試論儀表飛行程序設(shè)計障礙物自動篩選方法

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為航行器建立儀表飛行程序，設(shè)計基礎(chǔ)數(shù)據(jù)參數(shù)化模型，基于ICAO規(guī)定建立保護區(qū)，并適當(dāng)放大保護區(qū)散點邊界。在實際操作過程中，應(yīng)該追求利用障礙物篩選程序化、自動化內(nèi)容有效降低障礙物篩選工作量以及難度。

1 關(guān)于航空器的儀表飛行程序

儀表飛行程序設(shè)計基礎(chǔ)數(shù)據(jù)參數(shù)化，能夠針對障礙物設(shè)置專業(yè)化的超障余度指標(biāo)，動態(tài)預(yù)判、監(jiān)管航空器的機動飛行狀態(tài)。在分析超障余度過程中要對已經(jīng)存在的障礙物進行科學(xué)篩選[1]。

在程序設(shè)計方法應(yīng)用過程中，需要分析障礙物的篩選尺寸大小，保證人工判斷到位，在已有的程序設(shè)計過程中，需要為航空器建立進近保護區(qū)域、進離場保護區(qū)域以及等待保護區(qū)域，參考ICAO相關(guān)規(guī)定分析上述三大區(qū)域的繪制方法，思考影響保護區(qū)域的諸多因素內(nèi)容，降低障礙物篩選工作難度。再者，針對航空器的飛行程序設(shè)計方案并不單一，它應(yīng)該基于障礙物的不確定性擴大篩選范圍、極大篩選工作量、結(jié)合飛行程序設(shè)計對超障余度內(nèi)容進行處理，確保自動篩選障礙物操作到位。在文中所提出的是基于障礙物的坐標(biāo)數(shù)字化、智能化內(nèi)容，它希望基于保護區(qū)范圍參數(shù)化指標(biāo)，利用Graham掃描法對最小凸包算法與障礙物進行自動篩選和自動剔除，確保保護區(qū)障礙物大幅度減少，提高程序設(shè)計效率，滿足障礙物篩選工作要求，如此也能在一定程度上降低程序計算出錯概率[2]。

綜上所述，眾多結(jié)果表明如果針對障礙物自動篩選方法可最大程度減小儀表飛行程序除障工作量，規(guī)避障礙物篩選過程中所出現(xiàn)的各種紕漏問題。同時，也能基于程序方案改動層面上優(yōu)化研發(fā)優(yōu)勢，凸顯研發(fā)技術(shù)優(yōu)勢[3]。

2 航空器的儀表飛行程序基本設(shè)計思路

在針對航空器的儀表飛行程序基本設(shè)計方面應(yīng)該參考區(qū)域邊界離散處理方法機制，結(jié)合ICAO規(guī)定對保護區(qū)域內(nèi)繪制辦法進行分析與處理。如此可考慮將保護區(qū)邊界線總結(jié)歸納為三大類，它們分別為線段、圓弧以及風(fēng)螺旋樣條曲線。要基于邊界線與線段集合對保護區(qū)域邊界范圍進行確定，然后實施多邊形描述，獲取多邊形內(nèi)容，再計算其中的平面散點內(nèi)容，均以最小散點凸包形式展現(xiàn)出來。這里假設(shè)所設(shè)計邊界線是具有曲邊、圓弧以及樣條曲線的，它就需要基于多種多邊形精確求解其算法，最終求解近似值；如果將圓弧離散結(jié)合散點進行分析，保證離散方法獲取圓弧外接正多邊形頂點，同時將頂點全部納入到平面三點集中點中，結(jié)合外接正多邊形的范圍對內(nèi)切圓指標(biāo)進行分析，有效優(yōu)化離散方法基礎(chǔ)中的保護區(qū)域大小，基本滿足障礙物評估相關(guān)要求內(nèi)容。總結(jié)來講，它的總體設(shè)計思路就應(yīng)該如下[4]：

首先對航空器跑道、導(dǎo)航臺、障礙物方位進行全方位數(shù)據(jù)處理。然后提出飛行程序設(shè)計方案，設(shè)置分形程序保護區(qū)，對保護區(qū)邊界離散問題進行分析，計算其中線段、圓弧以及風(fēng)螺旋尺寸。然后對障礙物坐標(biāo)進行分析，明確保護區(qū)域凸包多邊形相關(guān)內(nèi)容，優(yōu)化保護區(qū)離散點，對線段端點圓弧外切多邊形中的頂點樣條曲線控制點進行分析，看其中所有的點是否都存在于多邊形之中，此時就可以實現(xiàn)自動篩選障礙物，為航行器自動清障，保證儀表飛行程序順利執(zhí)行。在該過程中，如果出現(xiàn)了樣條曲線大量存在于邊界線包情況，就需要對樣條曲線離散散點進行綜合分析。具體來說就要分析離散方法，獲取樣條曲線控制點，將所有控制點全部納入到平面散點中，結(jié)合樣條曲線保凸性了解其控制點最小凸包，對比它與樣條曲線覆蓋范圍，適當(dāng)增加保護區(qū)域面積，滿足航空器儀表飛行程序?qū)嵺`應(yīng)用要求。具體到曲邊近似處理分析過程，其所有精度都是由認(rèn)為進行控制的，要適當(dāng)增加圓弧外接正多邊形邊數(shù)數(shù)量，最大限度增加線條曲線控制點個數(shù)滿足相關(guān)規(guī)范要求，同時適當(dāng)調(diào)整保護區(qū)域面積（根據(jù)實際除障情況）。

在上述處理過程中，要為航空器儀表飛行程序建立保護區(qū)邊界，可將其保護區(qū)域轉(zhuǎn)化為一個相對封閉的平面多邊形，對障礙物自動篩選、自動判斷過程進行調(diào)整，建立一個封閉的平面多邊形，優(yōu)化提出成熟算法[5]。

3 航空器的儀表飛行程序基本設(shè)計案例簡析

某航空器在儀表飛行程序設(shè)計過程中需要處理眾多障礙物[6]。

航空器儀表飛行程序中障礙物頗多，需要利用編制程序?qū)ζ湔系K內(nèi)容進行批量判斷分析，最大限度降低障礙物的整體篩選難度。圖1中所展示的是機場跑道中的VOR/DME進近復(fù)飛保護區(qū)。可參考結(jié)合ICAO保護區(qū)域繪制規(guī)范曲邊邊界，明確邊界特點，對保護區(qū)邊界儀表飛行程序障礙物自動篩選、排除過程進行保守考慮，彰顯曲邊邊界保凸基本特性[7]。

4 結(jié)束語

綜上所述，針對航空器的儀表飛行程序設(shè)計必須基于障礙自動篩選、排除等等流程展開，充分結(jié)合曲邊邊界的保凸基本特征，為曲邊邊界離散建立散點邊界，最終實現(xiàn)對障礙物篩選問題的優(yōu)化。在該過程中，也要提出多邊形內(nèi)判斷點數(shù)學(xué)分析策略，如此可更容易實現(xiàn)對障礙物的篩選程序自動化、智能化升級，最大限度降低障礙物的篩選難度與工作量，提高航空器的儀表飛行程序運行質(zhì)量。