[發明專利]用于自動監視航空器的側向引導命令的方法和設備

有效

• 申請號: 201110408324.5
• 申請日: 2011-12-09
• 公開（公告）號: CN102542847A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發明（設計）人: N.波塔格尼克;J.穆勒;F.蘭特納
• 申請（專利權）人: 空中客車運營簡化股份公司
• 主分類號: G08G5/00
• 分類號: G08G5/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 劉春元;盧江

技術領域

本發明涉及用于自動監視航空器、尤其是運輸機的側向引導命令的方法和設備。

背景技術

其應用于監視為航空器的飛行控制系統提供的以及由用于航空器引導系統的側向引導命令的計算級生成的側向引導命令。此類計算級通常更具體地包括：

-?大反饋環，根據引導參數來確定對應于滾轉控制命令的轉彎開始命令；以及

-?小反饋環，根據所述滾轉控制命令來確定提供給所述飛行控制系統的航空器的側向引導命令。

盡管不排他，但是本發明更特別地應用于利用所需授權的RNP?AR（《Required?Navigation?Performance?with?Authorization?Required》）類型的具有需要的導航性能的操作。這些RNP?AR操作基于RNAV（《aRea?NAVigation》）類型的地表（surface）導航并基于RNP（《Required?Navigation?Performance》）類型的需要的導航性能操作。它們具有需要用于能夠在航空器上實現的特殊授權的特定特征。

RNAV類型地表導航允許航空器從一個航路點（waypoint）飛向另一個航路點，并且不再從（NAVAID?類型的無線電導航裝置的）地面站（ground?station）飛向其他地面站。

如所知道的那樣，RNP概念對應于地表導航，針對其（在航空器機上）添加了監視和警告裝置，這允許確保航空器在參考航跡（trajectory）周圍保持在空中走廊（corridor）中（稱作RNP），并且授權考慮彎曲的航跡。在該空中走廊之外，可能潛在地存在地貌（relief）或其他航空器。RNP操作類型所需的性能由表示參考航跡周圍的空中走廊的半個寬度（以海里為單位：NM）的RNP值定義，在操作期間，航空器應該保持在其中95%的時間。還定義了一半寬度是RNP值兩倍的第二空中走廊（在參考航跡周圍）。航空器移出該第二空中走廊的概率每飛行小時應該低于10-7。

RNP?AR操作的概念仍舊甚至更嚴厲。RNP?AR程序真正的特征在于：

-?RNP?值：

·?在進場（approach）中低于或等于0.3NM，并且可能下降到0.1NM；以及

·在啟動時和加速（throttling?up）期間嚴格地低于1NM，并且也可以下降到0.1NM；

-?最終進場段，其可以是彎曲的；以及

-?障礙物（山脈、交通、…），可以關于參考航跡位于兩倍于RNP值處，但是對于通常的RNP操作，提供關于障礙的附加裕度。

航空管理局（air?authority）已經定義了每操作10-7的安全TLS的目標水平，而不論類型是什么。在RNP?AR操作的情況中，由于RNP值可以下降到0.1NM，并且障礙物可以位于兩倍于參考航跡的RNP值處，所以該目標導致航空器移出半寬度空中走廊D=2.RNP的每程序不應超過10-7的概率。

如果不提供減緩（mitigation）操作裝置（包括用于檢測和管理可能的破壞的裝置），則航空器機上嵌入的設備（飛行管理系統、慣性單元、用于更新GPS數據的裝置和用于引導自動駕駛儀的裝置）以及通常的架構不允許達到安全性的目標水平。這就是該類型的操作需要特殊授權的原因，從而確保操作程序和飛行員的訓練允許達到安全性的目標水平。而且，由于空勤人員（crew）應該負責某些破壞，所以當空勤人員不能夠在人工駕駛中滿足性能要求時，航空器如今不能夠在破壞情況中保證0.1NM的RNP值。

在當前的航空器上，借助于兩個通常的功能實現了RNP?AR操作的監視：即：

-?第一功能，其監視位置計算的準確性和完整性：

·將位置的準確性與RNP值比較一次；

·將完整性與RNP值比較兩次；以及

·如果兩個參數之一，準確性或完整性超過了分配（allot）的預制，則發出警告并且空勤人員應該采取適當的動作；以及

-?第二功能，允許空勤人員監視航空器的引導：

·顯示并且向空勤人員示出航空器關于參考航跡的側向和豎直偏差；

·空勤人員監視與分配給每個偏差的預算進行比較的偏差。如果空勤人員檢測到過度偏差，則其應該將航空器再次保持在控制之下并且采取足夠的修正性動作。

如上所述，當前的航空器不能夠在破壞情況中保證0.1NM的RNP值，并且空勤人員應被針對飛行RNP?AR程序特別地訓練。空勤人員確實應該能夠充分地檢測并處理能夠損害正在進行的操作的破壞。