轉彎離場程序中風螺旋的自動繪制

轉彎離場程序中風螺旋的自動繪制

在繪制轉彎離場需要繪制風螺旋，通過手工繪制一般采用邊界圓的畫法，然而采用邊界圓的畫法會使保護區變大，導致保護區邊界上的障礙物評估時出現偏差，甚至可能因為風螺旋與邊界圓保護區的不同，從而使運行的標準提高。根據國際民航組織的DOC8168關于風螺旋的畫法的規定。通過基于VBA的CAD二次開發實現風螺旋精確的繪制。

當包含一個大于15°轉彎的離場稱為轉彎離場。在設計轉彎離場時，涉及到水平保護區，必須通過手工完成風螺旋的繪制，從而大大增加了飛行程序的周期，同時也降低了保護區的精度問題。由于水平保護區的精度問題，在進行障礙物評估時，在保護區邊上的障礙物，往往要評估，甚至有時候成為控制障礙物。所以作圖時，精度非常重要。本文通過VBACAD的二次開發來實現自動繪制。

圖1

圖2

風螺旋原理和精確畫法實現

A 風螺旋的形成原理

飛機在轉彎時，理想情況下沒有風的的影響，形成了一個圓形的的靜風軌跡。實際情況下，在高空中會受到風的影響，從而和理論的靜風軌跡有偏差，高空中的風向不固定，在實際情況下處理時以靜風軌跡為圓心，風偏轉量為半徑畫圓，出現螺旋的保護區。如圖1。

B 風螺旋精確畫法實現

如圖2，b點是在無風的理想條件下飛機的位置，從開始轉彎到b點飛機轉過了θ，此時以風偏轉量Eθ畫圓。風偏轉量Eθ= W*θ/R ，W為全向風速，θ為轉過的角度，R轉彎率。

風螺旋的切線，及圖2 中b2點根據國際民航組織DOC8168中規定，bb1與bb2的夾角為W/V的正玄值。a=arcsin（W/V），W為風速，V為飛機此時的真空速。

根據以上的原理以及VBA 點偏轉的命令polarpoint實現點的偏轉，在選擇轉彎中心后，通過偏轉命令得到b點的坐標。

得到b點坐標命令：ptcen1=thisdrawing.utility. polarpoint（pt，pi-i，radius），ptcen1為b點的坐標，pt為選擇的轉彎中心點，radius為轉彎半徑，i為角度及為圖2中θ。

同理，等到b2點的坐標，命令如下：

ptcen2=thisdrawing.utility.polarpoint（pt，pi-（ia2）i，radius1），ptcen2為b2點的坐標，a2為arcsin（W/ V），radius為風偏量，既Eθ。。然后用循環語句和數組儲存b2點的坐標，以及選取較小的步長，調用多段線的命令完成風螺旋的繪制。

實現的效果如圖3。

C：風螺旋的精度分析

DOC816中規定風螺旋必須包含飛機在風的影響下出現的任何可能的位置，本文通過VBA CAD的二次開發，并且嚴格根據8168關于風螺旋的規定，嚴格確定風螺旋與風影響圓的相切，可以通過循環時步長大小可以實現精度的提高，一般取0.01*pi完全滿足要求。

圖3

結束語

本文通過VBACAD 的二次開發和8168中風螺旋規定，提供了一種通過計算機自動繪制的思路，分析了在實際程序設計過程中，由于風螺旋的畫法問題帶來的影響。

附錄

實現的關鍵代碼

10.3969/j.issn.1001- 8972.2016.21.025