一种基于无线接收的机载辅助导航方法、设备及系统与流程

本发明属于航空导航领域，涉及一种基于无线接收的机载辅助导航方法、设备及系统。

背景技术：

一直以来试验机完全由地面指挥员进行指挥引导，直接导致地面指挥员工作负荷急剧增大；大中型飞机缺乏相应的机载导航设备，不能直观获得空域内飞行态势信息，直接带来飞行安全压力的增大，飞行员多次提出监视导航的需求；试验机在转场过程中可能超出地面监视范围从而得不到有效的监控，甚至不具备地面监控和指挥手段，给飞行安全也带来隐患。面对上述这些日益突出矛盾，我们缺乏有效的技术手段解决这些问题。

技术实现要素：

本发明的目的：提供一种基于无线接收的机载辅助导航方法、设备及系统，通过机上少量硬件改造并采用便携式智能硬件平台，辅助飞行员安全监视导航。

本发明的技术方案：

本发明提供一种基于无线接收的机载辅助导航方法，应用于机载辅助导航设备，包括：

接收机载wifi转发的无线态势情报消息，所述无线态势情报消息包括由ads-b端机提供给机载wifi的gps信息和ads-b情报信息；

根据无线态势情报消息进行防相撞告警、空域超限告警、防撞地预测告警、飞行计划导航。

进一步的，所述方法还包括：

将态势情报信息、告警以及飞行计划导航叠加到机载辅助导航设备的数字地图上；

接收并响应载机上飞行员对叠加后的数字地图的相关操作。

进一步的，根据无线态势情报消息进行防相撞告警包括：

从gps信息和ads-b情报信息中提取载机的飞行意图信息与空域目标的飞行意图信息；

通过计算载机与空域目标的飞行意图信息预测载机与附近空域目标存在相撞可能性；

若存在相撞可能性，则生成防相撞告警。

进一步的，根据无线态势情报消息进行空域超限告警包括：

从本地获取载机的可飞空域边界信息；

根据gps信息获取载机的位置和飞行意图信息；

通过可飞空域边界信息以及载机的位置和飞行意图信息，分析载机与空域的相对位置关系；

根据分析出的相对位置关系，判断载机是否空域超限的可能性；

若是，则生成空域超限告警。

进一步的，根据无线态势情报消息进行防撞地预测告警包括：

从本地获取数字高程信息；

根据gps信息获取载机的位置和飞行意图信息；

通过数字高程信息以及载机的位置和飞行意图信息预测载机在未来一段时间是否存在撞地的可能；

当预测出存在撞地的可能时，生成撞地告警。

进一步的，根据无线态势情报消息进行飞行计划导航包括：

从本地获取现有航路点数据库；

接收载机上飞行员从现有航路点数据库选择的飞行计划；

提供飞行计划导航解算；

将飞行计划和解算出的导航信息叠加到本地的数字地图。

本发明提供一种机载辅助导航设备，包括：

无线情报接收模块，用于接收机载wifi转发的无线态势情报消息，所述无线态势情报消息包括由ads-b端机提供给机载wifi的gps信息和ads-b情报信息；

防相撞告警模块，用于根据无线态势情报消息进行防相撞告警；

空域超限告警模块，用于根据无线态势情报消息进行空域超限告警；

防撞地预测告警模块，用于根据无线态势情报消息进行防撞地预测告警；

飞行计划导航模块，用于根据无线态势情报消息进行飞行计划导航。

进一步的，所述设备还包括：

态势显示模块，用于将态势情报信息、告警以及飞行计划导航叠加到机载辅助导航设备的数字地图上；接收并响应载机上飞行员对叠加后的数字地图的相关操作。

本发明提供一种基于无线接收的机载辅助导航系统，包括：

机载辅助导航设备、包括ads-b机载端机和机载wifi的载机；

机载辅助导航设备基于安卓的智能硬件平台。

本发明提供一种计算机可读的存储介质，所述存储介质存储有一个或多个程序，程序可被一个或多个处理器执行，以实现权利要求1-6中任一项所述的方法。

本发明的优点是：

(1)实施简单易行，通过机上少量硬件改造并采用智能硬件平台即可实现；

(2)智能硬件轻巧便携，可简单固定与飞行员腿部，人机工效好；

(3)实现主动监视空中态势信息，可构建提升飞行安全和飞行保障技术能力，具备良好的应用前景。

附图说明

图1是机载辅助导航设备工作框图；

图2是机载辅助导航设备设计画面。

具体实施方式

本产品接收载机和附近空域目标的无线态势情报消息，将载机信息、附近空域目标等态势信息显示在数字地图上，并实现防相撞告警、空域超限预测、防撞地预测以及飞行计划导航。

如图1所示，机载辅助导航设备的硬件平台：基于安卓的智能硬件平台。

无线情报信息：由ads-b机载端机转发载机gps信息和ads-b情报信息，并通过机载wifi转发成无线态势情报消息。

防相撞告警：参考机载防撞系统，通过计算载机与空域目标的飞行意图信息预测载机与附近空域目标信息存在相撞可能性。

空域超限告警：通过可飞空域边界信息以及载机的位置和飞行意图信息判断载机与空域的相对位置关系，并作出预测判断。

防撞地预测告警：通过数字高程信息以及载机的位置和飞行意图信息预测载机在未来一段时间是否存在撞地的可能。

飞行计划导航：接收载机的位置信息，根据现有航路点数据库叠加飞行计划，叠加结果如图2所示，提供飞行计划导航解算。

数字地图：接收态势信息；显示本地的数字地图并叠加显示态势信息；接收飞行员显示图层、告警信息、飞行计划、属性设置等相关相应操作，响应飞行员的相关相应操作。

本发明缓解以下矛盾，如地面指挥员工作负荷大、不能直观获得空域内飞行态势信息、试验机在转场过程中可能超出地面监视范围从而得不到有效的监控等问题；同时满足飞行试验技术发展的迫切需要，参考民航相关规范，研制了基于无线接收的机载辅助导航仪，该设备将实现同场次空域内飞行态势共享，极大的减轻地面指挥员工作负荷，提升飞行安全和飞行保障技术能力，丰富飞行试验组织方法和手段。