[发明专利]一种微波着陆系统引导飞机折线进场的方法

说明书

本发明公开了一种微波着陆系统引导飞机折线进场的方法。建立机场着陆点直角坐标系，以机场着陆点为原点建立直角坐标系，该坐标系的X轴为跑道中心线，指向跑道尾端为正，Y轴与X轴在同一水平面，Z轴指向天空，在飞机折线进场过程中，获取飞机的方位、仰角和距离信息：根据规划的航线，微波着陆系统分段进行着陆引导；此阶段飞机选择下滑角度的延长线与X轴或Y轴的交点为此阶段的虚拟着陆点，并计算出飞机相对于该虚拟着陆点的仰角，联合飞机相对于机场着陆点的方位和距离信息报送给飞行员和飞控系统以供参考。本发明为利用微波着陆系统引导飞机进行折线进场提供了方法；适合于飞机沿既定着陆航线进场的情景，特别契合自动驾驶或无人机着陆的需求。

技术领域

本发明属于陆基导航领域，涉及微波着陆系统，目的是发明一种利用微波着陆系统引导飞机进行折线进场的方法。

背景技术

微波着陆系统是一种为飞机提供全天候着陆引导服务的精密引导系统，可以为飞机提供相对于各个地面引导台站的方位、仰角、距离信息。目前的应用中，飞机在利用微波着陆系统进行着陆引导是以一个相对于着陆点的固定下滑角进行进近。但是，在一些场合，飞机在进近过程中以固定下滑角着陆并不能满足飞机的航路规划需求，飞机必须要以多段折线下滑的路线进行进近，现有的微波着陆系统引导方式便不再适用于该情景。本文将重点解决飞机折线进场情境下，如何利用微波着陆系统进行进近引导的问题。

目前，利用微波着陆系统进行飞机的折线进场引导尚属空白，未发现利用微波着陆系统进行飞机的折线进场引导的相关文献报导。本文提出了一种利用微波着陆系统引导飞机进行折线进场的方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种微波着陆系统引导飞机折线进场的方法，以解决上述技术问题。

为实现上述目的本发明采用以下技术方案：

一种微波着陆系统引导飞机折线进场的方法，包括如下步骤：

(1)建立着陆点直角坐标系，以着陆点为原点建立直角坐标系n，该坐标系的X轴为跑道中心线，指向跑道尾端为正，Y轴与X轴在同一水平面，Z轴指向天空，着陆点坐标(x₀＝0，y₀＝0，z₀＝0)；

(2)在飞机折线进场过程中，获取下列信息：

飞机的实时方位角实时仰角θ和实时斜距ρ；

飞机在不同的进场阶段的选择下滑角度θ_i(i＝1…n)；

(3)根据规划的航线，微波着陆系统分段进行着陆引导，在着陆过程中，微波着陆系统不再只计算飞机相对于机场着陆点的方位、仰角和距离，而是以此阶段飞机选择下滑角度的延长线与X轴或Y轴的交点为此阶段的虚拟着陆点，并计算出飞机相对于该虚拟着陆点的仰角，联合飞机相对于机场着陆点的方位和距离信息报送给飞行员和飞控系统以供参考；在飞机的第1下滑阶段，微波着陆系统提供相对于虚拟着陆点1的仰角偏差；依次类比，建立虚拟着陆点i，微波着陆系统提供相对于虚拟着陆点i的仰角偏差；在第n下滑阶段，微波着陆系统提供相对于机场着陆点的仰角偏差，这样提供给飞行员和飞控系统的引导信息必然与规划航线相符，在此过程中，虚拟着陆点的坐标位置需要算出。

作为本发明进一步的方案，虚拟着陆点的坐标位置计算方法如下：

设虚拟着陆点1的坐标(x₁，y₁，z₁)，计算虚拟着陆点1坐标时分为以下两种情况：

A)飞机的选择下滑角θ₁≠0°时，虚拟着陆点1落在X轴上，其中飞机到着陆点的斜距ρ，飞机相对于着陆点的下滑角θ，由此计算出β₁＝θ₁-θ，根据正弦定理，确定如下关系：由此计算出因此，虚拟着陆点1的坐标(x₁，y₁，z₁)为：