CN110794868A - 一种直升机飞行管理系统扇形搜索救援方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种直升机飞行管理系统扇形搜索救援方法，包括1)确定扇形搜索救援的起始航路点；2)确定扇形搜索救援的初始航迹角；3)确定扇形搜索救援的搜索半径；4)确定扇形搜索救援的扇形角；5)计算扇形搜索救援的过渡航路点；6)计算扇形搜索救援的飞行轨迹，本发明能够简化直升机飞行员开展搜索救援的流程，提高搜索救援的效率，保障任务的顺利实施，解决了现有搜救方法严重依赖飞行员的驾驶技术和导航传感器的精度，难以满足多样化搜索救援任务，也无法保证搜索救援的高效性的问题。
Description
技术领域
本发明涉及一种直升机的搜索救援方法，特别涉及一种面向直升机飞行管理系统的扇形搜索救援方法。
背景技术
搜索救援功能是具备战术任务执行能力的军民用直升机必须具备的功能，如何用科学的救援方法、先进的技术装备去开展搜索救援，将损失降低到最小是直升机需要重点关注的能力之一。随着我国航空工业的发展，具备搜索救援功能已成为直升机必备的能力。因此，如何保证搜索救援功能的顺利实施，已成为直升机飞行管理系统急需解决的问题。
目前，直升机的搜索救援功能，主要依赖飞行员手动飞行或者在导航传感器(如惯性导航系统)中装载简单的航路点完成。该方法需要严重依赖飞行员的驾驶技术和导航传感器的精度，难以满足多样化搜索救援任务，也无法保证搜索救援的高效性。
发明内容
本发明解决的技术问题：提出一种面向直升机飞行管理系统的扇形搜索救援方法，用以解决现有搜救方法严重依赖飞行员的驾驶技术和导航传感器的精度，难以满足多样化搜索救援任务，也无法保证搜索救援的高效性的问题。
本发明的技术方案：
一种直升机飞行管理系统扇形搜索救援方法，包括以下步骤：
步骤1：确定扇形搜索救援的起始航路点；
步骤2：确定扇形搜索救援的初始航迹角；
步骤3：确定扇形搜索救援的搜索半径；
步骤4：确定扇形搜索救援的扇形角；
步骤5：计算扇形搜索救援的过渡航路点；
步骤6：计算扇形搜索救援的飞行轨迹。
步骤1所述的确定扇形搜索救援的起始航路点，具体为：在飞行管理系统的人机交互操作面板上设置搜索救援的中心点经纬度坐标WPT1(λin、φin)，起始航路点位于待搜索区的中心。
步骤2所述的确定扇形搜索救援的初始航迹角，具体为：在飞行管理系统的人机交互操作面板中设置扇形搜索救援的初始航迹角ψin。
步骤3所述的确定扇形搜索救援的搜索半径，具体为：在飞行管理系统的人机交互操作面板中设置扇形搜索救援的搜索半径Rin。
步骤4所述的确定扇形搜索救援的扇形角，具体为：在飞行管理系统的人机交互操作面板中设置扇形搜索救援的扇形角α。
步骤5所述的计算扇形搜索救援的过渡航路点，具体包括以下步骤：
步骤5.1：设置扇形搜索救援模式下的航路点个数为N个，其中N≥7，过渡航路点编号依次为00～N-1，其中编号为00的过渡航路点为起始航路点；
步骤5.2：计算起始航路点的坐标
计算公式如下：
λ00＝λin
φ00＝φin；
步骤5.3：计算编号为01的过渡航路点的坐标
计算公式如下：
S1＝Rin
ψ1＝ψin
其中，S1是编号为00初始航路点到编号为01过渡航路点的距离，ψ1是编号为00初始航路点到编号为01过渡航路点相对于真北之间的夹角，R是地球半径。
步骤5.4：计算编号为02～n-1点的坐标：
Si是编号为i-1过渡航路点到编号为i过渡航路点的距离，ψi是编号为i-1过渡航路点到编号为i过渡航路点相对于真北之间的夹角，ψi-1是编号为i-2过渡航路点到编号为i-1过渡航路点相对于真北之间的夹角，
是编号为i过渡航路点的纬度，λi是编号为i过渡航路点的经度，
是编号为i-1过渡航路点的纬度，λi-1是编号为i-1过渡航路点的经度，R是地球半径。
步骤6所述的计算扇形搜索救援的飞行轨迹，具体为：将以上编号为00的中心航路点以及编号为01～n-1的过渡航路点依次相连，在00到01和01到02构成的锐角处构建以过渡半径Rx为半径的过渡路径，该路径分别与00到01和01到02相切，同理，构建其他各过渡航路点的过渡路径，将直线段与圆弧段过渡路径相连，即形成扇形搜索救援的飞行轨迹，至此，该搜索救援方法计算完毕。
一种计算机存储介质，所述的计算机存储介质中存储有计算机可执行指令，所述的计算机可执行指令用于执行前述权利要求1至权利要求7任一项的直升机飞行管理系统扇形搜索救援方法。
本发明的有益效果：发明在直升机运行过程中，根据搜索救援任务的特定需求，可开展便利的搜索救援飞行计划的制定、执行、进入和退出。本发明能够简化直升机飞行员开展搜索救援的流程，提高搜索救援的效率，保障任务的顺利实施，解决了现有搜救方法严重依赖飞行员的驾驶技术和导航传感器的精度，难以满足多样化搜索救援任务，也无法保证搜索救援的高效性的问题。
附图说明
图1为本发明方法示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明实施例做进一步详述：
一种直升机飞行管理系统扇形搜索救援方法，包括以下步骤：
步骤1：确定扇形搜索救援的起始航路点；具体为：在飞行管理系统的人机交互操作面板上设置搜索救援的中心点经纬度坐标WPT1(λin、φin)，起始航路点位于待搜索区的中心。
步骤2：确定扇形搜索救援的初始航迹角；具体为：在飞行管理系统的人机交互操作面板中设置扇形搜索救援的初始航迹角ψin。
步骤3：确定扇形搜索救援的搜索半径；具体为：在飞行管理系统的人机交互操作面板中设置扇形搜索救援的搜索半径Rin
步骤4：确定扇形搜索救援的扇形角；具体为：在飞行管理系统的人机交互操作面板中设置扇形搜索救援的扇形角α。
步骤5：计算扇形搜索救援的过渡航路点；具体包括以下步骤：
步骤5.1：设置扇形搜索救援模式下的航路点个数为N个，其中N≥7，过渡航路点编号依次为00～N-1，其中编号为00的过渡航路点为起始航路点；
步骤5.2：计算起始航路点的坐标
计算公式如下：
λ00＝λin
φ00＝φin；
步骤5.3：计算编号为01的过渡航路点的坐标
计算公式如下：
S1＝Rin
ψ1＝ψin
其中，S1是编号为00初始航路点到编号为01过渡航路点的距离，ψ1是编号为00初始航路点到编号为01过渡航路点相对于真北之间的夹角，R是地球半径。
步骤5.4：计算编号为02～n-1点的坐标：
Si是编号为i-1过渡航路点到编号为i过渡航路点的距离，ψi是编号为i-1过渡航路点到编号为i过渡航路点相对于真北之间的夹角，ψi-1是编号为i-2过渡航路点到编号为i-1过渡航路点相对于真北之间的夹角，
是编号为i过渡航路点的纬度，λi是编号为i过渡航路点的经度，
是编号为i-1过渡航路点的纬度，λi-1是编号为i-1过渡航路点的经度，R是地球半径。
例如，当扇形搜索救援模式下的航路点个数默认为21个，可以根据实际需要更改。航路点编号为00～20号，其中00点为起始点。
00点为起点，其坐标为
λ00＝λin
φ00＝φin
01点的坐标为：
S1＝Rin
ψ1＝ψin
02～20点的坐标为：
步骤6：计算扇形搜索救援的飞行轨迹，具体为：将以上编号为00的中心航路点以及编号为01～n-1的过渡航路点依次相连，在00到01和01到02构成的锐角处构建以过渡半径Rx为半径的过渡路径，该路径分别与00到01和01到02相切，同理，构建其他各过渡航路点的过渡路径，将直线段与圆弧段过渡路径相连，即形成扇形搜索救援的飞行轨迹，至此，该搜索救援方法计算完毕。
例如，当扇形搜索救援模式下的航路点个数默认为21个，将以上00～20点依次相连，在00到01和01到02构成的锐角处构建以过渡半径Rx为半径的过渡路径，该路径分别与00到01和01到02相切。同理，构建其他各点的过渡路径。将直线段与圆弧段过渡路径相连，即形成扇形搜索救援的飞行轨迹。
至此，该搜索救援方法计算完毕。
一种计算机存储介质，所述的计算机存储介质中存储有计算机可执行指令，所述的计算机可执行指令用于执行前述权利要求1至权利要求7任一项的直升机飞行管理系统扇形搜索救援方法。
本发明是根据搜索救援任务的特定需求，可开展便利的搜索救援飞行计划的制定、执行、进入和退出。本发明能够简化直升机飞行员开展搜索救援的流程，提高搜索救援的效率，保障任务的顺利实施，解决了现有搜救方法严重依赖飞行员的驾驶技术和导航传感器的精度，难以满足多样化搜索救援任务，也无法保证搜索救援的高效性的问题
上面所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式之一进行描述，并非对本发明的构思和范围进行限定。在不脱离本发明构思的前提下，对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入到本发明的保护范围，本发明请求保护的技术内容，已经全部记录在权利要求书中。
Claims (10)
1.一种直升机飞行管理系统扇形搜索救援方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤1：确定扇形搜索救援的起始航路点；
步骤2：确定扇形搜索救援的初始航迹角；
步骤3：确定扇形搜索救援的搜索半径；
步骤4：确定扇形搜索救援的扇形角；
步骤5：计算扇形搜索救援的过渡航路点；
步骤6：计算扇形搜索救援的飞行轨迹。
2.根据权利要求1所述的一种直升机飞行管理系统扇形搜索救援方法，其特征在于：步骤1所述的确定扇形搜索救援的起始航路点，具体为：在飞行管理系统的人机交互操作面板上设置搜索救援的中心点经纬度坐标WPT1(λin、φin)，起始航路点位于待搜索区的中心。
3.根据权利要求1所述的一种直升机飞行管理系统扇形搜索救援方法，其特征在于：步骤2所述的确定扇形搜索救援的初始航迹角，具体为：在飞行管理系统的人机交互操作面板中设置扇形搜索救援的初始航迹角ψin。
4.根据权利要求1所述的一种直升机飞行管理系统扇形搜索救援方法，其特征在于：步骤3所述的确定扇形搜索救援的搜索半径，具体为：在飞行管理系统的人机交互操作面板中设置扇形搜索救援的搜索半径Rin。
5.根据权利要求1所述的一种直升机飞行管理系统扇形搜索救援方法，其特征在于：步骤4所述的确定扇形搜索救援的扇形角，具体为：在飞行管理系统的人机交互操作面板中设置扇形搜索救援的扇形角α。
6.根据权利要求1所述的一种直升机飞行管理系统扇形搜索救援方法，其特征在于：步骤5所述的计算扇形搜索救援的过渡航路点，具体包括以下步骤：
步骤5.1：设置扇形搜索救援模式下的航路点个数为N个，其中N≥7，过渡航路点编号依次为00～N-1，其中编号为00的过渡航路点为起始航路点；
步骤5.2：计算起始航路点的坐标
步骤5.3：计算编号为01的过渡航路点的坐标
步骤5.4：计算编号为02～n-1点的坐标。
7.根据权利要求1所述的一种直升机飞行管理系统扇形搜索救援方法，其特征在于：步骤6所述的计算扇形搜索救援的飞行轨迹，具体为：将以上编号为00的中心航路点以及编号为01～n-1的过渡航路点依次相连，在00到01和01到02构成的锐角处构建以过渡半径Rx为半径的过渡路径，该路径分别与00到01和01到02相切，同理，构建其他各过渡航路点的过渡路径，将直线段与圆弧段过渡路径相连，即形成扇形搜索救援的飞行轨迹，至此，该搜索救援方法计算完毕。
8.根据权利要求6所述的一种直升机飞行管理系统扇形搜索救援方法，其特征在于：步骤5.2所述的计算起始航路点的坐标
计算公式如下：
λ00＝λin
φ00＝φin。
9.根据权利要求6所述的一种直升机飞行管理系统扇形搜索救援方法，其特征在于：步骤5.3所述的计算编号为01的过渡航路点的坐标计算公式如下：
S1＝Rin
ψ1＝ψin
其中，S1是编号为00初始航路点到编号为01过渡航路点的距离，ψ1是编号为00初始航路点到编号为01过渡航路点相对于真北之间的夹角，R是地球半径。
10.根据权利要求6所述的一种直升机飞行管理系统扇形搜索救援方法，其特征在于：步骤5.4所述的计算编号为02～n-1点的坐标：
Si是编号为i-1过渡航路点到编号为i过渡航路点的距离，ψi是编号为i-1过渡航路点到编号为i过渡航路点相对于真北之间的夹角，ψi-1是编号为i-2过渡航路点到编号为i-1过渡航路点相对于真北之间的夹角，是编号为i过渡航路点的纬度，λi是编号为i过渡航路点的经度，是编号为i-1过渡航路点的纬度，λi-1是编号为i-1过渡航路点的经度，R是地球半径。
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