自動(dòng)管理需要保證航空器的導(dǎo)航和引導(dǎo)性能的空中操作的方法和設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于自動(dòng)管理需要保證航空器尤其是運(yùn)輸機(jī)的導(dǎo)航和引導(dǎo)性能的空中操作的方法和設(shè)備。
[0002]本發(fā)明應(yīng)用于RNP AR (具有所需授權(quán)的所需導(dǎo)航性能)型的所需授權(quán)下具有所需導(dǎo)航性能的操作。這些RNP AR操作是基于RNAV (區(qū)域?qū)Ш?型的區(qū)域?qū)Ш胶突诰哂蠷NP(所需導(dǎo)航性能)型的所需導(dǎo)航性能操作的操作。它們具有需要特定授權(quán)的特點(diǎn)，以便能夠在航空器上得到使用。
[0003]RNAV型的區(qū)域?qū)Ш皆试S航空器從航點(diǎn)飛到航點(diǎn)，并且不再?gòu)?NAVAID型的無(wú)線電導(dǎo)航方式的)地面站飛到地面站。
【背景技術(shù)】
[0004]已知RNP概念對(duì)應(yīng)于區(qū)域?qū)Ш?，為?在航空器上)添加監(jiān)控和警告裝置，其可以確保航空器保持圍繞參考軌跡的走廊中，稱為RNP，并且授權(quán)考慮曲線軌跡。該走廊之外，潛在地存在起伏地勢(shì)或其他航空器。用于RNP型操作的所需性能由代表圍繞參考軌跡的走廊的半寬度(以航海為單位:NM)的RNP值來(lái)限定，航空器在操作期間必須在95%的時(shí)間保持在參考軌跡內(nèi)。還限定具有RNP值的兩倍的半寬度的(圍繞參考軌跡的)第二走廊。
[0005]然而RNP AR操作的概念是更限制性的。RNP AR程序?qū)嶋H上特征為:
-RNP 值:
■其在進(jìn)近時(shí)小于或等于0.3NM，并且其可降到0.1NM ;并且 ■其在出發(fā)和復(fù)飛期間嚴(yán)格小于1匪，并且也可降到0.1匪；
-可為曲線的最后進(jìn)近段；和
-障礙物(山脈、交通……)，其可定位成相對(duì)于參考軌跡的兩倍RNP值，然而對(duì)于通常的RNP操作，提供相對(duì)于障礙物的額外邊緣。
[0006]航空管理局已經(jīng)限定每次操作10 7的安全目標(biāo)水平TLS (Target Level ofSafety)，不管航空器的類型是什么。在RNP AR操作的情況下，在RNP值可降到0.1匪和障礙物可位于離參考軌跡兩倍RNP值處時(shí)，該目標(biāo)由航空器離走廊半寬度D=2RNP之外的可能性表示，其不超過每次程序10 7O
[0007]為了滿足這些要求，航空器的自動(dòng)飛行管理系統(tǒng)使用可以達(dá)到航空管理局設(shè)定的安全水平的架構(gòu)和監(jiān)控。這些特定的架構(gòu)和監(jiān)控在RNP AR操作之外的飛行階段不使用并且因而在合適的時(shí)間被激活以便可以完全安全地執(zhí)行RNP AR操作。
[0008]而且，RNP AR操作可基于若干可能的RNP水平來(lái)構(gòu)建，允許不斷增加的低著陸最小值。機(jī)組人員必須根據(jù)航空器和機(jī)組人員的能力以及當(dāng)前氣象條件選擇待被使用的RNP值。該值由機(jī)組人員在操作必須開啟時(shí)的時(shí)刻在飛行管理系統(tǒng)中限定。
[0009]目前，專用于RNPAR操作的構(gòu)架和監(jiān)控的激活，雖然是自動(dòng)的，但是僅僅當(dāng)航空器在該操作接合時(shí)開始。該遲到的激活不允許機(jī)組人員在操作接合的上游充分地評(píng)估航空器的真正能力并且因此不允許在必要時(shí)(例如執(zhí)行另一類型的進(jìn)近)使用替代策略。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明的目的是克服該缺陷。
[0011]其涉及一種用于自動(dòng)管理需要保證航空器的導(dǎo)航和引導(dǎo)性能的至少一種空中操作的方法，所述空中操作通過管理參數(shù)來(lái)限定并且由可激活的監(jiān)控裝置來(lái)監(jiān)控，所述空中操作的執(zhí)行在應(yīng)用點(diǎn)處開始。
[0012]根據(jù)本發(fā)明，所述自動(dòng)管理方法包括分別由以下構(gòu)成的步驟:
-根據(jù)所述應(yīng)用點(diǎn)自動(dòng)計(jì)算至少一個(gè)預(yù)計(jì)激活點(diǎn)，在所述航空器的飛行方向上在所述應(yīng)用點(diǎn)的上游限定所述預(yù)計(jì)激活點(diǎn)；和
-當(dāng)所述航空器在其飛行期間到達(dá)所述預(yù)計(jì)激活點(diǎn)時(shí)自動(dòng)激活至少所述監(jiān)控裝置。
[0013]因此，由于本發(fā)明，通過預(yù)計(jì)相對(duì)于通常激活的所述監(jiān)控裝置的激活，機(jī)組人員可在該操作的接合(在激活點(diǎn)處)的上游充分評(píng)估航空器的真正能力和特別地執(zhí)行預(yù)見的空中操作的可能性。因此，在必要時(shí)有時(shí)間去采取適當(dāng)?shù)膭?dòng)作和特別地建立替代策略，如下所描述。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的不同實(shí)施例，其可被一起或單獨(dú)地采用:
-方法包括步驟，包括在監(jiān)控裝置的自動(dòng)激活的時(shí)間處，顯示至少關(guān)于由監(jiān)控裝置執(zhí)行的監(jiān)控的信息；
-預(yù)計(jì)激活點(diǎn)的計(jì)算通過相對(duì)于應(yīng)用點(diǎn)的在距離上的預(yù)計(jì)來(lái)執(zhí)行；
-預(yù)計(jì)激活點(diǎn)的計(jì)算通過相對(duì)于應(yīng)用點(diǎn)的在飛行時(shí)間上的預(yù)計(jì)來(lái)執(zhí)行；
-方法包括前一步驟，包括為航空器的機(jī)組人員提供從以下管理參數(shù)中限定至少一種管理參數(shù)的機(jī)會(huì):
-代表關(guān)于空中操作的安全走廊的半寬度的RNP值；
-應(yīng)用點(diǎn)；
-在時(shí)間上或在距離上關(guān)于激活的預(yù)計(jì)的信息項(xiàng)；
-在所述航空器不可能執(zhí)行預(yù)見的空中操作情況時(shí)使用的替代策略；
-所述管理參數(shù)中的至少一個(gè)提供預(yù)定的默認(rèn)值；
-方法包括步驟，包括由在所述航空器不可能執(zhí)行預(yù)見的空中操作情況時(shí)通知機(jī)組人員所述不可能性；
-方法包括以下步驟中的一個(gè):包含在所述航空器不可能執(zhí)行預(yù)見的空中操作情況時(shí):
-向機(jī)組人員提供替代策略；
-自動(dòng)激活替代策略；
在具體實(shí)施例中，替代程序根據(jù)下面步驟得到:
-El)如果每個(gè)代表關(guān)于構(gòu)思的空中操作的安全走廊的半寬度的若干RNP值中的一個(gè)少于預(yù)定值，則所述方法包括步驟，包括驗(yàn)證第一條件，即對(duì)應(yīng)于該預(yù)定值的RNP值的存在；如果該第一條件得到滿足，則該程序被選定為替代策略；
-E2)如果步驟El中所述第一條件沒有得到滿足，則所述方法包括步驟，包括驗(yàn)證第二條件，即疊加在所選擇的RNP AR程序上的RNAV型的非RNP區(qū)域?qū)Ш匠绦虻拇嬖冢蝗绻襟EE2的該第二條件得到滿足，則RNAV型的該非RNP區(qū)域?qū)Ш匠绦虮贿x定為替代策略；
-E3)如果步驟E2中所述第二條件沒有得到滿足，則所述方法包括步驟，包括驗(yàn)證第三條件，即疊加在所選擇的RNP AR程序上的常規(guī)程序的存在；如果步驟E3的該第三條件得到滿足，則該常規(guī)程序被選定為替代策略；以及
-E4)如果步驟E3中所述第三條件沒有得到滿足，則空中操作的錯(cuò)過的進(jìn)近程序被選定為替代策略。
[0015]本發(fā)明還涉及一種用于自動(dòng)管理需要保證航空器的導(dǎo)航和引導(dǎo)性能的至少一種空中操作的設(shè)備，所述控制操作由管理參數(shù)限定，所述設(shè)備包括所述空中操作的可激活的監(jiān)控裝置和用于執(zhí)行所述空中操作的被配置成在應(yīng)用點(diǎn)處啟動(dòng)空中操作的執(zhí)行的單元。
[0016]根據(jù)本發(fā)明，所述設(shè)備還包括:
-構(gòu)造成根據(jù)所述應(yīng)用點(diǎn)自動(dòng)計(jì)算至少一個(gè)預(yù)計(jì)激活點(diǎn)的計(jì)算單元，在所述航空器的飛行方向上在所述應(yīng)用點(diǎn)的上游限定所述預(yù)計(jì)激活點(diǎn)；和
-構(gòu)造成當(dāng)所述航空器在其飛行期間到達(dá)所述預(yù)計(jì)激活點(diǎn)時(shí)自動(dòng)激活至少所述監(jiān)控裝置的激活單元。
[0017]本發(fā)明還涉及航空器，特別是運(yùn)輸機(jī)，其包括如以上提到的設(shè)備。
【附圖說明】
[0018]附圖將給出可如何具體化本發(fā)明的良好的理解。在這些圖中，相同的標(biāo)號(hào)指示相似的部件。
[0019]圖1是用于自動(dòng)管理需要保證導(dǎo)航和引導(dǎo)性能的至少一種空中操作的設(shè)備的框圖，使得可以闡述本發(fā)明。
[0020]圖2是由圖1示出的設(shè)備管理的空中操作的例子的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]在圖1中示意地示出并且使得可以闡述本發(fā)明的設(shè)備I安裝在航空器AC (圖2)上，特別是運(yùn)輸機(jī)上，并且旨在自動(dòng)管理需要保證導(dǎo)航和引導(dǎo)性能的至少一種空中操作。
[0022]空中操作是RNP AR (具有所需授權(quán)的所需導(dǎo)航性能)類型。這種RNP AR操作是基于RNAV (區(qū)域?qū)Ш?型的區(qū)域?qū)Ш胶突赗NP (所需導(dǎo)航性能)型的所需導(dǎo)航性能操作。這種空中操作以通常的方法特別地使用可保存在所述設(shè)備I的數(shù)據(jù)庫(kù)6中的導(dǎo)航管理參數(shù)來(lái)確定。
[0023]在航空器AC上的所述設(shè)備I為此包括用于實(shí)施空中操作的單元3，其構(gòu)造成為此從被稱為應(yīng)用點(diǎn)的點(diǎn)實(shí)施該空中操作。
[0024]以通常的方式，設(shè)備I還包括可激活的監(jiān)控裝置2。這些監(jiān)控裝置2在實(shí)施這樣的空中操作期間監(jiān)控航空器AC，以便檢查航空器的能力是否適宜執(zhí)行所述空中操作，以便使得可以達(dá)到航空管理局設(shè)定的安全水平。航空器執(zhí)行RNP AR空中操作的能力特別地依賴以下參數(shù):
-相對(duì)于參考軌跡的橫向和垂直偏差。航空器的偏差必須與可應(yīng)用于下一個(gè)RNP AR段的RNP值相適應(yīng)。
-位置計(jì)算的精確度和完整性； -航空器的引導(dǎo)的精確度和完整性；
-對(duì)于實(shí)施RNP AR操作所必須的設(shè)備I的不同系統(tǒng)的狀態(tài)。
[0025]根據(jù)本發(fā)明，所述設(shè)備I還包括:
-配置成根據(jù)所述應(yīng)用點(diǎn)(空中操作在此處被啟動(dòng))自動(dòng)計(jì)算至少預(yù)計(jì)激活點(diǎn)的計(jì)算單元4，在航空器的飛行方向中在應(yīng)用點(diǎn)的上游限定所述預(yù)計(jì)激活點(diǎn)；和
-激活單元5，其構(gòu)造成在航空器在其飛行期間到達(dá)所述預(yù)計(jì)激活點(diǎn)時(shí)自動(dòng)激活至少所述監(jiān)控裝置2。
[0026]通過預(yù)計(jì)監(jiān)控裝置2相對(duì)于常規(guī)激活的激活，設(shè)備I允許機(jī)組人員在該操作的接合點(diǎn)(激活點(diǎn))的上游處評(píng)估航空器的真正能力和特別是執(zhí)行預(yù)見的空中操作的可能性。因此，在必要時(shí)有時(shí)間采取適當(dāng)?shù)膭?dòng)作并且特別地建立替代策略，如下所描述。
[0027]在具體實(shí)施例中，設(shè)備1，或其裝置的至少一些，形成航空器的FMS(飛行管理系統(tǒng))型的飛行管理系統(tǒng)的部分。
[0028]設(shè)備I還包括提供相對(duì)于航空器的飛行和/或其環(huán)境的參數(shù)的值的一組信息來(lái)源(未示出)。
[0029]設(shè)備I還包括:
-配置成向機(jī)組人員顯示和提供信息的顯示單元7 ;和 -配置成允許機(jī)組人員向設(shè)備I輸入信息或數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)采集(或輸入)單元8。
[0030]在具體實(shí)施例中，顯示單元7和數(shù)據(jù)輸入單元8形成設(shè)備I的人/機(jī)器接口 9的部分。
[0031]圖2示出進(jìn)近和執(zhí)行如在本發(fā)明上下文構(gòu)思的空中操作的例子。
[0032]在該例子中，航空器AC遵循在20標(biāo)示的飛行方向中優(yōu)選地符合飛行計(jì)劃的經(jīng)過航點(diǎn)P1、P2和P3的飛行軌跡TV。
[0033]如之前提及的，設(shè)備I的計(jì)算單元4根據(jù)在該例子中對(duì)應(yīng)航點(diǎn)P2的所述應(yīng)用點(diǎn)自動(dòng)計(jì)算預(yù)計(jì)激活點(diǎn)PA。沿著飛行軌跡TV在飛行方向20中在應(yīng)用點(diǎn)P2的上游限定預(yù)計(jì)激活點(diǎn)PA。當(dāng)航空器AC在其飛行期間到達(dá)該預(yù)計(jì)激活點(diǎn)PA時(shí)設(shè)備I的激活單元5自動(dòng)激活監(jiān)控裝置2。
[0034]設(shè)備I使用以下標(biāo)準(zhǔn)中的一個(gè)或多個(gè)確定應(yīng)用點(diǎn)P2:
-空中操作的進(jìn)近點(diǎn)IAF (初始進(jìn)近方位點(diǎn))的開始；
-空中操作的中間進(jìn)近點(diǎn)IF (中間方位點(diǎn))；和 -機(jī)組人員限定的特定點(diǎn)。
[0035]在具體實(shí)施例中，計(jì)算單元4構(gòu)造成通過距離的預(yù)計(jì)來(lái)計(jì)算相對(duì)于應(yīng)用點(diǎn)P2的預(yù)計(jì)激活點(diǎn)PA。在該情況中，從應(yīng)用點(diǎn)P2