用于滑行道交通警報(bào)的方法和系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及用于滑行道交通警報(bào)的方法和系統(tǒng)。用于為飛機(jī)或車輛的全體工作人員提供潛在交通威脅警報(bào)的系統(tǒng)和方法。何時(shí)觸發(fā)警報(bào)基于假定的空勤人員動(dòng)作和反應(yīng)時(shí)間、本飛行器速度、和在與交通工具相交之前安全地停止本飛行器所需要的距離。位于本飛行器18上的示例性系統(tǒng)20包括：通信裝置28，其從地面交通工具接收信息；存儲(chǔ)器裝置30，其存儲(chǔ)本飛行器信息以及預(yù)定義的恒量；以及處理裝置24，其基于接收到的本飛行器信息以及預(yù)定義的恒量，來確定在本飛行器停在估計(jì)的完全停止位置之后、當(dāng)交通工具經(jīng)過本飛行器時(shí)到交通工具的距離，基于所確定的時(shí)間點(diǎn)，來確定到地面交通工具車輛的距離，并且如果所確定的距離小于預(yù)定義的安全距離值，那么生成潛在碰撞警報(bào)。輸出裝置32輸出生成的潛在碰撞警報(bào)。
【專利說明】用于滑行道交通警報(bào)的方法和系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及滑行道交通警報(bào)。
【背景技術(shù)】
[0002]在機(jī)場表面上的操作期間，飛行器(或者地面車輛)與其它飛行器(或者地面車輛)之間存在關(guān)于潛在碰撞的重要問題，特別是在晚上或者能見度低條件下。
[0003]諸如交通防撞系統(tǒng)(TCAS)之類的當(dāng)前防撞系統(tǒng)只有當(dāng)飛行器飛行時(shí)是有效的。同樣地，相對(duì)少數(shù)的大機(jī)場裝備有能夠監(jiān)控表面交通的雷達(dá)，并且即使在其可用的地方，這個(gè)雷達(dá)通常仍然具有在那里不可能檢測飛機(jī)或者車輛的許多機(jī)場上的“盲點(diǎn)”。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明包括用于為飛機(jī)或者車輛的全體工作人員提供即將到來的碰撞的警報(bào)的系統(tǒng)和方法。
[0005]觸發(fā)警報(bào)的時(shí)間取決于假定的空勤人員動(dòng)作和反應(yīng)時(shí)間、本飛行器速度(ownshipspeed)、以及在與交通工具(traffic)相交之前安全地停止本飛行器所需要的距離。此外，本發(fā)明沒有使用機(jī)場地圖數(shù)據(jù)。
[0006]位于本飛行器上的示范性系統(tǒng)包括:通信裝置，其從地面交通工具車輛接收信息；存儲(chǔ)器裝置，其存儲(chǔ)本飛行器信息以及預(yù)定義的恒量；以及處理裝置，其基于接收到的本飛行器信息以及預(yù)定義的恒量，來確定本飛行器的估計(jì)的完全停止位置，基于所確定的估計(jì)的完全停止位置，來確定地面交通工具車輛將經(jīng)過本飛行器的距離，并且如果所確定的距離小于預(yù)定義的安全距離值，那么生成潛在碰撞警報(bào)。輸出裝置輸出生成的潛在碰撞警報(bào)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]下面參考下列圖詳細(xì)描述本發(fā)明的優(yōu)選和可替換的實(shí)施例:
圖1是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例形成的示例性系統(tǒng)的框圖；
圖2是由本發(fā)明執(zhí)行的示例性過程的流程圖；
圖3是在交叉軌道上滑行的兩個(gè)飛行器的自頂向下視圖；
圖4是圖3中所示的情形的圖形；并且 圖5示出了警報(bào)情形。
【具體實(shí)施方式】
[0008]本發(fā)明在足夠的時(shí)間中識(shí)別與交通工具的潛在碰撞，從而允許全體工作人員進(jìn)行修正動(dòng)作。本發(fā)明也確保妨礙警報(bào)(nuisance alert)或者丟失警報(bào)被最小化。本發(fā)明沒有依靠針對(duì)機(jī)場的地圖數(shù)據(jù)的可用性。
[0009]圖1示出了位于本飛行器(例如，飛行器、機(jī)場地面車輛)18上的示例性系統(tǒng)20，用于為本飛行器的全體工作人員提供潛在的地面操作碰撞的充足預(yù)警(early warning)。系統(tǒng)20包括與數(shù)據(jù)通信裝置28信號(hào)通信的處理器24、存儲(chǔ)器30 (即，數(shù)據(jù)庫)、輸出裝置32、導(dǎo)航/定位裝置34 (例如，GPS、INS等等)和接口(IF)裝置36。
[0010]處理器24從本飛行器18上現(xiàn)有的航空電子系統(tǒng)接收下列數(shù)據(jù):
?地理位置(來自定位裝置34的維度和經(jīng)度)；
?航向(來自航向參考系統(tǒng)38 (例如，陀螺儀、指南針、慣性導(dǎo)航系統(tǒng)(INS))；
?速度(來自定位裝置34);和 ?翼展信息(來自存儲(chǔ)器30)。
[0011]處理器24從其它飛行器或車輛(“交通工具”)接收下列數(shù)據(jù):
?地理位置(維度和經(jīng)度)；
?航向；
?速度；和 ?尺寸類別。
[0012]數(shù)據(jù)通信裝置28的例子包括廣播式自動(dòng)相關(guān)監(jiān)視(ADS-B, automatic dependentsurveillance-broadcast)數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)(data link system)。
[0013]處理器24也從存儲(chǔ)器30或者一些外部源接收一些恒定值，諸如以前在各種公開(例如，RTCA DO - 322)中定義的那些恒定值。恒定值的例子包括:
?空勤人員反應(yīng)時(shí)間tK (秒)——警報(bào)通知和評(píng)估的時(shí)間；
?空勤人員動(dòng)作時(shí)間tA (秒)——作出決定并且開始制動(dòng)動(dòng)作的時(shí)間；
?飛行器“標(biāo)準(zhǔn)”減速度a (米/秒2)—隨著警報(bào)制動(dòng)時(shí)的減速的速率。
[0014]使用全部或者一部分接收到的數(shù)據(jù)，處理器24確定是否存在碰撞警報(bào)條件。如果確定存在碰撞警報(bào)條件，那么處理器24將警報(bào)信號(hào)輸出至輸出裝置32。
[0015]圖2示出系統(tǒng)20執(zhí)行的示例性過程60的流程圖。首先，在決定框64，處理器24確定本飛行器是否在地面上。如果本飛行器是地面車輛，那么這個(gè)條件始終是真的。如果本飛行器是飛行器，那么處理器24基于經(jīng)由IF裝置36從數(shù)據(jù)總線接收的地面上指示符(例如，輪上重量信號(hào)(weight-on-wheels signal))、本飛行器位置和高度信息、機(jī)場/地理信息(即，高度)、或一些其它判斷標(biāo)準(zhǔn)，來確定這個(gè)條件是真的。
[0016]在確定本飛行器在地面上之后，處理器24從其它鄰近地面車輛接收信息。然后，過程60確定本飛行器是否正在移動(dòng)，參見決定框70。如果確定本飛行器正在移動(dòng)，那么過程60基于接收到的目標(biāo)信息和本飛行器信息，來確定是否存在潛在碰撞條件，參見決定框72。如果不存在潛在碰撞條件，那么過程60在延遲(框74)之后返回至決定框64。如果存在潛在碰撞條件，那么在框76確定當(dāng)本飛行器位于估計(jì)的停止位置時(shí)交通工具將經(jīng)過本飛行器的距離(至交通工具的軌道的垂直距離)。
[0017]接著，在決定框80，確定所確定的至交通工具的距離是否小于或等于預(yù)先確定的安全距離值。如果至交通工具的距離不小于或等于預(yù)先確定的安全距離值，那么過程60返回至決定框64。如果至交通工具的距離小于或等于預(yù)先確定的安全距離值，那么在框82，潛在碰撞警報(bào)被輸出給本飛行器的全體工作人員。
[0018]在一個(gè)實(shí)施例中，輸出的警報(bào)包括駕駛室地圖顯示器上的區(qū)域或者交通工具的圖形高亮，輸出的警報(bào)是在顯示器上所呈現(xiàn)的文本消息，或者輸出警報(bào)是經(jīng)由駕駛室揚(yáng)聲器或者頭戴式耳機(jī)提供給全體工作人員的聽覺消息。也可以使用觸覺警報(bào)系統(tǒng)。[0019]潛在交通碰撞檢測的解決方案被建立在下列條件上:
本飛行器意識(shí)到交通工具位置(例如，從交通ADS-B數(shù)據(jù)或者另一個(gè)源)；
本飛行器意識(shí)到交通工具航向(例如，從交通ADS-B數(shù)據(jù)或者另一個(gè)源)；
本飛行器意識(shí)到交通工具速度(例如，從交通ADS-B數(shù)據(jù)或者另一個(gè)源)；和 本飛行器意識(shí)到交通工具尺寸類別(例如，從交通ADS-B數(shù)據(jù)或者另一個(gè)源)。
[0020]例如從交通ADS-B數(shù)據(jù)和存儲(chǔ)器30中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)庫，根據(jù)關(guān)于交通工具飛行器的尺寸類別的信息確定交通工具的翼展。針對(duì)每個(gè)尺寸類別，處理器24都使用存儲(chǔ)器30中所存儲(chǔ)的翼展范圍的較高值。
[0021]當(dāng)確定完全停止位置時(shí)，處理器24使用下列恒量:空勤人員反應(yīng)時(shí)間(tK (sec))；空勤人員動(dòng)作時(shí)間(tA (sec));和飛行器減速度(a (s2))。
[0022]基于本飛行器(OS)的速度，根據(jù)下列公式計(jì)算制動(dòng)距離(dBMke)和完全停止的時(shí)間(Tstop):
【權(quán)利要求】
1.一種由位于本飛行器上的系統(tǒng)執(zhí)行的方法，該方法包括: 在處理裝置24， a.從地面交通工具車輛接收信息； b.接收本飛行器信息； c.基于接收到的本飛行器信息以及一個(gè)或多個(gè)預(yù)定義的恒量，來確定在本飛行器的估計(jì)的完全停止位置之后地面交通工具車輛將經(jīng)過本飛行器的距離；和 d.如果所確定的距離小于預(yù)定義的安全距離值，那么生成潛在碰撞警報(bào)；以及 在輸出裝置32,輸出生成的潛在碰撞警報(bào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中， 從地面交通工具車輛接收的信息包括:針對(duì)地面交通工具車輛的速度、航向、位置、和尺寸信息。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，進(jìn)一步包括: 在處理裝置，基于針對(duì)本飛行器的尺寸信息和翼展信息，來從本地存儲(chǔ)器裝置30檢索針對(duì)地面交通工具車輛的翼展信息，其中預(yù)定義的安全距離值基于本飛行器和地面交通工具車輛的翼展信息。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中， 一個(gè)或多個(gè)預(yù)定義的恒量包括:全體工作人員反應(yīng)時(shí)間恒量、全體工作人員動(dòng)作時(shí)間恒量、或者本飛行器的減速速率值。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括: 在處理裝置， 在a-d)之前，基于針對(duì)兩個(gè)車輛的當(dāng)前速度和航向信息，來確定本飛行器與地面交通工具車輛之間的最小距離； 基于所確定的最小距離，來確定是否存在潛在碰撞條件；和 如果確定不存在潛在碰撞條件，那么暫停a-d)的操作。
6.—種位于本飛行器18上的系統(tǒng)20,該系統(tǒng)包括: 通信裝置28，其被配置為從地面交通工具車輛接收信息； 存儲(chǔ)器裝置30，其被配置為存儲(chǔ)本飛行器信息以及一個(gè)或多個(gè)預(yù)定義的恒量； 處理裝置24，其與通信裝置和存存儲(chǔ)器裝置信號(hào)通信，處理裝置被配置為基于接收到的本飛行器信息以及一個(gè)或多個(gè)預(yù)定義的恒量，來確定在本飛行器的估計(jì)的完全停止位置之后地面交通工具車輛將經(jīng)過本飛行器的距離；和 如果所確定的距離小于預(yù)定義的安全距離值，那么生成潛在碰撞警報(bào)；以及 輸出裝置32，其被配置為輸出生成的潛在碰撞警報(bào)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其中， 從地面交通工具車輛接收的信息包括:針對(duì)地面交通工具車輛的速度、航向、位置、和尺寸信息。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其中， 存儲(chǔ)器裝置包括針對(duì)本飛行器和各種尺寸的車輛的翼展信息，其中處理器基于尺寸信息來從存儲(chǔ)器裝置檢索針對(duì)地面交通工具車輛的翼展信息，其中預(yù)定義的安全距離值基于本飛行器和地面交通工具車輛的翼展信息。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其中， 一個(gè)或多個(gè)預(yù)定義的恒量包括:全體工作人員反應(yīng)時(shí)間恒量、全體工作人員動(dòng)作時(shí)間恒量、或者本飛行器的減速速率值。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其中， 處理裝置被進(jìn)一步配置為: 基于針對(duì)兩個(gè)車輛的當(dāng)前速度和航向信息，來確定本飛行器與地面交通工具車輛之間的最小距離; 基于所確定的最小距離，來確定是否存在潛在碰撞條件；以及 如果確定不存在潛在碰撞條件，那么暫停潛在碰撞警報(bào)操作的生成。
【文檔編號(hào)】G08G7/02GK103514761SQ201310254812
【公開日】2014年1月15日 申請(qǐng)日期:2013年6月25日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月26日
【發(fā)明者】T.馬茨, J.H.格拉弗, J.比勒, T.卡布爾特 申請(qǐng)人:霍尼韋爾國際公司