基于移动平台的地形告警系统研究

发布时间：2017-08-19 18:14

  本文关键词：基于移动平台的地形告警系统研究

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【摘要】：地形感知和告警系统(TAWS)是保障飞机正常飞行不可缺少的安全系统,它能呈现飞机周围的地形地貌,判断地形对飞机的危险程度,并将结果以警告的形式反馈给机组人员,防止了可控飞行撞地事故(CFIT)的发生,保证了飞机的安全。但是,TAWS系统体积过大,质量太重,不能用在小型民航通用飞机上,为了解决这一难题,本文研究了一种基于移动平台的便携式的地形告警系统,该系统在小型民航通用飞机上仿真试飞成功。本文首先对TAWS的产生背景,组成和功能,国内外研究现状以及未来的发展趋势进行了介绍与分析。然后对便携式地形告警系统的软硬件平台,开发环境,进行了探索与研究。最后对该系统的组成与功能进行了设计与实现,特别是对系统功能中六种模式和前视功能进行了深入的研究。在地形告警系统的研究过程中,本文首先建立了等高线绘制模型,设计了离散地形数据矢量化算法、地理坐标与屏幕坐标的转换算法、等高线绘制算法、地形数据库和前视地形告警算法；然后构建了地形告警系统模型；最后在移动设备上进行了仿真并成功试飞。
【关键词】：移动平台 TAWS 前视告警系统 等高线
【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】：2016
【分类号】：V243
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第一章 概述9-16
• 1.1 地形感知警告系统(TAWS)9-12
• 1.1.1 TAWS的产生9-10
• 1.1.2 TAWS的基本组成与功能10-12
• 1.2 TAWS国内外研究现状及发展趋势12-14
• 1.2.1 国外现状12-13
• 1.2.2 国内现状13-14
• 1.2.3 发展趋势14
• 1.3 研究意义及课题来源14-15
• 1.4 研究内容和章节安排15-16
• 第二章 移动平台的地形感知告警系统设计16-27
• 2.1 移动平台地形感知告警系统开发环境16-19
• 2.1.1 告警系统硬件平台16
• 2.1.2 告警系统软件平台16-18
• 2.1.3 告警系统的开发环境18-19
• 2.2 移动平台地形感知告警系统组成设计19-21
• 2.3 移动平台地形感知告警系统功能设计21-23
• 2.4 移动平台的TAWS功能模式设计23-25
• 2.5 移动平台地形感知告警系统前视功能设计25-26
• 2.6 本章小结26-27
• 第三章 移动平台地形感知告警系统算法设计与实现27-45
• 3.1 DEM原始数据采集与离散数据矢量化处理27-30
• 3.1.1 DEM原始数据的采集方式27-28
• 3.1.2 数据预处理28-29
• 3.1.3 建立高度索引29
• 3.1.4 结构化索引数据29-30
• 3.2 等高线绘制算法30-34
• 3.2.1 等值点判断30-31
• 3.2.2 等值点内插31-32
• 3.2.3 等值点追踪32-34
• 3.3 前视告警算法34-43
• 3.3.1 状态空间与报警系统34-35
• 3.3.2 告警系统地形数据库设计35-38
• 3.3.3 告警系统数学模型设计38-39
• 3.3.4 前视预警算法设计39-43
• 3.4 传感器温度压强与高度转换算法43
• 3.5 地理坐标与屏幕坐标的转换算法43-44
• 3.6 本章总结44-45
• 第四章 移动平台地形感知告警实验仿真45-54
• 4.1 等高线绘制实验仿真45-48
• 4.2 告警系统实验仿真48-53
• 4.2.1 飞行仿真初始状态的设定48-49
• 4.2.2 飞行状态参数计算49-53
• 4.3 本章总结53-54
• 第五章 总结与展望54-56
• 5.1 全文总结54-55
• 5.2 全文展望55-56
• 参考文献56-59
• 攻读硕士学位期间取得的学术成果59-60
• 致谢60

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本文编号：702193