一種前視告警地形及障礙物分級著色方法技術

本發明專利技術公開一種前視告警地形及障礙物分級著色方法。所述著色方法包括：根據告警等級對塊狀經緯度網格進行注意級、提示級、警告級的對應顏色著色，根據障礙物編碼找到對應的障礙物，根據告警等級對該障礙物進行注意級、提示級、警告級的對應顏色著色。本發明專利技術的有益效果在于：增加危險障礙物在前視告警視景界面中的顯示，對不同告警等級的地形和障礙物進行不同的著色。為飛行器的前視告警提供可視化的地形及障礙物告警信息，進一步減少可控飛行撞地事故。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及前視告警領域，特別地是，一種前視告警地形及障礙物分級著色方法。

技術介紹

1、可控飛行撞地(controlled?flight?into?terrain，cfit)是指飛行器本身滿足適航條件，不存在任何機械故障，在飛行員正常操作的情況下，由于其無法對周圍的地形、障礙物等環境不能及時感知而造成飛行器撞地的事故。國際民航組織數據表明，飛機在起飛階段和著陸階段產生的事故占總事故數量的49％以上，因cfit事故而遇難的人數占民用航空重大事故遇難人數的80％。為應對cfit事故，近地告警系統(ground?proximity?warningsystem，gpws)應運而生，上世紀90年代，霍尼韋爾公司(honeywell)結合數字地圖技術，將前視告警加入gpws中，將其升級為地形感知和告警系統(terrain?awareness?and?warningsystem，taws)，擴大飛行器的告警范圍，從而使飛行員可以更早地獲得告警提示。

2、不同于固定翼飛行器，直升機由于其能垂直起降、空中懸停和定點回轉的能力，且對起降環境要求低、駕駛操作難度小等特點，使得其一般活動區域為2000米以下，而軍用直升機為了完成低空突襲，隱蔽突進的目的，其作戰環境一般為50米以下的超低空或30米以下的貼地飛行，因此其起降位置，飛行路徑上通常具備復雜的環境，地形、電力線塔、通信塔及高大樹木等均對飛行具備安全隱患。目前現有taws的缺點在于：僅能夠解決地形威脅，而不具備對地面障礙物的告警能力，使飛行員對周圍環境無法感知或錯誤感知，從而造成飛行事故。

技術實現思路

1、本專利技術的目的是解決現有技術中taws問題，而提供一種新型的前視告警地形及障礙物分級著色方法。

2、為了實現上述目的，本專利技術提供的一技術方案：一種基于主動探測的前視告警地形及障礙物分級著色方法，包括：

3、步驟s1，以飛行器當前位置為中心建立m×n的塊狀經緯度網格，m、n為正整數；

4、步驟s2，獲取塊狀經緯度網格的地形高程數據：對塊狀經緯度網格的地形高程數據網格化，建立地形高程矩陣，。其中，第i行第j列網格對應的值為其東北天坐標系下以西南角點的經緯度坐標對應的地形高程；

5、步驟s3，獲取塊狀經緯度網格的障礙物高程數據：對塊狀經緯度網格的障礙物高程數據網格化，建立障礙物高程矩陣，。其中，第i行第j列網格對應的值為其東北天坐標系下以西南角點的經緯度坐標對應的障礙物高程；

6、步驟s4，獲取塊狀經緯度網格的障礙物編號數據：對塊狀經緯度網格的障礙物編號數據網格化，建立障礙物高程矩陣，。其中，障礙物高程矩陣第i行第j列網格對應的值為其東北天坐標系下以西南角點的經緯度坐標對應的障礙物編碼；

7、步驟s5，根據前視預測告警包絡線剖面圖分別計算提示級、注意級和警告級告警等級告警包絡線區域內每個網格對應的告警閾值，建立安全高程矩陣和告警等級高程矩陣，其中，告警包絡線以外的網格所對應的矩陣值置為零，其中，安全高程矩陣矩陣第i行第j列對應的值為其東北天坐標系下以西南角點的經緯度坐標對應的告警閾值，告警等級高程矩陣矩陣第i行第j列對應的值為其東北天坐標系下以西南角點的經緯度坐標對應的告警等級；

8、步驟s6，安全高程矩陣中，對于非零值的網格，比較與的大小：若，則判定該網格對應的障礙物存在觸地危險，將此網格對應的障礙物編碼及告警等級輸送至視景軟件；以及，

9、步驟s7，根據告警等級對塊狀經緯度網格進行注意級、提示級、警告級的對應顏色著色，根據障礙物編碼找到對應的障礙物，根據告警等級對該障礙物進行注意級、提示級、警告級的對應顏色著色。

10、作為基于主動探測的前視告警地形及障礙物分級著色方法的優選方案，步驟s1中，塊狀經緯度網格的網格大小為1弧秒×1弧秒，其中，東北天坐標系下，以網格西南角點的經緯度坐標作為網格索引值。

11、作為基于主動探測的前視告警地形及障礙物分級著色方法的優選方案，步驟s2中，塊狀經緯度網格的地形高程數據通過飛行器的地形高程數據庫獲取。

12、作為基于主動探測的前視告警地形及障礙物分級著色方法的優選方案，步驟s3中，塊狀經緯度網格的障礙物高程數據通過飛行器的主動探測設備獲取。

13、作為基于主動探測的前視告警地形及障礙物分級著色方法的優選方案，步驟s3中，若不同障礙物高程網格化后在同一網格內重合時，網格內的障礙物高度采用其中最高的障礙物高度。

14、作為基于主動探測的前視告警地形及障礙物分級著色方法的優選方案，步驟s3中，障礙物在塊狀經緯度網格可簡化為正方體、長方體、圓柱體或球體。

15、作為基于主動探測的前視告警地形及障礙物分級著色方法的優選方案，步驟s4中，塊狀經緯度網格的障礙物編號數據通過飛行器的主動探測設備獲取。

16、作為基于主動探測的前視告警地形及障礙物分級著色方法的優選方案，步驟s4中，不同障礙物編號網格化后在同一網格內重合時，編號采用高程最高的障礙物編號，并在觸發告警后僅對該障礙物進行著色。

17、與現有技術相比，本專利技術的有益效果至少在于：增加危險障礙物在前視告警視景界面中的顯示，對不同告警等級的地形和障礙物進行不同的著色。為飛行器的前視告警提供可視化的地形及障礙物告警信息，進一步減少可控飛行撞地事故。

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【技術保護點】

1.一種基于主動探測的前視告警地形及障礙物分級著色方法，其特征在于，包括：

2.根據權利要求1所述的基于主動探測的前視告警地形及障礙物分級著色方法，其特征在于，步驟S1中，塊狀經緯度網格的網格大小為1弧秒×1弧秒，其中，東北天坐標系下，以網格西南角點的經緯度坐標作為網格索引值。

3.根據權利要求1所述的基于主動探測的前視告警地形及障礙物分級著色方法，其特征在于，步驟S2中，塊狀經緯度網格的地形高程數據通過飛行器的地形高程數據庫獲取。

4.根據權利要求1所述的基于主動探測的前視告警地形及障礙物分級著色方法，其特征在于，步驟S3中，塊狀經緯度網格的障礙物高程數據通過飛行器的主動探測設備獲取。

5.根據權利要求1所述的基于主動探測的前視告警地形及障礙物分級著色方法，其特征在于，步驟S3中，若不同障礙物高程網格化后在同一網格內重合時，網格內的障礙物高度采用其中最高的障礙物高度。

6.根據權利要求1所述的基于主動探測的前視告警地形及障礙物分級著色方法，其特征在于，步驟S3中，障礙物在塊狀經緯度網格可簡化為正方體、長方體、圓柱體或球體。

7.根據權利要求1所述的基于主動探測的前視告警地形及障礙物分級著色方法，其特征在于，步驟S4中，塊狀經緯度網格的障礙物編號數據通過飛行器的主動探測設備獲取。

8.根據權利要求1所述的基于主動探測的前視告警地形及障礙物分級著色方法，其特征在于，步驟S4中，不同障礙物編號網格化后在同一網格內重合時，編號采用高程最高的障礙物編號，并在觸發告警后僅對該障礙物進行著色。

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【技術特征摘要】

1.一種基于主動探測的前視告警地形及障礙物分級著色方法，其特征在于，包括：

2.根據權利要求1所述的基于主動探測的前視告警地形及障礙物分級著色方法，其特征在于，步驟s1中，塊狀經緯度網格的網格大小為1弧秒×1弧秒，其中，東北天坐標系下，以網格西南角點的經緯度坐標作為網格索引值。

3.根據權利要求1所述的基于主動探測的前視告警地形及障礙物分級著色方法，其特征在于，步驟s2中，塊狀經緯度網格的地形高程數據通過飛行器的地形高程數據庫獲取。

4.根據權利要求1所述的基于主動探測的前視告警地形及障礙物分級著色方法，其特征在于，步驟s3中，塊狀經緯度網格的障礙物高程數據通過飛行器的主動探測設備獲取。

5.根據權利要求1所述的基于主動探測的前視告警地形...

【專利技術屬性】
技術研發人員：師哲，劉銘，趙曉晴，王佳如，
申請(專利權)人：上海航空電器有限公司，
類型：發明
國別省市：