專利名稱：用于飛行器導(dǎo)航指令的鈍化的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種飛行器導(dǎo)航指令的鈍化(passivation)的方法和設(shè)備，特別地涉及設(shè)置有包括至少ー個用于導(dǎo)航指令的計算階段的導(dǎo)航系統(tǒng)的運輸機。這些導(dǎo)航指令適于所述飛行器的飛行控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在本發(fā)明的情境中，術(shù)語鈍化表示在多個指令中搜索誤差指令(或誤差值)，若可行，則隔離誤差指令，并且僅傳輸有效指令到用戶系統(tǒng)。盡管不是專有地，本發(fā)明更具體地應(yīng)用到需要保證領(lǐng)航和導(dǎo)航性能的空運操作中，并包括到需要授權(quán)認(rèn)可的RNPAR(《需要授權(quán)認(rèn)可的所需導(dǎo)航性能》)類型的所需導(dǎo)航性能。這些RNPAR操作基于RNAV (《區(qū)域?qū)Ш健?類型的地面導(dǎo)航和RNP(《所需導(dǎo)航性能》) 類型的所需導(dǎo)航性能操作。其有ー個具體特征要求在飛行器上執(zhí)行的特別授權(quán)許可。RNAV(《區(qū)域?qū)Ш健?類型的地面導(dǎo)航允許飛行器從ー個航路點(waypoint)飛到另ー個航路點，而非從ー個地面站(NAVAID類型的無線電導(dǎo)航裝置)飛到另ー個地面站。眾所周知，RNP概念對應(yīng)于地面導(dǎo)航，為實現(xiàn)地面導(dǎo)航，(在飛行器上)添加裝載了監(jiān)視和報警裝置，允許確保飛行器保持處于空中走廊，稱為RNP，在參考軌跡周圍并且授權(quán)考慮到了彎曲軌跡。在該空中走廊外部，可能存在潛在的漂浮物(relief)或其它飛行器。RNP操作類型所要求的性能由表示著空中走廊在參考軌跡周圍的一半寬度(以海里為単位)的RNP值所確定，其中，飛行器應(yīng)當(dāng)在操作過程中保持95%的時間。(參考軌跡周圍的)一半寬度的兩倍于RNP值的第二空中走廊也被確定。飛行器飛出該第二空中走廊的概率應(yīng)當(dāng)?shù)陀?0_7每飛行小吋。RNPAR操作的概念甚至更加嚴(yán)格。RNPAR程序的特征實際上為-RNP 值·在路徑上小于等于0. 3匪，并可降至0. 1匪；禾口·在啟動和加大油門時嚴(yán)格低于1匪，并也可降至0. 1匪；-可以彎曲的最后進場航段；以及-可位于相對于參考軌跡2倍RNP值的障礙物(山，交通......)，然而，為了 RNP
通常地操作，相對于障礙物提供額外的裕度(margin)?？展軝C構(gòu)(air authority)已限定了每個操作為10_7的目標(biāo)安全等級TLS，無論何種類型。在RNPAR操作的情況下，由于RNP值可降至0. 1匪、且障礙物可位于參考軌跡的兩倍RNP值，這個目標(biāo)導(dǎo)致飛行器走出一半寬度空中走廊D = 2. RNP的可能性不應(yīng)超過10_7 每個程序。嵌入在飛行器上的裝備(飛行管理系統(tǒng)，慣性単元，用于更新GPS數(shù)據(jù)的裝置、和用于導(dǎo)航自動駕駛儀的裝置)，以及通常的架構(gòu)，若沒有提供操控方面的緩沖 (mitigation)裝置(包括用于檢測和處理可能故障的裝置)，則不允許達(dá)到目標(biāo)安全等級。 這便是為何這類操作需要特別的授權(quán)許可，以便確保操作程序和飛行員的訓(xùn)練可達(dá)到目標(biāo)安全等級。此外，由于機組人員必須負(fù)責(zé)ー些故障，現(xiàn)今的飛行器在故障情況下不能確保 0. 1匪的RNP值，由于機組人員在手動駕駛時不能滿足性能需求。正如前述，當(dāng)前飛行器不能確保在故障情況下處于0. 1匪的RNP值，因此機組人員應(yīng)當(dāng)針對飛行RNP AR程序進行特別訓(xùn)練。機組人員，事實上，應(yīng)當(dāng)能夠檢測和充分地處理故障，該故障能危及正在進行的操作。未來飛行器的目標(biāo)是能夠以高達(dá)0. 1匪的RNP值飛行RNPAP程序，并且這(在正常情況或故障情況下)在起動、到達(dá)和加油階段沒有限制。為此，機組人員不應(yīng)再被考慮作為檢測和處理故障的主要手段。正如上述，飛行器通常帶有導(dǎo)航系統(tǒng)，其包括至少ー個用于導(dǎo)航指令的計算階段， 旨在為所述飛行器的飛行控制系統(tǒng)?，F(xiàn)在，為了使所述飛行器能夠飛行特定程序且包括RNP AR程序，則必需能夠從導(dǎo)航回路中移除導(dǎo)航指令計算的誤差源，以便抵消其對飛行器飛行軌跡可能存在的影響。此外，所執(zhí)行的解決方案應(yīng)當(dāng)要具有足夠的反應(yīng)性以便用明顯且即時的方式來抵消錯誤指令對飛行器導(dǎo)航的影響。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供這樣ー個解決方案。它涉及用于在飛機上的導(dǎo)航指令的自動鈍化的方法，特別是在運輸機上，帶有至少ー個用于導(dǎo)航指令的計算階段，旨在用于飛行器的飛行控制系統(tǒng)。為此，根據(jù)本發(fā)明，所述方法的顯著特征在于一在所述的用于導(dǎo)航指令的計算階段，具有ー個包括至少N件裝備的架構(gòu)，每件裝備能夠產(chǎn)生導(dǎo)航指令，其中N為大等于3的整數(shù)；并且-自動化地且可反復(fù)地 在兩者間進行比較一方面導(dǎo)航指令被認(rèn)為是主要指令、并由至少兩件所述的裝備產(chǎn)生，另ー方面，導(dǎo)航指令由至少ー個第三件裝備產(chǎn)生，并被認(rèn)為是輔助的并且僅用于比較；以及·作為這些比較結(jié)果的函數(shù)，選定所述的主要的導(dǎo)航指令之一，傳輸至飛行器的所述飛行控制系統(tǒng)，作為經(jīng)鈍化的導(dǎo)航指令。因此，由于本發(fā)明，在從至少三件不同裝備發(fā)出的導(dǎo)航指令之間進行比較，以便產(chǎn)生鈍化導(dǎo)航指令，有效(或沒有誤差)地傳輸?shù)斤w行器的飛行控制系統(tǒng)。由此，源(或用于產(chǎn)生導(dǎo)航指令的一件裝備)能夠被從有故障(且傳輸錯誤的或不正確/不準(zhǔn)確的指令)的導(dǎo)航回路中移除，以便抵消其對飛行器飛行軌跡的可能影響。此外，作為此處進ー步詳細(xì)的描述，執(zhí)行的解決方案是足夠反應(yīng)性的，以便用明顯且及時的方式抵消錯誤指令對飛行器導(dǎo)航的影響。本發(fā)明因而允許忽略導(dǎo)航指令的計算階段的任意簡單故障對飛行器軌跡的影響。此外，根據(jù)本發(fā)明，作為鈍化導(dǎo)航指令，僅選擇所述兩個主導(dǎo)航指令的其中ー個指令，且不是所述的輔助導(dǎo)航指令。因而，為產(chǎn)生此輔助導(dǎo)航指令，可提供一件裝備，其具有的精度比產(chǎn)生主導(dǎo)航指令的裝備的精度更低，這簡化了本發(fā)明的實現(xiàn)方式并降低了其成本。在第一個實施例中，優(yōu)選地采用表決器(voter)，詳情如下，自動地并反復(fù)地-每個所述的主導(dǎo)航指令與輔助導(dǎo)航指令進行比較；并且
-與輔助導(dǎo)航指令最接近的主導(dǎo)航指令被選擇作為鈍化導(dǎo)航指令。此外，在第二實施例中，優(yōu)選地使用至少ー個鈍化元件，詳情如下-在所述的主導(dǎo)航指令中選擇特許的(ptivileged)導(dǎo)航指令；-自動并反復(fù)地·每個所述主導(dǎo)航指令與輔助導(dǎo)航指令進行比較；以及·只要特許的導(dǎo)航指令在大約ー個公差值內(nèi)保持最接近于輔助導(dǎo)航指令，則選擇其作為鈍化導(dǎo)航指令，否則，鈍化值取決于其它非特許的主導(dǎo)航指令。此外，在第二實施例中-所述鈍化值，要么直接地等于所述的其它非特許的主導(dǎo)航指令，或者等于相對于后者的閾值；和/或-優(yōu)選地，對鈍化導(dǎo)航指令進行過濾，以便獲得連續(xù)的值來傳輸?shù)斤w行器的所述飛行控制系統(tǒng)。本發(fā)明還涉及在飛行器上的，特別是帶有導(dǎo)航系統(tǒng)(導(dǎo)航系統(tǒng)包括至少ー個用于導(dǎo)航指令的計算階段、旨在用于飛行器的飛行控制系統(tǒng))的運輸機上的，用于導(dǎo)航指令的 (自動)鈍化的設(shè)備。根據(jù)本發(fā)明，該類型的所述設(shè)備包括至少ー個用于導(dǎo)航指令的計算階段，其特征在干-所述用于導(dǎo)航指令的計算階段具有ー種包括至少N件裝備的架構(gòu)，每件裝備能夠產(chǎn)生導(dǎo)航指令，N為高于或等于3的整數(shù)；且-所述設(shè)備進ー步包括鈍化裝置以便自動并反復(fù)地在由至少兩件裝備所產(chǎn)生的主導(dǎo)航指令與由至少ー個第三件裝備所產(chǎn)生的輔助的且僅用于比較的導(dǎo)航指令之間進行比較，并且，作為這些對比的結(jié)果的函數(shù)，用以選擇所述主導(dǎo)航指令之一而傳輸至飛行器的所述飛行控制系統(tǒng)、作為鈍化指令。根據(jù)本發(fā)明的用于檢測和隔離故障系統(tǒng)的架構(gòu)，因而依賴于三重架構(gòu)(或帶有N 件裝備，(N ^ 3))的原理、且提供使用三個或更多個源，至少在用于操控飛行器在軌跡上的導(dǎo)航指令計算階段的級別/水平上，該級別/水平允許檢測和自動隔離這個階段的該級別 /水平的故障。此外，本階段可在于相同裝備(對稱級)或不同裝備(不對稱級)。因此，根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備能夠移除有故障(且傳輸錯誤或不準(zhǔn)確指令)的源(或用于產(chǎn)生導(dǎo)航指令的裝備)以便抵消其對飛行器飛行軌跡的可能影響。此外，所述的設(shè)備具有足夠的反作用或反應(yīng)性用于以明顯且即時的方式抵消錯誤的指令對飛行器導(dǎo)航的影響。在根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備第一實施例中，所述的鈍化裝置包括設(shè)有表決器的第一儀器，其構(gòu)成為使得-用以將每個所述主導(dǎo)航指令與輔助導(dǎo)航指令進行比較；且-用以選擇最接近于輔助導(dǎo)航指令的主導(dǎo)航指令作為鈍化導(dǎo)航指令。此外，在第二實施例中，所述鈍化裝置包括設(shè)有鈍化元件的第二儀器，且其構(gòu)成為使得-用以將每個所述主導(dǎo)航指令與輔助導(dǎo)航指令進行比較，其中ー個主導(dǎo)航指令被選為特許的導(dǎo)航指令；且
-只要特許的導(dǎo)航指令保持與輔助導(dǎo)航指令最接近、在ー個公差值內(nèi)，則選擇其作為鈍化導(dǎo)航指令，否則，鈍化值取決于其它非特許的主導(dǎo)航指令。除了上述優(yōu)點外，第二實施例優(yōu)先選擇了特許的導(dǎo)航指令(只要它保持與輔助導(dǎo)航指令最接近)，因而采用一個穩(wěn)定的源(即產(chǎn)生所述特許的導(dǎo)航指令的裝備)用于導(dǎo)航， 那意味著所選擇的源不會一直永久地變化。即，更具體地，在下列情況具有優(yōu)勢-針對RNP操作，作為RNP架構(gòu)的部分的ー些系統(tǒng)，可能需要了解用于導(dǎo)航的源 (或產(chǎn)生導(dǎo)航指令的裝備)，用以調(diào)適它們的操作來適應(yīng)此源，例如，專用于主駕駛側(cè)的飛行控制系統(tǒng)、或?qū)Ｓ糜诟瘪{駛側(cè)的飛行控制系統(tǒng)；以及-來自飛行控制系統(tǒng)的導(dǎo)航指令可由于彼此的獨立性和相關(guān)裝備具有的異步性而相互不同。因此，從ー個源切換到另ー個源可以在導(dǎo)航回路中引入意不必要的影響。因此， 所使用的源優(yōu)選地為穩(wěn)定輸入源。本發(fā)明還進ー步涉及-ー種包括諸如上文中所述設(shè)備的導(dǎo)航系統(tǒng)；和/或-設(shè)有這樣ー種導(dǎo)航系統(tǒng)或這樣ー種設(shè)備的飛行器，特別是運輸機。


附圖將更好地闡述本發(fā)明可如何實現(xiàn)，在這些附圖中，相同的附圖標(biāo)記涉及相同的部件。圖1是根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的方框圖。圖2和圖4是用于根據(jù)本發(fā)明設(shè)備的鈍化裝置的兩個不同實施例的方框圖。圖3、圖5和圖6是強調(diào)根據(jù)本發(fā)明設(shè)備的不同實施例的分別地操作的圖表。
具體實施例方式圖1中示意性地圖示的根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備1是飛行器(未顯示)特別是運輸機中的用于導(dǎo)航指令的自動鈍化的設(shè)備。術(shù)語鈍化意思是在多個指令中搜索誤差指令(或誤差值)，隔離任何所發(fā)現(xiàn)的誤差指令，并且傳輸有效指令到用戶系統(tǒng)。在飛行器上的該設(shè)備1包括至少ー個旨在用于飛行器的通常飛行控制系統(tǒng)4的用于導(dǎo)航指令的計算階段3，如圖1示例性地所示。設(shè)備1，具體地，被使用以便幫助實現(xiàn)空中操作，這要求保證領(lǐng)航和導(dǎo)航性能，且包括RNPAR操作。鈍化設(shè)備1是飛行器的導(dǎo)航系統(tǒng)2的一部分。眾所周知，通常，導(dǎo)航系統(tǒng)2，除了包括所述的飛行器上的用于導(dǎo)航指令的計算階段3以外，還包括至少以下接連的階段(未顯示出來)-一個用于飛行器位置的計算階段；-一個用于飛行器的飛行軌道平面的管理階段；-一個用于飛行器軌跡的計算階段；和-一個用于航路偏離的計算階段。在具體實施例中，未顯示地，在這樣ー種導(dǎo)航系統(tǒng)2上-所述的用于飛行器位置的計算階段可以在AWRS(《大氣數(shù)據(jù)慣性基準(zhǔn)系統(tǒng)》)類型的慣性風(fēng)壓計(anemobarometric)基準(zhǔn)系統(tǒng)內(nèi)執(zhí)行。通常，ADIRS類型的這類系統(tǒng)采用發(fā)出自包括GNSS(全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng))信號的信號接收系統(tǒng)(例如MMR多模式接收機) 的數(shù)據(jù)來計算飛行器的位置；-所述用于飛行平面管理、飛行軌跡計算和飛行偏差計算的階段在FMS(《飛行管理系統(tǒng)》)類型的飛行管理系統(tǒng)內(nèi)執(zhí)行。通常，這些系統(tǒng)采用發(fā)出自導(dǎo)航數(shù)據(jù)庫(未顯示) 的數(shù)據(jù)和由飛行員所輸入的數(shù)據(jù)來管理飛行平面，建立參考軌跡并計算飛行器位置與此參考軌跡之間的偏差；且-所述的用于導(dǎo)航指令的計算階段可在(至少部分在)FMS類型的飛行管理系統(tǒng)內(nèi)和/或在FCGS(《飛行控制和導(dǎo)航系統(tǒng)》)類型的飛行控制和導(dǎo)航系統(tǒng)內(nèi)執(zhí)行。通常，后者的系統(tǒng)確保飛行器的導(dǎo)航。根據(jù)本發(fā)明，且如圖1中所示-所述用于導(dǎo)航指令的計算階段3具有ー種包括至少N件裝備E1、E2、E3的架構(gòu)， 其中每件裝備都能產(chǎn)生導(dǎo)航指令，N為大于等于3的整數(shù)。此類冗余方式的引入允許使產(chǎn)生若干可比的導(dǎo)航指令；且-所述設(shè)備1進ー步包括帶有集成裝置(圖1未示意性地顯示)的鈍化裝置5，該集成裝置形成為以便自動并反復(fù)地 在由至少兩件裝備(例如El和E2)產(chǎn)生的作為主導(dǎo)航指令的導(dǎo)航指令與由至少 ー個第三件裝備(例如E3)產(chǎn)生的作為輔助的且僅用于比較的導(dǎo)航指令之間進行比較。所述的導(dǎo)航指令分別經(jīng)由鏈接Ll至L3從所述裝備El到E3接收；·作為這些比較結(jié)果的函數(shù)，選擇所述的主導(dǎo)航指令之一作為鈍化導(dǎo)航指令；且·因而經(jīng)由鏈接L4將所選的鈍化導(dǎo)航指令傳輸至飛行控制系統(tǒng)4。根據(jù)本發(fā)明的用于檢測和隔離故障系統(tǒng)的架構(gòu)，因此依靠三重架構(gòu)(或帶有N件裝備，(N>;3))且提供使用三個源(El至Ε； )或更多個源，至少在用于操控飛機在軌跡上的用于導(dǎo)航指令的計算階段的級別/水平上，該級別/視頻允許檢測和自動隔離這個階段3 的該級別/水平的故障。此外，本階段3可以包括相同裝備(對稱級)或不同裝備(不對稱級)。在未顯示的優(yōu)選實施例中，導(dǎo)航系統(tǒng)2的每個上述的階段都具有這樣ー種包括N 件裝備的架構(gòu)。因而，根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備1在發(fā)出自至少三件不同裝備El至E3的導(dǎo)航指令之間進行比較，以便產(chǎn)生傳輸至飛行器飛行控制系統(tǒng)4的有效的(或無誤的)鈍化導(dǎo)航指令。因此，所述的設(shè)備1能夠從導(dǎo)航回路中移除有故障的(和傳輸錯誤或不準(zhǔn)確指令的)源(或一件用于產(chǎn)生導(dǎo)航指令的裝備)，以便抵消其對飛行器飛行軌跡的可能影響。此外，本文進一歩的細(xì)節(jié)如下，被執(zhí)行的方案具有足夠的反作用或反應(yīng)性來以明顯且即時的方式抵消錯誤的指令對飛行器導(dǎo)航的影響。本發(fā)明因此使得能忽略掉在用于導(dǎo)航指令的計算階段3中的任何簡單故障對飛行器飛行軌跡的影響。此外，根據(jù)本發(fā)明，鈍化裝置5，僅選擇所述兩個主導(dǎo)航指令之一，且不是所述的輔助導(dǎo)航指令，作為鈍化導(dǎo)航指令。因此，為產(chǎn)生此輔助導(dǎo)航指令，提供一件裝備E3，其具有的精度比產(chǎn)生主導(dǎo)航指令的裝備El和E2的精度更低，從而使得能簡化本發(fā)明的執(zhí)行過程、且降低它的成本。所述鈍化裝置5因而旨在比較來自每個導(dǎo)航鏈的導(dǎo)航指令并隔離故障值。然后它們將有效的指令傳輸至飛行器飛行控制系統(tǒng)4的導(dǎo)航回路。圖1所示的ー個具體實施例中-所述裝備E1、E2、E3分別被集成到FMS(《飛行管理系統(tǒng)》)類型的飛行管理系統(tǒng) S1、S2、S3中。由所述裝備E1、E2和E3各自之ー進行的導(dǎo)航指令計算通常是采用與飛行平面相關(guān)的信息和飛行器的數(shù)據(jù)而實現(xiàn)的；且-所述鈍化裝置5，以及飛行控制系統(tǒng)4的至少一部分，被集成到至少ー個 FCGS(《飛行控制和導(dǎo)航系統(tǒng)》)類型的飛行控制和導(dǎo)航系統(tǒng)6中。在具體實施例中，F(xiàn)MS和FCGS系統(tǒng)滿足了在正駕駛員側(cè)和副駕駛員側(cè)之間的駕駛艙級別的通常的分離。作為ー個例解，在本情況下-系統(tǒng)Sl可與正駕駛員側(cè)相關(guān)聯(lián)；-系統(tǒng)S2可與副駕駛員側(cè)相關(guān)聯(lián)；所述的系統(tǒng)Sl和S2在前端的FMS的指示下方被包圍，且它們執(zhí)行的操作是由機組人員直接可視的；且-系統(tǒng)S3并未分配到駕駛艙的特定側(cè)。這是來自三件裝備的用于達(dá)到所要求的最小級別冗余度的第三計算源。在第一實施例中(如圖2所示)，所述鈍化裝置5包括帶有常規(guī)開關(guān)9的儀器8， 且被形成為使得-用以將每一個所述主導(dǎo)航指令(分別接收自裝備El和E2)與輔助導(dǎo)航指令(接收自裝備Ε； )進行比較；且-用以選擇最接近于輔助導(dǎo)航指令的主導(dǎo)航指令作為鈍化導(dǎo)航指令。開關(guān)9的原則包括在其出ロ處傳輸介于錄入的數(shù)據(jù)(在本情況下，導(dǎo)航指令)之間的中值。如圖2所示，所述的儀器8包括-一個計算裝置10，用于計算出介于從裝備El接收的主導(dǎo)航指令和從裝備E3接收的輔助導(dǎo)航指令之間的差值；-一個計算裝置11，用于確定出由計算裝置10計算的差值的絕對值；-一個計算裝置12，用于計算出介于從裝備E2接收的主導(dǎo)航指令和從裝備E3接收的輔助導(dǎo)航指令之間的差值；-一個計算裝置13，用于確定出由計算裝置12計算的差值的絕對值；-一個計算裝置14，在從計算裝置11和13接收的結(jié)果之間進行比較，并將對應(yīng)差值的絕對值最小、最接近于輔助導(dǎo)航指令的主導(dǎo)航指令傳輸至開關(guān)9，；-所述的開關(guān)9經(jīng)由鏈接L4傳輸了介于主導(dǎo)航指令(分別從裝備El和E2接收) 和從計算裝置14接收的主導(dǎo)航指令之間的中值。圖3中的計時圖使得能例解圖2的實施例的操作。在此圖3上，顯示了導(dǎo)航指令的0值作為時間t的函數(shù)-從裝備El接收的主導(dǎo)航指令，以圖中的細(xì)實線形式的曲線01表示；-從裝備E2接收的主導(dǎo)航指令，以圖中的粗實線形式的曲線02表示；-從裝備E3接收的輔助導(dǎo)航指令，以圖中的混合線形式的曲線03表示；
-由儀器8產(chǎn)生、并傳輸至飛行控制系統(tǒng)4的鈍化導(dǎo)航指令在圖中以粗虛線形式的曲線OS表示。儀器8因此，選擇最接近輔助導(dǎo)航指令的主導(dǎo)航指令作為鈍化導(dǎo)航指令。后者(從裝備E3接收)因此不被選作導(dǎo)航源。因而，為產(chǎn)生此輔助導(dǎo)航指令，可提供具有比產(chǎn)生主導(dǎo)航指令的各件裝備El和E2更低精度的裝備E3。該第一實施例也包括下列優(yōu)勢-不需調(diào)整；且-針對故障情況檢測獲得快速回復(fù)。此外，在第二實施例中(圖4上所示)，所述鈍化裝置5包括設(shè)有開關(guān)元件17、18 和19的儀器16，且19形成為使得-用以將每一個所述主導(dǎo)航指令(分別從裝備El和E2接收)與輔助導(dǎo)航指令(從裝備E3接收)進行比較，選擇其中ー個主導(dǎo)航指令作為特許的導(dǎo)航指令；且-只要特許的導(dǎo)航指令保持最接近輔助導(dǎo)航指令，且在ー個誤差值內(nèi)，則選擇其作為鈍化導(dǎo)航指令，否則，鈍化值取決于其它非特許的主導(dǎo)航指令。開關(guān)元件17、18和19的原則涉及在當(dāng)前整個情況下特許ー個(在當(dāng)前情況下，是特許的導(dǎo)航指令)，且若其超過相關(guān)的公差，則僅切換到另ー個源。如圖4所示，所述儀器16包括-一個計算裝置20，用于計算介于從裝備El接收的、舉例作為特選導(dǎo)航指令的主導(dǎo)航指令與從裝備E3接收的輔助導(dǎo)航指令之間的差值；-一個計算裝置21，用于確定出由計算裝置20計算的差值的絕對值；-一個計算裝置22，用于計算介于從計算裝置21和27接收的絕對值與從計算裝置23 (經(jīng)由鏈接ほ)接收的公差值TO之間的差值；-一個計算裝置對，在從計算裝置22和計算裝置27所接收的結(jié)果之間進行比較， 并將所比較的結(jié)果最低的情況下的主導(dǎo)航指令傳輸至開關(guān)元件17 ；-一個計算裝置^a29，分別與計算裝置20至M類似，并彼此獨立，并且針對從裝備E2接收的主導(dǎo)航指令而執(zhí)行的過程與后者針對從裝備El接收的主導(dǎo)航指令而執(zhí)行的過程是類似的；-開關(guān)單元17在其入口處接收裝備El、E2的和計算裝置M的出口；
-開關(guān)單元18在其入ロ處接收裝備El、E2的和計算裝置四的出口；-開關(guān)單元19在其入口處接收鈍化元件17、18的和用于顛倒源(經(jīng)由鏈接L6)且在鏈接L4處連接至其出ロ的特許裝置30的出口。圖5的計時圖使得能例解圖4實施例的操作。在該圖5中，將導(dǎo)航指令的值0顯示為時間t的函數(shù)-從裝備El接收的主導(dǎo)航指令，以細(xì)實線形式的曲線01顯示；-從裝備E2接收的主導(dǎo)航指令，以粗實線形式的曲線02顯示；-從裝備E3接收的輔助導(dǎo)航指令，以混合線形式的曲線03顯示；-由儀器16產(chǎn)生、傳輸至飛行控制系統(tǒng)4的鈍化導(dǎo)航指令，以粗虛線形式的曲線 OS顯示；-曲線02的兩側(cè)、具有一定寬度T(T= 2. TO)的公差區(qū)域，由灰色陰影區(qū)域32強調(diào)。此第二解決方案的原理依賴于帶有采用第三源作為對比裝置的鈍化設(shè)備的操作特征。儀器16，因此，優(yōu)先地選擇通過裝置30而選擇的特許的導(dǎo)航指令作為鈍化導(dǎo)航指令。在RNP的情境中，特許源是在駕駛艙中的正駕駛側(cè)和副駕駛側(cè)中選出的。實際上， 優(yōu)先側(cè)被用作導(dǎo)航所述飛行器(由機組人員作出的選擇)的參考。特許源因而是系統(tǒng)Sl 或者是系統(tǒng)S2。如果正駕駛側(cè)被機組人員選擇用于對飛機進行導(dǎo)航，所使用的指令是從系統(tǒng)Sl發(fā)出的，只要后者不明顯偏離由系統(tǒng)S2和系統(tǒng)S3所產(chǎn)生的導(dǎo)航指令。如果系統(tǒng)Sl 超出公差，則僅系統(tǒng)S2被用于執(zhí)行導(dǎo)航。此第二實施例優(yōu)先選擇特許的導(dǎo)航指令，因此，用于導(dǎo)航的源(即產(chǎn)生所述特許的導(dǎo)航指令的裝備)的使用是穩(wěn)定的，即意味著所選的源不會永久地變化。即，更加具體地，在下列情況具有優(yōu)勢-針對RNP操作，作為RNP架構(gòu)一部分的一些系統(tǒng)可能需要知道用于導(dǎo)航的源(或產(chǎn)生導(dǎo)航指令的裝備)，以用于調(diào)適它們的操作來適應(yīng)該源；且-由于相關(guān)裝備具有獨立性和非同時性/異步性，則來自每個飛行管理系統(tǒng)的導(dǎo)航指令可能彼此不同。因此，從ー個源切換到另ー個源在導(dǎo)航回路中可引入意想不到的效果。因此，采用穩(wěn)定的源是優(yōu)選的。第二實施例因此允許在FMS' s之前有具備令人滿意水平反應(yīng)性的穩(wěn)定導(dǎo)航。此第二實施例在過渡階段其輸出值為跳躍，如由圖5上的箭頭Al、A2和A3所示。 為了至少部分地克服該缺點，設(shè)備1可包括，在ー個具體實施例中，至少ー個用于對鈍化導(dǎo)航指令進行濾波的濾波器(未顯示)，以便獲得連續(xù)的值，傳輸至所述的飛行器的飛行管理系統(tǒng)4。當(dāng)數(shù)據(jù)的第二源的過渡階段，鈍化裝置5的輸出值是數(shù)據(jù)的此第二源的確切值。 可能提供該解決方案的代替方案，由此，當(dāng)開啟數(shù)據(jù)的第二源時，輸出由閾值32的限制所加權(quán)，如圖6所示。儀器8和16的原理已經(jīng)基于正式的符號表示而被描述，則可能在諸如 SCADE (Esterel ^Technologies 愛斯特爾技術(shù)公司)或 Simulink (Math Works 公司)這樣的語言中找到。還有其它許多表示可已用于描述這些原理，從圖示或文本算法描述到諸如C、 ADA....等編程語言的使用。本發(fā)明因而以此為目標(biāo)，產(chǎn)生輸出信號執(zhí)行-表決器或鈍化元件的固有特征；且-至少三個不同的信息源，其中之ー僅用作比較裝置。應(yīng)當(dāng)注意的是，替代地，上述特定實施例中描述的三重架構(gòu)，可由針對每一個功能的組成部件(contributor)的較高數(shù)目的冗余所代替。
權(quán)利要求
1.一種在飛行器用于導(dǎo)航指令的鈍化的方法，該飛行器具備有至少一個用于導(dǎo)航指令的計算階段(3)旨在用于飛行器的飛行控制系統(tǒng)G)，其特征在于-在所述用于導(dǎo)航指令的計算階段(3)上，具有一種架構(gòu)，所述架構(gòu)包括至少N件裝備 (E1、E2、E3)，其中每一件裝備都能夠產(chǎn)生導(dǎo)航指令，N為大于等于3的整數(shù)；且-自動并反復(fù)地 在一方面將由至少兩件所述裝備(E1、E》分別產(chǎn)生的且作為主導(dǎo)航指令的導(dǎo)航指令與另一方面由至少一個第三件裝備(E3)產(chǎn)生的且作為輔助性的、僅用于對比的導(dǎo)航指令之間進行對比；且 作為這些對比的結(jié)果的函數(shù)，選擇所述主導(dǎo)航指令之一作為鈍化導(dǎo)航指令，傳輸至飛行器的所述飛行控制系統(tǒng)(4)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，自動且反復(fù)地-每一個所述主導(dǎo)航指令與輔助導(dǎo)航指令進行比較；且-選擇最接近于輔助導(dǎo)航指令的主導(dǎo)航指令作為鈍化導(dǎo)航指令。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，-特許的導(dǎo)航指令是在所述主導(dǎo)航指令之中選取的；且-自動并反復(fù)地 將每一個主導(dǎo)航指令與輔助導(dǎo)航指令進行比較；且 特許的導(dǎo)航指令只要在一個公差值內(nèi)保持最接近于輔助導(dǎo)航指令，則選擇其作為鈍化導(dǎo)航指令，否則鈍化值取決于其他非特許的主導(dǎo)航指令。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述鈍化值等于所述其它非特許的主導(dǎo)航指令。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述鈍化值等于相對于所述其它非特許的主導(dǎo)航指令而言的閾值。
6.根據(jù)權(quán)利要求2至5的任一權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，對導(dǎo)航指令進行過濾，以便獲得連續(xù)的值，傳輸至飛行器的所述飛行控制系統(tǒng)(4)。
7.一種用于飛行器的導(dǎo)航指令的鈍化設(shè)備，所述設(shè)備(1)包括至少一個用于導(dǎo)航指令的計算階段(3)旨在用于飛行器的飛行控制系統(tǒng)G)，其特征在于-所述用于導(dǎo)航指令的計算階段C3)具有的架構(gòu)包括至少N件裝備(E1、E2、E3)，其中的每一件裝備都能夠產(chǎn)生導(dǎo)航指令，N為大于等于3的整數(shù)；且-所述設(shè)備(1)進一步包括鈍化裝置(5)，其形成為用以自動并反復(fù)地在由至少兩件裝備(E1、E2)分別產(chǎn)生的、作為主導(dǎo)航指令的導(dǎo)航指令與由至少一個第三件裝備產(chǎn)生的、作為輔助性的且僅用于對比的導(dǎo)航指令之間進行對比，且作為那些對比的結(jié)果的函數(shù)，選擇所述主導(dǎo)航指令之一作為鈍化導(dǎo)航指令，傳輸至飛行器的所述飛行控制系統(tǒng)(4).
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的設(shè)備，其特征在于，所述鈍化裝置( 包括帶有一個表決器 (9)的第一儀器(8)，且形成為使得-用以將每一個所述主導(dǎo)航指令與輔助導(dǎo)航指令進行比較；且-用以選擇其中最接近于輔助導(dǎo)航指令的主導(dǎo)航指令作為鈍化導(dǎo)航指令。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的設(shè)備，其特征在于，所述鈍化裝置( 包括帶有至少一個鈍化元件(17，18，19)的第二儀器(16)，且形成為使得-用以將每一個所述主導(dǎo)航指令與輔助導(dǎo)航指令相比，選擇其中一個主導(dǎo)航指令作為特許的導(dǎo)航指令；且-只要特許的導(dǎo)航指令在一個公差值內(nèi)保持最接近于輔助導(dǎo)航指令，選擇其作為鈍化導(dǎo)航指令，否則鈍化值取決于其他非特許的主導(dǎo)航指令。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的設(shè)備，其特征在于，它還包括至少一個濾波器用于對導(dǎo)航指令進行過濾，以便獲得連續(xù)的值傳輸至飛行控制系統(tǒng)(4)。
11.一種對飛行器進行導(dǎo)航的系統(tǒng)，所述導(dǎo)航系統(tǒng)(2)包括至少一個用于導(dǎo)航指令的計算階段(3)旨在用于飛行器的飛行控制系統(tǒng)G)，其特征在于，它還包括如權(quán)利要求7至 10中任一項所述的用于導(dǎo)航指令的鈍化設(shè)備(1)。
12.一種飛行器，其特征在于，它還包括了如權(quán)利要求7至10中任一項所述的設(shè)備⑴。
13.一種飛行器，其特征在于，它包括如權(quán)利要求11所述的導(dǎo)航系統(tǒng)O)。
全文摘要
用于飛行器的導(dǎo)航指令的鈍化的方法和設(shè)備。設(shè)備(1)包括用于在來自至少三個不同裝備(E1、E2、E3)的導(dǎo)航指令之間實施對比以便產(chǎn)生傳輸至飛行器的飛行控制系統(tǒng)(4)的鈍化導(dǎo)航指令的裝置(5)。
文檔編號G05D1/00GK102566569SQ20111046258
公開日2012年7月11日 申請日期2011年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月9日
發(fā)明者F·朗特納, M·福里, N·波塔尼克 申請人:空中客車運營簡化股份公司