飛行參數的計算方法和系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及飛行器控制領域，特別是涉及一種飛行參數的計算方法和一種飛行參數的計算系統。
【背景技術】
[0002]飛行器在飛行的過程中，需要向外界報告其自身的飛行信息，例如位置、高度以及飛行速度信息等以對飛行器進行導航或保證飛行安全。
[0003]傳統的方法采用地面監控雷達獲取飛行器的飛行信息。但地面雷達并沒有實現國土面積的全面覆蓋，存在許多監視盲區；而且即使在雷達覆蓋區域，通用飛機的飛行高度較低，往往低于雷達覆蓋的高度，空管單位無法進行有效的監控。經過多年的研宄和實踐，廣播式自動相關監視(Automatic Dependent Surveillance Broadcast, ADS-B)技術已經在一些國家和地區的通用航空中取得應用。
[0004]隨著ADS-B監控技術的興起，ADS-B監控技術在航空飛行監測領域得到了廣泛的應用。ADS-B系統接收定位數據及速度數據可能會發生缺失或跳躍。這會引起定位誤差。位置、速度信息的糾錯主要通過波爾曼等算法實現，此類做法存在判斷精度不高的問題。
【發明內容】
[0005]基于此，有必要提供一種能夠提高精度的飛行參數的計算方法。
[0006]此外，還提供一種能夠提高精度的飛行參數的計算系統。
[0007]一種飛行參數的計算方法，包括如下步驟:
[0008]從廣播式自動相關監視系統獲取第一飛行參數；
[0009]從慣性導航系統獲取第二飛行參數；
[0010]利用所述第二飛行參數對第一飛行參數進行糾錯，獲得用于發送的飛行參數。
[0011]在其中一個實施例中，所述第一飛行參數、第二飛行參數以及用于發送的飛行參數均包括經度、瑋度、高度以及速度。
[0012]在其中一個實施例中，所述廣播式自動相關監視系統從全球衛星導航系統獲得地理位置信息并計算得到經度、瑋度以及速度；所述廣播式自動相關監視系統通過高度氣壓系統計算得到高度。
[0013]在其中一個實施例中，所述全球衛星導航系統包括全球衛星定位系統、伽利略系統以及北斗系統。
[0014]在其中一個實施例中，所述慣性導航系統通過陀螺儀和加速度計獲得三維方向信息和三維加速度信息，并以此計算經度、瑋度、速度以及高度。
[0015]在其中一個實施例中，所述第一飛行參數、第二飛行參數以及用于發送的飛行參數均為航跡預測信息。
[0016]在其中一個實施例中，所述慣性導航系統獲取飛行時的矢量加速度、當前航向角以及速度，根據對速度和矢量加速度建模，并計算出未來一段時間的航跡。
[0017]在其中一個實施例中，還包括根據航跡預測信息優化飛行保護區的步驟。
[0018]一種飛行參數的計算系統，包括:
[0019]廣播式自動相關監視系統，用于獲取第一飛行參數；
[0020]慣性導航系統，用于獲取第二飛行參數；
[0021]所述廣播式自動相關監視系統接收并利用所述第二飛行參數對第一飛行參數進行糾錯，獲得用于發送的飛行參數。
[0022]在其中一個實施例中，所述慣性導航系統還用于獲取飛行時的矢量加速度、當前航向角以及速度，根據速度和矢量加速度建模，并計算出未來一段時間的航跡。
[0023]上述計算方法和系統，通過在自動相關監視系統的基礎上輔以慣性導航系統，可以對飛行參數進行修正，提高飛行參數的計算精度。
[0024]上述方法和系統還通過航跡預測優化飛行保護區，可最大限度地減少空域占用，在同樣大小的空域內容納更多的飛行器。
【附圖說明】
[0025]圖1為一實施例的飛行參數的計算方法流程圖；
[0026]圖2為一個具體的運作過程。
【具體實施方式】
[0027]以下結合附圖和實施例進行進一步說明。
[0028]圖1為一實施例的飛行參數的計算方法流程圖。飛行參數是飛行器(例如飛機、直升機等)在飛行過程中體現其飛行狀態的各種參數，對于飛行器的導航、飛行保護等具有至關重要的作用。飛行參數一般包括飛行器的位置(經度和瑋度)、速度以及高度，這些飛行參數可以報告給地面監視站，讓地面監視站了解飛行器的飛行狀態，地面監視站利用該飛行參數為飛行器提供導航信息。飛行參數還可以包括飛行器的航跡預測信息，即預測飛行器未來一小段時間內的航跡，該預測的航跡可以用于飛行器的飛行保護，即提供飛行器的飛行保護區信息，使得飛行器相互之間避免沖突。
[0029]本實施例的飛行參數計算方法包括以下步驟:
[0030]步驟SlOO:從廣播式自動相關監視系統獲取第一飛行參數。廣播式自動相關監視(ADS-B)技術是飛行器之間或飛行器與地面站之間只需要相互之間發送(廣播)各自的數據，并以此為基礎進行通信、導航和監視的技術。飛行器發送的數據在本實施例中稱為第一飛行參數，其是廣播式自動相關監視系統獲取或計算得出的數據。
[0031]步驟S200:從慣性導航系統獲取第二飛行參數。慣性導航技術是以機載的慣性儀器測量的數據為基礎來獲得飛行參數的技術。慣性儀器通常包括陀螺儀和加速度計，二者分別可以測量三維的方向數據和三維的加速度數據，其通過給定初始的數據，通過對時間的積分獲得飛行器的速度、高度以及位置信息。慣性導航技術不依賴外界信息，并且不易受到電磁干擾。本實施例中，由慣性導航系統獲得的飛行數據稱為第二飛行參數。
[0032]步驟S300:利用所述第二飛行參數對第一飛行參數進行糾錯，獲得用于發送的飛行參數。
[0033]由于廣播式自動相關監視系統在接收數據時可能存在丟失或跳躍，本步驟利用慣性導航系統獲得的第二飛行參數對廣播式自動相關監視系統獲得的第一飛行參數進行糾錯，從而獲得可用于發送(廣播)的飛行參數。
[0034]在一個實施例中，所述第一飛行參數、第二飛行參數以及用于發送的飛行參數均包括經度、瑋度、高度以及速度。
[0035]對于所述廣播式自動相關監視系統，其可從全球衛星導航系統(GSNN)獲得地理位置信息并計算得到經度、瑋度以及速度；其也可以通過高度氣壓系統計算得到高度。其中，所述全球衛星導航系統包括美國的全球衛星定位系統(GPS)、歐洲的伽利略系統以及中國的北斗系統。
[0036]對于所述慣性導航系統，其通過陀螺儀和加速度計獲得三維方向信息和三維加速度信息，并以此計算經度、瑋度、速度以及高度。
[0037]通過兩個系統所獲得的飛行參數的對比，能夠將飛行參數進行糾錯，獲得精確的飛行參數。
[0038]圖2示出了一個具體的運作過程。
[0039]廣播式自動相關監視系統的數據系統從GSNN獲得位置數據(包括經度和瑋度)，并根據時間計算速度。同時，也從高度氣壓系統獲得高度數據。統一稱為第一飛行參數。
[0040]慣性導航系統根據陀螺儀和加速度計采集的數據計算得到位置數據(包括經度和瑋度)、速度數據以