[發明專利]用于防止高度變化操作期間飛機的機載防碰撞系統發出警報的方法和系統

有效

• 申請號: 201180072638.0
• 申請日: 2011-07-28
• 公開（公告）號: CN103703498A
• 公開（公告）日: 2014-04-02
• 發明（設計）人: P.博塔爾蓋;X.達爾桑托;O.薩潘;V.邦帕爾
• 申請（專利權）人: 空中客車運營簡化股份公司
• 主分類號: G08G5/04
• 分類號: G08G5/04
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 金飛;嚴志軍

技術領域

本發明涉及用于防止飛機的機載防碰撞系統在高度變化操作期間發出警報的方法和裝置，以及設有此類裝置的飛機。

背景技術

如已知的，大多數飛機設有防碰撞系統(通常稱為TCAS，即交通碰撞避免系統Traffic?Collision?Avoidance?Systems)，其允許確保空中交通的安全性，防止飛行碰撞的風險。

因此，當兩架飛機彼此交會時，它們的防碰撞系統計算碰撞時間的估計值，并發出提醒每架飛機的機組成員可能的未來碰撞的警報：此類警報通常稱為第一類型的“交通通知”或“TA警報”。如果適合的話，所述防碰撞系統還為引起機組成員的注意而進一步發出在豎直面中的避免操作指令，以便擺脫碰撞可能性情形：此類避免操作指令通常稱為第二類型的“解除通知”或“RA警報”。第一類型TA和第二類型RA的警報通過語音信息并通過顯示在飛機駕駛艙中的信息而被具體化。

在實踐中，飛機的機載防碰撞系統計算水平面中的碰撞時間(隔開兩架飛機的水平距離與它們的相對水平速度之間的比值)和豎直面中的碰撞時間(兩架飛機的豎直高度與它們的相對豎直速度之間的比值)。所述由此計算的碰撞時間與對于TA警報和對于RA警報的警報閾值進行比較(所述警報閾值為最高的飛機的高度的函數)，并且當計算的碰撞時間低于對應的警報閾值時觸發警報。

此外，如已知的，一架飛機常應該截獲(爬升或下降)接近分配給另一架飛機的另一高度水平的穩定高度水平(稱為高度設定水平)，并且根據空中交通規則，兩個接近的穩定高度水平僅隔開300?m(1000英尺)。

因此，由于穩定高度水平之間的如此低的高度差，現代飛機的高豎直速度以及大量的空中交通，防碰撞系統發出大量的TA和RA警報，而豎直移動以改變高度的飛機正確地操作而沒有與另一架飛機的任何碰撞風險。當高度變化操作是正確的時，此類警報對于飛行員造成大量的壓力，并且被飛行員認為操作上是無用的，并且在大多數情況下，考慮此類警報導致空中交通被干擾。

此外，高度截獲操作期間第二類型的RA警報是非常大量的，并且被認為當前占歐洲空域中此類警報總數的50%以上，這樣的百分比在未來由于空中交通的發展還會上升。

因此，為了克服此類缺陷，在2009年9月18日由申請人提交的美國專利申請US?12/562808中描述了用于限制由飛機機載的防碰撞系統發出的警報數量的裝置。更具體的，此類裝置能夠通過控制飛機的豎直速度而適應高度變化操作，從而將由飛機的機載TCAS防碰撞系統計算的豎直面中的碰撞時間維持在TA和/或RA警報的觸發閾值之上。

然而，在適應高度變化操作時實施的飛機的豎直速度的降低導致延長了該適應操作的執行時間，且因而增加了飛機在兩個高度水平之間耗費的時間。

此外，在一些情況下，這樣的豎直速度的降低也會加速或導致TA和/或RA警報的發出。因此，例如，當兩架飛機處在爬升階段時，在高度變化操作期間，以及在彼此交匯時，豎直速度的降低會使得兩架飛機彼此更加靠近，導致由機載的防碰撞系統發出警報。

發明內容

本發明旨在改善上述用于適應高度變化操作的裝置。

為此，根據本發明，用于在高度變化操作期間防止由飛機的機載防碰撞系統發出的至少一些警報的方法包括用于截獲基準高度的水平的階段，所述機載防碰撞系統能夠檢測位于所述飛機的空中環境中的至少一架侵入飛機，能夠計算所述飛機和所述侵入飛機之間的理論碰撞時間，并在此類理論碰撞時間分別低于第一閾值和第二閾值時發出第一類型的警報和第二類型的警報，所述方法能夠實施步驟，其中所述高度變化操作通過控制所述飛機的豎直速度而適應，以便防止發出至少其中一些所述警報，

其特征在于：

A/　在所述高度變化操作期間，首先檢測第一類型的警報的發出；

B/　所述第一警報閾值由發出所述第一類型的警報時所述飛機的高度以及所述高度設定水平確定；以及

C/　由所述第一確定的警報閾值以及發出所述第一類型的警報時所述飛機的豎直速度確立啟動高度閾值，以便：

　　　　·　當發出所述第一類型的警報時隔開所述飛機與所述高度設定水平的高度最大程度地等于所述確定的高度閾值時，能夠實施所述適應步驟以便防止發出新的警報；以及

　　　　·　當發出所述第一類型的警報時隔開所述飛機與所述高度設定水平的高度嚴格高于所述高度閾值時，其中適應高度變化操作的所述步驟被禁止。