离场飞越转弯全家福

Posted 2020-11-25 windspiral

早市上仅存的几家摊点也不让多摆了，大家都是冒着生死存亡的危险在外面活动，价格高的非常有底气。最新的优惠消息是知网近期全部免费了，缺少论文素材的同学可以抓住机会多存一点余粮。其实风螺旋就是一个很好的素材，感兴趣的话多了解一下。

今天适合宅在屋里写代码，前两天手动画图的工作，终于可以大部分交给计算机来完成，于是有了这个离场飞越转弯的全家福（桶）。

昨天提到，PBN离场程序中初始段的保护区参数、定位容差对于RNP1、RNAV1、RNAV2来说是相同的。对于飞越转弯保护区构形来说，如上图所示，主要的影响因素来自于定位容差与离场保护区扩张段的位置关系。

对于离场28km以内的飞越点来说，ATT等于1482米，XTT等于1852米，定位容差完整的画出来会是一个矩形。离场保护区是从初始宽度300米开始每侧按15°进行外扩，直到PBN保护区半宽3704米，或者是扩张到转弯最晚点位置，二者取较小者为准。

本例中用到的转弯参数如下：

=====Turn Parameters=====

IAS = 405 km/h

k = 1.072

TAS = 434.17 km/h

WindSpeed = 56 km/h

BankAngle = 15°

DraftAngle = 7.41°

R = 1.25 °/s

Radius = 5535 m

Esita = 12.5 m /°

E45 = 561 m

E90 = 1121 m

E135 = 1682 m

E180 = 2243 m

E235 = 2928 m

C6 = (v+w)*6 = 817 m

全家桶的套图中，唯一改变的就是飞越点至DER之间的距离。为了充分体现飞越点定位容差与离场初始扩张段的位置关系，距离值分别按照4.6km、5km、7 km、9 km、12 km、15 km来设定。

图例1：4.6km离场转弯基础保护区

从150米半宽按照15°外扩，扩张至1852米时，共需要飞行6352米。转弯最晚点越接近这个位置，则副区越小。小于6352米时，转弯外边界无副区，传统程序中有这样的画法，但PBN规范中没有提供此类图例，因此，PBN转弯点不宜设置过近。

图例2：5km离场转弯基础保护区

与图例1相近，增加转弯点距离后，转弯保护区副区明显增大。与图例1还有一个共同点就是，在这样的转弯保护区中，共存在4条风螺旋，图中的细红线精确表示了各个螺旋起止点位置，以及圆心点的位置。

图例3：7km离场转弯基础保护区

随着转弯点距离的不断增加，定位容差的最晚点开始达到了1852米的主区半宽。但定位容差的最早点还在1852米的范围之内，因此，为了表示各个拐点的风螺旋边界，这张图中仍然用到了4条风螺旋。昨天手绘的6.8km飞越转弯，就属于此种构型。

图例4：9km离场转弯基础保护区

当TP点距离继续增加以后，定位容差最早点也进入到1852米的主区半宽范围，此时，风螺旋减少为3条。可以看作是原来的3号4号风螺旋合并在了一起。

对于飞越点的风螺旋来说，它只从定位容差的最早点、最晚点开始绘制，因此，相对容易确定风螺旋的位置。

规范中有一个BUG，从转弯外侧最早点绘制风螺旋时，会看到转弯外侧初始位置会有少量的外扩，相当于上图中转弯外侧处的XTT需要少量增加。

图例5：12km离场转弯基础保护区

继续增加TP点距离，转弯最晚点处的保护区半宽开始达到3704米，对于风螺旋来说，只是位置发生了移动，外扩大小不再发生变化。

图例6：15km离场转弯基础保护区

当TP点超过一定距离后，如本例中的15km，定位容差最早点位置也将达到3704米的保护区半宽。此时，离场飞越转弯保护区与常规的飞越转弯保护区画法上已经不再有区别。

基础保护区完成之后，根据下一航路点的位置以及飞行方式（DF或CF），添加对应的切线，即可完成转弯保护区的绘制。DF与CF的区别，留到后面一起来讨论。

从来没有尝试过每日更新一文，以这个为目标，每天的时间都过得飞快。2020年春节是非常特殊的一个春节，希望未来关于这个春节，除了与疫情抗争的故事之外，我们还可以有更多美好的记忆。