飞机防碰撞预警方法与流程

本发明属于机载飞行管理系统领域，尤其涉及一种飞机防碰撞预警方法。

背景技术：

1、飞行管理系统(fms)一般包含水平导航系统、垂直性能管理系统两大部分，其中，水平导航系统又包含一系列子系统，如无线电导航、航路管理、导航性能计算、制导等子系统。防碰撞预警属于飞行管理中一部分，一般的民用客机按照航段进行飞行，同一高度的飞机在空中飞行时，其飞行航段可能会发生交叉，航段交叉就有可能发生碰撞，需要对航段交叉点经纬度做出计算，并且依据计算出来的交叉点信息和当前飞机飞行速度进一步判断是否有碰撞的可能，进而发出预警。

2、传统的大型民用客机防碰撞一般装有空中防撞系统(tcas)，小型飞机介于成本原因，一般不安装tcas，用于提示飞行员可能发生碰撞，并指示飞行员进行规避。但是一般对于无人机、通用飞机、或者低空飞行的小型飞行器来讲，飞机上一般没有安装此类防碰撞系统，所以此类小型通用飞机的飞行管理系统中嵌入一个防碰撞功能显得十分有必要。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明公开了一种飞机防碰撞预警方法，是一种辅助防碰撞方法，可进一步提高飞机飞行的安全性。

2、一种飞机防碰撞预警方法，所述方法包括：

3、获取至少两架目标飞行器航路点平面的经、纬度信息；

4、所有经、纬度信息转换至球面坐标系；

5、通过三点共面联立方程，解算所有目标飞行器路径的交叉点经、纬信息；

6、根据目标飞行器位置信息和交叉点经纬度信息，确定目标飞行器到达交叉点距离和时间因素，并根据设置的时间门限值阈值，确定是否发送告警。

7、有益效果

8、1.本发明基于经纬度平面坐标，将经纬度信息化为球面坐标，通过三点共面解算出交叉点经纬度，通过交叉点经纬度信息结合飞机位置，进而计进行飞机防碰撞告警计算，算法有效，可以应用到evtol或者其他类型人机上，，具有方法稳定可靠，通用性强特点，且，无需tcas这种专业设备，成本低，该方法利用飞机其他数据进行间接防碰撞计算，可以嵌入到飞机航空电子系统中，作为一种低成本的辅助防碰撞方法。

9、2.本发明提出的方法不仅能针对两架飞行器情形，对于大于两架以上的可能发生碰撞的n架飞行器情形同样适用，只需要调用该方法，进行排列组合即可。

技术特征：

1.一种飞机防碰撞预警方法，适用于多个小型飞行器的交叉点的计算，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述目标飞行器的数量为两架并安装有导航系统，包括第一飞行器和第二飞行器，获取目标飞行器航路点平面的经、纬度信息，包括：

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，先将所有经、纬度信息转换至球面坐标系，包括：

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，分别对各个航路点，交叉点进行球面坐标系转换，转换为球面坐标系后，球心到各个点的矢量半径就可以分别表示出来，通过三点共面以矢量半径形式联立方程，可解算出两架飞行器路径的交叉点经、纬度信息，其操作步骤中包括：

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述中间变量为a1、a2、b1、b2、c1和c2，且满足：

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，还包括对交叉点p的筛选，包括：

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，根据目标飞行器位置信息和交叉点经纬度信息，确定到达距离和时间因素，并根据设置的时间门限值，确定是否发送告警，包括：

技术总结
本发明提供了一种飞机防碰撞预警方法，属于飞行管理系统设计领域，包括：获取两架飞机航路点平面经纬度信息；将经纬度信息转换到球面坐标系下通过三点共面联立方程，解算出交叉点经纬信息；结合飞机位置信息，结合交叉点经纬度信息，计算到达距离，时间因素，并结合时间门限值，给出告警判断。

技术研发人员：王亮亮,张双,王明,王元勋,刘帜琦,李卓航
受保护的技术使用者：中国航空工业集团公司西安航空计算技术研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13