[发明专利]基于几何限制模型的飞机擦机尾航段筛查方法及系统

说明书

本发明公开了一种基于几何限制模型的飞机擦机尾航段筛查方法及系统，其方法如下：A、构建出飞机擦机尾几何限制关系通用模型，在几何限制关系模型中构建出起飞擦尾风险几何屏障坐标曲线与接地擦尾风险几何屏障坐标曲线；B、采集飞机起飞或降落着陆的历史实际飞行数据；C、抽取历史实际飞行数据按照航段划分为n组航段数据组，每组航段数据组包括m段飞行分析航段，并对飞行分析航段进行对比筛查；系统包括飞机擦机尾几何限制关系通用模型系统、历史实际飞行数据采集模块和擦尾风险航段筛查模块。本发明能够将起飞或着陆整个动态过程作为研究对象，快速精准地从若干分析航段中筛选出擦机尾风险最大的飞行航段。

技术领域

本发明涉及民航飞行安全监管技术领域，尤其涉及一种基于几何限制模型的飞机擦机尾航段筛查方法及系统。

背景技术

擦机尾是指飞机在起飞和着陆过程中由于仰角过大，飞机机身离地面没有足够的空间裕度，以致机尾或机腹擦地。擦机尾会对飞机造成严重的结构损伤，危及飞行安全，也将导致数百万元的维修费用和运营损失。在最极端的情况下，擦机尾会造成承压隔框受损致使结构失效，着陆擦机尾可能会造成机尾在主轮接地之前撞击地面致使后承压隔框破坏，进而构成更大的损害。因此，擦机尾/机腹属于非正常接地的典型跑道安全事件，风险极高。

据空客统计，擦机尾约25％发生在起飞阶段，65％发生在着陆阶段。起飞擦机尾通常是因抬轮过早或过度、俯仰率过大造成的，着陆擦机尾则主要因不稳定进近等诸多因素导致飞机以小速度、大姿态接地所致。传统的擦机尾风险评估方法主要是依据手册给出的机型几何限制俯仰角度值，基于机载记录设备FDR/QAR/DAR所记录的飞机离地或接地瞬间的实际俯仰状态数值进行评判。这种方法存在以下不足：起飞或接地擦机尾事件的发生不一定总发生在接地或离地瞬间，可能发生在起飞或接地过程中的任一瞬间，需要将起飞或着陆整个过程作为研究体，而不是只片面地关注起飞或离地时刻。

发明内容

针对现有技术存在的不足之处，本发明的目的在于提供一种基于几何限制模型的飞机擦机尾航段筛查方法及系统，能够将起飞或着陆整个动态过程作为研究对象，快速精准地从若干分析航段中筛选出擦机尾风险最大的飞行航段。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

一种基于几何限制模型的飞机擦机尾航段筛查方法，其方法如下：

A、构建出飞机擦机尾几何限制关系通用模型，飞机擦机尾几何限制关系通用模型中飞机无线电高度与飞机擦尾角的几何限制关系的通用公式如下：

式中，RH为飞机无线电高度，α为飞机擦尾角，飞机擦尾角为飞机擦尾时的俯仰角，L1为飞机在水平地面停留时尾撬到主轮轴线距离，L2为飞机在水平地面停留时无线电高度天线安装点到主轮轴线距离，H1为飞机在水平地面停留时尾撬离地面高度，H2为飞机在水平地面停留时无线电高度天线安装点离地面高度；

A1、采集飞机起飞离地时刻的飞机无线电高度RH_TKO及飞机擦尾角α_TKO；在几何限制关系模型中构建出起飞过程的飞机无线电高度与飞机擦尾角之间的起飞擦尾风险几何屏障坐标曲线；

A2、采集飞机降落接地时刻的飞机无线电高度RH_TD及飞机擦尾角α_TD；在几何限制关系模型中构建出接地过程的飞机无线电高度与飞机擦尾角之间的接地擦尾风险几何屏障坐标曲线；

B、采集飞机起飞或降落着陆的历史实际飞行数据，历史实际飞行数据包括航班号、飞机号、日期、时间、空地开关、飞机无线电高度、俯仰姿态、飞机俯仰角、起飞机场、着陆机场；

C、抽取历史实际飞行数据按照航段划分为n组航段数据组，每组航段数据组包括m段飞行分析航段；