专利名称：飞机的地形回避方法及系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种飞机的地形回避方法及系统。
背景技术：
在很多飞机，特别是民航飞机上装配有一种碰撞警报装置是很常见 的，当飞机可能碰撞到地面时，该装置能够发出一种报警信号。关于这
种碰撞警报装置，特别是地形反馈及报警系统TAWS装置(Terrain Awareness and Warning System )、加强型近地报警系统EGPWS类型装 置(Enhanced Ground Proximity Warning System )、地面防才童系统GCAS 类型装置(Ground Collision Avoidance System)。
当这样一个碰撞报警装置发出一个报警信号时， 一般都是由飞行员
执行所有的操作，特别飞行员手动操作飞机以免撞上陆地。
专利US-4924401公开了一种自动的避免飞机与陆地相撞的方案。 该方案在于限定一个飞机不能再下降的最小高度；飞机下降地飞过该
最小高度时，通过一个自动驾驶仪自动驾驶飞机，使得自动驾驶飞机爬 升来阻止与地面的相撞。
然而，这种已知的方案特别适合于这种情况飞行员没有意识而飞 机俯冲飞行。因此，该方案具有迟后作用于飞行线路的缺点，在飞行线 路上的操作当然与动作太迟同样重要。以大型客机为例子，这种已知的 方法也会引起一种不舒服的情况，甚至对乘客来说具有潜在的危险。而 且由于所述过迟的动作，这种过迟的作用于航行线路的动作不能阻止飞 机与地面相撞的风险也^艮高。
发明内容
本发明的目的就是克服这些缺陷。涉及一种特别有效的飞机地形回 避方法。
为了这个目的，根据本发明所述的方法使用一种碰撞报警装置，该 报警装置根据周围的地形来监控飞机的飞行，并且能够当飞机维持当前 的飞行参数(速度、斜角等)时会有与地形相撞的危险时发出一报警信
号，该方法的特征在于，当所述碰撞报警装置发出一报警信号时，自动
地进行
A/确定用于飞行器的一个最佳的斜角爬升命令；
B/检查一个第一高度增量(该高度增量由飞机在所述地形高度处通 过执行带有保持这个当前的航向命令的所述最佳的斜角爬升命令而获 得)是否足够飞机飞过所述地形高度；并且
C/根据这个检查
a) 如果第一高度增量足够飞机飞过所述地形高度，则执行带有保持 这个当前的航向命令的所述最佳的斜角爬升命令；并且
b) 如果第一高度增量不足够飞机飞过所述地形高度，研究是否存在 至少 一个航向变化值，根据这一 变化值由飞机在该地形高度处获得的第
形高度，并且如果可以的话
oc )选择足够使飞机飞过所述地形高度的航向变化值中的一个；并
且
P)使飞机执行一个足够使飞机飞过所述地形高度的特别斜角爬升 命令，以及一个与被选4奪的4元向变化值相对应的飞机航向命令(它会使 飞机产生一个航向上的变化)。
本发明所述的方法具有这样一种优点 一旦飞机与地面相撞的危险 被检测到，就会立即作用在飞机的飞行线路上，并且这种动作是自动 的，也就是说，没有飞行员的介入。因此，当报警信号一经发出，飞机 就会自动动作使得通过执行一个爬升命令， 一般是一个如下所述的最佳 斜角爬升命令(相对飞机的表现而言)提高飞机相对于地形高度的位 置。
根据本发明，为了做到这一点
如果这个动作足够使飞机飞过所述地形高度的话，则简单执行一个 最佳的斜角爬升命令而不改变飞机的航向，从而允许实现简单地回避控 制；并且
如果这样一个简单的回避控制不足够使飞机飞过所述地形高度，在 一定情况下也会突然发生(例如非常高的地形高度，等等)，则飞机的 航向被改变以便沿一个不是很高的地形高度的方向引导然后飞机(简单 地)执行一个特别的足够飞机沿所述方向飞过所述地形高度的斜角爬升
命令。
因此，根据本发明， 一般能够使飞机飞过位于其前面的任何地形高度。
在本发明的范围内 "斜角"既指严格意义上的斜角，也指飞机的配平角； "航向"意思既指严格定义上的航向，也指飞机的路线。
另外，在本发明的范围内，为了得到一个最大的斜角，确定一个最 佳斜角爬升命令时要考虑相连的推进命令。因为对应于飞机当前的推进 的最大斜角不必是最大的，确定推进命令使相应最大斜角尽可能高。
在简单的第一实施例中，在飞机上执行步骤C.b. |3的所述特別爬升 命令对应于最佳的斜角爬升命令。
在第二实施例中，将导致在地形高度处的高度增量的爬升命令(非 最大斜角)确定作为特别爬升命令，该高度增量对应于既必须又足够飞 机飞过所述地形高度的高度增量。在第二实施例中，优选，该方法首先 确定允许飞枳4元道偏离最小的一个4元向(或路线)值，然后确定一个允 许飞机飞过所述地形高度的爬升命令(非最大斜角)，同时使得斜角最 小化(使乘客感觉舒服)。因此第二实施例能够提高乘客的舒适度(因 为一个较小的斜角和加速度)，而且由于高度增量足够飞机飞过所述地 形高度，因此不会损害到飞机的安全。第二实施例当然只适用于下述情 况，足够使飞机飞过所述地形高度所需的高度增量比执行一个最佳的斜 角爬升命令获得的高度增量要小，因为如果不是这样的话，将执行后面 的爬升命令。
此外，足够飞机飞过所述地形高度的特别爬升命令优选相对所述地 形高度考虑高度极限(安全极限)而被计算出来。
此外，在步骤C.b. a中，优选地选择绝对值最小的航向变化值(从 所有发现的航向变化值中选择)，使得飞机从当前的航向，也就是从起 初预测的侧面的航向上偏离得尽可能少。
在本发明的范围中，在步骤C.b. oc中选择^元道变化值时，当然可以 考虑其他变量，特別的
-在第一变量中，选择的航向变化值对应于最低地形高度，位于一 个预定的力元向变化区间内，所述力元向变化区间限制在飞才几的当前4元向两 侧。 -在第二变量中，为了不破坏太多飞机的爬升性能(最大可能的斜 角)，选4奪相应力元向变化值，对于该变化值来i兌，改变相应航向所需的
横向摆动角在绝对值上小于一个预定的值，例如小于45。。
在一个特别的实施例中，在步骤C.b. p中，首先执行所述特别爬升 命令，然后执行所述能产生航向改变的航向命令。这使得尽可能预测爬 升命令，因此最大化在地形高度处飞机能够获得的最大的高度。
此外，在一个特别的实施例中，当所述碰撞报警装置发出一个报警 信号时，改进飞机的空气动力学构造使得增加在地形高度处的高度增 量，在步骤A中确定一个最佳斜角的爬升命令，考虑飞机的新的空气动 力学构造(源于这种改进)。该特别实施例能够增加在地形高度处获得 的高度增量。该实施例特别能在飞机接近机场时用于飞机，在起落架展 开的同时展开前缘缝翼(the slats)、襟翼(the flaps)和/或扰流器(the spoilers)。在这种情况下，飞机空气动力学构造上的改进通常简单地包 括为了获得一个更好的爬升斜角而回缩这些装置。然而，在一定的情况 下，让某些装置(特别是前缘缝翼和襟翼)部分伸出更有利。事实上， 改进飞机的空气动力学构造使得优化飞机的爬升性能。这种飞机空气动 力学构造的改进可以被自动实施，也可以由飞行员(通过程序)执行。
更有利的，在步骤C.b. P中，当执行一个产生航向变化的航向命令 时，为了通知飞行员执行这一 (航向变化)命令，在飞机驾驶位置中发 出一个指示信号。为了这个目的，可向飞行员指示所述航向变化命令， 也可以指示使该爬升命令以及所述地形回避功能的使用。
此外，当一个碰撞危险消失时，优选地飞机返回到可才喿作的飞行包 络线(走廊)中。
本发明也涉及一种用于飞才几的i也形回避系统。
根据本发明，所述系统包括
一个碰撞报警装置，该报警装置根据周围的地形来监控飞机的飞 行，并且能够在飞机维持当前的飞行参数可能与地形相撞时发出 一报警信号。
一个飞机的自动驾驶装置，所述自动驾驶装置的特征在于，至少包
括
用于飞机的确定出 一个最佳的斜角爬升命令的第 一装置； 用于检查一个第一高度增量(该高度增量是飞机在所述地形高度处
执行带有保持当前航向的所述最佳的斜角爬升命令而荻得的)是否足够
飞机飞过所述地形高度的第二装置；
第三装置，用来当所述第 一高度增量不足够飞机飞过所述地形高度 时，寻找是否存在至少一个航向变化值，根据这一变化值在地形高度上 由飞机获得的第二高度增量足够使飞机(在飞机上执行一个最佳斜角爬 升命令)飞过所述地形高度；
第四装置，如果需要的话，用来选择一个足够使飞机飞过所迷地形 高度的航向变化值；
第五装置，用来在飞机上执行一个爬升命令和一个航向命令，即
如果第 一 高度增量足够飞机飞过所述地形高度，则执行带有保持当 前航向命令的所述最佳的斜角爬升命令；
如果第一高度增量不足够飞机飞过所述地形高度，则执行一个足够 飞机飞过所述地形高度的特别爬升命令，其带有对应由所述第四装置选 择的航向变化值的航向命令(由此产生一个飞机航向的变化)。
在一特别实施例中，所述回避系统还包4舌
-指示装置，自动指示执行航向命令，该航向命令导致航向变化， 即驱动侧向回避地形高度；和/或
用于优化空气动力学构型的装置。
另外，优选地，所述回避系统还包括允许驾驶员与其脱开的装置。 在这种情况下，回避系统可以指示驾驶员如何进行回避地形高度所需的 高度和航向变化(例如借助指示待采取的配平角和航向的飞行驾驶仪 表)。
另外，优选，所述自动驾驶优选装置属于飞机自动驾驶的一部分。
附图将对本发明怎样实现给予更好的理解。在这些附图中，相同的 附图标记代表相同的元件。
图1是本发明中系统的结构图；以及
图2-4是代表各种飞行位置的图示，能够对本发明所述系统的基 本特征给予 一个很好的解释。
附图1中图示本发明的系统1是一种地形2回避系统，用于一个飞 机A,特别是一个大型的运输机。
为了解决所述技术问题，所述系统1包括
一个通常的碰撞报警装置3,该报警装置根据周围的地形2来监控 飞机的飞行，并且能够当飞机A维持当前的飞行参数(速度、斜角等) 有与地面2的地形4相撞的危险时发出一报警信号。
一飞机A的自动驾驶装置5，通过连接装置6连接到所述碰撞报警 装置3上。
关于所述碰撞报警装置3，可以特别是地形反馈及报警系统TAWS 装置(Terrain Awareness and Warning System)、力口强型近i也才艮警系纟充 EGPWS类型装置(Enhanced Ground Proximity Warning System )、；也面防 撞系统GCAS类型装置(Ground Collision Avoidance System)。
根据本发明，所述自动驾驶装置5包括至少如下装置，它们特别地 在碰撞报警装置3发送报警信号时被激活
一个装置7，用于在一般的情况下，相对所述飞机A实际表面确定 飞机A的最佳斜角爬升命令。
一个通过连接装置9连接到所述装置7的装置8，用来检查是否第 一高度增量厶H0 (当飞机A执行由装置7确定的同时带有由图2-4中 线10代表的保持当前航向的命令的所述最佳斜角爬升命令到达该地形 高度4时获得的)足够飞机飞过所述地形高度4 (例如图2中的峰4A 的位置)；
一个通过连接装置.12连接到所述装置8的装置11，用来检查当所 述高度增量AH0不足够飞过所述地形高度4时，是否存在至少一个航 向变化值ACi， i是大于等于1的整数，与之对应的高度增量厶Hi (当 飞机执行一个最佳斜角爬升命令到达地形高度4时获得的)足够飞机飞 过所述地形高度4;
一个通过连接装置14连接到所述装置11的装置13,用来以下面描 述的方式在由装置11获得的各种航向变化值ACi中选择出一个。当装 置11只发现一个可能的航向变化值时，所述装置13当然只会选择此 值；
一个通过连接装置16连接到所述装置13的装置15，用来确定一个 如下所述的特别爬升命令，和一个根据由装置13选择的航向变化值改 变飞4几A^元向的^元向命令；以及
一个装置17,例如一个开关装置，它由装置8来控制，就像图1中
点划线表示的连接装置18,它们的目的就是根据该控制传递爬升和航向 命令。
更特别的是，所述装置17分别通过连接装置19， 20连接到所述装 置7， 15,通过连接装置21发送爬升和航向命令，它们这样对应于
如果所述，高度增量AH0足够飞机飞过所述地形高度4，所述装置 7确定的最佳斜角爬升命令，带有一个保持当前飞机A航向的命令；并 且
如果所述高度增量AHO不足够飞机飞过所述地形高度4，所述装置 15确定的命令，即足够飞机飞过地形高度4的所述特別爬升命令和与由 装置13选择的航向变化值对应的所述航向命令。
在本发明的范围中，为了得到一个最大的斜角，在确定最佳斜角爬 升命令时要考虑相连的推进命令。对应于飞机A当前的推进的最大斜 角不必是最高的，系统l确定的推进命令，对于该推进命令所述最大斜 角尽可能高。
另外，在本发明的范围中， 一个高度增量对应于地形高度4处的高 度与当前飞机A的高度之差。
此外， 一个最佳斜角爬升命令可以如下限定在第一时间中，飞机 A以最大的倾角爬升，然后再以最大的斜角爬升。更好的，第一时间选 择为使得最大化在地形高度4处可飞过的高度。
所述地面回避系统l当然也包括装置22(例如，它能至少部分地被 集成到自动驾驶装置5上)用来执行飞机上常规地由连接装置21接收 的爬升和航向命令。为了能够做到这一点，所述常规装置22包括，例 如，用于由爬升和航向命令确定操作制动命令的计算装置，和致动至少 一种操作杆的至少一种致动装置，该操作杆接收该操作制动命令和相应 移动所述操作杆使得飞机执行所述爬升和航向命令。
在一个特别的实施例中，所述自动导航装置5是飞机A常用的自 动驾驶设备的一部分。
另外，在一个优选的实施例中，所述地形回避系统1进一步包括一 种指示装置23,例如是由连接装置24连接到所述自动驾驶装置5,它 的目的是当由装置15确定的一个航向变化命令用于飞机时向飞行员报 警。这种信息例如能够通过显示屏25以视觉方式通知飞行员，该显示 装置装配在飞机A的驾驶员坐舱中和/或用一常规的没有示出的声音的 方式安装。
在图2所示的实施例中，在地形高度4处获得的高度增量AH0，位 于飞机A沿当前的航线10的前方，足够飞机飞过对应所述地形高度4 的峰值4A。在这个实施例中，来自所述装置7的命令，即一个最佳斜 角爬升命令和一个保持当前飞机A航向的命令，经过装置17发送到装 置22。在这种情况下，这种地形2回避被简单实现，仅仅实施飞机A 的爬升，而不用改变它的侧向飞行线路(保持当前的航向)。
另一方面，在附图3和4的实施例中，通过飞机A执行一个最佳斜 角爬升命令同时保持航向(航线10),在地形高度处获得的高度增量a HO不足够飞机飞过所述地形高度4的相应峰值4B。在这种情况下，装 置17将发出由装置15确定的爬升和航向命令到装置22。
正如前面提到的，由装置15产生的航向命令具有根据由装置13在 装置11找出的一组可能的航向变化值ACi中选择的航向变化值改变飞 机A的航向的作用。
在一个优选的实施例中，所述装置13选择(在找到的所有航向变 化值ACi中)绝对值最小的航向变化值，这使得飞机A从当前的航向(线 路IO),也就是说从起初预测的后续的飞机路线偏离的尽可能的小。在 附图3的实施例中，装置11已经发现了两个航向变化值AC1和AC2。 根据当前的实施例，装置13例如选择了具有最小绝对值的航向变化值 △ Cl。
在本发明的范围中，当然可以考虑被所述装置13执行的航向变化 值其他选择变化，特别的
-在第一变量中，所述装置13选择航向变化值，对应于最低地形 高度，位于一个预定的航向变化区间(附图3中aCL1+aCL2),该 区间限制在飞机A的当前航向(线路IO)的两侧，并由元件26和27限定。 在图3的实施例中，沿由航向变化AC2限定的方向28存在的地形高度 4的部分4D低于沿由航向变化厶C1限定的方向29存在的地形高度4 的部分4D，由此装置13在第一变量中选择航向变化AC2。
-在第二变量中，为了不降低太多飞机的爬升性能，装置13选择 4元向变化值，对于该4元向变化值来"i兌，改变相应4元向所需的横向4罢动角 在绝对值上小于一个预定的值，例如小于45。，从而不过于破坏飞机A 爬升的表现。
此外，所述装置15也确定一个特别爬升命令，此命令与所述以先 前描述的方式确定的航向变化命令相连。
在简单的第一实施例中，所述由装置15确定的特别爬升命令仅仅 对应于一个最佳斜角爬升命令。对于离地形高度4大致相等距离的相同 的最佳爬升命令，由航向变化获得的高度增量AH1和AH2当然小于没 有航向变化获得的△ HO,因为能量被飞机A消耗以执行该航向变化。
在第二实施例中，所述装置15确定，将一个爬升命令(不在最大 斜角)确定为一个特殊爬升命令，该爬升命令在地形高度4处产生一个 高度增量AHR,其相应于一个高度增量，该高度增量不但能够使飞机飞 过地形高度4的相应4D部分，同时也充分考虑了通常规定的安全极限 并且小于所述对应最大斜角爬升的高度增量，例如图4所示。在第二实 施例中，优选首先确定一个允许尽可能偏离飞机A航线最小的航向(或 者路线)值，然后确定一个爬升命令(不在最大斜角)，使飞机飞过地 形高度4同时使得斜角差最小(使乘客感觉舒服)。
该第二实施例因此能够提高乘客的舒适度(因为一个低的斜角和一 个小的加速)而且并未对飞机A的安全性能造成影响。因为相应的高度 增量△ HR能够使飞机飞过地形高度4的相应4 D部分。该第二实施例当 然只适用于这种情况所需的能够飞过该地形高度的高度增量小于执行 最佳斜角爬升命令时飞机A获得的高度增量△ Hl 。
此外，在一个特别的实施例中，所述自动驾驶装置5 (或者所述装 置22)首先使飞机A执行所述特别爬升命令，然后执行产生一个航向 变化的航向命令。这使得飞机能够在尽可能预期该爬升命令，因此能够 最大化在地形高度4处获得的高度增量。
此外，在一个特别的实施例中，当所述碰撞报警装置3发出一个报 警信号时，系统1改进飞机A的空气动力学构造以致于增加在地形4高 度处的高度增量，然后所述装置7确定一个最佳斜角的爬升命令，考虑 飞机A的新的空气动力学构造(源于这种改进)。该特别实施例能够增 加对于地形4的高度增量。该实施例特别能被运用在飞机接近机场的期 间，在起落架展开的同时展开前缘缝翼(the slats )、襟翼(the flaps) 和/或扰流器(the spoilers )。在这种情况下，飞才几空气动力学构造上的 改进简单的存在于为了获得一个更好的爬升斜角而收回这些装置。然 而，在一定的情况下，让某一些装置(特别是活动辅助翼和副翼)部分
展开更有利。事实上，以这样一种方式改进飞机的空气动力学构造能够 优化飞机的爬升性能。这种飞机空气动力学构造的改进方式可以自动执 行也可以由飞行员(通过程序)执行。
根据本发明所述的地形回避系统1应用于飞机的飞行轨道，只要一
检测到飞机A具有与地形2的地形高度4碰撞的危险，该系统将被自行 启动，也就是说不受飞行员的干扰。因此只要碰撞报警装置发出一个报 警信号，所述系统1就会以这样一种方式通过执行一个爬升命令，通 常为一个最佳斜角命令(根据飞机的性能)根据地形2来提高飞机的位置。
根据本发明，为了做到这一点
如果执行这样操作足够使飞机飞过所述地形高度4的话，系统1仅 仅使飞机执行一个最佳的斜角爬升命令而不改变飞机的航向，从而允执 行一个简单的回避操作(图2);并且
如果执行这样一个简单的回避操作不足够使飞机飞过所述地形高 度4，在一定情况下会发生(例如非常高的地形高度等)，系统l将会 改变飞机A的航向从而引导到一个不是很高的地形高度4，然后飞机执
行一个特别的至少足够飞机飞过所述地形高度的特别斜角爬升命令(图 3和图4)。
因此，本发明的系统1原则上具有能够使飞机飞过前面的任何地形 高度4。
需要指出的是，当飞机走出困境时(即碰撞报警信号消失)，飞机 优选的是返回到可操作的飞行模式。
此外，所述系统1进一步包括一个可以使飞行员脱离该系统的装置 (未示出)。在这种情况下，所述系统1能通知飞行员怎样执行高度和 航向变化来回避该地形高度4 (例如通过一个常规的可以显示所需的高 度和航向的高度和方向指示器)。
权利要求
1.一种用于飞机的地形回避方法，在该方法中使用一个碰撞报警装置(3)，该装置根据周围的地形来监控飞机(A)的飞行，并且当飞机(A)保持当前的飞行参数有与地形2的地形高度4相撞的危险时能够发出一报警信号，根据这样一种方法，当所述碰撞报警装置发出一报警信号时，自动地A/确定用于飞机(A)的一个最佳的斜角爬升命令；B/检查第一高度增量(ΔH0)，是否足够飞机(A)飞过所述地形高度(4)，该第一高度增量是飞机(A)在所述地形高度(4)的执行带有保持当前航向的命令的所述最佳的斜角爬升命令获得的；并且C/根据这个检查，如果第一高度增量(ΔH0)不足够飞机(A)飞过所述地形高度(4)，寻找是否存在至少一个航向变化值(ΔC1，ΔC2)，根据这一变化值飞机通过执行一个最佳斜角爬升命令，在地形高度处获得的第二高度增量(ΔH1，ΔH2)足够飞过所述地形高度(4)，其特征在于a)如果第一高度增量(ΔH0)足够飞机(A)飞过所述地形高度(4)，飞机自动执行带有保持当前航向的命令的所述最佳的斜角爬升命令；并且b)如果第一高度增量(ΔH0)不足够飞机(A)飞过所述地形高度(4)，并且如果存在至少一个航向变化值(ΔC1，ΔC2)，对于所述航向变化值在地形高度处由飞机通过执行优化斜角爬升命令获得的第二高度增量(ΔH1，ΔH2)足够使飞机飞过所述地形高度(4)，则α)自动选择一个足够使飞机(A)飞过所述地形高度(4)的航向变化值(ΔC1，ΔC2)；并且β)使飞机自动执行一个足够使飞机(A)飞过所述地形高度(4)，并带有与被选择的航向变化值相对应的航向命令的，特别斜角爬升命令。
2 .如权利要求1所述的方法，其特征在于在步骤C.b. P中使飞 机(A)执行所述特别爬升命令。
3.如权利要求l所述的方法，其特征在于作为在步骤C.b. p中使 飞机(A)执行的所述特别爬升命令， 一个爬升命令被确定为导致在地 形高度处的高度增量(AHR),对应于使飞机(A)飞过所述地形高度 (4)必要和充分的高度增量。
4. 如权利要求1 - 3之一所述的方法，其特征在于选择在步骤C.b. a中，绝对值最小的航向变化值(AC1)。
5. 如权利要求1-3之一所述的方法，其特征在于在步骤C.b. oc 中，选择航向变化值(厶C2),其对应于最低地形高度并位于预定航向 变化区间内，该区间限制在飞机(A)当前航向(10)的两侧。
6. 如权利要求1 - 3之一所述的方法，其特征在于在步骤C.b.a 中选择航向变化值，对于该航向变化值改变相应力元向所需的横向摆动角 在绝对值上小于一个预先确定的值。
7. 如前述任一项权利要求所述的方法，其特征在于在步骤C.b. P中，首先执行所述特别爬升命令，然后执行所述产生航向变化的航向 命令。
8. 如前述任一项权利要求所述的方法，其特征在于当所述碰撞报 警装置(3)发出一个报警信号时，改变飞机(A)的空气动力学构造使 得增加在地形高度4处的高度增量，并且在步骤(A)中考虑了新的飞 机(A)的空气动力学构造确定最佳斜角爬升命令。
9. 如前述任一项权利要求所述的方法，其特征在于在步骤C.b. P中，执行一个导致航向变化的航向命令时，在飞机(A)驾驶员坐舱 发出一个指示信号来通知飞行员执行这一航向命令的驾驶。
10. 如前述任一项权利要求所述的方法，其特征在于当碰撞报警 信号消失，飞机优选返回到可操作的飞行包括线中。
11. 飞才几(A)的地形回避系统，所述系统l包括 一种通常的碰撞报警装置(3),该报警装置根据周围的地形(2)来监控飞机(A)的飞行，并且当飞机(A)维持当前的飞行参数有与地形 (2)地形高度(4)相撞的危险时能够发出一报警信号；以及一飞机(A)的自动驾驶装置(5),至少包括用于确定飞机A的最佳斜角爬升命令的第一装置(7);第二装置(12),用来检查由飞机(A)执行带所述最佳斜角爬升 命令并保持当前航向而在地形高度(4)处获得的第一高度增量(AH0) 是否足够飞机(A)飞过所述地形高度(4);和第三装置(11),用来寻找当所述第一高度增量(AHO)不足够飞 过所述地形高度(4)时，是否存在至少一个航向变化值(AC1， AC2), 对于所述航向变化值由飞机(A)执行一个最佳斜角爬升命令在地形高 度4处获得的第二高度增量(AH1， AH2)足够飞过所述地形高度(4);其特征在于所述自动驾驶装置(5)还包括第四装置(13),用于如果需要的话，选择足够飞过所述地形高度 (4)的所述航向变化值(厶Cl, AC2)中的一个；和自动使飞机(A)执行一个爬升命令和航向命令的第五装置(17, 22),即如果第一高度增量(AH0)足够飞机(A)飞过所述地形高度(4), 带有一个当前保持航向的命令的最佳斜角爬升命令，并且如果所述第一高度增量(厶HO)不足够飞机(A)飞过所述地形高 度(4)时，带有对应于由该第四装置(13)选择的航向变化值的所述 航向命令的由飞机(A)执行足够飞过地形高度4的所述特别爬升命令。
12. 如权利要求11所述的系统，其特征在于还包括一个指示装置 (23)，其自动发送执行一个导致航向变化的航向命令信号。
13. 如权利要求11-12任一项所述的系统，其特征在于还包括用 于优化空气动力学构造的装置。
14. 如权利要求11 - 13任一项所述的系统，其特征在于还包括允许飞行员与之脱离的装置。
15. 如权利要求11 - 14任一项所述的系统，其特征在于所述自动 驾驶装置(5)是飞机(A)自动驾驶装置的一部分。
16. —种飞机，其特征在于，包含了权利要求11 - 15中任一项所述 的系统(1 )。
17. —种飞机，其特征在于，包含了能够实现权利要求1 - 10中的 任一项所述的方法的系统(1)。
全文摘要
本发明涉及一种飞机的地形回避方法及系统。该系统包括一碰撞警报装置(3)和一自动驾驶装置。所述自动驾驶装置包括决定一个最佳斜角的爬升命令的装置(7)、检查通过执行最佳斜角的爬升命令后，对于地形高度的第一高度增量，飞机是否能够飞过所述地形高度的装置(12)、找出是否存在这样一个航向变化值，与之对应的飞行高度的增加足够飞机飞过此地形高度的装置(11)以及装置(17，22)。如果第一高度增量足够飞过此地形高度，该装置就会对飞机执行带有一个保持当前航向的一个最佳斜角的爬升命令；如果第一高度增量不能够使飞过此地形高度，该装置就会对飞机执行带有一个与所选航向变化值对应的航向命令的一个最佳斜角的爬升命令。
文档编号G08G5/00GK101176133SQ200680008217
公开日2008年5月7日 申请日期2006年3月1日 优先权日2005年3月17日
发明者C·乔丹, I·拉卡泽, P·法布里, S·沃尔特 申请人:法国空中巴士公司