用于实时控制飞行器在跑道上的轨迹的系统和方法与流程

本发明的是飞行器的，并且更特别地是用于控制飞行器在地面跑道上的轨迹的系统和方法的。本发明涉及一种用于控制飞行器在跑道上的轨迹的系统，并且特别地涉及一种用于实时控制飞行器在跑道上的轨迹的系统。本发明还涉及由该系统实施的控制方法。

背景技术：

1、飞行器跑道偏移是大量的，在世界范围内大约每月一次，并且在约25％的情况下是由于在恶化的天气条件下着陆期间不好的引航选择。

2、鉴于此，航空当局要求实施解决方案以减少跑道偏移的数量，并且特别是减少横向跑道偏移的数量。

3、横向跑道偏移与跑道状况恶化时引导飞行器的操纵装置的不良管理相关。

4、目前，通过给出前起落架的使用与方向舵的使用之间的分配作为飞行器速度的函数的定律，计算用于获得预定轨迹的操纵装置的使用分配。根据该定律，在低速时，飞行器由前起落架的轮子操纵。随着速度增加，前起落架的使用减少，并且替代地使用方向舵。因此，飞行器操纵装置的使用分配仅取决于其速度，并且因此不特别地考虑可能影响飞行器轨迹的天气条件。

5、因此需要一种系统，该系统允许控制飞行器的轨迹，并且具有降低的横向跑道偏移的风险。

技术实现思路

1、本发明通过提供一种限制横向跑道偏移的风险的飞行器轨迹控制系统而提供了以上讨论的问题的解决方案。

2、本发明的第一方面涉及一种用于实时控制飞行器在地面跑道上的轨迹的系统，该系统包括：

3、-操纵装置，被配置成在地面上操纵飞行器，每个操纵装置与至少一个使用参数相关联；

4、-计算器，被配置成：

5、-从飞行器数据以及包括跑道状态数据和地面天气数据的外部数据，确定用于沿着预定轨迹操纵飞行器的每个操纵装置以及每个对应的使用参数；

6、-控制装置，被配置成根据每个对应的所确定的使用参数，控制每个所确定的操纵装置。

7、借助于本发明，计算器确定使飞行器能够遵循跑道上的预定轨迹的操纵装置和相关联的使用参数，并且这一方面考虑了飞行器数据，并且另一方面考虑了与跑道的状态以及与地面上的天气状况相关的数据。

8、进一步针对以上段落中刚刚讨论的特征，根据本发明的第一方面的系统可以具有单独地或根据任何技术上可能的组合考虑的以下各项中的一个或多个互补特征。

9、根据一个替代实施例，操纵装置包括前起落架，该前起落架包括至少一个轮子和在飞行器的发动机上所装备的多个推力反向器。

10、根据前述替代实施例的一个子替代实施例，操纵装置进一步包括方向舵。

11、根据与前述替代实施例兼容的第一实施例，控制装置包括单个中央控制器。

12、因此，中央控制器被配置成用于控制每个操纵装置，并且特别地根据对应的所确定的一个或多个使用参数，控制每个所确定的操纵装置。计算器的数量以及因此控制装置的质量被最小化，这尤其允许燃料消耗被限制。

13、根据与前述替代实施例兼容的第二实施例，控制装置包括中央控制器和每个操纵装置的一个控制器。

14、因此，每个控制器被配置成用于控制单个操纵装置，并且中央控制器被配置成用于根据每个所确定的操纵装置和每个所确定的对应的使用参数，控制所述控制器中的每个控制器。因此，为现有飞行器装备用于实施控制系统的中央计算器就足够了。

15、根据与前述替代实施例和实施例兼容的一个替代实施例，飞行器包括发动机和被配置成用于制动飞行器的和制动装置，并且飞行器数据包括飞行器速度和/或操纵装置可用性数据和/或制动装置使用数据和/或发动机使用数据。

16、因此，操纵装置和它们的使用参数的确定，通过关于所使用的制动装置和发动机使用的信息，考虑当前飞行器速度和未来飞行器速度，并且因此考虑飞行器减速度。操纵装置以及它们的使用参数的确定还考虑了操纵装置的可用性，以便仅使用可以使用的或有利地使用的那些操纵装置。

17、根据前述替代实施例的一个子替代实施例，操纵装置的可用性数据包括与操纵装置的状态相关的数据和/或与使用操纵装置的成本相关的数据。

18、因此，操纵装置以及它们的使用参数的确定考虑了每个操纵装置的操作能力和/或其使用成本，例如通过操纵装置上的使用引起的磨损和/或操纵装置的使用引起的燃料消耗。

19、根据与前述替代实施例和实施例兼容的一个替代实施例，系统包括第一通信装置，该第一通信装置被配置成用于与地面站通信。

20、以此方式，系统可以根据法规从负责跑道上的着陆的控制塔获得外部数据。

21、根据与前述替代实施例和实施例兼容的一个替代实施例，系统包括第二通信装置，该第二通信装置被配置成用于与至少一个其他飞行器通信。

22、因此，计算器可以使用由先前已经着陆在跑道上的其他飞行器所作出的对操纵装置以及它们的使用参数的确定。

23、本发明的第二方面涉及包括根据本发明的第一方面的系统的飞行器。

24、本发明的第三方面涉及一种用于实时控制飞行器在地面跑道上的轨迹的方法，该方法由根据本发明的第一方面的系统实施，该方法包括以下步骤：

25、-由计算器从飞行器数据以及包括跑道状态数据和地面天气数据的外部数据，确定用于沿着预定轨迹操纵飞行器的每个操纵装置以及每个对应的使用参数；

26、-根据由控制装置所确定的每个对应的使用参数，实施所确定的每个操纵装置。

27、根据一个替代实施例，该实施方式是自动的或手动的。

28、因此，飞行员可以根据每个对应的使用参数，选择他/她自己实施每个操纵装置。

29、根据与前述替代实施例兼容的一个替代实施例，只要飞行器数据和/或外部数据被修改，就进行确定步骤。

30、因此，根据飞行器数据和/或外部数据，实时更新所实施的操纵装置和相关联的使用参数。

31、本发明的第四方面涉及计算机程序产品，其包括指令，当计算机执行程序时，该指令使该程序实施根据本发明的第三方面的方法的步骤。

32、本发明的第五方面涉及计算机可读记录介质，其包括指令，当计算机执行指令时，所述指令使计算机实施根据本发明的第三方面的方法的步骤。

33、通过阅读以下描述，并且通过检查附图，将更好地理解本发明及其不同应用。

技术特征：

1.一种用于实时控制飞行器(100)在地面跑道上的轨迹的系统(200)，包括：

2.根据权利要求1所述的系统(200)，其特征在于，操纵装置(110)包括前起落架(112)，所述前起落架包括至少一个轮子和多个推力反向器(111)，每个推力反向器均装配至所述飞行器(100)的发动机(1110)。

3.根据权利要求2所述的系统(200)，其特征在于，操纵装置(110)还包括方向舵(113)。

4.根据前述权利要求中任一项所述的系统(200)，其特征在于，控制装置(210)包括中央控制器(211)。

5.根据权利要求4所述的系统(200)，其特征在于，控制装置(210)进一步包括每个操纵装置的一个控制器(212)。

6.根据前述权利要求中任一项所述的系统(200)，其特征在于，飞行器数据包括飞行器(100)的速度和/或操纵装置(110)的可用性数据和/或飞行器(100)的制动装置(102)的使用数据和/或飞行器(100)的发动机(1110)的使用数据。

7.根据权利要求6所述的系统(200)，其特征在于，操纵装置(110)的可用性数据包括与操纵装置(110)的状态相关的数据和/或与使用操纵装置(110)的成本相关的数据。

8.根据前述权利要求中任一项所述的系统(200)，其特征在于，所述系统包括第一通信装置(2021)，所述第一通信装置被配置成用于与地面站通信。

9.根据前述权利要求中任一项所述的系统(200)，其特征在于，所述系统包括第二通信装置(2022)，所述第二通信装置(2022)被配置成与至少一个其他飞行器(100)通信。

10.一种飞行器(100)，其包括根据前述权利要求中任一项所述的系统(200)。

11.一种用于实时控制飞行器(100)在地面跑道上的轨迹的方法(300)，所述方法由根据权利要求1至9中任一项所述的系统(200)实施，所述方法包括以下步骤：

12.根据权利要求11所述的方法(300)，其特征在于，所述实施方式是自动的或手动的。

13.根据权利要求11或12所述的方法(300)，其特征在于，一旦飞行器数据和/或外部数据被修改，就进行确定步骤(301)。

14.一种计算机程序产品，其包括指令，当计算机执行程序时，所述指令使所述程序实施根据权利要求11或12中任一项所述的方法(300)的步骤。

15.一种计算机可读记录介质，其包括指令，当计算机执行指令时，所述指令使计算机实施根据权利要求11或12中任一项所述的方法(300)的步骤。

技术总结
本发明的方面涉及一种用于实时控制飞行器在跑道上的轨迹的系统(200)，包括：操纵装置(110)，被配置成在地面上操纵飞行器，每个操纵装置与至少一个使用参数相关联；计算机(201)，被配置成用于：‑从飞行器数据以及包括跑道状况数据和地面气象数据的外部数据，确定每个操纵装置(110)，所述操纵装置旨在根据预定轨迹和每个对应的使用参数来操纵飞行器；控制装置(210)，被配置成根据每个对应的所确定的使用参数，控制所确定的每个操纵装置(110)。

技术研发人员：哈基姆·马里乌恩,劳伦·米拉莱斯,克里斯托夫·巴斯蒂德,杰瑞米·埃德蒙·费尔特,文森特·胡平
受保护的技术使用者：赛峰着陆系统
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13