用于為航空器著陸進(jìn)場(chǎng)生成虛擬內(nèi)指點(diǎn)標(biāo)的方法和設(shè)備的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種用于為航空器著陸進(jìn)場(chǎng)生成虛擬內(nèi)指點(diǎn)標(biāo)的方法和設(shè)備。本發(fā)明公開(kāi)了一種用于在航空器的儀表著陸期間預(yù)計(jì)誤失進(jìn)場(chǎng)點(diǎn)(MAP)的系統(tǒng)和方法。生成和顯示符號(hào)代表，所述符號(hào)代表用圖形表示在跑道入口和虛擬內(nèi)指點(diǎn)標(biāo)之間的橫向距離。當(dāng)所述符號(hào)代表到達(dá)所顯示的跑道入口時(shí)，將MAP識(shí)別為航空器的位置。
【專(zhuān)利說(shuō)明】用于為航空器著陸進(jìn)場(chǎng)生成虛擬內(nèi)指點(diǎn)標(biāo)的方法和設(shè)備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]此處公開(kāi)的實(shí)施例一般地涉及航空電子顯示系統(tǒng)，并且更特別地，涉及用于在航空器著陸進(jìn)場(chǎng)時(shí)生成和顯示虛擬內(nèi)指點(diǎn)標(biāo)的系統(tǒng)和方法。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)在對(duì)于商用航空器通常的是都裝備有包括飛行管理系統(tǒng)(FMS)和具有自動(dòng)駕駛儀功能性的飛行制導(dǎo)系統(tǒng)(FGS)的飛行制導(dǎo)和管理系統(tǒng)(FGMS)。現(xiàn)代FGMS的FMS/FGS組合通常能夠在諸如“儀表著陸系統(tǒng)”或“ILS”模式的精確進(jìn)場(chǎng)模式中操作。在這種情況下，定位器提供方位或者橫向信息以將航空器引導(dǎo)到跑道的中心線，并且所述定位器位于跑道的遠(yuǎn)端處。在航空器執(zhí)行90Hz和150Hz信號(hào)的調(diào)制深度比較時(shí)，由ILS接收器提供航空器制導(dǎo)。任一信號(hào)的優(yōu)勢(shì)指示所述航空器離開(kāi)跑道中心線。
[0003]特別地，豎直制導(dǎo)可以由下滑道(G/S)天線陣列提供，所述下滑道(G/S)天線陣列位于跑道觸地區(qū)附近并且通過(guò)所選信道廣播G/S信號(hào)。在所述陣列中的某些天線以第一頻率(例如，90赫茲)調(diào)制G/S的第一分量，而陣列中的其它天線以第二頻率(例如，150赫茲)調(diào)制G/S信號(hào)的第二分量?？偲饋?lái)說(shuō)，G/S信號(hào)的分量定義G/S束，所述G/S束發(fā)源于跑道入口處的錨點(diǎn)并且投射通過(guò)最后進(jìn)場(chǎng)定點(diǎn)。當(dāng)在G/S天線陣列的范圍中時(shí)，例如，由被部署在航空器上的多模式接收器接收G/S信號(hào)。所述G/S信號(hào)準(zhǔn)許FGS自動(dòng)駕駛儀確定所述G/S束的位置以及所述航空器相對(duì)于其的位置。無(wú)論是由FGS自動(dòng)駕駛儀直接控制還是由駕駛員利用在主飛行顯示器(PFD)上所提供的可視提示而控制的航空器，于是可以沿著所述G/S束被豎直制導(dǎo)，用以確保安全和準(zhǔn)確著陸。標(biāo)準(zhǔn)G/S是隨著跑道的進(jìn)場(chǎng)端向下(down tail to)三度。
[0004]一旦在進(jìn)場(chǎng)上建立，駕駛員可以遵循ILS并且沿著由定位器和G/S所指示的進(jìn)場(chǎng)路徑下降到DH，在所述DH處駕駛員必須具有對(duì)跑道中心線的適當(dāng)?shù)目梢晠⒖?。?duì)所述航空器的豎直或者下滑道(GS)制導(dǎo)。標(biāo)準(zhǔn)下滑道相對(duì)跑道的進(jìn)場(chǎng)端下傾三度(3° )。
[0005]除所述定位器和下滑道信號(hào)之外，ILS可以包括以外指點(diǎn)標(biāo)、中指點(diǎn)標(biāo)和內(nèi)指點(diǎn)標(biāo)信標(biāo)形式的距離信息，所述信標(biāo)向駕駛員提供可視和可聽(tīng)通知。所述外指點(diǎn)標(biāo)通常指示在所發(fā)布的高度處航空器在何處與下滑路徑交叉(intercept)。中指點(diǎn)標(biāo)通告已經(jīng)達(dá)到?jīng)Q斷高度(DH)點(diǎn)(例如，自跑道入口 3500英尺)。所述DH是特定高度，在所述特定高度處如果尚未建立對(duì)于繼續(xù)進(jìn)場(chǎng)所需要的可視參考，則誤失進(jìn)場(chǎng)必須被發(fā)起。所述內(nèi)指點(diǎn)標(biāo)指示即將到達(dá)跑道入口。已經(jīng)使用距離測(cè)量設(shè)備來(lái)取代或增加指點(diǎn)標(biāo)并且提供對(duì)著陸環(huán)境(即進(jìn)場(chǎng)、跑道照明等)的準(zhǔn)確和連續(xù)監(jiān)控，以便繼續(xù)下降至著陸。由于缺少所需要的可視參考，駕駛員必須執(zhí)行誤失進(jìn)場(chǎng)程序。最終，機(jī)場(chǎng)可以在DH處裝備有中等或高強(qiáng)度進(jìn)場(chǎng)照明系統(tǒng)，即使不能看見(jiàn)跑道或跑道燈光，也允許駕駛員繼續(xù)向跑道下降。
[0006]最終，機(jī)場(chǎng)可以裝備有中等或高強(qiáng)度進(jìn)場(chǎng)照明系統(tǒng)。即使不能看見(jiàn)跑道或跑道燈光，觀看在DH處的進(jìn)場(chǎng)照明系統(tǒng)也允許駕駛員繼續(xù)向跑道下降。
[0007]當(dāng)前有支持操作的相似命名種類(lèi)的五類(lèi)ILS ;即CAT 1、CAT I1、CAT 11IA, CATIIIB和CAT IIIC,其部分地由DH最小值表征；即分別為200英尺、100英尺、100英尺、50英尺和O英尺。所述誤失進(jìn)場(chǎng)對(duì)應(yīng)于航空器的幾何GS與所發(fā)布的最低高度的交點(diǎn)。特別地參考CAT I進(jìn)場(chǎng)，由于CAT I的最低高度在跑道入口以上200英尺或更大，因此基于用氣壓計(jì)確定的最低高度的操作遭受正或負(fù)75英尺的誤差，因?yàn)榧词巩?dāng)高度計(jì)誤差為負(fù)75英尺時(shí)，駕駛員也進(jìn)入大大高于地形的可視段，所以正或負(fù)75英尺的誤差被認(rèn)為是可容忍的。
[0008]在標(biāo)準(zhǔn)CAT I操作下，最小值基于無(wú)線電高度，其不遭受以上提及的大的氣壓測(cè)高誤差。然而，為了利用基于無(wú)線電高度的最小值來(lái)發(fā)布進(jìn)場(chǎng)，必須精確勘測(cè)在進(jìn)場(chǎng)路徑之下的地形并且檢查飛行。有時(shí)，由于在進(jìn)場(chǎng)路徑之下的不規(guī)則地形，使用無(wú)線電高度計(jì)是不實(shí)際的。如果程序生成RANA (無(wú)線電高度未授權(quán)(Radio Altitude Not Authorized)),則內(nèi)指點(diǎn)標(biāo)可以被用于識(shí)別決斷點(diǎn)(DP);然而，許多機(jī)場(chǎng)可能沒(méi)有裝備內(nèi)指點(diǎn)標(biāo)。
[0009]考慮到前面所述的，將會(huì)值得期望的是提供一種用于促進(jìn)使用氣壓決斷高度(DA)用于具有幾何下滑路徑和在為CAT I著陸進(jìn)場(chǎng)所指定的最小值以下的最小值的著陸進(jìn)場(chǎng)的系統(tǒng)和方法。這將使得能夠低于利用決斷高度最小值待發(fā)布的標(biāo)準(zhǔn)CAT I進(jìn)場(chǎng)，從而減輕對(duì)于無(wú)線電高度勘測(cè)的需求，因而在利用較低高度最小值發(fā)布的新機(jī)場(chǎng)進(jìn)場(chǎng)的情況下使更多機(jī)場(chǎng)是可用的。
[0010]應(yīng)當(dāng)理解的是，雖然上述背景主要涉及儀表著陸系統(tǒng)，在下文中所描述的原理和改進(jìn)也可應(yīng)用于全球定位著陸系統(tǒng)(GLS)、具有豎直制導(dǎo)的廣域增穩(wěn)系統(tǒng)定位器性能(WAAS-LPV(Wide Area Augmentation System Localier Performance with VerticalGuidance))等。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]本概要被提供用以以簡(jiǎn)化形式介紹概念的選擇，所述概念以下在詳細(xì)描述中被進(jìn)一步描述。本概要不意圖識(shí)別所要求的主題的關(guān)鍵特征或必要特征，也不意圖被用作在確定所要求的主題范圍中的輔助。
[0012]根據(jù)實(shí)施例，提供一種用于在航空器的儀表著陸期間預(yù)計(jì)誤失進(jìn)場(chǎng)點(diǎn)(MAP)的方法。所述方法包括顯示用圖形表示在跑道入口和虛擬內(nèi)指點(diǎn)標(biāo)之間的橫向距離的符號(hào)代表(symbology)的第一步驟。
[0013]根據(jù)另外的實(shí)施例，提供一種被部署在主航空器上的飛行顯示系統(tǒng)，用于在機(jī)場(chǎng)跑道上的儀表著陸期間預(yù)計(jì)誤失進(jìn)場(chǎng)點(diǎn)(MAP)。所述系統(tǒng)包括機(jī)載顯示裝置和處理器，所述處理器被操作地耦合到顯示裝置并被配置來(lái)(I)檢索航空器飛行數(shù)據(jù)，(2)檢索機(jī)場(chǎng)數(shù)據(jù)，
(3)處理所述飛行數(shù)據(jù)和機(jī)場(chǎng)數(shù)據(jù)以確定MAP的位置；以及(4)顯示用圖形表示MAP的符號(hào)代表。
[0014]根據(jù)又一實(shí)施例，提供一種用于在具有跑道的機(jī)場(chǎng)處的航空器儀表著陸期間預(yù)計(jì)誤失進(jìn)場(chǎng)點(diǎn)(MAP)的方法。所述方法包括檢索航空器飛行數(shù)據(jù)和機(jī)場(chǎng)數(shù)據(jù)，并且處理所述飛行數(shù)據(jù)和機(jī)場(chǎng)數(shù)據(jù)以確定在跑道入口和虛擬內(nèi)指點(diǎn)標(biāo)之間的橫向距離。顯示用圖形表示跑道入口和到所述跑道入口的距離的符號(hào)代表，并且當(dāng)所述符號(hào)代表到達(dá)所顯示的跑道入口時(shí)，將MAP識(shí)別為航空器的位置。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】[0015]圖1是航空器顯示系統(tǒng)的示范性實(shí)施例的框圖；
[0016]圖2是具有入口和誤失進(jìn)場(chǎng)點(diǎn)的跑道的圖形表示，用以說(shuō)明氣壓誤差對(duì)MAP位置的影響；
[0017]圖3和4是在用以著陸的進(jìn)場(chǎng)上的航空器的圖形表示；
[0018]圖5說(shuō)明示出跑道和飛行符號(hào)代表和VIM最小距離圈用于確定何時(shí)應(yīng)當(dāng)示出和通知MAP認(rèn)知消息的合成視覺(jué)系統(tǒng)(SVS)顯示器；
[0019]圖6說(shuō)明示出跑道和飛行符號(hào)代表和VM橢圓用于確定何時(shí)應(yīng)當(dāng)示出和通知MAP認(rèn)知消息的合成視覺(jué)系統(tǒng)(SVS)顯示器；和
[0020]圖7是用于顯示和通告航空器何時(shí)到達(dá)誤失進(jìn)場(chǎng)點(diǎn)(MAP)的方法的流程圖?！揪唧w實(shí)施方式】
[0021]以下詳細(xì)描述本質(zhì)上僅是示范性的，并且不意圖限制本申請(qǐng)的主題以及其使用。此外，沒(méi)有意圖由在前述【背景技術(shù)】或以下詳細(xì)描述中所呈現(xiàn)的任何理論所約束。此處為了解釋的目的所呈現(xiàn)的是可以如何用圖形生成飛行路線(例如進(jìn)場(chǎng)或起飛路線)的某個(gè)示范性實(shí)施例。例如，將討論進(jìn)場(chǎng)路線的圖形生成。然而，應(yīng)當(dāng)意識(shí)到的是，這個(gè)所解釋的示例實(shí)施例僅是對(duì)于實(shí)施用于用圖形創(chuàng)建進(jìn)場(chǎng)/起飛路線的新穎顯示系統(tǒng)和方法的示例和指導(dǎo)。因而，此處所呈現(xiàn)的示例作為非限制性的。
[0022]此處可以依據(jù)功能和/或邏輯塊組件并且參考可以由各種計(jì)算組件或裝置執(zhí)行的操作、處理任務(wù)和功能的符號(hào)表示來(lái)描述技術(shù)和工藝。應(yīng)當(dāng)意識(shí)到的是，被配置以執(zhí)行特定功能的任何數(shù)量的硬件、軟件和/或固件組件可以實(shí)現(xiàn)圖中所示的各種塊組件。例如，系統(tǒng)或組件的實(shí)施例可以采用各種集成電路組件，例如，存儲(chǔ)元件、數(shù)字信號(hào)處理元件、邏輯元件、查找表等，其在一個(gè)或多個(gè)微處理器或其它控制裝置的控制下可以實(shí)施各種功能。
[0023]以下描述可以涉及被“耦合”在一起的元件或節(jié)點(diǎn)或特征。如此處所使用的，除非另外清楚地聲明，“耦合”意味著一個(gè)元件/節(jié)點(diǎn)/特征被直接或間接接合至另一個(gè)元件/節(jié)點(diǎn)/特征(或者直接或間接地與之通信)，并且不一定是以機(jī)械的方式。因而，盡管附圖可能描繪元件的一個(gè)示范性布置，但是附加居間元件、裝置、特征或組件可以存在于所描繪主題的實(shí)施例中。另外，只為了參考的目的，在以下描述中也可以使用某一術(shù)語(yǔ)，并且因而所述術(shù)語(yǔ)不意圖是限制的。
[0024]為了簡(jiǎn)潔，此處可能不詳細(xì)描述與圖形和圖像處理、導(dǎo)航、飛行計(jì)劃、航空器控制以及系統(tǒng)的其它功能方面(和系統(tǒng)的單獨(dú)操作組件)有關(guān)的常規(guī)技術(shù)。此外，在此處所包含的各種圖中所示出的連接線意圖表示在各種元件之間的示范性功能關(guān)系和/或物理耦合。應(yīng)當(dāng)注意到的是，許多可替換的或附加功能關(guān)系或物理連接可以存在于該主題的實(shí)施例中。
[0025]此處所討論的技術(shù)和概念與適合于用圖形選擇飛行路線的航空器顯示系統(tǒng)有關(guān)。用戶(hù)可以可視化進(jìn)場(chǎng)路線，從而允許迅速和適當(dāng)選擇飛行路線。用戶(hù)的總工作量被減少并且以改進(jìn)情景認(rèn)知(situational awareness)的方式實(shí)現(xiàn)圖形調(diào)整。另外，實(shí)施例可以允許在選擇飛行路線中節(jié)約燃料、減少所需要的時(shí)間和更早檢測(cè)到誤差。
[0026]圖1描繪航空器顯示系統(tǒng)100的示范性實(shí)施例。在示范性實(shí)施例中，如以下更詳細(xì)描述的，顯示系統(tǒng)100無(wú)限制地包括用于顯示圖形飛行計(jì)劃圖像103 (例如，在MFD上、在SVS顯示器上的自我中心顯示等)的顯示裝置102、導(dǎo)航系統(tǒng)104、通信系統(tǒng)106、飛行管理系統(tǒng)(FMS) 108、處理器112、圖形模塊114、用戶(hù)接口 110、和被合適地配置以支持圖形模塊114和顯示裝置102的操作的數(shù)據(jù)庫(kù)116。導(dǎo)航系統(tǒng)104可以包括慣性參考系統(tǒng)118、導(dǎo)航數(shù)據(jù)庫(kù)120和用于以眾所周知的方式從諸如定位儀信號(hào)、下滑道信號(hào)和GPS或SBAS信號(hào)的外部源接收導(dǎo)航數(shù)據(jù)的一個(gè)或多個(gè)無(wú)線接收器122。
[0027]應(yīng)當(dāng)被理解的是，為了解釋和容易描述，圖1是顯示系統(tǒng)100的簡(jiǎn)化表示，并且不意圖以任何方式限制本主題的應(yīng)用或范圍。實(shí)際上，如在本領(lǐng)域中將被意識(shí)到的，顯示系統(tǒng)100和/或航空器將包括用于提供附加功能和特征的眾多其它裝置和組件。例如，顯示系統(tǒng)100和/或航空器可以包括被耦合到飛行管理系統(tǒng)108和/或處理器112的一個(gè)或多個(gè)航空電子系統(tǒng)(例如天氣系統(tǒng)、空中交通管理系統(tǒng)、雷達(dá)系統(tǒng)、交通規(guī)避系統(tǒng)(trafficavoidance system))，用于獲得和/或提供可以被顯示在顯示裝置102上的有關(guān)飛行的實(shí)時(shí)信息。
[0028]在示范性實(shí)施例中，顯示裝置102被耦合到圖形模塊114。圖形模塊114被耦合到處理體系結(jié)構(gòu)112，并且處理體系結(jié)構(gòu)112和圖形模塊114協(xié)作地被配置以在顯示裝置102上顯示、再現(xiàn)(render)或另外傳送進(jìn)場(chǎng)路線的一個(gè)或多個(gè)圖形表示或圖像。如之前所陳述的，導(dǎo)航系統(tǒng)104包括慣性參考系統(tǒng)118、導(dǎo)航數(shù)據(jù)庫(kù)120和至少一個(gè)無(wú)線接收器122。慣性參考系統(tǒng)118和無(wú)線接收器122為處理器112提供分別得自機(jī)載源和在主航空器外部的源的導(dǎo)航信息。更特別地，慣性參考系統(tǒng)118為處理器112提供描述如由被部署在航空器上的多個(gè)運(yùn)動(dòng)傳感器(例如加速計(jì)、陀螺儀等)所監(jiān)控的各種主航空器飛行參數(shù)(例如位置、定向、速度等)的信息。通過(guò)比較，并且如在圖1中所指示的，無(wú)線接收器122從在航空器外部的各種源接收導(dǎo)航信息。這些源可以包括各種類(lèi)型的導(dǎo)航輔助設(shè)備(例如，全球定位系統(tǒng)、非定向性無(wú)線電信標(biāo)、甚高頻全方位無(wú)線電測(cè)距裝置(V0R(very high frequencyOmn1-directional radio range device))等)、基于地面的導(dǎo)航設(shè)施(例如，空中交通管制中心、終端雷達(dá)進(jìn)場(chǎng)控制設(shè)施、飛行服務(wù)站和控制塔)和基于地面的制導(dǎo)系統(tǒng)(例如，儀表著陸系統(tǒng))。在某些實(shí)例中，無(wú)線接收器122也可以周期性地從鄰近的航空器接收廣播式自動(dòng)相關(guān)監(jiān)視(ADS-B(Automatic Dependent Surveillance-Broadcast))數(shù)據(jù)。在特定實(shí)施中，無(wú)線接收器122采取具有全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)能力的多模式接收器(MMR)的形式。
[0029]導(dǎo)航數(shù)據(jù)庫(kù)120存儲(chǔ)構(gòu)造飛行計(jì)劃和進(jìn)場(chǎng)路線所需要的信息。例如，導(dǎo)航數(shù)據(jù)庫(kù)120可以包含與參考點(diǎn)(例如航路點(diǎn))的地理位置和連接航路點(diǎn)的線段(例如航程(leg))有關(guān)的信息，用于各種終端區(qū)域程序。這樣的程序可以包括跑道、進(jìn)場(chǎng)、進(jìn)場(chǎng)過(guò)渡(transition)、標(biāo)準(zhǔn)終端到達(dá)航線(STAR(standard terminal arrival route))和 STAR 過(guò)渡，其各自將在以下被詳細(xì)討論。跑道程序?qū)闄C(jī)場(chǎng)定義跑道，而進(jìn)場(chǎng)程序?qū)樗x擇的跑道定義應(yīng)當(dāng)遵循的飛行路徑。例如，洛杉磯國(guó)際機(jī)場(chǎng)(LAX)具有多個(gè)跑道和用于每個(gè)跑道的各種進(jìn)場(chǎng)。進(jìn)場(chǎng)過(guò)渡程序?qū)⒋送鉃樗x擇的進(jìn)場(chǎng)和跑道定義航空器的適當(dāng)位置。STAR和STAR過(guò)渡程序?qū)⒋送鉃樗x擇的進(jìn)場(chǎng)定義所需要的飛行路線。
[0030]處理器112被耦合到導(dǎo)航系統(tǒng)104，用于獲得關(guān)于航空器操作的實(shí)時(shí)導(dǎo)航數(shù)據(jù)和/或信息，用以支持顯示系統(tǒng)100的操作。在示范性實(shí)施例中，如在本領(lǐng)域中所意識(shí)到的，通信系統(tǒng)106被耦合到處理器112并且被配置以支持至和/或自航空器的通信。處理器112也被耦合到飛行管理系統(tǒng)108，其又可以同樣被耦合到導(dǎo)航系統(tǒng)104和通信系統(tǒng)106，用于向處理器112提供關(guān)于航空器操作的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和/或信息以支持航空器的操作。在示范性實(shí)施例中，如以下更詳細(xì)描述的，用戶(hù)接口 110被耦合到處理器112，并且用戶(hù)接口 110和處理器112協(xié)作地被配置以允許用戶(hù)與顯示裝置102和顯示系統(tǒng)100的其它元件交互。
[0031]在示范性實(shí)施例中，顯示裝置102被實(shí)現(xiàn)為被配置以在圖形模塊114的控制下用圖形顯示飛行信息或與航空器操作相關(guān)聯(lián)的其它數(shù)據(jù)的電子顯示器。在示范性實(shí)施例中，顯示裝置102位于航空器駕駛艙內(nèi)。將被意識(shí)到的是，盡管圖1示出單一顯示裝置102，實(shí)際上，在航空器上可以存在附加顯示裝置。在示范性實(shí)施例中，用戶(hù)接口 110也位于航空器駕駛艙內(nèi)并且適于允許用戶(hù)(例如，駕駛員、副駕駛員或乘務(wù)員)與顯示系統(tǒng)100的其余部分交互，并且使得用戶(hù)能夠選擇在顯示裝置102上所顯示的內(nèi)容，如以下更詳細(xì)描述的。在各種實(shí)施例中，用戶(hù)接口 110可以被實(shí)現(xiàn)為小鍵盤(pán)、觸摸板、鍵盤(pán)、鼠標(biāo)、觸摸屏、操縱桿、按鈕、麥克風(fēng)、或適合于從用戶(hù)接收輸入的另外的合適裝置。在優(yōu)選實(shí)施例中，用戶(hù)接口 110可以是觸摸屏、光標(biāo)控制裝置、操縱桿等。
[0032]在示范性實(shí)施例中，導(dǎo)航系統(tǒng)104被配置以獲得與航空器操作相關(guān)聯(lián)的一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)航參數(shù)。如在本領(lǐng)域中將被意識(shí)到的，導(dǎo)航系統(tǒng)104可以被實(shí)現(xiàn)為全球定位系統(tǒng)(GPS)、基于衛(wèi)星的增穩(wěn)系統(tǒng)(SBAS)、慣性參考系統(tǒng)(IRS)或基于無(wú)線電的導(dǎo)航系統(tǒng)(例如，VHF全方位無(wú)線電測(cè)距(V0R(VHF Omn1-directional radio range))或遠(yuǎn)程輔助導(dǎo)航(L0RAN(long range aid to navigation))),并且可以包括被合適地配置以支持導(dǎo)航系統(tǒng)104的操作的一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)航無(wú)線電或其它傳感器。在示范性實(shí)施例中，導(dǎo)航系統(tǒng)104能夠獲得和/或確定航空器的瞬時(shí)位置，即航空器的當(dāng)前位置(例如緯度和經(jīng)度)和航空器的高度或離地高度(above ground level)。導(dǎo)航系統(tǒng)104也可以獲得和/或確定航空器的航向(即航空器相對(duì)于某一參考行進(jìn)的方向)。
[0033]在示范性實(shí)施例中，通信系統(tǒng)106被合適地配置以支持在航空器和另一航空器或地面位置(例如空中交通管制)之間的通信。在這點(diǎn)上，可以使用無(wú)線電通信系統(tǒng)或另外的合適數(shù)據(jù)鏈路系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)通信系統(tǒng)106。在示范性實(shí)施例中，飛行管理系統(tǒng)108 (或可替換地，飛行管理計(jì)算機(jī))位于航空器上。雖然圖1是顯示系統(tǒng)100的簡(jiǎn)化表示，實(shí)際上，飛行管理系統(tǒng)108可以以常規(guī)方式被耦合到如用以支持導(dǎo)航、飛行計(jì)劃和其它航空器控制功能所必要的一個(gè)或多個(gè)附加模塊或組件。
[0034]在示范性實(shí)施例中，處理器112和/或圖形模塊114被配置以在顯示裝置102上顯示和/或再現(xiàn)與飛行計(jì)劃有關(guān)的信息，用以允許用戶(hù)(例如，經(jīng)由用戶(hù)接口 110)觀看飛行計(jì)劃的各方面(例如，所估計(jì)的飛行時(shí)間、上升/下降率、飛行水平和/或高度等)。處理器112通常表示被配置以促進(jìn)導(dǎo)航地圖在顯示裝置102上的顯示和/或再現(xiàn)并且執(zhí)行在以下被更詳細(xì)描述的附加任務(wù)和/或功能的硬件、軟件和/或固件組件。取決于實(shí)施例，可以利用被設(shè)計(jì)以執(zhí)行此處所描述的功能的通用處理器、內(nèi)容可尋址存儲(chǔ)器、數(shù)字信號(hào)處理器、專(zhuān)用集成電路、現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列、任何合適的可編程邏輯器件、分立式門(mén)或晶體管邏輯、分立式硬件組件、或其任何組合來(lái)實(shí)施或?qū)崿F(xiàn)處理器112。處理器112也可以被實(shí)施為計(jì)算裝置的組合，例如，數(shù)字信號(hào)處理器和微處理器的組合、多個(gè)微處理器、一個(gè)或多個(gè)微處理器連同數(shù)字信號(hào)處理器核或任何其它這樣的配置。實(shí)際上，如以下更詳細(xì)描述的，處理器112包括處理邏輯，所述處理邏輯可以被配置以實(shí)施與顯示系統(tǒng)100的操作相關(guān)聯(lián)的功能、技術(shù)和處理任務(wù)。此外，結(jié)合此處所公開(kāi)的實(shí)施例而描述的方法或算法的步驟可以直接以硬件、以固件、以由處理器112所執(zhí)行的軟件模塊、或以其任何實(shí)際組合具體化。
[0035]圖形模塊114通常表示被配置以控制導(dǎo)航地圖在顯示裝置102上的顯示和/或再現(xiàn)并且執(zhí)行以下被更詳細(xì)描述的附加任務(wù)和/或功能的硬件、軟件和/或固件組件。在示范性實(shí)施例中，如以下所描述的，圖形模塊114訪問(wèn)被合適地配置以支持圖形模塊114的操作的一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)116。在這點(diǎn)上，如以下所描述的，數(shù)據(jù)庫(kù)116可以包括進(jìn)場(chǎng)路線數(shù)據(jù)庫(kù)、地形數(shù)據(jù)庫(kù)、天氣數(shù)據(jù)庫(kù)、飛行計(jì)劃數(shù)據(jù)庫(kù)、障礙物數(shù)據(jù)庫(kù)、導(dǎo)航數(shù)據(jù)庫(kù)、地理政治數(shù)據(jù)庫(kù)、終端空域數(shù)據(jù)庫(kù)、特殊用途空域數(shù)據(jù)庫(kù)、或用于在顯示裝置102上再現(xiàn)和/或顯示內(nèi)容的其它信息。將被意識(shí)到的是，盡管為了解釋和容易描述的目的，圖1示出單一數(shù)據(jù)庫(kù)116，實(shí)際上，多個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)將很可能存在于顯示系統(tǒng)100的實(shí)際實(shí)施例中。
[0036]圖2是具有入口 201和誤失進(jìn)場(chǎng)點(diǎn)(MAP) 210 ( S卩，幾何下滑路徑202和在跑道入口以上的最低高度(DA(H)) 204的交點(diǎn))的跑道200的圖形表示。這也已知為決斷高度(DA)。
[0037]如之前所陳述的，氣壓誤差可能影響沿下滑路徑的、航空器208到達(dá)決斷高度的位置(MAP)。例如，如果沒(méi)有高度計(jì)誤差，則航空器所指示的高度和實(shí)際高度相同，并且航空器在MAP處到達(dá)決斷高度。這在208處示出。負(fù)75英尺誤差意味著航空器正指示比實(shí)際低75英尺的高度。結(jié)果是，航空器到達(dá)在地面以上更高的決斷高度，更遠(yuǎn)離跑道并且在MAP之前。這在位置212處示出。正75英尺的高度計(jì)意味著航空器正指示比實(shí)際高75英尺。結(jié)果是，航空器到達(dá)離地面更低的決斷高度，更接近于跑道并且經(jīng)過(guò)了 MAP位置。這在位置214處示出。
[0038]根據(jù)此處所描述的實(shí)施例，虛擬內(nèi)指點(diǎn)標(biāo)系統(tǒng)(VIM)定位在具有幾何下滑路徑(儀表著陸系統(tǒng)、具有豎直制導(dǎo)的定位器性能等)的進(jìn)場(chǎng)上MAP的橫向位置。當(dāng)航空器靠近并且經(jīng)過(guò)MAP的橫向位置和駕駛員所選擇的決斷高度(DA)時(shí)，系統(tǒng)向乘務(wù)人員發(fā)出警報(bào)。另外，VIM與被用于當(dāng)趨近最小值(決斷高度/決斷高-DA/DH)時(shí)向乘務(wù)人員發(fā)出警報(bào)的標(biāo)準(zhǔn)駕駛艙技術(shù)一致并且相集成，其中DA使用氣壓高度并且DH使用無(wú)線電高度。
[0039]內(nèi)指點(diǎn)標(biāo)唯一地識(shí)別MAP的位置。虛擬內(nèi)指點(diǎn)標(biāo)(VIM)利用進(jìn)場(chǎng)幾何以沿進(jìn)場(chǎng)路線創(chuàng)建虛擬內(nèi)指點(diǎn)標(biāo)點(diǎn)并且然后使用該位置以提供最小值警報(bào)。所述系統(tǒng)可以與具有氣壓高度最小值(即決斷高度(DA))的所有精確進(jìn)場(chǎng)一起被使用，因而促進(jìn)使用氣壓DA用于具有幾何下滑路徑和低于標(biāo)準(zhǔn)類(lèi)別I進(jìn)場(chǎng)的最小值(即，具有低于200英尺的決斷最小高度的進(jìn)場(chǎng))、HATh (在入口以上的高度)和低于1800/2400RVR(跑道可見(jiàn)距離)的可見(jiàn)度要求的進(jìn)場(chǎng)。從而，此處所描述的系統(tǒng)和方法準(zhǔn)許低于利用減輕對(duì)無(wú)線電高度勘測(cè)或安裝VHF內(nèi)指點(diǎn)標(biāo)無(wú)線電信標(biāo)的要求的決斷高度最小值待發(fā)布的種類(lèi)I進(jìn)場(chǎng)?？梢岳酶透叨茸钚≈蛋l(fā)布新的進(jìn)場(chǎng)；即，因?yàn)樗鯩AP使用VIM而被準(zhǔn)確定位，更低高度最小值可以基于DA0
[0040]圖3和4是根據(jù)實(shí)施例的用以在跑道306上著陸的、在地形303上方的進(jìn)場(chǎng)304上的航空器302的圖形表示。由跑道入口點(diǎn)(ThP) 308緯度、經(jīng)度和高程(elevation)、入口橫越高度(TCH, threshold crossing height) 310、下滑路徑角(GPAngle) 312 和決斷高度(DA) 314定義進(jìn)場(chǎng)。
[0041]從導(dǎo)航數(shù)據(jù)庫(kù)120(圖1)中的數(shù)據(jù)庫(kù)和駕駛員輸入(其可以從駕駛員到駕駛員變化)創(chuàng)建虛擬指點(diǎn)標(biāo)的位置。因而，應(yīng)當(dāng)意識(shí)到的是，氣壓高度計(jì)誤差沒(méi)有影響并且無(wú)歧義地已知虛擬內(nèi)指點(diǎn)標(biāo)316的橫向位置。[0042]根據(jù)以上，入口至豎直內(nèi)指點(diǎn)標(biāo)距離(VMDistance)由以下所確定:
【權(quán)利要求】
1.一種用于在航空器的儀表著陸期間預(yù)計(jì)誤失進(jìn)場(chǎng)點(diǎn)(MAP)的方法，所述方法包括顯示用圖形表示在跑道入口和虛擬內(nèi)指點(diǎn)標(biāo)之間的橫向距離的符號(hào)代表的第一步驟。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，此外包括當(dāng)所述符號(hào)代表到達(dá)所顯示的跑道入口時(shí)將MAP識(shí)別為航空器的位置。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其中顯示的第一步驟包括顯示距離指點(diǎn)標(biāo)。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其中所述距離指點(diǎn)標(biāo)為距離圈。
5.如權(quán)利要求2所述的方法，其中顯示的第一步驟包括顯示透視符號(hào)。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其中所述透視符號(hào)是橢圓。
7.如權(quán)利要求3所述的方法，此外包括在顯示器上顯示用圖形表示最小值窗口的符號(hào)代表的第二步驟。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述虛擬內(nèi)指點(diǎn)標(biāo)是在航空器的著陸進(jìn)場(chǎng)上的、幾何下滑路徑與決斷高度相交的點(diǎn)，并且其中如果尚未建立可視參考，則必須發(fā)起誤失進(jìn)場(chǎng)。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，此外包括在處理器中確定從跑道入口到虛擬內(nèi)指點(diǎn)標(biāo)的橫向距離。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其中從跑道入口到虛擬內(nèi)指點(diǎn)標(biāo)的橫向距離由處理器根據(jù)以下表達(dá)式確 定:
【文檔編號(hào)】B64D45/04GK103963983SQ201410073719
【公開(kāi)日】2014年8月6日 申請(qǐng)日期:2014年1月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年2月5日
【發(fā)明者】I·S·懷亞特, 何剛, T·L·費(fèi)耶雷森 申請(qǐng)人:霍尼韋爾國(guó)際公司