【摘要】：隨著我國的低空開放,通航產(chǎn)業(yè)的發(fā)展迎來了新的機(jī)遇。然而,近些年來我國通航飛行事故頻發(fā),其中就包含著大量由于人為因素導(dǎo)致的撞地事故,這也嚴(yán)重限制了通航產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。為提高通航飛行安全系數(shù),減少事故悲劇,使通航飛機(jī)能安全執(zhí)行救援、護(hù)林和運輸?shù)热蝿?wù),急需建立一套可靠有效的低空飛行對地避撞算法。故本文的研究目的是解決飛機(jī)遭遇地形障礙物時的避撞問題。為使算法更精確且切合實際,文章將基于高精度地形數(shù)據(jù)展開算法的研究。首先通過分析不同地形數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點,以確立研究所使用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),并介紹了地形數(shù)據(jù)所使用的大地基準(zhǔn)和投影方式,給出了地理坐標(biāo)系和投影坐標(biāo)系中點坐標(biāo)的轉(zhuǎn)化方法;其次通過構(gòu)建飛機(jī)的碰撞模型研究了本文對飛機(jī)發(fā)生碰撞的定義,再將其與增強(qiáng)型近地告警系統(tǒng)中告警方法相結(jié)合,建立了對應(yīng)的告警方法,包括基于無線電和基于前視地形的告警方法;接著研究了飛機(jī)的對地避撞算法,包括垂直避撞算法和水平避撞算法,算法的研究遵循從易到難的原則,先通過建立標(biāo)準(zhǔn)靜止大氣環(huán)境下的算法,再以此建立存在水平風(fēng)的算法,并考慮相應(yīng)規(guī)章要求和飛機(jī)性能限制建立了基本的飛行約束條件,使算法更具可行性;最后進(jìn)行了算法仿真驗證,所使用的軟件為matlab7.0,所使用的地形數(shù)據(jù)為四川東部某區(qū)域,所使用的仿真機(jī)型是塞斯納172R,通過仿真驗證可知,算法能有效的發(fā)出告警并合理的給出避撞方案。當(dāng)選取較大的碰撞模型時,若采取垂直避撞,則會更早的觸發(fā)告警并更早的達(dá)到安全狀態(tài);若采取水平避撞,也會更早的觸發(fā)告警,但需要改變更大的角度。綜上,本文對飛機(jī)的對地避撞算法進(jìn)行了全面研究,通過仿真證明了算法的有效性和準(zhǔn)確性,具有實際的應(yīng)用和參考價值。
【圖文】：

矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

柵格的像元大小是指像元所代表的面積大小。如果一個柵格像元的大小為2100 m，則說明這個像元的每一邊長為 10m。該柵格通常被稱為 10m 分辨率的柵格。像元的大小決定了柵格數(shù)據(jù)的分辨率，10m 分辨率的柵格數(shù)據(jù)對地形的細(xì)節(jié)描述優(yōu)于 30m 分辨率的柵格數(shù)據(jù)。柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)適于表示連續(xù)的要素，如海拔和降雨量的變化等。矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的比較如表 2.1 所示。
【學(xué)位授予單位】：中國民用航空飛行學(xué)院
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：V328

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本文編號：2597594