一种将电缆数据叠加在地形数据库中的方法与流程

本发明涉及直升机高压电缆告警，具体涉及在地形数据库中建立高压电缆数据库，根据直升机当前位置和速率判断直升机未来轨迹是否与电缆数据库相撞。

背景技术：

众所周知，近地告警系统可以增强飞行员对周边地形的势态感知能力，有效预防飞机的可控撞地事故。但是不能预防飞机与电缆相撞事故。然而随着电力系统的发展，高压电缆层出不穷，这势必对飞行器的安全飞行造成了很大的威胁。尤其是直升机，因为直升机的飞行高度较低，任务类型多变，所处空中环境较为复杂，所以在执行任务时极易与高压电缆相撞。

技术实现要素：

目前，近地告警系统的地形数据库中不包括电缆以及电线塔数据库，因此不能对飞行器前方存在危险的电缆和电线塔给予告警。本专利目的是提供一种电缆数据叠加在地形数据库中的方法。

为了实现上述目的，一种将电缆数据叠加在地形数据库中的方法，其特征在于，包括：

接受任一电缆的第一电线塔和第二电线塔的数据；

接受第一电线塔和第二电线塔之间的线缆部分的数据；

为第一电线塔和第二电线塔分别构建第一虚拟端和第二虚拟端，同时为第一电线塔和第二电线塔之间的线缆部分构建虚拟电缆；

第一虚拟端、第二虚拟端和虚拟电缆共同构成虚拟线缆区。

进一步地，

第一电线塔和第二电线塔的数据包括第一电线塔和第二电线塔的真实高度、位置和半径的信息。

根据已接受的第一电线塔和第二电线塔的位置信息即可确定虚拟线缆区的端点在地形数据库中的位置。根据已接收到的半径信息和高度信息即可在地形数据库中建立以真实半径为半径以高度信息为高的一个圆柱体，此圆柱体代表真实电线塔。以此圆柱体为基本模型，再根据高度信息进行扩展。

进一步地，

线缆部分的数据包括线缆的真实位置信息。

真实线缆位置信息以及已建立的真实电线塔模型共同组成一个基本线缆区，以基本线缆区为基础，建立虚拟线缆区。

进一步地，

第一虚拟端为圆柱体，高度为第一电线塔的高度，底面是以第一电线塔位置中心为圆心，以第一电线塔的真实高度为半径的第一外圆；

第二虚拟端为圆柱体，高度为第二电线塔的高度，底面是以第二电线塔位置中心为圆心，以第二电线塔的真实高度为半径的第二外圆。

第一外圆是以第一内圆为基础增加第一圆环形扩展区产生，所述第一内圆以第一电线塔位置中心为圆心，以电线塔的真实半径为半径；

第二外圆是以第二内圆为基础增加第二圆环形扩展区产生，所述第二内圆以第二电线塔位置中心为圆心，以电线塔的真实半径为半径。

因为接受的第一电线塔、第二电线塔和之间的线缆部分的数据存在着一定的误差，若以第一电线塔、第二电线塔以及之间的电缆部分构建一个虚拟线缆区会存在漏警情况，导致告警不及时不准确，就必须增加扩展区。增加第一圆环形扩展区和第二圆环形扩展区可以避免漏警与虚警情况。

进一步地，

虚拟电缆为第一电线塔和第二电线塔之间平行连线，虚拟电缆的上下边界为第一外圆和第二外圆的上切线和下切线。

因为两个电线塔之间的真实电缆可能为8分裂、6分裂、4分裂、2分裂。虚拟电缆的上下边界为第一外圆和第二外圆的上切线和下切线，这样可以将所有分裂的电缆都包括在虚拟电缆中，大大简化了创建电缆的复杂度。

如果飞机当前轨迹已经处于虚拟线缆区，或者飞机当前轨迹和当前速度表明将来的轨迹会进入虚拟线区域，则触发告警。告警强度根据飞机和虚拟线缆区将要碰撞的时间决定。

当多个虚拟矩形出现在显示屏中时，虚拟电缆区分段处理。当飞机进入虚拟电缆区域时，虚拟电缆变亮且闪烁。

发明的优势包括：

当前发明为直升机或其他低空飞行的飞机提供一个具有优势的告警系统，此系统可以对危险的电线塔和电缆产生告警。

此发明有一个特别的优势，电线塔在显示器中的大小随着与飞机之间的距离变化，当电线塔与飞机之间距离变大时，电线塔在显示器中变小；当电线塔与飞机之间距离变小时，电线塔在显示器中变大；此理论适用于飞机与电线塔的高度和水平距离。

附图说明

图1为电缆示意图。

图2为应用本发明构建电缆和电线塔上数据库的说明图。

具体实施方式

参考图1，电缆示意图。系统包括第一电线塔1-1和第二电线塔1-2。第一电线塔1-1和第二电线塔1-2之间部分为电缆1-3。

参考图2，提供了电缆虚拟状态的示意图，包括第一虚拟端1、第二虚拟端2和虚拟电缆3。此系统组成包括第一电线塔位置中心2-1，第二电线塔位置中心2-1'，第一内圆2-2，第二内圆2-2'，第一外圆2-3、第二外圆2-3'、第一内圆与第一外圆之间的第一圆环形扩展区2-4,第二内圆与第二外圆之间的第二圆环形扩展区2-4'，实际电缆2-5、虚拟电缆上切线2-6、虚拟电缆下切线2-6'。

第一虚拟端为圆柱体，高度为第一电线塔1-1的高度，底面是以第一电线塔位置中心2-1为圆心，以第一电线塔的真实高度为半径的第一外圆2-3；

第二虚拟端为圆柱体，高度为第二电线塔1-2的高度，底面是以第二电线塔位置中心2-1'为圆心，以第二电线塔的真实高度为半径的第二外圆2-3'。

第一外圆2-3是以第一内圆2-2为基础增加第一圆环形扩展区2-4产生，所述第一内圆以第一电线塔位置中心为圆心，以电线塔的真实半径为半径；

第二外圆2-3'是以第二内圆2-2'为基础增加第二圆环形扩展区2-4'产生，所述第二内圆以第二电线塔位置中心为圆心，以电线塔的真实半径为半径。

再以电线塔的高度为高构建的一个外圆柱体，此圆柱体为电线塔的扩展区域。本发明以电线塔的高度为外圆的半径。

根据实际电缆2-5位置信息和内圆柱体构建基本线缆区。

在基本线缆区的基础上，连接两个外圆的上切线和下切线2-6和2-6'，构建虚拟电缆3。

第一虚拟端1、第二虚拟端2和虚拟电缆3共同构成虚拟线缆区。

数据库被建立之后即可在飞机近地告警系统中应用，此系统接收飞机的位置和垂直速率。速率不仅要提供速度大小而且要提供方向信息。假如位置和速率指示飞机将会进入虚拟线缆区域，则告警。告警强度会根据与飞机将进入虚拟线缆区的时间有关。

电线塔之间的电缆会被分段显示。当多个电缆存在时，最接近飞机的片段会变亮而且闪烁。

在直升机中，告警和塔的高度以及飞机的垂直轨迹有关。假如塔是在不同的高度，告警是根据塔最高的高度来计算的，这是最保守的计算方式。

以上仅表达了本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。