背景技術(shù)：

在機場處發(fā)生的地面上的飛機與其他物體之間的碰撞可能導致對飛機的顯著損壞。除了航空公司承擔的與維修飛機相關(guān)聯(lián)的開支之外，其他開支包括對替換飛機的調(diào)度和用以收容移位的乘客的潛在費用。用以解決地面上的飛機碰撞的現(xiàn)有努力典型地涉及在飛機上安裝使得飛機能夠自主地檢測潛在的碰撞危險和警告飛行員此類危險的碰撞避免傳感器和系統(tǒng)。然而，這些系統(tǒng)可能是昂貴的并且從商業(yè)角度來看，與給航空公司的機隊中的每個飛機裝備此類系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的費用可能是無吸引力的，由于此類事故的相對低的發(fā)生率以及因為與飛行中的碰撞事故相比，歸因于滑行飛機的機場地面上的碰撞的失去生命的風險幾乎不存在。進一步地，改裝最初未設計有此類傳感器的飛機可能既是成本過高的又是技術(shù)上有挑戰(zhàn)性的。

出于上面陳述的原因和出于下面陳述的在閱讀和理解本說明書時將變得對本領域技術(shù)人員顯而易見的其他原因，在本領域中存在對用于改進的地面上的飛機碰撞避免系統(tǒng)的改進的系統(tǒng)和方法的需要。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的實施例提供了用于提供利用共享的飛機危險傳感器數(shù)據(jù)的地面上的飛機碰撞避免系統(tǒng)的方法和系統(tǒng)并且將通過閱讀和學習以下說明書被理解。

在一個實施例中，一種地面上的碰撞避免系統(tǒng)包括基于地面的危險數(shù)據(jù)聚合系統(tǒng)，其包括存儲危險位置數(shù)據(jù)庫的至少一個存儲器；以及至少一個運載工具-地面通信電子系統(tǒng)，其耦合到基于地面的危險數(shù)據(jù)聚合系統(tǒng)；其中基于地面的危險數(shù)據(jù)聚合系統(tǒng)通過經(jīng)由運載工具-地面通信電子系統(tǒng)建立的無線數(shù)據(jù)鏈路而通信地耦合到至少第一地面上的訂戶運載工具的機載地面危險碰撞避免系統(tǒng)；其中危險位置數(shù)據(jù)庫存儲由第一地面上的貢獻運載工具生成的運載工具收集的危險位置數(shù)據(jù)；并且其中基于地面的危險數(shù)據(jù)聚合系統(tǒng)向第一地面上的訂戶運載工具傳輸來自危險位置數(shù)據(jù)庫的聚合的危險位置數(shù)據(jù)，聚合的危險位置數(shù)據(jù)包括由第一地面上的貢獻運載工具生成的運載工具收集的危險位置數(shù)據(jù)。

附圖說明

當鑒于對優(yōu)選實施例及下圖的描述來考慮時，本發(fā)明的實施例可以被更容易地理解并且本發(fā)明的進一步優(yōu)點和用途可以更容易地顯而易見，在所述圖中：

圖1是本公開的一個實施例的地面上的運載工具碰撞避免系統(tǒng)的圖；

圖2是本公開的一個實施例的基于地面的危險數(shù)據(jù)聚合系統(tǒng)和機載地面危險碰撞避免系統(tǒng)的圖；以及

圖3、3a和3b是圖示了本公開的方法實施例的流程圖。

根據(jù)慣例，各種描述的特征不被按比例繪制但被繪制成強調(diào)與本發(fā)明相關(guān)的特征。貫穿圖和文本，參考字符指示同樣的元素。

具體實施方式

在以下詳細描述中，參考形成本申請的一部分的附圖，并且其中可以實踐本發(fā)明的具體說明性實施例被示出作為例證。這些實施例被足夠詳細地描述以使得本領域技術(shù)人員能夠?qū)嵺`本發(fā)明，并且要理解可以利用其他實施例且可以在不脫離本發(fā)明范圍的情況下做出邏輯的、機械的和電氣的改變。因此，不在限制性的意義上理解以下詳細描述。

本公開描述了解決避免兩個運載工具(諸如但不限于飛機)之間以及運載工具與(諸如沿著機場滑行道、坡道和入口區(qū)域的)移動的或靜止的危險之間的地面上的碰撞的問題的系統(tǒng)和方法。更具體地，本文中描述的系統(tǒng)和方法的實施例通過利用共享的運載工具危險傳感器數(shù)據(jù)來提供地面上的運載工具碰撞避免。在這些實施例的情況下，具有機載碰撞避免傳感器的諸如飛機和/或地面運載工具之類的運載工具可以動態(tài)地與其他飛機和/或地面運載工具共享關(guān)于檢測到的地面上的機場危險的位置的信息。例如，使用由第二飛機共享的危險位置數(shù)據(jù)，可以在將以其他方式使得第一飛機通過它自己的機載傳感器意識到沿著第一飛機的預期滑行路線的危險之前使得第一飛機的碰撞避免系統(tǒng)意識到該危險。進一步地，第一飛機可以受益于根據(jù)不同的裝備技術(shù)開發(fā)的危險意識。即，給定當前機場環(huán)境狀況，可以根據(jù)從第二飛機共享的使用比第一飛機的傳感器技術(shù)更適合于當前環(huán)境狀況的傳感器技術(shù)捕獲的飛機危險傳感器數(shù)據(jù)使得第一飛機意識到即將到來的危險。更進一步地，不需要給第一飛機裝備任何機載碰撞避免傳感器。在該情況下，飛機可以代之以僅依靠共享的危險位置數(shù)據(jù)來避免地面上的碰撞。例如，航空公司可以選擇僅在其機隊的子集上安裝機載地面碰撞避免傳感器，所述子集知道在機場的滑行道和入口區(qū)域上將存在足夠數(shù)量的飛機以提供當前機場危險位于何處的可用全貌。不具有機載地面碰撞避免傳感器的那些飛機將仍具有利用由具有機載地面碰撞避免傳感器的那些飛機共享的危險位置數(shù)據(jù)的能力。例如在該航空公司具有很少或稀少的航班的機場處，第一飛機還可以利用航空公司間對危險位置數(shù)據(jù)的共享。在一些實施例中，在機場處采用基于地面的危險數(shù)據(jù)聚合系統(tǒng)而不是飛機之間的危險位置數(shù)據(jù)的對等通信(或除了所述對等通信之外還采用基于地面的危險數(shù)據(jù)聚合系統(tǒng))以從具有有貢獻的機載地面危險碰撞避免系統(tǒng)的飛機接收危險位置數(shù)據(jù)下行鏈路。來自該基于地面的危險數(shù)據(jù)聚合系統(tǒng)的數(shù)據(jù)上行鏈路然后可以向在機場處的訂閱該服務的任何飛機提供聚合的危險位置數(shù)據(jù)。

圖1是圖示了利用共享的運載工具危險傳感器數(shù)據(jù)的本公開的一個實施例的地面上的運載工具碰撞避免系統(tǒng)100的圖。利用系統(tǒng)100，可以使得各種運載工具(諸如飛機120、122和/或123)的飛行員和/或移動的地面運載工具(諸如貨車126)的操作者意識到(諸如在125和126處示出的)各種地面危險的位置。如下面進一步描述的那樣，地面危險125和126可以包括被動(非協(xié)作)或主動(協(xié)作)障礙，或地面交通，或其某組合。系統(tǒng)100包括基于地面的危險數(shù)據(jù)聚合系統(tǒng)110，其包括數(shù)據(jù)鏈路功能以向運載工具無線地傳輸上行鏈路數(shù)據(jù)以及無線地接收來自那些運載工具的下行鏈路數(shù)據(jù)。可以例如使用任何可用的數(shù)據(jù)鏈路技術(shù)來建立此類無線數(shù)據(jù)鏈路通信，所述數(shù)據(jù)鏈路技術(shù)諸如但不限于機場無線lan(例如wifi)、衛(wèi)星通信(satcom)、蜂窩數(shù)據(jù)通信等。

具有在本文中稱為主動的機載地面危險碰撞避免系統(tǒng)的事物的運載工具(例如，諸如飛機120和123和/或地面運載工具126)裝備有機載地面碰撞避免傳感器并且可以選擇與基于地面的危險數(shù)據(jù)聚合系統(tǒng)110共享其已經(jīng)收集的危險位置數(shù)據(jù)(諸如由運載工具收集的危險位置數(shù)據(jù)下行鏈路134所示)。具有選擇共享危險位置數(shù)據(jù)的主動系統(tǒng)的運載工具在本文中也被稱為危險數(shù)據(jù)貢獻運載工具或飛機運載工具。接收和利用由基于地面的危險數(shù)據(jù)聚合系統(tǒng)110傳輸?shù)木酆系奈ｋU位置數(shù)據(jù)的運載工具在本文中稱為危險數(shù)據(jù)訂戶運載工具或飛機。危險數(shù)據(jù)訂戶運載工具(其包括在圖1提供的示例中的所有三個飛機120、122和123)從基于地面的危險數(shù)據(jù)聚合系統(tǒng)110接收聚合的危險位置數(shù)據(jù)上行鏈路132。同樣地，諸如圖1的示例中的飛機120和123之類的飛機可以既是危險數(shù)據(jù)貢獻運載工具又是危險數(shù)據(jù)訂戶運載工具。替代地，諸如飛機122之類的運載工具可以僅是危險數(shù)據(jù)訂戶運載工具。僅是危險數(shù)據(jù)訂戶運載工具(即，不是貢獻飛機)的運載工具可以包括主動的機載地面危險碰撞避免系統(tǒng)，但是已經(jīng)選擇不與其他運載工具共享它收集的危險位置數(shù)據(jù)。替代地，僅是危險數(shù)據(jù)訂戶運載工具的飛機可以包括在本文中稱為被動的機載地面危險碰撞避免系統(tǒng)的事物，其沒有裝備有機載地面碰撞避免傳感器而是代之以具有利用聚合的危險位置數(shù)據(jù)上行鏈路來意識到潛在的碰撞危險的地面危險碰撞避免系統(tǒng)。

如在本文中使用術(shù)語，“危險”可以包括若干不同類型的物體中的一個。例如，一個類型的危險包括在本文中稱為“障礙”的靜態(tài)物體。術(shù)語障礙可以包括諸如建筑物、永久入口裝備、機場裝備(諸如天線或其他傳感器)、構(gòu)造設備或停放的地面運載工具(即，停放在指定的長期停放位置中的機場運載工具)之類的靜態(tài)物體。障礙可以包括未在機場的基線障礙數(shù)據(jù)庫中描述的或不主動將其存在作為危險傳送給其他地面系統(tǒng)的被動(或非協(xié)作)障礙。例如，危險125可以包括非協(xié)作危險，諸如靜止的行李手推車或機場天線。替代地，障礙可以包括主動(或協(xié)作)障礙，諸如危險126。即，危險126是協(xié)作的，意味著其可以(經(jīng)由諸如在135處示出的無線通信鏈路)將它自己的存在作為危險傳送給其他地面系統(tǒng)。圖1示出了包括移動的地面運載工具的一個示例，其中危險126是行李貨車。另一類型的危險包括在本文中稱為“地面交通”或簡單地稱為“交通”的動態(tài)物體。術(shù)語交通包括在操作中的移動的地面運載工具，其還可以接收基于地面的危險數(shù)據(jù)，如本文中進一步解釋的那樣。應注意，在一些實現(xiàn)中，諸如126之類的移動的地面運載工具可能向另一運載工具(例如，諸如飛機122)呈現(xiàn)危險，同時其本身還是危險位置數(shù)據(jù)的接收者以意識到基于地面的危險。同樣地，特意地設想僅包括共享如本文中描述的危險數(shù)據(jù)的非飛機運載工具或共享如本文中描述的危險數(shù)據(jù)的地面上的飛機和非飛機運載工具的組合的系統(tǒng)的實施例。

基于地面的危險數(shù)據(jù)聚合系統(tǒng)110包括耦合到存儲器的至少一個處理器，并且對機場障礙和交通二者的危險位置數(shù)據(jù)進行編譯且將其存儲在數(shù)據(jù)庫中。當接收到對數(shù)據(jù)庫的更新時，那些更新被作為聚合的危險位置數(shù)據(jù)上行鏈路132傳輸?shù)接嗛嗊\載工具。在基于地面的危險數(shù)據(jù)聚合系統(tǒng)110的數(shù)據(jù)庫中的障礙和交通危險位置數(shù)據(jù)二者都可以包括基線位置數(shù)據(jù)和運載工具收集的的組合，其可以由一個或多個基于地面的危險檢測系統(tǒng)提供。

例如，在一個實施例中，基于地面的危險數(shù)據(jù)聚合系統(tǒng)110耦合到基線障礙數(shù)據(jù)庫112，所述基線障礙數(shù)據(jù)庫112包括永久機場建筑物和結(jié)構(gòu)(例如，航站樓、通信塔和裝備、吊架和其他服務建筑物)并且可能在延伸的時段內(nèi)改變，但不在一天的操作的過程中改變。當來自各種飛機的傳入的運載工具收集的危險位置數(shù)據(jù)簡單地指示機場的航站樓和/或其他服務建筑物和障礙尚未從其基線位置移動時，應該沒有必要向訂閱運載工具共享此類信息，由于此類信息已經(jīng)被捕獲在基線障礙數(shù)據(jù)庫中。類似地，在一些實施例中，基于地面的危險數(shù)據(jù)聚合系統(tǒng)110還可以耦合到基線交通數(shù)據(jù)的源114(在本文中也稱為基線交通數(shù)據(jù)源114)。例如，來自數(shù)據(jù)源114的基線交通數(shù)據(jù)可以包括用于飛機和地面運載工具的自動相關(guān)監(jiān)視-廣播(ads-b)、自動相關(guān)監(jiān)視-再廣播(ads-r)交通監(jiān)視信息或者高級場面運動引導&控制系統(tǒng)(a-smgcs)交通監(jiān)視信息。

例如，在一個實現(xiàn)中，機場的地面交通控制系統(tǒng)維護所有被管理的地面交通的當前位置的數(shù)據(jù)庫，所述位置數(shù)據(jù)被基于地面的危險數(shù)據(jù)聚合系統(tǒng)110訪問并且結(jié)合到發(fā)送給訂戶運載工具的聚合的危險位置數(shù)據(jù)中。運載工具收集的危險位置數(shù)據(jù)中的由貢獻運載工具感測和報告的附加移動危險將被系統(tǒng)110聚合并且還經(jīng)由上行鏈路132共享給訂戶運載工具。

圖2以200提供了圖1中示出的地面上的運載工具碰撞避免系統(tǒng)100的元件的另一圖示?；诘孛娴奈ｋU數(shù)據(jù)聚合系統(tǒng)110經(jīng)由上行鏈路數(shù)據(jù)鏈路132和下行鏈路數(shù)據(jù)鏈路134與安裝在飛機120、122和123中的每個上的機載地面危險碰撞避免系統(tǒng)220進行通信?；诘孛娴奈ｋU數(shù)據(jù)聚合系統(tǒng)110(其在一些實施例中可以由一個或多個處理器211實現(xiàn)和/或被實現(xiàn)為全局數(shù)據(jù)中心(gdc)的元件)將可以與訂戶運載工具共享的危險位置數(shù)據(jù)存儲在如數(shù)據(jù)庫210的存儲器中。危險位置數(shù)據(jù)庫210包括對基線障礙數(shù)據(jù)214(其可以從基線障礙數(shù)據(jù)庫112聚合)、基線交通數(shù)據(jù)218(其可以從基線交通數(shù)據(jù)源114聚合)以及從運載工具收集的危險位置數(shù)據(jù)下行鏈路134獲得的運載工具共享的障礙數(shù)據(jù)(212)和運載工具共享的交通數(shù)據(jù)(216)的記錄?；诘孛娴奈ｋU數(shù)據(jù)聚合系統(tǒng)110還將耦合到運載工具-地面通信電子設備219(例如，其可以包括空-地通信電子設備或其他運載工具-地面通信電子設備)以促進數(shù)據(jù)鏈路通信。在一個實施例中，所述一個或多個處理器211可以實現(xiàn)用于基線障礙數(shù)據(jù)214和基線交通數(shù)據(jù)218中的一個或兩個的合并(consolidate)和丟棄邏輯(諸如在213和217處所示)。

合并和丟棄邏輯213和217通過合并累積的重復數(shù)據(jù)和丟棄累積的陳舊數(shù)據(jù)來簡化對障礙和交通數(shù)據(jù)的存儲和傳送。即，如果重復地報告關(guān)于看起來是同一危險的事物的重復數(shù)據(jù)，則可以通過邏輯213、217來合并該數(shù)據(jù)并且可以使用該物體的經(jīng)合并的危險位置數(shù)據(jù)來更新數(shù)據(jù)庫210。類似地，如果感測到的危險具有記錄在數(shù)據(jù)庫210中的最后已知位置并且該位置信息沒有被隨后重新確認和/或更新，則該危險位置數(shù)據(jù)可能實際上變得陳舊并且不再表示實際危險的位置。在該情況下，例如在多個更新周期或預定時間段消逝而沒有感測到該物體之后，邏輯213、217可以通過丟棄與物體相關(guān)聯(lián)的陳舊位置數(shù)據(jù)來更新數(shù)據(jù)庫210。

例如，在一個實現(xiàn)中，合并和丟棄邏輯213輸入運載工具共享的障礙數(shù)據(jù)212(其包括例如由運載工具上的傳感器收集的障礙位置數(shù)據(jù))以及輸入來自基線障礙數(shù)據(jù)214的障礙位置信息，并且將那些輸入一起處理以輸出對基線障礙數(shù)據(jù)214的更新。合并和丟棄邏輯213將運載工具共享的障礙數(shù)據(jù)212與基線障礙數(shù)據(jù)214進行比較以標識同一物體的重復實例和合并其相應的位置信息。當由運載工具共享的障礙數(shù)據(jù)212或基線障礙數(shù)據(jù)214提供的信息看起來陳舊或不再準確時，合并和丟棄邏輯213可以丟棄陳舊信息，或者如果新捕獲的運載工具共享的障礙數(shù)據(jù)212變得可用，則替代地刷新基線障礙數(shù)據(jù)214中的信息。

以類似的方式，在一個實現(xiàn)中，合并和丟棄邏輯217輸入運載工具共享的交通數(shù)據(jù)216(其包括例如由運載工具上的傳感器收集的交通數(shù)據(jù))以及輸入來自基線交通數(shù)據(jù)218的交通位置信息，并且將那些輸入一起處理以輸出對基線交通數(shù)據(jù)218的更新。除了運載工具傳感器捕獲的數(shù)據(jù)之外，基線交通數(shù)據(jù)218可以包括用于飛機和地面運載工具的自動相關(guān)監(jiān)視-廣播(ads-b)、自動相關(guān)監(jiān)視-再廣播(ads-r)交通監(jiān)視信息、高級場面運動引導&控制系統(tǒng)(a-smgcs)交通監(jiān)視信息。在一個實現(xiàn)中，合并和丟棄邏輯217使運載工具共享的交通數(shù)據(jù)216與基線交通數(shù)據(jù)218相關(guān)以標識同一物體的重復實例和合并其相應的位置信息。交通危險被預期隨著時間過去而移動，使得地面交通危險的當前運載工具感測到的位置與基線交通數(shù)據(jù)218相關(guān)以使運載工具感測到的地面交通危險與基線交通數(shù)據(jù)218中列出的相應的相關(guān)聯(lián)的地面交通危險相關(guān)聯(lián)。當由運載工具共享的交通數(shù)據(jù)216或基線交通數(shù)據(jù)218提供的信息看起來陳舊或不再準確時，合并和丟棄邏輯217可以丟棄陳舊信息，或者如果新捕獲的運載工具共享的交通數(shù)據(jù)216變得可用，則替代地刷新基線交通數(shù)據(jù)218中的信息。

機載地面危險碰撞避免系統(tǒng)220包括一個或多個機載地面危險傳感器221、數(shù)據(jù)鏈路收發(fā)機222(其經(jīng)由數(shù)據(jù)鏈路132和134進行通信)、機載碰撞邏輯處理器223、機載地面危險位置數(shù)據(jù)存儲設備224以及碰撞警告顯示器225。數(shù)據(jù)鏈路收發(fā)機222包括無線電通信電子設備，其建立由基于地面的危險數(shù)據(jù)聚合系統(tǒng)110使用的與運載工具-地面通信電子設備219的數(shù)據(jù)鏈路132和134。這些數(shù)據(jù)鏈路可以包括例如satcom鏈路、wifi(即，ieee802.11)通信鏈路或蜂窩數(shù)據(jù)通信鏈路。圖2中示出的系統(tǒng)220構(gòu)成主動的機載地面危險碰撞避免系統(tǒng)，因為其包括可以用于生成可與基于地面的危險數(shù)據(jù)聚合系統(tǒng)110共享的危險位置數(shù)據(jù)的機載地面危險傳感器221。例如，機載地面危險傳感器221可以包括為本領域技術(shù)人員已知的一個或多個物體檢測傳感器，諸如但不限于激光雷達(lidar)或雷達(radar)傳感器、可見光譜照相機、紅外照相機或電光(eo)/紅外(ir)傳感器。來自傳感器221的測量結(jié)果可以由機載碰撞邏輯處理器223處理成危險位置數(shù)據(jù)，其被存儲在機載地面危險位置數(shù)據(jù)存儲設備224中。如圖2中示出的那樣，機載地面危險位置數(shù)據(jù)存儲設備224可以包括機載地面障礙位置數(shù)據(jù)庫224-1和機載交通位置數(shù)據(jù)源224-2(其可以被按照列表、數(shù)據(jù)庫或其他格式存儲在設備224中)。

機載碰撞邏輯處理器223連續(xù)地評估在機載地面危險位置數(shù)據(jù)存儲設備224中標識的已知危險相對于運載工具自己的位置的位置，并且當運載工具變得在那些危險中的一個的閾值接近度內(nèi)時，機載碰撞邏輯處理器223經(jīng)由碰撞警告顯示器225來提醒飛行人員。當機載地面危險碰撞避免系統(tǒng)220在貢獻運載工具上時，其收集的危險位置數(shù)據(jù)將經(jīng)由運載工具收集的危險位置數(shù)據(jù)下行鏈路134傳輸?shù)交诘孛娴奈ｋU數(shù)據(jù)聚合系統(tǒng)110。

作為訂戶運載工具，聚合的危險位置數(shù)據(jù)上行鏈路132由機載地面危險碰撞避免系統(tǒng)220接收，存儲在機載地面危險位置數(shù)據(jù)存儲設備224中，并且由機載碰撞邏輯處理器223以與它處理它自己生成的危險收集數(shù)據(jù)相同的方式來評估。在一個實施例中，機載碰撞邏輯處理器223可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫更新功能223-1，其基于聚合的危險位置數(shù)據(jù)上行鏈路132來更新機載地面障礙位置數(shù)據(jù)庫224-1。即，在機載地面危險位置數(shù)據(jù)存儲設備224中標識的危險可能源自另一運載工具(如運載工具收集的危險位置數(shù)據(jù))并且作為聚合的危險位置數(shù)據(jù)傳送到機載地面危險碰撞避免系統(tǒng)220。機載碰撞邏輯處理器223將評估在機載地面危險位置數(shù)據(jù)存儲設備224中標識的那些危險的位置，并且在運載工具變得在那些危險中的一個的閾值接近度內(nèi)時經(jīng)由碰撞警告顯示器225來提醒飛行人員。

在一個實現(xiàn)中，機載碰撞邏輯處理器223進一步實現(xiàn)危險分類功能223-2，其將由該運載工具本地感測到的危險分類為障礙對地面交通。在一個實現(xiàn)中，在分類之前，發(fā)起通過數(shù)據(jù)鏈路132的對聚合的危險位置數(shù)據(jù)的上傳?；谏蟼鞯幕€數(shù)據(jù)、感測到的數(shù)據(jù)和分類，機載碰撞邏輯處理器223生成運載工具收集的危險位置數(shù)據(jù)，其將通過數(shù)據(jù)鏈路134傳輸?shù)交诘孛娴奈ｋU數(shù)據(jù)聚合系統(tǒng)110。在一個實施例中，機載地面障礙位置數(shù)據(jù)庫224-1與基線障礙數(shù)據(jù)214同步。在一個此類實施例中，經(jīng)由數(shù)據(jù)鏈路134廣播來自危險分類功能223-2的本地感測到的交通位置數(shù)據(jù)的輸出。在該情況下，機載碰撞邏輯處理器223可以處理來自危險分類功能223-2的本地感測到的障礙位置數(shù)據(jù)的輸出，并且僅(經(jīng)由數(shù)據(jù)鏈路134)廣播其在本地感測到的障礙位置數(shù)據(jù)和由基線障礙數(shù)據(jù)214指示的障礙位置之間標識的物體位置中的差異。

為了比較，被動的基于地面的危險數(shù)據(jù)聚合系統(tǒng)220的實施例將不需要包括機載危險傳感器221，但是可以另外以與主動系統(tǒng)相同的方式接收、處理和評估聚合的危險位置數(shù)據(jù)。以該方式，具有和不具有機載地面危險傳感器的兩種運載工具都可以受益于訂閱由基于地面的危險數(shù)據(jù)聚合系統(tǒng)110提供的服務。在一些實現(xiàn)中，可以建立不同的訂閱價格點用于接收來自系統(tǒng)100的聚合的危險位置數(shù)據(jù)。例如，可以針對具有主動的機載地面危險碰撞避免系統(tǒng)220但是選擇不向其他飛機貢獻飛機收集的危險位置數(shù)據(jù)的飛機建立第一(并且潛在最昂貴的)價格點。可以針對具有被動的機載地面危險碰撞避免系統(tǒng)220的訂戶飛機建立第二中檔層?？梢葬槍σ藏暙I飛機收集的危險位置數(shù)據(jù)的訂戶飛機建立第三(且潛在最不昂貴)層。例如，可以向進一步貢獻諸如來自視覺?？恳龑到y(tǒng)(vdgs)的信息之類的數(shù)據(jù)的航空公司打額外折扣。

另外，應領會，地面上的運載工具碰撞避免系統(tǒng)100可以進一步結(jié)合用于作為訂戶運載工具或貢獻運載工具的飛機、直升機和空中無人機的服務，以及處理作為危險本身的此類飛機的位置數(shù)據(jù)。

圖3是圖示了本發(fā)明的一個實施例的方法300的流程圖。在圖3中，術(shù)語危險可以指如在上面的圖中討論的障礙或地面交通或二者。圖3a以方法350圖示了方法300的集中在用于對地面交通位置進行尋址的過程上的一個具體實現(xiàn)，而圖3b以方法360圖示了方法300的集中在用于對障礙位置進行尋址的過程上一個具體實現(xiàn)。應領會，可以執(zhí)行方法350或360或二者的組成部分以實現(xiàn)方法300的元素。在至少一個實現(xiàn)中，使用上面描述的系統(tǒng)100實施例的各種實現(xiàn)中的任何來實現(xiàn)方法300、350或360。在一些實施例中，可以與如上面關(guān)于圖1和2描述的任何實現(xiàn)或?qū)嵤├M合或結(jié)合來整體或部分地實現(xiàn)方法300、350或360。同樣地，上面關(guān)于上面同樣命名的元素提供的公開應用方法300、350或360并且反之亦然。

方法300在310處以經(jīng)由下行鏈路從一個或多個危險數(shù)據(jù)貢獻運載工具接收運載工具收集的危險位置數(shù)據(jù)而開始。例如，具有主動的機載地面危險碰撞避免系統(tǒng)的飛機(例如，諸如飛機120和123)裝備有機載地面碰撞避免傳感器，并且可以選擇對等地或經(jīng)由基于地面的危險數(shù)據(jù)聚合系統(tǒng)(諸如系統(tǒng)100)與其他飛機共享其已經(jīng)收集的危險位置數(shù)據(jù)。具有選擇共享危險位置數(shù)據(jù)的主動系統(tǒng)的飛機在本文中稱為危險數(shù)據(jù)貢獻飛機。接收和利用所傳輸?shù)木酆系奈ｋU位置數(shù)據(jù)的飛機在本文中稱為危險數(shù)據(jù)訂戶飛機。還應領會，除了地面上的飛機之外，方法300還可以被實現(xiàn)用于地面運載工具。

方法繼續(xù)進行到320，其中從一個或多個基于地面的危險檢測系統(tǒng)接收基線危險位置數(shù)據(jù)。如上面解釋的那樣，障礙和交通危險位置數(shù)據(jù)包括基線危險位置數(shù)據(jù)和運載工具(例如，飛機)收集的危險位置數(shù)據(jù)二者的組合。例如，在一個實施例中，接收基線危險位置數(shù)據(jù)可以包括接收包括永久機場建筑物和結(jié)構(gòu)(例如，航站樓、通信塔和裝備、吊架和其他服務建筑物)的位置的基線障礙數(shù)據(jù)。類似地，在一些實施例中，接收基線危險位置數(shù)據(jù)可以包括接收包括所有當前管理的地面交通的當前位置的基線交通數(shù)據(jù)。

方法繼續(xù)進行到330，其中在危險位置數(shù)據(jù)庫中將運載工具檢測到的危險位置數(shù)據(jù)與基線危險位置數(shù)據(jù)結(jié)合。結(jié)合的動作可以包括將運載工具傳感器收集的交通位置數(shù)據(jù)與基線交通數(shù)據(jù)相關(guān)以及更新基線交通數(shù)據(jù)(例如，諸如上面關(guān)于合并和丟棄邏輯217描述的那樣)。結(jié)合的動作可以代之以或進一步包括將運載工具共享的障礙數(shù)據(jù)與基線障礙數(shù)據(jù)進行比較，例如用以標識同一物體的重復實例和合并其相應的位置信息(例如，諸如上面關(guān)于合并和丟棄邏輯213描述的那樣)。由運載工具共享的障礙數(shù)據(jù)提供的重復信息可以被丟棄并且不用于更新基線障礙數(shù)據(jù)。相反地，在塊330處，由運載工具共享的障礙數(shù)據(jù)所提供的指示基線障礙數(shù)據(jù)中的障礙信息陳舊或不再準確的信息可以導致基于新捕獲的運載工具共享的障礙數(shù)據(jù)來丟棄或更新基線障礙數(shù)據(jù)中的信息。所得到的數(shù)據(jù)庫將因此包括作為運載工具收集的位置數(shù)據(jù)下行鏈路接收的運載工具共享的數(shù)據(jù)和基線數(shù)據(jù)二者?；诘孛娴奈ｋU位置數(shù)據(jù)庫210和機載地面危險位置數(shù)據(jù)存儲設備224二者都是此類危險位置數(shù)據(jù)庫的示例。在方法300由基于地面的危險數(shù)據(jù)聚合系統(tǒng)(諸如系統(tǒng)110)實現(xiàn)的一個實施例中，方法可以繼續(xù)進行到340，其中將來自危險位置數(shù)據(jù)庫的聚合的危險位置數(shù)據(jù)作為上行鏈路傳輸?shù)揭粋€或多個危險數(shù)據(jù)訂戶運載工具。在另一實施例中，方法300的元素310、320和330可以代之以由機載地面危險碰撞避免系統(tǒng)(諸如系統(tǒng)220)在運載工具上實現(xiàn)。在該情況下，方法可以代之以繼續(xù)評估在危險位置數(shù)據(jù)庫中標識的危險并且當在危險位置數(shù)據(jù)庫中標識的危險在飛機或其他運載工具的接近度閾值內(nèi)時提醒飛行人員。

圖3a以方法350圖示了方法300的集中在用于對地面交通位置進行尋址的過程上的一個示例實現(xiàn)。方法在351處以從一個或多個危險數(shù)據(jù)貢獻飛機接收飛機收集的地面交通位置數(shù)據(jù)和自動相關(guān)監(jiān)視(ads)交通監(jiān)視信息而開始，并且繼續(xù)進行到352，其中從一個或多個基于地面的危險檢測系統(tǒng)接收高級場面運動引導&控制系統(tǒng)(a-smgcs)交通監(jiān)視信息。如上面已經(jīng)討論的那樣，為了交通位置數(shù)據(jù)處理的目的，方法繼續(xù)進行到353，其中將飛機收集的地面交通位置數(shù)據(jù)與a-smgcs交通監(jiān)視信息相關(guān)以更新危險位置數(shù)據(jù)庫中的基線交通數(shù)據(jù)。方法然后繼續(xù)進行到354，其中將來自危險位置數(shù)據(jù)庫的聚合的地面交通位置數(shù)據(jù)作為上行鏈路傳輸?shù)揭粋€或多個危險數(shù)據(jù)訂戶飛機。

圖3b以方法360圖示了方法300的集中在用于對障礙位置進行尋址的過程上的一個示例實現(xiàn)。方法在361處以經(jīng)由下行鏈路從一個或多個危險數(shù)據(jù)貢獻飛機接收飛機收集的障礙位置數(shù)據(jù)而開始，，并且繼續(xù)進行到362，其中將飛機收集的障礙位置數(shù)據(jù)與來自一個或多個基于地面的危險檢測系統(tǒng)的基線障礙位置數(shù)據(jù)進行比較。如上面已經(jīng)討論的那樣，為了物體位置數(shù)據(jù)處理的目的，方法繼續(xù)進行到363，其中通過在丟棄重復或陳舊的障礙位置數(shù)據(jù)時將飛機收集的障礙位置數(shù)據(jù)與基線障礙位置數(shù)據(jù)合并來更新危險位置數(shù)據(jù)庫中的障礙數(shù)據(jù)。方法繼續(xù)進行到364，其中將來自危險位置數(shù)據(jù)庫的聚合的障礙位置數(shù)據(jù)作為上行鏈路傳輸?shù)揭粋€或多個危險數(shù)據(jù)訂戶飛機。

示例實施例

示例1包括一種地面上的碰撞避免系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括基于地面的危險數(shù)據(jù)聚合系統(tǒng)，其包括存儲危險位置數(shù)據(jù)庫的至少一個存儲器；以及至少一個運載工具-地面通信電子系統(tǒng)，其耦合到基于地面的危險數(shù)據(jù)聚合系統(tǒng)；其中基于地面的危險數(shù)據(jù)聚合系統(tǒng)通過經(jīng)由運載工具-地面通信電子系統(tǒng)建立的無線數(shù)據(jù)鏈路而通信地耦合到至少第一地面上的訂戶運載工具的機載地面危險碰撞避免系統(tǒng)；其中危險位置數(shù)據(jù)庫存儲由第一地面上的貢獻運載工具生成的運載工具收集的危險位置數(shù)據(jù)；并且其中基于地面的危險數(shù)據(jù)聚合系統(tǒng)向第一地面上的訂戶運載工具傳輸來自危險位置數(shù)據(jù)庫的聚合的危險位置數(shù)據(jù)，聚合的危險位置數(shù)據(jù)包括由第一地面上的貢獻運載工具生成的運載工具收集的危險位置數(shù)據(jù)。

示例2包括示例1的系統(tǒng)，基于地面的危險數(shù)據(jù)聚合系統(tǒng)進一步耦合到至少一個基線障礙數(shù)據(jù)庫，其中危險位置數(shù)據(jù)庫存儲從基線障礙數(shù)據(jù)庫接收的基線障礙數(shù)據(jù)；并且其中聚合的危險位置數(shù)據(jù)進一步包括來自基線障礙數(shù)據(jù)的障礙位置數(shù)據(jù)。

示例3包括示例1-2中的任一個的系統(tǒng)，基于地面的危險數(shù)據(jù)聚合系統(tǒng)進一步耦合到至少一個基線地面交通數(shù)據(jù)庫，其中危險位置數(shù)據(jù)庫存儲從基線地面交通數(shù)據(jù)庫接收的基線地面交通數(shù)據(jù)；并且其中聚合的危險位置數(shù)據(jù)進一步包括來自基線地面交通數(shù)據(jù)的地面交通位置數(shù)據(jù)。

示例4包括示例1-3中的任一個的系統(tǒng)，其中聚合的危險位置數(shù)據(jù)包括靜止障礙的位置數(shù)據(jù)和地面交通的位置數(shù)據(jù)。

示例5包括示例1-4中的任一個的系統(tǒng)，進一步包括第一地面上的訂戶運載工具的機載地面危險碰撞避免系統(tǒng)，其中第一地面上的訂戶運載工具的機載地面危險碰撞避免系統(tǒng)包括：機載碰撞邏輯處理器；耦合到機載碰撞邏輯處理器的機載地面危險位置數(shù)據(jù)存儲設備；耦合到機載碰撞邏輯處理器的碰撞警告顯示器；以及通信地耦合到所述至少一個運載工具-地面通信電子系統(tǒng)的至少一個數(shù)據(jù)鏈路收發(fā)機；其中機載碰撞邏輯處理器從基于地面的危險數(shù)據(jù)聚合系統(tǒng)接收作為上行鏈路的聚合的危險位置數(shù)據(jù)，并且將聚合的危險位置數(shù)據(jù)存儲在機載地面危險位置數(shù)據(jù)存儲設備中；并且其中當?shù)谝坏孛嫔系挠啈暨\載工具變得在由第一地面上的貢獻運載工具生成的運載工具收集的危險位置數(shù)據(jù)所標識的危險的閾值接近度內(nèi)時，機載碰撞邏輯處理器在碰撞警告顯示器上生成提醒。

示例6包括示例1-5中的任一個的系統(tǒng)，進一步包括第一地面上的貢獻運載工具的機載地面危險碰撞避免系統(tǒng)，其中第一地面上的貢獻運載工具的機載地面危險碰撞避免系統(tǒng)包括：機載碰撞邏輯處理器；耦合到機載碰撞邏輯處理器的機載地面危險位置數(shù)據(jù)存儲設備；耦合到機載碰撞邏輯處理器的一個或多個機載地面危險傳感器；以及通信地耦合到所述至少一個運載工具-地面通信電子系統(tǒng)的至少一個數(shù)據(jù)鏈路收發(fā)機；其中機載碰撞邏輯處理器從所述一個或多個機載地面危險傳感器接收傳感器數(shù)據(jù)并且基于傳感器數(shù)據(jù)將危險位置數(shù)據(jù)存儲在機載地面危險位置數(shù)據(jù)存儲設備中；并且其中機載碰撞邏輯處理器根據(jù)傳感器數(shù)據(jù)生成運載工具收集的危險位置數(shù)據(jù)并且經(jīng)由所述至少一個數(shù)據(jù)鏈路收發(fā)機將運載工具收集的危險位置數(shù)據(jù)傳輸?shù)交诘孛娴奈ｋU數(shù)據(jù)聚合系統(tǒng)。

示例7包括示例1-6中的任一個的系統(tǒng)，其中由第一地面上的貢獻運載工具生成的運載工具收集的危險位置數(shù)據(jù)包括如下中的一個：從飛機安裝的激光雷達設備獲得的數(shù)據(jù)；從飛機安裝的雷達設備獲得的數(shù)據(jù)；從飛機安裝的紅外成像設備獲得的數(shù)據(jù)；或從飛機安裝的可見光譜成像設備獲得的數(shù)據(jù)。

示例8包括示例1-7中的任一個的系統(tǒng)，其中基于地面的危險數(shù)據(jù)聚合系統(tǒng)處理從第一地面上的貢獻運載工具接收的原始傳感器數(shù)據(jù)以生成聚合的危險位置數(shù)據(jù)的至少部分。

示例9包括示例1-8中的任一個的系統(tǒng)，其中第一地面上的訂戶運載工具和第一地面上的貢獻運載工具中的一個或兩個包括：飛機、直升機、空中無人機或地面運載工具。

示例10包括一種用于運載工具的機載地面危險碰撞避免系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括：機載碰撞邏輯處理器；耦合到機載碰撞邏輯處理器的機載地面危險位置數(shù)據(jù)存儲設備，機載地面危險位置數(shù)據(jù)存儲設備包括地面障礙位置數(shù)據(jù)庫和交通位置數(shù)據(jù)；耦合到機載碰撞邏輯處理器的碰撞警告顯示器；以及通信地耦合到所述至少一個運載工具-地面通信電子系統(tǒng)的至少一個數(shù)據(jù)鏈路收發(fā)機；其中機載碰撞邏輯處理器從基于地面的危險數(shù)據(jù)聚合系統(tǒng)接收作為上行鏈路的聚合的危險位置數(shù)據(jù)并且將聚合的危險位置數(shù)據(jù)存儲在機載地面危險位置數(shù)據(jù)存儲設備中，聚合的危險位置數(shù)據(jù)包括由至少一個地面上的貢獻運載工具生成的運載工具收集的危險位置數(shù)據(jù)；其中當運載工具變得在由所述至少一個地面上的貢獻運載工具生成的運載工具收集的危險位置數(shù)據(jù)所標識的危險的閾值接近度內(nèi)時，機載碰撞邏輯處理器在碰撞警告顯示器上生成提醒。

示例11包括示例10的系統(tǒng)，其中機載碰撞邏輯處理器被配置成將來自機載地面危險位置數(shù)據(jù)存儲設備的數(shù)據(jù)分類為障礙位置對交通位置。

示例12包括示例11的系統(tǒng)，其中機載碰撞邏輯處理器經(jīng)由所述至少一個數(shù)據(jù)鏈路收發(fā)機向基于地面的危險數(shù)據(jù)聚合系統(tǒng)傳輸：未包括在所接收的聚合的危險位置數(shù)據(jù)中的交通位置數(shù)據(jù)以及地面障礙位置數(shù)據(jù)。

示例13包括示例10-12中的任一個的系統(tǒng)，進一步包括：耦合到機載碰撞邏輯處理器的一個或多個機載地面危險傳感器；其中機載碰撞邏輯處理器從所述一個或多個機載地面危險傳感器接收傳感器數(shù)據(jù)并且基于傳感器數(shù)據(jù)將危險位置數(shù)據(jù)存儲在機載地面危險位置數(shù)據(jù)存儲設備中；并且其中機載碰撞邏輯處理器經(jīng)由所述至少一個數(shù)據(jù)鏈路收發(fā)機將包括運載工具收集的危險位置數(shù)據(jù)的下行鏈路傳輸?shù)交诘孛娴奈ｋU數(shù)據(jù)聚合系統(tǒng)，運載工具收集的危險位置數(shù)據(jù)被根據(jù)傳感器數(shù)據(jù)生成。

示例14包括示例10-13中的任一個的系統(tǒng)，其中所述一個或多個機載地面危險傳感器包括如下中的至少一個：激光雷達設備、雷達設備、紅外成像設備或可見光譜成像設備。

示例15包括示例10-14中的任一個的系統(tǒng)，其中聚合的危險位置數(shù)據(jù)包括靜止障礙的位置數(shù)據(jù)和地面交通的位置數(shù)據(jù)。

示例16包括示例10-15中的任一個的系統(tǒng)，其中機載碰撞邏輯處理器被進一步配置成將經(jīng)由與所述至少一個地面上的貢獻運載工具的對等數(shù)據(jù)鏈路連接接收的運載工具收集的危險位置數(shù)據(jù)存儲在機載地面危險位置數(shù)據(jù)存儲設備中。

示例17包括示例10-16中的任一個的系統(tǒng)，其中所述至少一個地面上的貢獻運載工具是包括飛機、直升機、空中無人機或地面運載工具的運載工具。

示例18包括一種用于地面上的碰撞避免的方法，該方法包括：經(jīng)由下行鏈路從一個或多個危險數(shù)據(jù)貢獻運載工具接收運載工具收集的危險位置數(shù)據(jù)；從一個或多個基于地面的危險檢測系統(tǒng)接收基線危險位置數(shù)據(jù)；以及將運載工具檢測到的危險位置數(shù)據(jù)與基線危險位置數(shù)據(jù)組合在危險位置數(shù)據(jù)庫中；將來自危險位置數(shù)據(jù)庫的聚合的危險位置數(shù)據(jù)作為上行鏈路傳輸?shù)揭粋€或多個危險數(shù)據(jù)訂戶運載工具。

示例19包括示例18的方法，其中所述一個或多個危險數(shù)據(jù)貢獻運載工具和所述一個或多個危險數(shù)據(jù)訂戶運載工具包括飛機，該方法進一步包括：從所述一個或多個危險數(shù)據(jù)貢獻飛機接收飛機收集的地面交通位置數(shù)據(jù)和自動相關(guān)監(jiān)視(ads)交通監(jiān)視信息；從所述一個或多個基于地面的危險檢測系統(tǒng)接收高級場面運動引導&控制系統(tǒng)(a-smgcs)交通監(jiān)視信息；將飛機收集的地面交通位置數(shù)據(jù)與a-smgcs交通監(jiān)視信息相關(guān)以更新危險位置數(shù)據(jù)庫中的基線交通數(shù)據(jù)；以及將來自危險位置數(shù)據(jù)庫的聚合的地面交通位置數(shù)據(jù)作為上行鏈路傳輸?shù)剿鲆粋€或多個危險數(shù)據(jù)訂戶飛機。

示例20包括示例18的方法，其中所述一個或多個危險數(shù)據(jù)貢獻運載工具和所述一個或多個危險數(shù)據(jù)訂戶運載工具包括飛機，該方法進一步包括：經(jīng)由下行鏈路從所述一個或多個危險數(shù)據(jù)貢獻飛機接收飛機收集的障礙位置數(shù)據(jù)；將飛機收集的障礙位置數(shù)據(jù)與來自所述一個或多個基于地面的危險檢測系統(tǒng)的基線障礙位置數(shù)據(jù)進行比較；通過在丟棄重復或陳舊的障礙位置數(shù)據(jù)時將飛機收集的障礙位置數(shù)據(jù)與基線障礙位置數(shù)據(jù)合并來更新危險位置數(shù)據(jù)庫中的障礙數(shù)據(jù)；將來自危險位置數(shù)據(jù)庫的聚合的障礙位置數(shù)據(jù)作為上行鏈路傳輸?shù)剿鲆粋€或多個危險數(shù)據(jù)訂戶飛機。

還應領會，機載地面危險碰撞避免系統(tǒng)可以使用飛機航空電子系統(tǒng)、非航空電子機載電子裝備(例如，諸如膝上型計算機或平板計算機)或其組合來實現(xiàn)。在各種替代實施例中，可以在一個或多個計算機系統(tǒng)、現(xiàn)場可編程門陣列(fpga)或者包括處理器的類似設備上來實現(xiàn)貫穿本公開描述的系統(tǒng)元件、方法步驟或示例(例如，諸如地面上的運載工具碰撞避免系統(tǒng)、機載地面危險碰撞避免系統(tǒng)、機載碰撞邏輯、基于地面的危險數(shù)據(jù)聚合系統(tǒng)或其子部件)，所述處理器被耦合到存儲器并執(zhí)行代碼以實現(xiàn)那些元件、過程或示例，所述代碼被存儲在非瞬時數(shù)據(jù)存儲設備上。因此，本公開的其他實施例可以包括包含駐留在計算機可讀介質(zhì)上的程序指令的元件，所述程序指令在被此類計算機系統(tǒng)實現(xiàn)時使得此類計算機系統(tǒng)實現(xiàn)本文中描述的實施例。如本文中使用的那樣，術(shù)語“計算機可讀介質(zhì)”指具有非瞬時物理形式的有形存儲器存儲設備。此類非瞬時物理形式可以包括計算機存儲器設備，諸如但不限于穿孔卡、磁盤或磁帶、任何光學數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)、閃速只讀存儲器(rom)、非易失性rom、可編程rom(prom)、可擦除-可編程rom(e-prom)、隨機存取存儲器(ram)或具有物理有形形式的任何其他形式的永久性、半永久性或臨時存儲器存儲系統(tǒng)或設備。程序指令包括但不限于通過計算機系統(tǒng)處理器和諸如超高速集成電路(vhsic)硬件描述語言(vhdl)之類的硬件描述語言執(zhí)行的計算機可執(zhí)行指令。

盡管在本文中已圖示和描述了具體實施例，但本領域普通技術(shù)人員將領會，被計劃成實現(xiàn)相同目的的任何布置可以代替示出的具體實施例。本申請意圖覆蓋本發(fā)明的任何修改或變化。因此，明顯地意圖僅由權(quán)利要求及其等同物來限制本發(fā)明。