專利名稱：飛機緊急下降的側(cè)向軌跡的自動管理方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于自動地管理飛機尤其是運輸機在緊急下降時的側(cè)向軌跡的方法和設(shè)備。該方案涉及一種自動緊急下降設(shè)備，并且更具體地涉及在飛機上管理飛機的側(cè)向軌跡。
背景技術(shù)：
如已知的，民用運輸機應(yīng)當(dāng)被加壓，因為在巡航飛行時，飛機通常在高于30000英尺(約9000米)的高度飛行，在該高度處，外部空氣中的氧過低而不能適應(yīng)生命。因此，在飛機中設(shè)置加壓系統(tǒng)以便保持機上的可呼吸環(huán)境。具體地，國際航空規(guī)章指出任何在高于 20000英尺(約6000米)高度飛行的公用運輸機應(yīng)當(dāng)被加壓，并且應(yīng)當(dāng)在正常飛行時在駕駛室中建立不超過8000英尺(約MOO米)的等效高度。然而，由于損壞或故障，可能無法將飛機的加壓保持在可接受的水平。然后，規(guī)定程序命令飛行員使得飛機盡可能快地下降在10000英尺(約3000米)的可呼吸高度，或者如果由于地勢起伏而無法下降到低至10000英尺，則下降在當(dāng)前的安全高度。這種程序被稱為緊急下降。在這種情況中，機務(wù)人員有責(zé)任完成涉及初始化下降以及調(diào)節(jié)下降參數(shù)(速度、目標(biāo)高度、側(cè)向軌跡等)的不同任務(wù)，并且直到飛機在低高度平穩(wěn)飛行。當(dāng)機務(wù)人員由于駕駛室變得減壓或其他任何事件而執(zhí)行緊急下降時，他們被要求偏離事件發(fā)生之前其所遵循的空中交通路線的中心。這種措施的目的在于避免飛機在緊急下降時與在較低飛行水平上沿著相同空中交通路線飛行的飛機發(fā)生碰撞。民用航空國際組織的文件7030中明確地提到了這種操作要求，規(guī)定必須執(zhí)行緊急下降的飛機應(yīng)當(dāng)在開始下降前從其初始路線偏離。由于多數(shù)飛機沒有設(shè)置用于執(zhí)行緊急下降的自動系統(tǒng)，所以需要執(zhí)行的全部任務(wù)都有機務(wù)人員負(fù)責(zé)，而在其之中包括當(dāng)開始操作時從空中交通線路的中軸線偏離的要求。 這種偏離操作通常由機務(wù)人員經(jīng)由自動駕駛儀的航向選擇器的反射動作而引起。這種動作導(dǎo)致快速地使自動駕駛儀在新的航向設(shè)定點上工作，相對于初始遵循的路線偏離。然而，可能發(fā)生的是，在由于喪失加壓而導(dǎo)致機務(wù)人員已經(jīng)失去知覺(缺氧癥狀) 的情況下，機務(wù)人員不再能應(yīng)用上述程序。為了克服這種情況，緊急下降程序可以被自動執(zhí)行。具體地，從文件FR-2，928，465可知一種用于自動控制飛機的緊急下降的具體方法。根據(jù)該方法，當(dāng)緊急下降功能被觸發(fā)時，執(zhí)行以下的相繼操作
a)自動地確定一組豎直設(shè)定點，包括
-目標(biāo)高度，其代表飛機在緊急下降的末尾將要達到的高度；和 -目標(biāo)速度，其代表飛機在緊急下降時應(yīng)當(dāng)遵守的速度；
b)自動地確定一組側(cè)向設(shè)定點，其代表在緊急下降時將要執(zhí)行的側(cè)向操作；和c)自動地導(dǎo)引飛機，從而所述飛機同時遵守所述一組豎直設(shè)定點和所述一組側(cè)向設(shè)定點，直到達到所述目標(biāo)高度(飛機隨后維持目標(biāo)高度)，所述自動導(dǎo)引能夠被飛機飛行員的動作所中斷。只要在自動緊急下降的背景環(huán)境內(nèi)考慮了側(cè)向軌跡的管理，以下是已知的
一從文件US 4，314，341可知自動緊急下降到安全高度。在緊急下降的情況中，該文件提供了自動地應(yīng)用滾動設(shè)定點達預(yù)定時間段，而后疊平飛機機翼。這種操作允許在自動緊急下降的情況中系統(tǒng)地執(zhí)行具有限定度數(shù)的轉(zhuǎn)向(向左或向右)，以及從初始路線偏離。如果后一操作的確允許從初始遵循的空中交通路線偏離，其例如可導(dǎo)引危險中的飛機朝向沒有可以允許著陸的偏離地域的區(qū)域，或者朝向地勢多丘陵(更高的安全高度)的區(qū)域，或者甚至朝向飛機不被允許飛向的領(lǐng)空，或者甚至朝向交通更加密集的空間，而這在機務(wù)人員失去知覺(缺氧)時明顯是不希望的；以及
一從文件FR-2，906，921可知一種用于為飛機產(chǎn)生3D緊急軌跡的方法，其可更特別地應(yīng)用于要求執(zhí)行緊急下降的情況。該文件中所述的設(shè)備考慮地勢起伏和性能的約束，允許在產(chǎn)生豎直平面中的軌跡之外還產(chǎn)生側(cè)向軌跡，通往飛行目的地。然而，這種方案要求具有可用的、更特別而言完美集成且可靠的地域數(shù)據(jù)庫(這不是當(dāng)前的情況)。另外，其看起來特別單調(diào)乏味并難以關(guān)于要實現(xiàn)的目標(biāo)在工業(yè)上計劃設(shè)想，所述目標(biāo)是允許飛機快速且完美地安全到達這樣的高度，在該高度，飛機乘客能夠自主呼吸并且不需要任何額外的氧氣工業(yè)，并允許之前喪失知覺的機務(wù)人員恢復(fù)知覺，從而確保飛機繼續(xù)飛行直到在機場著陸。此外，導(dǎo)致實施緊急下降的情況中的緊要特征不允許機務(wù)人員在開始緊急下降時通過飛行管理系統(tǒng)的界面來修改當(dāng)前活動的飛行路線。實際上，這種修改將花費一些時間并且需要機務(wù)人員的特定注意力。現(xiàn)在，對執(zhí)行緊急下降所沿著的側(cè)向軌跡的管理顯示出成為尤其重要的因素，并且應(yīng)當(dāng)更特別地允許
一將與可能在較低高度在相同空中交通路線上飛行的飛機的碰撞風(fēng)險最小化； 一考慮機務(wù)人員在那點之前所考慮的不同的飛行約束(避免湍流區(qū)域或者危險氣象現(xiàn)象的區(qū)域)；
一保持位于所遵循的空中交通路線的受保護的區(qū)域內(nèi)，對于這種區(qū)域，計算安全高度并且將其公布在導(dǎo)航地圖上；以及
一空中管制員(air control actor)能夠確保危險中的飛機以及周圍飛機的安全?，F(xiàn)在，如上所述，關(guān)于在非自動緊急下降時的側(cè)向軌跡管理，機務(wù)人員實施簡單的動作，使自動駕駛儀在選定設(shè)定點上工作，滿足從初始側(cè)向軌跡偏離的短期要求。類似地， 對于已經(jīng)設(shè)置有自動系統(tǒng)的飛機，管理側(cè)向軌跡僅僅滿足從軌跡偏離的初始要求。因此，沒有任何一個通常方案能夠自動地提供并考慮側(cè)向軌跡能夠滿足緊急下降操作的不同操作性約束，而這無論初始情況如何。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于解決這些缺陷。其涉及在緊急下降時的飛機側(cè)向軌跡的自動管理方法，所述飛機被沿著初始側(cè)向軌跡側(cè)向地導(dǎo)引。為此，根據(jù)本發(fā)明，所述方法的顯著特征在于，當(dāng)觸發(fā)緊急下降時，自動地一確定側(cè)向偏移值，側(cè)向偏移值低于最大值并且不同于數(shù)海里(匪)的整值；如下面描述的，所述最大值被限定為確保飛機保持位于空中交通路線的受保護的區(qū)域中；并且
一該側(cè)向偏移值用于產(chǎn)生偏移設(shè)定點并且允許形成設(shè)定點側(cè)向軌跡，該偏移設(shè)定點被關(guān)于所述初始側(cè)向軌跡限定，在緊急下降時，飛機應(yīng)當(dāng)側(cè)向地遵循該設(shè)定點側(cè)向軌跡。因此，根據(jù)本發(fā)明的方法允許在發(fā)生導(dǎo)致開始緊急下降的故障時自動地修改側(cè)向設(shè)定點，而同時考慮初始遵循的側(cè)向軌跡。因而，所得到的設(shè)定點軌跡具有的優(yōu)點是，如下所述，滿足執(zhí)行緊急下降所固有的操作性和規(guī)章要求，包括在機務(wù)人員由于機艙和駕駛室減壓而失去知覺的情況中。在本發(fā)明的范圍內(nèi)，所述側(cè)向偏移值可通過不同方式確定。為此，有利地 一所述側(cè)向偏移值可以是十進制小數(shù)(decimal number)，小數(shù)等于5 ；或者
一其也可取決于所遵循的飛行平面的一部分，一旦準(zhǔn)備好飛行，可考慮一些約束，特別是用于在緊急下降的情況中限定最合適策略的設(shè)想飛行；或者甚至
一其可隨機地確定，這允許顯著地降低所選的值對于沿相同空中交通路線飛行的幾個飛機而言公共的可能性。在第一實施例中，考慮在開始緊急下降時，飛機被直接沿著初始側(cè)向軌跡側(cè)向地導(dǎo)引(包括在管理模式中)。在該第一實施例中，所述偏移設(shè)定點等于所述側(cè)向偏移值，預(yù)定偏移側(cè)被加到其上，優(yōu)選地為右側(cè)。偏移側(cè)指的是右側(cè)或左側(cè)，飛行在這個方向上從所考慮的側(cè)向偏移值偏移。而且，在第二實施例中，考慮飛機被與初始側(cè)向軌跡平行地側(cè)向?qū)б?包括在管理模式中)，在一側(cè)上側(cè)向偏移初始偏移值，該側(cè)稱為初始側(cè)。可例如實施這種初始偏移，以便避免氣象現(xiàn)象區(qū)域或者危險滑流湍流區(qū)域，沿著所遵循的空中交通路線，或者甚至當(dāng)機務(wù)人員應(yīng)用策略性側(cè)向偏移程序時。在該第二實施例中，當(dāng)初始化或觸發(fā)緊急下降時，有利地 一計算所述側(cè)向偏移值和所述初始偏移值的總和；并且
一在所述總和和輔助最大值(允許確保飛機保持位于空中交通路線的受保護區(qū)域中) 之間選擇最小值作為偏移設(shè)定點，偏移側(cè)與所述偏移設(shè)定點關(guān)聯(lián)，該偏移側(cè)對應(yīng)于所述初始側(cè)(從而避免飛機必須越過空中交通路線的中軸線，在那里，交通密度最高)。而且，在一具體實施例中
一如果所述初始側(cè)向軌跡是受管理軌跡，則飛機被沿著設(shè)定點軌跡導(dǎo)引，設(shè)定點軌跡如上所述確定；并且
一如果所述初始側(cè)向軌跡是選定軌跡，則飛機被沿著所述選定軌跡導(dǎo)引。機務(wù)人員通常將這種類型的導(dǎo)航用于飛行的短期管理，并且該導(dǎo)引的選定模式因而通常是臨時性的。 機務(wù)人員使用導(dǎo)引的選定模式來取代導(dǎo)引的受管理模式的原因可能是多樣的來自空中管制的指令、避免氣象現(xiàn)象等。因此，本發(fā)明允許滿足執(zhí)行緊急下降所固有的操作性和規(guī)章要求，包括當(dāng)機務(wù)人員由于機艙和駕駛室減壓而失去知覺的情況。其更特別地允許
一滿足從所遵循的空中交通線路的中軸線偏移的要求，并且因而在下降時最小化沿相同空中交通路線的沖突的可能性；
一繼續(xù)考慮機務(wù)人員在那點之前所考慮的不同的飛行約束(避免湍流區(qū)域或者危險氣象現(xiàn)象的區(qū)域)；
一飛機在攔截偏移軌跡時獲取能量，由此改善其下降性能；
一空中管制員能夠確保危險中的飛機以及周圍飛機的安全(控制體已知關(guān)于初始飛行平面的預(yù)測軌跡)；
一保持位于所遵循的空中交通路線的受保護的區(qū)域內(nèi)，對于這種區(qū)域，計算安全高度并且將其公布在導(dǎo)航地圖上；以及
一飛機繼續(xù)平行于初始路線飛行，在準(zhǔn)備飛行時，機務(wù)人員沿著其檢查，可在減壓的情況下到達能夠接收該飛機的偏離地域(規(guī)章性操作性要求)。根據(jù)本發(fā)明的用于在飛機緊急下降時自動管理飛機的側(cè)向軌跡的上述方法適于任何類型的、部分或全部自動的緊急下降方法。然而，在優(yōu)選應(yīng)用中，該方法用于在飛機緊急下降的自動控制過程中確定偏移設(shè)定點作為側(cè)向設(shè)定點，其中，執(zhí)行下面的相繼操作
a)自動地確定一組豎直設(shè)定點，包括
-目標(biāo)高度設(shè)定點，其代表飛機在緊急下降的末尾將要達到的高度；和 -目標(biāo)速度設(shè)定點，其代表飛機在緊急下降時應(yīng)當(dāng)遵守的速度；
b)自動地確定一組側(cè)向設(shè)定點，其代表在緊急下降時將要執(zhí)行的側(cè)向操作；和
c)自動地導(dǎo)引飛機，從而所述飛機同時遵守所述一組豎直設(shè)定點和所述一組側(cè)向設(shè)定點，直到達到所述目標(biāo)高度設(shè)定點。本發(fā)明進一步涉及用于在緊急下降時自動管理飛機特別是運輸機的側(cè)向軌跡的設(shè)備。根據(jù)本發(fā)明，所述設(shè)備的顯著特征在于其包括
一用于在觸發(fā)緊急下降時自動確定側(cè)向偏移值的裝置，側(cè)向偏移值低于最大值并且不同于數(shù)海里的整值；和
一用于自動使用該側(cè)向偏移值產(chǎn)生偏移設(shè)定點并且允許形成設(shè)定點側(cè)向軌跡的裝置， 該偏移設(shè)定點被關(guān)于所述初始側(cè)向軌跡限定，在緊急下降時，飛機應(yīng)當(dāng)側(cè)向地遵循該設(shè)定點側(cè)向軌跡。本發(fā)明還涉及用于自動控制飛機的緊急下降的系統(tǒng)，包括前述類型的用于在這種緊急下降時自動管理飛機側(cè)向軌跡的設(shè)備。本發(fā)明進一步涉及飛機，特別是運輸機，其設(shè)置有上述類型的設(shè)備和/或系統(tǒng)。


附圖中的圖示將更好地解釋本發(fā)明可如何實施。在這些圖中，相同的附圖標(biāo)記指代相同的部件。圖1是方框圖，示出了根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備。圖2和圖3示意性地示出了在兩種情況中，飛機在水平面中的飛行并解釋了緊急下降時的側(cè)向軌跡的管理。圖4示出了用于自動控制飛機緊急下降的系統(tǒng)的方框圖，該系統(tǒng)包括根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備。
具體實施例方式在圖1中示意性示出的根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備1意圖在緊急下降時自動地管理飛機AC 尤其是運輸機的側(cè)向軌跡。側(cè)向軌跡指的是飛機AC所遵循的飛行軌跡的水平面上的投影。 所考慮的是，飛機AC通常根據(jù)初始側(cè)向軌跡TLO被初始地導(dǎo)引。根據(jù)本發(fā)明，所述設(shè)備1包括
一裝置2，其用于在觸發(fā)緊急下降時自動確定側(cè)向偏移值DL，側(cè)向偏移值DL低于最大值DLmax (優(yōu)選為5匪)并且不同于數(shù)海里的整值(1、2、3、…匪)，如下面描述的，所述最大值DLmax被限定為確保飛機AC保持位于空中交通路線的受保護的區(qū)域中；和
一裝置3，其經(jīng)由鏈接4連接到所述裝置2并且形成為自動使用所述側(cè)向偏移值DL以產(chǎn)生偏移設(shè)定點⑶1、⑶2并且允許形成設(shè)定點側(cè)向軌跡TCI、TC2，該偏移設(shè)定點⑶1、⑶2 被關(guān)于所述初始側(cè)向軌跡TLO限定，在緊急下降時，飛機應(yīng)當(dāng)側(cè)向地遵循該設(shè)定點側(cè)向軌跡TC1、TC2。因此，根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備1允許在故障觸發(fā)緊急下降時自動地修改側(cè)向設(shè)定點， 而同時考慮所初始遵循的側(cè)向軌跡TL0。因此，所獲得的設(shè)定點軌跡TCI、TC2具有的優(yōu)點是，如下所述，滿足執(zhí)行緊急下降所固有的操作性和規(guī)章要求，包括在機務(wù)人員由于機艙和駕駛室減壓而失去知覺的情況中。在本發(fā)明的范圍內(nèi)，裝置2可通過各種方式確定側(cè)向偏移值DL。具體地
一所述側(cè)向偏移值DL可以被選擇為等于十進制小數(shù)，小數(shù)等于5，由于現(xiàn)有飛行管理系統(tǒng)中的最小節(jié)距(pitch)當(dāng)前為1，例如2. 5 NM的這種值一方面允許克服與沿著空中交通路線飛行的飛機以及關(guān)于后者偏移地飛行的飛機的碰撞風(fēng)險，另一方面在該空中交通路線的受保護區(qū)域內(nèi)執(zhí)行緊急下降；或者
一所述側(cè)向偏移值DL可取決于所遵循的飛行平面的一部分，一旦準(zhǔn)備好飛行，機務(wù)人員可考慮一些約束，特別是用于在緊急下降的情況中限定最合適策略的設(shè)想飛行；或者甚至
一所述側(cè)向偏移值DL可隨機地確定，在這種情況中，優(yōu)選地，側(cè)向偏移值DL被限定為飛行所能執(zhí)行的偏移的最小節(jié)距(例如考慮不久將來的0. 1 NM的節(jié)距)的隨機倍數(shù)，這允許顯著地降低所選的值對于沿相同空中交通路線飛行的幾個飛機而言公共的可能性。在圖2所示的第一實施例中，當(dāng)由于標(biāo)志5所表示的故障而觸發(fā)緊急下降時，飛機 AC被直接沿著初始側(cè)向軌跡TLO側(cè)向地導(dǎo)引(包括在管理模式中)。飛機AC的側(cè)向軌跡TL 被初始地設(shè)置到飛行管理系統(tǒng)的活動飛行平面(受管理的側(cè)向軌跡)并且不初始地插入偏移。這種情況可視為巡航階段中的標(biāo)稱情況。圖2進一步示出了所遵循的空中交通路線的受保護區(qū)域9(對于這種區(qū)域，更特別地，通常計算安全高度并且將其公布在導(dǎo)航地圖上)的側(cè)向極限6和7。因此，根據(jù)該受保護區(qū)域9的中軸線8來限定初始側(cè)向軌跡TL0。最大值DLmax等于(或任選地低于)中軸線 8與側(cè)向極限6、7中任一個之間的距離。在該第一實施例中，裝置3確定偏移設(shè)定點CDl (關(guān)于中軸線8)，偏移設(shè)定點CDl 等于所述側(cè)向偏移值DL (接收自裝置2)，它們將預(yù)定偏移側(cè)(優(yōu)選地為沿飛行方向的右側(cè)) 與其關(guān)聯(lián)。由此，獲得了設(shè)定點側(cè)向軌跡TC1，允許飛機AC避免沿所述中軸線8的相對方向飛行的另一飛機Al。
在觸發(fā)自動緊急下降功能時，如下面解釋的，向右的偏移設(shè)定點CDl被自動插入飛行管理系統(tǒng)的活動飛行平面中。自動插入的偏移的方向?qū)?yīng)于使用中的操作性實踐，其要求默認(rèn)情況下側(cè)向偏移發(fā)生在右側(cè)。如上所述，側(cè)向偏移值DL—方面允許克服與沿著空中交通路線飛行的另一飛機 Al以及關(guān)于后者偏移地飛行的飛機的碰撞風(fēng)險，并且另一方面在該空中交通路線的受保護區(qū)域9內(nèi)執(zhí)行緊急下降。而且，在第二實施例中，如圖3所示，飛機AC被根據(jù)平行于初始側(cè)向軌跡的側(cè)向軌跡TLl而側(cè)向地導(dǎo)引(包括在管理模式中)，根據(jù)中軸線10限定，在一側(cè)上(該側(cè)稱為初始側(cè))被初始側(cè)向偏移值TLO側(cè)向偏移，可例如實施這種初始偏移，以便避免氣象現(xiàn)象的區(qū)域 11，其還可被實施以避免危險滑流湍流區(qū)域，沿著所遵循的空中交通路線，或者甚至當(dāng)機務(wù)人員應(yīng)用SLOP (Strategic Lateral Offset Procedure)類型的策略性側(cè)向偏移程序時。在這種情況中，所考慮的是，飛機AC的側(cè)向軌跡被設(shè)置到飛行管理系統(tǒng)的活動飛行平面(受管理的側(cè)向軌跡)，但偏移DLO已經(jīng)被插入后者中。在該第二實施例中，所述裝置3包括
一裝置10，其在觸發(fā)緊急下降時計算接收自裝置2的側(cè)向偏移值DL和所述初始偏移值 DLO的總和S ；以及
一裝置11，其經(jīng)由鏈接12連接到所述裝置10并且在所述總和S和輔助最大值(允許確保飛機AC保持位于空中交通路線的受保護區(qū)域9中)之間選擇最小值作為偏移設(shè)定點CD2， 優(yōu)選地所述值DLmax。裝置11關(guān)聯(lián)偏移側(cè)與該偏移設(shè)定點，該偏移側(cè)對應(yīng)于所述初始側(cè)(從而避免飛機 AC必須越過空中交通路線的中軸線8，在那里，交通密度最高)。在圖3所示的示例中，該側(cè)是沿飛機AC的飛行方向的左側(cè)。作為例示，假設(shè)在圖3的示例中DLmax等于4. 5匪并且DL等于2. 5匪。另外假設(shè)為了避免危險氣象現(xiàn)象的區(qū)域11，機務(wù)人員從當(dāng)?shù)乜罩薪煌刂企w獲得授權(quán)以相對于所遵循的空中交通路線的中軸線8向左3匪(DLO)的偏移飛行。因此，非?？赡艿氖牵刂撓嗤肪€飛行的其他飛機A2也希望避免擾亂的區(qū)域11，并且它們因而也偏移地飛行。在觸發(fā)自動緊急下降操作時，偏移值被修改，以便考慮向左的4. 5匪(4. 5 = Min (3 + 2.5； 4.5))的偏移設(shè)定點⑶2。在本發(fā)明的范圍內(nèi)，如果初始側(cè)向軌跡TLO是受管理的軌跡，則在觸發(fā)緊急下降時，飛機AC被沿著設(shè)定點軌跡TCI、TC2導(dǎo)引，設(shè)定點軌跡TCI、TC2如上所述確定。此外，在一具體實施例中，如果所述初始側(cè)向軌跡是選定軌跡，則在發(fā)生諸如機艙減壓的故障時，飛機AC仍然被沿著所述選定軌跡導(dǎo)引。機務(wù)人員通常將這種類型的導(dǎo)航用于飛行的短期管理，并且該導(dǎo)引的選定模式因而通常是臨時性的。機務(wù)人員使用導(dǎo)引的選定模式來取代導(dǎo)引的受管理模式的原因可能是多樣的例如，來自空中管制的指令、避免氣象現(xiàn)象。在這種情況中，在觸發(fā)緊急下降功能時不對飛行管理系統(tǒng)的活動飛行路線進行修改，并且緊急下降程序上的導(dǎo)引發(fā)生在當(dāng)前航向(或者當(dāng)前路線)。因此，所述設(shè)備1允許滿足執(zhí)行緊急下降所固有的操作性和規(guī)章要求，包括當(dāng)機務(wù)人員由于機艙和駕駛室減壓而失去知覺的情況。其更特別地允許
一滿足從所遵循的空中交通線路的中軸線偏移的要求，并且因而在下降時最小化沿相同空中交通路線的沖突的可能性；
一繼續(xù)考慮機務(wù)人員在那點之前所考慮的不同的飛行約束(包括避免湍流或者危險氣象現(xiàn)象的區(qū)域11);
一飛機AC在攔截偏移軌跡時獲取能量，由此改善其下降性能； 一空中管制員能夠確保危險中的飛機以及周圍飛機的安全(控制體已知關(guān)于初始飛行平面的預(yù)測軌跡)；
一保持位于所遵循的空中交通路線的受保護的區(qū)域9內(nèi)，對于這種區(qū)域9，計算安全高度并且將其公布在導(dǎo)航地圖上；以及
一飛機AC繼續(xù)平行于初始路線飛行，在準(zhǔn)備飛行時，機務(wù)人員沿著其檢查，可在減壓的情況下到達能夠接收該飛機的偏離地域(規(guī)章性操作性要求)。根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備1進一步包括指示裝置13，其被例如通過鏈接14連接到所述裝置3。這種指示裝置13允許飛行員在他們?nèi)匀槐３植僮饕庾R的情況下看到對于原始活動飛行路線的修改并且檢查其相關(guān)性。根據(jù)本發(fā)明的上述用于在緊急下降時自動管理飛機AC的側(cè)向軌跡的設(shè)備1適于任何類型的、部分或全部自動的緊急下降系統(tǒng)。然而，在優(yōu)選應(yīng)用中，這種設(shè)備1用于形成設(shè)定點側(cè)向軌跡TCI、TC2，其被系統(tǒng)15 用于自動控制飛機AC的緊急下降。優(yōu)選地，這種用于自動控制緊急下降的系統(tǒng)15如圖4所示的類型，包括 觸發(fā)裝置17，其能夠觸發(fā)自動緊急下降功能；
控制裝置18，其經(jīng)由鏈接19連接到所述觸發(fā)裝置17并且形成為當(dāng)其被所述裝置17觸發(fā)時實施自動緊急下降功能，自動地執(zhí)行飛機AC的縱向?qū)б?、?cè)向?qū)б退俣瓤刂?；以?br> 脫離裝置20，其經(jīng)由鏈接21連接到所述控制裝置18并且允許控制所執(zhí)行的自動緊急下降功能的脫離。這種自動緊急下降功能由此允許將飛機AC帶回可呼吸高度(目標(biāo)高度)并處于穩(wěn)定狀態(tài)，更特別地，目的是使機務(wù)人員和乘客復(fù)蘇以繼續(xù)飛行。所述控制裝置18包括
一裝置22，其用于自動地確定一組豎直設(shè)定點，更特別地，包括
目標(biāo)高度，其代表飛機AC在緊急下降的末尾將要達到的高度；和 目標(biāo)速度，其代表飛機AC在緊急下降時應(yīng)當(dāng)遵守的速度； 一裝置23，其用于自動地確定一組側(cè)向設(shè)定點，這樣的一組側(cè)向設(shè)定點代表在緊急下降時將要執(zhí)行的側(cè)向操作；和
一常用裝置對，其用于在觸發(fā)自動緊急下降功能時自動地導(dǎo)引飛機，從而所述飛機同時遵守所述一組豎直設(shè)定點和所述一組側(cè)向設(shè)定點，直到達到所述目標(biāo)高度，一旦達到目標(biāo)高度則隨后保持該目標(biāo)高度。更特別地，這種用于自動控制緊急下降的系統(tǒng)15可類似于在申請人的文件 FR-2, 928，465中描述的系統(tǒng)。在這種情況中，所述裝置23包括所述用于在緊急下降時自動管理飛機AC的側(cè)向軌跡的設(shè)備1。更特別地，該系統(tǒng)15可另外具有如下特性一可構(gòu)想兩種類型的裝備(arming)，主動裝備和自動裝備。當(dāng)機務(wù)人員由于減壓、火警或任何其他原因而決定執(zhí)行緊急下降時，他們可以裝備致動專用按鈕的功能。邏輯允許根據(jù)尤其是飛機AC的當(dāng)前高度來驗證這種裝備條件。自動裝備被聯(lián)系到減壓事件。其可在涉及機艙中的空氣壓力或空氣壓力變化的一些準(zhǔn)則被滿足時發(fā)生。所述功能的裝備總是先于其觸發(fā)；
機務(wù)人員在任何時候都可以手動地解除所述功能，無論裝備的類型(主動或自動)； 根據(jù)之前的裝備，可以有兩種類型的觸發(fā)。在主動裝備之后，觸發(fā)僅在機務(wù)人員一旦完全實施氣閘時發(fā)生。另一方面，如果裝備是自動的，則觸發(fā)也在裝備時開始的倒計時末尾自動地發(fā)生， 如果機務(wù)人員在不遲于其末尾時沒有動作的話。然而，如果在一程序之后，機務(wù)人員在倒計時末尾之前完全地實施氣閘，相對于自動觸發(fā)，預(yù)期觸發(fā)所述功能；
一當(dāng)自動緊急下降功能被觸發(fā)時，在豎直和側(cè)向平面中發(fā)生的飛機速度的導(dǎo)引和控制如下
在豎直平面中，默認(rèn)地自動選擇用來執(zhí)行自動緊急下降的速度，從而最小化下降時間。機務(wù)人員可在下降操作時自由地調(diào)節(jié)這種速度，以便考慮可能的結(jié)構(gòu)損壞， 而不脫離所述功能；
眷與縱向操作同時執(zhí)行的側(cè)向操作的目的在于使飛機AC從當(dāng)前路線偏離，從而避免遇到在相同路線但較低高度上飛行的其他飛機；
一與俘獲同時停止自動緊急下降，然后在操作時保持目標(biāo)高度；并且一在自動緊急下降操作時，機務(wù)人員在任何時候使用常用裝置來取代自動機制在操縱桿上的手動動作，觸發(fā)飛機AC的新的導(dǎo)引模式，斷開按鈕，調(diào)節(jié)速度或航向等。
權(quán)利要求
1.一種用于在緊急下降時自動管理飛機側(cè)向軌跡的方法，所述飛機(AC)被沿著初始側(cè)向軌跡側(cè)向地導(dǎo)引，所述初始側(cè)向軌跡被根據(jù)所遵循的空中交通路線的受保護區(qū)域(9) 的中軸線(8)來限定，其中，所述方法在觸發(fā)緊急下降時自動地一確定側(cè)向偏移值，所述側(cè)向偏移值低于最大值(DLmax)并且不同于數(shù)海里的整值，所述最大值(DLmax)被限定為確保所述飛機(AC)保持位于所述空中交通路線的所述受保護區(qū)域(9)中；并且一該側(cè)向偏移值用于產(chǎn)生偏移設(shè)定點(⑶1，⑶2)并且允許形成設(shè)定點側(cè)向軌跡(TC1， TC2)，所述偏移設(shè)定點被關(guān)于所述初始側(cè)向軌跡限定，在所述緊急下降時，所述飛機(AC)應(yīng)當(dāng)側(cè)向地遵循所述設(shè)定點側(cè)向軌跡(TC1，TC2)，從而允許在所述受保護區(qū)域(9)中執(zhí)行所述緊急下降。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述側(cè)向偏移值是十進制小數(shù)，小數(shù)等于5。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述側(cè)向偏移值取決于所遵循的飛行平面的一部分。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述側(cè)向偏移值是隨機確定的。
5.如權(quán)利要求1至4中任一項所述的方法，在觸發(fā)所述緊急下降時，所述飛機(AC)被直接沿著初始側(cè)向軌跡(TLO)側(cè)向地導(dǎo)引，其特征在于，所述偏移設(shè)定點(CDl)等于所述側(cè)向偏移值，預(yù)定偏移側(cè)與其關(guān)聯(lián)。
6.如權(quán)利要求1至4中任一項所述的方法，在觸發(fā)所述緊急下降時，所述飛機(AC)被平行于所述初始側(cè)向軌跡側(cè)向地導(dǎo)引，在稱為初始側(cè)的一側(cè)上側(cè)向地偏移初始側(cè)向偏移值 (DL0)，其特征在于一計算所述側(cè)向偏移值和所述初始側(cè)向偏移值(DLO)的總和；并且 一在所述總和和輔助最大值之間選擇最小值作為所述偏移設(shè)定點(CD2)，偏移側(cè)與所述偏移設(shè)定點(CD2)關(guān)聯(lián)，該偏移側(cè)對應(yīng)于所述初始側(cè)。
7.如權(quán)利要求1至6中任一項所述的方法，其特征在于一如果所述初始側(cè)向軌跡(TL0，TL1)是受管理軌跡，則所述飛機(AC)被沿著所述設(shè)定點軌跡(TC1，TC2)導(dǎo)引；并且一如果所述初始側(cè)向軌跡是選定軌跡，則所述飛機(AC)被沿著所述選定軌跡導(dǎo)引。
8.一種飛機的緊急下降的自動控制過程，其中，執(zhí)行以下相繼的操作a)自動地確定一組豎直設(shè)定點，包括-目標(biāo)高度設(shè)定點，其代表所述飛機在所述緊急下降的末尾將要達到的高度；和-目標(biāo)速度設(shè)定點，其代表所述飛機(AC)在所述緊急下降時應(yīng)當(dāng)遵守的速度；b)自動地確定一組側(cè)向設(shè)定點，其代表在所述緊急下降時將要執(zhí)行的側(cè)向操作；和c)自動地導(dǎo)引所述飛機(AC)，從而所述飛機(AC)同時遵守所述一組豎直設(shè)定點和所述一組側(cè)向設(shè)定點，直到達到所述目標(biāo)高度設(shè)定點，其特征在于，在步驟b)中，實施如權(quán)利要求1至7中任一項所述的方法來確定偏移設(shè)定點(⑶1，⑶2)作為側(cè)向設(shè)定點。
9.用于在緊急下降時的飛機側(cè)向軌跡的自動管理設(shè)備，所述飛機(AC)被沿著初始側(cè)向軌跡側(cè)向地導(dǎo)引，所述初始側(cè)向軌跡被根據(jù)所遵循的空中交通路線的受保護區(qū)域(9)的中軸線(8)來限定，所述設(shè)備(1)包括一裝置(2)，其用于在觸發(fā)所述緊急下降時自動確定側(cè)向偏移值，所述側(cè)向偏移值低于最大值(DLmax)并且不同于數(shù)海里的整值，所述最大值(DLmax)被限定為確保所述飛機 (AC)保持位于所述空中交通路線的所述受保護區(qū)域(9)中；和一裝置(3)，其用于自動使用所述側(cè)向偏移值以產(chǎn)生偏移設(shè)定點(⑶1，⑶2)并且允許形成設(shè)定點側(cè)向軌跡(TC1，TC2)，所述偏移設(shè)定點(⑶1，⑶2)被關(guān)于所述初始側(cè)向軌跡限定，在所述緊急下降時，所述飛機(AC)應(yīng)當(dāng)側(cè)向地遵循所述設(shè)定點側(cè)向軌跡(TC1，TC2)，從而允許在所述受保護區(qū)域(9)中執(zhí)行所述緊急下降。
10. 一種用于自動控制飛機的緊急下降的系統(tǒng)，包括一裝置(22)，其用于自動地確定一組豎直設(shè)定點，更特別地，包括 目標(biāo)高度設(shè)定點，其代表所述飛機(AC)在所述緊急下降的末尾將要達到的高度；和 目標(biāo)速度設(shè)定點，其代表所述飛機(AC)在所述緊急下降時應(yīng)當(dāng)遵守的速一第二裝置(23)，其用于自動地確定一組側(cè)向設(shè)定點，所述一組側(cè)向設(shè)定點代表在所述緊急下降時將要執(zhí)行的側(cè)向操作；和一第三裝置(24)，其用于自動地導(dǎo)引所述飛機(AC)，從而所述飛機(AC)同時遵守所述一組豎直設(shè)定點和所述一組側(cè)向設(shè)定點，直到達到所述目標(biāo)高度設(shè)定點，其特征在于，所述第二裝置(23)包括如權(quán)利要求9所述的設(shè)備(1 )，用于確定偏移設(shè)定點(⑶1，⑶2)作為側(cè)向設(shè)定點。
全文摘要
本發(fā)明涉及飛機緊急下降的側(cè)向軌跡的自動管理方法和設(shè)備。所述設(shè)備在故障(5)觸發(fā)緊急下降時通過考慮初始遵循的側(cè)向軌跡(TL0)來自動地修改飛機(AC)的側(cè)向設(shè)定點。
文檔編號G05D1/10GK102339065SQ201110203378
公開日2012年2月1日 申請日期2011年7月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月20日
發(fā)明者朗瑟雷 D., 格朗佩雷 E., 羅賽 J., 布雷爾 L., 博塔爾古斯 P. 申請人:空中客車運營簡化股份公司, 空中巴士公司