基于机载近地告警系统判断飞行阶段的方法与流程

本发明具体涉及一种基于机载近地告警系统判断飞行阶段的方法。

背景技术：

增强型近地告警系统是指通过采集飞机上高度、速度、位置、航向、姿态、起落构型等机载信息，经信号处理后判断飞行阶段，并在不同的飞行阶段调度不同的告警模型；当判断飞机存在潜在撞地危险时，向飞行员发出告警，保障飞行安全。可见，如果飞行阶段判断不准，便不能准确地调度与飞机当前相适应的告警模型，导致产生大量的虚警。现有技术下，常用的增强型近地告警系统飞行阶段的判断方法主要借助于机场数据库反馈来判断飞行阶段，再触发增强型近地告警系统发出告警。由于飞行阶段的判断依赖地面机场数据的反馈，因此，飞行阶段的判断的实时以及准确性不高，并存在因地面数据反馈误判导致的虚警隐患。对此，本发明提出一种无需加载机场数据库，仅使用机载信息即可准确判断飞行阶段的方法，提出如下技术方案。

技术实现要素：

本发明解决的技术问题：提供一种基于机载近地告警系统判断飞行阶段的方法；无需加载机场数据库，可广泛应用机载加装的增强型近地告警系统，直接准确高效地判断飞行阶段的方法，从而有效调度各告警模型，降低虚警率，提升飞行安全。

本发明采用的技术方案：基于机载近地告警系统判断飞行阶段的方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤s1：由机载近地告警系统输入端连接的各采集装置分别采集飞机的实时高度、速度、位置、航向、姿态、气压高度变化率、起落架位置、油门杆位置、无线电高度数据信息；

步骤s2：根据步骤s1采集的各数据信息，由机载近地告警系统计算、分析、判断飞机的飞行阶段；

步骤s3：根据步骤s2得到的飞行阶段，由机载近地告警系统调度各告警模型发出或不发出告警；

所述步骤s2包括如下判断逻辑方法：

s2001：采集装置采集飞机指示空速＞飞机离地速度，且无线电高度＞9m或轮载信号无效时，且该状态保持1s以上，即判断飞机目前处于空中状态；

s2002：采集装置采集飞机指示空速≤飞机离地速度，且无线电高度≤3m或轮载信号有效时，且该状态保持1s以上，即判断飞机目前处于地面状态；

s2003：采集装置采集飞机起飞状态的绝对高度h1、位置1；且h1、位置1≠0时，即判断飞机处于起飞阶段；

s2004：采集装置采集飞机相对机场气压高度，飞机相对机场气压高度＝当前绝对气压高度-步骤s2003中的h1，当飞机相对机场气压高度＞300米，即判断飞机目前处于起飞状态；采集装置采集飞机与起飞机场距离，并计算飞机当前位置2与步骤s2003中位置1的距离，当飞机与记录点位置2的距离大于5海里，且飞机与记录点位置2的距离由近变远后再变近，即判断飞机目前处于巡航阶段；

s2005：采集装置采集飞机气压高度变化率持续为负值，且该状态保持5秒以上，同时飞机实时指示空速≤飞机放起落架时最大空速，即判断飞机目前处于进近阶段；

s2006：采集装置采集飞机进入起飞状态的绝对高度h2、位置3、无线电高度hra,采集装置采集的飞机油门杆位置处于起飞/复飞位置，且该状态保持2秒以上，即判断飞机目前处于复飞阶段；

s2007：采集装置采集飞机相对机场气压高度，飞机相对机场气压高度＝当前绝对气压高度-步骤s2006中h2+步骤s2006中hra，且飞机相对机场高度＞300米，即判断飞机目前处于巡航阶段；计算飞机与起飞机场距离，计算飞机当前位置4与步骤s2006中位置3的距离，如果飞机与记录点位置4的距离＞5海里，且飞机与记录点位置4的距离由近变远后变近，即判断飞机目前处于巡航阶段。

上述技术方案中，所述机载近地告警系统的告警模型包括模式1、过大下降速率告警模式；模式2a、过大近地速率告警a模式；模式2b、过大近地速率告警b模式；模式3、起飞/复飞后掉高度告警模式；模式4a、非安全离地高度a模式；模式4b、非安全离地高度b模式；模式4c、非安全离地高度c模式；模式5、过大下滑道偏差告警模式；模式6、高度呼叫模式；模式7、提前下降告警模式；模式8、前视地形回避告警模式。

上述技术方案中，所述模式1对应的飞行阶段包括起飞阶段、巡航阶段、进近阶段、复飞阶段；所述模式2a对应的飞行阶段包括起飞阶段、巡航阶段、进近阶段、复飞阶段；模式2b对应的飞行阶段包括起飞阶段、进近阶段、复飞阶段；所述模式3对应的飞行阶段包括起飞阶段、复飞阶段；所述模式4a对应的飞行阶段包括巡航阶段、进近阶段；所述模式4b对应的飞行阶段包括飞阶段、复飞阶段；所述模式4c对应的飞行阶段包括起飞阶段、复飞阶段；所述模式5对应的飞行阶段为进近阶段；所述模式6对应的飞行阶段为进近阶段；所述模式7对应的飞行阶段为进近阶段；所述模式8对应的飞行阶段包括起飞阶段、巡航阶段、进近阶段、复飞阶段。

本发明与现有技术相比具有如下优点：

本发明直接基于增强型近地告警系统采集的飞机上高度、速度、位置、航向、姿态、起落构型等机载信息，直接判断飞机的飞行阶段；无需加载机场数据库，仅使用机载信息数据反馈，即可准确判断飞行阶段；飞行阶段的判断高效、及时、准确、可靠；进而有效地调度各告警模型，从而降低增强型近地告警系统的虚警率；提升飞行安全。

附图说明

图1为本发明增强型近地告警系统飞行阶段之间的逻辑转换关系。

具体实施方式

下面结合附图1描述本发明的具体实施例。值得理解的是，下面描述实施例仅是示例性的，而不是对本发明的具体限制。

需要说明的是：本发明中增强型近地告警系统将飞机的整个飞行过程分为两种状态、四个阶段；两种状态：地面状态和空中状态；四个阶段：起飞阶段、巡航阶段、进近阶段、复飞阶段。

关于增强型近地告警系统，是指通过采集飞机上高度、速度、位置、航向、姿态、起落构型等机载信息，经信号处理后判断飞行阶段，并在不同的飞行阶段调度不同的告警模型；当判断飞机存在潜在撞地危险时，向飞行员发出告警，保障飞行安全。可见增强型近地告警系统包括各种数据采集装置，包括控制系统；包括告警系统。分析方法可以软件的方式在控制系统内安装。实现精确快速高效的飞行阶段判断。

基于机载近地告警系统判断飞行阶段的方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤s1：由机载近地告警系统输入端连接的各采集装置分别采集飞机的实时高度、速度、位置、航向、姿态、气压高度变化率、起落架位置、油门杆位置、无线电高度数据信息；

步骤s2：根据步骤s1采集的各数据信息，由机载近地告警系统计算、分析、判断飞机的飞行阶段；

步骤s3：根据步骤s2得到的飞行阶段，由机载近地告警系统调度各告警模型发出或不发出告警；

该步骤方法相较现有技术，增强型近地告警系统飞行阶段的判断方法借助于机场数据库反馈来判断飞行阶段，再触发增强型近地告警系统发出告警的方式步骤而言，省去了飞机飞行阶段的判断依赖地面机场数据反馈来完成的步骤，因此，飞行阶段的判断的步骤大大精简，且飞行阶段的判断直接在飞机上完成，飞行阶段的判断实时以及准确性均大大提升，同时消除了因地面数据反馈误判导致的虚警隐患的发生。

在此基础上，依赖现有机载近地告警系统的数据采集装置，控制系统，以及告警系统。为根据各数据采集装置采集的机载信息数据进行分析计算和判断得到飞行阶段的判断方法，即所述步骤s2包括如下判断逻辑方法：

s2001：采集装置采集飞机指示空速＞飞机离地速度，且无线电高度＞9m或轮载信号无效，且该状态保持1s以上，即判断飞机目前处于空中状态；

s2002：采集装置采集飞机指示空速≤飞机离地速度，且无线电高度≤3m或轮载信号有效时，且该状态保持1s以上，即判断飞机目前处于地面状态；

s2003：采集装置采集飞机起飞状态的绝对高度h1、位置1；且h1、位置1≠0时，即判断飞机处于起飞阶段；

s2004：采集装置采集飞机相对机场气压高度，飞机相对机场气压高度＝当前绝对气压高度-步骤s2003中的h1，当飞机相对机场气压高度＞300米，即判断飞机目前处于起飞状态；采集装置采集飞机与起飞机场距离，并计算飞机当前位置2与步骤s2003中位置1的距离，当飞机与记录点位置2的距离大于5海里，且飞机与记录点位置2的距离由近变远后再变近，即判断飞机目前处于巡航阶段；

s2005：采集装置采集飞机气压高度变化率持续为负值，且该状态保持5秒以上，同时飞机实时指示空速≤飞机放起落架时的最大空速(如350km/h)，即判断飞机目前处于进近阶段；

s2006：采集装置采集飞机进入起飞状态的绝对高度h2、位置3、无线电高度hra,采集装置采集的飞机油门杆位置处于起飞/复飞位置，且该状态保持2秒以上，即判断飞机目前处于复飞阶段；

s2007：采集装置采集飞机相对机场气压高度，飞机相对机场气压高度＝当前绝对气压高度-步骤s2006中h2+步骤s2006中hra，且飞机相对机场高度＞300米，即判断飞机目前处于巡航阶段；计算飞机与起飞机场距离，计算飞机当前位置4与步骤s2006中位置3的距离，如果飞机与记录点位置4的距离＞5海里，且飞机与记录点位置4的距离由近变远后变近，即判断飞机目前处于巡航阶段。

其中步骤s2003、s2004、s2005、s2006、s2007增强型近地告警系统飞行阶段的判断方法，结合图1增强型近地告警系统飞行阶段转换关系逻辑关图后，关于增强型近地告警系统飞行阶段的判断方法总结如表1：

表1：

关于表1中编号③飞机进近飞行阶段的判断，需要说明的是：飞机实时指示空速≤飞机放起落架时的最大空速(如350km/h)。其中350km/h并非固定值，该值根据飞机型号的不同，需要作出相应的调整和改变，总之以飞机实时指示空速≤飞机放起落架时的最大空速为判断飞机是否处于进近阶段的必要条件之一。

上述实施例中，所述机载近地告警系统的告警模型包括模式1、过大下降速率告警模式；模式2a、过大近地速率告警a模式；模式2b、过大近地速率告警b模式；模式3、起飞/复飞后掉高度告警模式；模式4a、非安全离地高度a模式；模式4b、非安全离地高度b模式；模式4c、非安全离地高度c模式；模式5、过大下滑道偏差告警模式；模式6、高度呼叫模式；模式7、提前下降告警模式；模式8、前视地形回避告警模式。

上述实施例中，所述模式1对应的飞行阶段包括起飞阶段、巡航阶段、进近阶段、复飞阶段；所述模式2a对应的飞行阶段包括起飞阶段、巡航阶段、进近阶段、复飞阶段；模式2b对应的飞行阶段包括起飞阶段、进近阶段、复飞阶段；所述模式3对应的飞行阶段包括起飞阶段、复飞阶段；所述模式4a对应的飞行阶段包括巡航阶段、进近阶段；所述模式4b对应的飞行阶段包括飞阶段、复飞阶段；所述模式4c对应的飞行阶段包括起飞阶段、复飞阶段；所述模式5对应的飞行阶段为进近阶段；所述模式6对应的飞行阶段为进近阶段；所述模式7对应的飞行阶段为进近阶段；所述模式8对应的飞行阶段包括起飞阶段、巡航阶段、进近阶段、复飞阶段。

该实施例便于更好地理解本发明，但并不限定本发明。该实施例中的计算方法，均为常规方法。

需要说明的是：增强型近地告警系统一般包括8种告警功能，8种告警功能如表2：在不同的飞行阶段起作用，为飞行员提供不同的危险情景提醒，提升飞行安全性。关于机载近地告警系统的告警模型的各告警模式与飞行阶段的关系见表2：

表2：

步骤s1：由机载近地告警系统输入端连接的各采集装置分别采集飞机的实时高度、速度、位置、航向、姿态、气压高度变化率、起落架收放速度、油门杆位置、无线电高度数据信息；

步骤s2：根据步骤s1采集的各数据信息，由机载近地告警系统计算、分析、判断飞机的飞行阶段；

步骤s3：根据步骤s2得到的飞行阶段，由机载近地告警系统调度各告警模型发出或不发出告警。

通过以上描述可以发现：本发明提出了一种新的适用于增强型近地告警系统的飞行阶段判断方法，无需在增强型近地告警系统内部加载机场数据库，仅使用飞机上的机载信息即准确地完成了飞行阶段的判断，以便精准地调度各个告警模型，降低增强型近地告警系统的虚警率，提升了飞机的飞行安全性。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

上述实施例，只是本发明的较佳实施例，并非用来限制本发明实施范围，故凡以本发明权利要求所述内容所做的等效变化，均应包括在本发明权利要求范围之内。