專利名稱：通用飛機(jī)航線導(dǎo)航方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種飛機(jī)航線導(dǎo)航方法，尤其適用于通用飛機(jī)的導(dǎo)航。
背景技術(shù)：
當(dāng)前普遍應(yīng)用的飛機(jī)航線導(dǎo)航方式有自動(dòng)定向?qū)Ш?、全向信?biāo)導(dǎo)航、無(wú)線電測(cè)距導(dǎo)航、GPS導(dǎo)航等多種單一導(dǎo)航方式或組合導(dǎo)航方式，都是以地面固定導(dǎo)航臺(tái)站的位置作為參照基準(zhǔn)，以飛機(jī)相對(duì)于當(dāng)前導(dǎo)航臺(tái)站的連線作為終止點(diǎn)，解算出兩者間的角度進(jìn)行飛行導(dǎo)航，例如無(wú)線電羅盤是以飛機(jī)到地面無(wú)線電導(dǎo)航臺(tái)的相對(duì)方位角進(jìn)行指示導(dǎo)航；全向信標(biāo)是以飛機(jī)所在位置的磁北方向順時(shí)針測(cè)量到飛機(jī)與地面導(dǎo)航臺(tái)站連線夾角進(jìn)行指示導(dǎo)航，這兩種角度導(dǎo)航方式均依賴于地面導(dǎo)航臺(tái)站的導(dǎo)航信息，且在顯示終端是以固定、規(guī)范顯示方式進(jìn)行導(dǎo)航顯示。但對(duì)于通用飛機(jī)而言，其使用方式靈活，用途廣泛，比如進(jìn)行非固 定航線飛行或執(zhí)行作業(yè)任務(wù)時(shí)，大部分區(qū)域會(huì)沒(méi)有地面導(dǎo)航臺(tái)站支持，此時(shí)就需地面引導(dǎo)飛行、利用簡(jiǎn)單儀表飛行或利用GPS信息引導(dǎo)飛行(若具備GPS導(dǎo)航功能)。此類方式下飛行員是被動(dòng)地接收導(dǎo)航信息，無(wú)法自主、直觀地了解、掌握當(dāng)前飛行方向與預(yù)置航向或計(jì)劃航線的偏差，無(wú)法精確的進(jìn)行飛行引導(dǎo)和導(dǎo)航。而國(guó)內(nèi)目前生產(chǎn)和使用的通用飛機(jī)配備的導(dǎo)航設(shè)備大多為分立式儀表導(dǎo)航設(shè)備，導(dǎo)航飛行、飛機(jī)狀態(tài)顯示功能是單一的各類功能的組合，在飛機(jī)飛行過(guò)程中各類導(dǎo)航信息、飛機(jī)實(shí)時(shí)狀態(tài)信息是按照各類設(shè)備的設(shè)計(jì)功能固定、單一的進(jìn)行導(dǎo)航和顯示，仍然必須依賴于地面導(dǎo)航臺(tái)導(dǎo)航信息。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種通用飛機(jī)航線導(dǎo)航方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中飛行員無(wú)法自主、直觀地了解、掌握當(dāng)前飛行方向與預(yù)置航向或計(jì)劃航線的偏差，無(wú)法精確的進(jìn)行飛行引導(dǎo)和導(dǎo)航的技術(shù)問(wèn)題。為解決以上技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案通用飛機(jī)航線導(dǎo)航方法，包括以下步驟設(shè)置機(jī)載顯示器的功能模塊，使該功能模塊能夠計(jì)算出當(dāng)前飛行方向，在機(jī)載顯示器的導(dǎo)航地圖界面上顯示以當(dāng)前飛機(jī)機(jī)頭為基點(diǎn)，向前方引出機(jī)頭方向延長(zhǎng)線；機(jī)載導(dǎo)航設(shè)備設(shè)定預(yù)置航線作為基準(zhǔn)航線；以地面導(dǎo)航臺(tái)位置信息和飛機(jī)即時(shí)位置信息為參考信息，實(shí)時(shí)解算出當(dāng)前飛機(jī)的位置以及飛行方向，計(jì)算出機(jī)頭方向延長(zhǎng)線與基準(zhǔn)航線的角度差；導(dǎo)航地圖界面上顯示出基準(zhǔn)航線和機(jī)頭方向延長(zhǎng)線，用以提示飛行員操作引導(dǎo)飛機(jī)沿預(yù)置航線準(zhǔn)確飛行?；谝陨匣炯夹g(shù)方案，本發(fā)明還做了如下優(yōu)化限定和改進(jìn)上述飛機(jī)即時(shí)位置信息由GPS設(shè)備或AHRS (航姿)設(shè)備提供。上述導(dǎo)航地圖界面上還顯示出基準(zhǔn)航線與機(jī)頭方向延長(zhǎng)線的角度差值。
本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)以實(shí)時(shí)、直觀的形式引導(dǎo)飛行員進(jìn)行飛行，適應(yīng)通用飛機(jī)使用靈活、飛行便利、快速導(dǎo)航、任務(wù)范圍廣的特點(diǎn)，可減少對(duì)地面導(dǎo)航設(shè)備的依賴性，很大程度完善了通用飛機(jī)的導(dǎo)航方式，極大的拓展了通用飛機(jī)的飛行區(qū)域，增強(qiáng)了飛行員對(duì)飛行方向的自主控制性。該技術(shù)方案實(shí)施便利，安全可靠，顯示方式直觀、清晰，不但可應(yīng)用于通用飛機(jī)導(dǎo)航指示，亦可應(yīng)用于各類飛機(jī)中，豐富、完善飛行導(dǎo)航指示方法。


圖I為本發(fā)明的指示導(dǎo)航原理示意圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明針對(duì)通用飛機(jī)的應(yīng)用特色、當(dāng)前導(dǎo)航設(shè)備使用方式，提出了飛機(jī)機(jī)頭延長(zhǎng) 線的導(dǎo)航解算方法及指示方式，簡(jiǎn)單巧妙地解決了現(xiàn)有飛機(jī)導(dǎo)航技術(shù)存在的難題，此方法可不完全依賴于地面導(dǎo)航臺(tái)站的角度指示信息，在具備最小信息量的狀態(tài)下，可實(shí)時(shí)解算飛機(jī)當(dāng)前位置、顯示當(dāng)前飛機(jī)與預(yù)置航線的角度差，引導(dǎo)飛機(jī)精確、安全的沿預(yù)定航線飛行。機(jī)頭延長(zhǎng)線導(dǎo)航方法是以預(yù)置航線為基準(zhǔn)航線，以地面導(dǎo)航臺(tái)信息或GPS導(dǎo)航信息為參考點(diǎn)，實(shí)時(shí)解算出當(dāng)前飛機(jī)的飛行方向，計(jì)算出當(dāng)前飛行方向(機(jī)頭方向延長(zhǎng)線)與基準(zhǔn)航線的角度差，以當(dāng)前飛機(jī)機(jī)頭為基點(diǎn)，向前方引出機(jī)頭方向延長(zhǎng)線，在輔助導(dǎo)航指示圖上構(gòu)建預(yù)置航線、當(dāng)前機(jī)頭延長(zhǎng)線的角度差，提示飛行員操縱飛機(jī)，逐次逼近、減小該角度或保持恒定角度差，引導(dǎo)飛機(jī)沿預(yù)置航線準(zhǔn)確飛行。按照上述方案，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)容易實(shí)現(xiàn)具體的計(jì)算機(jī)算法。機(jī)頭延長(zhǎng)線指示導(dǎo)航原理示意圖如圖I所示。根據(jù)飛機(jī)接收的導(dǎo)航信息與飛機(jī)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)信息，解算出飛機(jī)當(dāng)前飛行方向與預(yù)置航線的角度值后，在輔助導(dǎo)航指示圖上實(shí)現(xiàn)角度值的顯示，顯示方式可多樣化，可由不同顏色、不同樣式的兩條直線建立起機(jī)頭延長(zhǎng)線導(dǎo)航指示圖。飛行員通過(guò)操作機(jī)載顯示器面板上的功能鍵，可顯示或取消機(jī)頭延長(zhǎng)線導(dǎo)航指示，導(dǎo)航顯示可由飛行員進(jìn)行自主操作，決定是否在輔助導(dǎo)航指示圖中進(jìn)行機(jī)頭延長(zhǎng)線導(dǎo)航顯示。實(shí)施例I :以地面導(dǎo)航臺(tái)站的導(dǎo)航信息為基準(zhǔn)，構(gòu)建機(jī)頭延長(zhǎng)線導(dǎo)航指示。飛機(jī)在有地面導(dǎo)航臺(tái)引導(dǎo)下沿預(yù)置航線飛行，機(jī)載導(dǎo)航設(shè)備接收地面導(dǎo)航信息，解算出地面導(dǎo)航信息及飛機(jī)當(dāng)前飛行方向，構(gòu)建出飛機(jī)機(jī)頭延長(zhǎng)線導(dǎo)航方式，在飛行員自主控制下，在輔助導(dǎo)航畫面中進(jìn)行角度、飛行方向顯示，飛行員可依據(jù)地面導(dǎo)航臺(tái)站的導(dǎo)航信息，例如無(wú)線電羅盤、全向信標(biāo)等多種導(dǎo)航信息沿預(yù)置航線飛行，在具有多種地面導(dǎo)航臺(tái)站支持狀態(tài)下，本發(fā)明的飛機(jī)機(jī)頭延長(zhǎng)線導(dǎo)航指示技術(shù)可作為一種輔助導(dǎo)航方式，提供給飛行員清晰、直觀的飛行指示。實(shí)施例2 :以GPS信息為基準(zhǔn)，構(gòu)建機(jī)頭延長(zhǎng)線導(dǎo)航指示。通用飛機(jī)使用靈活，任務(wù)多樣，飛行區(qū)域多變，在不具備地面導(dǎo)航臺(tái)站支持狀態(tài)下需執(zhí)行預(yù)置航線飛行，機(jī)載導(dǎo)航設(shè)備無(wú)法提供較全面的導(dǎo)航信息，在沒(méi)有地面導(dǎo)航臺(tái)站支持狀態(tài)下，機(jī)載導(dǎo)航設(shè)備可接收空中GPS信息，解算出當(dāng)前飛機(jī)位置信息，以預(yù)置航線為基準(zhǔn)，構(gòu)建飛機(jī)機(jī)頭延長(zhǎng)線導(dǎo)航指示方法，在飛行員自主控制下，在輔助導(dǎo)航畫面中進(jìn)行角度、飛行方向顯示，引導(dǎo)飛機(jī)沿預(yù)置航線飛行。在此種狀態(tài)下，本發(fā)明的機(jī)頭延長(zhǎng)線導(dǎo)航指 示技術(shù)即成為主要的導(dǎo)航引導(dǎo)方式，提供給飛行員準(zhǔn)確、直觀、便利的飛行指引，此種方式可不依賴于各種地面導(dǎo)航臺(tái)站的支持，便于發(fā)揮通用飛機(jī)靈活的使用方式。
權(quán)利要求
1.通用飛機(jī)航線導(dǎo)航方法，包括以下步驟 設(shè)置機(jī)載顯示器的功能模塊，使該功能模塊能夠計(jì)算出當(dāng)前飛行方向，在機(jī)載顯示器的導(dǎo)航地圖界面上顯示以當(dāng)前飛機(jī)機(jī)頭為基點(diǎn)，向前方引出機(jī)頭方向延長(zhǎng)線； 機(jī)載導(dǎo)航設(shè)備設(shè)定預(yù)置航線作為基準(zhǔn)航線；以地面導(dǎo)航臺(tái)位置信息和飛機(jī)即時(shí)位置信息為參考信息，實(shí)時(shí)解算出當(dāng)前飛機(jī)的位置以及飛行方向，計(jì)算出機(jī)頭方向延長(zhǎng)線與基準(zhǔn)航線的角度差； 導(dǎo)航地圖界面上顯示出基準(zhǔn)航線和機(jī)頭方向延長(zhǎng)線，用以提示飛行員操作引導(dǎo)飛機(jī)沿預(yù)置航線準(zhǔn)確飛行。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的通用飛機(jī)航線導(dǎo)航方法，其特征在于所述飛機(jī)即時(shí)位置信息由GPS設(shè)備或AHRS設(shè)備提供。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的通用飛機(jī)航線導(dǎo)航方法，其特征在于導(dǎo)航地圖界面上還顯示出基準(zhǔn)航線與機(jī)頭方向延長(zhǎng)線的角度差值。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種通用飛機(jī)航線導(dǎo)航方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中飛行員無(wú)法自主、直觀地了解、掌握當(dāng)前飛行方向與預(yù)置航向或計(jì)劃航線的偏差，無(wú)法精確的進(jìn)行飛行引導(dǎo)和導(dǎo)航的技術(shù)問(wèn)題。本發(fā)明的機(jī)載導(dǎo)航設(shè)備設(shè)定預(yù)置航線作為基準(zhǔn)航線；以地面導(dǎo)航臺(tái)位置信息和飛機(jī)即時(shí)位置信息為參考信息，實(shí)時(shí)解算出當(dāng)前飛機(jī)的位置以及飛行方向，計(jì)算出機(jī)頭方向延長(zhǎng)線與基準(zhǔn)航線的角度差；導(dǎo)航地圖界面上顯示出基準(zhǔn)航線和機(jī)頭方向延長(zhǎng)線，用以提示飛行員操作引導(dǎo)飛機(jī)沿預(yù)置航線準(zhǔn)確飛行。該技術(shù)方案實(shí)施便利，安全可靠，顯示方式直觀、清晰，不但可應(yīng)用于通用飛機(jī)導(dǎo)航指示，亦可應(yīng)用于各類飛機(jī)中，豐富、完善飛行導(dǎo)航指示方法。
文檔編號(hào)G01C21/00GK102829778SQ201210336249
公開(kāi)日2012年12月19日 申請(qǐng)日期2012年9月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月12日
發(fā)明者孔翔, 李文軍, 繆煒濤 申請(qǐng)人:中國(guó)航空工業(yè)集團(tuán)公司第六三一研究所