一种PBN离场程序航迹仿真方法

本发明属于民用运输飞机运行安全评估领域，具体涉及一种pbn离场程序航迹仿真方法。

背景技术：

1、目前，我国已实现了基于性能的导航（pbn）的常态化运行。pbn的运行优势在于摆脫原有传统的飞行方式中的向台、背台模式，减轻了航空器对地面导航设施的过度依赖。传统的离场航迹性能分析存在着不足，首先，在国内，传统离场程序航迹模拟需要借助导航台设施来引导航空器的行动策略，航迹模拟困难且无人开展pbn离场程序航迹模拟配套工具研发工作。其次，在国外，针对空客飞机的pep性能软件的ofp模块虽然可以进行pbn程序航迹模拟，但用户只能通过文件选择、文本读入的方式选取特定的程序来进行航迹模拟，用户无法根据不同离场程序在页面上进行输入与选择，其界面不友好且航迹模拟具有局限性；再加上pep其内核保密性和机型针对性，无法直接运用于我国国产民机的性能计算。因此，为满足国产民机开展pbn运行需求，完善和改进性能软件针对pbn程序的航迹模拟功能成为当务之急。

2、综上所述，现有技术存在的缺陷与问题是，国内性能软件pes尚未开展pbn离场程序航迹模拟配套工具研发工作，国外性能软件pep界面不友好且航迹模拟具有局限性。

技术实现思路

1、为了解决上述技术问题，本发明提出了一种pbn离场程序航迹仿真方法，解决了现有技术中国内性能软件pes尚未开展pbn离场程序航迹模拟配套工具研发工作，国外性能软件pep界面不友好且航迹模拟具有局限性的问题。

2、本发明的技术方案如下：

3、一种pbn离场程序航迹仿真方法，包括以下步骤：

4、步骤s1：获取机场信息、pbn离场图和数据库编码的数据；

5、步骤s2：输入航路点经纬度坐标和对应航径终止码的参数信息；

6、步骤s3：依据用户输入设定，生成任务文件；

7、步骤s4：在满足飞机垂直剖面飞行能力的基础上进行水平剖面轨迹的仿真计算；

8、步骤s5：绘制pbn离场程序航迹模拟图。

9、优选地，步骤s1包括以下子步骤：

10、子步骤s1-1：在航空资料汇编中获取机场数据，所述机场数据包括机场经纬度坐标、机场标高、跑道长度、跑道标高、跑道方向；

11、子步骤s1-2：在标准仪表离场图中选取需要模拟的离场程序；

12、子步骤s1-3：在数据库编码表中获取离场程序的编码信息，所述编码信息包括航径描述、定位点标识、是否飞越点、磁航向、转弯指示、高度。

13、优选地，步骤s2包括以下子步骤：

14、子步骤s2-1：在可视化界面中输入机场数据、环境大气条件、温度信息、飞机初始条件、垂直剖面行动定义、航路点经纬度坐标；

15、子步骤s2-2：根据数据库编码表，在水平剖面的可视化界面选取第一段的航段终止码，输入该航径终止码对应的参数；

16、子步骤s2-3：根据编码信息，重复子步骤s2-2。

17、优选地，步骤s3包括以下子步骤：

18、子步骤s3-1：在子步骤s2-2中，页面新增了每个航径终止码对应的参数展示，见表1，并对新增参数进行接口规范定义；

19、表1 航径终止码对应参数表

20、

21、子步骤s3-2：当用户输入航径终止码对应的参数之后，点击执行按钮，产生任务文件。

22、优选地，步骤s4包括以下子步骤：

23、子步骤s4-1：飞机沿着当前航段建立行动策略，当前序航段和后续航段的航向不一致时，在前序航段和后续航段之间会形成一段过渡航线段，所述过渡航线段又分为旁切过渡和飞越过渡；

24、子步骤s4-2：用户根据数据库编码选择旁切过渡或飞越过渡，当用户在界面选择旁切过渡时，计算内核减小转弯坡度直至转弯半径与磁航迹相切；当用户在界面选择飞越过渡时，计算内核则是以固定坡度进行转弯；

25、子步骤s4-3：在满足飞机垂直剖面飞行能力的基础上，根据时间轴以及计算得到的真空速、转弯半径、转弯提前量等参数进行水平剖面轨迹计算。

26、优选地，步骤s5包括以下子步骤：

27、子步骤s5-1：计算内核完成所有航段行动策略，结束计算并将结果以文本的格式进行输出；

28、子步骤s5-2：绘制pbn离场程序航迹模拟图。

29、本发明pbn离场程序航迹仿真方法的有益效果如下：

30、1.本发明的水平剖面的交互界面友好且操作简单。

31、2.对于国内大多数机场的pbn离场程序航迹模拟具有通用性。

32、3.本发明采用链表方式呈现水平航段集合并对已定义好的水平段数量通过勾选方式任意取舍。

技术特征：

1.一种pbn离场程序航迹仿真方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的pbn离场程序航迹仿真方法，其特征在于，所述步骤s1包括以下子步骤：

3.根据权利要求1所述的pbn离场程序航迹仿真方法，其特征在于，所述步骤s2包括以下子步骤：

4.根据权利要求1所述的pbn离场程序航迹仿真方法，其特征在于，所述步骤s3包括以下子步骤：

5.根据权利要求1所述的pbn离场程序航迹仿真方法，其特征在于，所述步骤s4包括以下子步骤：

6.根据权利要求1所述的pbn离场程序航迹仿真方法，其特征在于，所述步骤s5包括以下子步骤：

技术总结
本发明公开了一种PBN离场程序航迹仿真方法，属于民用运输飞机运行安全评估领域；包括以下步骤：步骤S1：获取机场信息、PBN离场图和数据库编码相关数据；步骤S2：输入航路点经纬度坐标和对应航径终止码的参数信息；步骤S3：依据用户输入设定，生成任务文件；步骤S4：在满足飞机垂直剖面飞行能力的基础上进行水平剖面轨迹的仿真计算；步骤S5：绘制PBN离场程序航迹模拟图。本发明的水平剖面的交互界面友好且操作简单，直观实现PBN航段的属性定义和逻辑衔接，对于国内大多数机场的PBN离场程序航迹模拟具有通用性。本发明采用链表方式呈现水平航段集合并对已定义好的水平段数量通过勾选方式任意取舍。

技术研发人员：王可,曾小红,林兰之,齐永强,向小军,谢亮军,邱杨,祝心怡,王一慈,张严,黄玉璇
受保护的技术使用者：中国民用航空飞行学院
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23