防止跑道偏离的着陆警报的制作方法
【技术领域】
[0001] 本公开设及用于飞行器的着陆辅助系统。更具体地说，公开的实施方式设及用于 提高飞行的着陆阶段期间的安全性的系统和方法。
【背景技术】
[0002] 飞行器，特别是固定翼飞机，通常通过着陆在细长跑道上终止任何给定的飞行。飞 行员通常基于来自飞行管理计算机（FMC)的信息和计划的接近（approach)信息，W及来自 地面管理员的关于跑道情况的信息计算飞行器安全着陆所需要的跑道距离的量。然后，飞 行员利用仪器、经验和判断来确定安全地降落在跑道上的位置。跑道偏离，其中飞行器不能 安全地停止在可利用的跑道上，是恒定的关注事项。当跑道情况和/或飞行器能量将不允 许飞行器使用所有可利用的减速手段停止时进行着陆可引起运些事故。就安全完成飞行的 最后接近阶段而言，需要辅助飞行员的系统和方法。理想地，运些方法和系统将是易于实施 的，即使在定位于当前飞行器上的现有数据处理系统中。
【发明内容】
[0003] 本公开提供辅助飞行器着陆的计算机实施的方法，该方法包括在飞行器接近着陆 在跑道上期间测定跑道上的目标降落点，该目标降落点被计算W允许在到达跑道终点之前 停止飞行器。然后，可W确定配置为允许在目标降落点处或其之前飞行器在跑道上安全接 近并降落的边界下降路线化oundarydescentpath)。响应飞行器在边界路线的选定限度 (selectedmargin)内横过，可向飞行器的操纵者发出警报。
[0004] 在一些实施方式中，方法可包括在飞行器接近着陆在跑道上期间，基于飞行器特 征和当前着陆情况测定跑道上的最迟降落点，该最迟降落点被计算W允许在到达跑道的 终点之前停止飞行器。计算机处理器可比较估计的着陆飞行器的最短时间（T1)与估计的 到达最迟降落点的时间（T2)，并且当T1预计在T2的规定限度内时，向飞行器的操纵者发出 警报。 阳0化]在一些实施方式中，辅助飞行器着陆的计算机系统可包括处理器；与处理器通信 的存储器；和着陆警报程序，其包括由处理器执行的储存在存储器中的多个指令W进行W 下步骤：在飞行器接近着陆在跑道上期间测定跑道上的最迟降落点，该最迟降落点被计算 W允许在到达跑道的终点之前停止飞行器；比较估计的着陆飞行器的最短时间（T1)与估 计的到达最迟降落点的时间（T2);和当T1预计在T2的规定限度内时，向飞行器的操纵者 发出警报。
[0006] 特征、功能和优点可W在本公开的各种实施方式中独立地实现，或者可W在又其 它实施方式中被合并，其进一步详细说明可参考下面的描述和附图可见。
【附图说明】
[0007] 图1是显示根据本公开方面的飞行器接近跑道的侧视图，W及与说明性的着陆警 报系统相关的各方面和尺寸的图解。
[0008] 图2是描绘由根据本公开方面的着陆警报系统的一个实施方式执行的操作的流 程图。
[0009] 图3是显示根据本公开方面的说明性着陆警报系统中部件之间关系的示意图。
[0010] 图4A-4C是描绘根据本公开方面的用于视觉上指示与着陆警报系统相关信息的 示例性显示的=个不同说明性状态的图解。
[0011] 图5是根据本公开方面的适用于着陆警报系统的说明性数据处理系统的示意图。
【具体实施方式】 柳1引概述
[0013] 用于防止跑道偏离的着陆警报系统和方法的各种实施方式在下面描述并在相关 附图中图解。除非另有说明，着陆警报系统和/或其各个部件可W，但并不要求，包含本文 描述、说明和/或合并的结构、部件、功能和/或变体的至少一种。此外，与着陆警报系统相 连的本文描述、说明、和/或合并的结构、部件、功能和/或变体可W，但并不要求，包含在其 它警报系统和过程中。各种实施方式的W下描述事实上仅是示例性的并且决不旨在限制本 发明、其应用或用途。另外地，由下面描述的实施方式所提供的优点事实上是说明性的并且 不是所有实施方式都提供相同的优点或相同程度的优点。
[0014] 用于防止跑道偏离的着陆警报系统通常可W描述为计算机实施的过程，其中对于 跑道上的一个或多个降落点，分析飞行器的高度和地速。着陆飞行器的时间基于由当前高 度的预先确定的最大下降速度测定。到达跑道上一个或多个降落点的每个的时间还基于地 速和距每个降落点的地理距离测定。然后，将着陆时间与到达降落点的时间相比较，并且如 果着陆时间超过到达降落点的时间，向飞行器操纵者发出警报。在一些实例中，也更早向操 纵者发出警报，比如响应着陆时间在到达降落点时间的预先确定限度内。
[0015] 飞行器可W包括任何适合类型的飞行器，比如客机、货机、军用飞行器、无人驾驶 的飞机、固定翼飞机、直升飞机、水上飞机、军用喷气机、或任何其它类型的飞行器。飞行器 可W由航空公司或其它商业实体、军事单位或任何其它政府实体、或任何其它公众或私人 实体操纵。此外，飞行器可W是有人驾驶的或无人驾驶的。如果飞行器是有人驾驶的，则它 可W由飞行器上的一个或多个操纵者控制。如果飞行器是无人驾驶的，则一个或多个操纵 者可W从远程位置一-即不在飞行器上一-控制飞行器。
[0016] 相似地，跑道可包括任何适合的起落地带、停机坪、飞机场或具有边界的表面，超 过该边界飞行器的着陆是不期望的或不安全的。着陆表面可W在陆地上、水上和/或另一 个动力构件（craft)比如航空母舰的飞行甲板上。跑道可包括在商业机场处典型的铺搁的 跑道。跑道可W具有长度和宽度，并且可W是大体平面的。跑道可W具有两个相对的终点， 两者中的任何一个可W被指定为跑道的终点，取决于着陆飞行器的期望方向，其可能互换。 在一些实例中，跑道的终点可W是指定的点或区域，并且可能不必需指明跑道表面的物理 终点。运可能是运种情况，例如，当多个跑道重叠或通过间隙式的铺搁表面连接时。
[0017] 依据本公开的方面的着陆警报系统可W在如下面进一步描述的数据处理系统中 实施。在一些实例中，着陆警报系统可W至少部分地在现有飞行器计算机系统中实施。例 如，飞机上的地形感知警告系统（TAW巧可W被编程W执行与根据本公开方面的着陆警报 系统相关的处理步骤。 柳1引定义
[0019] "空速"是飞行器的在飞行中相对于飞行器周围空气的速度。如果飞行器的空速太 低，则飞行器可能失速（stall)。飞行器巡航飞行期间太高的空速可能导致颤动。接近着陆 期间太高的空速可能导致损害飞行器襟翼或其它飞行器系统。
[0020] "地速"是飞行器相对于飞行器在其上飞行的地面或水的速度。在操纵飞行器期间 的某些时间下，可能期望飞行器的地速不太高或不太低。例如，如果在接近和着陆操纵期间 飞行器的地速太低，则飞行器飞过风切变情况的能力可能降低。如果在接近和着陆期间飞 行器的地速太高，则飞行器可能超过跑道的终点着陆，或者可能着陆在跑道上的位置并且 具有运样的速度：在飞行器到达跑道的终点之前，停止飞行器可能是困难的。
[0021] "拉平（flare)"指的是当飞行器到达最终着陆阶段并且使飞行器的前缘端上升W 定向起落架从而适当地接触着陆表面时飞行器高度的变化。该阶段通常在预先确定的高度 处进行，并且飞行器的下降角度在拉平阶段期间通常比不久之前的接近阶段期间小。
[0022] 具体实例、主要部件和可选方案 阳02引实施例1 :
[0024] 该实施例描述了具有对应于一个或多个着陆点的多个警报的说明性着陆警报系 统10 ;参见图1。
[00巧]在该实施例中，飞行器12可W接近飞行器预期着陆在其上的跑道14,该跑道具有 起点或开端16和与开端相对的终点或末端18。如W上所描述，跑道的运两个端点根据期望 的接近可W是可互换的，并且可W是虚拟的或指定的点而不是物理端点。飞行器12将具 有地理位置20,其对应于飞行器目前位于其上的地面或水上的点。飞行器12的位置20和 地面上的第二位置之间的关系可对应于飞行器和所述第二位置之间的水平距离。相似地， 飞行器的地速可用于测定飞行器在两点之间行驶的时间长度。因此，飞行器12在点20处 已知的当前位置和跑道14上任何给定位置之间行驶的时间可通过将飞行器的地速除W两 点之间的距离来测定或估算。该估算假设地速将保持恒定，并且只要满足假设或更新计算 其是精确的。
[0026] 飞行器一一比如飞行器12-一通常具有已知的或可预测的停止能力，运取决于运 样的因素如制动能力、起落架特性、跑道情况、风速等等。典型地，飞行器的一个或多个停止 距离基于至少部分由操纵者提供的当前情况和对应于期望的制动模式测定。例如，计算机 系统可W基于使用的制动的量和类型一一上至并包括飞行器的最大制动能力，测定各种停 止距离。通常，飞行器的制动在减小的速度下执行W使对飞行器部件和内容物一一比如乘 客一一的压力最小化。制动模式可W由操纵者选择，并且可W基于更新的情况或使用者选 择改变。由操纵者或由计算机系统或控制器选择的制动模式可被称为计划的制动模式。
[0027] 基于计划的制动模式，计