【技术实现步骤摘要】
本申请属于航空航天，特别涉及一种精确计算两个飞行器接近速度和时间的方法及系统。
技术介绍
1、无人机地面控制站通常要求具备飞行安全提示功能，为了避免在无人飞行器飞行过程中与其他目标产生碰撞风险，需要对飞行器周边目标进行实时监视，并分析目标和飞行器之间的实时运动关系。
2、现有通用飞机防撞系统采用的标准为民航标准，无法适应军用飞行器的安全标准，无法根据飞行器飞行性能作出针对性适配，而且在计算飞行器与目标的相对运动趋势时，采用的是时间差法，无法克服时间延迟带来的误差影响，精度较差。
3、因此，希望有一种技术方案来克服或至少减轻现有技术的至少一个上述缺陷。
技术实现思路
1、本申请的目的是提供了一种精确计算两个飞行器接近速度和时间的方法及系统，以解决现有技术存在的至少一个问题。
2、本申请的技术方案是：
3、本申请的第一个方面提供了一种精确计算两个飞行器接近速度和时间的方法，包括：
4、s100、获取两个飞行器在地理坐标系下的第一位置信息，并将两个飞行器在地理坐标系下的第一位置信息转换为在wgs-84地球椭球模型坐标系下的第二位置信息；
5、s200、获取两个飞行器在地理坐标系下的第一速度矢量信息，并将两个飞行器在地理坐标系下的第一速度矢量信息转换为在wgs-84地球椭球模型坐标系下的第二速度矢量信息；
6、s300、根据两个飞行器在wgs-84地球椭球模型坐标系下的第二速度矢量信息计算得到速度矢量分解结
7、s400、根据所述第二位置信息以及所述速度矢量分解结果，计算两个飞行器的接近速度和接近时间。
8、在本申请的至少一个实施例中，s100中，获取两个飞行器在地理坐标系下的第一位置信息，并将两个飞行器在地理坐标系下的第一位置信息转换为在wgs-84地球椭球模型坐标系下的第二位置信息，包括：
9、获取wgs-84地球椭球模型，其中，
10、wgs-84地球椭球模型方程为：
11、
12、wgs-84地球椭球模型中各个参数表示如下：
13、
14、基于所述wgs-84地球椭球模型构建wgs-84地球椭球模型坐标系eo-xeyeze，eoxe轴指向本初子午线与赤道的交点，eoze轴指向地理北极，eoye与其他两轴组成右手坐标系；
15、获取飞行器q在地理坐标系下的第一位置信息则飞行器q在wgs-84地球椭球模型坐标系下的第二位置信息为：
16、
17、
18、其中，为飞行器q在地理坐标系下的纬度，λq为飞行器q在地理坐标系下的经度，hq为飞行器q在地理坐标系下的高度，rnq为飞行器q位置的卯酉圈曲率半径；
19、获取飞行器t在地理坐标系下的第一位置信息则飞行器t在wgs-84地球椭球模型坐标系下的第二位置信息为：
20、
21、
22、其中，为飞行器t在地理坐标系下的纬度，λt为飞行器t在地理坐标系下的经度，ht为飞行器t在地理坐标系下的高度，rnt为飞行器t位置的卯酉圈曲率半径。
23、在本申请的至少一个实施例中，s200中，获取两个飞行器在地理坐标系下的第一速度矢量信息，并将两个飞行器在地理坐标系下的第一速度矢量信息转换为在wgs-84地球椭球模型坐标系下的第二速度矢量信息，包括：
24、获取飞行器q在地理坐标系下的第一速度矢量信息
25、获取飞行器q从地理坐标系到wgs-84地球椭球模型坐标系的变化矩阵：
26、
27、则飞行器q在wgs-84地球椭球模型坐标系下的第二速度矢量信息为：
28、
29、获取飞行器t在地理坐标系下的第一速度矢量信息
30、获取飞行器t从地理坐标系到wgs-84地球椭球模型坐标系的变化矩阵：
31、
32、则飞行器t在wgs-84地球椭球模型坐标系下的第二速度矢量信息为：
33、
34、在本申请的至少一个实施例中，s300中，根据两个飞行器在wgs-84地球椭球模型坐标系下的第二速度矢量信息计算得到速度矢量分解结果，包括：
35、计算飞行器q指向飞行器t的向量：
36、
37、计算飞行器t的第二速度矢量信息与飞行器q的第二速度矢量信息之差为：
38、
39、飞行器t的第二速度矢量信息与飞行器q的第二速度矢量信息之差在两个飞行器的空间连线上的投影量dn，即为速度矢量分解结果：
40、
41、在本申请的至少一个实施例中，s400中，根据所述第二位置信息以及所述速度矢量分解结果，计算两个飞行器的接近速度和接近时间，包括：
42、计算飞行器q与飞行器t在空间连线方向上的相对运动速度为：
43、v＝-dn
44、其中，v<0表示两个飞行器正在远离，v>0表示两个飞行器正在接近，v＝0表示两个飞行器相对静止；
45、计算飞行器q与飞行器t之间的距离l为：
46、
47、则飞行器q与飞行器t之间的接近时间t为：
48、
49、其中，t>0表示两个飞行器以当前时刻的飞行趋势，在发生碰撞前的剩余时间；t<0表示两个飞行器以当前时刻的飞行趋势，不可能发生碰撞；t＝0表示两个飞行器当前此刻在同一位置，发生碰撞。
50、在本申请的至少一个实施例中，还包括：
51、s500、确定速度门限以及时间门限，当两个飞行器的接近速度超过速度门限，和/或两个飞行器的接近时间超过时间门限时进行报警。
52、本申请的第二个方面提供了一种精确计算两个飞行器接近速度和时间的系统，包括：
53、飞行器空间位置映射模块，用于获取两个飞行器在地理坐标系下的第一位置信息，并将两个飞行器在地理坐标系下的第一位置信息转换为在wgs-84地球椭球模型坐标系下的第二位置信息；
54、飞行器速度矢量坐标系转换模块，用于获取两个飞行器在地理坐标系下的第一速度矢量信息，并将两个飞行器在地理坐标系下的第一速度矢量信息转换为在wgs-84地球椭球模型坐标系下的第二速度矢量信息；
55、飞行器速度矢量分解模块，用于根据两个飞行器在wgs-84地球椭球模型坐标系下的第二速度矢量信息计算得到速度矢量分解结果；
56、飞行器接近速度和时间计算模块，用于根据所述第二位置信息以及所述速度矢量分解结果，计算两个飞行器的接近速度和接近时间。
57、在本申请的至少一个实施例中，还包括：
58、报警模块，用于确定速度门限以及时间门限，当两个飞行器的接近速度超过速度门限，和/或两个飞行器的接近时间超过时间门限时进行报警。
59、专利技术至少存在以下本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种精确计算两个飞行器接近速度和时间的方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的精确计算两个飞行器接近速度和时间的方法，其特征在于，S100中，获取两个飞行器在地理坐标系下的第一位置信息，并将两个飞行器在地理坐标系下的第一位置信息转换为在WGS-84地球椭球模型坐标系下的第二位置信息，包括：
3.根据权利要求2所述的精确计算两个飞行器接近速度和时间的方法，其特征在于，S200中，获取两个飞行器在地理坐标系下的第一速度矢量信息，并将两个飞行器在地理坐标系下的第一速度矢量信息转换为在WGS-84地球椭球模型坐标系下的第二速度矢量信息，包括：
4.根据权利要求3所述的精确计算两个飞行器接近速度和时间的方法，其特征在于，S300中，根据两个飞行器在WGS-84地球椭球模型坐标系下的第二速度矢量信息计算得到速度矢量分解结果，包括：
5.根据权利要求4所述的精确计算两个飞行器接近速度和时间的方法，其特征在于，S400中，根据所述第二位置信息以及所述速度矢量分解结果，计算两个飞行器的接近速度和接近时间，包括：
6.根据权利
7.一种精确计算两个飞行器接近速度和时间的系统，其特征在于，包括：
8.根据权利要求7所述的精确计算两个飞行器接近速度和时间的系统，其特征在于，还包括：
...【技术特征摘要】
1.一种精确计算两个飞行器接近速度和时间的方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的精确计算两个飞行器接近速度和时间的方法，其特征在于，s100中，获取两个飞行器在地理坐标系下的第一位置信息，并将两个飞行器在地理坐标系下的第一位置信息转换为在wgs-84地球椭球模型坐标系下的第二位置信息，包括：
3.根据权利要求2所述的精确计算两个飞行器接近速度和时间的方法，其特征在于，s200中，获取两个飞行器在地理坐标系下的第一速度矢量信息，并将两个飞行器在地理坐标系下的第一速度矢量信息转换为在wgs-84地球椭球模型坐标系下的第二速度矢量信息，包括：
4.根据权利要求3所述的精确计...
【专利技术属性】
技术研发人员：隋国际，张世辉，王兴龙，张金钰，
申请(专利权)人：中国航空工业集团公司沈阳飞机设计研究所，
类型：发明
国别省市：
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