转弯保护区精确算法研究与实现

发布时间：2020-04-02 16:28

【摘要】：随着十三五规划不断贯彻落实,我国民航事业迅猛发展,空域流量不断增加的同时空域负荷也在不断增加,所以对航空器安全运行也提出了更高更严格的要求。飞行程序作为空域规划的重要组成部分,对飞行程序设计效率及精度要求也在不断增加,虽然目前出现了许多与飞行程序有关的计算机辅助设计,但对于转弯保护区精确算法的研究还是相对欠缺,导致在实现自动化时,依旧存在各种问题。本研究在DOC8168的基础上,首先基于传统与PBN转弯程序保护区设计特点,提出转弯保护区精确绘制的关键问题,对于转弯保护区中风螺旋线与风螺旋线衔接部分,通过提出多种算法对比研究分析选择最优凸包算法,又在凸包基础之上,利用三次B样条插值法对保护区边界再次拟合进而保证精度。对于风螺旋线与非风螺旋线的衔接,利用风螺旋线拟合点的横纵坐标进行弧长参数化并运用最小二乘约束构建相应函数方程,进而对方程求导计算切线。其次,在算法实现方面,使用数字图像处理技术,实现数据可视化自动绘制保护区图像。另外,本研究结合Labview与MATLAB两款软件优点混合编程,生成AutoCAD可识别脚本,达到在AutoCAD中自动绘制目的提高本研究的实用性。最后,本文选择转弯保护区中涉及风螺旋线相对较多的等待程序对提出算法加以验证。结果表明,本文研究成果能够对程序设计中转弯保护区进行精确绘制。
【图文】：

图 2.1 VOR 台的定位容差区当航空器进入以无方向性信标（Non-Directional Beacon, NDB）为导航台的圆锥效应区时如图 2.2 所示，NDB 导航台所对应的圆锥效应区的圆锥扩散角为 40°，进入误差为±15°，当航空器进入圆锥效应区时，航向保持始终±5°误差，，对于圆锥效应区某一指定高度下的区域半径为[29]： r h tan40(2.5)

图 2.1 VOR 台的定位容差区当航空器进入以无方向性信标（Non-Directional Beacon, NDB）为导航台的圆锥效应区时如图 2.2 所示，NDB 导航台所对应的圆锥效应区的圆锥扩散角为 40°，进入误差为±15°，当航空器进入圆锥效应区时，航向保持始终±5°误差，对于圆锥效应区某一指定高度下的区域半径为[29]： r h tan40(2.5)
【学位授予单位】：中国民用航空飞行学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：V355

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本文编号：2612175