[發(fā)明專(zhuān)利]偏離損失的避免操縱

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110430318.X
• 申請(qǐng)日: 2011-12-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102541069B
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-01-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: P·D·霍
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 波音公司
• 主分類(lèi)號(hào): G05D1/10
• 分類(lèi)號(hào): G05D1/10
• 代理公司: 北京紀(jì)凱知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司11245
• 代理人: 趙蓉民

優(yōu)先權(quán)要求

本申請(qǐng)是在2009年11月13日提交的美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)No.12/617,822的繼續(xù)并且要求其優(yōu)先權(quán)。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開(kāi)一般涉及實(shí)施操縱以避免飛行器之間的偏離損失的系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)

飛行器之間的偏離損失可在飛行器之間的任何具體的偏離請(qǐng)求被違反時(shí)發(fā)生。航空的最小偏離標(biāo)準(zhǔn)基于FAA(Federal?Aviation?Administration)由ATS(Air?Traffic?Service)署制定。

當(dāng)潛在的偏離損失(LOS)被檢測(cè)到時(shí)，LOS可由人工干預(yù)而被解決。例如交通控制者可預(yù)測(cè)偏離損失并且可對(duì)一個(gè)或多個(gè)運(yùn)載工具提供指令以避免LOS。然而，當(dāng)無(wú)人駕駛空中運(yùn)載工具的數(shù)據(jù)鏈接失效時(shí)，不管是交通控制者還是遠(yuǎn)程駕駛員均不能夠使得機(jī)載載能力有效從而避開(kāi)其他飛行器。

在另一示例中，交通預(yù)警和碰撞避免系統(tǒng)(TCAS)可預(yù)測(cè)不安全的偏離并且可對(duì)車(chē)輛控制者產(chǎn)生改變高度的預(yù)警或者避免指令。控制交通規(guī)則指示無(wú)人駕駛系統(tǒng)不允許無(wú)人駕駛的飛行器的偏離的高度的改變。例如，F(xiàn)AA?CFR?91.113(b)描述了：“當(dāng)該段的規(guī)則給出了其他飛行器處于正常位置時(shí)，除了非常清楚，駕駛員必須按照路線飛行飛行器并且不能在其上方、下方或前方飛行。”

發(fā)明內(nèi)容

本文公開(kāi)的系統(tǒng)和方法可提供飛行器機(jī)載的避免偏離損失的能力。例如，控制系統(tǒng)，例如感測(cè)與避免系統(tǒng)可被整合到飛行器內(nèi)。控制系統(tǒng)可識(shí)別潛在的偏離損失情況并且可實(shí)施操縱從而避免偏離損失。控制系統(tǒng)可執(zhí)行使用預(yù)定參數(shù)的初始測(cè)試以確定具體的操縱類(lèi)型是否能被實(shí)施以避免潛在的偏離損失。在確定具體的操縱類(lèi)型能夠避免偏離損失之后，控制系統(tǒng)可試圖尋找同樣能避免偏離損失的稍柔和的具體操縱類(lèi)型。這種控制系統(tǒng)能夠使得無(wú)人駕駛的空中運(yùn)載工具在國(guó)內(nèi)領(lǐng)空中飛行，而沒(méi)有關(guān)于偏離損失的違反飛行安全規(guī)定。

具體的實(shí)施例包括飛行器的飛行控制系統(tǒng)。飛行控制系統(tǒng)可包括處理器和與處理器通信的存儲(chǔ)器。存儲(chǔ)器可儲(chǔ)存由處理器執(zhí)行的指令，從而識(shí)別飛行器和第二飛行器之間的潛在偏離損失(LOS)。所述指令可被處理器進(jìn)一步執(zhí)行，以確定使用預(yù)定參數(shù)執(zhí)行第一速度操縱是否預(yù)測(cè)避免潛在LOS。所述指令可由處理器被進(jìn)一步執(zhí)行，從而當(dāng)?shù)谝凰俣炔倏v被預(yù)測(cè)以避免LOS時(shí)，確定第二速度操縱參數(shù)。潛在LOS通過(guò)推斷飛行器和第二飛行器的飛行矢量而被識(shí)別。預(yù)定參數(shù)包括最大減速度和最小保持持續(xù)時(shí)間中的一個(gè)。

在具體的實(shí)施例中，方法可包括在第一飛行器的機(jī)載上自動(dòng)識(shí)別第一飛行器和第二飛行器之間的潛在偏離損失(LOS)。方法還包括去頂速度操縱的參數(shù)以避免潛在的LOS。方法還包括根據(jù)這些參數(shù)執(zhí)行速度操縱。一撒謊能夠參數(shù)可包括加速度和保持時(shí)間中至少一個(gè)。當(dāng)預(yù)定速度操縱避免LOS時(shí)，速度操縱的參數(shù)可被確定。

在具體的實(shí)施例匯總，飛行器可包括感測(cè)和避免系統(tǒng)，該系統(tǒng)可使得飛行器響應(yīng)于飛行器和第二飛行器之間的潛在偏離孫淑(LOS)而執(zhí)行操縱。感測(cè)和避免系統(tǒng)可通過(guò)確定使用預(yù)定的參數(shù)執(zhí)行第一速度操縱是否避免潛在LOS而執(zhí)行操縱。當(dāng)執(zhí)行第一速度操縱將避免LOS時(shí)，感測(cè)和避免系統(tǒng)可確定用于第二速度操縱的參數(shù)，從而避免潛在的LOS。第二速度操縱可根據(jù)被確定的參數(shù)來(lái)執(zhí)行。

已經(jīng)被描述的特征、功能和優(yōu)點(diǎn)可獨(dú)立于各種實(shí)施例而實(shí)現(xiàn)或者可在其他實(shí)施例中組合，其更多細(xì)節(jié)參考隨后的說(shuō)明和附圖被公開(kāi)。

附圖說(shuō)明

圖1是包括避免操縱系統(tǒng)的飛行器的方塊圖；

圖2是在具體的實(shí)施例中示出側(cè)向操縱模型的控制變量的圖解；

圖3是側(cè)向避免操縱解的具體實(shí)施例的流程圖；

圖4是示出不存在側(cè)向操縱解的潛在情況的圖解；

圖5A是示出當(dāng)平行支路被包括在最近碰撞點(diǎn)(CPA)計(jì)算中時(shí)，示出隨分叉時(shí)間便哈的概念繪圖；

圖5B是示出當(dāng)平行支路未被包括在最近碰撞點(diǎn)(CPA)計(jì)算中時(shí)，示出隨分叉時(shí)間便哈的概念繪圖；

圖6是示出最小持續(xù)時(shí)間(即，沒(méi)有平行支路)的平行支路沒(méi)有導(dǎo)致LOS的潛在情況的圖解；

圖7是試位尋找方法的具體實(shí)施例的流程圖；

圖8是確定最近碰撞點(diǎn)的方法的具體實(shí)施例的流程圖；

圖9是示出在具體實(shí)施例中用來(lái)確定轉(zhuǎn)彎的分量的繪圖；

圖10是示出在具體實(shí)施例中用來(lái)確定轉(zhuǎn)彎的分量的繪圖；

圖11是在具體實(shí)施例中圖示說(shuō)明對(duì)應(yīng)于速度的變化的慣性線中的變化的圖解；

圖12是確定軌跡的方法的具體實(shí)施例的流程圖；