飛機停車性能顯示和報警的制作方法
【技術領域】
[0001] 本公開內(nèi)容涉及飛機停車性能顯示和報警。
【背景技術】
[0002] 飛機可以在著陸于跑道上之后立即以相對快的速度移動。必須使這樣地快速移動 的飛機慢下來以便讓飛機經(jīng)由滑行道安全地退出跑道。更重要的是，必須以充足的速率使 飛機慢下來使得飛機可以在飛機越出跑道的盡頭之前停下來或經(jīng)由滑行道安全地退出跑 道。
[0003] 飛機的飛行員或其它操作員可以控制飛機上的各種系統(tǒng)以使在跑道上移動的飛 機慢下來并停止?？梢杂糜谑挂苿语w機停在跑道上的飛機系統(tǒng)可以包括飛機制動系統(tǒng)、飛 機推力系統(tǒng)和飛機的氣動系統(tǒng)。飛機制動系統(tǒng)可以由飛行員或自動地控制以隨著輪在跑道 上滾動而放慢飛機輪的旋轉(zhuǎn)?？梢酝ㄟ^控制飛機發(fā)動機在適當?shù)姆较蛏咸峁┩屏σ苑怕w 機的移動來控制飛機推力系統(tǒng)以放慢飛機。飛機的氣動系統(tǒng)可以包括例如減速板、襟翼、其 它系統(tǒng)，或可以被控制來改變飛機的氣動特性的系統(tǒng)的各種組合?？梢酝ㄟ^增加阻力和升 力減少以隨著飛機在跑道上移動而打破飛機的機翼的升力來控制飛機的氣動系統(tǒng)以放慢 飛機。
[0004] 飛機上的各種系統(tǒng)使在跑道上移動的飛機慢下來并停止的能力可以取決于各種 條件。例如，跑道的條件可以影響飛機制動系統(tǒng)停止飛機的能力。當飛機的輪與跑道的表 面之間的摩擦力降低時，飛機制動系統(tǒng)停止在跑道上移動的飛機的能力降低。因此，例如， 當跑道是結冰的或濕的時，飛機上的制動系統(tǒng)停止在跑道上移動的飛機的能力可能降低。
[0005] 飛機的飛行員或其它操作員可以依靠經(jīng)驗、對跑道條件的判斷和對各種飛機系統(tǒng) 在這樣的條件下停止飛機的能力的判斷，以控制飛機上的各種系統(tǒng)停止在跑道上移動的飛 機。飛行員可以提供有來自各種源的可以幫助飛行員判斷跑道的當前條件的信息。例如， 飛行員可以提供有來自機場摩擦測量裝置的數(shù)據(jù)、天氣報告，或可以在著陸之前幫助飛行 員判斷跑道的當前條件的其它信息。然而，即使利用這樣的信息，飛行員可能不總是能夠準 確地判斷當前跑道條件或當前跑道條件對飛機停車（stopping)性能的影響。例如，跑道條 件可以相對迅速地改變。
[0006] 因此，飛機的飛行員或其它操作員也許不能單獨依靠經(jīng)驗和報告的條件來在所有 條件下有效地停止在跑道上移動的飛機并且防止飛機越出跑道的盡頭。經(jīng)驗和判斷單獨可 能不足以讓飛機的飛行員或其它操作員控制飛機上的各種系統(tǒng)以有效的方式停止在跑道 上移動的飛機。例如，飛行員也許不能準確地判斷跑道的條件和跑道條件對飛機上的制動 系統(tǒng)的操作的影響。結果，飛行員也許不能準確地看出飛機的當前減速度或當前減速度是 否將足夠放慢飛機以經(jīng)由期望的滑行道安全地退出跑道或以在越出跑道之前停止。
[0007] 已開發(fā)了用于確定在跑道上移動的飛機的預測停車位置的自動化系統(tǒng)。這樣的系 統(tǒng)可以向飛機的飛行員或其它操作員提供飛機的預測停車位置的指示。當飛機的預測停車 位置指示飛機可能越出跑道時，這樣的系統(tǒng)也可以提供可聽報警或其它報警。
[0008] 用于指示在跑道上移動的飛機的預測停車位置和用于提供越限報警的當前的自 動化系統(tǒng)可能具有數(shù)個限制。例如，當前的自動化系統(tǒng)也許不能對于各種跑道條件和可以 用來停止在跑道上移動的飛機的各種飛機系統(tǒng)的操作條件準確地預測飛機的停車位置。因 此，當前的系統(tǒng)可能在一些情況下提供飛機的預測停車位置的不準確指示和飛機何時被預 測為越出跑道的不正確報警。例如，這樣的系統(tǒng)可能在飛機將及時停止或能夠在越出跑道 之前經(jīng)由滑行道安全地退出跑道是很可能的許多情況下提供不適當?shù)脑较迗缶?br>[0009] 因此，將期望具有考慮上面所討論的問題以及其它可能的問題中的至少一些的方 法和設備。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010] 本公開內(nèi)容的說明性實施方式提供一種用于確定在跑道上移動的飛機的預測停 車性能的方法。作用于飛機以停止飛機的預測停車力由處理器單元隨著飛機在跑道上移動 而確定。在跑道上移動的飛機的預測減速度由處理器單元使用作用于飛機以停止飛機的預 測停車力來確定。飛機在跑道上的預測停車性能由處理器單元使用飛機的預測減速度來確 定。
[0011] 本公開內(nèi)容的說明性實施方式也提供一種用于顯示在跑道上移動的飛機的預測 停車位置的方法。飛機在跑道上的當前位置由處理器單元識別。飛機在跑道上的當前速度 由處理器單元識別。在跑道上移動的飛機的預測減速度由處理器單元確定。飛機相對于跑 道的預測停車位置由處理器單元使用飛機的當前位置、飛機的當前速度和飛機的預測減速 度來確定。飛機相對于跑道的計劃停車性能被識別。飛機的預測停車位置的指示和針對飛 機的計劃停車性能的指示相對于跑道的表示被同時顯示。
[0012] 本公開內(nèi)容的說明性實施方式也提供一種包括停車力預測器、減速度預測器和停 車性能預測器的設備。停車力預測器被構造成確定作用于飛機以隨著飛機在跑道上移動而 停止飛機的預測停車力。減速度預測器被構造成使用作用于飛機以停止飛機的預測停車力 來確定在跑道上移動的飛機的預測減速度。停車性能預測器被構造成使用飛機的預測減速 度來確定飛機在跑道上的預測停車性能。
[0013] 能夠在本公開內(nèi)容的各種實施方式中獨立地實現(xiàn)特征和功能，或可以在其中能夠 參照以下描述和附圖看到另外的細節(jié)的其它的實施方式中組合特征或功能。
【附圖說明】
[0014] 認為是說明性實施方式的特性的新穎特征在所附權利要求中闡述。然而，在結合 附圖閱讀時通過參照本公開內(nèi)容的說明性實施方式的以下詳細描述，將最好地理解說明性 實施方式以及優(yōu)選使用模式、另外的目標及其特征，其中：
[0015] 圖1是根據(jù)說明性實施方式的飛機操作環(huán)境的圖示；
[0016] 圖2是在根據(jù)說明性實施方式的飛機操作環(huán)境中的飛機的框圖的圖示；
[0017] 圖3是根據(jù)說明性實施方式的由飛機的停車性能預測器所使用的信息和由飛機 的停車性能預測器所提供的輸出的框圖的圖示；
[0018] 圖4是根據(jù)說明性實施方式的停車性能預測器的框圖的圖示；
[0019] 圖5是根據(jù)說明性實施方式的停車性能預測器和越限報警生成器的框圖的圖示；
[0020] 圖6是根據(jù)說明性實施方式的越限報警激活條件的框圖的圖示；
[0021]圖7是根據(jù)說明性實施方式的跑道條件信息的框圖的圖示；
[0022] 圖8是根據(jù)說明性實施方式的用于生成越限報警的過程的流程圖的圖示；
[0023] 圖9是根據(jù)說明性實施方式的用于確定預測制動力的過程的流程圖的圖示；
[0024] 圖10是根據(jù)說明性實施方式的用于確定預測推力的過程的流程圖的圖示；
[0025] 圖11是根據(jù)說明性實施方式的用于確定預測氣動力的過程的流程圖的圖示；
[0026] 圖12是根據(jù)說明性實施方式的停車性能預測器和預測停車位置顯示生成器的框 圖的圖不；
[0027] 圖13是根據(jù)說明性實施方式的預測停車位置顯示的圖示；
[0028] 圖14是根據(jù)說明性實施方式的用于生成預測停車位置顯示的過程的流程圖的圖 示；
[0029] 圖15是根據(jù)說明性實施方式的用于確定飛機的預測減速度的過程的流程圖的圖 示；以及
[0030] 圖16是根據(jù)說明性實施方式的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的框圖的圖示。
【具體實施方式】
[0031] 不同的說明性實施方式認識并考慮許多不同的考慮事項。如參照項目本文所使用 的"多個"意指一個或更多個項目。例如，"多個不同的考慮事項"意指一個或更多個不同的 考慮事項。
[0032] 不同的說明性實施方式認識并考慮到，期望飛機的飛行員或其它操作員能夠以有 效的方式控制飛機上的各種系統(tǒng)以使在跑道上移動的飛機在飛機越出跑道之前停下來。也 可能期望飛行員或其它操作員能夠以有效的方式控制飛機上的各種系統(tǒng)以充分地放慢飛 機以便飛機經(jīng)由期望的滑行道安全地退出跑道。例如，當飛機能夠經(jīng)由期望的滑行道迅速 地退出跑道或能夠經(jīng)由接近于飛機將停放在的閘門的期望的滑行道退出跑道時，可以提高 在機場的空中交通操作的效率和航線操作的效率。在任何情況下，飛機上的各種系統(tǒng)在各 種跑道條件或其它操作條件下使在跑道上移動的飛機慢下來的更有效控制是所希望的。
[0033] 不同的說明性實施方式認識并考慮到，如果飛機的飛行員或其它操作員具有實際 跑道條件的準確認識并且能夠在著陸滑跑期間識別跑道條件的影響則可以避免飛機越出 跑道。不同的說明性實施方式認識并考慮到，當前可能不存在實時或直接手段來確定實際 跑道條件并且在條件變得不利以致需要修改正常停車程序以便于防止跑道越限時向飛行 員或其它操作員報警。類似地，可能需要修改正常停車程序以在飛機正以高于預期的速度 在跑道上移動時、在著陸之后剩余的跑道量低于預期時或在其它不利的條件下防止跑道越 限。
[0034] 不同的說明性實施方式認識并考慮到，自動化系統(tǒng)可以被構造成為在跑道上移動 的飛機預測停車位置，向飛機的飛行員或其它操作員顯示預測停車位置的指示，并且在飛 機的預測停車位置指示飛機可能越出跑道時向飛行員或其它操作員提供可聽報警或其它 報警。由這樣的系統(tǒng)所提供的越限報警可以向飛機的飛行員或其它操作員報警以采取適當 的動作來防止飛機越出跑道的盡頭。
[0035] 不同的說明性實施方式認識并考慮到，當前的自動化系統(tǒng)也許不能對于各種跑道 條件和可以用來停止在跑道上移動的飛機的各種飛機系統(tǒng)的操作條件準確地預測飛機的 停車位置。例如，當前的自動化系統(tǒng)可以僅在飛機上的自動制動系統(tǒng)用來停止在跑道上的 飛機時提供越限報警。然而，說明性實施方式也認識并考慮到，自動制動系統(tǒng)可能不總是用 來停止在跑道上移動的飛機或可以被用于僅飛機滑跑的一部分。
[0036] 不同的說明性實施方式也認識并考慮到，當前的自動化系統(tǒng)可以僅使用飛機的經(jīng) 識別的瞬時減速度來預測在跑道上移動的飛機的停車位置。由于這個和其它原因，當前的 自動化系統(tǒng)可以在一些情況下提供飛機的預測停車位置的不準確指示和飛機被預測為何 時越出跑道的不正確警告。不同的說明性實施方式認識并考慮到，這樣的系統(tǒng)可能提供不 必要的越限報警。例如，這樣的系統(tǒng)可以在飛機將及時停止或能夠在越出跑道之前經(jīng)由滑 行道安全地退出跑道是很可能的許多情況下提供不適當?shù)脑较迗缶?br>[0037] 不同的說明性實施方式認識并考慮到，在越限不太可能的情形下的不適當?shù)目陕?報警或其它越限報警對于飛機的飛行員或其它操作員而言可能是令人分心的且惱人的，并 且可能使系統(tǒng)中的推力降低。這樣的報警可以被稱為妨擾報警。
[0038] 說明性實施方式在各種操作條件下給飛機的飛行員或其它操作員提供在跑道上 移動的飛機的停車性能的準確認識。說明性實施方式從而提供通過飛行員或其它操作員控 制飛機上的各種系統(tǒng)以使飛機慢下來并停止的結果的準確指示。根據(jù)說明性實施方式，可 以隨著飛機在跑道上移動使用跑道條件的實時估計來確定飛機的停車性能的準確預測。
[0039] 根據(jù)說明性實施方式，可以在各種操作條件下確定飛機相對于跑道的準確預測停 車位置?？梢韵鄬τ谂艿赖谋硎鞠蝻w機的飛行員或其它操作員顯示預測停車位置的指示。 預測停車位置顯示可以向飛行員或其它操作員提供飛機的當前減速度的和飛機的速度可 以充分地降低以安全地退出跑道的準確指示。預測停車位置顯示可以幫助飛行員或其它操 作員以更有效的方式控制各種系統(tǒng)以便停止飛機以防止跑道越限并且以經(jīng)由期望的滑行 道安全地且高效地退出跑道。飛機的停車性能的這個更有效的控制可以在空中交通控制和 航線操作方面導致改進的效率。
[0040] 說明性實施方式也可以在條件很可能導致跑道越限時提供報警以向在跑道上移 動的飛機的飛行員或其它操作員報警。例如，當飛機的預測停車位置是在跑道的盡頭或在 跑道的盡頭外時可以提供越限