确定飞行器自动着陆引导指令的方法及装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及自动飞行控制系统领域，具体而言，涉及一种确定飞行器自动着陆引导指令的方法及装置。
【背景技术】
[0002]国内战斗机具备自动着陆功能的不多，因战斗机用自动着陆的机会不多，设计者对自动着陆的验证也不够充分，国内运输机自动着陆功能的设计还是首次，如何在工程模拟器、“铁鸟”上验证则需要突破。以往战斗机验证自动着陆都是建立一个地面坐标系，利用飞机在坐标系中的坐标和信标台的坐标以及下滑道和航向道的坐标，对自动着陆引导指令进行计算。这种计算方法不够精确，将地球视为一个平面，忽略了地球曲率，会造成引导指令在距离机场近点和远点精度不一，也会造成在低玮度和高玮度计算出的引导指令精度有差别，玮度越高，精度越差，不适合推广应用。
【发明内容】
[0003]本发明提供了一种确定飞行器自动着陆引导指令的方法及装置，以至少解决相关技术中飞行器自动着陆引导指令不精确的问题。
[0004]根据本发明的一个方面，提供了一种确定飞行器自动着陆引导指令的方法，该方法包括:确定所述飞行器的下滑偏差和航向偏差；根据所述下滑偏差和航向偏差确定所述飞行器的自动着陆引导指令。
[0005]优选地，确定所述飞行器的所述下滑偏差:获取所述飞行器待降落机场的下滑信标台的经玮度和所述飞行器的经玮度；根据所述下滑信标台的经玮度和所述飞行器的经玮度确定所述下滑偏差。
[0006]优选地，获取所述下滑信标台的所述经玮度包括:获取所述飞行器待降落机场的跑道的磁航向、所述下滑信标台相对于所述跑道的位置，所述跑道的端头的经玮度，和所述跑道的端头的玮线圈半径和经线圈半径；根据所述跑道的磁航向、所述下滑信标台相对于所述跑道的位置，所述跑道的端头的经玮度、所述跑道的端头的玮线圈半径和经线圈半径确定所述下滑信标台的所述经玮度。
[0007]优选地，获取所述跑道的端头的玮线圈半径和经线圈半径包括:根据所述跑道的端头的经玮度，地球的赤道半径和极半径计算出所述跑道的端头的玮线圈半径和经线圈半径。
[0008]优选地，根据所述下滑信标台的经玮度和所述飞行器的经玮度确定所述下滑偏差包括根据如下公式确定所述下滑偏差:
[0009]n = (Lat_GS-Lat_p)*(Rv+H_Rff)
[0010]m = (Long_GS_Long_p)*(RLatO+H_RW)
[0011]d = sqrt (m氺m+n氺n)
[0012]Et = atan (H_P/d)；
[0013]其中，Et是下滑偏差，Lat_GS是所述下滑信标台的玮度，Long_GS是所述下滑信标台的经度，Lat_p是所述飞行器当前所在位置的玮度，Long_p是所述飞行器当前所在位置的经度，Rv是所述地球的极半径，H_RW是所述跑道的磁航向，RLatO是所述机场所在位置的玮线圈的半径，m是所述飞行器与所述下滑信标台的直线距离在地球玮线方向上的投影距离，η是所述飞行器与所述下滑信标台的直线距离在地球经线方向上的投影距离，d是所述飞行器与所述下滑信标台的直线距离，H_P是所述飞行器的当前无线电高度。
[0014]优选地，确定所述飞行器的航向偏差包括:获取所述飞行器待降落机场的航向信标台的经玮度和所述飞行器的经玮度；根据所述航向信标台的经玮度和所述飞行器的经玮度确定所述航向偏差。
[0015]优选地，获取所述航向信标台的所述经玮度包括:获取所述飞行器待降落机场的跑道的磁航向、所述航向信标台相对于所述跑道的位置，所述跑道的端头的经玮度，和所述跑道的端头的玮线圈半径和经线圈半径；根据所述跑道的磁航向、所述航向信标台相对于所述跑道的位置，所述跑道的端头的经玮度、所述跑道的端头的玮线圈半径和经线圈半径确定所述航向信标台的所述经玮度。
[0016]优选地，获取所述跑道的端头的玮线圈半径和经线圈半径包括:根据所述跑道的端头的经玮度，地球的赤道半径和极半径计算出所述跑道的端头的玮线圈半径和经线圈半径。
[0017]优选地，根据所述航向信标台的经玮度和所述飞行器的经玮度确定所述下滑偏差包括根据如下公式确定所述下滑偏差:
[0018]y = (Lat_Loc-Lat_p)*(Rv+H_Rff)
[0019]x = (Long_Loc-Long_p)*(RLatO+H_Rff)
[0020]Θ = atan (x/y) *180/3i
[0021]Ek = Hdg_Rff- Θ ；
[0022]其中，Ek是航向偏差，Lat_Loc是所述航向彳目标台的玮度，Long_Loc是所述航向f目标台的经度，所述飞行器当前所在位置的玮度，Long_p是所述飞行器当前所在位置的经度，Rv是所述地球的极半径，H_RW是所述跑道的磁航向，RLatO是所述机场所在位置的玮线圈的半径，X是所述飞行器与所述航向信标台的直线距离在地球玮线方向上的投影距离，y是所述飞行器与所述航向信标台的直线距离在地球经线方向上的投影距离，Θ是所述飞行器与所述航向信标台的直线距离，Hdg_RW是所述跑道的磁航向。
[0023]根据本发明的另一方面，提供了一种确定飞行器自动着陆引导指令的装置，包括:确定模块，用于确定所述飞行器的下滑偏差和航向偏差；指令模块，用于根据所述下滑偏差和航向偏差确定所述飞行器的自动着陆引导指令。
[0024]通过本发明，确定所述飞行器的下滑偏差和航向偏差，根据所述下滑偏差和航向偏差确定所述飞行器的自动着陆引导指令，解决了相关技术中飞行器自动着陆引导指令不精确的问题，进而达到了飞行器自动着陆引导指令比较精确的效果。
【附图说明】
[0025]此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
[0026]图1是根据本发明实施例的确定飞行器自动着陆引导指令的方法的流程图；
[0027]图2是根据本发明实施例的确定飞行器自动着陆引导指令的装置的结构框图；
[0028]图3是根据本发明实施例的赤道半径、经线圈半径、玮线圈半径示意图；
[0029]图4是根据本发明实施例的GS/L0C信标台与机场的相对位置的示意图；
[0030]图5是根据本发明实施例的航向偏差Ek计算示意图；
[0031]图6是根据本发明实施的下滑偏差Et计算示意图；以及
[0032]图7是根据本发明实施的下滑偏差Et计算示意图。
【具体实施方式】
[0033]下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0034]国内运输机自动着陆目前处在研发阶段，如何用工程模拟器、“铁鸟”试验台、训练模拟器模拟自动着陆引导信号成为一大难点。自动着陆即是将飞机控制在航向道和下滑道上飞行，但飞机往往不会正好在航向道和下滑道上，需要纠偏。下滑偏差和航向偏差是飞机当前位置和下滑信标台、航向道信标台的连线与下滑道和航向道之间的夹角，将夹角控制到零，即可保证飞机沿着航向道和下滑道飞行，这两个夹角即是自动着陆的引导信号。
[0035]本发明实施例提供了一种自动着陆引导指令计算方法，该方法考虑地球曲率以及地球是椭球体，使用经玮度计算引导指令。机场经玮度以及信标台与跑道的相对位置在工程模拟器、“铁鸟”台、训练模拟器地图库中易获得，飞机的经玮度可用模型现有程序计算，考虑到地球是椭球体，赤道半径和南北极半径不同，准确解算机场所在位置玮线圈半径，再通过飞机当前时刻经玮度和信标台经玮度的差经解算得到下滑偏差和航向偏差，这种计算方式精度一致，不依赖于高低玮度，也不依赖于机场远近，所用基本数据都是在模拟环境中易获得的，推广应用性强。改善了传统的通过建立地面坐标系计算引导信号精度不一致且不够精确的弊端。
[0036]在本实施例中提供了一种确定飞行器自动着陆引导指令的方法，图1是根据本发明实施例的确定飞行器自动着陆引导指令的流程图，如图1所示，该流程包括如下步骤:
[0037]步骤S102，确定所述飞行器的下滑偏差和航向偏差；
[0038]在一个实施例中，确定所述飞行器的所述下滑偏差包括:获取所述飞行器待降落机场的下滑信标台的经玮度和所述飞行器的经玮度；根据所述下滑信标台的经玮度和所述飞行器的经玮度确定所述下滑偏差。
[0039]在另一个实施例中，获取所述下滑信标台的所述经玮度包括:获取所述飞行器待降落机场的跑道的磁航向、所述下滑信标台相对于所述跑道的位置，所述跑道的端头的经玮度，和所述跑道的端头的玮线圈半径和经线圈半径；根据所述跑道的磁航向、所述下滑信标台相对于所述跑道的位置，所述跑道的端头的经玮度、所述跑道的端头的玮线圈半径和经线圈半径确定所述下滑信标台的所述经玮度。
[0040]其中，获取所述跑道的端头的玮线圈半径和经线圈半径包括:根据所述跑道的端头的经玮度，地球的赤道半径和极半径计算出所述跑道的端头的玮线圈半径和经线圈半径。
[0041 ] 在一个优选地实施例中，根据所述下滑信标台的经玮度和所述飞行器的经玮度确定所述下滑偏差包括根据如下公式确定所述下滑偏差:
[0042]n = (Lat_GS-Lat_p)*(Rv+H_Rff)
[0043]m = (Long_GS_Long_p)*(RLatO+H_Rff)
[0044]d = sqrt Οιι*πι+η氺n)
[0045]Et = atan (H_P/d)；
[0046]