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试论仪表飞行程序设计障碍物自动筛选方法

2021-12-26

科学与信息化 2021年5期
关键词:样条航空器多边形

中航赛博(北京)机场建设有限公司 北京 100000

为航行器建立仪表飞行程序,设计基础数据参数化模型,基于ICAO规定建立保护区,并适当放大保护区散点边界。在实际操作过程中,应该追求利用障碍物筛选程序化、自动化内容有效降低障碍物筛选工作量以及难度。

1 关于航空器的仪表飞行程序

仪表飞行程序设计基础数据参数化,能够针对障碍物设置专业化的超障余度指标,动态预判、监管航空器的机动飞行状态。在分析超障余度过程中要对已经存在的障碍物进行科学筛选[1]。

在程序设计方法应用过程中,需要分析障碍物的筛选尺寸大小,保证人工判断到位,在已有的程序设计过程中,需要为航空器建立进近保护区域、进离场保护区域以及等待保护区域,参考ICAO相关规定分析上述三大区域的绘制方法,思考影响保护区域的诸多因素内容,降低障碍物筛选工作难度。再者,针对航空器的飞行程序设计方案并不单一,它应该基于障碍物的不确定性扩大筛选范围、极大筛选工作量、结合飞行程序设计对超障余度内容进行处理,确保自动筛选障碍物操作到位。在文中所提出的是基于障碍物的坐标数字化、智能化内容,它希望基于保护区范围参数化指标,利用Graham扫描法对最小凸包算法与障碍物进行自动筛选和自动剔除,确保保护区障碍物大幅度减少,提高程序设计效率,满足障碍物筛选工作要求,如此也能在一定程度上降低程序计算出错概率[2]。

综上所述,众多结果表明如果针对障碍物自动筛选方法可最大程度减小仪表飞行程序除障工作量,规避障碍物筛选过程中所出现的各种纰漏问题。同时,也能基于程序方案改动层面上优化研发优势,凸显研发技术优势[3]。

2 航空器的仪表飞行程序基本设计思路

在针对航空器的仪表飞行程序基本设计方面应该参考区域边界离散处理方法机制,结合ICAO规定对保护区域内绘制办法进行分析与处理。如此可考虑将保护区边界线总结归纳为三大类,它们分别为线段、圆弧以及风螺旋样条曲线。要基于边界线与线段集合对保护区域边界范围进行确定,然后实施多边形描述,获取多边形内容,再计算其中的平面散点内容,均以最小散点凸包形式展现出来。这里假设所设计边界线是具有曲边、圆弧以及样条曲线的,它就需要基于多种多边形精确求解其算法,最终求解近似值;如果将圆弧离散结合散点进行分析,保证离散方法获取圆弧外接正多边形顶点,同时将顶点全部纳入到平面三点集中点中,结合外接正多边形的范围对内切圆指标进行分析,有效优化离散方法基础中的保护区域大小,基本满足障碍物评估相关要求内容。总结来讲,它的总体设计思路就应该如下[4]:

首先对航空器跑道、导航台、障碍物方位进行全方位数据处理。然后提出飞行程序设计方案,设置分形程序保护区,对保护区边界离散问题进行分析,计算其中线段、圆弧以及风螺旋尺寸。然后对障碍物坐标进行分析,明确保护区域凸包多边形相关内容,优化保护区离散点,对线段端点圆弧外切多边形中的顶点样条曲线控制点进行分析,看其中所有的点是否都存在于多边形之中,此时就可以实现自动筛选障碍物,为航行器自动清障,保证仪表飞行程序顺利执行。在该过程中,如果出现了样条曲线大量存在于边界线包情况,就需要对样条曲线离散散点进行综合分析。具体来说就要分析离散方法,获取样条曲线控制点,将所有控制点全部纳入到平面散点中,结合样条曲线保凸性了解其控制点最小凸包,对比它与样条曲线覆盖范围,适当增加保护区域面积,满足航空器仪表飞行程序实践应用要求。具体到曲边近似处理分析过程,其所有精度都是由认为进行控制的,要适当增加圆弧外接正多边形边数数量,最大限度增加线条曲线控制点个数满足相关规范要求,同时适当调整保护区域面积(根据实际除障情况)。

在上述处理过程中,要为航空器仪表飞行程序建立保护区边界,可将其保护区域转化为一个相对封闭的平面多边形,对障碍物自动筛选、自动判断过程进行调整,建立一个封闭的平面多边形,优化提出成熟算法[5]。

3 航空器的仪表飞行程序基本设计案例简析

某航空器在仪表飞行程序设计过程中需要处理众多障碍物[6]。

航空器仪表飞行程序中障碍物颇多,需要利用编制程序对其障碍内容进行批量判断分析,最大限度降低障碍物的整体筛选难度。图1中所展示的是机场跑道中的VOR/DME进近复飞保护区。可参考结合ICAO保护区域绘制规范曲边边界,明确边界特点,对保护区边界仪表飞行程序障碍物自动筛选、排除过程进行保守考虑,彰显曲边边界保凸基本特性[7]。

4 结束语

综上所述,针对航空器的仪表飞行程序设计必须基于障碍自动筛选、排除等等流程展开,充分结合曲边边界的保凸基本特征,为曲边边界离散建立散点边界,最终实现对障碍物筛选问题的优化。在该过程中,也要提出多边形内判断点数学分析策略,如此可更容易实现对障碍物的筛选程序自动化、智能化升级,最大限度降低障碍物的筛选难度与工作量,提高航空器的仪表飞行程序运行质量。

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