信号有效，则将该信号值导入至预设转换 函数
[0054]
[0055] (其中HD0T代表大气机升降速率信号，GS代表当前地速）
[0056] 得到表征直升机升降趋势的包线调制所需自变量γ。若大气机升降速率信号无 效，则判断当前包线调制失效并终止流程直到下一计算周期。此时，包线调制所需的升降趋 势自变量γ置为〇。
[0057] S32,每个计算周期内，判断从机载航电设备获取的GPS/惯导高度信号有效性。如 判断GPS/惯导高度信号有效，则设前视包络线下视距离Heut为短值。若GPS/惯导高度信 号无效，则仍旧采用原有方程生成近地告警包线的下视距离Hrat，直到下一计算周期。
[0058]S33,每个计算周期内，根据本周期计算与判断过程所得的升降趋势与下视距离生 成前视预测近地告警包络线，见图2、图3。其边界如下：
[0059] 若γ> 0,即直升机当前升降趋势为上升，则首先使告警包线下边界指向直升机 正下方首先下探Hrat构成前视告警的下视距离，随后在Η_末端，包线转为向前方延伸。其 近直升机底边界的构成公式为
[0060] ycut=γ-6°
[0061] 设总前视预测近地告警距离LAD，近直升机底边界前向投影长为L，则近直升机底 边界直延伸到L=(ΔΗ-Η_)cotγ_为止（ΔΗ为固定预设值，视直升机机型而定，此处不 赘）。而后转入远直升机底边界。在γ>〇情形下，远底边界的上抬角度为γ，一直延伸 至其前向投影长度=LAD-L。
[0062] 若γ彡0,即直升机当前升降趋势为非上升，则首先使告警包线下边界指向直升 机正下方首先下探Heut构成前视告警的下视距离，随后在末端，包线转为向前方延伸。 其近直升机底边界的构成公式为
[0063] ycut= γ
[0064] 设总前视预测近地告警距离LAD，近直升机底边界前向投影长为L，则近直升机底 边界直延伸到L=(ΔΗ-Η_)cotγ_为止（ΔΗ为固定预设值，视直升机机型而定，此处不 赘）。而后转入远直升机底边界。在γ<0情形下，远底边界的上抬角度为0。
[0065] S4 :判断直升机前方是否有地形或障碍物侵入前视预测告警范围内。若直升机前 方有地形或障碍物侵入前视预测近地告警范围内，则输出告警。
[0066] 使用方法如下：将前视预测近地告警包线调制方法以软件模块形式封装，内嵌于 HTAWS系统主程序。
[0067] 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。
【主权项】
1. 基于高度和下降速度的直升机前视预测近地告警包线调制方法，其特征在于，包含 有， 51 :获取直升机地形意识及告警系统（HTAWS)的交联设备输入信息； 52 :判断输入信息中的即时地速信号当前是否有效；若即时地速信号当前有效，则启 用S3进行前视预测近地告警包线调制步骤；若即时地速信号当前无效（交联信号超出值域 或无信号），则不启用S3; 53 :提供告警包线调制中所需表征直升机升降趋势的自变量γ，并以此生成前视预测 近地告警包络线；以及， S4:判断直升机前方是否有地形或障碍物侵入前视预测近地告警包络线构成的告警范 围内；若直升机前方有地形或障碍物侵入告警范围内，则输出告警；若直升机前方未有地 形或障碍物侵入告警范围内，则不输出告警。2. 根据权利要求1所述的基于高度和下降速度的直升机前视预测近地告警包线调制 方法，其特征在于，S3中包含有， S31，每个计算周期内，依次判断如下信号的有效性：GPS/惯导天向速度信号、航迹倾 角信号、大气机升降速率信号，以获得自变量Y ; 532, 每个计算周期内，判断GPS/惯导高度信号的有效性，以获得下视距离Hcut; 533, 每个计算周期内，根据本周期计算与判断过程所得的自变量γ与下视距离!1_生 成前视预测近地告警包络线。3. 根据权利要求2所述的基于高度和下降速度的直升机前视预测近地告警包线调制 方法，其特征在于， S31中，若判断GPS/惯导天向速度信号有效，则将GPS/惯导天向速度信号的信号值导 入至预设转换函数：其中，v<；PS/INE代表GPS/惯导天向速度，GS代表当前地速； 得到表征直升机升降趋势的包线调制所需自变量Y。4. 根据权利要求2所述的基于高度和下降速度的直升机前视预测近地告警包线调制 方法，其特征在于， S31中，若GPS/惯导天向速度信号无效，而航迹倾角信号有效，则将航迹倾角信号的信 号值导直接用于表征直升机升降趋势的包线调制所需自变量γ。5. 根据权利要求2所述的基于高度和下降速度的直升机前视预测近地告警包线调制 方法，其特征在于， S31中，若GPS/惯导天向速度信号及航迹倾角信号均无效，而大气机升降速率信号有 效，则将大气机升降速率信号的信号值导入至预设转换函数其中HDOT代表大气机升降速率信号，GS代表当前地速； 得到表征直升机升降趋势的包线调制所需自变量Υ。6. 根据权利要求2所述的基于高度和下降速度的直升机前视预测近地告警包线调制 方法，其特征在于， S31中，若GPS/惯导天向速度信号、航迹倾角信号及大气机升降速率信号均无效，则将 当前告警包线调制判定失效并终止流程直到下一计算周期，且包线调制所需的升降趋势自 变量γ置为〇。7. 根据权利要求2所述的基于高度和下降速度的直升机前视预测近地告警包线调制 方法，其特征在于， 若判断GPS/惯导高度信号有效，则将前视包络线下视距离HeutS短值；若GPS/惯导高 度信号无效，则由系统自动生成近地告警包线的下视距离Hrat，直到下一计算周期。8. 根据权利要求2所述的基于高度和下降速度的直升机前视预测近地告警包线调制 方法，其特征在于， S33中，若γ >0,即直升机当前升降趋势为上升，告警包线包含有下边界、近直升机底 边界及远直升机底边界； 下边界指自直升机始向正下方延伸且延伸距离为Hcut; 近直升机底边界自下边界的末端始向前下方延伸，其中，近直升机底边界的构成公式 为： Ycut= Y-6° L = (Δ H-Hcut) cot γ cut γ_为近直升机底边界与水平方向所形成的夹角，L为近直升机底边界的前向投影长， ΔH为固定预设值； 远直升机底边界自近直升机底边界的末端始向前上方延伸，其中，远直升机底边界的 构成公式为： Ycutr = Y L' = LAD-L Tra/为远直升机底边界与水平方向所形成的夹角，L'为远直升机底边界的前向投影 长，LAD为总前视预测近地告警距离。9. 根据权利要求2所述的基于高度和下降速度的直升机前视预测近地告警包线调制 方法，其特征在于， S33中，若γ <0,即直升机当前升降趋势为非上升，告警包线包含有下边界、近直升机 底边界及远直升机底边界； 下边界指自直升机始向正下方延伸且延伸距离为Hcut; 近直升机底边界自下边界的末端始向前下方延伸，其中，近直升机底边界的构成公式 为： Ycut= Y L = (Δ H-Hcut) cot γ cut γ_为近直升机底边界与水平方向所形成的夹角，L为近直升机底边界的前向投影长， ΔH为固定预设值； 远直升机底边界自近直升机底边界的末端始向前水平延伸。
【专利摘要】本发明涉及基于高度和下降速度的直升机前视预测近地告警包线调制方法，包含有，S1：获取直升机地形意识及告警系统(HTAWS)的交联设备输入信息；S2：判断输入信息中的即时地速信号当前是否有效；S3：提供告警包线调制中所需表征直升机升降趋势的自变量γ，并以此生成前视预测近地告警包络线；以及，S4：判断直升机前方是否有地形或障碍物侵入前视预测近地告警包络线构成的告警范围内。本发明的优点在于，通过建立飞行姿态与告警策略的相关性，将不会对飞行产生实际威胁的地形或障碍物告警源排除在告警范围之外，拓展直升机近地机动自由度，减少对机组人员正常操作的干扰，提高近地高进可信度。
【IPC分类】G08G5/04
【公开号】CN105427678
【申请号】CN201510875976
【发明人】王鹏云, 张侃, 陈普华
【申请人】上海航空电器有限公司
【公开日】2016年3月23日
【申请日】2015年12月2日