飞行程序设计-第2章-参数.
飞行程序设计2
飞行程序设计2
飞行程序设计2是一个飞行控制系统的程序设计任务，具体设
计内容包括以下几个方面：
1. 飞行控制参数的设定：包括飞机的速度、高度、方向等参数
的设定，以及航线规划和航向控制参数的设定。
2. 飞行模式切换和控制：设计程序使飞机能够在不同的飞行模
式下自动切换，并根据所处的飞行模式控制飞机的姿态、航向、速
度等参数。
3. 自动导航和导航系统的设计：包括设计程序使飞机能够自动
完成航线规划和导航，自动寻找导航点并飞向目标点。
4. 飞行状态监控和故障处理：设计程序使飞机能够实时监控飞
行状态和传感器数据，并根据监控结果和故障情况进行相应的处理，例如自动切换至备份系统或执行紧急着陆程序。
5. 用户界面设计：设计一个用户界面，使飞行员能够对飞行控
制系统进行设置和监控，包括调整飞行控制参数、查看飞机状态和
传感器数据等。
在进行飞行程序设计2时，需要考虑飞行控制系统的可靠性、
性能和复杂性。
在程序设计过程中，可以采用面向对象的设计方法，将飞行控制系统划分为不同的模块，并为每个模块设计相应的类和
方法。
，也需要进行测试和验证工作，以确保飞行控制系统能够正常
运行并满足设计要求。
可以使用模拟器或实际飞行试验来进行验证，并对程序进行逐步优化和改进。
飞行程序设计大纲
《飞行程序设计》课程考试大纲课程名称：《飞行程序设计》课程代码：0800第一部分课程性质与目标一、课程性质与特点《飞行程序设计》是高等教育自学考试交通运输专业独立本科段的一门专业课，是本专业学生学习和掌握空域规划和设计基本理论和方法的课程。
设置本课程的目的是使学生从理论和实践上掌握以NDB、VOR、ILS等设备作为航迹引导设备时，离场程序、进场程序、进近程序、复飞程序和等待程序，以及航路的设计原理和方法。
通过对本课程的学习，使学生熟练掌握目视与仪表飞行程序设计的有关知识，使之能独立完成有关机场的飞行程序设计和优化调整。
二、课程设置目的与基本要求了解飞行程序的总体结构、设计方法；了解飞行程序的分类原则；掌握飞行程序设计的基本准则；能够独立完成有关机场的飞行程序设计和优化调整。
本课程的基本要求如下：1．了解飞行程序的基本结构和基本概念。
2．了解终端区内定位点的定位方法、定位容差和定位的有关限制。
3．了解离场程序的基本概念，掌握直线离场、指定高度转弯离场、指定点转弯离场和全向离场的航迹设计准则、保护区的确定方法、超障余度和最小净爬升梯度的计算方法，以及相应的调整方法；4．掌握航路设计的国际民航组织标准和我国的标准；5．掌握进近程序各个航段的航迹设置准则；6．掌握各种情况下，进近程序各个航段保护区的确定原则；7．掌握进近程序各个航段超障余度和超障高度的计算方法；8．掌握进近各个航段下降梯度的规定，以及梯度超过标准时的调整方法。
9．掌握基线转弯程序的基本概念，出航时间的确定方法，保护区的确定原则，超障余度和超障高度的计算方法；10．掌握直角航线的基本概念，出航时间的确定方法，保护区的确定原则，超障余度和超障高度的计算方法；11．掌握ILS进近的基本概念，精密航段障碍物评价方法，以及超障高度的计算方法；12．了解等待程序的基本概念，掌握保护区的确定方法，以及超障余度和超障高度的计算方法；13．了解区域导航程序设计的基本概念。
飞行程序设计2
第四节 最低扇区高度（MSA）
最低扇区高度也称扇区最低安全高度，是紧急情况下 所在扇区可以使用的最低高度。它也是确定仪表进近 程序起始高度的一个依据。每个已建立仪表进近程序 的机场都应规定最低扇区高度。 一、扇区的范围及划分方法 1.扇区必须以用于仪表进近所依据的归航台为中心， 46km（25NM）为半径所确定的区域内。 2.扇区的划分通常与罗盘象限一致，即根据0°、90°、 180°和270°向台磁航向分为四个扇区。 3.如果由于地形或其他条件，扇区边界也可选择其他方 位使之取得最好的最低扇区高度。 4.在每个扇区的边界外有一个9km（5NM）的缓冲区。
第三节 终端区定位点及定位容差
定位点是指利用一个或一个以上的导航设备确 定的地理位置点。 定位点在飞行程序中起着控制航空器位置的重 要作用，其定位精度对飞行程序的安全性和可 靠性有着直接的影响。 在程序设计时，必须确定和检查各定位点的定 位误差范围，以确保其不超过规定的标准。
第三节 终端区定位点及定位容差
一、定位方法及定位容差
（一）飞越导航台的定位容差区 1. 飞越 VOR
（一）飞越导航台的定位容差区
2.飞越NDB
（一）飞越导航台的定位容差区
3. 飞越指点标
（二）交叉定位定位容差
交差定位就是通过测定航空器与两个或两个以 上导航设备的相对方位或距离来确定航空器的 位置。 交差定位定位容差的大小决定于提供定位信息 的导航系统使用的精度。 决定系统精度的参数为：地面设备容差，机载 接收系统容差和飞行技术容差。 根据导航设备在定位时所起的作用，其交叉定 位的误差可分为：航迹引导误差和侧方定位误 差。
（二）交叉定位定位容差
NDB：NDB台的航迹引导精度由以下三个参数组成： a） 士3°地面设备； b）±5.4°机载设备； c) 士3°飞行技术容差。 取以上三个数值的平方和根，即得 NDB 台的航迹 引导容差±6.9°。
飞行程序设计2
飞行程序设计2飞行程序设计2概述飞行程序设计的概念飞行程序设计是一种用于控制飞行器运行的软件开发领域。
在飞行程序设计中，开发人员需要编写一系列的代码来控制飞行器的各种功能，包括起飞、降落、飞行路径规划等。
飞行程序设计的目标是确保飞行器安全、稳定地运行，并能够实现各种任务的需求。
飞行程序设计的原理飞行程序设计的实现主要依靠飞行控制系统和相关软件。
飞行控制系统是一台计算机系统，负责接收飞行器的各种输入信号，并根据编写的飞行程序来计算和控制飞行器的运动。
飞行程序则是一系列的代码，用于描述飞行器的运行逻辑和行为。
飞行程序设计的原理包括以下几个方面：1. 输入信号处理：飞行控制系统需要能够处理各种输入信号，例如遥控器输入、传感器数据等。
开发人员需要设计和实现相应的输入处理模块，将输入信号转换为飞行程序可以理解和处理的形式。
2. 飞行控制算法：飞行程序设计中最重要的部分是飞行控制算法。
飞行控制算法是一系列的数学和物理规则，用于计算和控制飞行器的运动。
开发人员需要根据飞行器的特性和任务需求，设计和优化适合的控制算法。
3. 飞行路径规划：飞行路径规划是指根据任务需求和环境条件，确定飞行器的飞行路径和航点。
飞行路径规划算法需要考虑飞行器的动力学特性、飞行速度、障碍物等因素，以确保飞行器能够安全、高效地完成任务。
4. 系统集成和优化：在实际的飞行程序设计中，开发人员还需要考虑飞行控制系统的稳定性、可靠性和性能。
他们需要将各个模块进行集成，并进行系统调试和性能优化，以确保飞行程序的质量和可靠性。
飞行程序设计2的课程内容飞行程序设计2的课程内容主要包括以下几个方面：1. 飞行程序设计的基本原理和概念：介绍飞行程序设计的基本原理和概念，包括输入信号处理、飞行控制算法、飞行路径规划等。
2. 飞行程序设计工具和环境：介绍常用的飞行程序设计工具和开发环境，例如飞行控制系统软件、仿真工具等。
3. 飞行程序设计实验和项目：通过实验和项目，让学生能够实际运用所学的知识和技能，设计和开发高质量的飞行程序。
飞行程序设计(非精密直线进近)
减小至3.7km。保护区外边界与标称航迹成7.80。
40.5km
半宽 9.3km IAF
3.7km IF VOR
如果IAF到VOR台的距离小于40.5km，标称航迹每
一侧的保护区宽度，在IAF为9.26km，均匀减小至VOR 台位臵为3.7km。 小于40.5km
3.7km
VOR
– IF为NDB导航台
3.7km（2.0NM） 4.6km（2.5NM） 5.6km（3.0NM） 6.5km（3.5NM） 7.4km（4.0NM）
5. 保护区
VOR（1.9km,7.80）NDB(2.3km，10.30)
4.4.2盘旋进近
盘旋进近是完成仪表进近之后的目视飞行阶段。由于运 行方面的原因，跑道不适于直线进近着陆时，通过盘旋进 近使航空器处于可着陆位臵。另外，当最后进近航迹对正 或下降梯度不符合直线进近着陆的准则时，也应进行盘旋
第四章
非精密直线进近程序设计
精密进近与非精密进近的区别：
精密进近：导航精度高，在着陆前的航段提供垂直引
导如：ILS、MLS、 PAR 非精密进近：导航精度较低，在着陆前的航段不提供 垂直引导如：NDB、VOR
等待航段： 如果本场繁忙或者空中交通管制需要，航空器可以在等待点排 队等待空管的进近指令。 起始进近航段：消耗高度和着陆前的主要航向调整工作。 中间进近航段：调整航空器至着陆外形，减速，调整位臵，为最后进 近作准备。
进近。理想情况为航迹对正着陆区的中心，必要时，可对
正可用着陆道面的某个部分。在特殊情况下，航迹可对正 机场外，但离可用着陆道面的距离不能超过1.9km。
4.5 中间进近航段保护区 一般情况：直接连接起始进近和最后进近保护区 IF和FAF都有导航台 IF处 FAF处 VOR ±3.7KM 7.8° VOR ±1.9KM 7.8° NDB ±4.6KM 10.3° NDB ±2.3KM 10.3°
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。
飞行程序设计步骤
飞行程序设计步骤及作图规范飞行程序设计步骤第一节扇区划分1.1以本场归航台为圆心，25NM（46KM）为半径画出主扇区，位于主扇区的边界之外5NM（9KM）为缓冲区。
主扇区和缓冲区的MOC相同，平原为300米，山区600米。
1.2扇区划分2. MSA采用50米向上取整。
第二节确定OCH f2.1假定FAF的位置，距离跑道入口距离为，定位方式。
2.2假定IF的位置，定位方式，中间航段长度为。
2.3分别作出最后和中间段的保护区，初算OCH中。
OCH中= Max{H OBi+MOC}，H OBi：中间段保护区障碍物高度2.4确定H FAF（H FAF=OCH中），计算最后段的下降梯度，以最佳梯度5.2%调整FAF、IF的位置。
2.5根据调整的结果，重新计算OCH f。
OCH f= 。
[注] OCH f是制定机场运行标准的因素之一，也属于飞行程序设计工作的一方面，有兴趣的同学可以参阅《民航局第98号令》。
第三节初步设计离场、进场、进近方法及等待点的位置和等待方法。
（1）进场、离场航迹无冲突，航迹具有侧向间隔，或垂直间隔（低进高出）；（2）仪表进场程序根据机场周围航线布局、导航布局以及进场方向，选择合适的进近方式，优先顺序为：直线进近，推测航迹，沿DME弧进近，反向程序，直角航线；（3）注意进场航线设置与几种进近方式的衔接；（4）机场可以根据进场方向设置几个等待航线，等待位置尽可能与IAF点位置一致，但不强求；（5）合理规划导航台布局，最大限度地利用导航台资源。
第四节仪表离场程序设计首先根据机场周边航线分布，确定各个方向的离场方式（直线/转弯）；4.1直线离场：4.1.1航迹引导台;4.1.2有无推测航迹，长度KM;4.1.3确定保护区;4.1.4对保护区内障碍物进行评估4.2转弯离场4.2.1根据障碍物分布和空域情况确定使用转弯离场方式（指定点/指定高度）4.2.2确定航迹引导台;4.2.3有无推测航迹，长度KM;4.2.4计算转弯参数4.2.6根据标称航迹确定保护区;4.2.7对保护区内障碍物进行评估各个方向离场方式描述。
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速度
各飞行阶段程序设计使用的速度都要转换成真空速
＊反向或直角程序的最大速度
离场程序使用的速度为最后复飞阶段的速度增加10%（为什么）
中国民航大学空中交通管 理学院
3.指示空速转化为真空速（两种方法）
① K=171233×[(288+VAR)-0.006496H]0.5÷ (2880.006496H)2.628 式中：VAR = 相对于国际标准大气（ISA）温度的差值
直角坐标系统 以跑道入口中心点作为坐标原点， X轴与跑道中线延长线一致，跑道入口以前为正； Y轴垂直于X轴，进近航迹的右侧为正； Z轴垂直于X轴和Y轴，高于X轴和Y轴所在的平面为正。
-Y +Z
-X
+X
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跑道入口
+Y
二、程序设计使用的速度
1. 航空Байду номын сангаас的分类
依据跑道入口指示空速（Vat）：它等于失速速度Vso（指示 空速）的1.3倍，或最大允许着陆重量和着陆外形下失速速度 Vs1g的1.23倍；将航空器分为以下五类： A类： Vat<169km/h，如YN-5,IL-14;
A
B
C
D
E
kt
166/210
185/250
155/230
240
230
275
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注：
Vat等于失速速度Vso（指示空速）的1.3倍，或最大允许着陆重量和 着陆外形下失速速度Vs1g的1.23倍
表中所给速度是指示空速（IAS）
当表中给出的速度是某一速度范围时，应取影响最大者作为设计时的
如ISA-15℃，则VAR=-15；
H = 海拔高度，单位为米。
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3.指示空速转化为真空速（两种方法）
② TAS=k×IAS [K值查表]
高度 （m） 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000 5500 6000 6500 7000 7500 ISA-30 ISA-20 0.9465 0.9647 0.9690 0.9878 0.9922 1.0118 1.0163 1.0366 1.0413 1.0623 1.0672 1.0890 1.0940 1.1167 1.1219 1.1455 1.1507 1.1753 1.1807 1.2063 1.2119 1.2385 1.2443 1.2720 1.2779 1.3068 1.3130 1.3430 1.3494 1.3808 1.3873 1.4201 换 算 因 ISA+10 ISA-10 ISA 0.9825 1.0000 1.0172 1.0063 1.0244 1.0423 1.0309 1.0497 1.0682 1.0565 1.0760 1.0952 1.0830 1.1032 1.1231 1.1105 1.1315 1.1521 1.1390 1.1608 1.1822 1.1686 1.1912 1.2135 1.1993 1.2229 1.2460 1.2313 1.2558 1.2798 1.2645 1.2900 1.3150 1.2991 1.3256 1.3516 1.3350 1.3627 1.3897 1.3725 1.4013 1.4295 1.4115 1.4415 1.4709 1.4521 1.4835 1.5141 数（K） ISA+15 ISA+20 1.0257 1.0341 1.0511 1.0598 1.0774 1.0864 1.1046 1.1140 1.1329 1.1426 1.1623 1.1724 1.1928 1.2032 1.2245 1.2353 1.2574 1.2687 1.2917 1.3034 1.3273 1.3395 1.3644 1.3771 1.4031 1.4163 1.4434 1.4572 1.4854 1.4998 1.5292 1.5442 ISA+30 1.0508 1.0770 1.1043 1.1325 1.1618 1.1923 1.2239 1.2568 1.2910 1.3266 1.3636 1.4022 1.4424 1.4843 1.5281 1.5737
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2.各飞行阶段使用的速度
航空 器分 类 速度单 位 km/h kt km/h kt km/h kt km/h kt km/h vat ﹤169 ﹤91 169/223 91/120 224/260 121/140 261/306 141/165 307/390 起始进近 速度范围 165/280(205*) 90/150（110*） 220/335(260*) 120/180(140*) 295/445 160/240 345/465 185/250 345/467 最后进近 速度范围 130/185 70/100 155/240 85/130 215/295 115/160 240/345 130/185 285/425 目视机动 （盘旋） 最大速度 185 100 250 135 335 180 380 205 445 复飞最大速度 中间 最后 185 100 240 130 295 160 345 185 425 205 110 280 150 445 240 490 265 510
第1章 序论
1
飞行程序的概念
2
飞行程序的分类
3
飞行程序的组成 飞行程序设计的基本原则
4 5
飞行程序设计考虑的因素
1
2018/8/8
第 2章
基本参数
一、程序设计所采用的坐标系统 二、程序设计使用的速度 三、转弯参数 四、参数单位及转换
五、风的参数
2018/8/8
2
一、程序设计所采用的坐标系统