專利名稱：為特殊著陸區(qū)調(diào)整下沉率報警極限數(shù)據(jù)的系統(tǒng)和方法
為特殊著陸區(qū)調(diào)整下沉率報警極限數(shù)據(jù)的系統(tǒng)和方法
背景技術(shù)：
在其中接近凸起的著陸區(qū)(LZ)的直升機在沒有接收到下沉率大大的任何報警的情況下下降到LZ高度以下的事故已經(jīng)發(fā)生了幾起。因為直升機起落甲板(helideck)是凸起的(經(jīng)常高于地面或海洋幾百英尺)，現(xiàn)有的下沉率報警功能不提供及時的報警。在當(dāng)前的直升機地面迫近報警系統(tǒng)(GPWS)中，下沉率報警極限數(shù)據(jù)(envelope)僅使用無線電高度信息來確定。飛機的無線電高度繼續(xù)讀取大值(例如，300英尺)，直到直升機抵達直升機起落甲板上。在那個時刻，無線電高度跳至例如20英尺。經(jīng)常，直升機在那個時刻正朝直升機起落甲板下降，并且如果下沉率大于最優(yōu)值，則可能沒有充裕的時間給飛行員作出反應(yīng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為旋翼式飛機提供了用于改進下沉率報警的系統(tǒng)和方法。在一個示例中，該系統(tǒng)包括產(chǎn)生高度值的無線電高度計、與用戶接ロ設(shè)備和無線電高度計進行信號通信的處理器。該處理器接收飛機的高度值、位置值和著陸區(qū)(LZ)信息。該處理器基于接收的位置值和LZ信息來確定飛機是否處于要著陸在高于周圍地形凸起的LZ的進場中。該處理器接收飛機的下沉率信息并且如果下沉率信息大于根據(jù)LZ信息調(diào)整的下沉率值，則基于接收的下沉率信息和飛機高度值來生成下沉率報警。輸出設(shè)備輸出生成的下沉率報警。LZ信息包括高度值。在本發(fā)明的一方面中，該飛機是旋翼式飛機，且LZ是直升機機場。


下面參考以下附圖來詳細描述本發(fā)明的優(yōu)選和備選實施例:圖1是根據(jù)本發(fā)明的實施例形成的示例性系統(tǒng)的框圖；圖2是由圖1所示的系統(tǒng)執(zhí)行的示例性過程的流程圖；圖3是直升機處于著陸在石油鉆塔上的直升機機場的進場中的透視圖；和圖4示意了根據(jù)本發(fā)明的實施例修改的下沉率報警極限數(shù)據(jù)的圖表。
具體實施例方式如圖1所示，旋翼式飛機12包括用于使用改進的閾值高度來提供“下沉率”報警的報警系統(tǒng)10。該系統(tǒng)10包括地面迫近報警系統(tǒng)(GPWS)處理器20、音頻輸出22、報警燈
24、氣壓高度計26、無線電高度計28、一個或多個各種其它傳感器30、用戶接ロ 32、顯示設(shè)備34和存儲器36。存儲器36存儲與多個特殊著陸區(qū)(LZ)相關(guān)聯(lián)的信息和地形/障礙信息(例如，高度)。特殊LZ包括高于周圍地形或障礙凸起的直升機機場。示例直升機機場位于石油鉆塔、建筑物頂部、船艦、山頂或類似位置上。當(dāng)確定飛機12正進場著陸在特殊LZ之ー時，處理器20基于存儲器36中存儲的LZ高度信息、從無線電高度計28接收的高度信息和基于來自氣壓高度計26和/或其它傳感器30(諸如全球定位系統(tǒng)(GPS)或慣性導(dǎo)航系統(tǒng)(INS))的信息的下沉率，確定飛機12的下沉率是否在閾值之上。圖2示出了由圖1所示的報警系統(tǒng)10執(zhí)行的示例性方法60。首先在決策塊62，處理器20確定旋翼式飛機12是否處于到特殊LZ的著陸情況中。處理器20基于各種信息作出這個決定，諸如從其它傳感器30接收的位置信息、存儲在存儲器36中的特殊LZ信息、飛機配置信息(例如下沉率、速度)、飛行計劃/路徑信息和/或可能指示飛行終止開始的信息。在另ー個實施例中，飛行員手動指示到特殊LZ的著陸進場。接著在塊64，如果處理器20確定飛機正在特殊LZ進場著陸，則處理器20從存儲器36檢索所識別特殊LZ的高度信息。然后在塊66，處理器20基于檢索的高度信息來修改下沉率極限數(shù)據(jù)。在塊68、70，在處理器20從氣壓高度計26或其它傳感器30接收飛機12的高度信息和下沉率信息。然后在決策塊74，處理器20基于高度信息、下沉率信息和修改的下沉率極限數(shù)據(jù)來確定下沉率條件是否存在。如果確定下沉率條件不存在，則在決策塊76，處理器20確定到當(dāng)前特殊LZ的著陸情況是否仍然存在。如果處理器20確定飛機12仍然處于到特殊LZ的進場中，則過程60返回到塊68。如果處理器20不確定飛機12仍然處于到特殊LZ的進場中，則過程60返回到塊62。如果在決策塊74，處理器20確定下沉率條件被確定存在，則在塊78，生成下沉率報警并將其輸出至ー個或多個輸出設(shè)備(例如，顯示器34、音頻輸出22、報警燈)。圖3示意了包括位于高于海平面之上某一高度的直升機機場122 (特殊LZ)的石油鉆塔平臺124。直升機120正以水面之上的高度128 (或無線電高度)接近直升機機場122(或位于凸起結(jié)構(gòu)上的其它平臺)。在現(xiàn)有的系統(tǒng)中，在直升機120直接位于直升機機場122上之前，不會生成下沉率報警，除非直升機120位于直升機機場122下面到下沉率極限數(shù)據(jù)變得有效的點。圖4示意了當(dāng)飛機正在特殊LZ進場著陸時修改的示例性下沉率極限數(shù)據(jù)140。在這個示例中，飛機12正進場的LZ是在周圍地形之上300英尺/100米。當(dāng)處理器20接收LZ高度信息吋，處理器20將下沉率極限數(shù)據(jù)140的上邊界144調(diào)整等于接收的LZ高度信息或與接收的LZ高度信息成比例的量142。因此，當(dāng)在向普通LZ的進場中的飛機的下沉率將不會導(dǎo)致在400英尺的高度以1200英尺每分鐘(fpm)的下沉率的下沉率報警條件時，在這種情況下將會導(dǎo)致。雖然如上所述，已經(jīng)說明和描述了本發(fā)明的優(yōu)選實施例，但是可以在不偏離本發(fā)明的精神和范圍的情況下作出許多變化。例如，本發(fā)明可以與垂直起落(VTOL)或垂直短距起落(VSTOL) —起使用。
權(quán)利要求
1.一種在飛機上執(zhí)行的方法，該方法包括: 在所述飛機(12)上的處理器(20)處， 接收飛機的高度值和位置值； 接收著陸區(qū)(LZ)信息； 基于所述接收的位置值和著陸區(qū)信息，確定所述飛機是否處于要著陸在高于周圍地形凸起的LZ的進場中； 接收所述飛機的下沉率信息；和 如果所述下沉率信息大于根據(jù)所述著陸區(qū)信息和飛機高度值而調(diào)整的下沉率值，則生成下沉率報警；并且 在輸出設(shè)備(22，24，34)處， 輸出所述生成的下沉率報警。
2.按權(quán)利要求1所述的方法，其中所述LZ信息包括高度值。
3.按權(quán)利要求1所述的方法，其中輸出包括輸出可聽或可視化消息中的至少ー種。
4.按權(quán)利要求1所述的方法，其中所述飛機是旋翼式飛機。
5.按權(quán)利要求1所述的方法，其中所述著陸區(qū)包括直升機機場。
6.一種位于飛機上的系統(tǒng),該系統(tǒng)包括: 被配置成產(chǎn)生高度值的無線電高度計(28)； 與所述無線電高度計進行信號通信的處理器(20)，所述處理器包括: 被配置成接收所述飛機的高度值和位置值的組件； 被配置成接收著陸區(qū)(LZ)信息的組件； 被配置成基于所述接收的位置值和LZ信息來確定所述飛機是否處于要著陸在高于周圍地形凸起的LZ的進場中的組件； 被配置成接收所述飛機的下沉率信息的組件；和 被配置成如果所述下沉率信息大于根據(jù)所述LZ信息而調(diào)整的下沉率值則基于所述接收的下沉率信息和所述飛機高度值來生成下沉率報警的組件；以及 輸出設(shè)備(22，24，34)，其與所述處理器進行信號通信，所述輸出設(shè)備被配置成輸出所述生成的下沉率報警。
7.按權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其中所述輸出設(shè)備是音頻設(shè)備或視頻設(shè)備。
8.按權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其中所述LZ信息包括高度值。
9.按權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其中所述飛機是旋翼式飛機。
10.按權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其中所述LZ包括直升機機場。
全文摘要
本發(fā)明涉及為特殊著陸區(qū)調(diào)整下沉率報警極限數(shù)據(jù)的系統(tǒng)和方法。為旋翼式飛機(12)改進下沉率報警的系統(tǒng)和方法。在一個示例中，系統(tǒng)(10)包括產(chǎn)生高度值的無線電高度計(28)、與用戶接口設(shè)備和無線電高度計進行信號通信的處理器(20)。該處理器接收飛機的高度值、位置值和著陸區(qū)(LZ)信息。處理器基于接收的位置值和LZ信息來確定飛機是否處于要著陸在高于周圍地形凸起的LZ的進場中。處理器接收飛機的下沉率信息，且如果下沉率信息大于根據(jù)LZ信息而調(diào)整的下沉率值，則基于接收的下沉率信息和飛機高度值來生成下沉率報警。輸出設(shè)備(22，24，34)輸出生成的下沉率報警。LZ信息包括高度值。
文檔編號B64D47/00GK103085979SQ201210529850
公開日2013年5月8日 申請日期2012年10月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月31日
發(fā)明者Y·伊斯哈拉, S·約翰遜, G·A·奧斯特羅姆 申請人:霍尼韋爾國際公司