CN115017747A - 一种eVTOL飞机的多倍速仿真重定位运行方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及计算机辅助设计领域，尤其涉及一种eVTOL飞机的多倍速仿真重定位运行方法，其包括如下步骤：S1：仿真系统进行初始化；S2：接收多倍速指令并判断是否符合多倍速条件，符合条件执行多倍速指令；S3:执行多倍速过程中，实时对飞机用经纬度修正地心坐标系，对飞机进行重定位；飞机到达终点；飞机执行重定位操作，把飞机重置到目标位置。本发明提供的方法可以根据需要缩短或增加飞行仿真时间，并且能够实现飞机精准重定位，同时还可以精准计算飞机剩余里程、到达时间及剩余电量，同时保证飞机在包线内正常飞行。

Description

一种eVTOL飞机的多倍速仿真重定位运行方法

技术领域

本发明涉及计算机辅助设计领域，尤其涉及一种eVTOL飞机的多倍速仿真重定位运行方法。

背景技术

eVTOL（Electric Vertical Take-Off and Landing），中文译为“电动垂直起降飞机”，可有效解决远距离交通问题、郊区物流运输问题。对eVTOL飞机的设计开发人员以及飞行员来说，飞行仿真验证和培训便成为非常重要的工作。

仿真培训主要有以下几种业务应用场景：（1）设计开发人员在完成新功能需求后，使用仿真系统进行成果的测试和仿真；（2）未来eVTOL飞行员利用飞行仿真系统进行上岗培训；（3）使用仿真系统进行紧急情况下的操作处置演练；

设计开发人员和飞行员在使用仿真系统进行作业过程中，由于飞机整个航线耗时较长，导致测试验证全部完成的过程耗时较长。问题1：以某eVTOL飞机为例，从上海浦东到上海陆家嘴，整个飞行阶段耗时大约630s，完成一次仿真需要耗费大量的时间等待仿真结果。问题2：更严重的是，复现问题也需要等待飞机飞行到特定时间或者地点，大大降低了工作效率。问题3：在eVTOL飞机垂直起降或者离场飞行或者进近着陆阶段，如果工程需要，有必要降低飞机速度，以验证某些问题。因此，在既有的飞行仿真系统的基础上，如何实现多倍速仿真运行，以及准确重定位到某个飞行阶段继续飞行，并相应给出剩余飞行时间和里程，是当前飞行仿真系统亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种eVTOL飞机的多倍速仿真重定位运行方法，使eVTOL飞机在航线平稳飞行阶段执行多倍速，以解决飞机飞行耗费时间过长的问题，并且用经纬度修正地心坐标系，对eVTOL飞机进行准确重定位。

本发明是通过以下技术方案予以实现：

一种eVTOL飞机的多倍速仿真重定位运行方法，其包括如下步骤：

S1：eVTOL飞机仿真系统进行初始化，默认eVTOL飞机在初始机场的起飞位，eVTOL飞行速度默认为单倍速；

S2：Host计算机接收多倍速指令并根据eVTOL飞机空地条件判断是否符合多倍速条件，符合条件执行多倍速指令；

S3:执行多倍速过程中，实时对eVTOL飞机用经纬度修正地心坐标系，对eVTOL飞机进行重定位；

S4：eVTOL飞机到达终点；

S5：eVTOL飞机执行重定位操作，把eVTOL飞机重置到目标位置，返回步骤S2。

进一步，eVTOL飞机空地条件为：如果eVTOL飞机在地上，不执行多倍速，如果eVTOL飞机在空中，接着判断eVTOL飞机是否处于悬停状态，如果是悬停状态，不执行多倍速，如果是eVTOL飞行状态，执行多倍速。

优化的，输入多倍速指令时可选择手动或自动。

进一步，多倍速N大于1时，N 的值为从 1 到 10 的任意整数，N小于 1 时，N 的值为从 0.1 到 1 的任何十分之一数。

进一步，步骤S3执行多倍速过程中，对eVTOL飞机用经纬度修正地心坐标系时，分为在非南北极附近及在南北极附近两种情况进行修正，具体包括如下步骤：

D1:计算出t+1时刻eVTOL飞机在地心坐标系下x轴的当前位置、y轴的当前位置及z轴的当前位置；

当在非南北极附近时：

t+1时刻eVTOL飞机在地心坐标系下x轴的当前位置、y轴的当前位置及z轴的当前位置如式（1）所示：

P.x(t+1) = P.x(t) + V.x * N * Time_Step

P.y(t+1) = P.y(t) + V.y * N * Time_Step

P.z(t+1) = P.z(t) + V.z * N * Time_Step （1）

当在南北极附近时：

先根据式（2）计算出eVTOL飞机下一时刻的航向，然后再将下一时刻航向代入式（3）计算出t+1时刻eVTOL飞机在地心坐标系下x轴的当前位置、y轴的当前位置及z轴的当前位置：

YawAngle _（t+1）= YawAngle _(t)– YawRate * Time_Step * Sign（Latitude) （2）

P.x(t+1) = P.x(t) + (- V.x * cos(YawAngle) – V.y * sin(YawAngle)) * N* Time_Step

P.y(t+1) = P.y(t) + (- V.x * sin(YawAngle) + V.y * cons(YawAngle)) *N * Time_Step

P.z(t+1) = P.z(t) + V.z * N * Time_Step （3）

其中：N代表多倍速；t代表当前时刻；t+1代表下一时刻；P.x代表eVTOL飞机在地心坐标系下的x轴的当前位置；P.y代表eVTOL飞机在地心坐标系下的y轴的当前位置；P.z代表eVTOL飞机在地心坐标系下的z轴的当前位置； V.x代表当前时刻eVTOL飞机在地心坐标系下x轴的速度；V.y代表当前时刻eVTOL飞机在地心坐标下y轴的速度；V.z代表当前时刻eVTOL飞机在地心坐标系下的z轴速度；Time_Step代表仿真积分时间；YawAngle _（t+1）代表下一时刻eVTOL飞机航向；YawAngle _(t) 代表当前时刻eVTOL飞机航向，YawRate代表eVTOL飞机航向速率；Latitude代表纬度，Sign(Latitude)表示符号的正负，如果是南纬，Sign(Latitude) = -1，如果是北纬 ，Sigh(Latitude)=1；

D2: 将计算出的t+1时刻eVTOL飞机的地心坐标系下的x轴，y轴，z轴位置根据式（4）转变为经纬度；

Longitude = 2.0 * arctan(P.y(t+1), P.x(t+1) + p)

Latitude = arctan(P.z(t+1)+ (d * d) *b * (sinq³), p – c * c * a *(cosq )³)

Altitude = p / (cos(lat) – R) （4）

其中Longitude代表eVTOL飞机所处位置的经度；Latitude代表eVTOL飞机所处位置的纬度；Altitude代表eVTOL飞机所处位置的高度；

a = 6378137.0代表地球最大半径，b = 6356752.3142代表地球最小半径，c =

为第一偏心率，d =

代表第二偏心率，

R代表地球基准椭球体的曲率半径；

p =

为飞机在地心坐标系下与地心原 点之间的距离，q = arctan((P.z(t+1)* a), (p * b))为中间变量；

D3:将计算出的经纬度代入式（5）得到eVTOL飞机修正后地心坐标系的坐标；

P.x (t+2) = (R + GeoAlt) * cos(Latitude) * cos(Longitude)

P.y (t+2) = (R+GeoAlt)* cos(Latitude) * sin(Longitude)

P.z(t+2) = (R*(1 - ( a² - b² ) / a²) + GeoAlt )* sin(Latitude) （5）

其中GeoAlt代表海拔高度。

进一步，计算模块实时将当前时间的经纬度代入式（6）计算eVTOL飞机剩余里程，并根据（7）计算到达时间，根据式（8）计算剩余电量；

d = r * arccos(cos(Latitude_d) * cos(Latitude) * cos(Longitude_d -Longitue) + sin(Latitude_d) * sin(Latitude)) （6）

T= T₀ + d/

（7）

Remain_Battery = Battery_init – Battery_use * N （8）

其中d为剩余里程， T 为到达时间，T₀为当前时间，Battery_init为当前电量，Battery_use为单倍速下的电池消耗量，Remain_Battery为剩余电量，r为地球半径为r=6371km。

进一步，系统预先将纵向速度与转弯速度关系曲线录入，多倍速后系统根据曲线上纵向速度V.x*N对应的转弯速度控制eVTOL飞机转弯速度，如果实际转弯速度超过曲线上纵向速度V.x*N对应的转弯速度，系统自动减小多倍速N。

优化的，系统自动默认减小多倍速N=1。

优化的，控制eVTOL飞机的攻角在±30°范围内，侧滑角在±50°范围内，当eVTOL飞机的攻角及侧滑角超出相应的范围时，多倍速N减小至默认值N=1。

本发明的有益效果：

本发明提供的一种eVTOL飞机的多倍速仿真重定位运行方法，具有如下优点：

1.可以根据需要设定多倍速，不仅可以实现缩短飞行仿真时间，而且可以根据需要增加飞行仿真时间。

2. 实时对eVTOL飞机用经纬度修正地心坐标系，对eVTOL飞机进行重定位，使eVTOL飞机操作人员能够准确了解eVTOL飞机所在位置。

3. 考虑了南北极附近特殊情况，对eVTOL飞机重定位进行修正，使eVTOL飞机重定位更加精确。

4.可以根据重定位结果，准确计算eVTOL飞机剩余里程，到达时间及剩余电量。

5. 在转弯以及大机动下可以自动减小N值，确保eVTOL飞机能够在包线内飞行。

附图说明

图1为本发明流程示意图；

图2为纵向速度与转弯速度关系曲线示意图；

图3为多倍速控制流程示意图。

具体实施方式

一种eVTOL飞机的多倍速仿真重定位运行方法，具体流程如附图1所示，其包括如下步骤：

S1：eVTOL飞机仿真系统进行初始化，默认eVTOL飞机在初始机场的起飞位，eVTOL飞行速度默认为单倍速；

S2：Host计算机接收多倍速指令并根据eVTOL飞机空地条件判断是否符合多倍速条件，符合条件执行多倍速指令；Host计算机是仿真运行的后台设备，执行飞行计划生成、飞行控制计算、气动模块等功能；

S3:执行多倍速过程中，实时对eVTOL飞机用经纬度修正地心坐标系，对eVTOL飞机进行重定位；

多倍速N为大于1的正整数时，飞机在地图上的移动速度会变快，位置更新变得更快，但是飞机上的速度带显示的实际速度（地速GroundSpeed）不变，飞机的高度也不改变。如果多倍速N为0到1之间，飞机在地图上的移动速度变慢，位置更新变慢，但是飞机上的速度带显示的实际速度（地速GroundSpeed）不变。因此，可以根据实际需要控制多倍速的数值，从而实现缩短飞行仿真时间，或者增加飞行仿真时间。

但是如果在执行多倍速后不对eVTOL飞机进行重定位，则无法准确知道飞机所在的位置，并且也无法准确判断eVTOL飞机的准确到达时间；并且由于地球的特殊形状所致，如果不用经纬度修正地心坐标系，我们仍然不能得到eVTOL飞机的准确位置。

S4：eVTOL飞机到达终点；

S5：eVTOL飞机执行重定位操作，把eVTOL飞机重置到目标位置，返回步骤S2。

进一步，eVTOL飞机空地条件为：如果eVTOL飞机在地上，不执行多倍速，如果eVTOL飞机在空中，接着判断eVTOL飞机是否处于悬停状态，如果是悬停状态，不执行多倍速，如果是eVTOL飞行状态，执行多倍速。通过判断是否满足条件以后再执行多倍速命令，可以使eVTOL飞机的多倍速仿真运行更加安全可靠。

优化的，输入多倍速指令时可选择手动或自动。具体的在使用时，可以手动控制操纵杆，控制eVTOL飞机飞行。同样也可以接通自动飞行按钮，控制eVTOL飞机自动飞行。手动飞行和自动飞行这两种模式下，都可以发送多倍速仿真指令，实现了两种飞行模式下的多倍速功能。

进一步，多倍速N大于1时，N 的值为从 1 到 10 的任意整数，N小于 1 时，N 的值为从 0.1 到 1 的任何十分之一数，多倍速N为从 1 到 10 的整数，eVTOL飞机在地图上的移动速度会变快，位置更新变得更快，但是eVTOL飞机上的速度带显示的实际速度（地速GroundSpeed）不变，eVTOL飞机的高度也不改变。如果多倍速N为0到1之间任何十分之一数，eVTOL飞机在地图上的移动速度变慢，位置更新变慢，但是eVTOL飞机上的速度带显示的实际速度（地速GroundSpeed）不变，eVTOL飞机的高度也不改变。

进一步，步骤S3执行多倍速过程中，对eVTOL飞机用经纬度修正地心坐标系时，分为在非南北极附近及在南北极附近两种情况进行修正，具体包括如下步骤：

D1:计算出t+1时刻eVTOL飞机在地心坐标系下x轴的当前位置、y轴的当前位置及z轴的当前位置；

当在非南北极附近时：

t+1时刻eVTOL飞机在地心坐标系下x轴的当前位置、y轴的当前位置及z轴的当前位置如式（1）所示：

P.x(t+1) = P.x(t) + V.x * N * Time_Step

P.y(t+1) = P.y(t) + V.y * N * Time_Step

P.z(t+1) = P.z(t) + V.z * N * Time_Step （1）

当在南北极附近时：

先根据式（2）计算出eVTOL飞机下一时刻的航向，然后再将下一时刻航向代入式（3）计算出t+1时刻eVTOL飞机在地心坐标系下x轴的当前位置、y轴的当前位置及z轴的当前位置：

YawAngle _（t+1）= YawAngle _(t)– YawRate * Time_Step * Sign（Latitude) （2）

P.x(t+1) = P.x(t) + (- V.x * cos(YawAngle) – V.y * sin(YawAngle)) * N* Time_Step

P.y(t+1) = P.y(t) + (- V.x * sin(YawAngle) + V.y * cons(YawAngle)) *N * Time_Step

P.z(t+1) = P.z(t) + V.z * N * Time_Step （3）

其中：N代表多倍速；t代表当前时刻；t+1代表下一时刻；P.x代表eVTOL飞机在地心坐标系下的x轴的当前位置；P.y代表eVTOL飞机在地心坐标系下的y轴的当前位置；P.z代表eVTOL飞机在地心坐标系下的z轴的当前位置； V.x代表当前时刻eVTOL飞机在地心坐标系下x轴的速度；V.y代表当前时刻eVTOL飞机在地心坐标下y轴的速度；V.z代表当前时刻eVTOL飞机在地心坐标系下的z轴速度；Time_Step代表仿真积分时间；YawAngle _（t+1）代表下一时刻eVTOL飞机航向；YawAngle _(t) 代表当前时刻eVTOL飞机航向，YawRate代表eVTOL飞机航向速率；Latitude代表纬度，Sign(Latitude)表示符号的正负，如果是南纬，Sign(Latitude) = -1，如果是北纬 ，Sigh(Latitude)=1；

D2: 将计算出的t+1时刻eVTOL飞机的地心坐标系下的x轴，y轴，z轴位置根据式（4）转变为经纬度；

Longitude = 2.0 * arctan(P.y(t+1), P.x(t+1) + p)

Latitude = arctan(P.z(t+1)+ (d * d) *b * (sinq³), p – c * c * a *(cosq )³)

Altitude = p / (cos(lat) – R) （4）

其中Longitude代表eVTOL飞机所处位置的经度；Latitude代表eVTOL飞机所处位置的纬度；Altitude代表eVTOL飞机所处位置的高度；

a = 6378137.0代表地球最大半径，b = 6356752.3142代表地球最小半径，c =

为第一偏心率，d =

代表第二偏心率，R代表地球基准椭球体的曲率半径；

p =

为飞机在地心坐标系下与地心原 点之间的距离，q = arctan((P.z(t+1)* a), (p * b))为中间变量；

D3:将计算出的经纬度代入式（5）得到eVTOL飞机修正后地心坐标系的坐标；

P.x (t+2) = (R + GeoAlt) * cos(Latitude) * cos(Longitude)

P.y (t+2) = (R+GeoAlt)* cos(Latitude) * sin(Longitude)

P.z(t+2) = (R*(1 - ( a² - b² ) / a²) + GeoAlt )* sin(Latitude) （5）

其中GeoAlt代表海拔高度。

由于地球的特殊形状，使得eVTOL飞机在南北极附近与非南北极附近的定位方法完全不同，因此将eVTOL飞机的多倍速重定位分为两种情况考虑，并通过经纬度修正地心坐标系进行重定位，可以eVTOL飞机多倍速后的重定位加精准。

进一步，计算模块实时将eVTOL飞机当前时间的经纬度代入式（6）计算eVTOL飞机剩余里程，并根据（7）计算到达时间，根据式（8）计算剩余电量；

d = r * arccos(cos(Latitude_d) * cos(Latitude) * cos(Longitude_d -Longitue) + sin(Latitude_d) * sin(Latitude)) （6）

T= T₀ + d/

（7）

Remain_Battery = Battery_init – Battery_use * N （8）

其中d为剩余里程， T 为到达时间，T₀为当前时间，Battery_init为当前电量，Battery_use为单倍速下的电池消耗量，Remain_Battery为剩余电量，r为地球半径为r=6371km。

由于此方法是利用多倍速下修正过的经纬度来计算剩余里程的，其计算结果比较精准。而到达时间是利用多倍速下修正过的经纬度计算出的剩余里程来计算的，同样比较精准，剩余电量也同样是经过多倍速修正后的剩余电量，同样比较精准。

进一步，系统预先将纵向速度与转弯速度关系曲线录入，关系曲线具体见附图2，多倍速后系统根据曲线上纵向速度V.x*N对应的转弯速度控制eVTOL飞机转弯速度，如果实际转弯速度超过曲线上纵向速度V.x*N对应的转弯速度，系统自动减小多倍速N。

由纵向速度与转弯速度关系曲线可以看出，飞机的转弯速度和纵向速度具有耦合关系，在自动飞行时，转弯速度越大，纵向速度越小；转弯速度越小，纵向速度越大。因此在应用多倍速时，需要同时满足此耦合关系，

才能很好的控制eVTOL飞机的转弯速度，保证eVTOL飞机在转弯过程中不会由于离心力过大而超出包线范围，因此当多倍速后，如果实际转弯速度超过曲线上纵向速度V.x*N对应的转弯速度，系统必须减小多倍速N，才能保证eVTOL飞机在包线内正常飞行。

优化的，系统自动默认减小多倍速N=1。

优化的，控制eVTOL飞机的攻角在±30°范围内，侧滑角在±50°范围内，当eVTOL飞机的攻角及侧滑角超出相应的范围时，多倍速N减小至默认值N=1。飞机大机动动作是指飞机为在短时间内尽快改变运动状态所实施的飞机动作，例如盘旋，滚转，俯冲，战斗转弯等。具体指标体现在飞机的攻角以及侧滑角。eVTOL飞机的侧滑角是由于侧向速度的存在引起的。侧向速度是地心坐标系下的y向的速度， eVTOL飞机在多倍速时地心坐标系下的y向的速度自然也会改变（增加），很容易在飞机改变运动状态时侧滑角过大而不能保证eVTOL飞机在包线内正常飞行。而eVTOL飞机在多倍速时同样会影响飞机的升力与攻角，如果攻角过大，也容易造成飞机超出包线范围，因此同样需要控制eVTOL飞机的攻角，才能进一步保证eVTOL飞机在包线内正常飞行。

具体多倍速控制流程图见附图3。

综上所述，本发明所保护的一种eVTOL飞机的多倍速仿真重定位运行方法，可以根据需要缩短或增加飞行仿真时间，并且能够实现eVTOL飞机精准重定位，同时还可以精准计算eVTOL飞机剩余里程、到达时间及剩余电量，同时保证eVTOL飞机在包线内正常飞行。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种eVTOL飞机的多倍速仿真重定位运行方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1：eVTOL飞机仿真系统进行初始化；

S2：Host计算机接收多倍速指令并根据eVTOL飞机空地条件判断是否符合多倍速条件，符合条件执行多倍速指令；

S3:执行多倍速过程中，实时对eVTOL飞机用经纬度修正地心坐标系，对eVTOL飞机进行重定位；

S4：eVTOL飞机到达终点；

S5：eVTOL飞机执行重定位操作，把eVTOL飞机重置到目标位置，返回步骤S2。

2.根据权利要求1所述的一种eVTOL飞机的多倍速仿真重定位运行方法，其特征在于，所述eVTOL飞机空地条件为：如果eVTOL飞机在地上，不执行多倍速，如果eVTOL飞机在空中，接着判断eVTOL飞机是否处于悬停状态，如果是悬停状态，不执行多倍速，如果是eVTOL飞行状态，执行多倍速。

3.根据权利要求1所述的一种eVTOL飞机的多倍速仿真重定位运行方法，其特征在于，输入多倍速指令时可选择手动或自动。

4.根据权利要求1所述的一种eVTOL飞机的多倍速仿真重定位运行方法，其特征在于，多倍速N大于1时，N 的值为从 1 到 10 的任意整数，N小于 1 时，N 的值为从 0.1 到 1的任何十分之一数。

5.根据权利要求1所述的一种eVTOL飞机的多倍速仿真重定位运行方法，其特征在于，步骤S3执行多倍速过程中，对eVTOL飞机用经纬度修正地心坐标系时，分为在非南北极附近及在南北极附近两种情况进行修正，具体包括如下步骤：

D1:计算出t+1时刻eVTOL飞机在地心坐标系下x轴的当前位置、y轴的当前位置及z轴的当前位置；

当在非南北极附近时：

t+1时刻eVTOL飞机在地心坐标系下x轴的当前位置、y轴的当前位置及z轴的当前位置如式（1）所示：

P.x(t+1) = P.x(t) + V.x * N * Time_Step

P.y(t+1) = P.y(t) + V.y * N * Time_Step

P.z(t+1) = P.z(t) + V.z * N * Time_Step （1）

当在南北极附近时：

先根据式（2）计算出eVTOL飞机下一时刻的航向，然后再将下一时刻航向代入式（3）计算出t+1时刻eVTOL飞机在地心坐标系下x轴的当前位置、y轴的当前位置及z轴的当前位置：

YawAngle _（t+1）= YawAngle _(t)– YawRate * Time_Step * Sign（Latitude) （2）

P.x(t+1) = P.x(t) + (- V.x * cos(YawAngle) – V.y * sin(YawAngle)) * N *Time_Step

P.y(t+1) = P.y(t) + (- V.x * sin(YawAngle) + V.y * cons(YawAngle)) * N *Time_Step

P.z(t+1) = P.z(t) + V.z * N * Time_Step （3）

其中：N代表多倍速；t代表当前时刻；t+1代表下一时刻；P.x代表eVTOL飞机在地心坐标系下的x轴的当前位置；P.y代表eVTOL飞机在地心坐标系下的y轴的当前位置；P.z代表eVTOL飞机在地心坐标系下的z轴的当前位置； V.x代表当前时刻eVTOL飞机在地心坐标系下x轴的速度；V.y代表当前时刻eVTOL飞机在地心坐标下y轴的速度；V.z代表当前时刻eVTOL飞机在地心坐标系下的z轴速度；Time_Step代表仿真积分时间；YawAngle _（t+1）代表下一时刻eVTOL飞机航向；YawAngle _(t) 代表当前时刻eVTOL飞机航向，YawRate代表eVTOL飞机航向速率；Latitude代表纬度，Sign(Latitude)表示符号的正负，如果是南纬，Sign(Latitude) = -1，如果是北纬 ，Sigh(Latitude)=1；

D2: 将计算出的t+1时刻eVTOL飞机的地心坐标系下的x轴，y轴，z轴位置根据式（4）转变为经纬度；

Longitude = 2.0 * arctan(P.y(t+1), P.x(t+1) + p)

Latitude = arctan(P.z(t+1)+ (d * d) *b * (sinq³), p – c * c * a * (cosq )³)

Altitude = p / (cos(lat) – R) （4）

其中Longitude代表eVTOL飞机所处位置的经度；Latitude代表eVTOL飞机所处位置的纬度；Altitude代表eVTOL飞机所处位置的高度；

a = 6378137.0代表地球最大半径，b = 6356752.3142代表地球最小半径，c =

为 第一偏心率，d =

代表第二偏心率，

R代表地球基准椭球体的曲率半径；

p =

为飞机在地心坐标系下与地心原点之 间的距离，q = arctan((P.z(t+1)* a), (p * b))为中间变量；

D3:将计算出的经纬度代入式（5）得到eVTOL飞机修正后地心坐标系的坐标；

P.x (t+2) = (R + GeoAlt) * cos(Latitude) * cos(Longitude)

P.y (t+2) = (R+GeoAlt)* cos(Latitude) * sin(Longitude)

P.z(t+2) = (R*(1 - ( a² - b² ) / a²)+ GeoAlt )* sin(Latitude) （5）

其中GeoAlt代表海拔高度。

6.根据权利要求5所述的一种eVTOL飞机的多倍速仿真重定位运行方法，其特征在于，计算模块实时将eVTOL飞机当前时间的经纬度代入式（6）计算eVTOL飞机剩余里程，并根据（7）计算到达时间，根据式（8）计算剩余电量；

d = r * arccos(cos(Latitude_d) * cos(Latitude) * cos(Longitude_d -Longitue) + sin(Latitude_d) * sin(Latitude)) （6）

T= T₀ + d/

（7）

Remain_Battery = Battery_init – Battery_use * N （8）

其中d为剩余里程， T 为到达时间，T₀为当前时间，Battery_init为当前电量，Battery_use为单倍速下的电池消耗量，Remain_Battery为剩余电量，r为地球半径为r=6371km。

7.根据权利要求1所述的一种eVTOL飞机的多倍速仿真重定位运行方法，其特征在于，系统预先将纵向速度与转弯速度关系曲线录入，多倍速后系统根据曲线上纵向速度V.x*N对应的转弯速度控制eVTOL飞机转弯速度，当实际转弯速度超过曲线上纵向速度V.x*N对应的转弯速度，系统自动减小多倍速N。

8.根据权利要求7所述的一种eVTOL飞机的多倍速仿真重定位运行方法，其特征在于，系统自动默认减小多倍速N=1。

9.根据权利要求1所述的一种eVTOL飞机的多倍速仿真重定位运行方法，其特征在于，控制eVTOL飞机的攻角在±30°范围内，侧滑角在±50°范围内，当eVTOL飞机的攻角及侧滑角超出相应的范围时，多倍速N减小至默认值N=1。

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