一种航空器模拟飞行引导计算方法

1.一种航空器模拟飞行引导计算方法，其特征在于，具体如下：根据航空器的性能参数以及执飞计划初始化FGCS系统；接收和执行管制单位的指令信息；根据航空器不同的阶段，获取和执行不同阶段的管制单位发出的指令信息；时间驱动帧更新；通过时间帧驱动，得到两帧之间的时间差deltaTime，再根据航空器当前的飞行状态，计算输出有效的飞行参数引导航空器飞行；停止；FGCS系统清除缓存，并注销；其中，通过时间帧驱动，得到两帧之间的时间差deltaTime，再根据航空器当前的飞行状态，计算输出有效的飞行参数引导航空器飞行，具体包括如下阶段的计算：（1）滑行阶段（2）起飞阶段（3）落地阶段（4）离场阶段（5）巡航阶段（6）进场阶段输出参数按照地面滑行和空中飞行两种TaxiingOutPut和FlyingOutPut；两种输出参数均实现IOutPut接口，具体如下： ；不同飞行阶段的具体计算如下：a m/s²为航空器地面加速度，v m/s为前进的滑行速度，d m/s²为航空器地面减速度，d’m/s²为转弯时减速度，v’m/s为转弯速度，遵循加速度公式Vt＝Vo+at，其中Vo为初始速度，a为±加速度，t为时间；（1）滑行阶段：滑行阶段速度输出如下： ；（2）起飞阶段：航空器离地速度为Vlof （kt）当 >Vlof，转换状态为Departing，输出参数为FlyingOutPut；（3）落地阶段：不断减速至滑行速度v ；（4）离场阶段：执行离场程序时，其由n个程序点组成，每个程序点有自己的高度和速度限制要求，假设程序点所在位置的索引记为si，则si≥0且si<n，如下所示：由上述可知，需要计算位置索引si，不断迭代直至si≥n时，切换状态为Flying，输出参数为FlyingOutPut，判断已飞过程序点的逻辑为： ；（5）巡航阶段：其由n个航路点组成，每个航路点有自己的高度和速度限制要求，采用CAS或MACH来作为目标速度类型，对于航空器，最大操作速度CAS，记为VMO，单位kt，在任何情况下CAS不能超过此值，若目标速度为CAS，那么此值作为上限；最大操作马赫数MACH，记为MMO，任何情况下飞行马赫数不能超过此值，若目标速度为马赫数，那么此值作为上限；假设所在位置的索引记为si，则si≥0且si<n，如下所示：不断迭代直至si≥n时，切换状态为Approaching，输出参数为FlyingOutPut；判断已飞过航路点的逻辑为：当收到有效的TargetCmd信号时，不再迭代si，且输出参数为：（6）进场阶段：执行进场程序时，其由n个程序点组成，每个程序点有自己的高度和速度限制要求，假设程序点所在位置的索引记为si，则si≥0且si<n，如下所示：在进场时还需要考虑与落地跑道的衔接，在进场程序中存在起始进近定位点IAF，中间定位点IF，最后进近定位点FAF，当经过IF点后，输出参数调整为：si不断迭代直至si≥n且h≤0时，切换状态为Landing，输出参数为TaixingOutPut，判断已飞过程序点的逻辑为： 。 2.如权利要求1所述的一种航空器模拟飞行引导计算方法，其特征在于，根据航空器的性能参数以及执飞计划初始化FGCS系统具体为：读取航空器BADA性能参数数据；给航空器分配计划任务；初始化航空器状态。 3.如权利要求2所述的一种航空器模拟飞行引导计算方法，其特征在于，所述初始化航空器状态具体为判断航空器是否有塔台实例和查找航空器可执行的飞行计划中的第一段计划；若有塔台实例，不进行任何处理，作为航空器的初始化状态；若没有塔台实例，则进行航空器的状态监控；查找航空器可执行的飞行计划中的第一段计划，该计划的起飞机场即为始发机场，始发机场在塔台实例中存在，则默认航空器所受管制单位为对应塔台实例，否则判断为托管管制单位；始发航空器所受管制单位若为托管管制单位，则不受始发航班自动管制指令的约束，到起飞时间即可起飞。 4.如权利要求1所述的一种航空器模拟飞行引导计算方法，其特征在于，定义仿真开始前，航空器的默认状态为初始化状态，航空器不同的阶段具体包括：起飞推出阶段、滑行阶段、起飞阶段、离场阶段、巡航阶段、进场阶段、落地阶段；在不同的阶段中，管制单位发送相对应阶段的指令信息，航空器根据对应阶段的指令信息进行执行并变更当前的状态。 5.如权利要求4所述的一种航空器模拟飞行引导计算方法，其特征在于，起飞推出阶段：仿真开始时，管制单位发送初始化INITGATE指令信息，航空器的状态变为已分配机位AllocatedGate；航空器准备就绪，管制单位发送放行许可指令CLEARANCE，航空器收到放行许可指令，航空器状态变为已分配跑道AllocatedRWY；航空器到了推出时间航空器状态变为准备推出ReadyPush，并请求推出，当接收到管制单位发送的推出许可指令PUSHBACK，允许推出，航空器状态变为正在推出Pushing；滑行阶段：包括航空器离场和航空器进场；航空器离场：航空器到了推出并开车完成后，请求滑行，当接收到管制单位发送的滑行许可指令TAXI，允许滑行，航空器状态变为正在滑行Taxiing；航空器到达报告点，请求上跑道，状态变更为报告点等待上跑道Lining，当接收到管制单位发送的允许进入跑道许可指令ENTERRWY，允许上跑道，航空器状态变为跑道等待起飞LiningUp；航空器进场：航空器告知管制单位跑道脱离点，当接收到管制单位发送的滑行许可指令TAXI，航空器脱离跑道继续滑行，状态变为正在滑行Taxiing；航空器到达停机位后并发送消息已入停机位ENTERGATE告知管制单位，状态变为执飞任务完成Finished；若航空器是联程航班或有后序执飞任务，则将状态置为初始化状态；起飞阶段：航空器进入跑道后，请求起飞，当接收到管制单位发送允许起飞指令TAKEOFF，允许起飞，航空器状态变为正在起飞TakingOff；离场阶段：航空器跑道起飞后，管制单位发送开始爬升指令CLIMBING，航空器爬升，航空器状态变为正在执行离场程序Departing；巡航阶段：管制单位发送巡航指令CRUISING，航空器进入巡航阶段后，航空器状态变为正在巡航飞行Flying；航空器巡航阶段，支持改航指令REROUTE，该指令包括新的飞行航线，若执行改航指令航空器将按照新的航线飞行；航空器巡航阶段，支持目标指令TARGETCMD，该指令包括目标点、目标高度、目标速度、目标航向；若执行目标指令航空器将按照指定的目标数据飞行；进场阶段：航空器进入进近区域后，当接收到管制单位发送的进近区域开始下降高度指令DESCENDING，航空器开始下降执行进场程序，状态变为正在执行进场程序Approaching，落地阶段：航空器进入机场终端区域后，当接收到管制单位发送的执行落地跑道指令LANDING，允许着落，航空器开始落地跑道，状态变为落地跑道Landing；航空器接触跑道后，不断减速到滑行速度，并报告即将驶离的跑道脱离点给管制单位，期许分配合适的滑行路径和停机位，管制单位发送滑行许可指令TAXI，航空器按滑行指令许可执行。 6.如权利要求1所述的一种航空器模拟飞行引导计算方法，其特征在于，FGCS系统清除缓存，并注销，具体为：清除航空器BADA性能参数数据；清除航空器飞行计划任务；关闭航空器状态机；清除管制指令消息队列；关闭FGCS，将不再提供服务。