飞行程序设计序论
某航模飞行控制系统的设计与实现
某航模飞行控制系统的设计与实现第一章：绪论航模是模拟真实飞行器的模型飞机，也是一个充满挑战和创意的领域。
为了使航模更加具有真实感和可控性，需要开发飞行控制系统（FCS）。
FCS是一个复杂的系统，它需要在不同机动状态下精确地测量和控制飞行器。
本文将介绍某航模飞行控制系统的设计和实现。
第二章：系统架构FCS通常包括传感器、执行器和中央处理器（CPU）三个主要组成部分。
传感器测量飞机的状态，执行器控制飞机的运动，CPU负责处理和实时控制系统。
在FCS中，传感器和执行器分别连接到CPU，通过特定的通讯协议实现数据的传输和控制指令的接收和发送。
第三章：传感器选择和集成传感器是FCS中非常关键的部分。
正确选择传感器，可以有效地提高系统的性能和稳定性。
根据需要测量的参数，我们选择了加速度计、陀螺仪、磁力计和气压计四种传感器。
其中，加速度计和陀螺仪用于测量加速度和角速度，磁力计用于测量磁场，气压计用于测量高度。
这四种传感器可以提供航模的完整状态信息。
为了将传感器集成到系统中，我们需要编写驱动程序和读取数据的程序。
此外，还需要校准传感器来减少误差，并使用滤波算法对原始数据进行滤波。
第四章：执行器选择和集成执行器常常包括电动机和伺服机构。
电动机用于推动螺旋桨或航模本身的运动，伺服机构用于控制舵面或螺旋桨角度。
在此系统中，我们使用了两个电动机和4个舵机。
为了控制它们，我们需要执行程序来编写PWM信号，以便将数据发送到执行器，根据输入的控制指令随时控制动作的力度和方向。
第五章：控制算法设计控制算法是FCS的核心部分，它必须在实时和复杂的环境下预测飞机的行为和执行控制指令。
我们使用了传统的PID算法来控制姿态和控制算法来控制位置。
这些算法需要在不同的操作模式下进行参数调整，以确保系统在各个操作模式下都具有较高的稳定性和控制性能。
第六章：系统实现在系统开发过程中，我们使用C语言和汇编语言编写了数据接口、数据存储、驱动程序和控制算法程序，并使用Keil C网络生成了可执行文件。
飞行程序设计-第2章-序论
八、飞行程序设计所需工具
设计规范ICAO Doc 8168
航行数据跑道信息、导航设施、空域限制、人工障碍物
等
合适比例尺的地图 绘图工具 直尺、 45°/30°三角板、量角器、圆规 、计
算器、 模板等
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九、飞行程序设计的工作过程
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2.进场程序：提供从航路结构到终端区内的一点的过渡。 起始于航空器离开航路的那一点，至等待点或起始进近定位 点。
进场程序实际上是进近程序中的进场航段
我国许多机场的离场程序以走廊口作为进场程序的开始点
在为一个机场设计进场程序时，应为每一条可用于着陆的跑 道设计所使用的进场程序
等待、反向、直角程序模版手册（DOC9371-AN912）
在平行或接近平行的跑道上同时运行手册（DOC9463） II类仪表着陆系统（民航总局令57号）
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中国民用航空空中交通管理规则（民航总局令86号） 航空器机场运行最低标准的制定与实施规定（民航总局令 98号）
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二、飞行程序的类型
根据所执行的飞行规则划分：按目视飞行规则设计的程序称为目 视飞行程序；按仪表飞行规则设计的程序称为仪表飞行程序。
根据航空器定位方式划分：使用传统导航定位方式的飞行程序称 为传统飞行程序，使用PBN进行导航定位的飞行程序称为PBN飞 行程序。
根据发动机工作模式划分：一般飞行程序设计部门只考虑发动机
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飞行程序设计大纲
《飞行程序设计》课程考试大纲课程名称：《飞行程序设计》课程代码：0800第一部分课程性质与目标一、课程性质与特点《飞行程序设计》是高等教育自学考试交通运输专业独立本科段的一门专业课，是本专业学生学习和掌握空域规划和设计基本理论和方法的课程。
设置本课程的目的是使学生从理论和实践上掌握以NDB、VOR、ILS等设备作为航迹引导设备时，离场程序、进场程序、进近程序、复飞程序和等待程序，以及航路的设计原理和方法。
通过对本课程的学习，使学生熟练掌握目视与仪表飞行程序设计的有关知识，使之能独立完成有关机场的飞行程序设计和优化调整。
二、课程设置目的与基本要求了解飞行程序的总体结构、设计方法；了解飞行程序的分类原则；掌握飞行程序设计的基本准则；能够独立完成有关机场的飞行程序设计和优化调整。
本课程的基本要求如下：1．了解飞行程序的基本结构和基本概念。
2．了解终端区内定位点的定位方法、定位容差和定位的有关限制。
3．了解离场程序的基本概念，掌握直线离场、指定高度转弯离场、指定点转弯离场和全向离场的航迹设计准则、保护区的确定方法、超障余度和最小净爬升梯度的计算方法，以及相应的调整方法；4．掌握航路设计的国际民航组织标准和我国的标准；5．掌握进近程序各个航段的航迹设置准则；6．掌握各种情况下，进近程序各个航段保护区的确定原则；7．掌握进近程序各个航段超障余度和超障高度的计算方法；8．掌握进近各个航段下降梯度的规定，以及梯度超过标准时的调整方法。
9．掌握基线转弯程序的基本概念，出航时间的确定方法，保护区的确定原则，超障余度和超障高度的计算方法；10．掌握直角航线的基本概念，出航时间的确定方法，保护区的确定原则，超障余度和超障高度的计算方法；11．掌握ILS进近的基本概念，精密航段障碍物评价方法，以及超障高度的计算方法；12．了解等待程序的基本概念，掌握保护区的确定方法，以及超障余度和超障高度的计算方法；13．了解区域导航程序设计的基本概念。
飞行程序设计1(序论)
第一章 序论
四、飞行程序分为仪表飞行程序和目视飞行程序两大类 五、飞行程序使用的导航设备
无方向性信标台(NDB) 无方向性信标台 全向信标台(VOR) 全向信标台 仪表着陆系统(ILS) 仪表着陆系统 微波着陆系统(MLS) 微波着陆系统 卫星导航系统(GPS 、GLONASS 、迦利略系统、北斗定位系 迦利略系统、 卫星导航系统 统)
飞行程序设计
第一章 序论
飞行程序设计是在分析终端区净空条件和空域布局的基 础上，根据航空器的飞行性能， 础上 ， 根据航空器的飞行性能 ， 确定航空器的飞行路 线以及有关限制的一门科学。 线以及有关限制的一门科学。 飞行程序设计的基本要求： 飞行程序设计的基本要求： 安全 方便 经济
第一章 序论
第一节 飞行程序的组成及设计的基本步骤
一、飞行程序的结构
第一章 序论
1. 离场程序 2. 进场程序 3. 进近程序 4. 等待程序
第一章 序论
二、飞行程序设计的基本步骤
1. 假设标称航迹 2. 确定保护区 3. 计算超障余度和最低超障高度 4. 检查梯度
第一章 序论
三、飞行程序设计应遵守以下原则： 飞行程序设计应遵守以下原则：
1、与当地的飞机流向相一致； 与当地的飞机流向相一致； 2、不同飞行阶段尽量使用不同的飞行航线 3、当不同飞行阶段的航空器必须使用同一 飞行航线时，应尽可能使起飞离场的航 空器在进场、进近的航空器之上飞行； 空器在进场、进近的航空器之上飞行； 4、尽量减少对起飞航空器爬升的限制； 尽量减少对起飞航空器爬升的限制； 5、进场的航空器尽可能连续下降； 进场的航空器尽可能连续下降； 6、尽量减少迂回航线。飞行程序设计的结果以航图的形式加以公布。
飞行程序设计各阶段工作流程和工作内容研究
link图1 飞行程序设计的一般流程CHINA SCIENCE AND TECHNOLOGY INFORMATION Oct.2018·中国科技信息2018年第20期航空航天◎机场选址阶段是从拟选区域范围内，选择场址条件较好的预选场址，对预选场址的空域和净空等条件进行综合论证和比选，推荐一个首选场址。
开展的工作内容和工作流程如下：项目启动：接到项目任务后，成立项目组，启动项目；提供资料清单和收集原始资料：需要收集的资料包括：地图资料、人工障碍物资料、气象资料等；基础数据处理：地图扫描和拼接、处理人工障碍物数据、周边航路航线和相关限制空域等数据；图上作业：结合地形资料、周边机场分布、空域和航路航线等情况，寻找可能的初选场址；现场踏勘：了解场址条件和周边人工障碍物情况；确定预选场址位置和跑道方向：与地面设计单位共同确定预选场址，并根据周边障碍物和周边军民航机场分布情况确定场址跑道方向；进离场方案设计：结合周边航路航线情况、空域分布情况，设计场址的初步进离场方案；军民航协调：与相关空管和军航单位就进离场初步方案进行协调，该阶段协调的主要内容是场址的可行性和进出港点设置方案；调整设计方案并编写选址报告；根据军民航协调会纪要，调整进离场设计方案，并按报告编制要求编写选址报告；项目审核：将设计方案和设计报告提交质量管理部门进行审核；项目评审：咨询单位组织相关部门进行评审；批复：项目上报民航局并获得批复。
（2）预可研/可研阶段预可研阶段需要重点明确机场的空域使用需求，同步进行军民航空域协调，明确空域使用框架或进离场使用方案；可研阶段要重点根据机场的气象统计资料和确定的运行最低标准，提出净空处理量和处理需求。
预可研/可研阶段工作内容和工作流程如下：项目启动；提供资料清单和收集原始资料：与选址阶段不同，预可研/可研阶段只需收集选址阶段批复的场址的相关资料；基础数据处理；调整场址位置和跑道方向：根据地面、空域和净空等因素微调跑道位置和方向；进离场方案设计：根据调整的跑道信息和相关变化情况设计进离场方案；征求意见：业主牵头征求军方、局方和空管等单位意见；军民航协调：与相关空管和军航单位就进离场初步方案进行协调，并形成会议纪要。
飞行程序设计(一)
飞行程序设计（一）引言概述：飞行程序设计是指在飞行器中为其自动控制和导航设计计算机程序的过程。
飞行程序设计的目标是确保飞行安全和飞行效率。
本文将从以下五个大点展开论述飞行程序设计的相关内容。
正文：1. 飞行控制系统设计1.1 定义飞行器的控制目标和需求1.2 确定飞行器的动力系统和操纵系统1.3 设计飞行器的控制系统框架1.4 开发并优化飞行控制算法1.5 验证飞行控制系统的性能和稳定性2. 飞行导航系统设计2.1 选择合适的导航传感器2.2 建立飞行器的航位推算模型2.3 设计导航算法，包括位置估计、轨迹规划等2.4 开发导航系统的软件和硬件实现2.5 验证导航系统的准确性和鲁棒性3. 飞行传感器和数据采集3.1 选择适合飞行控制和导航的传感器3.2 建立传感器的数据采集和处理系统3.3 开发传感器数据校准和滤波算法3.4 实时采集并处理传感器数据3.5 确保传感器数据的准确性和可靠性4. 飞行程序的人机界面设计4.1 定义飞行程序的用户需求4.2 设计飞行程序的界面布局和交互方式4.3 开发用户界面的图形和显示系统4.4 实现用户输入和输出的接口4.5 测试并优化用户界面的易用性和友好性5. 飞行程序的错误处理和容错设计5.1 分析可能出现的故障和错误情况5.2 设计飞行程序的错误检测和纠正机制5.3 开发故障检测和容错处理的算法5.4 实时监测飞行程序的运行状态5.5 在必要时采取应急措施保证飞行安全总结：飞行程序设计是在飞行控制和导航系统中至关重要的环节。
通过设计一套完整可靠的飞行控制程序，可以确保飞行器的安全性和飞行效率。
从飞行控制系统设计、飞行导航系统设计、飞行传感器和数据采集、飞行程序的人机界面设计以及飞行程序的错误处理和容错设计等五个大点来看，每个环节都需要仔细思考和精心设计，以实现飞行器的稳定飞行和高效导航。
5)飞控程序开发方法与过程
5)飞控程序开发方法与过程飞控程序开发方法与过程会涉及以下几个主要步骤：1.需求定义：首先需要明确飞控系统的功能需求和性能指标，包括飞行控制、导航、传感器数据处理等方面的要求。
可以通过与飞行员、工程师和其他相关方进行讨论，以确保需求的准确性和完整性。
2.系统设计：根据需求定义，进行系统设计。
这包括确定飞控单元、传感器、执行器、通讯接口等硬件组件，并设计程序架构和算法。
程序架构可以采用模块化设计，确保代码可重用性和可维护性。
3.编码开发：根据系统设计编写代码。
这涉及到使用合适的编程语言和开发工具，按照定义的程序架构进行模块化开发。
同时需要进行运行时环境的配置和编译构建。
4.单元测试：单元测试是对飞控程序中每个模块进行逐一测试，以确保其功能的正确性。
可以使用各种测试工具和技术，例如单元测试框架、模拟器和虚拟环境等。
单元测试可以帮助早期发现和排除潜在的问题。
5.集成测试：在单元测试通过后，进行集成测试。
这是将所有模块组合起来进行整体功能测试的阶段。
特别需要测试模块之间的交互和数据流动情况，以确保整个飞控系统的协调运行。
6.验证与验证测试：在集成测试通过后，进行验证与验证测试。
这是将飞控系统与实际硬件进行连接和测试的阶段。
通过验证测试，可以验证飞控系统是否满足之前定义的需求和性能指标。
7.调试与优化：当验证测试发现问题时，需要进行调试和优化。
可以使用调试工具和日志来定位和解决问题。
同时，对性能瓶颈进行分析和优化，如提高计算效率、减少延迟等。
8.系统部署：在完成调试和优化后，将飞控程序部署到实际的飞行控制硬件上。
这可能涉及到固件更新、配置文件的设置和参数的调整等工作。
9.持续改进：飞控程序的开发是一个迭代的过程，为了让系统保持在良好状态，需要进行持续的改进和维护工作。
这包括修复bug、添加新功能和适应新的环境等。
总之，飞控程序的开发方法与过程需要遵循系统化的规范和流程，以确保程序的正确性和可靠性。
同时，需要与相关专业人员密切合作，确保飞控系统能够满足飞行任务的要求。
飞行程序设计
飞行程序设计目录•前言•第一章飞行程序理论基础• 1.1 飞行程序结构• 1.1.1 离场程序• 1.1.2 进近程序• 1.1.3 进场程序• 1.2 航空器分类• 1.3 飞行程序定位和容差规范• 1.3.1 定位方法分类• 1.3.2 定位容差限制•第二章飞行程序辅助设计系统设计• 2.1 系统功能划分• 2.1.1 航迹和保护区绘制• 2.1.2 障碍物评估• 2.2 几何算法实现• 2.2.1 风螺旋线算法设计• 2.2.2 风螺旋算法实现• 2.2.3 缓冲区算法设计• 2.2.4 缓冲区算法实现• 2.3 用户界面设计• 2.3.1 VBA程序菜单设计• 2.3.2 绘图程序界面设计• 2.3.3 评估程序界面设计•第三章离场程序设计• 3.1 流程描述• 3.2 离场程序要求的参数• 3.3 直线离场• 3.4 转弯离场•指定高度转弯离场•电台上空转弯•交叉定位或DME弧确定TP的转弯离场• 3.5 向台飞行• 3.6 全向离场•第四章等待程序设计• 4.1 流程描述• 4.2 等待程序• 4.2.1 等待程序作图参数• 4.2.2 等待程序模板绘制方法• 4.2.3 模板的作图• 4.2.4 确定定位容差• 4.2.5 基本区作图和交叉定位上空的全向进入作图• 4.2.6 区域缩减原则•第五章复飞程序设计• 5.1 流程描述• 5.2 直线复飞• 5.3 转弯复飞•第六章障碍物评估程序设计• 6.1 评估的一般准则• 6.2 直线离场障碍物评估• 6.3 转弯离场障碍物评估• 6.3.1 指定转弯点的障碍物评价• 6.3.2 指定高度转弯离场的障碍物评价• 6.4 复飞程序评估• 6.4.1 直线复飞障碍物评价• 6.4.2 转弯复飞的障碍物评价• 6.5 等待程序评估•第七章结论前言在国内,飞行程序设计一直以手工设计为主。
随着计算机技术的普及,设计人员在设计过程中使用了一些CAD辅助设计的技巧,但是并没有从根本上解决手工设计效率低下,工作繁重和结果不一致等问题。
飞行程序设计
飞行程序设计飞行程序设计简介飞行程序设计是指为飞行器开发和设计控制程序的过程。
飞行程序设计使用计算机来控制飞行器的飞行，包括飞机、直升机、无人机等。
通过飞行程序设计，可以实现飞行器的自动驾驶、导航、遥控等功能。
飞行程序设计的重要性飞行程序设计在现代航空领域中具有重要的作用。
它可以提高飞行器的控制精度和飞行安全性，减少人的操作失误，提高飞行效率。
飞行程序设计还可以实现飞行器的自主导航和自动驾驶。
在无人机领域，飞行程序设计可以让无人机实现自主巡航、目标跟踪和避障等功能，大大提高了无人机的应用范围和效益。
飞行程序设计的基本原理飞行程序设计的基本原理是通过计算机对飞行器进行控制。
，需要收集飞行器的姿态、速度、位置和环境信息等数据。
然后，根据这些数据进行分析和计算，飞行器的控制指令。
，将控制指令发送给飞行器的执行器，实现飞行器的控制。
在飞行程序设计中，常用的控制算法包括PID控制算法、模糊控制算法和遗传算法等。
这些控制算法可以根据飞行器的控制需求和环境条件进行优化，以实现更精确的控制效果。
飞行程序设计的应用飞行程序设计广泛应用于航空领域中的各种飞行器控制系统中。
以下是飞行程序设计在不同类型飞行器中的具体应用示例：飞机在飞机中，飞行程序设计可以实现飞机的自动驾驶和导航功能。
通过飞行程序设计，可以使飞机在航线上自动飞行、自动起降和自动着陆。
直升机在直升机中，飞行程序设计可以实现直升机的稳定控制和姿态调整。
通过飞行程序设计，可以控制直升机的旋翼和尾翼来实现飞行器的平稳飞行和悬停。
无人机在无人机中，飞行程序设计可以实现无人机的自主巡航和目标跟踪功能。
通过飞行程序设计，无人机可以根据预设的航点和目标信息进行自主飞行和自主导航。
飞行程序设计的挑战与发展方向飞行程序设计面临着一些挑战和发展方向。
，飞行程序设计需要处理大量的传感器数据和环境信息，对计算机的算力和实时性要求较高。
，飞行程序设计需要考虑飞行器的动力系统和机械结构，以实现更精确的控制效果。
飞行程序设计
飞行程序设计在现代航空领域，飞行程序设计扮演着至关重要的角色。
飞行程序是一系列指导飞行员在特定飞行情境下操作飞机的步骤和指示。
这些程序涵盖了从起飞到降落的各个阶段，并确保飞行安全与效率。
本文将探讨飞行程序设计的重要性、设计原则以及未来的发展方向。
一、飞行程序设计的重要性飞行程序设计对于航空安全至关重要。
合理、准确地编写飞行程序能最大程度地避免人为失误和意外事故的发生。
不论是起飞、巡航还是降落，飞行程序都提供了一种标准化的方法，确保飞机在各种情况下的安全运行。
其次，飞行程序还能提高飞行效率。
通过设计简洁、明确的程序，飞行员能够更快速地执行各项操作。
合理利用飞行程序，可以减少时间浪费和资源消耗，提高飞行效率，进而降低航空公司的运营成本。
最重要的是，飞行程序设计是提供良好飞行体验的关键之一。
无论是乘客还是机组人员，都希望飞行过程中能感受到平稳、舒适的体验。
良好的飞行程序设计有助于减轻飞行员的工作负担，提升操作的流畅性，为乘客提供更好的旅行体验。
二、飞行程序设计的原则1. 操作简洁明确飞行程序设计应尽量遵循简洁明确的原则。
每个飞行步骤和指示都应该清晰、简明地描述，避免过多的冗余信息和复杂操作。
简洁明确的程序设计不仅有助于飞行员的理解和操作，还能够快速应对紧急情况。
2. 标准化和一致性飞行程序应该遵循国际统一的标准和规范，确保在不同航空公司之间的一致性。
标准化的程序设计可以减少飞行员的学习成本，降低操作错误的风险，并且有助于各种飞机和航空器型的通用性。
3. 实时更新和持续改进随着技术和飞行环境的不断变化，飞行程序需要实时更新和持续改进。
飞行程序设计者应该与飞行员和飞行技术人员保持紧密的沟通，并及时获得反馈。
基于反馈和数据分析，不断改进和优化飞行程序设计，以适应不断变化的需求和挑战。
三、飞行程序设计的未来发展随着先进技术的不断发展，飞行程序设计也将面临一系列新的机遇和挑战。
1. 自动化和智能化随着人工智能和自动化技术的进步，未来飞行程序设计可能更加智能化和自动化。
飞行程序设计
开始转换
TERMINAL 15NM
IAF
MAPt FAF
airport A
airport B
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33
进近航段设计
基本准则
起始进近航迹与中间进近航迹的交角不得超过 120°；
对于有垂直引导的进近和精密进近，起始进近 与中间进近航段最大夹角为90°；
各个航段长度要满足最短航段长度的要求。另 外，对于基本GNSS，起始进近航段最佳长度 为9km（5NM），如果起始进近之前是进场航 线，考虑到二者的结合，其最短长度为11.1km （6.0NM）。
• RNP APCH（Basic GNSS）
导航规范
RNP FTE IMAL ATT XTT BV 1/2AW
表中并没有航路阶段保护区宽度,但实际运行中有可能进场段在ARP 30NM 之外。 这时就可以使用RNAV1/2,Basic RNP-1,而RNAV1/2比Basic RNP-1更通用，所以 使用RNAV1/2的进场程序为例。
程序检查
机载设备是否达到要求； 所有地理坐标数据都在WGS84坐标系统下定义； 标称航迹：最短距离；
航段类型； 最小高度：MOC；
下滑梯度； 飞行模拟验证; 保护区：XTT－ATT；
转弯区的KK线和SS线； 速度限制； 风螺旋； 航路点连接
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如果没有起始进近定位点，则以中间进近定位点 (IF)为圆心，圆弧末端与IF的连线为边界。一个程 序的联合TAA必须为一个以IF为中心的360°的区 域。
12
13
TAA——三个扇区
右四边区
直接进入区
IAF
IAF
IAF
飞行程序设计[1]
![飞行程序设计[1]](https://img.taocdn.com/s3/m/8805e7c0f605cc1755270722192e453611665b42.png)
飞行程序设计飞行程序设计简介飞行程序设计是指在飞行器（如飞机、无人机等）中运行的程序的设计和开发。
随着航空技术和计算机技术的发展，飞行程序设计在航空航天领域中扮演着重要的角色。
本文将介绍飞行程序设计的基本概念、流程和工具，帮助初学者了解飞行程序设计的基本知识。
概述飞行程序设计是将计算机程序应用于飞机控制、导航、通信和飞行器系统管理等方面。
飞行程序设计需要考虑飞行器的特点、飞行环境以及飞行任务的需求。
一个有效的飞行程序能够提高飞行器的性能、安全性和可靠性。
设计流程飞行程序设计的一般流程如下：1. 需求分析：明确飞行任务的需求和约束条件，确定程序设计的目标。
2. 高层设计：根据需求分析，设计程序的整体架构和功能模块。
3. 详细设计：对程序的每个功能模块进行详细设计，包括算法选择、数据结构定义等。
4. 编码实现：根据详细设计，使用编程语言将程序实现。
5. 调试测试：进行程序的调试和测试，确保程序能够正确运行。
6. 验证验证：验证程序的正确性和性能是否满足需求，并进行优化和改进。
7. 部署运行：将程序部署到飞行器中，并进行实际飞行测试。
设计工具在飞行程序设计中，有许多工具可以辅助设计和开发工作。
以下是一些常用的设计工具：- UML建模工具：用于绘制程序的结构图、行为图和交互图等，如Visio、Enterprise Architect等。
- 集成开发环境（IDE）：用于编写、调试和测试程序代码，如Eclipse、Visual Studio等。
- 仿真软件：用于模拟飞行环境和飞行器行为，如FlightGear、Prepar3D等。
- 静态代码分析工具：用于发现和修复代码中的潜在问题，如Cppcheck、Pylint等。
- 版本管理工具：用于管理程序代码的版本和变更，如Git、SVN等。
- 编辑器：用于编辑和查看程序源代码，如Sublime Text、Notepad++等。
常见挑战和解决方案在飞行程序设计过程中，常常面临一些挑战。
飞行程序设计
飞行程序设计基本概念 非精密进近程序设计
精密进近程序设计 离场程序设计
机场运行最低标准
第一章概述
飞行程序：为航空器运行规定的按顺序进 行的一系列机动飞行，包括飞行路线、高 度和机动区域。
Takeoff
Climb
En-route
Descent
IAF
FAF
IF
MAPt
我国从上个世纪80年代开始自主设计民用机 场飞行程序，经过20多年的发展和几代人的不懈 努力，确保了约150个民用机场（含军民合用机 场民用部分）的安全有效运行。在这期间，飞行 程序工作实现了三个重大转变:
Hale Waihona Puke 在每个阶段研究内容大致相同，但各 有侧重点。比如，在机场选址阶段，侧重 于场址的选择和比较；在可行性研究阶 段，侧重于论证机场飞行程序的可行性以 及存在问题和解决建议；在设计阶段，侧 重于深入、细化研究，以便上报批准后实 施
综上所述，飞行程序构成国家空域 运行的基本构架，是飞行人员实施飞 行和空中交通管制人员提供空中交通 服务的基本依据。
目前，全球主要采用的设计仪表进近程序的标准有三种 z 美国联邦航空管理局（FAA－Federal Aviation Administration）
的“终端区仪表飞行程序美国标准（TERPS－United States Standard for Terminal Instrument Procedures）”， z 国际民航组织推荐的“航空器运行－空中航行服务程序 （PANS-OPS－Aircraft Operations-Procedures for Air Navigation Services）”， z 联合航空运行规则（JAR OPS－Joint Aviation Regulations Operations）。
目视与仪表飞行程序设计
目视与仪表飞行程序设计在现代航空领域，目视与仪表飞行程序设计是确保飞行安全、高效和有序的关键环节。
这一领域的专业性极强，涉及到众多的科学原理、技术规范和实际操作经验。
目视飞行程序主要依赖飞行员通过肉眼观察外部环境来操纵飞机。
在这种飞行方式下，飞行员需要清晰地看到地面的地标、障碍物以及其他飞机，以此来保持正确的飞行路径和高度。
比如说，在天气状况良好、能见度高的时候，飞行员可以根据山脉、河流、道路等显著的地标来确定自己的位置和飞行方向。
仪表飞行程序则更多地依靠飞机上的各种仪表设备来提供飞行所需的信息。
即使在天气条件不佳、能见度低的情况下，飞行员依然能够准确地操纵飞机。
这些仪表包括高度表、空速表、航向表等等，它们为飞行员提供了关于飞机的高度、速度、航向等关键数据。
在设计目视飞行程序时，需要充分考虑到飞行员的视野范围和观察能力。
地标之间的距离和清晰度必须足够让飞行员能够及时发现并做出反应。
同时，也要考虑到地形和障碍物对飞行员视线的影响。
例如，在山区飞行时，山峰可能会阻挡飞行员的视线，因此需要特别规划飞行路线，避免出现危险。
仪表飞行程序的设计则更加复杂。
首先，要精确地确定各种导航设施的位置和性能参数，如导航台、雷达站等。
这些设施发出的信号能够被飞机接收，并转化为飞行的指引信息。
其次，要考虑到不同类型飞机的性能差异，以及各种气象条件对飞行的影响。
例如，在强风的情况下，飞机的飞行轨迹可能会发生偏移，程序设计时就需要预留出足够的安全余量。
无论是目视飞行程序还是仪表飞行程序，都需要遵循严格的国际和国内法规标准。
这些标准涵盖了飞行高度的限制、航线的划定、最低安全高度的设定等等。
任何违反这些标准的程序设计都可能导致严重的飞行事故。
在实际的飞行中，目视飞行程序和仪表飞行程序往往是相互结合的。
例如，在起飞和降落阶段，通常会采用目视飞行程序，以便飞行员能够更直观地观察跑道和周围环境。
而在航线飞行过程中，如果遇到恶劣天气，可能会从目视飞行转换为仪表飞行。
飞行程序设计ppt课件
第一节 直线离场
一、直线离场对航迹设置的要求 起始离场航迹与跑道中线方向相差在 15°以内为直线离场。离场航迹应尽量 与跑道中线延长线一致。当起始离场航 迹不经过跑道起飞末端（DER）时，在 正切跑道起飞末端处的横向距离不得超 过300m。直线离场航线必须在20.0km （10.8NM）以内取得航迹引导。
OIS面必须定期测量（每年一次即可）以证实障碍物是否 发生变化，从而保证最小超障余度和这些程序的整体性。 无论何时，如果有新增障碍物穿透OIS面时，应立即通知 主管部门。
12
四、最小超障余度（MOC）和 最小净爬升梯度（Gr）
1. 最小超障余度
在主区DER处的最小超障余度等于零（即航空器的最 低高度可以等于OIS面的起始高度—5m），此后最小 超障余度按照在飞行方向水平距离的0.8%增加。在有 陡峭地形的机场，应考虑增加最小超障余度。最小超 障余度最大可增加一倍。
14
第二节 转弯离场
一、航迹设置 1.当离场航线要求大于15°的转弯时我们称之为转弯离场。 2.航空器起飞离场在达到DER标高之上120m之前不允许转
弯。 3.如果因障碍物的位置和高度不能使转弯离场满足最低转
弯高度的准则，则离场程序应根据当地情况与有关飞行 单位协商进行设计。 4.转弯可规定在一个高度／高（指定高度转弯），一个定 位点或在一个电台上空进行（指定点转弯）。 5.当采用转弯离场时，航空器必须在转弯之后10km
第二节 转弯离场
三、在指定高度转弯离场 为了避开直线离场方向上的高大障碍物，或受空
域等条件限制，程序要求航空器在规定的航向 或由航迹引导，上升至一个规定的高度再开始 转弯的离场程序称为指定高度转弯离场，该高 度称为转弯高度。 转弯高度要保证航空器能够避开前方的高大障碍 物，同时有足够的余度飞越位于转弯保护区内 的所有障碍物。 指定高度转弯离场程序设计的基本任务就是选择 适当的离场航线，确定转弯高度。
飞行程序设计-第6章-直线离场
在O2处离场保护区的半宽 = 150 + 5500× tan 15°= 1623.7m 。
在O2的RH（要求高）＝ O2高＋MOC＝250＋44＝294 （964ft）。
PDG＝(294-5)/5500 = 0.0525 (5.3%)。
练习
两个障碍物都穿透OIS面（都位于跑道中线上）。
爬升梯度规定（单个障碍物）
爬升梯度规定（多个障碍物）
计算爬升梯度不予考虑的障碍物
对于那些离跑道末端较近，而且穿透OIS面的障碍物，
如果障碍物标高加超障余度之和与跑道末端的高差 ≤60m，则在计算程序设计梯度(PDG)时不予考虑，但障 碍物资料应予以公布。
练习
有2个障碍物（标称航迹为跑道中心线方向，假设无航迹引导）： O1高40m,在跑道中线上，离跑道起飞末端（DER）2km（横 向距离）； O2高250m，位于跑道中线右侧1325m，离DER 5500m （横向 距离） （横向距离） 。
2.无航迹引导有航迹调整时的保护区
3.无航迹引导有航迹调整时的保护区（规定调整点）
转弯最早点
规定的航迹调整点
转弯最晚点
当离场航迹在规定的航迹调整点转弯，转弯最早点和转弯最 晚点确定方法：
a）转弯点的定位容差 b）飞行技术容差(C容差)：飞行技术容差所使用的参数如下：
指示空速（IAS）：最后复飞的最大速度； 温度：ISA+15°； 风速（W）：56km/h； 时间：3秒驾驶员反应+3秒建立坡度延迟； C=（TAS+W）×6秒 转弯最早/最晚点：[d1,d2+C]——距离TP
飞行程序设计精简版
飞行程序设计飞行程序设计引言飞行程序设计是指设计和开发用于控制飞行器行为和执行飞行任务的计算机程序。
它涵盖了飞行器的导航、自动驾驶、飞行姿态控制等方面。
飞行程序设计是现代航空领域中非常重要的一个研究方向，它对于提高飞行器的飞行安全性、降低飞行员的劳动强度以及提升飞行器性能具有重要意义。
飞行程序设计的基本原理飞行程序设计依赖于一系列基本原理，下面将介绍其中几个关键的原理。
状态估计状态估计是指通过采集飞行器各种传感器数据来估计飞行器的当前状态。
常用的传感器包括加速度计、陀螺仪、磁力计等。
通过状态估计，飞行程序可以获得飞行器的位置、速度、姿态等信息，为后续的飞行控制提供准确的输入。
路径规划路径规划是指根据飞行任务要求和环境条件，适合的飞行路径。
在路径规划中，需要考虑飞行器的动力性能、避障能力以及不同飞行阶段的要求。
合理的路径规划可以提高飞行效率和安全性。
飞行控制飞行控制是指通过调整飞行器的控制参数，实现期望的飞行行为。
飞行控制涉及到飞行器的稳定性控制、姿态控制、轨迹跟踪等方面。
飞行控制算法需要根据飞行器的动力学模型和环境反馈，以实时调整控制指令，使飞行器保持期望的飞行状态。
飞行程序设计的应用领域飞行程序设计在航空领域有广泛的应用，下面几个常见的应用领域。
有人飞行器有人飞行器是指需要驾驶员操控的飞行器，如民用飞机、军用战斗机等。
飞行程序设计在有人飞行器中的应用主要包括导航、自动驾驶、飞行安全系统等方面。
通过飞行程序设计的优化，可以提高飞行器的自动化程度，减轻飞行员的工作负担，提高飞行安全性。
无人飞行器无人飞行器是指可以自主飞行的飞行器，如无人机。
飞行程序设计在无人飞行器中起到至关重要的作用。
通过飞行程序设计，无人飞行器可以自主导航、避障、执行特定的飞行任务等。
无人飞行器的广泛应用领域包括航拍摄影、农业植保、物流配送等。
航天器飞行程序设计也被广泛应用于航天器的控制系统中。
航天器的控制系统需要实现复杂的轨道控制、姿态控制和任务执行。
飞行程序设计
飞行程序设计飞行程序设计简介飞行程序设计用于指导和控制飞行器进行各种航行任务。
它是飞行器的核心控制系统，通过编写程序，实现飞行器的自主飞行、遥控操作、自动驾驶等功能。
本文将介绍飞行程序设计的基本原理和常用技术。
程序设计原理飞行程序设计的原理是将任务分解为一系列指令，通过控制飞行器的各个部件，实现飞行器在空中的运动。
程序设计的主要原理包括：1. 控制流程设计：确定飞行器的基本运动流程，包括起飞、巡航、降落等。
针对不同任务，可以设计不同的控制流程，以适应不同的飞行需求。
2. 传感器数据处理：通过传感器收集环境数据，包括飞行器的姿态、位置、速度等信息。
程序需要对传感器数据进行处理和解析，以实现对飞行器的精确控制。
3. 算法设计：根据飞行任务的需求，设计相应的算法来实现飞行器的自主飞行和遥控操作。
常用的算法包括PID控制、路径规划、避障算法等。
程序设计技术飞行程序设计涉及多种技术和工具，以下是常用的技术和工具：1. 语言选择：常见的飞行程序设计语言包括C/C++、Python等。
不同语言具有不同的特点，根据项目需求和开发人员的熟悉程度选择适合的语言。
2. 软件框架：使用飞行程序设计框架可以加快开发进度。
主流框架包括PX4、ArduPilot等，它们提供了丰富的功能和接口，方便开发者进行飞行程序设计。
3. 模拟器：飞行程序设计阶段可以使用模拟器进行测试和调试。
模拟器可以模拟真实的飞行环境，提供飞行器的动力学模型和传感器数据，方便开发者进行程序验证和优化。
4. 硬件平台：选择合适的硬件平台也是飞行程序设计的重要步骤。
常见的硬件平台包括无人机、飞行器、遥控器等。
选择合适的硬件平台可以提高飞行器的性能和稳定性。
开发流程飞行程序设计的开发流程一般包括以下步骤：1. 需求分析：明确飞行任务的需求和功能要求，确定飞行器的基本控制流程。
2. 系统设计：根据需求分析的结果，设计飞行程序的系统架构和模块。
3. 编码实现：根据系统设计的结果，使用所选的编程语言编写飞行程序代码。
飞行程序设计 第2章 参数。
中国民航大学空中交通管 理学院
3.指示空速转化为真空速（两种方法）
② TAS=k ×IAS [K值查表]
高度
换
算
因
数（K）
（m） ISA-30 ISA-20 ISA-10 ISA ISA+10 ISA+15 ISA+20 ISA+30
0 0.9465 0.9647 0.9825 1.0000 1.0172 1.0257 1.0341 1.0508
3500 1.1219 1.1455 1.1686 1.1912 1.2135 1.2245 1.2353 1.2568
4000 1.1507 1.1753 1.1993 1.2229 1.2460 1.2574 1.2687 1.2910
4500 1.1807 1.2063 1.2313 1.2558 1.2798 1.2917 1.3034 1.3266
? 直角坐标系统 ? 以跑道入口中心点作为坐标原点， ? X轴与跑道中线延长线一致，跑道入口以前为正； ? Y轴垂直于X轴，进近航迹的右侧为正；
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中国民用航空空中交通管理规则（民航总局令86号） 航空器机场运行最低标准的制定与实施规定（民航总局令
98号） 中国民用航空总局关于修订《航空器机场运行最低标准的
制定与实施规定》（民航总局令119号） 民用航空使用办法（民航总局令122号） 平行跑道同时仪表运行管理规定（民航总局令123号） 民用航空使用空域工作程序（空管局AP-71TM-74） 区域导航飞行程序实施暂行规定（民航空发〔2004〕9号） 特殊航空器和机组（SAAAR）实施所需导航性能（RNP）
第二章 序论
一、飞行程序的概念
航空器在机场附近的起飞离场和进场着陆时，跑道的方向 和航路飞行方向通常是不一致的，受到周围建筑物、地形、 限制性空域以及正在运行的其他航空器的影响，为保障航空 器在空中运行的安全和顺畅，必须为其规划合理的空间飞行
路线，即飞行程序。 飞行程序设计是在分析终端区净空条件和空域布局的基础上，
负责本辖区内飞行 程序设计和维护
负责组织飞行程序的 设计与修改
算器、 模板等
九、飞行程序设计的基本过程
信息收集
设计
程序 设计 过程
设计文档
验证
公布文档
AIP
数据库提供商
用户
十、我国飞行程序设计工作组织
程序设计规范 人员资质管理 程序实施监督管理
民航局
具体承办程序 设计管理
民航局空管局 地区管理局 地区空管局
机场
本辖区内飞行程序管理，组 织飞行程序的飞行校验；对 本地区飞行程序的实施情况 进行监督检查。
根据发动机工作模式划分：一般飞行程序设计部门只考虑发动机 全部正常工作情况设计并发布全发飞行程序；对于部分发动机失 效的情况，则由营运人根据航空器性能和具体的飞行环境设计应 急飞行程序。
三、飞行程序的范围
从航空器的飞行阶段来讲，除了巡航阶段外都属于飞行程 序设计范畴；
四、飞行程序的组成
1.离场程序：提供从终端区至航路结构的过渡航线。 从起飞末端DER（跑道或净空道末端）至下一飞行阶段允许 的最低安全高度/高（ 进近、等待、加入航路） 由于空域和航路规定的特殊性，许多机场的离场程序以走廊 口作为离场程序的终点。
七、飞行程序设计的规范
目视和仪表飞行程序设计规范（MH/T 4023-2007）
航空器运行－ 空中航行服务程序（DOC8168） 第二卷－目视和仪表飞行程序设计
其他相关文件 国际民航组织附件四——航图 国际民航组织附件六——航空器运行 空中交通规则与交通服务 （DOC4444） 航图手册（DOC8697-AN/899） 危险碰撞模式手册（DOC9274） 全天候运行手册（DOC9365-AN/910） 飞行程序设计手册（DOC9368） 等待、反向、直角程序模版手册（DOC9371-AN912） 在平行或接近平行的跑道上同时运行手册（DOC9463） II类仪表着陆系统（民航总局令57号）
中国民航大学空中交通管理学院
五、飞行程序设计的基本原则
“三个基本原则”
安全 经济 简便
六、飞行程序设计考虑的因素
地形和障碍物特征； 机场设施、设备保障条件； 航空器类别、性能和机载设备； 飞行人员的操作； 空域状况； 与相关航路、航线的衔接； 空中交通服务方式； 航空气象特点； 城市规划和航空器运行对环境的影响。
程序的适航与运行批准准则（AC-91-02） 使用全球定位系统（GPS）进行航路和终端区IFR飞行以及
非精密进近的运行指南（AC-91FS-01）
八、飞行程序设计所需工具
设计规范 ICAO Doc 8168 航行数据 跑道信息、导航设施、空域限制、人工障碍物
等 合适比例尺的地图 绘图工具 直尺、 45°/30°三角板、量角器、圆规 、计
根据航空器的飞行性能，确定航空器的飞行路径以及有关限 制的一门科学。
二、飞行程序的类型
根据所执行的飞行规则划分：按目视飞行规则设计的程序称为目 视飞行程序；按仪表飞行规则设计的程序称为仪表飞行程序。
根据航空器定位方式划分：使用传统导航定位方式的飞行程序称 为传统飞行程序，使用PBN进行导航定位的飞行程序称为PBN飞 行程序。
中国民航大学空中交通管理学院
3.仪表进近程序 ：为使得航空器着陆，参照飞行仪表，对障碍 物保持一定的超障余度所进行的一系列预定的机动飞行。 始于起始进近定位点（IAF）或规定的进场航路开始，至能完 成着陆的一点为止，或如果不能完成着陆，至航空器复飞至等 待或具有航路超障高度为止。 按每一条可用跑道最后进近方式不同设计不同的进近程序 发布：仪表进近图
在为一个机场设计离场程序时，应为每一条可用于起飞的跑 道设计所使用的离场程序。
一个机场为所有起飞离场的航空器规定了仪表飞行条件下的 离场航线时，我们将这些航线统称为标准仪表离场程序
Байду номын сангаас
中国民航大学空中交通管理学院
2.进场程序：提供从航路结构到终端区内的一点的过渡。 起始于航空器离开航路的那一点，至等待点或起始进近定位 点。 进场程序实际上是进近程序中的进场航段 我国许多机场的离场程序以走廊口作为进场程序的开始点 在为一个机场设计进场程序时，应为每一条可用于着陆的跑 道设计所使用的进场程序 一个机场为所有进场的航空器规定了仪表飞行条件下的进场 航线时，我们将这些航线统称为标准仪表进场程序