轉(zhuǎn)彎離場程序中風(fēng)螺旋的自動繪制

在繪制轉(zhuǎn)彎離場需要繪制風(fēng)螺旋，通過手工繪制一般采用邊界圓的畫法，然而采用邊界圓的畫法會使保護(hù)區(qū)變大，導(dǎo)致保護(hù)區(qū)邊界上的障礙物評估時(shí)出現(xiàn)偏差，甚至可能因?yàn)轱L(fēng)螺旋與邊界圓保護(hù)區(qū)的不同，從而使運(yùn)行的標(biāo)準(zhǔn)提高。根據(jù)國際民航組織的DOC8168關(guān)于風(fēng)螺旋的畫法的規(guī)定。通過基于VBA的CAD二次開發(fā)實(shí)現(xiàn)風(fēng)螺旋精確的繪制。

當(dāng)包含一個(gè)大于15°轉(zhuǎn)彎的離場稱為轉(zhuǎn)彎離場。在設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)彎離場時(shí)，涉及到水平保護(hù)區(qū)，必須通過手工完成風(fēng)螺旋的繪制，從而大大增加了飛行程序的周期，同時(shí)也降低了保護(hù)區(qū)的精度問題。由于水平保護(hù)區(qū)的精度問題，在進(jìn)行障礙物評估時(shí)，在保護(hù)區(qū)邊上的障礙物，往往要評估，甚至有時(shí)候成為控制障礙物。所以作圖時(shí)，精度非常重要。本文通過VBACAD的二次開發(fā)來實(shí)現(xiàn)自動繪制。

圖1

圖2

風(fēng)螺旋原理和精確畫法實(shí)現(xiàn)

A 風(fēng)螺旋的形成原理

飛機(jī)在轉(zhuǎn)彎時(shí)，理想情況下沒有風(fēng)的的影響，形成了一個(gè)圓形的的靜風(fēng)軌跡。實(shí)際情況下，在高空中會受到風(fēng)的影響，從而和理論的靜風(fēng)軌跡有偏差，高空中的風(fēng)向不固定，在實(shí)際情況下處理時(shí)以靜風(fēng)軌跡為圓心，風(fēng)偏轉(zhuǎn)量為半徑畫圓，出現(xiàn)螺旋的保護(hù)區(qū)。如圖1。

B 風(fēng)螺旋精確畫法實(shí)現(xiàn)

如圖2，b點(diǎn)是在無風(fēng)的理想條件下飛機(jī)的位置，從開始轉(zhuǎn)彎到b點(diǎn)飛機(jī)轉(zhuǎn)過了θ，此時(shí)以風(fēng)偏轉(zhuǎn)量Eθ畫圓。風(fēng)偏轉(zhuǎn)量Eθ= W*θ/R ，W為全向風(fēng)速，θ為轉(zhuǎn)過的角度，R轉(zhuǎn)彎率。

風(fēng)螺旋的切線，及圖2 中b2點(diǎn)根據(jù)國際民航組織DOC8168中規(guī)定，bb1與bb2的夾角為W/V的正玄值。a=arcsin（W/V），W為風(fēng)速，V為飛機(jī)此時(shí)的真空速。

根據(jù)以上的原理以及VBA 點(diǎn)偏轉(zhuǎn)的命令polarpoint實(shí)現(xiàn)點(diǎn)的偏轉(zhuǎn)，在選擇轉(zhuǎn)彎中心后，通過偏轉(zhuǎn)命令得到b點(diǎn)的坐標(biāo)。

得到b點(diǎn)坐標(biāo)命令：ptcen1=thisdrawing.utility. polarpoint（pt，pi-i，radius），ptcen1為b點(diǎn)的坐標(biāo)，pt為選擇的轉(zhuǎn)彎中心點(diǎn)，radius為轉(zhuǎn)彎半徑，i為角度及為圖2中θ。

同理，等到b2點(diǎn)的坐標(biāo)，命令如下：

ptcen2=thisdrawing.utility.polarpoint（pt，pi-（ia2）i，radius1），ptcen2為b2點(diǎn)的坐標(biāo)，a2為arcsin（W/ V），radius為風(fēng)偏量，既Eθ。。然后用循環(huán)語句和數(shù)組儲存b2點(diǎn)的坐標(biāo)，以及選取較小的步長，調(diào)用多段線的命令完成風(fēng)螺旋的繪制。

實(shí)現(xiàn)的效果如圖3。

C：風(fēng)螺旋的精度分析

DOC816中規(guī)定風(fēng)螺旋必須包含飛機(jī)在風(fēng)的影響下出現(xiàn)的任何可能的位置，本文通過VBA CAD的二次開發(fā)，并且嚴(yán)格根據(jù)8168關(guān)于風(fēng)螺旋的規(guī)定，嚴(yán)格確定風(fēng)螺旋與風(fēng)影響圓的相切，可以通過循環(huán)時(shí)步長大小可以實(shí)現(xiàn)精度的提高，一般取0.01*pi完全滿足要求。

圖3

結(jié)束語

本文通過VBACAD 的二次開發(fā)和8168中風(fēng)螺旋規(guī)定，提供了一種通過計(jì)算機(jī)自動繪制的思路，分析了在實(shí)際程序設(shè)計(jì)過程中，由于風(fēng)螺旋的畫法問題帶來的影響。

附錄

實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵代碼

10.3969/j.issn.1001- 8972.2016.21.025