用于飛行器的著陸輔助方法和著陸輔助設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 發(fā)明涉及一種用于飛行器，特別是運(yùn)輸機(jī)的著陸輔助方法和設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002] 本發(fā)明應(yīng)用于旨在利用飛行器的引導(dǎo)來(lái)提供輔助的著陸輔助設(shè)備，以幫助飛行員 在著陸期間、恰在觸碰著陸跑道或者用于緊急著陸的場(chǎng)地之前手動(dòng)地執(zhí)行拉平（flare)。
[0003] 已知以著陸為目的，向著最終進(jìn)場(chǎng)著落的結(jié)尾，飛行器正常地處于穩(wěn)定的下降。在 穿過(guò)拉平觸發(fā)高度之后，飛行員應(yīng)該在觸碰到地面之前減小豎直速度，以確保乘客的舒適 性，并防止對(duì)飛行器結(jié)構(gòu)的任何損壞。
[0004] 由于其短持續(xù)時(shí)間，該操縱難以完成，對(duì)于運(yùn)輸機(jī)，該短持續(xù)時(shí)間一般為5秒級(jí) 另IJ，因此，在該短持續(xù)時(shí)間期間應(yīng)該執(zhí)行接近地面的動(dòng)態(tài)操縱。操縱錯(cuò)誤可能導(dǎo)致硬著陸或 者過(guò)分長(zhǎng)的著陸距離。
[0005] 使用抬頭顯示器（HUD)的拉平的管理使得該風(fēng)險(xiǎn)減小。在這種情況下，飛行員手 動(dòng)地引導(dǎo)飛行器，使得顯示在屏幕上的飛行器的速度向量跟隨同樣顯示在屏幕上的拉平引 導(dǎo)目標(biāo)。
[0006] 然而，應(yīng)當(dāng)注意：由于在機(jī)場(chǎng)存在非水平著陸跑道，即具有非0斜率的跑道，所以 拉平操縱應(yīng)該能夠適應(yīng)于這種類(lèi)型的著陸跑道。
[0007] 根據(jù)文獻(xiàn)FR2. 981. 778,已知飛行器尤其是運(yùn)輸機(jī)的自動(dòng)著陸設(shè)備能夠使得在具 有高斜率值的著陸跑道上實(shí)現(xiàn)自動(dòng)著陸。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 然而，該自動(dòng)設(shè)備不能在所有環(huán)境下使用。
[0009] 相似地，基于來(lái)自這種自動(dòng)著陸設(shè)備的信息來(lái)考慮拉平操縱引導(dǎo)信號(hào)不是最優(yōu) 的。
[0010] 實(shí)際上，拉平引導(dǎo)目標(biāo)（根據(jù)這種類(lèi)型的引導(dǎo)信號(hào)）通常通過(guò)將飛行器相對(duì)于參 考拉平軌跡的偏離最小化來(lái)在屏幕上移動(dòng)。由于該最小化，系統(tǒng)不保證引導(dǎo)目標(biāo)朝向與和 著陸跑道接觸所需的豎直速度相對(duì)應(yīng)的斜率收斂。因此，使用源自自動(dòng)駕駛儀的該類(lèi)型的 引導(dǎo)符號(hào)來(lái)輔助駕駛員執(zhí)行手動(dòng)拉平不是最優(yōu)的。
[0011] 本發(fā)明涉及一種用于飛行器尤其是運(yùn)輸機(jī)的著陸輔助方法，該方法使得該缺點(diǎn)能 夠被克服。
[0012] 根據(jù)本發(fā)明，所述方法包括在飛行器的最終進(jìn)場(chǎng)以便在著陸跑道上著陸期間，以 自動(dòng)和重復(fù)的方式進(jìn)行的步驟，所述步驟包括：
[0013] a)接收多個(gè)參數(shù)的當(dāng)前值，多個(gè)參數(shù)包括飛行器的地速以及飛行器相對(duì)于地的高 度；
[0014] b)使用至少這些當(dāng)前值和至少一個(gè)目標(biāo)豎直速度來(lái)計(jì)算飛行器的飛行路徑的傾 斜角，目標(biāo)豎直速度表示與著陸跑道接觸所需的豎直速度，該飛行路徑允許飛行器執(zhí)行拉 平，從而檢查在與著陸跑道接觸時(shí)的至少所述目標(biāo)豎直速度；以及
[0015] c)在飛行器的飛行甲板的至少一個(gè)屏幕上顯示第一符號(hào)和第二符號(hào)，第一符號(hào)圖 示飛行器的當(dāng)前傾斜角，第二符號(hào)圖示在步驟b)中計(jì)算的飛行路徑的傾斜角。
[0016] 從而，通過(guò)本發(fā)明的手段，引導(dǎo)飛行員，使得他（通過(guò)手動(dòng)控制）使飛行器遵循允 許飛行器以目標(biāo)豎直速度到達(dá)接觸點(diǎn)的飛行路徑。如下面描述的，第二符號(hào)（圖示飛行路 徑的計(jì)算的傾斜角）有規(guī)律地朝向與和著陸跑道接觸所需的豎直速度相對(duì)應(yīng)的斜率收斂， 使得能夠克服前述缺點(diǎn)。
[0017] 此外，步驟a)有利地包括包含確定著陸跑道的斜率值的子步驟，且步驟b)包括使 用該著陸跑道的斜率值來(lái)計(jì)算飛行路徑的傾斜角。在這種情況下，步驟a)的該子步驟優(yōu)選 考慮下面斜率值的至少之一：
[0018] -由飛行器的工作人員的成員輸入的斜率值；
[0019] -與用于著陸的著陸跑道的斜率值對(duì)應(yīng)的斜率值，該斜率值被從機(jī)載數(shù)據(jù)庫(kù)自動(dòng) 地提??；以及
[0020] -使用至少一個(gè)機(jī)載測(cè)量設(shè)備測(cè)量的斜率值。
[0021] 此外，該方法有利地包括包含監(jiān)視在步驟a)確定的著陸跑道的所述斜率值以便 能夠檢測(cè)不正確的斜率值的附加步驟。
[0022] 此外，所述方法有利地包括包含在檢測(cè)到不正確的斜率值的情況下自動(dòng)地執(zhí)行下 面操作的至少之一的附加步驟：
[0023] -在飛行器的飛行甲板中發(fā)出警報(bào)信號(hào)；
[0024] -校正不正確的斜率值；
[0025] -使用步驟b)中默認(rèn)的斜率值；
[0026] -使至少所述第二符號(hào)的顯示無(wú)效；
[0027] -向工作人員提供與已導(dǎo)致不正確的斜率值的故障的起源有關(guān)并且與要采取的動(dòng) 作有關(guān)的信息。
[0028] 此外，單獨(dú)或結(jié)合地，所述方法揭示下面特征中的至少一些：
[0029] -該方法包括生成適于修改飛行路徑的形狀的控制參數(shù)的步驟，該控制參數(shù)被用 在步驟b)中以計(jì)算傾斜角；
[0030] -步驟a)還包括接收表示與著陸跑道接觸所需的豎直加速度的目標(biāo)豎直加速度， 且步驟b)包括還使用該目標(biāo)豎直加速度來(lái)計(jì)算飛行路徑的傾斜角。
[0031] 本發(fā)明還涉及用于飛行器的著陸輔助設(shè)備。
[0032] 根據(jù)本發(fā)明，該設(shè)備包括：
[0033] -至少一個(gè)數(shù)據(jù)接收單元，被配置為在飛行器的最終進(jìn)場(chǎng)以便在著陸跑道上著陸 期間自動(dòng)地接收多個(gè)參數(shù)的當(dāng)前值，該多個(gè)參數(shù)包括飛行器的地速以及飛行器相對(duì)于地的 高度，以及還包括表示與著陸跑道接觸所需的豎直速度的至少一個(gè)目標(biāo)豎直速度；
[0034] -計(jì)算單元，被配置為至少使用這些當(dāng)前值和目標(biāo)豎直速度來(lái)自動(dòng)地計(jì)算飛行路 徑的傾斜角，該飛行路徑使得飛行器能夠執(zhí)行拉平，從而檢查在與著陸跑道接觸時(shí)的至少 所述目標(biāo)豎直速度；以及
[0035] -顯示單元，被配置為在飛行器的飛行甲板的至少一個(gè)屏幕上自動(dòng)地顯示第一符 號(hào)和第二符號(hào)，第一符號(hào)圖示飛行器的當(dāng)前傾斜角，第二符號(hào)圖示由計(jì)算單元計(jì)算的飛行 路徑的傾斜角。
[0036] 此外，所述設(shè)備有利地還包括：
[0037] -至少第一附加單元，被配置為確定著陸跑道的斜率值，計(jì)算單元被配置為使用該 著陸跑道的斜率值來(lái)計(jì)算飛行路徑的傾斜角。
[0038] -至少第二附加單元，被配置為自動(dòng)地監(jiān)視著陸跑道的斜率值，以便能夠檢測(cè)不正 確的斜率值；
[0039] -在檢測(cè)到不正確的斜率值的情況下自動(dòng)地執(zhí)行下面操作中至少之一的裝置：
[0040] ?在飛行器的飛行甲板中發(fā)出警報(bào)信號(hào)；
[0041] ?校正不正確的斜率值；
[0042] ?使用默認(rèn)斜率值；
[0043] ?使至少所述第二符號(hào)的顯示無(wú)效；
[0044] ?向工作人員提供與已導(dǎo)致不正確的斜率值的故障的起源有關(guān)并且與要采取的動(dòng) 作有關(guān)的信息。
[0045] 本發(fā)明還涉及一種飛行器，尤其涉及一種運(yùn)輸機(jī)，其包括前述類(lèi)型的設(shè)備。
【附圖說(shuō)明】
[0046] 所附附圖將清楚地解釋可以如何實(shí)現(xiàn)發(fā)明。在這些附圖中，相同的附圖標(biāo)記表示 相似的元件。
[0047] 圖1是圖示發(fā)明的著陸輔助設(shè)備的概圖。
[0048] 圖2示意性圖示在拉平階段下飛行器的著陸。
[0049] 圖3示意性示出著陸輔助設(shè)備的抬頭顯示器的示例。
[0050] 圖4是圖示飛行器的不同速度參數(shù)的圖。
[0051] 圖5是示出計(jì)算的傾斜角隨時(shí)間的改變的曲線圖。
[0052] 圖6示意性圖示分別基于不同控制參數(shù)定義的兩個(gè)著陸路徑部分。
[0053] 圖7示意性示出在飛行器前面的著陸跑道的距離測(cè)量。
[0054] 圖8是圖1中所示的設(shè)備的特定計(jì)算裝置的概圖。<