[發(fā)明專利]飛機著陸系統(tǒng)和方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710116365.4
• 申請日: 2017-03-01
• 公開（公告）號: CN107153422B
• 公開（公告）日: 2022-03-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: T·E·約卡姆
• 申請（專利權(quán)）人: 波音公司
• 主分類號: G05D1/06
• 分類號: G05D1/06;G01S13/91;G01S13/95
• 代理公司: 北京紀(jì)凱知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11245
• 代理人: 徐東升;王爽

本申請公開飛機著陸系統(tǒng)和方法。具體地，本申請公開一種用于控制飛機110的方法，該方法包括在飛機110上存儲數(shù)據(jù)。該數(shù)據(jù)包括設(shè)置在與跑道112鄰近的區(qū)域內(nèi)的雷達目標(biāo)114的相對位置。用飛機110上的雷達掃描該區(qū)域以獲得對應(yīng)于來自區(qū)域的雷達反射的相對位置的數(shù)據(jù)，該雷達反射包括來自雷達目標(biāo)114的反射。通過使用關(guān)聯(lián)技術(shù)，從對應(yīng)于來自區(qū)域的雷達反射的數(shù)據(jù)中區(qū)分出對應(yīng)于雷達目標(biāo)114的數(shù)據(jù)。然后使用存儲的數(shù)據(jù)和對應(yīng)于雷達目標(biāo)114的數(shù)據(jù)評定飛機110相對于跑道112的位置和姿態(tài)。通過使用獨立的導(dǎo)航系統(tǒng)同樣估計飛機110相對于跑道112的位置和姿態(tài)。然后評定的位置和姿態(tài)與估計的位置和姿態(tài)之間的差異被用于控制飛機110。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開總體涉及飛機無線電導(dǎo)航系統(tǒng)，并且具體涉及用于飛機的雷達增強的著陸系統(tǒng)。

背景技術(shù)

目前僅使用的飛機全天候準(zhǔn)確著陸系統(tǒng)是眾所周知的儀表著陸系統(tǒng)(ILS)，但是有可能地基增強系統(tǒng)(GBAS)著陸系統(tǒng)或“GLS”將在近幾年來臨。然而，這兩個系統(tǒng)對于安裝和維護是相當(dāng)昂貴的，并且在某些跑道方位上幾乎難以實施。

為了使ILS在惡劣天氣下對跑道進場，天氣取決于ILS系統(tǒng)實際上在該跑道上的“類別”(即，CAT I、CAT II、或CAT IIIa、IIIb或IIIc)應(yīng)該處于或超過某些規(guī)定的最低條件。如果天氣低于ILS的分類，那么飛行員應(yīng)該恢復(fù)到等待航線(holding pattern)，希望天氣將改善到ILS的CAT水平以允許著陸、或轉(zhuǎn)向到另一個機場著陸。在環(huán)境低于ILS分類水平的機場可以不進行著陸。

飛機進行著陸進場所使用的系統(tǒng)可以被分類為“自發(fā)的”(即，僅依賴于設(shè)置在飛機上的設(shè)備的系統(tǒng)，諸如慣性導(dǎo)航系統(tǒng)(INS))和“依賴其他的”(即，依賴于既設(shè)置在飛機上又設(shè)置在別處的設(shè)備的系統(tǒng)，例如，諸如ILS在跑道上，和/或其他方位(例如全球定位系統(tǒng)(GPS)的軌道衛(wèi)星)))。

通常，在工業(yè)中需要有助于進場(approach)跑道并且在跑道上著陸的系統(tǒng)和方法，其在僅使用飛機上的設(shè)備的情況下具有被認(rèn)為等效于合適的ILS“類別”的操作的準(zhǔn)確性和完整性。這將使能夠在幾乎任何方位提供全天候的著陸引導(dǎo)(即，沒有地形限制)，并且其對機場運營商具有最小的設(shè)備投資和維護成本。

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)本公開，系統(tǒng)和方法的一個或多個實施例被提供為：例如可以僅使用飛機上的設(shè)備供給提供全天候著陸引導(dǎo)所需要的準(zhǔn)確性和完整性，并且因此使能夠在任意方位進行全天候著陸引導(dǎo)(即，沒有地形限制)并且處于對機場運營商最低的費用。

在一個示例實施例中，用于控制飛機的方法包括在飛機上存儲數(shù)據(jù)。該存儲的數(shù)據(jù)包括被設(shè)置在與跑道鄰近的區(qū)域內(nèi)的多個雷達目標(biāo)(諸如無源雷達反射器)相對于彼此以及相對于跑道的各自位置、以及飛機相對于跑道的期望姿態(tài)。然后用設(shè)置在飛機上的雷達掃描該區(qū)域以獲得對應(yīng)于來自該區(qū)域的多個雷達反射相對于彼此以及相對于飛機的各自位置的數(shù)據(jù)，該多個雷達反射包括來自雷達目標(biāo)的反射。然后使用關(guān)聯(lián)算法從對應(yīng)于來自區(qū)域的雷達反射的雷達數(shù)據(jù)中區(qū)分出對應(yīng)于雷達目標(biāo)的雷達數(shù)據(jù)，然后使用存儲的數(shù)據(jù)和對應(yīng)于雷達目標(biāo)的數(shù)據(jù)來評定(assess)飛機相對于跑道的位置和姿態(tài)。然后使用獨立于雷達的導(dǎo)航系統(tǒng)(諸如INS)評定飛機相對于跑道的位置和姿態(tài)，并且然后分別計算評定的位置和估計(evaluate)的位置之間以及評定的姿態(tài)和估計的姿態(tài)之間的差異。然后用該差異校正評定的飛機的位置和姿態(tài)的誤差。