一种飞机航迹模拟的方法
【专利摘要】本发明涉及航管领域，尤其是涉及一种模拟飞机航迹的模拟方法。本发明针对现有技术存在的问题，提供根据飞机当前所在位置和飞机的速度等信息，灵活地模拟精确的飞机航迹的一种飞机航迹模拟的方法，本发明是根据飞机在椭球体上投影点K的经度L、纬度B、经度圈上的分速度VL和纬度圈上的分速度VB，求取单位时间t后飞机所在位置的经度L2，纬度B2，进而求出飞机一系列航迹。
【专利说明】一种飞机航迹模拟的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及航管领域，尤其是涉及一种飞机航迹模拟的方法。
【背景技术】
[0002]在航管领域中，飞行器的空中位置、高度、速度等飞行情况报告是该领域重要的检测内容。对飞行情况的精确、实时监视，是未来航管监视的重要发展方向。航管监视技术研究试验和航管监视设备的高精度检测迫切需要一种能够灵活和准确地模拟飞机航迹的方法。
[0003]目前，国内航迹模拟方法主要包括:记录空中真实飞机航迹和基于地球球体模型的条件进行的航迹计算。第一种方法精确度较高但非常不灵活，第二种方法灵活但不精确，均无法满足科研试验和测试要求。
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的技术问题是:针对现有技术存在的问题，提供根据飞机当前所在位置和飞机的速度等信息，灵活地模拟精确的飞机航迹的一种飞机航迹模拟的方法，其根据飞机在椭球体上投影点K的经度L、纬度B、经度圈上的分速度VL和纬度圈上的分速度VB，求取单位时间t后飞机所在位置的经度L2，纬度B2，进而求出飞机一系列航迹。
[0005]本发明采用的技术方案如下:
一种飞机航迹模拟的方法包括:
步骤1:将飞机当前所在位置投影在地球上，得到WGS-84坐标系中，飞机投影点K经度坐标B、纬度坐标L ;
步骤2:计算飞机投影点K所在位置的经度半径&和纬度半径Rb ；
步骤3:将飞机飞行速度，在地球经度线方向和地球纬度线方向进行分解，得到地球经度线上的分速度 '和地球纬度线上的分速度Vb ;结合步骤2所得的经度半径&和纬度半径Rb，计算出单位时间t内，飞机所在位置经度改变量dl和纬度改变量db ；
步骤4:根据飞机当前位置的经度坐标L和纬度坐标B，和步骤3得到飞机所在位置经度改变量dl和纬度改变量dB，得到单位时间t后，飞机所在位置的经度坐标L2，纬度坐标B2 ；
步骤5:以(B2，L2)为起始点，结合飞机在经度线上分速度\、纬度线上的分速度VB，再次利用该算法计算下一个点，重复利用该算法产生一条飞机航迹。
[0006]所述步骤2具体步骤包括:
步骤21:从K点向坐标轴做垂线，交点为C，M，圆弧DE的半径为椭球短半轴b，圆弧FG的半径为椭球长半轴a，椭圆弧DG为椭球体经度线的一部分，Kl点为CK的延长线与圆弧FG的交点；
步骤22:在WGS-84坐标系中，从飞机投影点k点做切线，交P轴于T点；从K点做KT的垂线，交z轴于N点，NK即为飞机在地球上投影点的经度半径；步骤23:kT为切线，KN垂直于KT，所述KN与椭圆长轴夹角为B，投影点K到椭圆圆心的夹角为α ;
由椭圆方程:
【权利要求】
1.一种飞机航迹模拟的方法，其特征在于包括: 步骤1:将飞机当前所在位置投影在地球上，得到WGS-84坐标系中，飞机投影点K经度坐标B、纬度坐标L ; 步骤2:计算飞机投影点K所在位置的经度半径&和纬度半径Rb ； 步骤3:将飞机飞行速度，在地球经度线方向和地球纬度线方向进行分解，得到地球经度线上的分速度 '和地球纬度线上的分速度Vb ;结合步骤2所得的经度半径&和纬度半径Rb，计算出单位时间t内，飞机所在位置经度改变量dl和纬度改变量db ； 步骤4:根据飞机当前位置的经度坐标L和纬度坐标B，和步骤3得到飞机所在位置经度改变量dl和纬度改变量dB，得到单位时间t后，飞机所在位置的经度坐标L2，纬度坐标B2 ； 步骤5:以(B2，L2)为起始点，结合飞机在经度线上分速度\、纬度线上的分速度VB，再次利用该算法计算下一个点，重复利用该算法产生一条飞机航迹。
2.根据权利要求1所述的一种飞机航迹模拟的方法，其特征在于所述步骤2具体步骤包括: 步骤21:从K点向坐标轴做垂线，交点为C，M，圆弧DE的半径为椭球短半轴b，圆弧FG的半径为椭球长半轴a，椭圆弧DG为椭球体经度线的一部分，Kl点为CK的延长线与圆弧FG的交点； 步骤22:在WGS-84坐标系中，从飞机投影点k点做切线，交P轴于T点；从K点做KT的垂线，交z轴于N点，NK即为飞机在地球上投影点的经度半径； 步骤23:KT为切线，KN垂直于ΚΤ，所述KN与椭圆长轴夹角为B，投影点K到椭圆圆心的夹角为α ; 由椭圆方程:
3.根据权利要求1所述的一种飞机航迹模拟的方法，其特征在于所述步骤3具体步骤包括:由于飞机在较短时间内飞行的距离比较短，地球的长半径和短半径相对较大，所以在较短时间内飞机在半径为RL的经度圆弧上以速度VL做近似圆周运动，同时在半径为RB的纬度圆弧上以速度VB做近似圆周运动；由此得到单位时间t后，飞机经度改变量dl和纬度改变量db:
4.根据权利要求3所述的一种飞机航迹模拟的方法，其特征在于所述步骤4具体步骤为:根据飞机当前位置的经度坐标B、纬度坐标L、经度改变量dl和纬度改变量db，得到单位时间t后，飞机所在位置经度坐标L2，纬度坐标B2: L2 = L + dl:(11) B2= B + db;(12)。
5.根据权利要求4所述的一种飞机航迹模拟的方法，其特征在于所述较短时间范围小于 0.5s。
【文档编号】G01C25/00GK103528598SQ201310525309
【公开日】2014年1月22日 申请日期:2013年10月31日 优先权日:2013年10月31日
【发明者】杨玉朋 申请人:四川九洲电器集团有限责任公司