着陆阶段的飞行器驾驶辅助方法和系统的制作方法

着陆阶段的飞行器驾驶辅助方法和系统的制作方法
【专利摘要】在地面的由飞行器确定且向进场的飞行器提供的跑道状态使得不能考虑从之前确定该跑道状态开始的可能突然出现的跑道劣化。本发明被提供用于当飞行器在跑道上行驶时，根据局部跑道状态确定局部信息，从而实时或准实时地更新被制动辅助系统所使用的数据，根据与所确定的局部信息关联的局部跑道状态而获知跑道相对于最初所使用的参考跑道状态的劣化。
【专利说明】着陆阶段的飞行器驾驶辅助方法和系统

【技术领域】
[0001]本发明涉及一种飞行器驾驶辅助方法和系统，以及配备所述系统的飞行器。

【背景技术】
[0002]在飞行器着陆和起飞期间，以及更一般地在地面滑行过程中，第一重要的是知晓跑道表面的状态。
[0003]实际上，正是基于对此的知晓，来预报飞行器制动性能。因此可能的是:
[0004]-鉴于安全性考虑，能最佳地估算着陆过程中飞行器停止所需的距离，
[0005]-不过高估计停下飞行器所需的这个停止距离，因而不造成过分使用跑道和飞行器的操作的损失。
[0006]多种驾驶辅助系统需要以精确地方式知晓这种跑道的状态。
[0007]例如，文献FR2817979和文献FR2857468提出已知名称为fcake-To-Vacate (滑跑偏离刹车系统)(BTV)的用于在进场和着陆阶段的驾驶辅助装置，其允许通过闭环控制规律监视和控制飞行器的制动。这些控制规律直接取决于由跑道状态出发估算的停止距离。
[0008]另一方面，文献FR2936077和文献FR2914097提出已知名称为Runway OverrunProtect1n (跑道超限保护)(ROP)或 Runway Overrun Warning (跑道超限警告)(ROW)的用于在进场和着陆阶段的驾驶辅助装置，其允许根据跑道状态检测脱离跑道的风险，从而警告飞行员，或者促使他复飞或者启动最大制动。
[0009]然而，飞行器在所谓污染的跑道上的制动性能以及因此所需的停止距离很难预测，原因是很难以可靠且精确的方式知晓跑道状态，而跑道状态在飞行器减速过程中起决定性作用。
[0010]传统地，跑道状态由地面人员确定，或由飞行员在着陆时估计并由着陆报告知道情况。然而，向进场的飞行器传输的该跑道信息却并不可靠且可能很快失效。实际上，跑道状态的特征随着时间变化有极强的不稳定性。
[0011]为了对跑道状态进行更可靠地估计，文献FR2930669和FR2978736提出的解决方法允许从飞行器制动器的测得性能出发，在着陆过程中自动估算着陆跑道状态，且不管飞行器为何种类型都是这样。
[0012]但是，如此确定的并且为处于进程阶段的飞行器提供的跑道状态并不能使得在两次着陆之间发生的这种可能的跑道劣化能够被显示。
[0013]本发明的目的在于提高尤其在着陆阶段的飞行器驾驶辅助性能，以便能够考虑可能的跑道劣化。


【发明内容】

[0014]为此，本发明尤其在于提出一种在着陆阶段的飞行器驾驶辅助方法，其包括根据参考跑道状态，对制动数据，通常为预测的停止距离的生成步骤，所述制动数据被提供作为制动辅助模块的输入，该方法的特征在于以下步骤:
[0015]-确定局部信息，该局部信息取决于飞行器在着陆时的局部跑道状态；以及
[0016]-根据所确定的局部信息，更新参考跑道状态或制动数据，此时局部信息指示局部跑道状态劣于参考跑道状态，从而作为输入为制动辅助模块提供更新的制动数据。
[0017]相应地，本发明还旨在提出飞行器在着陆阶段的驾驶辅助系统，包括:
[0018]-根据参考跑道状态生成制动数据的模块；
[0019]-接收所述生成制动数据作为输入的制动辅助模块；
[0020]-根据在着陆过程中的飞行器所在的局部跑道状态确定局部信息的确定模块；以及
[0021]-根据所确定的局部信息，更新参考跑道状态或制动数据的更新模块，此时局部信息指示局部跑道状态劣于参考跑道状态，从而作为输入向制动辅助模块提供更新制动数据。
[0022]因此，有关跑道的状态的信息在着陆过程中被更新，从而例如被从前已经着陆过的飞行器注意到自从确定参考跑道状态以来所出现的跑道的可能的劣化，并因此对飞行器进行控制。
[0023]为此，除了由例如从前技术所提出的驾驶辅助系统获得参考跑道状态之外，还需要确定另一项取决于飞行器着陆过程中所在的局部跑道的状态的信息，其目的在于由此推导跑道相对于参考跑道状态的可能的劣化，从而用来控制制动。该局部跑道状态显示了飞行器着陆时在其上滑行的跑道区域的特征。
[0024]当局部信息显示出跑道状态相对于参考跑道状态的劣化时，由系统为控制制动而使用的数据，在着陆时实时更新，尤其是参考跑道状态，或者是系统内部制动数据，从而使得能够根据跑道遭受的劣化而调节飞行器的制动。
[0025]制动性能以及由此飞行器着陆过程中的安全性因而获得提高。
[0026]驾驶辅助系统具有与本发明的方法类似的优点。根据不同实施方式的该驾驶辅助方法与系统的其它特征在从属的权利要求中被描述。
[0027]在特殊的实施方式中，本发明包括重新配置飞行器的制动辅助系统的步骤，从而能根据更新的制动数据或参考跑道状态处理制动数据或参考跑道状态。
[0028]在本发明的第一实施方式中，局部信息代表所述飞行器的当前制动或减速水平，且所述方法包括获得信息，即所谓参考信息的步骤，该信息代表由参考跑道状态或制动数据推导出的所述飞行器的制动或减速水平，以及将参考信息与局部信息进行比较，以确定局部跑道状态是否更劣于参考跑道状态的步骤。该参考信息可对应由系统根据参考跑道状态对理论减速或制动水平的估算。
[0029]类似地，局部信息可对应例如由机载传感器测得的飞行器的制动或减速水平的实际值。
[0030]在本发明的第二实施方式中，局部信息是由飞行器的机载系统对局部跑道状态的估算，以及通过所估算的局部跑道状态更新参考跑道状态的更新步骤。
[0031]特别地，在该第二实施方式中，对局部跑道状态的估算可通过传感器的测量值进行推导。
[0032]在本发明的特殊的实施方式中，在遇到以下临界条件中的至少一个时，执行更新步骤:飞行器的设控减速值与飞行器测得的减速值之差超过预设阈值；操作人员对制动踏板的手动沉降水平超过预设阈值；飞行器的设控制动水平与飞行器内侧得的制动水平之差超过预设阈值；飞行器防滑系统被启动。
[0033]相应地，上述系统可包括确定模块，所述确定模块用于确定是否遭遇以下临界条件中的至少一个，以便启动更新模块来更新:飞行器的设控减速值与飞行器测得的减速值之差超过预设阈值；操作人员对制动踏板的手动沉降水平超过预设阈值；飞行器的设控制动水平与飞行器内测得的制动水平之差超过预设阈值；飞行器的防滑系统被启动。
[0034]驾驶辅助系统由此计算出实时适合真实着陆条件的制动指令，因而提高了着陆的安全性。
[0035]在本发明的特殊实施方式中，当参考信息是参考跑道状态时，更新步骤包括用局部信息取代参考信息。
[0036]例如，参考跑道状态被以前已着陆过的飞行器或地面工作站接收，而更新允许将该参考跑道状态替换为由飞行器的机载系统确定的局部跑道状态，该局部跑道状态更代表着陆跑道的真实条件。
[0037]系统因而可根据由此更新的参考信息(跑道状态)而计算新的制动指令或警报。此新的制动指令或警报因而更适合跑道的真实条件。
[0038]在本发明的另一特殊的实施方式中，更新的步骤包括对修正系数的计算，该修正系数取决于所确定的局部信息以及制动数据的修正，通常为预测的停止距离值，该预测的停止距离值被用来根据所计算的修正系数而计算制动指令或警报。
[0039]在本发明的另一实施方式中，制动数据是取决于参考跑道状态的最小停止距离，且更新步骤包括，通过对分别与理论跑道状态关联的多个最小停止距离进行插值，由所确定的局部信息对最小停止距离进行修正。
[0040]特别地，所确定的局部信息可代表所述飞行器的当前制动或减速水平，且由所确定的局部信息对最小距离的修正因此可包括，根据所确定的当前制动或减速水平，对与理论制动或减速水平关联的最小停止距离的插值计算。
[0041]本发明还旨在提出一种包括至少一个如上所述的驾驶辅助系统的飞行器。其因此适于实施上述驾驶辅助方法。

【专利附图】

【附图说明】
[0042]本发明的其它特征和优点还体现在以下描述中，通过附图示出，其中:
[0043]-图1示出符合本发明多个特殊实施方式的飞行器驾驶辅助系统；
[0044]-图2以逻辑流程图的方式示出根据本发明的飞行器驾驶辅助方法的主要步骤；
[0045]-图3、4a和4b以逻辑流程图的方式示出根据本发明的三种实施方式的飞行器驾驶辅助方法的步骤；且
[0046]-图5示出在着陆阶段，本发明被应用的着陆操作方案。

【具体实施方式】
[0047]图1示意性示出根据本发明的特殊实施方式的飞行器驾驶辅助系统I。
[0048]系统I包括制动辅助系统10，该系统由例如由之前已着陆的飞行器或地面工作站接收到的参考跑道状态EP生成作为输入提供给飞行器制动装置的制动指令C(EP)，或生成作为输入提供给飞行器恢复装置的警报消息C(EP)。需注意，警报消息可以在着陆的开始时为非警报消息。
[0049]制动辅助系统10包括根据参考跑道状态EP生成制动数据的生成模块11，且包括被设计用于由所生成的制动数据生成指令C(EP)的制动辅助模块12。
[0050]在示例附图中，制动数据生成模块11是被设计用来根据参考跑道状态EP，以及可能地飞行器的其它参数(例如其速度、重量、制动性能，等等)估算飞行器的预测停止距离D(EP)的距离估算器。
[0051 ] 跑道状态EP通常基于由规则预设的模式，例如以下依次递增的劣化状态:DRY (指干燥跑道)、WET (指潮湿跑道)、COMPACTED SNOW、WATER或SLUSH (指受静止水或熔化的雪沾污的跑道)，以及ICY (指冰)。
[0052]制动辅助系统10可例如是如文献FR2817979和FR285748中描述的Brake-To-Vacate (BTV)型装置，其允许飞行员根据与参考跑道状态EP相关联的理论停止距离，来控制飞行器的制动。由装置BTV生成的制动指令C(EP)因此控制例如制动器的制动装置。
[0053]此制动指令C (EP)可例如代表规定对应于飞行器的预测停止距离D (EP)的某种减速的制动命令。
[0054]在变型中，制动辅助系统10可以是例如文献FR2936077或FR2914097中描述的Runway Overrun Protect1n (ROP)型的脱离跑道风险警报和管理装置。
[0055]ROP装置根据输入的参考跑道状态调节由停止距离估算器输出的预测的停止距离，且随后，如果满足某些条件(例如如果预测的停止距离导致飞行器靠近跑道末端或超出跑道之外)，可发出警报和/或制动命令。
[0056]这些警报可包括显示或扩散在飞行器驾驶舱内的视觉或声音消息。制动命令可以是传达至制动装置的最大自动(全压)制动命令。
[0057]系统I还包括根据飞行器的局部跑道状态确定局部信息i1()。的确定模块，即飞行器在着陆阶段行驶的跑道状态。此确定例如可由所谓局部测量执行，局部的意思是在着陆阶段，当飞行器在跑道的被认为“局部”的部分上行驶的时刻，飞行器的至少一个物理量被测量。
[0058]为此，飞行器配备有专设传感器，所述专设传感器例如位于各机轮处，以例如用来确定对机轮施加的竖直负载和/或由制动系统施加的制动转矩，或者在着陆阶段的机轮转动速度。
[0059]飞行器还可以包括允许获得飞行器地面速度、位置、加速度和温度测量值的一个或多个 ADIRS 惯性单兀(centrales inertielles) (ADIRS 是指 “Air Data InertialReference System”(大气数据惯性基准系统))、FMS (指“Flight Management System(飞行管理系统))、轮胎物理量(温度和内部压力)的估算设备，以及提供设备位置的GPS模块。
[0060]另一可测得的物理量是由飞行员或制动压力对制动踏板的沉降水平。
[0061]通常，可提供并使用多个数据来确定局部信息i1()。。举例而言，模块20接收飞行器的重心CG的位置、跑道坡度、外部温度、风的数据(风力和方向)、(地面、真实和校准空气动力；机轮)速度、高度数据(压力……)、飞行器重量、机场数据、所使用的跑道数据，尤其是跑道的GPS坐标、飞行器的GPS定位数据、发动机运转参数、制动踏板的沉降信息、活动表面状态(例如增加升力的装置、升降机、减速板、副翼)、与轮胎有关的测量信息(温度和内部压力)、代表例如主起落架触及跑道以及逆推力发动机门的打开的布尔信息等等。
[0062]可注意到，这些数据的全部或部分，主要是例如有关飞行器动力数据或外部条件的数据，可在飞行器在地面滑行阶段尤其根据时间进行更新:速度、发动机推力水平、风、轮胎的温度和压力等等。所测得的数据因此可被计时，从而便于将某些测量值与同一时刻的飞行器在地面的速度和/或同一时刻飞行器在其上行驶的跑道区域(飞行器位置)进行对照。
[0063]由不同传感器执行的这些测量值被传输至确定模块20，该确定模块20因而根据这些测量值计算所述局部信息i1()。。
[0064]根据一种实施方式，局部信息i1()。直接是由飞行器机载系统由所述测量值估算出的局部跑道状态EP1?
[0065]在变型中，局部信息i1()。是飞行器当前制动或减速水平，例如其减速度的当前值。
[0066]举例而言，申请FR2930669和FR2978736的方法和系统可被用来实施确定模块20。这些方法和系统尤其能评估飞行器的制动或减速性能，从而估算出当前跑道状态。
[0067]例如，力量的平衡允许通过以下公式:m.a = T-Daero-Fb-Dcont-m.sin y获得飞行器的制动力Fb，其中m是飞行器质量，a是加速度(或减速度)，T是发动机推力(例如通过油门控制杆定位和例如发动机转速之类的发动机参数获得)，D.。是空气动力学阻力(例如通过对例如迎角、俯仰姿态、减速板的输出信息等多个参数建模而获得)，0。_是(例如基于跑道剖面，对应于跑道状态EP)因跑道污染导致的阻力，而Y是跑道坡度。
[0068]系统I还包括比较器30以及从该比较器至制动辅助模块10的用于实施本发明的反馈循环。
[0069]比较器30允许将从模块20获得的局部信息‘与取决于参考跑道状态EP的性质相同的参考信息iMf进行比较。此参考信息iraf从用于获得该信息的获取模块15中获得，其接收跑道状态EP输入和/或制动数据，例如预测的停止距离D (EP)。
[0070]根据一种实施方式，i,ef的获取模块15选择跑道状态EP作为对制动辅助系统10的输入，作为参考信息iMf。在该情况下，局部信息I1。。是由机载系统估算的局部跑道状态EPltj。，从而可以进行比较。
[0071]在变型中，iref的获取模块15确定取决于EP的量，例如代表飞行器的制动或减速水平的信息，其被标记为F。这例如涉及飞行器根据跑道状态EP可在理论上达到的减速度(在与跑道的黏着力/摩擦力范围内)。在该情况下，局部信息i1()。是飞行器的当前制动或减速水平，从而可以进行比较。
[0072]根据本发明，由比较器30进行的比较目的在于确定局部跑道状态相对于参考跑道状态的可能的劣化。换言之，其涉及测试决定局部信息i1()。的局部跑道状态是否更劣于决定参考信息iMf的参考跑道状态。
[0073]当比较结果显示:从之前的着陆开始，跑道状态并未劣化，制动辅助系统10具有可保证有效制动的数据(跑道状态EP和停止距离D (EP))。因此，任何系统10的这些数据都不更新，从而可保持由制动辅助系统10从参考跑道状态最初生成的制动指令或警报C(EP)。
[0074]相反，当比较结果显示，跑道状态劣化，制动辅助系统10的数据失效且不再保证制动安全性。本发明因而规定，根据该情况，参考跑道状态EP或预测的停止距离D (EP)，根据在制动辅助系统10处确定的局部信息(i1(J进行更新，从而使着陆制动实时地适应真实的跑道条件。实际上，这种更新允许提供制动辅助模块12的输入的更新制动数据(D(EP))，从而也更新制动指令或警报C(EP)。
[0075]根据不同的实施方式，此更新可通过作为对制动辅助系统10的输入的跑道状态的更新，或者通过对从停止距离估算器11的输出或对模块12的输入的制动数据D(EP)的修改来实现。
[0076]因此，根据本发明的驾驶辅助系统包括:
[0077]-根据参考跑道状态(EP)生成制动数据D(EP)的模块11 ；
[0078]-接收所述生成制动数据作为输入的制动辅助模块12；
[0079]-根据飞行器在着陆过程中所在的局部跑道状态(EPltJ确定局部信息i1()。的确定模块20 ；以及
[0080]-根据所确定的局部信息i1()。，更新参考跑道状态EP或制动数据D(EP)的更新模块(10、30),此时局部信息^。。指示局部跑道状态EPltj。劣于参考跑道状态EP,从而提供作为制动辅助模块的输入的更新的制动数据D(EP)。
[0081]这种驾驶辅助系统可结合在单独的计算机上，或在变型中，将其不同的功能分布在多个相互通信的计算机上，从而能例如重新利用已存在的计算机。
[0082]图2以逻辑流程图方式示出根据本发明的特殊实施方式的飞行器驾驶辅助方法的主要步骤。此方法可在例如参考图1描述的根据本发明的驾驶辅助系统中实施。
[0083]在步骤S210的过程中，理论或参考跑道状态EP被飞行器例如从之前已经着陆的飞行器或地面工作站中接收。
[0084]例如，此参考跑道状态EP可以是多个飞行器在多次从前着陆时的多个跑道状态的综合结果，此综合由上述地面工作站完成。
[0085]随后，在步骤S220的过程中，制动辅助系统10根据该参考跑道状态EP生成制动指令或警报消息C(EP)。此步骤包括由估算器11对预测的停止距离D(EP)的估算，正如上文所述。
[0086]制动指令C(EP)可具有不同的性质。其尤其可涉及施加特定的制动力值、制动踏板沉降水平、待达到的减速水平、待达到的停止距离，或者还有制动压力。例如，鉴于参考跑道状态EP，待达到的减速水平可被计算作为飞行器可操作地接受的减速水平。在变型中，其可涉及在临界制动条件下由飞行器达到的减速水平。
[0087]同样，对于待达到的停止距离:是可操作性地接受的停止距离或，在变型中，是在临界制动条件下飞行器的可能的最小停止距离。
[0088]当飞行器达到受跑道摩擦力或跑道黏着力限定的制动水平时，制动条件被称为临界(条件)。
[0089]警报信息可以是提醒飞行员注意的声音或视觉信息，该飞行员提供需要施加的制动指令。
[0090]在步骤S225，获取模块15将参考信息iief提供至比较器30。正如之前提示的，该参考信息可涉及对制动辅助模块10输入的跑道状态EP，或者代表临界制动或减速水平F的信息，该信息从参考跑道状态EP中或从制动数据，在此为预测的停止距离D中推导出。需注意的是，代表制动或减速水平的该信息可以已经由制动辅助系统10在步骤S220中计算，在该情况下，其被直接恢复。
[0091]在步骤S230的过程中执行局部测量，从而确定(步骤S240)构成局部跑道状态EPltj。或飞行器在着陆时的当前制动或减速水平F’的特征的局部信息Ui1。。和iMf具有相同的性质)。
[0092]当前减速水平可以例如直接从加速度测量计获得。此外，局部跑道状态可以通过实施上述文献FR2930669和FR2978736的机构来获得。
[0093]在步骤250中继续该方法，其中，测试包括将在步骤S240过程中确定的局部信息
I1。。与在步骤S225中获得的性质相同的参考信息iief进行比较:或者是在步骤S210中接收的参考跑道状态EP，在这样的情况下，局部信息I1。。对应于飞行器所在的局部跑道状态EPloc,或者是在步骤S225中确定的代表制动或减速水平F的信息，在该情况下，局部信息iloc对应于相同的当前制动或减速水平F’。
[0094]测试S250的目的在于确定构成正在着陆的飞行器所在区域的特征的局部信息i1c是否代表或指示这样的跑道状态，该跑道状态相对于决定参考信息的理论或参考跑道状态EP产生劣化。
[0095]应当注意的是测试S250的执行可以取决于确定(S249)飞行器是否遇到临界制动条件。
[0096]例如，这种在步骤S225中获得的临界制动或减速水平F(例如理论上在跑道黏着力范围内可达到的减速度)代表可达到的制动水平峰值(最大减速度、最小停止距离……)，即其在飞行器的临界制动条件下获得。因此，在该情况下，如果飞行器当前制动水平不处于临界制动情况，则将此理论可达到的减速度与飞行器当前制动水平比较就没有意义。
[0097]举例而言，当飞行器的设控减速值与飞行器测得减速值之差超过预设阈值时；由操作人员(例如飞行员)完成的制动踏板的手动沉降水平超过预设阈值时；飞行器的设控制动水平与飞行器中的测得制动水平之差超过预设阈值时；或例如启动飞行器防滑系统时，才会遇到临界制动条件，此临界制动条件源自受跑道摩擦力限定的制动。
[0098]实施条件S249的另一示例，是在步骤S240中确定局部跑道状态i1()。时，实施上述公开文献FR2930669的机构，因为仅当存在飞行器临界制动条件的情况下才进行这项确定。
[0099]需注意，信息i,ef仅在步骤S250中使用，因而可在步骤S210和S250之间的方法的任何时刻执行步骤S225，这尤其独立于步骤S230、S240和S249。例如，步骤S225可以在确认条件S249以后执行，由此避免对理论上可达到减速度的无用的计算。
[0100]当测试S250显示，跑道状态未劣化，方法循环返回至步骤S230。在此，由系统10所使用的数据以及制动指令或警报C (EP)未更新。飞行器因此保留同样的制动指令或警报，因为跑道没有进一步劣化。
[0101]当测试S250显示，跑道状态相对于参考跑道状态产生劣化，根据该情况，参考跑道状态EP或预测的停止距离D(EP)，在步骤S260的过程中被更新，由此可考虑从之前着陆开始所发生的跑道劣化，且由此确立满足着陆(条件)的制动安全性水平。随后，方法循环返回步骤S220，以由更新的预测停止距离(可能经由对EP的更新)生成新的制动指令或警报信息C (EP)。
[0102]此循环返回允许在着陆时能够实时或准实时地且动态地更新指令或警报。
[0103]图3示出根据本发明第一实施方式的飞行器驾驶辅助方法的步骤。
[0104]该方法可在例如参考图1描述的根据本发明的系统中被实施。
[0105]在步骤S310的过程中，与参考图2描述的步骤S210类似，飞行器接收参考跑道状态EP。
[0106]在步骤S320的过程中，与参考图2描述的步骤S220类似，驾驶辅助系统10由EP估算预测停止距离D(EP)，并由D(EP)生成制动指令或警报消息C(EP)。
[0107]步骤S325包括选择参考跑道状态EP作为参考信息iref。因此,在该实施方式下，iref = EP被提供作为对比较器30的输入，以用于测试S350。
[0108]例如参考图1所描述，且以类似于图2的步骤S230的方式，因而在步骤S330过程中进行局部测量。
[0109]在步骤S340的过程中，构成根据本发明的局部信息i1()。的局部跑道状态EPltj。，从步骤S330中进行的测量推导出。例如可参考文献FR2930669和FR2978736。
[0110]在测试步骤S350的过程中(其可能经受与S249类似的条件S349)，比较器30将局部信息i1()。= EPloc与参考信息iref = EP进行比较，以确定跑道状态是否劣化。
[0111]如果两跑道状态相同，例如EP = EPloc = WET (潮湿跑道)，或局部跑道状态，例如EPloc = DRY(干燥跑道)不如参考跑道状态，例如EP = WET (潮湿跑道)劣化，不修改由制动辅助系统10所使用的数据，且因此，也不修改制动指令或警报C(EP)。步骤S330以及之后的步骤因此被重复(循环返回S330)。
[0112]如果相反,局部跑道状态,例如EP1()。= ICY(结冰跑道)显示比参考跑道状态,例如EP = WET (潮湿跑道)更劣化，参考跑道状态EP (在此为参考信息i,ef)被局部信息i1(x;=EPltj。所取代，并在更新步骤S360的过程中作为对制动辅助系统10的输入。随后，所述方法循环返回步骤S320，以重新估算D(EP)并由更新的新的参考状态生成新的制动指令或警报C (EP),在该示例中，这在更新EP = iloc = ICY (结冰跑道)之后。
[0113]制动辅助系统10因此根据在步骤S340中确定的局部跑道状态被重新配置。
[0114]在图3的实施变型中，更新步骤S350被调节用来确定飞行器是否以参与考图2所描述的步骤S249类似的方式，遇到临界制动条件。若例如步骤S340实施如公开文献FR2930669所描述的机构，则正是这种情况。
[0115]图4a示出根据本发明的第二实施方式的飞行器驾驶辅助方法的步骤。
[0116]该方法可在根据本发明的例如参考图1所描述的系统中实施。
[0117]在步骤S410期间，类似于图2的步骤S210以及图3的步骤S310，飞行器接收参考跑道状态EP。
[0118]在步骤S420的过程中，类似于图2描述的步骤S220以及图3的步骤S320，驾驶辅助系统10由EP估算预测停止距离D(EP)，并由D(EP)生成制动指令或警报消息C(EP)。
[0119]制动指令例如对应,考虑参考跑道状态EP的可操作性地接受的制动或减速值或水平。
[0120]在步骤S425的过程中，i1()。的获取模块15确定飞行器的代表临界(或理论上可达到的)制动或减速水平的信息F，该信息从参考跑道状态EP或预测的停止距离D中推导，此时后者根据下文描述被更新。iMf可以尤其采用指令值C(EP)，如果后者能有效代表制动或减速水平的话是这样。
[0121]在步骤S430中，以与图2的步骤S230以及图3的步骤S330类似的方式，进行局部测量。
[0122]在步骤S440的过程中，飞行器的当前(或实际)制动或减速水平F’从步骤S430进行的局部测量中推导出，该当前制动水平F’因此构成代表局部跑道状态的局部信息i1()。。
[0123]随后的步骤S450由用于确定飞行器是否遇到临界制动条件的确定步骤S449调节，这类似于参考图2描述的步骤S249。
[0124]当飞行器遇到临界制动条件时，测试步骤S450包括通过比较器30将局部信息i1(X;=F’与参考信息iMf = F,即将可理论上达到的制动或减速水平与当前(或实际)制动或减速水平进行比较，目的在于确定跑道状态是否发生劣化。
[0125]如果两个制动或减速水平相同，即如果F’ =F土 AF，其中AF是公差范围，或者如果当前制动或减速水平大于理论上可达到的制动或减速水平，即F’ >F，这因此表示跑道状态没有发生劣化或自从确定参考跑道状态EP开始,例如在之前着陆时,跑道状态已经改盡口 ο
[0126]在这两种情况下，不再重新配置制动辅助系统10，且随后重复步骤S430和之后的步骤(循环返回至S430)。
[0127]如果相反，由于飞行器处于临界制动条件下，当前制动或减速水平F’比理论上可达到的制动或减速水平F更小，即，如果F’〈F- Δ F,这表示跑道状态相对于参考跑道状态EP发生劣化。
[0128]根据本发明的该实施方式，需达到的预测停止距离D(EP)因此获得更新以考虑此劣化，(事实上，D (EP)增大)。为此，修正系数a (iloc)在步骤S455的过程中根据I1。。而被计算。
[0129]例如，修正系数可以是预设值x% (x>100) ο在变型中，理论上可达到的制动或减速水平F和当前制动或减速水平F’之比被使用作为修正系数a (iloc) =F/F’。
[0130]随后，在步骤S460的过程中，在步骤S420的过程中计算得到的停止距离D(EP)通过在步骤S455中计算得到的修正系数α被修正:D’ (a (iloc)山)，例如0’ = a D0
[0131]随后，所述方法循环返回步骤S420，用于由修正的停止距离D’ (a (iloc) ；D)生成新的制动指令C’(D’)。需注意，步骤S425的新的重复将由该新的修正停止距离D’( a (iloc) ；D)确定iMf = F，而非EP，EP在该实施方式中不直接被更新(修正的D’隐含地指示对EP的修正)。
[0132]图4b示出根据参考图4a描述的本发明第二实施方式的变型的飞行器驾驶辅助方法的步骤。
[0133]该实施方式与图4a的区别之处在于，当检测到跑道劣化时，而飞行器遇到临界制动条件(通过测试S449和S450)且需达到的预测停止距离D(EP)因而应被更新，而非计算修正系数α (步骤S455)并以该修正系数α修正(步骤S460)该停止距离D (EP)，新的停止距离D”在步骤S465的过程中通过插值法被计算。
[0134]随后，新的制动指令C”(D”)在新的步骤S420中由该新的停止距离D”被计算，正如之前描述的图4a的步骤S420的重复。
[0135]更确切地，新的停止距离D”是通过多个最小停止距离Cli的插值进行计算，所述多个最小停止距离代表理论跑道状态，分别与理论制动或减速水平关联。
[0136]作为非局限的示例，可使用这些理论制动或减速水平&与理论停止距离Cli之间的对应表(例如与每个可能的理论跑道状态关联)。
[0137]因此，在当前或实际制动或减速水平F’处于理论制动或减速水平和fi+1之间，其分别对应于停止距离Cli和di+1，通过在这些理论停止距离中应用插值函数INTERP:D” =INTERR(φ ;di+1)，例如通过线性插值法，可计算新的停止距离D”。
[0138]例如，如果当前制动或减速水平是与距离Cli相关的制动或减速水平的z %，且是与距离di+1相关的制动或减速水平的(100-z) %，停止距离D”因而可以通过公式:D" = Z%*φ+(100-z) % *di+1 获得。
[0139]图5在使用本发明的着陆执行方案中，用图表示出停止距离和制动水平的变化。该方案尤其可实施图3的实施方式，其中，驾驶辅助方法依赖于参考跑道状态EP与估算的局部跑道状态EPltje的比较。
[0140]在该方案中，配备例如参考图1描述的根据本发明的驾驶辅助系统的飞行器，接近理论上覆盖有雪的跑道(EP = COMPACTED SNOW)。
[0141]制动辅助系统10考虑该跑道状态EP并计算出制动指令或警报C (EP = COMPACTEDSNOW)，一旦在阶段I的过程中位于地面，则由制动或复原装置实施所述制动指令或警报。该制动指令或警报的依据是停止距离D (EP = COMPACTED SNOW)。
[0142]在阶段I的过程中，步骤S340估算的真实或局部跑道状态比之前由例如SNOW型信息iMf描述的跑道状态更加劣化。然而，在进行测试S249时，没有检测到临界制动条件。因而不执行对跑道状态EP或距离D (EP)的更新S260/S360，以及因此的制动或减速指令或警报C (EP)。
[0143]从阶段2开始，遇到临界制动条件(测试S249)。对制动或减速水平的局部测量(允许确定i1(J由此允许检测到跑道的劣化。实际上，在步骤S340的过程中，在临界制动条件iMf = F下(见阶段I的图5c)，实际或当前制动水平F’大大低于理论上可达到的制动或减速水平。因此在步骤S340之后获得劣化的局部跑道状态。
[0144]跑道状态EP或预测的停止距离D (EP)因而根据估算的局部跑道状态EPltje或F’被更新，随后在阶段2的过程中被制动辅助系统实时或准实时地应用，以生成新的制动指令或警报C (EP)。例如，制动监视装置(ROP)匹配其警报且制动控制装置(BTV)对减速进行控制，使其适于遇到的条件，由此避免滑移的风险。预测的停止距离增加，这次对应于SNOW跑道状态(见图5a)。
[0145]然而，在阶段2的过程中，跑道状态再次劣化为ICY类型，因为飞行器遇到了结冰的区域。
[0146]对制动或减速水平的局部测量(允许确定i1(J允许检测到该跑道的劣化(EP1()。从SNOW到ICY)，尤其因为飞行器仍然面临临界制动条件。实际制动或减速水平F’大大低于由之前更新的参考信息iMf获得的理论上可达到的制动或减速水平F(见图5c阶段2的末尾)。
[0147]跑道状态EP或预测的停止距离D (EP)因而根据新估算的局部跑道状态EP1()。或F’被更新，随后在阶段3的过程中被制动辅助系统实时或准实时地应用，以生成新的制动指令或警报C(EP)。类似地，相应的预测停止距离D(EP)增加(见图5a)。
[0148]随后，局部测量允许注意到跑道状态新的变化，所述跑道状态新的变化这次引起的是跑道条件的改善(见图5c，阶段4)。这次，跑道状态EP或预测的停止距离D(EP),以及因此的制动指令不被更新，且保持(阶段4)在例如阶段3。
[0149]上述示例仅是本发明的实施方式，本发明并不局限于此。
【权利要求】
1.一种在着陆阶段的飞行器驾驶辅助方法，包括根据参考跑道状态(EP)生成制动数据(D(EP))的生成步骤(S220、S320、S420)，所述制动数据被提供作为对制动辅助模块(12)的输入，所述制动辅助模块(12)适于生成制动指令以控制飞行器的制动装置，所述方法的特征在于以下步骤: -由飞行器确定(S240 ；S340 ；S440)局部信息(i1(J，该局部信息(iloc)取决于构成着陆时飞行器在其上行驶的跑道区域的特征的局部跑道状态(EP1J ;且此时局部信息Q1J指示劣于参考跑道状态(EP)的局部跑道状态(EP1J: -根据所确定的局部信息(iloc)更新(S260 ；S360 ；S455 ；S460 ；S465)参考跑道状态(EP)或制动数据(D (EP))，从而提供更新制动数据(D(EP))作为对制动辅助模块(12)的输入，以用于生成新的制动指令，从而控制飞行器的制动装置。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，局部信息(iloc)是由飞行器的机载系统对局部跑道状态(EP1J的估算，并且更新步骤(S260 ；S360)通过所估算的局部跑道状态(EPloc)更新参考跑道状态(EP)。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，局部信息(iloc)代表所述飞行器的当前制动或减速水平(F’)，且所述方法包括获得(S225 ；S425)信息，即所谓参考信息(iMf)的步骤，所述信息代表从参考跑道状态(EP)或制动数据(D(EP))推导出的所述飞行器的制动或减速水平(F)，以及将参考信息(iMf)与局部信息Q1J进行比较以确定局部跑道状态(EPloc)是否更劣于参考跑道状态(EP)的步骤(S250 ；S450)。
4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，在遇到以下临界条件中的至少一个临界条件时，执行更新步骤(S260 ；S360 ;S455，S460 ；S465):飞行器的设控减速值与飞行器测得减速值之差超过预设阈值；操作人员对制动踏板的手动沉降水平超过预设阈值；飞行器的设控制动水平与飞行器内侧得的制动水平之差超过预设阈值；飞行器的防滑系统被启动。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，更新步骤包括对修正系数(α)的计算(S455)，该修正系数取决于所确定的局部信息(i1(J以及根据所计算的修正系数(α)对制动数据(D(EP))的修正(S460)。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，制动数据是取决于参考跑道状态(EP)的最小停止距离(D)，且更新步骤包括通过对分别与理论跑道状态关联的多个最小停止距离(Cli)的插值计算，由所确定的局部信息(iloc)对最小停止距离的修正(S465)。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所确定的局部信息(i1(J代表所述飞行器的当前制动或减速水平(F’)，且由所确定的局部信息Q1J对最小停止距离的修正(S465)包括，根据所确定的当前制动或减速水平(F’ )对与理论制动或减速水平关联的最小停止距离(Cli)的插值计算。
8.一种飞行器在着陆阶段的驾驶辅助系统(I)，包括: -根据参考跑道状态(EP)生成制动数据(D(EP))的模块(11)； -制动辅助模块(12)，所述制动辅助模块(12)接收所述生成的制动数据作为输入，且适于生成制动指令以控制飞行器的制动装置； -确定局部信息(iloc)的确定模块(20)，所述局部信息(iloc)取决于构成飞行器在着陆时行驶在其上的跑道区域的特征的局部跑道状态(EP1J ;以及 -根据所确定的局部信息更新参考跑道状态(EP)或制动数据(D(EP))的更新模块(10、30)，此时局部信息Q1J指示劣于参考跑道状态(EP)的局部跑道状态(EP1J，从而作为输入为制动辅助模块提供更新的制动数据(D(EP))，以生成新的制动指令，从而控制飞行器的制动装置。
9.根据权利要求8所述的系统(I)，其特征在于，局部信息(iloc)是对局部跑道状态(EPloc)的估算，且更新模块(10、30)被设计成用所估算的局部跑道状态(EP1J更新参考跑道状态(EP)。
10.根据权利要求8所述的系统(I)，其特征在于，局部信息(iloc)代表所述飞行器的当前制动或减速水平(F’)，且系统(I)包括对信息，即所谓参考信息(iMf)的获取模块(15)，所述参考信息代表从参考跑道状态(EP)或制动数据(D(EP))推导出的所述飞行器的制动或减速水平(F)，以及比较器(30)，所述比较器(30)将参考信息(iMf)与局部信息(iloc)进行比较，以确定局部跑道状态(EP1J是否更劣于参考跑道状态(EP)。
11.根据权利要求10所述的系统(I)，包括确定模块，所述确定模块用于确定是否遭遇以下临界条件中的至少一个临界条件，以便启动更新模块(10、30)的更新:飞行器的设控减速值与飞行器测得减速值之差超过预设阈值；操作人员对制动踏板的手动沉降水平超过预设阈值；飞行器的设控制动水平与飞行器内测得的制动水平之差超过预设阈值；飞行器防滑系统被启动。
12.一种包括至少一个根据权利要求8至11中任一项所述的驾驶辅助系统(I)的飞行器。
【文档编号】B64D45/04GK104229149SQ201410265175
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2014年6月13日 优先权日:2013年6月13日
【发明者】让-米歇尔·拉斯孔布, 杰罗姆·茹尔纳德, 雷米·莫林, 罗伯特·利格涅 申请人:空中客车营运有限公司, 空中客车公司