飞机停车性能显示和报警的制作方法
【技术领域】
[0001] 本公开内容涉及飞机停车性能显示和报警。
【背景技术】
[0002] 飞机可以在着陆于跑道上之后立即以相对快的速度移动。必须使这样地快速移动 的飞机慢下来以便让飞机经由滑行道安全地退出跑道。更重要的是，必须以充足的速率使 飞机慢下来使得飞机可以在飞机越出跑道的尽头之前停下来或经由滑行道安全地退出跑 道。
[0003] 飞机的飞行员或其它操作员可以控制飞机上的各种系统以使在跑道上移动的飞 机慢下来并停止。可以用于使移动飞机停在跑道上的飞机系统可以包括飞机制动系统、飞 机推力系统和飞机的气动系统。飞机制动系统可以由飞行员或自动地控制以随着轮在跑道 上滚动而放慢飞机轮的旋转。可以通过控制飞机发动机在适当的方向上提供推力以放慢飞 机的移动来控制飞机推力系统以放慢飞机。飞机的气动系统可以包括例如减速板、襟翼、其 它系统，或可以被控制来改变飞机的气动特性的系统的各种组合。可以通过增加阻力和升 力减少以随着飞机在跑道上移动而打破飞机的机翼的升力来控制飞机的气动系统以放慢 飞机。
[0004] 飞机上的各种系统使在跑道上移动的飞机慢下来并停止的能力可以取决于各种 条件。例如，跑道的条件可以影响飞机制动系统停止飞机的能力。当飞机的轮与跑道的表 面之间的摩擦力降低时，飞机制动系统停止在跑道上移动的飞机的能力降低。因此，例如， 当跑道是结冰的或湿的时，飞机上的制动系统停止在跑道上移动的飞机的能力可能降低。
[0005] 飞机的飞行员或其它操作员可以依靠经验、对跑道条件的判断和对各种飞机系统 在这样的条件下停止飞机的能力的判断，以控制飞机上的各种系统停止在跑道上移动的飞 机。飞行员可以提供有来自各种源的可以帮助飞行员判断跑道的当前条件的信息。例如， 飞行员可以提供有来自机场摩擦测量装置的数据、天气报告，或可以在着陆之前帮助飞行 员判断跑道的当前条件的其它信息。然而，即使利用这样的信息，飞行员可能不总是能够准 确地判断当前跑道条件或当前跑道条件对飞机停车（stopping)性能的影响。例如，跑道条 件可以相对迅速地改变。
[0006] 因此，飞机的飞行员或其它操作员也许不能单独依靠经验和报告的条件来在所有 条件下有效地停止在跑道上移动的飞机并且防止飞机越出跑道的尽头。经验和判断单独可 能不足以让飞机的飞行员或其它操作员控制飞机上的各种系统以有效的方式停止在跑道 上移动的飞机。例如，飞行员也许不能准确地判断跑道的条件和跑道条件对飞机上的制动 系统的操作的影响。结果，飞行员也许不能准确地看出飞机的当前减速度或当前减速度是 否将足够放慢飞机以经由期望的滑行道安全地退出跑道或以在越出跑道之前停止。
[0007] 已开发了用于确定在跑道上移动的飞机的预测停车位置的自动化系统。这样的系 统可以向飞机的飞行员或其它操作员提供飞机的预测停车位置的指示。当飞机的预测停车 位置指示飞机可能越出跑道时，这样的系统也可以提供可听报警或其它报警。
[0008] 用于指示在跑道上移动的飞机的预测停车位置和用于提供越限报警的当前的自 动化系统可能具有数个限制。例如，当前的自动化系统也许不能对于各种跑道条件和可以 用来停止在跑道上移动的飞机的各种飞机系统的操作条件准确地预测飞机的停车位置。因 此，当前的系统可能在一些情况下提供飞机的预测停车位置的不准确指示和飞机何时被预 测为越出跑道的不正确报警。例如，这样的系统可能在飞机将及时停止或能够在越出跑道 之前经由滑行道安全地退出跑道是很可能的许多情况下提供不适当的越限报警。
[0009] 因此，将期望具有考虑上面所讨论的问题以及其它可能的问题中的至少一些的方 法和设备。
【发明内容】
[0010] 本公开内容的说明性实施方式提供一种用于确定在跑道上移动的飞机的预测停 车性能的方法。作用于飞机以停止飞机的预测停车力由处理器单元随着飞机在跑道上移动 而确定。在跑道上移动的飞机的预测减速度由处理器单元使用作用于飞机以停止飞机的预 测停车力来确定。飞机在跑道上的预测停车性能由处理器单元使用飞机的预测减速度来确 定。
[0011] 本公开内容的说明性实施方式也提供一种用于显示在跑道上移动的飞机的预测 停车位置的方法。飞机在跑道上的当前位置由处理器单元识别。飞机在跑道上的当前速度 由处理器单元识别。在跑道上移动的飞机的预测减速度由处理器单元确定。飞机相对于跑 道的预测停车位置由处理器单元使用飞机的当前位置、飞机的当前速度和飞机的预测减速 度来确定。飞机相对于跑道的计划停车性能被识别。飞机的预测停车位置的指示和针对飞 机的计划停车性能的指示相对于跑道的表示被同时显示。
[0012] 本公开内容的说明性实施方式也提供一种包括停车力预测器、减速度预测器和停 车性能预测器的设备。停车力预测器被构造成确定作用于飞机以随着飞机在跑道上移动而 停止飞机的预测停车力。减速度预测器被构造成使用作用于飞机以停止飞机的预测停车力 来确定在跑道上移动的飞机的预测减速度。停车性能预测器被构造成使用飞机的预测减速 度来确定飞机在跑道上的预测停车性能。
[0013] 能够在本公开内容的各种实施方式中独立地实现特征和功能，或可以在其中能够 参照以下描述和附图看到另外的细节的其它的实施方式中组合特征或功能。
【附图说明】
[0014] 认为是说明性实施方式的特性的新颖特征在所附权利要求中阐述。然而，在结合 附图阅读时通过参照本公开内容的说明性实施方式的以下详细描述，将最好地理解说明性 实施方式以及优选使用模式、另外的目标及其特征，其中：
[0015] 图1是根据说明性实施方式的飞机操作环境的图示；
[0016] 图2是在根据说明性实施方式的飞机操作环境中的飞机的框图的图示；
[0017] 图3是根据说明性实施方式的由飞机的停车性能预测器所使用的信息和由飞机 的停车性能预测器所提供的输出的框图的图示；
[0018] 图4是根据说明性实施方式的停车性能预测器的框图的图示；
[0019] 图5是根据说明性实施方式的停车性能预测器和越限报警生成器的框图的图示；
[0020] 图6是根据说明性实施方式的越限报警激活条件的框图的图示；
[0021]图7是根据说明性实施方式的跑道条件信息的框图的图示；
[0022] 图8是根据说明性实施方式的用于生成越限报警的过程的流程图的图示；
[0023] 图9是根据说明性实施方式的用于确定预测制动力的过程的流程图的图示；
[0024] 图10是根据说明性实施方式的用于确定预测推力的过程的流程图的图示；
[0025] 图11是根据说明性实施方式的用于确定预测气动力的过程的流程图的图示；
[0026] 图12是根据说明性实施方式的停车性能预测器和预测停车位置显示生成器的框 图的图不；
[0027] 图13是根据说明性实施方式的预测停车位置显示的图示；
[0028] 图14是根据说明性实施方式的用于生成预测停车位置显示的过程的流程图的图 示；
[0029] 图15是根据说明性实施方式的用于确定飞机的预测减速度的过程的流程图的图 示；以及
[0030] 图16是根据说明性实施方式的数据处理系统的框图的图示。
【具体实施方式】
[0031] 不同的说明性实施方式认识并考虑许多不同的考虑事项。如参照项目本文所使用 的"多个"意指一个或更多个项目。例如，"多个不同的考虑事项"意指一个或更多个不同的 考虑事项。
[0032] 不同的说明性实施方式认识并考虑到，期望飞机的飞行员或其它操作员能够以有 效的方式控制飞机上的各种系统以使在跑道上移动的飞机在飞机越出跑道之前停下来。也 可能期望飞行员或其它操作员能够以有效的方式控制飞机上的各种系统以充分地放慢飞 机以便飞机经由期望的滑行道安全地退出跑道。例如，当飞机能够经由期望的滑行道迅速 地退出跑道或能够经由接近于飞机将停放在的闸门的期望的滑行道退出跑道时，可以提高 在机场的空中交通操作的效率和航线操作的效率。在任何情况下，飞机上的各种系统在各 种跑道条件或其它操作条件下使在跑道上移动的飞机慢下来的更有效控制是所希望的。
[0033] 不同的说明性实施方式认识并考虑到，如果飞机的飞行员或其它操作员具有实际 跑道条件的准确认识并且能够在着陆滑跑期间识别跑道条件的影响则可以避免飞机越出 跑道。不同的说明性实施方式认识并考虑到，当前可能不存在实时或直接手段来确定实际 跑道条件并且在条件变得不利以致需要修改正常停车程序以便于防止跑道越限时向飞行 员或其它操作员报警。类似地，可能需要修改正常停车程序以在飞机正以高于预期的速度 在跑道上移动时、在着陆之后剩余的跑道量低于预期时或在其它不利的条件下防止跑道越 限。
[0034] 不同的说明性实施方式认识并考虑到，自动化系统可以被构造成为在跑道上移动 的飞机预测停车位置，向飞机的飞行员或其它操作员显示预测停车位置的指示，并且在飞 机的预测停车位置指示飞机可能越出跑道时向飞行员或其它操作员提供可听报警或其它 报警。由这样的系统所提供的越限报警可以向飞机的飞行员或其它操作员报警以采取适当 的动作来防止飞机越出跑道的尽头。
[0035] 不同的说明性实施方式认识并考虑到，当前的自动化系统也许不能对于各种跑道 条件和可以用来停止在跑道上移动的飞机的各种飞机系统的操作条件准确地预测飞机的 停车位置。例如，当前的自动化系统可以仅在飞机上的自动制动系统用来停止在跑道上的 飞机时提供越限报警。然而，说明性实施方式也认识并考虑到，自动制动系统可能不总是用 来停止在跑道上移动的飞机或可以被用于仅飞机滑跑的一部分。
[0036] 不同的说明性实施方式也认识并考虑到，当前的自动化系统可以仅使用飞机的经 识别的瞬时减速度来预测在跑道上移动的飞机的停车位置。由于这个和其它原因，当前的 自动化系统可以在一些情况下提供飞机的预测停车位置的不准确指示和飞机被预测为何 时越出跑道的不正确警告。不同的说明性实施方式认识并考虑到，这样的系统可能提供不 必要的越限报警。例如，这样的系统可以在飞机将及时停止或能够在越出跑道之前经由滑 行道安全地退出跑道是很可能的许多情况下提供不适当的越限报警。
[0037] 不同的说明性实施方式认识并考虑到，在越限不太可能的情形下的不适当的可听 报警或其它越限报警对于飞机的飞行员或其它操作员而言可能是令人分心的且恼人的，并 且可能使系统中的推力降低。这样的报警可以被称为妨扰报警。
[0038] 说明性实施方式在各种操作条件下给飞机的飞行员或其它操作员提供在跑道上 移动的飞机的停车性能的准确认识。说明性实施方式从而提供通过飞行员或其它操作员控 制飞机上的各种系统以使飞机慢下来并停止的结果的准确指示。根据说明性实施方式，可 以随着飞机在跑道上移动使用跑道条件的实时估计来确定飞机的停车性能的准确预测。
[0039] 根据说明性实施方式，可以在各种操作条件下确定飞机相对于跑道的准确预测停 车位置。可以相对于跑道的表示向飞机的飞行员或其它操作员显示预测停车位置的指示。 预测停车位置显示可以向飞行员或其它操作员提供飞机的当前减速度的和飞机的速度可 以充分地降低以安全地退出跑道的准确指示。预测停车位置显示可以帮助飞行员或其它操 作员以更有效的方式控制各种系统以便停止飞机以防止跑道越限并且以经由期望的滑行 道安全地且高效地退出跑道。飞机的停车性能的这个更有效的控制可以在空中交通控制和 航线操作方面导致改进的效率。
[0040] 说明性实施方式也可以在条件很可能导致跑道越限时提供报警以向在跑道上移 动的飞机的飞行员或其它操作员报警。例如，当飞机的预测停车位置是在跑道的尽头或在 跑道的尽头外时可以提供越限