一种截获RF航段的大型客机水平过渡路径构建方法

本发明涉及一种截获rf航段的大型客机水平过渡路径构建方法，属于航空。

背景技术：

1、飞行管理系统是现代和未来先进大型客机必备的航电设备，承担着航迹预测、性能管理、综合导航、飞行引导等重要功能。水平过渡路径构建作为大型客机飞行管理系统飞行引导技术的关键功能，对于保障飞机偏离计划航迹飞行场景下的飞行安全具有重要意义。简单来讲，飞机的水平航迹可划分为一系列的直线航段和圆弧航段，民用客机在飞行过程中按照航空公司提供的飞行计划飞行。但在遭遇恶劣气象天气(如云团、雷暴等)、交通飞机等飞行冲突时，民用客机由驾驶员操纵或按照预先定义的程序对消解飞行冲突。现有研究主要集中在飞行冲突探测和冲突消解上，而对飞机因某种原因(恶劣气象、交通飞机、地形限制等)偏离计划航迹后重新截获计划航迹的研究则少之又少。但不可否认，规避飞行冲突后对预定飞行航迹的重新截获也是飞行管理系统必须具备的功能。

2、本发明就是在此背景下提出的，为目标航段为圆弧航段(rf航段)、飞机偏离计划航迹且需要重新截获航迹的问题提供解决方法，对于完善大型客机飞行管理系统功能、保障民用客机飞行安全具有重要意义。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是：

2、为了解决民用客机因恶劣气象、交通飞机等原因偏离目标rf航段且需要重新进入目标rf航段的问题，本发明提出一种截获rf航段的大型客机水平过渡路径构建方法。

3、为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

4、一种截获rf航段的大型客机水平过渡路径构建方法，其特征在于，包括：

5、获取飞机初始位置、初始航向和目标rf航段，所述目标rf航段信息由起点、终点、圆心和半径描述；

6、根据第一航迹方位角和第二航迹方位角判断飞机初始航向延长线与目标rf航段是否相交；所述第一航迹方位角为从飞机初始位置指向目标rf航段起点的直线航段的航迹方位角；所述第二航迹方位角为从飞机初始位置指向目标rf航段终点的直线航段的航迹方位角；

7、如果不相交，则进一步判断飞机飞行方向的指向：如果飞机飞向目标rf航段的终点，则采用s型推测航迹模式构建水平截获过渡路径；如果飞机飞向目标rf航段的起点，则采用u型推测航迹模式构建水平过渡路径；

8、如果相交，则采用u型推测航迹模式构建水平过渡路径。

9、本发明进一步的技术方案：所述根据第一航迹方位角和第二航迹方位角判断飞机初始航向延长线与目标rf航段是否相交，具体为：

10、计算第一航迹方位角和第二航迹方位角的差值的绝对值，如果绝对值大于180°，则需先将初始航向、第一航迹方位角和第二航迹方位角转换到-180°～180°范围内；分别计算第一航迹方位角和第二航迹方位角与初始航向的差值，再将两个差值相乘，判断是否大于0；如果大于0，则飞机初始航向延长线与目标rf航段不相交；否则，飞机初始航向延长线与目标rf航段相交。

11、本发明进一步的技术方案：所述将初始航向、第一航迹方位角和第二航迹方位角转换到-180°～180°范围内，具体为：

12、

13、

14、

15、其中，χ0为初始航向，χa2s为第一航迹方位角，χa2e为第二航迹方位角。

16、本发明进一步的技术方案：所述判断飞机飞行方向的指向，具体为：

17、计算从目标rf航段起点指向目标rf航段终点的直线航段的第三航迹方位角；计算飞机初始航向与第三航迹方位角的差的绝对值，如果大于180°，则先将初始航向、第三航迹方位角转换到-180°～180°范围内；之后再根据飞机初始航向与第三航迹方位角的差的绝对值是否大于90°，如果小于90°，则飞机飞向目标rf航段的终点；否则，飞机飞向目标rf航段的起点。

18、本发明进一步的技术方案：所述将初始航向、第三航迹方位角转换到-180°～180°范围内，具体为：

19、

20、

21、其中，χ0为初始航向，χleg为第三航迹方位角。

22、一种计算机系统，其特征在于包括：一个或多个处理器，计算机可读存储介质，用于存储一个或多个程序，其中，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，使得所述一个或多个处理器实现上述的方法。

23、一种计算机可读存储介质，其特征在于存储有计算机可执行指令，所述指令在被执行时用于实现上所述的方法。

24、一种计算机程序，其特征在于包括计算机可执行指令，所述指令在被执行时用于实现上述的方法。

25、本发明的有益效果在于：

26、本发明针对民用客机因恶劣气象、交通飞机、地形限制等原因偏离目标rf航迹且需要重新截获目标rf航迹这一问题，提出了一种水平过渡路径构建方法。一方面，相比较现有截获目标直线航段的水平过渡路径构建方法，本发明的提出进一步完善了大型客机飞行管理系统的飞行引导功能；另一方面，本发明构建的水平过渡路径的长度易于计算，有利于实现满足到达时间要求的精确四维飞行。

技术特征：

1.一种截获rf航段的大型客机水平过渡路径构建方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述一种截获rf航段的大型客机水平过渡路径构建方法，其特征在于，所述根据第一航迹方位角和第二航迹方位角判断飞机初始航向延长线与目标rf航段是否相交，具体为：

3.根据权利要求2所述一种截获rf航段的大型客机水平过渡路径构建方法，其特征在于，所述将初始航向、第一航迹方位角和第二航迹方位角转换到-180°～180°范围内，具体为：

4.根据权利要求1所述一种截获rf航段的大型客机水平过渡路径构建方法，其特征在于，所述判断飞机飞行方向的指向，具体为：

5.根据权利要求4所述一种截获rf航段的大型客机水平过渡路径构建方法，其特征在于，所述将初始航向、第三航迹方位角转换到-180°～180°范围内，具体为：

6.一种计算机系统，其特征在于包括：一个或多个处理器，计算机可读存储介质，用于存储一个或多个程序，其中，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，使得所述一个或多个处理器实现权利要求1-5任一项所述的方法。

7.一种计算机可读存储介质，其特征在于存储有计算机可执行指令，所述指令在被执行时用于实现权利要求1-5任一项所述的方法。

8.一种计算机程序，其特征在于包括计算机可执行指令，所述指令在被执行时用于实现权利要求1-5任一项所述的方法。

技术总结本发明涉及一种截获RF航段的大型客机水平过渡路径构建方法，属于航空技术领域。针对飞机偏离计划飞行航迹且目标航迹为RF航段的问题，考虑飞机与计划航迹的相对位置关系及飞机的初始航向，给出了基于U型推测航迹模式和S型推测航迹模式的水平过渡路径构建方法。本发明为飞机因恶劣气象、交通飞机等原因偏离计划航迹且需要截获目标RF航段的飞行场景提供了解决思路，对于完善大型客机飞行管理系统功能、实现基于航迹运行模式下的精确飞行引导具有重要意义。技术研发人员：翟少博,李广文,贾秋玲,祁荧生,南凯中,张海钲受保护的技术使用者：西北工业大学技术研发日：技术公布日：2024/7/4