| 主权项 |
1.一种飞行器在等高航路点间的定高度大圆飞行实现方法，其特征在于步骤如下： 步骤1将经纬高坐标转换到″R<sub>g2</sub>″坐标系： 首先利用下述公式将给出的预置航路点的经纬高坐标转换到″R<sub>d</sub>″坐标系： X＝(Re+H<sub>0</sub>)cosφ<sub>0</sub>cosλ<sub>0</sub>Y＝(Re+H<sub>0</sub>)cosφ<sub>0</sub>sinλ<sub>0</sub>Z＝(Re+H<sub>0</sub>)sinφ<sub>0</sub>其中Re＝6378137m，λ<sub>0</sub>，<img file="FSB00001081613800011.GIF" wi="45" he="43" />分别表示给定点的经度、纬度，单位为弧度；H<sub>0</sub>为给定点的高度；X，Y，Z分别表示给定点在″R<sub>d</sub>″坐标系下对应的三坐标；所述″R<sub>d</sub>″坐标系为地心系，定义为：坐标原点为地心，X轴在赤道平面内并指向首子午线方向，Z轴指向北极，Y轴通过右手法则确定； 再转换到″R<sub>g2</sub>″坐标系：<img file="FSB00001081613800012.GIF" wi="672" he="80" />(X′Y′Z′)<sup>T</sup>为给定点在″R<sub>g2</sub>″坐标系下对应的坐标；其中：从″R<sub>d</sub>″坐标系到″R<sub>g2</sub>″坐标系的旋转矩阵 <img file="FSB00001081613800013.GIF" wi="1011" he="294" />其中λ<sub>1</sub>和<img file="FSB00001081613800014.GIF" wi="39" he="42" />为两个预置等高航路点之一的经度和纬度；所述″R<sub>g2</sub>″坐标系坐标定义为：原点为地心，X轴指向其正北方向，Y轴指向天，Z轴指向其正东方向； 步骤2计算飞行器初始速度：令<img file="FSB00001081613800015.GIF" wi="66" he="79" />为飞行器在″R<sub>g2</sub>″坐标系下的实时速度矢量，以<img file="FSB00001081613800016.GIF" wi="70" he="80" />和<img file="FSB00001081613800017.GIF" wi="63" he="98" />表示两个预置航路点在″R<sub>g2</sub>″坐标系下的坐标，通过<img file="FSB00001081613800018.GIF" wi="269" he="80" />对<img file="FSB00001081613800019.GIF" wi="62" he="72" />初始化，其中<img file="FSB000010816138000110.GIF" wi="62" he="74" />为<img file="FSB000010816138000111.GIF" wi="329" he="78" />对应的单位向量，″.″为点乘符号，″×″为叉乘符号，V<sub>n</sub>的含义是：对<img file="FSB000010816138000112.GIF" wi="69" he="64" />进行初始化时要求其模等于V<sub>n</sub>；步骤3判断飞行器当前是否需要终止飞行：以<img file="FSB00001081613800021.GIF" wi="71" he="69" />表示″R<sub>g2</sub>″坐标系下从地心指向飞行器当前位置的向量，当飞行器距第二个预置航路点即目标点的距离小于飞行器在一个步长的最大飞行距离时，<img file="FSB00001081613800022.GIF" wi="385" he="109" />则飞行器终止飞行；否则，执行下一步骤；步骤4计算飞行器实现定高度大圆飞行的实时过载：根据飞行器实际飞行航线与理想大圆航线之间的实时偏差来计算在″R<sub>g2</sub>″坐标系下飞行器沿大圆定高飞行的实时过载<img file="FSB00001081613800023.GIF" wi="711" he="91" />其中<img file="FSB00001081613800024.GIF" wi="67" he="79" />为<img file="FSB00001081613800025.GIF" wi="67" he="71" />对应的单位向量，ε<sub>n</sub>为向心加速度所对应的过载的大小，n<sub>H</sub>为高度方向偏差调节系数，n<sub>B</sub>为大圆法向偏差调节系数，<img file="FSB00001081613800026.GIF" wi="74" he="82" />表示在″R<sub>g2</sub>″坐标系下预定大圆飞行平面的法向量；所述<img file="FSB00001081613800027.GIF" wi="516" he="64" />所述<img file="FSB00001081613800028.GIF" wi="488" he="73" />所述<img file="FSB00001081613800029.GIF" wi="393" he="73" />其中K<sub>1</sub>、K<sub>2</sub>分别取0.025和0.07，g为重力加速度，取9.8；ΔH和<img file="FSB000010816138000210.GIF" wi="76" he="52" />分别为飞行器的当前海拔高度上的偏差和高度变化率；ΔB和<img file="FSB000010816138000211.GIF" wi="67" he="50" />分别为大圆法向偏差和法向偏差的变化率；所述ΔH＝H<sub>t</sub>-H<sub>n</sub>，其中H<sub>t</sub>为飞行器的当前海拔高度，<img file="FSB000010816138000212.GIF" wi="320" he="86" />所述<img file="FSB000010816138000213.GIF" wi="430" he="87" />所述<img file="FSB000010816138000214.GIF" wi="303" he="88" />所述<img file="FSB000010816138000215.GIF" wi="417" he="89" />步骤5：计算飞行器在″R<sub>g2</sub>″坐标系下的实时速度<img file="FSB000010816138000216.GIF" wi="276" he="71" />和实时矢径<img file="FSB000010816138000217.GIF" wi="310" he="85" />其中<img file="FSB000010816138000218.GIF" wi="56" he="67" />为<img file="FSB000010816138000219.GIF" wi="453" he="79" />对应的单位向量；步骤6计算飞行器在″R<sub>g</sub>″坐标系下的实时坐标：令飞行器在″R<sub>g</sub>″坐标系下的实时 坐标为<img file="FSB00001081613800031.GIF" wi="90" he="71" />则<img file="FSB00001081613800032.GIF" wi="524" he="73" />步骤7计算飞行器在″Rc″坐标系下的实时坐标：令飞行器在″Rc″坐标系下的实时坐标为<img file="FSB00001081613800033.GIF" wi="77" he="65" />″R<sub>g</sub>″和″Rc″的坐标原点在″R<sub>g2</sub>″坐标系下对应的坐标分别为<img file="FSB00001081613800034.GIF" wi="62" he="69" />和<img file="FSB00001081613800035.GIF" wi="95" he="64" />″R<sub>d</sub>″坐标系到″Rc″坐标系的转换矩阵为<img file="FSB00001081613800036.GIF" wi="83" he="62" />则<img file="FSB00001081613800037.GIF" wi="564" he="95" />其中，<img file="FSB00001081613800038.GIF" wi="58" he="62" />表示从″R<sub>g</sub>″坐标系到″Rc″坐标系的转换矩阵且<img file="FSB00001081613800039.GIF" wi="387" he="64" /><img file="FSB000010816138000310.GIF" wi="58" he="62" />的计算方法为<img file="FSB000010816138000311.GIF" wi="849" he="242" />式中λ′和<img file="FSB000010816138000312.GIF" wi="44" he="54" />分别为″Rc″坐标系原点的经度和纬度；所述″Rc″为战区坐标系，定义为由给定的、位于地面上的坐标原点确定的北天东坐标系； 所述″R<sub>g</sub>″为当地北天东坐标系，定义为坐标原点为位于地面上的选定点，X轴指向其正北方向，Y轴指向天，Z轴指向其正东方向； 所述<img file="FSB000010816138000313.GIF" wi="62" he="60" />和<img file="FSB000010816138000314.GIF" wi="63" he="65" />根据经纬高坐标到″R<sub>g2</sub>″坐标系的转换步骤得到；返回步骤3。 |
