[发明专利]用于计算使飞行器着陆的轨迹的方法和系统

权利要求书

1.一种用于生成将飞行中的飞行器(100)从当前位置带到地理参考跑道的轨迹的轨迹生成方法，所述方法由所述飞行器(100)的机载电子电路系统形式的自动轨迹生成系统(101)实施，所述方法包括以下连贯步骤：

-获得(402)规程，称为STARI规程，它适用于所述地理参考跑道并且提供用于进近所述跑道的最终轨迹，无论所述飞行器(100)的性能如何，所述最终轨迹都能由所述飞行器(100)飞行以便着陆，并且使得从所述最终轨迹的入口点或在其上方的任何点起，预定义形状的保持环形模式是可飞行的，以便在必要时消散能量；

-基于适配于所述飞行器的运行状态的性能计算侧向轨迹，避让在所述飞行器(100)的当前位置和所述入口点或其上方的点之间的任何地形起伏、气象障碍和军事禁飞区；

-通过将计算得到的侧向轨迹与由STARI规程提供的最终轨迹链接起来，必要时包括保持环形模式的一个或多个迭代，以提供(404)整体轨迹来使所述飞行器(100)在所述跑道上着陆，

为了获得(402)所述STARI规程，所述方法包括以下步骤：

-当已经为所述跑道预先定义了STARI规程并且已经存储在数据库中时，从所述数据库中读取(503)所述STARI规程；

-当所述数据库没有存储所述跑道的任何STARI规程时，实时如下建立(504)所述STARI规程：

-构建(602)最终进近轨迹；

-寻找符合以下条件的STARI规程的适当入口点；

-存在到已构建的最终进近轨迹的入口点的可飞行轨迹；

-保持环形模式能由所述飞行器从STARI规程的所述入口点安全地飞行以消散能量，

其特征在于，为了寻找STARI规程的所述适当入口点，所述方法包括以下步骤：

-基于关于所述跑道周围的地形海拔的信息，通过将STARI规程的入口点放置在最终进近轨迹的入口点上并将所述保持环形模式与所述最终进近轨迹对准(603)来评估(604)实施所述保持环形模式是否安全；

-当根据关于所述跑道周围的所述地形海拔的信息能够安全地实施所述保持环形模式时，认为所述STARI规程的入口点是适当的；以及

-当根据关于所述跑道周围的所述地形海拔的信息实施保持环形模式不安全时，从所述最终进近轨迹的所述入口点通过应用下降斜率来执行(606)所述STARI规程的入口点的向后搜索。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述向后搜索包括以下步骤：

-在预定义长度的轨迹区段中探索由一系列转弯和/或直线段形成的路径，考虑与所述飞行器的运行状态一致的所述飞行器的下降斜率、转弯半径和速度；

-基于关于所述跑道周围的地形海拔的信息，通过将所述STARI规程的入口点放置在所探索的路径的末端上来评估(1108)实施所述保持环形模式是否安全；

-当根据关于所述跑道周围的所述地形海拔的信息能够安全地实施所述保持环形模式时，认为所述STARI规程的入口点是适当的，并且在所述STARI规程的所述适当的入口点和所述最终进近轨迹的入口之间建立(1109)连接轨迹；以及

-在根据关于所述跑道周围的所述地形海拔的所述信息实施所述保持环形模式不安全时，用新的区段延伸(1110)所探索的路径并重新评估所述保持环形模式的实施。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述保持环形模式具有由半径r和距离d来表征的预定椭圆形形状，半径r是在端部的两个半圆的半径，距离d是这两个半圆之间的距离，并且其中半径r是根据适配于所述飞行器(100)的运行状态的性能来定义的，并且随着海拔高度的增加而增加。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在计算(403)所述侧向轨迹之前，所述方法包括下述步骤：

-确定(1301)与适配于所述飞行器(100)的运行状态的性能有关的最大海拔高度；

-确定(1302)将所述飞行器(100)带到所述最大海拔高度的垂直轨迹轮廓；

并且其中计算所述侧向轨迹，同时遵循所确定的垂直轨迹轮廓。