CN112948964A - 一种飞行器的飞行路径表征方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种飞行器的飞行路径表征方法，包括如下步骤：S01：以飞行器的飞行起点在地面上的投影点为坐标原点，建立地球坐标系；S02：将至少一个飞行器的飞行轨迹采用轨迹曲线映射在所述地球坐标系中；S03：预测模块根据飞行轨迹的安全性将所述轨迹曲线标注为不同颜色。本发明可以将飞行轨迹采用三维坐标系的方式表征出来，能够清楚明确地看出飞行器不同时刻的位置；同时预测模块可以快速对飞行轨迹进行不同安全等级的标注，最终标注后的飞行轨迹可以直观地、一次性显示在一个飞行路径上的若干个时刻的飞行器的飞行安全性，不用针对每一个坐标点去查询飞机的安全性相关说明文字或者表格，有益于提高工作效率。
Description
技术领域
本发明涉及飞行器轨迹研究领域，具体涉及一种飞行器的飞行路径表征方法。
背景技术
诸如无人机之类的飞行器作为一种高科技工具，操作简单，动作灵活，已经广泛应用于国防、电力、建筑、农业、测绘、勘探、影视、能源、抗灾等各个领域。使用飞行器可以帮助拍摄高空影响，采集之前人力无法到达地方的影响，帮助各行各业解决大量问题，提高工作效率。目前飞行器的飞行基本采用人工控制的方法，有些飞行器的飞行轨迹无法被操作者或研究者及时观测到，因此需要对其虚拟试飞、仿真试飞等飞行轨迹进行安全性研究，直至确认该飞行轨迹为安全轨迹之后才能控制飞行器进行试飞。
在飞行器的虚拟试飞、仿真、安全性分析等科研活动中，在进行飞行器的飞行安全性分析时，对于飞行器在飞行路径上的安全性的表征方法，现有的方法大多数是使用文字说明或者表格说明的方式；即在仿真试验或者虚拟试飞之后，根据仿真结果采用文字或者表格的方式对仿真轨迹进行说明。现有方法最终得出的文字和表格无法直观表述虚拟试飞或仿真过程中直观的飞行轨迹，对于飞行器的飞行安全性分析效率以及分析结果造成一定的偏差，进而造成飞行轨迹设计不合理的现象。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的旨在提供一种飞行器的飞行路径表征方法。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种飞行器的飞行路径表征方法，包括如下步骤：
S01：以飞行器的飞行起点在地面上的投影点为坐标原点，建立地球坐标系；
S02：将至少一个飞行器的飞行轨迹采用轨迹曲线映射在所述地球坐标系中；
S03：预测模块根据飞行轨迹的安全性将所述轨迹曲线标注为不同颜色。
进一步的，所述地球坐标系的x轴方向为原点向北方向，所述地球坐标系的y轴方向为原点远离地球的高度方向，所述地球坐标系的z轴方向为原点向东方向。
进一步的，所述步骤S02中获取飞行器在间隔相同时刻时与原点的位置关系，并将该位置关系表示在所述地球坐标系中，从而获得该飞行器的轨迹曲线。
进一步的，所述步骤S03中采用五种颜色表示轨迹曲线中各个区间的安全等级。
进一步的，所述灰色表示不用考虑安全性，绿色表示安全，黄色表示警告，红色表示危险，黑色表示灾难性事故。
进一步的，所述步骤S03中预测模块根据提前设置的经验值对所述轨迹曲线进行不同颜色标注。
本发明的有益效果在于：本发明可以将飞行轨迹采用三维坐标系的方式表征出来，能够清楚明确地看出飞行器不同时刻的位置；同时预测模块可以快速对飞行轨迹进行不同安全等级的标注，最终标注后的飞行轨迹可以直观地、一次性显示在一个飞行路径上的若干个时刻的飞行器的飞行安全性，不用针对每一个坐标点去查询飞机的安全性相关说明文字或者表格，有益于提高工作效率。
附图说明
附图1为本发明一种飞行器的飞行路径表征方法的流程图；
附图2为实施例1中一种飞行器的轨迹曲线。
具体实施方式
下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述：
如附图1所示，一种飞行器的飞行路径表征方法，包括如下步骤：
S01：以飞行器的飞行起点在地面上的投影点为坐标原点，建立地球坐标系。其中，地球坐标系的原点为飞行器的飞行起始点所对应的地面坐标点，若此时飞行器位于地面上，则该点即为原点，若此时飞行器距离地面一定距离，则该店在地球上的投影点即为原点。也就是说，原点一定位于地面上，高度为0，而飞行器起始点的的y轴坐标可以为0或者为正数。
地球坐标系的x轴方向为原点向北方向，地球坐标系的y轴方向为原点远离地球的高度方向，地球坐标系的z轴方向为原点向东方向。最终形成的地球坐标系中x轴方向取名为north，默认向北为正；y轴方向取名为height，默认向上(远离地球)为正；z轴方向取名为east，默认向东为正。地球坐标系中各个坐标轴的长度单位可以为m或者km。
本发明中飞行器可以为无人操作的无人机，也可以为人工控制操作的飞机等等，凡是可以飞离地面一定距离的装置均属于本发明中的飞行器。
S02：将至少一个飞行器的飞行轨迹采用轨迹曲线映射在地球坐标系中。具体的，获取飞行器在间隔相同时刻时与原点的位置关系，并将该位置关系表示在地球坐标系中，从而获得该飞行器的轨迹曲线。
飞行器在飞行中的每一个时刻点的位置均可以采用三维坐标(高度、向北的距离、向东的距离)进行表示，将每一个时刻的三维坐标永一个点来表示，再将所有点连接起来，就是飞行器的轨迹曲线。
本发明中关于飞行器在飞行过程中坐标值可以采用现有技术获取，例如可以来源于飞行器中黑匣子中数据，或者来源于其他文件，或者来源于仿真数据，或者来源于某个已知的表格中。
S03：预测模块根据飞行轨迹的安全性将所述轨迹曲线标注为不同颜色。预测模块根据提前设置的经验值对轨迹曲线进行不同颜色标注；具体可以采用五种颜色表示轨迹曲线中各个区间的安全等级：灰色表示不用考虑安全性，绿色表示安全，黄色表示警告，红色表示危险，黑色表示灾难性事故。
本发明中预测模块对轨迹曲线的标注可以根据现有技术中安全等级的规定进行标注；工作人员可以提前将现有技术中安全等级的规定植入预测模块中，预测模块据此对轨迹曲线中每一时刻的安全性进行表征。现有技术中飞行器的安全等级是根据一套国际惯例进行评估的，属于本领域的公知常识，在此不做详细介绍。
值得说明的是，在轨迹曲线中的每一个点，飞行器都可能是安全的或者不安全的，其中不安全的时刻根据危险系数可以分为多个等级。本发明预测模块根据国际惯例将轨迹曲线中各个点进行对应颜色标注。在实际飞行过程中，不安全的飞行轨迹点通常为一端区域，即在该段时间区域内，飞行器处于危险状态，因此，最终在轨迹曲线上会出现不同颜色表示的分段曲线。根据该工作曲线可以清楚明确地获知飞行器在什么时刻处于不安全状态，以及不安全状态下飞行器的具体位置，以及飞行器的飞行轨迹全貌。
实施例1
如附图2所示，为根据仿真结果获得一种飞行器的轨迹曲线，飞机的飞行起始点为高度为750米，飞行轨迹为一个进入盘旋等待的机动动作。从轨迹曲线中可以直观地看出，在这个机动动作中，圈框中轨迹为黄色的，也就是说，这两段上的安全性等级为“警告”，而其他所有阶段，即未被圈框的区域都是绿色，都是安全的。这样就不需要去查询安全性的说明性文字或者说明性的表格，使得研究变得更方便。
本发明可以将飞行轨迹采用三维坐标系的方式表征出来，能够清楚明确地看出飞行器不同时刻的位置；同时预测模块可以快速对飞行轨迹进行不同安全等级的标注，最终标注后的飞行轨迹可以直观地、一次性显示在一个飞行路径上的若干个时刻的飞行器的飞行安全性，不用针对每一个坐标点去查询飞机的安全性相关说明文字或者表格，有益于提高工作效率。
对本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种飞行器的飞行路径表征方法，其特征在于，包括如下步骤：
S01：以飞行器的飞行起点在地面上的投影点为坐标原点，建立地球坐标系；
S02：将至少一个飞行器的飞行轨迹采用轨迹曲线映射在所述地球坐标系中；
S03：预测模块根据飞行轨迹的安全性将所述轨迹曲线标注为不同颜色。
2.根据权利要求1所述的一种飞行器的飞行路径表征方法，其特征在于，所述地球坐标系的x轴方向为原点向北方向，所述地球坐标系的y轴方向为原点远离地球的高度方向，所述地球坐标系的z轴方向为原点向东方向。
3.根据权利要求1所述的一种飞行器的飞行路径表征方法，其特征在于，所述步骤S02中获取飞行器在间隔相同时刻时与原点的位置关系，并将该位置关系表示在所述地球坐标系中，从而获得该飞行器的轨迹曲线。
4.根据权利要求1所述的一种飞行器的飞行路径表征方法，其特征在于，所述步骤S03中采用五种颜色表示轨迹曲线中各个区间的安全等级。
5.根据权利要求4所述的一种飞行器的飞行路径表征方法，其特征在于，所述灰色表示不用考虑安全性，绿色表示安全，黄色表示警告，红色表示危险，黑色表示灾难性事故。
6.根据权利要求4所述的一种飞行器的飞行路径表征方法，其特征在于，所述步骤S03中预测模块根据提前设置的经验值对所述轨迹曲线进行不同颜色标注。
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|---|---|---|---|---|
| CN115077308A (zh) * | 2022-05-18 | 2022-09-20 | 中国人民解放军61191部队 | 基于火箭发射时序的火箭时空位置模拟方法及装置 |
| CN115309168A (zh) * | 2022-10-11 | 2022-11-08 | 天地科技股份有限公司 | 一种井下无人车控制方法及装置 |
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