基于飞行仿真的近地告警验证系统的研究与实现

发布时间：2017-08-27 03:19

  本文关键词：基于飞行仿真的近地告警验证系统的研究与实现

  更多相关文章： 近地警告系统 状态转移矩阵 地形模型 报警曲线

【摘要】：近地警告系统在飞机安全飞行中扮演重要的角色。在设计近地警告系统(Ground Proximity Warning System,GPWS)的过程中,系统可能存在虚警与漏警的危险。在近地警告计算机(Ground Proximity Warning Computer,GPWC)装机试飞之前利用验证系统去检测它的工作性能可以减少虚警与漏警情况,保证飞机的安全飞行。本文首先分析了近地警告系统的基本功能和原理以及近地警告计算机与飞机的其他系统的交联情况。在此基础上本文提出了近地警告验证系统的设计方案。为了达到验证近地警告计算机的目的,验证系统包括飞行仿真模块、近地警告系统(GPWS)测试仿真模块、地形数据库模块。分别实现了模拟真实飞行传输飞行参数、根据飞行参数仿真报警曲线、产生地形模型的作用。地形数据模块主要利用随机地形的马尔科夫(Markov)性采用统计方法通过拟合真实数据来得到具有真实感的地形模型。GPWS测试仿真模块包括接口适配器、GPWS仿真软件(包线生成)、人机界面这三部分组成。接口适配器应用DEI1016和BD429这两个芯片实现了将仿真飞行数据转化成近地警告计算机可以识别的ARINC429数据。GPWS仿真软件(包线生成)模块主要实现对飞行数据的计算与仿真,此模块将建立的飞机模型与地形模型相结合,权衡飞机的成功报警率、不必要报警率以及报警增益值(成功报警率-不必要报警率)这三个性能指标值,利用状态转移矩阵的方法仿真出飞机的报警曲线值。最终将生成的报警曲线值输出到人机界面。将被验证的近地警告计算机与此验证系统连接后,将飞行仿真数据传输到GPWS测试仿真模块和被验证的近地告警计算机中,通过观察近地告警计算机的报警情况以及飞行参数在仿真报警曲线中的位置来判断此近地警告计算机是否存在虚警与漏警情况。
【关键词】：近地警告系统 状态转移矩阵 地形模型 报警曲线
【学位授予单位】：中国民航大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：V243
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第一章 绪论9-16
• 1.1 研究的背景与意义9-10
• 1.2 近地警告系统的研究发展现状10-14
• 1.3 结构安排14-16
• 第二章 近地警告系统的功能与原理16-23
• 2.1 引言16
• 2.2 近地警告系统的报警方式16-21
• 2.3 EGPWS的增强功能21-22
• 2.4 近地警告计算机与其他系统交联22
• 2.5 本章小结22-23
• 第三章 GPWS验证系统的组成与研究23-29
• 3.1 引言23
• 3.2 近地警告验证系统的组成23-24
• 3.3 近地警告验证系统模块研究24-27
• 3.3.1 飞行仿真模块24
• 3.3.2 GPWS测试仿真模块24-27
• 3.3.3 地形数据库模块27
• 3.4 验证方法27-28
• 3.5 本章小结28-29
• 第四章 报警曲线的生成及仿真验证29-53
• 4.1 引言29
• 4.2 基本告警算法的研究29-31
• 4.3 建模与性能指标的确定31-41
• 4.3.1 飞机轨迹模型的建立31-34
• 4.3.2 地形模型的建立34-36
• 4.3.3 状态转移矩阵法36-38
• 4.3.4 性能指标与确定原则38-41
• 4.4 报警曲线的生成41-52
• 4.4.1 生成过程41-42
• 4.4.2 仿真结果42-52
• 4.5 本章小结52-53
• 第五章 总结与展望53-55
• 5.1 工作总结53-54
• 5.2 展望54-55
• 参考文献55-58
• 致谢58-59
• 作者简介59

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本文编号：744115