，该方法包括：获取载机的安全包络面；获取所述安全包络面所对应的经纬度范围内的障碍物信息；根据所述安全包络面和所述障碍物信息进行碰撞计算，根据碰撞计算结果进行障碍物告警。本发明提供的障碍物告警方法计算简单，高效精确。

技术领域

本发明属于航空电子领域，具体涉及一种障碍物告警方法和装置。

背景技术

地形感知与告警系统(TAWS)的目标是飞行器在多山区域和障碍物林立的环境中飞行时，其以最小的虚警率工作的同时最大程度防止可控飞行撞地事故发生。随着地理信息技术的发展，由于设备成本低、重量轻等显著优势，基于地形数据库的地形感知与告警系统是各类飞行器预防可控撞地的主要方法。

该类设备的一个重要功能是障碍物告警，典型工作场景见附图1。该功能根据接收到的载机经纬度、载机姿态、气压高度等信息，依据各类飞机所对应的算法模型生成安全包线与机载大容量存储器中的全球障碍物数据做比较，当安全包线与障碍物发生碰撞时，系统发出声光告警，提前提示飞行员做出改出机动，降低飞行员操作负担，防止可控飞行撞地，保障飞行安全。

由于军用飞机往往在低高度、不良目视等复杂环境下执行任务，因此障碍物告警具有重要意义，为了保证能够准确告警与提前告警，需要设计合理的障碍物告警处理方法。

发明内容

本发明提供一种障碍物告警方法和装置，计算简单，高效精确。

本发明一方面提供一种障碍物告警方法，包括：

获取载机的安全包络面；

获取所述安全包络面所对应的经纬度范围内的障碍物信息；

根据所述安全包络面和所述障碍物信息进行碰撞计算，根据碰撞计算结果进行障碍物告警。

可选的，所述获取载机的安全包络面，包括：

建立载机坐标系，根据载机的经纬度、姿态、航向、速度和海拔高度，获取载机的安全包络线；

根据安全包络线，建立载机的安全包络面，所述安全包络面包括至少一个安全包络矩形。

可选的，所述获取所述安全包络面所对应的经纬度范围内的障碍物信息，包括：

获取各安全包络矩形的四个顶点的经纬度信息，根据各安全包络矩形的四个顶点的经纬度信息确定各安全包络矩形对应的经纬度范围；

在数据库中查找位于各安全包络矩形对应的经纬度范围内的障碍物信息，确定各安全包络矩形对应的障碍物信息；所述障碍物信息包括：障碍物水平对应点的海拔高度、经纬度，以及障碍物最高点的海拔高度、经纬度。

可选的，所述根据所述安全包络面和所述障碍物信息进行碰撞计算，包括：

对于存在对应的障碍物信息的任一安全包络矩形，获取所述安全包络矩形对应的第一点乘值D和第二点乘值N；

根据所述第一点乘值D和所述第二点乘值N，确定所述障碍物与所述安全包络矩形是否存在交点，若存在，则确定存在碰撞；

其中，所述第一点乘值D为所述安全包络矩形的矩形面法向量planeVector与碍物方向向量lineVector的点乘值，所述第二点乘值N为所述安全包络矩形的矩形面法向量planeVector与第一方向向量wVector的点乘值，所述第一方向向量wVector为矩形任一顶点到障碍物的水平对应点的方向向量。

可选的，所述根据所述第一点乘值D和所述第二点乘值N，确定所述障碍物与所述安全包络矩形是否存在交点，包括：

若fabs(D)小于第一预设数值，且fabs(N)＝0，则在NED坐标系下，确定所述障碍物水平对应点和/或障碍物最高点的NE平面投影是否位于所述安全包络矩形的NE平面投影中；