試論儀表飛行程序設(shè)計(jì)障礙物自動(dòng)篩選方法

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為航行器建立儀表飛行程序，設(shè)計(jì)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)參數(shù)化模型，基于ICAO規(guī)定建立保護(hù)區(qū)，并適當(dāng)放大保護(hù)區(qū)散點(diǎn)邊界。在實(shí)際操作過(guò)程中，應(yīng)該追求利用障礙物篩選程序化、自動(dòng)化內(nèi)容有效降低障礙物篩選工作量以及難度。

1 關(guān)于航空器的儀表飛行程序

儀表飛行程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)參數(shù)化，能夠針對(duì)障礙物設(shè)置專(zhuān)業(yè)化的超障余度指標(biāo)，動(dòng)態(tài)預(yù)判、監(jiān)管航空器的機(jī)動(dòng)飛行狀態(tài)。在分析超障余度過(guò)程中要對(duì)已經(jīng)存在的障礙物進(jìn)行科學(xué)篩選[1]。

在程序設(shè)計(jì)方法應(yīng)用過(guò)程中，需要分析障礙物的篩選尺寸大小，保證人工判斷到位，在已有的程序設(shè)計(jì)過(guò)程中，需要為航空器建立進(jìn)近保護(hù)區(qū)域、進(jìn)離場(chǎng)保護(hù)區(qū)域以及等待保護(hù)區(qū)域，參考ICAO相關(guān)規(guī)定分析上述三大區(qū)域的繪制方法，思考影響保護(hù)區(qū)域的諸多因素內(nèi)容，降低障礙物篩選工作難度。再者，針對(duì)航空器的飛行程序設(shè)計(jì)方案并不單一，它應(yīng)該基于障礙物的不確定性擴(kuò)大篩選范圍、極大篩選工作量、結(jié)合飛行程序設(shè)計(jì)對(duì)超障余度內(nèi)容進(jìn)行處理，確保自動(dòng)篩選障礙物操作到位。在文中所提出的是基于障礙物的坐標(biāo)數(shù)字化、智能化內(nèi)容，它希望基于保護(hù)區(qū)范圍參數(shù)化指標(biāo)，利用Graham掃描法對(duì)最小凸包算法與障礙物進(jìn)行自動(dòng)篩選和自動(dòng)剔除，確保保護(hù)區(qū)障礙物大幅度減少，提高程序設(shè)計(jì)效率，滿(mǎn)足障礙物篩選工作要求，如此也能在一定程度上降低程序計(jì)算出錯(cuò)概率[2]。

綜上所述，眾多結(jié)果表明如果針對(duì)障礙物自動(dòng)篩選方法可最大程度減小儀表飛行程序除障工作量，規(guī)避障礙物篩選過(guò)程中所出現(xiàn)的各種紕漏問(wèn)題。同時(shí)，也能基于程序方案改動(dòng)層面上優(yōu)化研發(fā)優(yōu)勢(shì)，凸顯研發(fā)技術(shù)優(yōu)勢(shì)[3]。

2 航空器的儀表飛行程序基本設(shè)計(jì)思路

在針對(duì)航空器的儀表飛行程序基本設(shè)計(jì)方面應(yīng)該參考區(qū)域邊界離散處理方法機(jī)制，結(jié)合ICAO規(guī)定對(duì)保護(hù)區(qū)域內(nèi)繪制辦法進(jìn)行分析與處理。如此可考慮將保護(hù)區(qū)邊界線總結(jié)歸納為三大類(lèi)，它們分別為線段、圓弧以及風(fēng)螺旋樣條曲線。要基于邊界線與線段集合對(duì)保護(hù)區(qū)域邊界范圍進(jìn)行確定，然后實(shí)施多邊形描述，獲取多邊形內(nèi)容，再計(jì)算其中的平面散點(diǎn)內(nèi)容，均以最小散點(diǎn)凸包形式展現(xiàn)出來(lái)。這里假設(shè)所設(shè)計(jì)邊界線是具有曲邊、圓弧以及樣條曲線的，它就需要基于多種多邊形精確求解其算法，最終求解近似值；如果將圓弧離散結(jié)合散點(diǎn)進(jìn)行分析，保證離散方法獲取圓弧外接正多邊形頂點(diǎn)，同時(shí)將頂點(diǎn)全部納入到平面三點(diǎn)集中點(diǎn)中，結(jié)合外接正多邊形的范圍對(duì)內(nèi)切圓指標(biāo)進(jìn)行分析，有效優(yōu)化離散方法基礎(chǔ)中的保護(hù)區(qū)域大小，基本滿(mǎn)足障礙物評(píng)估相關(guān)要求內(nèi)容?？偨Y(jié)來(lái)講，它的總體設(shè)計(jì)思路就應(yīng)該如下[4]：

首先對(duì)航空器跑道、導(dǎo)航臺(tái)、障礙物方位進(jìn)行全方位數(shù)據(jù)處理。然后提出飛行程序設(shè)計(jì)方案，設(shè)置分形程序保護(hù)區(qū)，對(duì)保護(hù)區(qū)邊界離散問(wèn)題進(jìn)行分析，計(jì)算其中線段、圓弧以及風(fēng)螺旋尺寸。然后對(duì)障礙物坐標(biāo)進(jìn)行分析，明確保護(hù)區(qū)域凸包多邊形相關(guān)內(nèi)容，優(yōu)化保護(hù)區(qū)離散點(diǎn)，對(duì)線段端點(diǎn)圓弧外切多邊形中的頂點(diǎn)樣條曲線控制點(diǎn)進(jìn)行分析，看其中所有的點(diǎn)是否都存在于多邊形之中，此時(shí)就可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)篩選障礙物，為航行器自動(dòng)清障，保證儀表飛行程序順利執(zhí)行。在該過(guò)程中，如果出現(xiàn)了樣條曲線大量存在于邊界線包情況，就需要對(duì)樣條曲線離散散點(diǎn)進(jìn)行綜合分析。具體來(lái)說(shuō)就要分析離散方法，獲取樣條曲線控制點(diǎn)，將所有控制點(diǎn)全部納入到平面散點(diǎn)中，結(jié)合樣條曲線保凸性了解其控制點(diǎn)最小凸包，對(duì)比它與樣條曲線覆蓋范圍，適當(dāng)增加保護(hù)區(qū)域面積，滿(mǎn)足航空器儀表飛行程序?qū)嵺`應(yīng)用要求。具體到曲邊近似處理分析過(guò)程，其所有精度都是由認(rèn)為進(jìn)行控制的，要適當(dāng)增加圓弧外接正多邊形邊數(shù)數(shù)量，最大限度增加線條曲線控制點(diǎn)個(gè)數(shù)滿(mǎn)足相關(guān)規(guī)范要求，同時(shí)適當(dāng)調(diào)整保護(hù)區(qū)域面積（根據(jù)實(shí)際除障情況）。

在上述處理過(guò)程中，要為航空器儀表飛行程序建立保護(hù)區(qū)邊界，可將其保護(hù)區(qū)域轉(zhuǎn)化為一個(gè)相對(duì)封閉的平面多邊形，對(duì)障礙物自動(dòng)篩選、自動(dòng)判斷過(guò)程進(jìn)行調(diào)整，建立一個(gè)封閉的平面多邊形，優(yōu)化提出成熟算法[5]。

3 航空器的儀表飛行程序基本設(shè)計(jì)案例簡(jiǎn)析

某航空器在儀表飛行程序設(shè)計(jì)過(guò)程中需要處理眾多障礙物[6]。

航空器儀表飛行程序中障礙物頗多，需要利用編制程序?qū)ζ湔系K內(nèi)容進(jìn)行批量判斷分析，最大限度降低障礙物的整體篩選難度。圖1中所展示的是機(jī)場(chǎng)跑道中的VOR/DME進(jìn)近復(fù)飛保護(hù)區(qū)?？蓞⒖冀Y(jié)合ICAO保護(hù)區(qū)域繪制規(guī)范曲邊邊界，明確邊界特點(diǎn)，對(duì)保護(hù)區(qū)邊界儀表飛行程序障礙物自動(dòng)篩選、排除過(guò)程進(jìn)行保守考慮，彰顯曲邊邊界保凸基本特性[7]。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，針對(duì)航空器的儀表飛行程序設(shè)計(jì)必須基于障礙自動(dòng)篩選、排除等等流程展開(kāi)，充分結(jié)合曲邊邊界的保凸基本特征，為曲邊邊界離散建立散點(diǎn)邊界，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)障礙物篩選問(wèn)題的優(yōu)化。在該過(guò)程中，也要提出多邊形內(nèi)判斷點(diǎn)數(shù)學(xué)分析策略，如此可更容易實(shí)現(xiàn)對(duì)障礙物的篩選程序自動(dòng)化、智能化升級(jí)，最大限度降低障礙物的篩選難度與工作量，提高航空器的儀表飛行程序運(yùn)行質(zhì)量。