飞行程序设计3
飞行程序设计-第3章 编码
PI航段
045/180 procedure turn
Defines a course reversal starting at a specific database fix, includes Outbound leg followed by a left or right turn and 180 degree course reversal to intercept the next leg. A maximum excursion Time or Distance is included as a data field.
•通常在离场和复飞程序中CA或FA后使用CF，可以有效的限制航迹 的发散；
• CA/CF组合可以有效地减少起始离场的环境影响，可以防止早转弯。
CF : Course to Fix
13
DF航段
DF—Direct to a Fix
直飞
DF Leg
A
未指定的位置
• DF用于描述从航空器当前航迹上的一个未指定位置至一个指定航路点的 直飞航段；
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HA航段
Racetrack Course Reversal-Altitude termination
Define racetrack pattern course reversals at a specified database fix. Leg Time or Distance is included as a data field.
PBN程序： RNAV程序中不使用RF航段； RNP程序中可使用RF航段； 在TF航段与RF航段等效时，尽量避免 使用RF航段
飞行程序设计、审批的要求
TF
进场程序: RF
飞行程序设计基本参数
基于环境影响的参数优化
随着环境保护意识的提高， 飞行程序设计也开始考虑环
境影响。
1
环境影响参数优化包括排放 量、噪音污染、气象条件等 方面的调整，以降低对环境
的影响。
需要对飞机的排放性能、发 动机效率、飞行高度等进行 评估，以制定出环境友好型 的飞行计划。
环境影响参数优化还需要考 虑环保法规、可持续发展等 因素，以实现可持续发展目 标。
飞行程序设计需符合国际民航组织（ICAO）和各国政府的相关法 规和标准，以确保飞行的合法性和规范性。
飞行程序设计的流程
任务分析
明确飞行任务要求，研究相关资料和 地图，了解飞行环境、气象条件、飞 机性能等。
01
02
航迹规划
根据任务要求和飞机性能，规划出安 全、经济的飞行航迹。
03
性能分析
分析飞机的起降、爬升、巡航等性能， 评估飞机在不同飞行阶段的性能限制。
指大气压力，对飞行高度和飞行稳定性有直接影响。在飞行程序设计时，需根据气压的大小和变化情 况，进行必要的飞行高度和稳定性控制。
气温
指大气温度，对飞机发动机功率和飞行阻力有直接影响。在飞行程序设计时，需根据气温的大小和变 化情况，进行必要的发动机功率和飞行阻力控制。
04
飞行程序设计参数的优化 与调整
相对气流速度控制
控制飞机相对于气流的飞 行速度，保持飞机稳定并 减小气流对飞机的影响。
航向与航迹
航向限制
根据飞行条件和飞机性能，限制飞机的最大和最小允许航向，确 保飞机在安全航向范围内飞行。
航迹规划
根据飞行任务和航线要求，规划合理的飞行航迹，包括起始、中间 和终止点，确保飞机沿预定航迹飞行。
偏流角限制
控制飞机的偏流角，防止飞机偏离预定航迹过大导致危险或违反飞 行规则。
飞行程序设计
飞行程序设计概述飞行程序设计是指为飞行器编写程序，控制其飞行行为和执行任务。
飞行程序设计涉及到飞行器的导航、自动驾驶、飞行模式切换等功能，是飞行器能够完成各种任务的重要组成部分。
飞行程序设计原则在进行飞行程序设计时，需要遵循一些基本原则，以确保飞行器的安全和性能。
1. 模块化设计：将飞行程序分解为多个模块，每个模块负责完成特定的功能。
这样做可以提高程序的可维护性和可扩展性。
2. 容错设计：在程序中引入适当的容错机制，以应对可能出现的意外情况，如传感器故障、通信中断等。
容错设计可以增加飞行器的鲁棒性。
3. 优化算法：使用高效的算法来处理飞行器的导航和控制问题，以提高飞行器的性能和响应速度。
4. 人机交互设计：考虑到飞行程序的操作性和可用性，设计人机界面，使操作员可以方便地进行程序的设置和调整。
飞行程序设计流程飞行程序设计通常包括以下几个步骤：1. 需求分析：明确飞行器的任务和功能需求，确定需要实现的飞行程序功能。
2. 界面设计：设计人机界面，使操作员可以方便地进行程序的设置和调整。
3. 算法设计：设计飞行控制算法和导航算法，用于控制飞行器的姿态和路径。
4. 模块设计：将飞行程序分解为多个模块，并对每个模块进行详细设计。
5. 编码实现：根据设计完成对应的编码工作，实现飞行程序。
6. 调试优化：进行系统调试和优化工作，确保飞行程序的正确性和稳定性。
7. 测试验证：对飞行程序进行全面的测试验证，确保程序能够按照预期完成飞行任务。
飞行程序设计工具进行飞行程序设计时，可以使用一些专门的工具来辅助开发工作。
1. 集成开发环境（IDE）：使用IDE可以提供代码编辑、调试、编译和运行等一体化的开发环境，提高开发效率。
2. 仿真工具：仿真工具可以模拟飞行器的运行环境，帮助进行飞行程序的调试和测试。
3. 数据分析工具：使用数据分析工具对飞行器的传感器数据和飞行记录进行分析，以评估飞行程序的性能和稳定性。
飞行程序设计的挑战飞行程序设计面临一些挑战，需要解决一些问题。
飞行程序设计
飞行程序设计目录•前言•第一章飞行程序理论基础• 1.1 飞行程序结构• 1.1.1 离场程序• 1.1.2 进近程序• 1.1.3 进场程序• 1.2 航空器分类• 1.3 飞行程序定位和容差规范• 1.3.1 定位方法分类• 1.3.2 定位容差限制•第二章飞行程序辅助设计系统设计• 2.1 系统功能划分• 2.1.1 航迹和保护区绘制• 2.1.2 障碍物评估• 2.2 几何算法实现• 2.2.1 风螺旋线算法设计• 2.2.2 风螺旋算法实现• 2.2.3 缓冲区算法设计• 2.2.4 缓冲区算法实现• 2.3 用户界面设计• 2.3.1 VBA程序菜单设计• 2.3.2 绘图程序界面设计• 2.3.3 评估程序界面设计•第三章离场程序设计• 3.1 流程描述• 3.2 离场程序要求的参数• 3.3 直线离场• 3.4 转弯离场•指定高度转弯离场•电台上空转弯•交叉定位或DME弧确定TP的转弯离场• 3.5 向台飞行• 3.6 全向离场•第四章等待程序设计• 4.1 流程描述• 4.2 等待程序• 4.2.1 等待程序作图参数• 4.2.2 等待程序模板绘制方法• 4.2.3 模板的作图• 4.2.4 确定定位容差• 4.2.5 基本区作图和交叉定位上空的全向进入作图• 4.2.6 区域缩减原则•第五章复飞程序设计• 5.1 流程描述• 5.2 直线复飞• 5.3 转弯复飞•第六章障碍物评估程序设计• 6.1 评估的一般准则• 6.2 直线离场障碍物评估• 6.3 转弯离场障碍物评估• 6.3.1 指定转弯点的障碍物评价• 6.3.2 指定高度转弯离场的障碍物评价• 6.4 复飞程序评估• 6.4.1 直线复飞障碍物评价• 6.4.2 转弯复飞的障碍物评价• 6.5 等待程序评估•第七章结论前言在国内,飞行程序设计一直以手工设计为主。
随着计算机技术的普及,设计人员在设计过程中使用了一些CAD辅助设计的技巧,但是并没有从根本上解决手工设计效率低下,工作繁重和结果不一致等问题。
《目视和仪表飞行程序设计(第三版)》教学课件04
目视和仪表飞行程序设计第四章ILS精密进近程序设计目录123概述障碍物的评价确定ILS进近的OCH4ILS进近的中间和起始进近区5I类ILS 航向台偏置或下滑台不工作仪表着陆系统的组成及其布局◆航向台由一个甚高频发射机、调制器、分流器及天线阵组成。
◆下滑台由高频发射机、调制器和上、下天线等组成。
◆在仪表着陆系统中，应配备两台或三台指点标机（Ｉ类ILS一般配有两台），用以配合下滑道工作。
内指点标台（IM）中指点标台（MM）外指点标台（OM）仪表着陆系统的性能分类ILS的分类及其性能标准ISL进近程序结构◆ILS进近程序的起始进近航段从IAF开始，到IF止。
IF必须位于ILS的航向信标的有效范围内。
◆ILS进近程序的中间航段从切入ILS航道的一点（中间进近点IP）开始，至切入下滑道的一点（最后进近点FAP）终止，其航迹方向必须与ILS航道一致。
图为中间航段最小长度。
ISL进近程序结构精密航段从最后进近点（FAP）开始，至复飞最后阶段的开始点或复飞爬升面到达300m高的一点终止（以其中距入口较近者为准），包括最后进近下降过程和复飞的起始与中间阶段。
必须与航向台的航道一致。
程序设计的标准条件◆航空器的尺寸：最大半翼展30m；着陆轮和GP天线飞行路线之间的垂直距离为6m。
◆Ⅱ类ILS进近的飞行使用飞行指引仪。
◆复飞上升梯度为25%。
◆ILS航道波束在入口的宽度为210m。
◆ILS基准高（ＲＤＨ）为15m（49ft）。
◆所有障碍物的高以跑道入口标高为基准。
◆Ⅱ类和Ⅲ类飞行时，附件14的内进近面、内过渡面和复飞面没有穿透。
使用基本ILS面评价障碍物基本ILS 面的构成进近面构成ABC D 起将带复飞面过渡面使用基本ILS面评价障碍物基本ILS面的构成使用基本ILS面评价障碍物基本ILS面的高度方程式基本ILS面的交点坐标使用基本ILS面评价障碍物基本ILS面的高度方程式基本ILS面的交点坐标使用基本ILS面评价障碍物基本ILS面的高度方程式内进近面、内过渡面、复飞面的交点坐标及表达式使用基本ILS面评价障碍物评价的步骤和方法◆判断障碍物在基本ILS面的哪一个面内。
飞行程序设计
飞行程序设计［标题］[摘要]本文档旨在提供飞行程序设计的详细范本,以便开发人员参考和应用。
文档涵盖了飞行程序设计的各个阶段和关键要点，包括需求分析、系统设计、编码实现、测试和部署等。
同时，文档还提供了相关的附件、法律名词及注释等内容供读者参考。
[目录］1.引言1.1 背景１.2 目的1.３参考资料２.需求分析２．1 功能需求2.2 性能需求2．3 可靠性需求2．4 安全需求3.系统设计3.1 架构设计３.2 数据流设计3.3 接口设计3.4 数据库设计３．5 用户界面设计4．编码实现４．1 开发环境4.2 编程语言选择 4．3 模块划分4．4 编码规范５.测试5．1 单元测试5．2 集成测试5．3 系统测试5.4 性能测试5.５安全测试6．部署与发布6.1 部署环境6.2 部署流程6.3 用户培训６.4 发布计划7．附件7.1 数据字典7.2 接口文档7．３界面设计图８.法律名词及注释8．1 法律名词解释8.2 附加法律文件［注释]- 功能需求：系统应具备的功能,如航线规划、飞行控制等。
- 性能需求:系统的性能要求,如响应时间、吞吐量等。
- 可靠性需求：系统的可靠性要求,如故障恢复、冗余备份等。
- 安全需求:系统的安全要求,如权限控制、数据保护等。
- 架构设计：系统的总体结构设计,包括模块划分、组件关系等。
- 数据流设计：系统中数据的流动方式和路径。
- 接口设计:与外部系统或设备的接口设计。
－数据库设计:系统中使用的数据库结构设计。
- 用户界面设计：系统的用户交互界面设计。
－编码规范:统一的编码规范和命名规则。
- 数据字典：系统中使用的数据定义说明。
- 接口文档：系统的接口定义和使用说明。
- 界面设计图：系统用户界面的设计图纸。
[附件]请参考附件中的数据字典、接口文档和界面设计图作为本文档的补充材料。
[法律名词及注释]请参考附加法律文件中的法律名词解释，以便正确理解相关法律条款和要求。
[全文结束］。
飞行程序设计
飞行程序设计飞行程序设计简介飞行程序设计是指为飞行器开发和设计控制程序的过程。
飞行程序设计使用计算机来控制飞行器的飞行，包括飞机、直升机、无人机等。
通过飞行程序设计，可以实现飞行器的自动驾驶、导航、遥控等功能。
飞行程序设计的重要性飞行程序设计在现代航空领域中具有重要的作用。
它可以提高飞行器的控制精度和飞行安全性，减少人的操作失误，提高飞行效率。
飞行程序设计还可以实现飞行器的自主导航和自动驾驶。
在无人机领域，飞行程序设计可以让无人机实现自主巡航、目标跟踪和避障等功能，大大提高了无人机的应用范围和效益。
飞行程序设计的基本原理飞行程序设计的基本原理是通过计算机对飞行器进行控制。
，需要收集飞行器的姿态、速度、位置和环境信息等数据。
然后，根据这些数据进行分析和计算，飞行器的控制指令。
，将控制指令发送给飞行器的执行器，实现飞行器的控制。
在飞行程序设计中，常用的控制算法包括PID控制算法、模糊控制算法和遗传算法等。
这些控制算法可以根据飞行器的控制需求和环境条件进行优化，以实现更精确的控制效果。
飞行程序设计的应用飞行程序设计广泛应用于航空领域中的各种飞行器控制系统中。
以下是飞行程序设计在不同类型飞行器中的具体应用示例：飞机在飞机中，飞行程序设计可以实现飞机的自动驾驶和导航功能。
通过飞行程序设计，可以使飞机在航线上自动飞行、自动起降和自动着陆。
直升机在直升机中，飞行程序设计可以实现直升机的稳定控制和姿态调整。
通过飞行程序设计，可以控制直升机的旋翼和尾翼来实现飞行器的平稳飞行和悬停。
无人机在无人机中，飞行程序设计可以实现无人机的自主巡航和目标跟踪功能。
通过飞行程序设计，无人机可以根据预设的航点和目标信息进行自主飞行和自主导航。
飞行程序设计的挑战与发展方向飞行程序设计面临着一些挑战和发展方向。
，飞行程序设计需要处理大量的传感器数据和环境信息，对计算机的算力和实时性要求较高。
，飞行程序设计需要考虑飞行器的动力系统和机械结构，以实现更精确的控制效果。
飞行程序设计简版
飞行程序设计飞行程序设计简介飞行程序设计是指在飞行器（如飞机、无人机等）中运行的程序的设计和开发。
随着航空技术和计算机技术的发展，飞行程序设计在航空航天领域中扮演着重要的角色。
本文将介绍飞行程序设计的基本概念、流程和工具，帮助初学者了解飞行程序设计的基本知识。
概述飞行程序设计是将计算机程序应用于飞机控制、导航、通信和飞行器系统管理等方面。
飞行程序设计需要考虑飞行器的特点、飞行环境以及飞行任务的需求。
一个有效的飞行程序能够提高飞行器的性能、安全性和可靠性。
设计流程飞行程序设计的一般流程如下：1. 需求分析：明确飞行任务的需求和约束条件，确定程序设计的目标。
2. 高层设计：根据需求分析，设计程序的整体架构和功能模块。
3. 详细设计：对程序的每个功能模块进行详细设计，包括算法选择、数据结构定义等。
4. 编码实现：根据详细设计，使用编程语言将程序实现。
5. 调试测试：进行程序的调试和测试，确保程序能够正确运行。
6. 验证验证：验证程序的正确性和性能是否满足需求，并进行优化和改进。
7. 部署运行：将程序部署到飞行器中，并进行实际飞行测试。
设计工具在飞行程序设计中，有许多工具可以辅助设计和开发工作。
以下是一些常用的设计工具：- UML建模工具：用于绘制程序的结构图、行为图和交互图等，如Visio、Enterprise Architect等。
- 集成开发环境（IDE）：用于编写、调试和测试程序代码，如Eclipse、Visual Studio等。
- 仿真软件：用于模拟飞行环境和飞行器行为，如FlightGear、Prepar3D等。
- 静态代码分析工具：用于发现和修复代码中的潜在问题，如Cppcheck、Pylint等。
- 版本管理工具：用于管理程序代码的版本和变更，如Git、SVN等。
- 编辑器：用于编辑和查看程序源代码，如Sublime Text、Notepad++等。
常见挑战和解决方案在飞行程序设计过程中，常常面临一些挑战。
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评价障碍物（超障余度要求）
转弯起始区内障碍物高度要求：
障碍物的标高/高（h）必须满足: h≤TA/H-90m and 满足直线离场超障标准
转弯区：障碍物的标高/高（h）必须满足:
h≤TA/H+dOGr-MOC dO：障碍物至转弯起始区边界的最短距离
主区超障余度
计算MOC
在主区的MOC为： —转弯点以前的障碍物 MOC=max{0.008（dr*＋do）, 90m} －转弯点（TP）以后的障碍物 MOC=max{0.008（dr＋do）,90m}
转弯离场方式
指定高度转弯
指定点转弯
转弯离场程序设计
转弯离场保护区
两部分
转弯起始区 转弯区
转弯参数 高度
指定高度转弯：转弯高度 指定点转弯：机场标高 + 5 + 10% x d
温度：相当于上述高度上的ISA＋l5℃；
指示空速：最后复飞速度x1.1 Or 中间复飞速
度x1.1
飞行程序设计-----转弯离场
一、转弯离场对航迹设置的要求 二、画转弯保护区的参数
三、在指定高度转弯离场
四、在指定点转弯离场
五、思考题
转弯离场程序设计
转弯离场的航迹设置要求
转弯离场:离场航线要求大于15°的转弯的离场方 式； 转弯最低高度：DER标高之上120m； 转弯离场时，航空器必须在转弯之后10km（5.4NM ）之内取得航迹引导。
副区超障余度
副区的超障余度：从副区内边界等于 主区MOC，按线性减小至副区的外边界 为零。
调整
转弯高度／高的调整
如果不能满足障碍物高度的规定，就必须对所 设定的程序进行调整，使之满足要求。调整的 方法有： ——提高爬升梯度（Gr），以增加转弯高度／高（ TA/H）；或 —— 移动 TP，以增加转弯高度／高（ TA/H）或避 开某些高大障碍物。 以上两种方法可以单独使用，也可以同时使用。
真空速：TAS=K×IAS； 风 最大95％概率的全向风 56km／h（30kt）的全向风 转弯坡度：平均转弯坡度为15° 定位容差：相应于定位形式 飞行技术误差：驾驶员反应时间3秒＋建立坡度
3秒等于6秒飞行的距离
转弯离场程序设计
在指定高度转弯离场
在指定点转弯离场
指定高度转弯离场
规定到达一个特定的高度/高转弯以适应以
下情况：
在直线离场方向有障碍物必须避开；和/或
有障碍物位于直线离场航迹的正切方向，并
在转弯后必须以适当的余度飞越。
指定高度转弯离场
转弯高度的确定
首先应选择一个转弯点（TP），该转弯点应位于
离场航线上，而且能保证将需要避开的障碍物排
除在转弯保护区之外。
转弯高度TH=dr×Gr+5m
TH不得低于120m。
DER
dr
ห้องสมุดไป่ตู้
TP
Gr通常为3.3%，可以增大但要公布
TH应为一个50m的倍数，向下50m取整。
指定高度转弯
转弯离场保护区的画法 转弯起始区
指定高度转弯
转弯区
转弯区内边界 —转弯角度≤75° —转弯角度＞75° 转弯区外边界 —转弯角度≤90° —转弯角度＞90° —转弯回至跑道中线延长线上导航台
Any Question?
END