一种平显等角跑道符号绘制方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种平显等角跑道符号绘制方法，属于航电显示控制技术领域。
【背景技术】
[0002] 跑道是飞机进近过程中重要的参考物，在低能见度气象条件下，如果飞行员看不 清跑道，会产生紧张心理，工作负荷增大，不利于飞行安全。利用平视显示器的等角特性，在 平视显示器上绘制出具有等角性的跑道参考标志，可以为飞行员提供目标跑道信息，辅助 飞行员操纵飞机实施进近。现有技术中通常以在平显画面上绘制跑道中线的方法来设置跑 道参考标志，这种方法有如下不足：（一)未包含跑道长度、宽度等轮廓信息，所绘制的跑道 符号态势感知能力不足；（二)未包含飞机接地点信息，导致提供给飞行员的着陆区指示不 足。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的是提供一种平显等角跑道符号绘制方法，提高飞机进近阶段在低能 见度气象条件下的态势感知能力。
[0004] 本发明为解决上述技术问题提供了一种平显等角跑道符号绘制方法，该绘制方法 包括以下步骤：
[0005] 1)采集飞机相对标准下滑道的下滑偏差、航向偏差、机场海拔高度、设定的下滑道 角度、下滑台坐标、航向台坐标、飞机大气高度信息，并根据采集到的上述信息解算飞机相 对跑道的实时位置信息；
[0006] 2)根据飞机偏航角、俯仰角、滚转角、平显安装角、跑道坡度、跑道航向和飞机相对 跑道的实时位置信息解算出平显坐标系相对跑道坐标系的映射关系；
[0007] 3)将真实跑道映射到平显坐标系并转化为平显画面可识别的信息。
[0008] 所述步骤1)中飞机相对跑道的实时位置信息的计算过程为：
[0009] A.根据机场海拔高度hR，飞机大气高度hA，获得飞机与跑道之间的相对高度if .，
[0010] if
[0011] B.根据飞机相对标准下滑道的下滑偏差rcs，下滑道设定角度Ω、下滑台坐标lcs、 飞机与跑道之间的相对高度，解算飞机相对跑道的纵向位置if，
[0012]
[0013] C.根据飞机相对跑道的纵向位置if、航向台坐标hoc、航向偏差hoc，解算飞机相 对跑道的横侧向位置if，
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[0015] 所述步骤1)中下滑偏差和航向偏差是由多模接收机得到，所述飞机大气高度是由 大气数据计算机得到，所述设定的下滑道角度、下滑台坐标、航向台坐标和机场海拔高度是 由飞行管理系统得到。
[0016] 所述步骤2)中跑道在平显坐标系下的坐标为：
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[0018] 其中为跑道端点A在平显坐标下的坐标，Mh,b为平显坐标系相对飞 机机体坐标系的映射关系，Mb,n为飞机机体坐标系相对于飞机北东地坐标系的映射关系， Mn,r为跑道北东地坐标系相对于跑道坐标系的映射关系，（Ax,Ay,A z)为跑道端点A在跑道坐 标系下的坐标，（Px，Py，Pz)为飞机相对跑道坐标系的坐标，且
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[0020]
[0021]
[0022] Ik为跑道航向，k为跑道坡度，Φ、θ、φ分别为飞机偏航角、俯仰角和滚转角，3d为平 显安装角。
[0023]所述步骤2)中偏航角、俯仰角、滚转角是利用惯性基准系统得到，所述平显安装 角、跑道坡度、跑道航向是利用飞行管理系统得到。
[0024]所述步骤3)中是利用平显坐标系相对跑道坐标系的映射关系将真实跑道端点、接 地点映射到平显坐标系下，并转化为平显画面可识别的方位及俯仰信息。
[0025]所述步骤3)中跑道映射到平显坐标系下，其端点Α在平显画面中的方位及俯仰信 息为：
[0026]
[0027]
[0028] 兵干εΑ73Μ迫爾总A仕画0中的方位角，ΠΑ为跑道端点A在平显画面中的俯仰 角。
[0029]本发明的有益效果是:本发明首先采集飞机相对标准下滑道的下滑偏差、航向偏 差、机场海拔高度、设定的下滑道角度、下滑台坐标、航向台坐标、飞机大气高度信息，并根 据采集到的上述信息解算飞机相对跑道的实时位置信息;再根据飞机偏航角、俯仰角、滚转 角、平显安装角、跑道坡度、跑道航向和飞机相对跑道的实时位置信息解算出平显坐标系相 对跑道坐标系的映射关系;最后将真实跑道映射到平显坐标系并转化为平显画面可识别的 信息，即利用得到的映射关系绘制等角跑道符号。本发明的绘制方法能够在平显上显示与 外界真实跑道轮廓、接地点重合的等角跑道符号，增强了飞行员在低能见度气象条件下的 态势感知能力，减轻了飞行员的工作负荷，提高了飞行安全。
【附图说明】
[0030]图1是本发明平显等角跑道符号绘制方法的原理示意图；
[0031 ]图2是本发明实施例中所绘制出的平显等角跑道符号示意图；
[0032]图3是本发明实施例中平显等角跑道符号绘制方法的流程图。
【具体实施方式】
[0033]下面结合附图对本发明的【具体实施方式】做进一步的说明。
[0034]本发明平显等角跑道符号绘制方法的原理如图1所示，利用飞行管理系统输出的 机场数据、大气数据计算机输出的大气高度数据和多模接收机输出的仪表着陆系统数据解 算飞机相对跑道的实时位置信息;再利用飞机相对跑道的实时位置信息、惯性基准系统输 出的姿态数据、飞行管理系统输出的跑道参数及平显构型数据解算出平显坐标系相对跑道 坐标系的映射关系;最后利用得到的上述映射关系将真实跑道映射到平显坐标系并转化为 平显画面可识别的信息，从而绘制出与外界真实跑道轮廓、接地点重合的等角跑道符号。该 方法的具体实施过程如图3所示，具体实施例步骤如下：
[0035] 1.解算飞机相对跑道的实时位置信息
[0036] 本步骤需要采集飞机相对标准下滑道的下滑偏差、航向偏差、机场海拔高度、设定 的下滑道角度、下滑台坐标、航向台坐标、飞机大气高度信息。
[0037] 本实施例是从飞行管理系统中获取机场海拔高度hR、设定的下滑道角度Ω、下滑 台坐标lcs、航向台坐标Uoc，从多模接收机中获取飞机相对标准下滑道的下滑偏差r cs、航 向偏差ru)C，从大气数据计算机中获取飞机大气高度hA。首先利用飞行管理系统输出的机 场海拔高度h R，大气数据计算机输出的飞机大气高度hA，获得飞机与跑道之间的相对高度 /f ;然后利用多模接收机输出的下滑偏差Γ cs，飞行管理系统输出的下滑道设定角度Ω、下 滑台坐标lcs，飞机与跑道之间的相对高度/f，解算飞机相对跑道的纵向位置if r再利用多 模接收机输出的航向偏差Γ LC1C，飞行管理系统输出的航向台坐标Uoc，飞机相对跑道的纵向 位置if，解算飞机相对跑道的横侧向位置。
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