[发明专利]一种基于ARINC424导航数据的航迹构建算法

权利要求书

1.一种基于ARINC424导航数据的航迹构建算法，其特征在于所述的算法包括如下步骤：

步骤一，根据飞行计划，从机载导航数据库中提取相关数据，并将提取到的相关数据按飞行计划中规定的航段顺序整理为航段链表；

步骤二，根据飞机初始状态数据和步骤一中得到的航段链表分别计算航段截止点和过渡航段。

2.根据权利要求1所述的一种基于ARINC424导航数据的航迹构建算法，其特征为：依次根据航段链表内两相邻航段数据，计算航段截止点和过渡航段。

3.根据权利要求1所述的一种基于ARINC424导航数据的航迹构建算法，其特征为：得到航段链表后删除所有IF航段数据，仅保留其高度和速度限制。

4.根据权利要求1所述的一种基于ARINC424导航数据的航迹构建算法，其特征为：针对FC、CA、FA和VA航段，通过以下公式计算航段截止点：在WGS-84坐标系下，计算航段起点处的东北天坐标系坐标轴方向向量，分别为天向单位向量PU、东向单位向量PE和北向单位向量PN，利用罗德里格公式将PN绕PU旋转给定航向角，得到新向量PQ′，利用以下公式计算航段截止点坐标：

式中，s为航段长度、△h为爬升高度差、OQ为航段截止点坐标OP为航段起点坐标，再由WGS-84坐标系转经纬高的公式即可得到航段截止点的经纬度信息。

其中，公式为已知航段起点、航段距离和航向角，求航段终点的通用公式。

5.根据权利要求1所述的一种基于ARINC424导航数据的航迹构建算法，其特征为：针对CD、FD和VD航段，通过以下公式计算航段截止点：在WGS-84坐标系下，计算航段起点处的东北天坐标系坐标轴方向向量，分别为天向单位向量PU、东向单位向量PE和北向单位向量PN，按以下公式计算航段起点和DME导航台的连线与真北方向的夹角θ_PD：

式中，PD为航段起点到DME台的空间向量，航段长度|PQ|为：

|PQ|＝|PD|sin(θ_Pcrs-θ_PD)

式中，θ_Pcrs为航段航向角，进而确定航段截止点的坐标。

6.根据权利要求1所述的一种基于ARINC424导航数据的航迹构建算法，其特征为：针对CR、CI、VI和VR航段，通过以下公式计算航段截止点：假设航段起点坐标为P,导航台坐标为V，先计算从P至V的航向角θ_PV，再计算P、V两点间的直线距离，根据以下公式可以得到航段长度：

式中，θ_Vcrs为VOR径向线角度，|PQ|为航段长度，进而确定航段截止点的坐标。

7.根据权利要求1所述的一种基于ARINC424导航数据的航迹构建算法，其特征为：针对下一航段为CF、FX、TF和PI航段的情况，并且是非过点转弯，通过切线过渡的方式进行航迹过渡，过渡航段起点在两个航段交叉点前的距离为Rsin(θ_Tcrs-θ_Mcrs/2)，式中θ_Mcrs为当前航段航向角，θ_Tcrs为下一航段航向角，R为根据当前地速算出的转弯半径；如果航段规定为过点转弯，则以两段圆弧航迹进行过渡，过渡航迹起点即为上一航段截止点，转过的角度按照以下公式计算：

式中，θ_Mcrs为当前航段航向角，θ_Tcrs为下一航段航向角，R为根据当前地速算出的转弯半径，Δθ₁为第一段过渡圆弧的圆心角，Δθ₂为第二段过渡圆弧的圆心角，飞机转弯方向与航向改变方向先同后异。