防止跑道偏离的着陆警报的制作方法_3

文档序号:9298039阅读:来源:国知局
器的飞行航迹角(FPA) 0可用于更好地估计飞行器当前正如何下降,并且该信息可用于 预测飞行器是否或多或少可能截断边界下降路线。飞行器的FPA是飞行器的飞行路线和水 平面之间形成的角,其区别于飞行器的节面角(pitchangle),后者更与飞行器本身的方位 而不是飞行路线有关。返回说明性实施例,可W假设飞行器将沿着FPA行进某一段时间(例 如五秒)。可W假设更短或更长的时间段,运取决于高度或其它预先确定的考虑事项。使用 假设的时间段,并记住着陆的最短时间34基于飞行器的垂直运动,可W计算飞行路线的垂 直矢量。换句话说,如果假设FPA继续不改变持续例如五秒,将该时间乘WFPA的正弦将 显示五秒的哪一部分将花费在垂直地下降而不是水平地下降。然后,运个第=项可作为在 从当前高度着陆之前的额外时间长度加入到公式。 W51] 方程式1B:
[0052]
[0053] 在方程式1B中,前两项与方程式1的那些相同。第S项考虑FPA( 0 )并计算前瞻 (look址ead)时间(时间前瞻)的垂直矢量。前瞻时间可W是任何适合的值。例如,基于任 何适合的因素,前瞻时间可W是五秒、两秒或可变数字。在一些实例中,当飞行器在接近高 度和拉平高度之间时,前瞻时间可W基于与方程式1A相似的方程式计算。例如:
[0054]方程式1C: 阳化引
[0056] 运里,前瞻时间(时间在由W下下面两个常量限制的范围内连续变化:接近高 度处的前瞻时间(时间gffi),例如五秒;和拉平高度(时间P)处的前瞻时间,例如两秒。如 方程式1C中显示,并且与方程式1A相似,该实施方式中的前瞻时间基于接近-到-拉平窗 内飞行器的高度作为一种插值变化。拉平高度之下,前瞻时间可W变化或者可W是常量。例 如,前瞻时间可在时间P处保持不变。
[0057] 飞行器到达给定目标LTD点的时间可W使用W下方程式计算。 阳05引方程式2 :
[0059]
W60] 运里,至给定LTD点的时间可W通过将从飞行器的地理位置20到该LTD点的距离 除W飞行器的当前地速(地速A)确定。运是简单的(时间=距离/速度)方程式。可W对多个感兴趣的LTD点计算时间。例如,可W计算对应于到达计划LTD点的时间30和/或 到达最大制动LTD点的时间32等的时间
[0061] 如上所述,其它信息可用于进一步提高或改进方程式2中确定的值。如解释的, FPA0可用于基于飞行器的目前下降角分析形势。由于至目标LTD点的时间基于水平距离 确定,前瞻时间的水平矢量可计算并在公式中考虑。例如,方程式2的改进版本可W包括W 下。 阳0创方程式2A
[0063]
[0064] 在方程式2A中,项与方程式2的项相同。第二项考虑FTP(0)并计算前瞻时间 (时间#m)的水平矢量。前瞻时间可W是任何适合的值。例如,前瞻时间可W是五秒。对 于方程式1B和2A,必需使用相同的前瞻时间,因为运两个所得的值将在稍后步骤中直接比 较。 W65] -旦运些值被确定,可W如下面方程式中显示的,比较时间。注意,可W参考方程 式1和方程式2,但是方程式1B和2A可代替使用,运取决于设计偏好。还应当理解方程式 1旨在与方程式2 -起使用,并且方程式1B旨在与方程式2A-起使用。
[0066]方程式3 : 阳067] 着陆时间最小值《至目标LTD点的时间 W側 方程式4 : W例着陆时间最小值《(至目标LTD点的时间-限度)
[0070] 步骤116包括使用最大制动LTD点28作为目标LTD点对方程式3进行比较。如 果着陆的最短时间34大于到达最大制动LTD点的时间32,则步骤118包括向操纵者发出警 报。该警报可W采取视觉和听觉警告的形式,和/或可W包括警告或劝诫短语比如"跑道太 短"和/或"停下"。
[0071] 步骤120包括使用最大制动LTD点28作为目标LTD点对方程式4进行比较,并且 包括预先确定的限度时间。换句话说,着陆的最短时间在至目标LTD点的时间的某一限度 内。例如,运可W进行W允许操纵者在实际的不安全条件存在之前具有采取校正动作的时 间。因此,可W使用任何适合的限度。例如,可W使用五秒至十秒限度。如果着陆的最短时 间34在到达最大制动LTD点28的时间32的限度(例如五秒)内,则步骤122包括基于 该条件确定系统是否需要告诫警报。例如,如果告诫警报由于另一条件一一比如下面步骤 126中描述的一一已经正在被提供,则没有必要进一步行动。另一方面,如果需要告诫警报 并且还没有提供,那么步骤124包括向操纵者提供告诫级警告。例如,可W呈现视觉或听觉 告诫,其可包括短语比如"小屯、短跑道"和/或"短跑道"。
[0072] 步骤126包括使用计划的LTD点26作为目标LTD点对方程式3进行比较。如果 着陆的最短时间34大于到达计划的LTD点的时间30,则步骤124 (上面描述)包括向操纵 者发出警报。
[0073] 步骤128包括使用计划的LTD点26作为目标LTD点对方程式4进行比较,并且还 包括预先确定的限度时间。如W上所描述,可W使用任何适合的限度。例如,可W使用五秒 至十秒限度。如果着陆的最短时间34在到达计划的LTD点26的时间30的限度(例如五 秒)内,则步骤130包括向操纵者提供劝告警报。例如,可W呈现视觉和/或听觉劝告,其 可包括短语比如"长着陆"。
[0074] 运些步骤可W重复,在每个循环中或如期望的动态更新数据。例如,高度、着陆性 能和/或最大期望下降速度可W周期性地(例如一次/秒)更新。因此,返回参考图1,当 更新着陆性能22和24时,LTD点26和28可W朝向和远离跑道的终点移动,并且一个或多 个曲线36的斜率可W取决于条件动态地改变。每个循环可W重复步骤112,并且一旦确定 飞行器在地面上,可W关闭或禁止该过程。 阳0巧]实施例3
[0076] 该实施例描述了适合执行方法100的说明性着陆报警系统200,W及各说明性部 件之间的关系;参见图3。
[0077] 在该实施例中,系统200包括多功能控制和显示单元(MCDU) 202、飞行管理计算机 (FMC) 204、TAWS计算机206、大气数据惯性参考单元(ADIRU) 208、显示器210和飞行甲板音 频系统212。 阳07引操纵者可W经由MCDU202输入信息由FMC204使用,并且因此MCDU202将与FMC204通信。例如,操纵者可W输入数据比如跑道情况、自动制动器设置、反推力装置使用和/ 或类似物。运些数据点可W由FMC利用来计算停止距离(着陆性能)。在一些实例中,着陆 性能代替地由操纵者测定并直接输入。操纵者也可W输入其它数据比如空速校正值。MCDU 202可包括能够通信信息至FMC的任何适合的用户界面。
[00巧]FMC204可包括典型的飞行管理计算机或系统,并且可w包括任何适合的计算器, 其配置为基于由操纵者和/或其它传感器和/或部件输入的因素测定着陆性能。FMC204 可提供着陆性能值至TAWS206。
[0080]TAWS206可包括任何适合的地形感知和警告系统。例如,TAWS206可包括加强的 近地警告系统巧GPW巧。TAWS206可被配置为从FMC接收着陆性能数据W及从ADIRU接收 环境和其它数据,比如地速、FPA和风信息。然后,TAWS206可W计算警报范围(envelope), 即W上描述的各种计算值,其确定何时W及是否警报得W保证。一旦警报被确定是必要的, 则TAWS可W经由视觉显示系统210比如主飞行显示器(P抑)或平视显示器(HUD)和/或 经由音频系统212通信所述警报至操纵者。 W81] 实施例4
[0082] 该实施例描述适合与实施例1至3中描述的着陆警报系统一起使用的显示器300; 参见图4A-4C。
[0083] 类似于W上简要描述的显示器210, 一个或多个警报可W通过可视显示器单元比 如显示器300呈现给操纵者。显示器300可W是飞行员熟悉的典型的滑道显示器的修改版 本。
[0084] 显示器300可包括屏幕302,其上是实际滑行路线(glidepath)指示器304、指示 器304上面或下面的多个规律地隔开的圆点306、指示期望滑道的滑道指针308和一个或多 个警报指示器比如告诫指示器310和警告指示器312。
[00化]实际滑行路线指示器304指示如行进方向中观察的飞行器的实际滑行路线,并且 因此相对于屏幕302固定,屏幕302相对于飞行器固定。圆点306是固定的并且被规律地 隔开W提供自中央指示器(304)变化的指示。指示器304和圆点306在屏幕302上不移动, 而是提供关于飞行器的参考系,在其上其它信息可W叠加。
[0086] 滑道指针308,运里显示为钻石形图标,视觉上指示期望滑行路线相对于飞行器实 际路线的位置。例如,当指针308如图4B中所显示低于指示器304时,运向操纵者指示需 要校正,比如使飞行器的前缘端下降,使得实际滑行路线实际下降W满足期望的滑行路线。 在采取上述行
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