[发明专利]一种用于侧向航迹控制系统的飞行技术误差预测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于航迹控制系统主增益的飞行技术误差预测方法。

背景技术

PBN(基于性能的导航)的实施需要对TSE(系统总误差)进行航前预测以及航行中短期预测，而FTE(飞行技术误差)和NSE(导航系统误差)是TSE的两个主要组成部分，因此对FTE的精确预测算法将直接影响PBN的执行。PBN导航是基于多传感器的导航概念，由RNP(Required Navigation Performance，所需导航性能)和RNAV(Regional NAVigation，区域导航)组成，主要依赖GNSS(Global Navigation Satellite System，全球卫星导航系统)的高精度、高覆盖率、全天候以及惯性导航的自主、完备等特性，综合其它导航系统(如无线电导航系统等)优化组合，达到可能的最优导航性能。

2007年9月，国际民航组织(ICAO)要求各缔约国在2009年底前制定完成PBN实施规划，2016年完成全部实施工作，以全球一致和协调的方式从传统飞行模式完全过渡到PBN。PBN对我国民航的机场建设、导航设施布局和空域使用将产生重大影响，对有效促进民航持续安全，提高飞行品质、增加空域容量、减少地面设施投入和节能减排等都具有显著的积极作用。

FTE是TSE的一个主要组成部分之一，而在进近阶段FTE更成为主要的TSE源(因为多传感器组合导航定位已极大地降低了NSE)，因此对FTE的准确预测十分重要，其计算和实时测量都由飞行管理计算机(FMS)完成。国外除波音公司提供了少量机型的FTE的统计值外，无任何相关资料；国内亦尚无任何相关资料。

本发明为航行各阶段的侧向FTE的航前预测和航行中短期预测提供了精确算法和边界估算解决方案。

发明内容

本发明的技术解决问题：克服现有技术的不足，提供一种用于侧向航迹控制系统的飞行技术误差确定方法，该方法使得PBN导航下的飞行运行能够进行TSE的准确航前预测和航行中的短期预测。

本发明的技术解决方案，一种用于侧向航迹控制系统的飞行技术误差确定方法，实现步骤如下：

(1)获取所针对飞行器机型的侧向自动飞行控制系统(Automatic Flight ControlSystem)

闭环传递函数矩阵G(s)，如下式所示：G(s)＝C(sI-A)^-1B+D，其中s是拉氏域变量，I是与矩阵A同行数同列数的单位阵；或获得G(s)的一个最小状态空间实现，形如下式所示(通用分块记法)其中A、B、C、D是四个常数矩阵，

(2)根据关心区域的飞行高度不同或通过相关气象部门获得侧风剖面和20ft处风速W₂₀，进而计算得到湍流强度；或由美国军标MIL-8785C获得湍流强度；所述飞行高度分为高度小于等于1000ft、1000ft-2000ft之间、大于等于2000ft，

当飞行高度h≤1000ft：

σw=0.1W20σuσw=σvσw=1(0.177+0.000823h)0.4]]>