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申请/专利权人:电子科技大学长三角研究院(湖州)
摘要:本发明提供了一种基于PID速度调节和迭代转向的飞行间隔管理方法。通过本机和目标飞机的航路点信息和到达点ABP位置,计算本机和目标飞机的TTG,求得预测飞行间隔PSI;根据S1计算出的预测飞行间隔PSI和间隔目标Δ,求出预测间隔误差;根据本机当前沿航线至到达点ABP的距离,计算误差阈值;基于PID控制模式计算飞机间隔管理IM速度;使用迭代算法,计算IM转向后新航线长度;根据余弦定理和所述IM转向后新航线长度计算IM转向点的位置。通过预测出飞机沿航路到达ABP的间隔,然后用PID控制速度,判断是否转向,并计算转向点,飞行间隔管理使得驾驶员能获得和维护本机与目标飞机的间隔,实现动态的、连续的、符合安全要求的间隔。
主权项:1.一种基于PID速度调节和迭代转向的飞行间隔管理方法,其特征在于,所述方法包括:S1,根据本机和目标飞机的航路点信息和到达点ABP位置,计算本机和目标飞机的TTG,求得预测飞行间隔PSI;S2,根据S1计算出的预测飞行间隔PSI和间隔目标Δ,求出预测间隔误差;根据本机当前沿航线至到达点ABP的距离,计算误差阈值;通过所述预测间隔误差和误差阈值的大小关系确定相应的PID控制模式,并基于所述PID控制模式计算飞机间隔管理IM速度;其中,所述间隔目标Δ为管制员预先设定;S3,根据本机IM速度大小和本机的速度限制区间,判断是否使用IM转向方法;S4,使用迭代算法,计算IM转向后新航线长度;将转向后TTG是否满足IM容差,作为判断迭代是否完成的条件;S5,根据航路点信息,将本机原始航线分段,在每一段判断转向点是否存在;根据余弦定理和所述IM转向后新航线长度计算IM转向点的位置;所述S1,根据本机和目标飞机的航路点信息和到达点ABP位置,计算本机和目标飞机的TTG,求得预测飞行间隔PSI,包括:根据如下公式执行预测飞行间隔PSI:PSIt=TTGOt-TTGTt其中,TTGOt表示本机的当前沿航线位置到达所述到达点ABP的时间;TTGTt表示目标飞机当前沿航线位置到达所述到达点ABP的时间;PSIt表示在t时刻时,本机和目标飞机预测间隔;所述S2,还包括:在t时刻,确定间隔目标Δ和预测间隔PSI的差值为预测间隔误差et,所述预测间隔误差et表示为:et=Δ-PSIt=Δ-TTGOt-TTGTt=TTGTt+Δ-TTGOt所述通过所述预测间隔误差和误差阈值的大小关系确定相应的PID控制模式,包括:设置偏差阈值ε=ethresholdsot-sABPt>0;其中,sot表示本机当前沿航迹位置,所述sot在计划终止点前为负值;sABPt表示到达点的沿航迹位置;当|et|ε时,采用PD控制模式;当|et|≤ε时,采用PID控制模式。
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