(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111655805.6 (22)申请日 2021.12.3 0 (71)申请人 南京英科信釜航空技 术研究院有限 公司 地址 210000 江苏省南京市江宁区银城I NC 中心2号楼16楼 (72)发明人 徐舒青　 (74)专利代理 机构 南京中擎科智知识产权代理 事务所(普通 合伙) 32549 代理人 黄智明 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) G06F 119/02(2020.01) (54)发明名称 基于飞行模拟机的TAWS包线仿真可行性分 析方法 (57)摘要 本发明公开了基于飞行模拟机的TAWS包线 仿真可行性分析方法， 涉及飞行模拟的技术领 域， 旨在解决针对在飞行模拟 机上测试并仿真触 及倾斜角过大包线引发报警的问题。 其技术方案 要点是构建包线公式， 选取若干个极限点或拐 点， 利用包线公式评估是否会发出警告， 根据 TWAS可知， 当无线电高度低于包线或者飞行倾斜 角大于包线时， 会发出警告； 获得发出警告的条 件。 本发明达到了分析在飞行模拟器上特定状态 下， 飞行器可以做到符合ATM包线的飞行姿态， 最 后结合实际情况分析是否可行， 对飞行培训起到 了指导性作用。 权利要求书1页 说明书4页 附图3页 CN 114398772 A 2022.04.26 CN 114398772 A 1.一种基于飞行模拟机的TAWS包线仿真可 行性分析 方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： 根据TWAS模式六的包线 描述， 构建包线公式： 其中， xd为倾斜高度， f(xd)为无线电高度； 选取若干个极限点或拐点， 利用包线公式评估是否会发出警告， 根据TWAS可知， 当无线 电高度低于包线或者飞行倾 斜角大于包线时， 会发出警告； 获得发出警告的条件。 2.根据权利要求1所述的基于飞行模拟机的TAWS包线仿真可行性分析方法， 其特征在 于， 所述选取若干个极限点或拐点， 利用包线公式评估是否会发出警告， 包括： 根据ATM的描述， 限定在 200ft时转角35 °， 将200ft代入公式 ②中得到包线倾斜角为xd＝ 40.3°， 在200ft高度时飞行倾斜角35 °小于包线40.3 °， 即在200ft时转角35 °不会得出对应 告警。 3.根据权利要求2所述的基于飞行模拟机的TAWS包线仿真可行性分析方法， 其特征在 于， 所述选取若干个极限点或拐点， 利用包线公式评估是否会发出警告， 包括： 确定A‑320飞机翼展长度为34.1m， 半径为17.05m， 换算后为56ft， 即为飞行模拟器在倾 斜角达到最大90 °时的极限安全高度， 将56ft作为无线电高度代入公式 ①中得到xd＝ 16.5°， 根据三角函数公式： 将α ＝16.5 °， 斜边长度＝56ft代入公式 ③中， 得到对边长度＝15.9ft， 在飞行倾斜角为 16.5°时无线电高度15.9ft低于包线高度5 6ft， 符合报警条件。 4.根据权利要求3所述的基于飞行模拟机的TAWS包线仿真可行性分析方法， 其特征在 于， 所述选取若干个极限点或拐点， 利用包线公式评估是否会发出警告， 包括： 根据航空公司规定， 在飞行模拟机最大限制倾斜角30 °的情况下， 代入公式 ①和③中分 别获得包线高度1 10ft和无线电高度28ft， 无线电高度低于包线， 符合报警条件。 5.根据权利要求4所述的基于飞行模拟机的TAWS包线仿真可行性分析方法， 其特征在 于， 所述选取若干个极限点或拐点， 利用包线公式评估是否会发出警告， 包括： 包线的第一拐 点出现在xd＝10°时， 代入公式 ③可得无线电高度为9.72ft， 低于包线 高 度30ft， 符合报警条件。 6.根据权利要求5所述的基于飞行模拟机的TAWS包线仿真可行性分析方法， 其特征在 于： 基于对极限点和拐点的分析， 得出结论， 在排除其他因素的情况下， 在无线电高度为30 ‑ 110ft时， 随着公式 ①的线性增长 趋势， 倾斜角大于10 ° ‑30°可得到对应警告。 7.根据权利要求6所述的基于飞行模拟机的TAWS包线仿真可行性分析方法， 其特征在 于： 结合不同操纵杆快慢下地告警包线和不同飞行员延迟时间的告警包线， 评估复位救起 的成功率。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114398772 A 2基于飞行模拟机的TAWS包线仿真可行性分析方 法 技术领域 [0001]本发明涉及飞行模拟的技术领域， 尤其是涉及一种基于 飞行模拟机的TAWS包线仿 真可行性分析 方法。 背景技术 [0002]TAWS(Terrain Awareness  and Warning System)是地形告警系统的统称， 很多公 司也将其成为EGPWS(Enhanc ed Ground Proximity Warning System， 即增强型近地告警系 统)， 两者功能非常相 似。 GPWS是上世纪六七十年代， 美国空军提出的用于避免可控飞行撞 地(Controlled  Flight Into Terrain， 简称C FIT)， 由近地警告计算机， 警告灯和控制板组 成， 它的核心是近地警告计算机， 一旦发现不安全状态就通过灯光和声音通知驾驶员， 直到 驾驶员采取措施脱离不安全状态时信号终止。 GPWS出现后， 在一定程度上减少了事故的的 发生， 但是依然有很多不足， 没有从根本上解决此类问题。 所以TAWS应运而生， 此系统是 GPWS的增强版， 是在GPWS系统晚上的六种模式的基础上加入前视功能， 包括地形警告和地 形显示功能。 [0003]TAWS中主程序为七种模式的告警， 分别是(1)下降率过大； (2)地形接近率过大； (3)起飞或复飞后高度爬升不够； (4)非着陆状态下的不安全超障高度； (5)下滑道偏 离度过 大； (6)倾 斜角过大； (7)反应式风切变， 另外还有地 面测试、 地形显示和障碍物警告。 [0004]作为一名飞行员， 一方面需要熟悉各类近地告警信号的声音和图像表示， 以便快 速地作出反应； 另一方面也应该掌握在面对这些危险时如何操纵来更快更有效地规避。 故 飞行员会在经历一定时间的延迟后 操纵飞机进行规避。 将飞行员接受告警后的一系列行动 抽象化就是飞行员反应模型， 同时又细分为代表飞行员延迟的飞行员的反应延迟模型和代 表操纵飞机进行规避的飞行员操作模型。 [0005]在民航双发窄体机(波音737和空客A320， C919等型号飞行器)飞行中， 针对TAWS地 形感知和警告系统中模式6的旋转角度过大的警告， 各机型有 特别要求。 例如根据空客给出 的A‑320飞行器手册以及中国民航局发行的飞行员机组手册可以得知， 所有民航客机在全 发有效的情况下最大倾斜角均为45 °， 但局方或者航空公司一般只让飞行员最多做到30 °， 自动驾驶也最多只能做出30 °的倾斜角。 由于A ‑320是电控航空器， 所以即使在人为驾驶的 情况下飞行控制系统也会强行干预以防倾斜角过大， 这是一种保护机制。 由此可见， 在A ‑ 320客机上做出ATM(air  traffic management， 空 中交通管理)中提在2 00Ft高度上转角35 ° 倾斜角是基本做不到的。 因此， 需要分析在飞行模拟 器上特定状态下， 飞行器可以做到符合 ATM包线的飞行姿态， 并结合实际情况分析 是否可行。 发明内容 [0006]本发明的目的是提供一种基于 飞行模拟机的TAWS包线仿真可行性分析方法， 分析 在飞行模拟 器上特定状态下， 飞行器可以做到 符合ATM包线的飞行姿态， 最后结合 实际情况 分析是否可行， 对飞行培训起到 了指导性作用。说　明　书 1/4 页 3 CN 114398772 A 3