用于优化飞行器在跑道上着陆的方法和装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于优化飞行器在跑道上着陆的方法，以及相应的优化装置。
[0002]本发明应用于一种用于计算“A-1GS”(AdaptiveIncreased Glide Slope，自适应增加下滑道)类型的、飞行器着陆最佳最终坡度的方法。
【背景技术】
[0003]根据文件US-2012/0232725和FR-2972541，已知一种用于优化飞行器在跑道上着陆的方法和装置，所述着陆包括进场阶段和拉平阶段，进场阶段由与预定下滑坡度相关联的、要遵循的进场轴限定。这种常用方法使得:
[0004]-在初步步骤:
[0005].根据所述飞行器本身特有的性能水平和特性，限定在发起拉平阶段时施加于所述飞行器的、相对于地面的目标垂直速度；以及
[0006].根据所述目标垂直速度和至少一个外部参数来确定与进场轴相关联的优化地面速度，其大于或等于预定下滑坡度，以及
[0007]-一旦由飞行器截获进场轴，所述飞行器就被引导使得其遵循与所述进场轴相关联的、确定的优化下滑坡度，以及使得其达到先前在发起拉平阶段时限定的目标垂直速度。
[0008]因此，通过这种已知的方法，根据利用飞行器特有的特性而预先定义的目标垂直速度来优化进场轴的下滑坡度(相对于标准操作程序中公布的下滑坡度)。通过将发起拉平时飞行器的地面垂直速度(大约50英尺)设定到先前限定的标称目标值，这种常用方法使得能够通过提出更恒定、重复且容易的拉平来保护最终进场阶段，同时通过利用与改善环境方面有关的进场条件、在没有强加操作约束的情况下增加了坡度。
[0009]进场时的能量管理很大程度上取决于影响飞行器减速能力的飞行器特有的或外部的因素。特别地，飞行器的重量和天气条件是影响减速能力的因素。机组人员需要特别注意飞行参数的监控，以及在必要的情况下的纠正动作的应用，所述纠正动作例如是齿轮的高升力襟翼的早期伸开和/或减速板的使用。
[0010]然而，当坡度增加时，例如出于避免故障的考虑，减速管理会变得更加困难。
[0011]类似地，通过仅基于最终进场速度和目标垂直速度而计算A-1GS类型的优化坡度所提出的增加的坡度，在某些情况下会导致过于陡峭飞行的进场，这增加了不稳定的进场风险。
【发明内容】
[0012]本发明的目的是克服该缺陷。其涉及一种用于优化飞行器在跑道上着陆的方法，该方法还使得能够确保所提出的坡度是飞行器实际可飞行的。
[0013]为此，根据本发明，所述用于优化飞行器在跑道上着陆的方法，所述着陆包括由要遵循的进场轴限定的进场阶段和拉平阶段，所述方法包括:
[0014]A/第一步骤:
[0015].根据所述飞行器特有的性能水平和特性，限定在发起拉平阶段时施加于所述飞行器的、相对于地面的目标垂直速度；以及
[0016].根据所述目标垂直速度，确定与进场轴相关联的优化坡度；以及
[0017]B/第二步骤，一旦由飞行器截获进场轴，就引导所述飞行器使其遵循与所述进场轴相关联的、在第一步骤中确定的坡度，以及使其达到先前在发起拉平阶段时限定的目标垂直速度，
[0018]值得注意的是，在第一步骤中还包括子步骤:
[0019]a)根据与飞行器的减速能力有关的性能标准来确定极限坡度，所述极限坡度是飞行器可飞行的；
[0020]b)比较优化坡度和所述极限坡度；以及
[0021]c)在优化坡度和极限坡度中选择较低的坡度，在步骤B/中飞行器被引导成使得其遵循称为最终坡度的适当选择的坡度。
[0022]因此，借助本发明，如有必要，根据与基于关于飞行器减速能力的性能标准而计算的最大坡度(称为极限坡度)的比较，预见到使优选为A-1GS类型的常用优化坡度饱和。事实上，如果优化坡度大于极限坡度(并且仅在这种情况下)，根据极限坡度引导飞行器，其中极限坡度是(通过限定)可飞行的，也就是说，极限坡度被限定成使得飞行器尤其根据其能力、特别是减速能力能够遵循该极限坡度。这能够确保飞行器能够沿提供的坡度以其减速能力飞行。
[0023]在本发明的上下文中，坡度考虑以下约定:
[0024]-更强(或更高)的坡度意味着更负或甚至更陡的坡度；
[0025]-相反地，更低的坡度是较不负或甚至更低的坡度；以及
[0026]-当类型未指定时，术语坡度表示几何坡度。
[0027]在优选实施方式中，子步骤a)包括:
[0028]-根据第一性能标准确定第一辅助坡度；
[0029]-根据第二性能标准确定第二辅助坡度；以及
[0030]-将所述第一和第二辅助坡度中的较低坡度确定为极限坡度。
[0031]在该优选实施方式中，根据性能模型计算第一辅助坡度，以确保在截获进场轴时，在具有着陆配置的中间空气动力配置中的且在、飞行器的升起的起落装置零加速度。
[0032]此外，有利地，第二辅助坡度的计算包括以下操作:
[0033]-计算针对零加速度的坡度；
[0034]-计算满足减速目标的坡度偏差；以及
[0035]-从针对零加速度而计算的坡度中减去坡度偏差以获得所述第二辅助坡度。
[0036]此外，有利地:
[0037]-子步骤a)包括在稳定进场的情况下仅确定第二辅助坡度的附加操作；以及
[0038]-子步骤a)包括在截获进场轴时针对与第一性能标准有关的第一辅助坡度的计算来使用由空中交通管制员强加的速度值的附加操作。
[0039]此外，优化方法可以具有单独或结合采用的以下特性:
[0040]-子步骤a)包括通过考虑飞行器的怠速发动机速度和目标速度、基于飞行器的飞行力学方程来执行平衡计算，以利用飞行期间所识别的外部条件和飞行器的性能模型来计算能够维持目标速度的坡度作为极限坡度。优选地，外部条件包括至少一个以下参数:温度、风、尚度；
[0041]-最终坡度位于包括至少一个下极值和可能地上极值的值范围内；
[0042]-子步骤a)包括将测量的风值乘以系数的附加操作，在将风值用于坡度计算之前，如果相关的风是相对于飞行器的逆风，则所述风值乘以小于I的第一系数，如果相关的风是相对于飞行器的顺风，则所述风值乘以大于I的第二系数；
[0043]-子步骤a)包括作为风而使用用于坡度计算的以下的风的附加操作:
[0044].如果唯一可用的风是针对给定高度的所测量的风，则使用这唯一可用的风；以及
[0045].如果在最终进场坡度上确定的风是可用的，则使用这可用的风；以及
[0046]-子步骤a)包括使用由空中交通管制员限定的高度作为用于坡度计算的进场轴捕获高度的附加操作。
[0047]本发明还涉及一种用于优化飞行器在跑道上着陆的装置，所述着陆包括由关联于预定义坡度的、要遵循的进场轴限定的进场阶段和拉平阶段。
[0048]根据本发明，所述类型的装置包括:
[0049]-计算单元，其被配置成根据先前从所述飞行器特有的性能和特性中限定的目标垂直速度来确定与要遵循的进场轴相关联的至少一个优化坡度；以及
[0050]-引导单元，其被配置成根据由飞行器截获进场轴来引导飞行器，以使飞行器遵循由计算单元确定的并且与所述进场轴相关联的坡度，以及使飞行器达到先前在发起拉平阶段时限定的目标垂直速度，
[0051]值得注意的是，所述计算单元包括:
[0052]-计算元件，其被配置成根据与飞行器的减速能力有关的性能标准来确定极限坡度，所述极限坡度是飞行器可飞行的；
[0053]-比较元件，其被配置成比较优化坡度和所述极限坡度；以及
[0054]-选择元件，其被配置成在优化坡度和极限坡度中选择较低的坡度，飞行器被引导单元引导以使其遵循适当选择的坡度。
[0055]此外，有利地，计算元件包括:
[0056]-第一元件，其被配置成根据第一性能标准确定第一辅助坡度；
[0057]-第二元件，其被配置成根据第二性能标准确定第二辅助坡度；以及
[0058]-第三元件，其被配置成将所述第一和第二辅助坡度中的较低的坡度确定为极限坡度。
[0059]此外，本发明还涉及飞行器，特别是包括如上指定的装置的运输机。
【附图说明】
[0060]附图将给出关于如何实现本发明的良好理解。在附图中，相同的附图标记表示相似的元件。
[0061]图1是说明本发明的优化装置的框图；
[0062]图2示出了说明配备有着陆优化装置的飞行器着陆的图。
【具体实施方式】
[0063]图1中的特定实施方式中示出的、说明本发明的装置I的目的是通过计算和遵循适当的、增加的最终进场坡度来优化飞行器AC在机场(着陆)跑道2上的着陆。
[0064]通常，如图2所示，(着陆)跑道2上的着陆包括进场阶段和拉平阶段R，进场阶段由飞行器A要遵循的进场轴A限定。
[0065]存在两种类型的着陆进场，即稳定进场和减速进场。更确切地