專利名稱：編隊(duì)飛行模式控制方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及空中交通管制技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種編隊(duì)飛行模式控制方法及裝置。
背景技術(shù)：
空中交通管制的目的是使航線上的飛機(jī)安全、有效、有序和有計(jì)劃的在管制空域 中飛行。對管制空域內(nèi)的飛機(jī)的飛行動(dòng)態(tài)，需要進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)視。 座艙顯示交通信息(Cockpit Display Traffic Information,以下簡稱CDTI)顯 示器可以獲得以本機(jī)為中心一定范圍空域內(nèi)的交通態(tài)勢信息、地形和地理電子地圖數(shù)據(jù)信 息、周邊飛機(jī)的綜合航跡數(shù)據(jù)信息以及基于機(jī)載設(shè)備功能決定的相關(guān)提示信息。當(dāng)出現(xiàn)飛 行器靠近的威脅后，可以通過CDTI 了解威脅信息，從而改變本機(jī)的高度、航向和速度等方 式避免飛行事故的發(fā)生。 廣播式自云力相關(guān)監(jiān)視(Automatic d印endent surveillance-broadcast,以下簡 稱ADS-B)技術(shù)是未來新航行系統(tǒng)中的一項(xiàng)重要監(jiān)視技術(shù)，該技術(shù)利用GPS星基導(dǎo)航定位 和數(shù)據(jù)鏈通信設(shè)備，定時(shí)對外廣播本機(jī)數(shù)據(jù)信息，實(shí)現(xiàn)了飛行器的精確定位和相互位置感 知。ADS-B技術(shù)具有數(shù)據(jù)信息詳細(xì)、精度高、更新率高、應(yīng)用范圍廣、地面設(shè)備建設(shè)和維護(hù)費(fèi) 用低等優(yōu)勢。 然而，當(dāng)需要實(shí)現(xiàn)特殊用途的飛行時(shí)，例如飛行特技表演或者軍用航空器的編隊(duì) 飛行時(shí)，往往要求飛機(jī)之間的間距極近，飛行員只能大致了解本機(jī)在機(jī)群中所處位置，難 以獲得編隊(duì)內(nèi)部各飛機(jī)精確的位置狀態(tài)信息，編隊(duì)飛行任務(wù)通常憑借飛行員的經(jīng)驗(yàn)和操作 來完成。即使通過CDTI和ADS-B技術(shù)獲得了各個(gè)飛機(jī)的位置，也無法確保各個(gè)飛機(jī)能夠 長時(shí)間按照長機(jī)指定的位置飛行，這是由于在CDTI和ADS-B技術(shù)的幫助下，飛行員可以 在CDTI顯示屏幕上實(shí)時(shí)獲取本機(jī)附近的飛行狀況，在執(zhí)行編隊(duì)飛行任務(wù)時(shí)，飛行員僅僅能 獲知飛機(jī)飛行狀態(tài)和大致的編隊(duì)位置，但對編隊(duì)位置與飛機(jī)實(shí)際位置的匹配程度，以及自 身安全性評估沒有清楚的界定和量化，飛行員只能依靠自我判斷或目視來確定自身是否安 全，位置是否正確。由此造成多架飛機(jī)的協(xié)同編隊(duì)飛行的可靠性和安全性都較低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實(shí)施例提供一種編隊(duì)飛行模式控制方法及裝置，以實(shí)現(xiàn)可靠性高和安全性 高的編隊(duì)飛行。 本發(fā)明實(shí)施例提供一種編隊(duì)飛行模式控制方法，包括 根據(jù)長機(jī)的位置信息和僚機(jī)相對于所述長機(jī)的預(yù)設(shè)相對位置信息，獲取所述僚機(jī) 的預(yù)設(shè)位置信息； 根據(jù)所述僚機(jī)的預(yù)設(shè)位置信息、當(dāng)前速度和偏離門限值，生成所述僚機(jī)的安全飛 行區(qū)域；所述安全飛行區(qū)域以所述僚機(jī)的預(yù)設(shè)位置為中心； 根據(jù)所述僚機(jī)的實(shí)際位置與所述安全飛行區(qū)域的位置關(guān)系，發(fā)送調(diào)整所述僚機(jī)飛
4行狀態(tài)的指令信息，以使所述僚機(jī)處于所述安全飛行區(qū)域內(nèi)。
本發(fā)明實(shí)施例提供一種編隊(duì)飛行模式控制裝置，包括 信息獲取模塊，用于根據(jù)長機(jī)的位置信息和僚機(jī)相對于所述長機(jī)的預(yù)設(shè)相對位置 信息，獲取所述僚機(jī)的預(yù)設(shè)位置信息； 區(qū)域生成模塊，用于根據(jù)所述僚機(jī)的預(yù)設(shè)位置信息、當(dāng)前速度和偏離門限值，生成
所述僚機(jī)的安全飛行區(qū)域；所述安全飛行區(qū)域以所述僚機(jī)的預(yù)設(shè)位置為中心； 指令發(fā)送模塊，用于根據(jù)所述僚機(jī)的實(shí)際位置與所述安全飛行區(qū)域的位置關(guān)系，
發(fā)送調(diào)整所述僚機(jī)飛行狀態(tài)的指令信息，以使所述僚機(jī)處于所述安全飛行區(qū)域內(nèi)。 本發(fā)明實(shí)施例還提供一種用于編隊(duì)飛行的飛機(jī)，該飛機(jī)包括本發(fā)明實(shí)施例提供的
任一編隊(duì)飛行模式控制裝置。 本發(fā)明實(shí)施例的編隊(duì)飛行模式控制方法及裝置，根據(jù)僚機(jī)的預(yù)設(shè)位置信息、當(dāng)前 速度和偏離門限值，生成僚機(jī)的安全飛行區(qū)域，通過判斷僚機(jī)與其自身的安全飛行區(qū)域之 間的位置關(guān)系，調(diào)整僚機(jī)的飛行狀態(tài)，使得僚機(jī)處于其自身的安全飛行區(qū)域內(nèi)飛行，由此實(shí) 現(xiàn)了可靠性高和安全性高的編隊(duì)飛行。


為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn) 有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā) 明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根 據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為本發(fā)明編隊(duì)飛行模式控制方法實(shí)施例一的流程圖； 圖2為本發(fā)明編隊(duì)飛行模式控制方法實(shí)施例二的流程圖； 圖3A為本發(fā)明實(shí)施例中判斷僚機(jī)是否在安全飛行區(qū)域之內(nèi)的示意圖； 圖3B為本發(fā)明方法實(shí)施例二包含步驟204'的流程圖； 圖4為本發(fā)明編隊(duì)飛行模式控制裝置實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)圖； 圖5為本發(fā)明編隊(duì)飛行模式控制裝置實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式
為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例
中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是
本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員
在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。 本發(fā)明各實(shí)施例以ADS-B技術(shù)和CDTI為多架飛機(jī)可以進(jìn)行可靠性和安全性高的
編隊(duì)飛行提供了一種解決方案。其中，編隊(duì)飛行是指，兩架以上飛機(jī)按一定隊(duì)形編組或排列
飛行。在編隊(duì)飛行中，各飛機(jī)之間必須保持規(guī)定的距離、間隔和高度差。編隊(duì)飛行中的帶隊(duì)
飛機(jī)稱為長機(jī)，編隊(duì)飛行中跟隨長機(jī)執(zhí)行任務(wù)的飛機(jī)稱為僚機(jī)。在本發(fā)明各實(shí)施例中，各個(gè)
飛機(jī)的精確定位、相互位置感知、 圖1為本發(fā)明編隊(duì)飛行模式控制方法實(shí)施例一的流程圖，如圖1所示，該方法包 括
步驟101、根據(jù)長機(jī)的位置信息和僚機(jī)相對于長機(jī)的預(yù)設(shè)相對位置信息，獲取僚機(jī) 的預(yù)設(shè)位置信息。 在進(jìn)行編隊(duì)飛行前，要預(yù)先配置編隊(duì)飛行參數(shù)，該編隊(duì)飛行參數(shù)包括每個(gè)飛機(jī)的 飛行軌跡，以及各個(gè)僚機(jī)與長機(jī)之間的預(yù)設(shè)相對位置信息。在編隊(duì)飛行過程中，可以根據(jù) ADS-B技術(shù)，獲知長機(jī)實(shí)時(shí)的位置信息；從預(yù)先配置的編隊(duì)飛行參數(shù)中，獲取每個(gè)僚機(jī)相對 于長機(jī)的預(yù)設(shè)相對位置信息；然后根據(jù)長機(jī)的實(shí)際位置信息和僚機(jī)相對于長機(jī)的預(yù)設(shè)相對 位置信息，獲取到每個(gè)僚機(jī)的預(yù)設(shè)位置信息，即獲取到在該編隊(duì)飛行中，每個(gè)僚機(jī)應(yīng)處的位 置信息。 步驟102、根據(jù)僚機(jī)的預(yù)設(shè)位置信息、當(dāng)前速度和偏離門限值，生成僚機(jī)的安全飛 行區(qū)域；安全飛行區(qū)域以僚機(jī)的預(yù)設(shè)位置為中心。 根據(jù)每個(gè)僚機(jī)的飛行速度和整個(gè)編隊(duì)飛行的編排方式，預(yù)先設(shè)定每個(gè)僚機(jī)的偏離
門限值，該偏離門限值用于表示每個(gè)僚機(jī)可允許的偏離該僚機(jī)應(yīng)處的預(yù)設(shè)位置的尺度。 根據(jù)上述步驟101中獲取的任一僚機(jī)的預(yù)設(shè)位置信息、該僚機(jī)實(shí)際的當(dāng)前速度，
以及預(yù)設(shè)的該僚機(jī)的偏離門限值，生成該僚機(jī)的安全飛行區(qū)域。其中，該安全飛行區(qū)域可以
是以該僚機(jī)的預(yù)設(shè)位置為中心的一區(qū)域；該區(qū)域可以是圓形區(qū)域、方形區(qū)域或矩形區(qū)域等。
當(dāng)一僚機(jī)在自身的安全飛行區(qū)域內(nèi)飛行時(shí)，可以確定該僚機(jī)此時(shí)的飛行在編隊(duì)飛行中是安
全可靠的。 步驟103、根據(jù)僚機(jī)的實(shí)際位置與安全飛行區(qū)域的位置關(guān)系，發(fā)送調(diào)整僚機(jī)飛行狀 態(tài)的指令信息，以使僚機(jī)處于安全飛行區(qū)域內(nèi)。 在上述步驟102中獲取到每個(gè)僚機(jī)的安全飛行區(qū)域后，判斷每個(gè)僚機(jī)所處的實(shí)際
位置是否在其自身的安全飛行區(qū)域內(nèi)；當(dāng)一僚機(jī)所處的實(shí)際位置在其自身的安全飛行區(qū)域
內(nèi)時(shí)，發(fā)送維持該僚機(jī)飛行狀態(tài)的指令信息，以使該僚機(jī)繼續(xù)處于其自身的安全飛行區(qū)域
內(nèi)；當(dāng)一僚機(jī)所處的實(shí)際位置在其自身的安全飛行區(qū)域以外時(shí)，發(fā)送調(diào)整該僚機(jī)飛行狀態(tài)
的指令信息，以使該僚機(jī)調(diào)整自身的飛行，最終處于其自身的安全飛行區(qū)域內(nèi)。 本發(fā)明實(shí)施例的編隊(duì)飛行模式控制方法，根據(jù)僚機(jī)的預(yù)設(shè)位置信息、當(dāng)前速度和
偏離門限值，生成僚機(jī)的安全飛行區(qū)域，通過判斷僚機(jī)與其自身的安全飛行區(qū)域之間的位
置關(guān)系，調(diào)整僚機(jī)的飛行狀態(tài)，以使僚機(jī)處于其自身的安全飛行區(qū)域內(nèi)飛行，由此實(shí)現(xiàn)了可
靠性高和安全性高的編隊(duì)飛行。 圖2為本發(fā)明編隊(duì)飛行模式控制方法實(shí)施例二的流程圖，在本發(fā)明方法實(shí)施例一 的基礎(chǔ)上，如圖2所示，該方法包括 步驟201、根據(jù)編隊(duì)飛行模式，獲取僚機(jī)的參數(shù)信息；該參數(shù)信息包括僚機(jī)相對 于長機(jī)的預(yù)設(shè)相對位置信息和僚機(jī)的偏離門限值。 在進(jìn)行編隊(duì)飛行前，要預(yù)先為每一種編隊(duì)飛行模式配置一組編隊(duì)飛行參數(shù)。該編 隊(duì)飛行參數(shù)包括每個(gè)飛機(jī)的飛行軌跡、各個(gè)僚機(jī)相對于長機(jī)的預(yù)設(shè)相對位置信息、用于標(biāo) 識長機(jī)和僚機(jī)身份的地址編號、以及僚機(jī)的偏離門限值。 在編隊(duì)飛行模式確定后，先要確定各個(gè)飛機(jī)的身份，即要確定哪個(gè)飛機(jī)是長機(jī)，哪 些飛機(jī)是僚機(jī)，確定的過程為每個(gè)飛機(jī)都有自身的地址編號，編隊(duì)飛行參數(shù)中包括有長機(jī) 的地址編號和僚機(jī)的地址編號，通過從編隊(duì)飛行參數(shù)中查詢可以獲知各個(gè)飛機(jī)的身份。
在獲知各個(gè)飛機(jī)的身份后，根據(jù)編隊(duì)飛行模式對應(yīng)的編隊(duì)飛行參數(shù)，獲取僚機(jī)相對于長機(jī)的預(yù)設(shè)相對位置信息以及僚機(jī)的偏離門限值。例如預(yù)設(shè)長機(jī)的位置為(O，O，O)， 僚機(jī)A相對于長機(jī)的預(yù)設(shè)相對位置信息為N( a ， L， h)，僚機(jī)A的偏離門限值為T ;其中，a 為從長機(jī)的飛行方向到長機(jī)與僚機(jī)的連線順時(shí)針旋轉(zhuǎn)的角度，L為僚機(jī)與長機(jī)之間的距離， h為僚機(jī)相對于長機(jī)的垂直高度。在本實(shí)施例的后續(xù)步驟202到步驟204中，可以先不考 慮僚機(jī)的高度是否準(zhǔn)確，在不考慮僚機(jī)高度的前提下，預(yù)設(shè)長機(jī)的位置可以為(O，O)，僚機(jī) A相對于長機(jī)的預(yù)設(shè)相對位置信息可以為N( a ， L)。 步驟202、根據(jù)長機(jī)的位置信息和僚機(jī)相對于長機(jī)的預(yù)設(shè)相對位置信息，獲取僚機(jī) 的預(yù)設(shè)位置信息。 在編隊(duì)飛行過程中，可以根據(jù)ADS-B技術(shù)獲知長機(jī)實(shí)時(shí)的位置信息；然后根據(jù)長 機(jī)實(shí)時(shí)的位置信息和僚機(jī)相對于長機(jī)的預(yù)設(shè)相對位置信息，就可以計(jì)算出實(shí)時(shí)的僚機(jī)的預(yù) 設(shè)位置信息。例如當(dāng)長機(jī)的位置為(xO， y0)時(shí)，根據(jù)僚機(jī)A相對于長機(jī)的預(yù)設(shè)相對位置 信息N(a，L)，可以計(jì)算出僚機(jī)的預(yù)設(shè)位置為(xl，yl)。其中在不同的坐標(biāo)系下，(xO， yO) 和(xl，yl)的絕對值可能不同，例如在長機(jī)的顯示界面中，坐標(biāo)系的正上方始終是與長機(jī) 的飛行方向相一致，而在僚機(jī)的顯示界面中，坐標(biāo)系的正上方始終是與僚機(jī)的飛行方向相 一致，當(dāng)長機(jī)和僚機(jī)的飛行方向不相同時(shí)，在這兩個(gè)不同的坐標(biāo)系下，(xO， yO)和(xl， yl) 的絕對值是不同的，但是(xO， yO)和(xl， yl)的相對位置是唯一確定的。也就是說，在任 何一個(gè)坐標(biāo)系下，只要獲知長機(jī)的位置(x0，y0)、長機(jī)的飛行方向和僚機(jī)相對于長機(jī)的位置 N(a ，L)，就可以唯一確定僚機(jī)的預(yù)設(shè)位置(xl，yl)。 步驟203、根據(jù)僚機(jī)的預(yù)設(shè)位置信息、當(dāng)前速度和偏離門限值，生成僚機(jī)的安全飛 行區(qū)域。 該步驟具體可以為將僚機(jī)A的當(dāng)前速度v和偏離門限值T相乘得到安全飛行半 徑L，然后以僚機(jī)A的預(yù)設(shè)位置(xl，yl)為中心，生成僚機(jī)的安全飛行區(qū)域S;其中，該安全 飛行區(qū)域S可以是以(xl， yl)為中心，邊長為兩倍安全飛行半徑(即邊長為2L)的正方形 區(qū)域；該安全飛行區(qū)域S也可以是以(xl， yl)為中心，半徑為安全飛行半徑(即半徑為L) 的圓形區(qū)域。 當(dāng)該安全飛行區(qū)域S為正方形區(qū)域時(shí)，該正方形區(qū)域的一對平行邊與長機(jī)的飛行 方向平行，另一對平行邊與長機(jī)的飛行方向垂直。當(dāng)然，該安全飛行區(qū)域也可以是其他形 狀，并不限于正方形或圓形。 步驟204、判斷僚機(jī)的實(shí)際位置與安全飛行區(qū)域的位置關(guān)系；當(dāng)僚機(jī)的實(shí)際位置 處于安全飛行區(qū)域之內(nèi)時(shí)，發(fā)送維持僚機(jī)飛行狀態(tài)的指令信息；當(dāng)僚機(jī)的實(shí)際位置處于安 全飛行區(qū)域之外時(shí)，發(fā)送調(diào)整僚機(jī)飛行狀態(tài)的指令信息，以使僚機(jī)處于對應(yīng)的安全飛行區(qū) 域內(nèi)。 假設(shè)僚機(jī)A的實(shí)際位置為(x2，y2)，當(dāng)該安全飛行區(qū)域?yàn)閳A形區(qū)域，且該圓形的方 程為x2+y2 = lA判斷僚機(jī)的實(shí)際位置是否在安全飛行區(qū)域之內(nèi)的方法可以為將(x2， y2) 代入該圓形的方程，當(dāng)x22+y22《L2時(shí)，則表示僚機(jī)A處于該圓形區(qū)域之內(nèi)，當(dāng)x22+y22 > L2 時(shí)，則表示僚機(jī)A處于該圓形區(qū)域之外。 當(dāng)該安全飛行區(qū)域?yàn)檎叫螀^(qū)域時(shí)，判斷僚機(jī)的實(shí)際位置是否在安全飛行區(qū)域之 內(nèi)的方法可以如下所述。圖3A為本發(fā)明實(shí)施例中判斷僚機(jī)是否在安全飛行區(qū)域之內(nèi)的示 意圖，如圖3A所示，該正方形區(qū)域的四個(gè)頂點(diǎn)坐標(biāo)分別為(xll， yll)、 (xl2， y12)、 (xl3，y13)和(xl4，yl4)，根據(jù)這四個(gè)頂點(diǎn)坐標(biāo)，計(jì)算可以得到直線ll和13的斜率為kl，直線12
和14的斜率為k2，進(jìn)一步可以得到直線11到14的方程分別為 11 :y-kl(x-xll)-yll = 0 12 : y-k2 (x_x 12) -y 12 = 0 13 :y-kl (x-xl3) -yl3 = 0 14 :y-k2 (x-xl4) -y 14 = 0 將僚機(jī)A的實(shí)際位置(x2， y2)分別代入上述直線11到14的方程中，當(dāng)符合以下 條件時(shí)，表示僚機(jī)A處于該正方形區(qū)域之內(nèi)，否則，表示僚機(jī)A處于該正方形區(qū)域之外，該條 件為 y2-kl (x2-xl 1) _y 11 >0
y 2-k2 (x2-x 12) -y 12 >0
y2-kl (x2-xl3) -yl3《0
y2-k2 (x2_xl4) -yl4《0 當(dāng)該正方形區(qū)域的兩條平行邊與坐標(biāo)軸平行或垂直時(shí)，只需進(jìn)行簡單的坐標(biāo)比較 即可獲知僚機(jī)A是否處于該正方形區(qū)域內(nèi)，而無需使用上述判斷方法，上述判斷方法僅作 為應(yīng)用舉例，本發(fā)明實(shí)施例并不限制判斷僚機(jī)A是否處于安全飛行區(qū)域之內(nèi)的方法。
當(dāng)僚機(jī)的實(shí)際位置處于該僚機(jī)對應(yīng)的安全飛行區(qū)域之內(nèi)時(shí)，該僚機(jī)的飛行狀態(tài)是 準(zhǔn)確和安全的，此時(shí)發(fā)送維持僚機(jī)飛行狀態(tài)的指令信息；當(dāng)僚機(jī)的實(shí)際位置處于該僚機(jī)對 應(yīng)的安全飛行區(qū)域之外時(shí)，該僚機(jī)的飛行狀態(tài)是不準(zhǔn)確和不安全的，此時(shí)發(fā)送調(diào)整該僚機(jī) 飛行狀態(tài)的指令信息，以使該僚機(jī)及時(shí)調(diào)整自身的飛行，使該僚機(jī)處于與其對應(yīng)的安全飛 行區(qū)域內(nèi)。由此，使得各個(gè)僚機(jī)可以處于與其對應(yīng)的安全飛行區(qū)域內(nèi)，從而實(shí)現(xiàn)了可靠性高 和安全性高的編隊(duì)飛行。 上述步驟204中，根據(jù)判斷一僚機(jī)是否處于與其對應(yīng)的安全飛行區(qū)域內(nèi)來進(jìn)行調(diào) 整僚機(jī)。然而，當(dāng)一僚機(jī)處于其他僚機(jī)的安全飛行區(qū)域之內(nèi)時(shí)，該僚機(jī)的飛行狀態(tài)是非常 危險(xiǎn)的，為了能獲知這種危險(xiǎn)情況并及時(shí)發(fā)出警告和調(diào)整信息，本發(fā)明實(shí)施例中的步驟204 可以替換為步驟204'。 圖3B為本發(fā)明方法實(shí)施例二包含步驟204'的流程圖，如圖3B所示，步驟204'具 體可以為判斷任一僚機(jī)的安全飛行區(qū)域內(nèi)是否有飛機(jī)，當(dāng)該安全飛行區(qū)域之內(nèi)沒有飛機(jī) 時(shí)，則發(fā)送調(diào)整該安全飛行區(qū)域?qū)?yīng)的僚機(jī)飛行狀態(tài)的指令信息，以調(diào)整該僚機(jī)及時(shí)進(jìn)入 該安全飛行區(qū)域，使該僚機(jī)處于該安全飛行區(qū)域內(nèi)；當(dāng)該安全飛行區(qū)域之內(nèi)有飛機(jī)時(shí)，進(jìn)一 步判斷該飛機(jī)是否與該安全飛行區(qū)域相對應(yīng)，若是，則發(fā)送維持該飛機(jī)飛行狀態(tài)的指令信 息，若否，則發(fā)送調(diào)整該飛機(jī)飛行狀態(tài)的指令信息并發(fā)出警告，以調(diào)整該飛機(jī)及時(shí)飛出該安 全飛行區(qū)域，使該飛機(jī)處于該安全飛行區(qū)域之外。其中，判斷任一僚機(jī)的安全飛行區(qū)域內(nèi)是 否有飛機(jī)的方法具體可以為依次判斷每個(gè)飛機(jī)是否處于該安全飛行區(qū)域內(nèi)，具體的判斷 方法參見步驟204中的描述。 在上述步驟204或步驟204'結(jié)束后，再判斷僚機(jī)的高度是否與預(yù)設(shè)的該僚機(jī)相對 于長機(jī)的高度相符合。具體過程例如首先可以將空間劃分為多個(gè)高度層，每個(gè)高度層為 IOO英尺的垂直范圍，預(yù)設(shè)的僚機(jī)相對于長機(jī)的高度可以是預(yù)設(shè)的僚機(jī)所處的高度層與長 機(jī)所處的高度層之間的差值；其中，長機(jī)的實(shí)際高度為h0英尺，長機(jī)所處的高度層H就是以h0為中心的100英尺的垂直范圍，即長機(jī)所處的高度層H的高度范圍為h0±50英尺。當(dāng)預(yù)
設(shè)的僚機(jī)所處的高度層與長機(jī)所處的高度層之間的差值為1時(shí)，預(yù)設(shè)的僚機(jī)所處的高度層
HI的垂直范圍為h0+l*100±50英尺；當(dāng)預(yù)設(shè)的僚機(jī)所處的高度層與長機(jī)所處的高度層之
間的差值為-1時(shí)，預(yù)設(shè)的僚機(jī)所處的高度層H1的垂直范圍為hO-W100士50英尺。然后判
斷僚機(jī)所處的實(shí)際高度是否在預(yù)設(shè)的該僚機(jī)所處的高度層HI ;若該僚機(jī)位于該高度層HI
之內(nèi)，則維持該僚機(jī)的飛行高度并判斷為安全；若該僚機(jī)位于該高度層HI之外，則提醒或
警告該僚機(jī)，并調(diào)整該僚機(jī)的飛行高度，以使該僚機(jī)位于該高度層HI之內(nèi)。 本發(fā)明實(shí)施例的編隊(duì)飛行模式控制方法，根據(jù)僚機(jī)的預(yù)設(shè)位置信息、當(dāng)前速度和
偏離門限值，生成僚機(jī)的安全飛行區(qū)域，通過判斷僚機(jī)與其自身的安全飛行區(qū)域之間的位
置關(guān)系，調(diào)整僚機(jī)的飛行狀態(tài)，使得僚機(jī)處于其自身的安全飛行區(qū)域內(nèi)飛行，由此實(shí)現(xiàn)了可
靠性高和安全性高的編隊(duì)飛行。 本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解實(shí)現(xiàn)上述方法實(shí)施例的全部或部分步驟可以通過 程序指令相關(guān)的硬件來完成，前述的程序可以存儲(chǔ)于一計(jì)算機(jī)可讀取存儲(chǔ)介質(zhì)中，該程序 在執(zhí)行時(shí)，執(zhí)行包括上述方法實(shí)施例的步驟；而前述的存儲(chǔ)介質(zhì)包括ROM、 RAM、磁碟或者 光盤等各種可以存儲(chǔ)程序代碼的介質(zhì)。 圖4為本發(fā)明編隊(duì)飛行模式控制裝置實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)圖，如圖4所示，該裝置包 括信息獲取模塊41、區(qū)域生成模塊43和指令發(fā)送模塊45。 信息獲取模塊41用于根據(jù)長機(jī)的位置信息和僚機(jī)相對于長機(jī)的預(yù)設(shè)相對位置信
息，獲取僚機(jī)的預(yù)設(shè)位置信息。區(qū)域生成模塊43用于根據(jù)信息獲取模塊41獲取的僚機(jī)的
預(yù)設(shè)位置信息、當(dāng)前速度和偏離門限值，生成僚機(jī)的安全飛行區(qū)域；安全飛行區(qū)域以僚機(jī)的
預(yù)設(shè)位置為中心。指令發(fā)送模塊45用于根據(jù)僚機(jī)的實(shí)際位置與安全飛行區(qū)域的位置關(guān)系，
發(fā)送調(diào)整僚機(jī)飛行狀態(tài)的指令信息，以使僚機(jī)處于該僚機(jī)的安全飛行區(qū)域內(nèi)。 本實(shí)施例中各模塊的功能和工作流程參見本發(fā)明方法實(shí)施例中的描述，在此不再贅述。 本發(fā)明實(shí)施例的編隊(duì)飛行模式控制裝置，根據(jù)僚機(jī)的預(yù)設(shè)位置信息、當(dāng)前速度和 偏離門限值，生成僚機(jī)的安全飛行區(qū)域，通過判斷僚機(jī)與其自身的安全飛行區(qū)域之間的位 置關(guān)系，調(diào)整僚機(jī)的飛行狀態(tài)，使得僚機(jī)處于其自身的安全飛行區(qū)域內(nèi)飛行，由此實(shí)現(xiàn)了可 靠性高和安全性高的編隊(duì)飛行。 圖5為本發(fā)明編隊(duì)飛行模式控制裝置實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)圖，在本發(fā)明裝置實(shí)施例一 的基礎(chǔ)上，如圖5所示，該裝置還包括參數(shù)獲取模塊47和顯示處理模塊49 ;區(qū)域生成模塊 43具體可以包括半徑生成單元431和區(qū)域生成單元433 ;指令發(fā)送模塊45具體可以包括 第一發(fā)送單元451、第二發(fā)送單元453、第三發(fā)送單元455、第四發(fā)送單元457和第五發(fā)送單 元459。 半徑生成單元431用于將僚機(jī)的當(dāng)前速度和偏離門限值相乘得到安全飛行半徑。 區(qū)域生成單元433用于以僚機(jī)的預(yù)設(shè)位置為中心，生成一邊長為兩倍安全飛行半徑的正方 形區(qū)域，作為安全飛行區(qū)域；或者以僚機(jī)的預(yù)設(shè)位置為中心，生成一半徑為安全飛行半徑的 圓形區(qū)域，作為安全飛行區(qū)域。 第一發(fā)送單元451用于當(dāng)僚機(jī)的實(shí)際位置處于安全飛行區(qū)域之內(nèi)時(shí)，發(fā)送維持僚 機(jī)飛行狀態(tài)的指令信息。第二發(fā)送單元453用于當(dāng)僚機(jī)的實(shí)際位置處于安全飛行區(qū)域之外時(shí)，發(fā)送調(diào)整僚機(jī)飛行狀態(tài)的指令信息，以使僚機(jī)處于對應(yīng)的安全飛行區(qū)域內(nèi)。第三發(fā)送單
元455用于當(dāng)安全飛行區(qū)域之內(nèi)沒有飛機(jī)時(shí)，則發(fā)送調(diào)整該安全飛行區(qū)域?qū)?yīng)的僚機(jī)飛行
狀態(tài)的指令信息，以使僚機(jī)處于安全飛行區(qū)域內(nèi)。第四發(fā)送單元457用于當(dāng)安全飛行區(qū)域
之內(nèi)有飛機(jī)，且飛機(jī)與安全飛行區(qū)域相對應(yīng)時(shí)，發(fā)送維持飛機(jī)飛行狀態(tài)的指令信息。第五發(fā)
送單元459用于當(dāng)安全飛行區(qū)域之內(nèi)有飛機(jī)，且飛機(jī)與安全飛行區(qū)域不相對應(yīng)時(shí)，發(fā)送調(diào)
整飛機(jī)飛行狀態(tài)的指令信息并發(fā)出警告，以使飛機(jī)處于安全飛行區(qū)域之外。 參數(shù)獲取模塊47用于根據(jù)編隊(duì)飛行模式，獲取僚機(jī)的參數(shù)信息；該參數(shù)信息包
括僚機(jī)相對于長機(jī)的預(yù)設(shè)相對位置信息和僚機(jī)的偏離門限值。 顯示處理模塊49用于根據(jù)信息獲取模塊41、區(qū)域生成模塊43和指令發(fā)送模塊45的處理結(jié)果繪制相應(yīng)的圖形信息，并將圖形信息顯示在顯示屏幕上。具體的，顯示處理模塊49根據(jù)區(qū)域生成模塊43的處理結(jié)果，繪制各個(gè)僚機(jī)的安全飛行區(qū)域；并根據(jù)指令發(fā)送模塊45的判斷結(jié)果，繪制相應(yīng)的圖形或文字信息以提醒僚機(jī)維持或調(diào)整其自身的飛行狀態(tài)；最后將繪制的圖形或文字信息交由系統(tǒng)綜合后輸出值顯示屏幕，為飛行員提供實(shí)時(shí)的編隊(duì)飛行位置狀態(tài)信息，使得飛行員可按照顯示的安全飛行區(qū)域與本機(jī)的相對偏移，以及輸出的提醒或調(diào)整信息，獲取當(dāng)前本機(jī)所處狀態(tài)，操作本機(jī)進(jìn)入編隊(duì)內(nèi)的相應(yīng)位置，該相應(yīng)位置即為本機(jī)的安全飛行區(qū)域。 本實(shí)施例中各模塊和各單元的功能和工作流程參見本發(fā)明方法實(shí)施例中的描述，在此不再贅述。 本發(fā)明實(shí)施例的編隊(duì)飛行模式控制裝置，根據(jù)僚機(jī)的預(yù)設(shè)位置信息、當(dāng)前速度和偏離門限值，生成僚機(jī)的安全飛行區(qū)域，通過判斷僚機(jī)與其自身的安全飛行區(qū)域之間的位置關(guān)系，調(diào)整僚機(jī)的飛行狀態(tài)，使得僚機(jī)處于其自身的安全飛行區(qū)域內(nèi)飛行，由此實(shí)現(xiàn)了可靠性高和安全性高的編隊(duì)飛行。 本發(fā)明實(shí)施例還提供一種用于編隊(duì)飛行的飛機(jī)，該飛機(jī)包括本發(fā)明實(shí)施例提供的任一編隊(duì)飛行模式控制裝置。該飛機(jī)(以下簡稱為本機(jī))可以是編隊(duì)飛行中的長機(jī)，也可以是編隊(duì)飛行中的僚機(jī)。 當(dāng)本機(jī)為長機(jī)時(shí)，本機(jī)獲取本次編隊(duì)飛行模式所有的編隊(duì)飛行參數(shù)，即本機(jī)獲取每個(gè)飛機(jī)的飛行軌跡、每個(gè)僚機(jī)相對于長機(jī)的預(yù)設(shè)相對位置信息以及每個(gè)僚機(jī)的偏離門限值；然后本機(jī)通過編隊(duì)飛行模式控制裝置，對每個(gè)僚機(jī)的飛行狀態(tài)進(jìn)行控制和調(diào)節(jié)。在長機(jī)的顯示屏幕上，可以顯示所有僚機(jī)的安全飛行區(qū)域和飛行狀態(tài)。 當(dāng)本機(jī)為僚機(jī)時(shí)，本機(jī)可以只獲取本次編隊(duì)飛行模式中與本機(jī)有關(guān)的參數(shù)，即本機(jī)可以只獲取本機(jī)的飛行軌跡、本機(jī)相對于長機(jī)的預(yù)設(shè)相對位置信息以及本機(jī)的偏離門限值；然后本機(jī)通過編隊(duì)飛行模式控制裝置，只對本機(jī)的飛行狀態(tài)進(jìn)行控制和調(diào)節(jié)。在僚機(jī)的顯示屏幕上，可以只顯示本機(jī)的安全飛行區(qū)域和飛行狀態(tài)。當(dāng)然，作為僚機(jī)，在對自身的飛行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控和調(diào)節(jié)的同時(shí)，還要接受長機(jī)的控制和調(diào)節(jié)。 本機(jī)通過編隊(duì)飛行模式控制裝置對編隊(duì)飛行進(jìn)行控制和調(diào)節(jié)的具體方法和流程參見本發(fā)明上述各實(shí)施例中的具體描述，在此不再贅述。 本發(fā)明實(shí)施例提供的用于編隊(duì)飛行的飛機(jī)，其中的編隊(duì)飛行模式控制裝置根據(jù)僚機(jī)的預(yù)設(shè)位置信息、當(dāng)前速度和偏離門限值，生成僚機(jī)的安全飛行區(qū)域，通過判斷僚機(jī)與其自身的安全飛行區(qū)域之間的位置關(guān)系，調(diào)整僚機(jī)的飛行狀態(tài)，使得僚機(jī)處于其自身的安全飛行區(qū)域內(nèi)飛行，由此實(shí)現(xiàn)了可靠性高和安全性高的編隊(duì)飛行。 最后應(yīng)說明的是以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解其依然可以對前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。
權(quán)利要求
一種編隊(duì)飛行模式控制方法，其特征在于，包括根據(jù)長機(jī)的位置信息和僚機(jī)相對于所述長機(jī)的預(yù)設(shè)相對位置信息，獲取所述僚機(jī)的預(yù)設(shè)位置信息；根據(jù)所述僚機(jī)的預(yù)設(shè)位置信息、當(dāng)前速度和偏離門限值，生成所述僚機(jī)的安全飛行區(qū)域；所述安全飛行區(qū)域以所述僚機(jī)的預(yù)設(shè)位置為中心；根據(jù)所述僚機(jī)的實(shí)際位置與所述安全飛行區(qū)域的位置關(guān)系，發(fā)送調(diào)整所述僚機(jī)飛行狀態(tài)的指令信息，以使所述僚機(jī)處于所述安全飛行區(qū)域內(nèi)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的編隊(duì)飛行模式控制方法，其特征在于，所述根據(jù)所述僚機(jī)的 實(shí)際位置與所述安全飛行區(qū)域的位置關(guān)系，發(fā)送調(diào)整所述僚機(jī)的飛行狀態(tài)的指令信息，以 使所述僚機(jī)處于所述安全飛行區(qū)域內(nèi)具體包括當(dāng)所述僚機(jī)的實(shí)際位置處于所述安全飛行區(qū)域之內(nèi)時(shí)，發(fā)送維持所述僚機(jī)飛行狀態(tài)的 指令信息；當(dāng)所述僚機(jī)的實(shí)際位置處于所述安全飛行區(qū)域之外時(shí)，發(fā)送調(diào)整所述僚機(jī)飛行 狀態(tài)的指令信息，以使所述僚機(jī)處于對應(yīng)的所述安全飛行區(qū)域內(nèi)；或者當(dāng)所述安全飛行區(qū)域之內(nèi)沒有飛機(jī)時(shí)，則發(fā)送調(diào)整所述安全飛行區(qū)域?qū)?yīng)的僚機(jī)飛行 狀態(tài)的指令信息，以使所述僚機(jī)處于所述安全飛行區(qū)域內(nèi)；當(dāng)所述安全飛行區(qū)域之內(nèi)有飛 機(jī)時(shí)，判斷所述飛機(jī)是否與所述安全飛行區(qū)域相對應(yīng)，若是，則發(fā)送維持所述飛機(jī)飛行狀態(tài) 的指令信息，若否，則發(fā)送調(diào)整所述飛機(jī)飛行狀態(tài)的指令信息并發(fā)出警告，以使所述飛機(jī)處 于所述安全飛行區(qū)域之外。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的編隊(duì)飛行模式控制方法，其特征在于，所述根據(jù)長機(jī)的位 置信息和僚機(jī)相對于所述長機(jī)的預(yù)設(shè)相對位置信息，獲取所述僚機(jī)的預(yù)設(shè)位置信息之前還 包括根據(jù)所述編隊(duì)飛行模式，獲取所述僚機(jī)的參數(shù)信息；所述參數(shù)信息包括所述僚機(jī)相對于所述長機(jī)的預(yù)設(shè)相對位置信息和所述僚機(jī)的偏離 門限值。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的編隊(duì)飛行模式控制方法，其特征在于，所述根據(jù)所述僚機(jī) 的預(yù)設(shè)位置信息、當(dāng)前速度和偏離門限值，生成所述僚機(jī)的安全飛行區(qū)域具體包括將所述僚機(jī)的當(dāng)前速度和偏離門限值相乘得到安全飛行半徑；以所述僚機(jī)的預(yù)設(shè)位置為中心，生成一邊長為兩倍安全飛行半徑的正方形區(qū)域，作為 所述安全飛行區(qū)域；或者以所述僚機(jī)的預(yù)設(shè)位置為中心，生成一半徑為安全飛行半徑的圓 形區(qū)域，作為所述安全飛行區(qū)域。
5. —種編隊(duì)飛行模式控制裝置，其特征在于，包括信息獲取模塊，用于根據(jù)長機(jī)的位置信息和僚機(jī)相對于所述長機(jī)的預(yù)設(shè)相對位置信 息，獲取所述僚機(jī)的預(yù)設(shè)位置信息；區(qū)域生成模塊，用于根據(jù)所述僚機(jī)的預(yù)設(shè)位置信息、當(dāng)前速度和偏離門限值，生成所述 僚機(jī)的安全飛行區(qū)域；所述安全飛行區(qū)域以所述僚機(jī)的預(yù)設(shè)位置為中心；指令發(fā)送模塊，用于根據(jù)所述僚機(jī)的實(shí)際位置與所述安全飛行區(qū)域的位置關(guān)系，發(fā)送 調(diào)整所述僚機(jī)飛行狀態(tài)的指令信息，以使所述僚機(jī)處于所述安全飛行區(qū)域內(nèi)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的編隊(duì)飛行模式控制裝置，其特征在于，所述指令發(fā)送模塊包括第一發(fā)送單元，用于當(dāng)所述僚機(jī)的實(shí)際位置處于所述安全飛行區(qū)域之內(nèi)時(shí)，發(fā)送維持 所述僚機(jī)飛行狀態(tài)的指令信息；第二發(fā)送單元，用于當(dāng)所述僚機(jī)的實(shí)際位置處于所述安全飛行區(qū)域之外時(shí)，發(fā)送調(diào)整 所述僚機(jī)飛行狀態(tài)的指令信息，以使所述僚機(jī)處于對應(yīng)的所述安全飛行區(qū)域內(nèi)；第三發(fā)送單元，用于當(dāng)所述安全飛行區(qū)域之內(nèi)沒有飛機(jī)時(shí)，則發(fā)送調(diào)整所述安全飛行 區(qū)域?qū)?yīng)的僚機(jī)飛行狀態(tài)的指令信息，以使所述僚機(jī)處于所述安全飛行區(qū)域內(nèi)；第四發(fā)送單元，用于當(dāng)所述安全飛行區(qū)域之內(nèi)有飛機(jī)，且所述飛機(jī)與所述安全飛行區(qū) 域相對應(yīng)時(shí)，發(fā)送維持所述飛機(jī)飛行狀態(tài)的指令信息；第五發(fā)送單元，用于當(dāng)所述安全飛行區(qū)域之內(nèi)有飛機(jī)，且所述飛機(jī)與所述安全飛行區(qū) 域不相對應(yīng)時(shí)，發(fā)送調(diào)整所述飛機(jī)飛行狀態(tài)的指令信息并發(fā)出警告，以使所述飛機(jī)處于所 述安全飛行區(qū)域之外。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的編隊(duì)飛行模式控制裝置，其特征在于，還包括 參數(shù)獲取模塊，用于根據(jù)所述編隊(duì)飛行模式，獲取所述僚機(jī)的參數(shù)信息； 所述參數(shù)信息包括所述僚機(jī)相對于所述長機(jī)的預(yù)設(shè)相對位置信息和所述僚機(jī)的偏離門限值。
8. 根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的編隊(duì)飛行模式控制裝置，其特征在于，所述區(qū)域生成模塊 包括半徑生成單元，用于將所述僚機(jī)的當(dāng)前速度和偏離門限值相乘得到安全飛行半徑； 區(qū)域生成單元，用于以所述僚機(jī)的預(yù)設(shè)位置為中心，生成一邊長為兩倍安全飛行半徑的正方形區(qū)域，作為所述安全飛行區(qū)域；或者以所述僚機(jī)的預(yù)設(shè)位置為中心，生成一半徑為安全飛行半徑的圓形區(qū)域，作為所述安全飛行區(qū)域。
9. 根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的編隊(duì)飛行模式控制裝置，其特征在于，還包括顯示處理 模塊，用于根據(jù)所述信息獲取模塊、區(qū)域生成模塊和指令發(fā)送模塊的處理結(jié)果繪制相應(yīng)的 圖形信息，并將所述圖形信息顯示在顯示屏幕上。
10. —種用于編隊(duì)飛行的飛機(jī)，其特征在于，包括如權(quán)利要求5-9任一所述的編隊(duì)飛行 模式控制裝置。
全文摘要
本發(fā)明提供一種編隊(duì)飛行模式控制方法及裝置，該方法包括根據(jù)長機(jī)的位置信息和僚機(jī)相對于長機(jī)的預(yù)設(shè)相對位置信息，獲取僚機(jī)的預(yù)設(shè)位置信息；根據(jù)僚機(jī)的預(yù)設(shè)位置信息、當(dāng)前速度和偏離門限值，生成僚機(jī)的安全飛行區(qū)域；安全飛行區(qū)域以僚機(jī)的預(yù)設(shè)位置為中心；根據(jù)僚機(jī)的實(shí)際位置與安全飛行區(qū)域的位置關(guān)系，發(fā)送調(diào)整僚機(jī)飛行狀態(tài)的指令信息，以使僚機(jī)處于安全飛行區(qū)域內(nèi)。本發(fā)明根據(jù)僚機(jī)的預(yù)設(shè)位置信息、當(dāng)前速度和偏離門限值，生成僚機(jī)的安全飛行區(qū)域，通過判斷僚機(jī)與其自身的安全飛行區(qū)域之間的位置關(guān)系，調(diào)整僚機(jī)的飛行狀態(tài)，使得僚機(jī)處于其自身的安全飛行區(qū)域內(nèi)飛行，由此實(shí)現(xiàn)了可靠性高和安全性高的編隊(duì)飛行。
文檔編號G08G5/00GK101710452SQ200910253960
公開日2010年5月19日 申請日期2009年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月9日
發(fā)明者肖玉 申請人:四川九洲電器集團(tuán)有限責(zé)任公司