一種平顯等角跑道符號繪制方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種平顯等角跑道符號繪制方法，屬于航電顯示控制技術領域。
【背景技術】
[0002] 跑道是飛機進近過程中重要的參考物，在低能見度氣象條件下，如果飛行員看不 清跑道，會產生緊張心理，工作負荷增大，不利于飛行安全。利用平視顯示器的等角特性，在 平視顯示器上繪制出具有等角性的跑道參考標志，可以為飛行員提供目標跑道信息，輔助 飛行員操縱飛機實施進近。現有技術中通常以在平顯畫面上繪制跑道中線的方法來設置跑 道參考標志，這種方法有如下不足：（一)未包含跑道長度、寬度等輪廓信息，所繪制的跑道 符號態勢感知能力不足；（二)未包含飛機接地點信息，導致提供給飛行員的著陸區指示不 足。
【發明內容】
[0003] 本發明的目的是提供一種平顯等角跑道符號繪制方法，提高飛機進近階段在低能 見度氣象條件下的態勢感知能力。
[0004] 本發明為解決上述技術問題提供了一種平顯等角跑道符號繪制方法，該繪制方法 包括以下步驟：
[0005] 1)采集飛機相對標準下滑道的下滑偏差、航向偏差、機場海拔高度、設定的下滑道 角度、下滑臺坐標、航向臺坐標、飛機大氣高度信息，并根據采集到的上述信息解算飛機相 對跑道的實時位置信息；
[0006] 2)根據飛機偏航角、俯仰角、滾轉角、平顯安裝角、跑道坡度、跑道航向和飛機相對 跑道的實時位置信息解算出平顯坐標系相對跑道坐標系的映射關系；
[0007] 3)將真實跑道映射到平顯坐標系并轉化為平顯畫面可識別的信息。
[0008] 所述步驟1)中飛機相對跑道的實時位置信息的計算過程為：
[0009] A.根據機場海拔高度hR，飛機大氣高度hA，獲得飛機與跑道之間的相對高度if .，
[0010] if
[0011] B.根據飛機相對標準下滑道的下滑偏差rcs，下滑道設定角度Ω、下滑臺坐標lcs、 飛機與跑道之間的相對高度，解算飛機相對跑道的縱向位置if，
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[0013] C.根據飛機相對跑道的縱向位置if、航向臺坐標hoc、航向偏差hoc，解算飛機相 對跑道的橫側向位置if，
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[0015] 所述步驟1)中下滑偏差和航向偏差是由多模接收機得到，所述飛機大氣高度是由 大氣數據計算機得到，所述設定的下滑道角度、下滑臺坐標、航向臺坐標和機場海拔高度是 由飛行管理系統得到。
[0016] 所述步驟2)中跑道在平顯坐標系下的坐標為：
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[0018] 其中為跑道端點A在平顯坐標下的坐標，Mh,b為平顯坐標系相對飛 機機體坐標系的映射關系，Mb,n為飛機機體坐標系相對于飛機北東地坐標系的映射關系， Mn,r為跑道北東地坐標系相對于跑道坐標系的映射關系，（Ax,Ay,A z)為跑道端點A在跑道坐 標系下的坐標，（Px，Py，Pz)為飛機相對跑道坐標系的坐標，且
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[0022] Ik為跑道航向，k為跑道坡度，Φ、θ、φ分別為飛機偏航角、俯仰角和滾轉角，3d為平 顯安裝角。
[0023]所述步驟2)中偏航角、俯仰角、滾轉角是利用慣性基準系統得到，所述平顯安裝 角、跑道坡度、跑道航向是利用飛行管理系統得到。
[0024]所述步驟3)中是利用平顯坐標系相對跑道坐標系的映射關系將真實跑道端點、接 地點映射到平顯坐標系下，并轉化為平顯畫面可識別的方位及俯仰信息。
[0025]所述步驟3)中跑道映射到平顯坐標系下，其端點Α在平顯畫面中的方位及俯仰信 息為：
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[0028] 兵干εΑ73Μ迫爾總A仕畫0中的方位角，ΠΑ為跑道端點A在平顯畫面中的俯仰 角。
[0029]本發明的有益效果是:本發明首先采集飛機相對標準下滑道的下滑偏差、航向偏 差、機場海拔高度、設定的下滑道角度、下滑臺坐標、航向臺坐標、飛機大氣高度信息，并根 據采集到的上述信息解算飛機相對跑道的實時位置信息;再根據飛機偏航角、俯仰角、滾轉 角、平顯安裝角、跑道坡度、跑道航向和飛機相對跑道的實時位置信息解算出平顯坐標系相 對跑道坐標系的映射關系;最后將真實跑道映射到平顯坐標系并轉化為平顯畫面可識別的 信息，即利用得到的映射關系繪制等角跑道符號。本發明的繪制方法能夠在平顯上顯示與 外界真實跑道輪廓、接地點重合的等角跑道符號，增強了飛行員在低能見度氣象條件下的 態勢感知能力，減輕了飛行員的工作負荷，提高了飛行安全。
【附圖說明】
[0030]圖1是本發明平顯等角跑道符號繪制方法的原理示意圖；
[0031 ]圖2是本發明實施例中所繪制出的平顯等角跑道符號示意圖；
[0032]圖3是本發明實施例中平顯等角跑道符號繪制方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0033]下面結合附圖對本發明的【具體實施方式】做進一步的說明。
[0034]本發明平顯等角跑道符號繪制方法的原理如圖1所示，利用飛行管理系統輸出的 機場數據、大氣數據計算機輸出的大氣高度數據和多模接收機輸出的儀表著陸系統數據解 算飛機相對跑道的實時位置信息;再利用飛機相對跑道的實時位置信息、慣性基準系統輸 出的姿態數據、飛行管理系統輸出的跑道參數及平顯構型數據解算出平顯坐標系相對跑道 坐標系的映射關系;最后利用得到的上述映射關系將真實跑道映射到平顯坐標系并轉化為 平顯畫面可識別的信息，從而繪制出與外界真實跑道輪廓、接地點重合的等角跑道符號。該 方法的具體實施過程如圖3所示，具體實施例步驟如下：
[0035] 1.解算飛機相對跑道的實時位置信息
[0036] 本步驟需要采集飛機相對標準下滑道的下滑偏差、航向偏差、機場海拔高度、設定 的下滑道角度、下滑臺坐標、航向臺坐標、飛機大氣高度信息。
[0037] 本實施例是從飛行管理系統中獲取機場海拔高度hR、設定的下滑道角度Ω、下滑 臺坐標lcs、航向臺坐標Uoc，從多模接收機中獲取飛機相對標準下滑道的下滑偏差r cs、航 向偏差ru)C，從大氣數據計算機中獲取飛機大氣高度hA。首先利用飛行管理系統輸出的機 場海拔高度h R，大氣數據計算機輸出的飛機大氣高度hA，獲得飛機與跑道之間的相對高度 /f ;然后利用多模接收機輸出的下滑偏差Γ cs，飛行管理系統輸出的下滑道設定角度Ω、下 滑臺坐標lcs，飛機與跑道之間的相對高度/f，解算飛機相對跑道的縱向位置if r再利用多 模接收機輸出的航向偏差Γ LC1C，飛行管理系統輸出的航向臺坐標Uoc，飛機相對跑道的縱向 位置if，解算飛機相對跑道的橫側向位置。
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