[發明專利]用于防止飛機地面碰撞的預警方法及系統

有效

• 申請號: 201910966383.0
• 申請日: 2019-10-12
• 公開（公告）號: CN110838247B
• 公開（公告）日: 2022-02-22
• 發明（設計）人: 袁文鐸;方習高;李林劍;夏大旺;許海峰;宣東
• 申請（專利權）人: 中國商用飛機有限責任公司;中國商用飛機有限責任公司上海飛機設計研究院
• 主分類號: G08G5/04
• 分類號: G08G5/04;G08G5/02;G08G5/06
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 易詠梅;李立行

本發明公開了一種用于防止飛機地面碰撞的預警方法及系統，該預警方法包括：采集飛機的起落架前輪的轉向角度以及飛機的地速；采集飛機周圍的障礙物信息，其中障礙物信息包括距離信息、方向信息和圖像信息；基于飛機構型數據、轉向角度及地速，并結合預設的碰撞風險反應時間，計算飛機的安全邊界；基于障礙物信息生成飛機環境圖像；通過在飛機環境圖像的基礎上添加用于表征安全邊界的虛擬圖像，形成預警圖像，并向駕駛員顯示預警圖像。根據本發明的用于防止飛機地面碰撞的預警方法及系統，能夠自動感知或監測地面的周圍環境，并結合飛機自身構型數據，自動實時向飛行員發出必要的預警提示，從而能夠避免飛機地面碰撞的風險。

技術領域

本發明涉及飛機的機載設備，尤其涉及用于防止飛機地面碰撞的預警方法及預警系統。

背景技術

目前，飛機在起飛前或降落后的地面滑行階段，主要依靠飛行員目視或塔臺指揮，以防止飛機發生地面碰撞的事故。這種方式過于依賴相關人員的經驗及判斷，安全性、可靠性不夠高，尤其是在機場地面有非常規情況發生時，飛行員可能無法憑經驗做出最佳的判斷和決策。

因此，亟需提供一種可自動感知或監測地面的周圍環境，及時自動向飛行員發出必要的預警提示，有效輔助飛行員更安全、可靠地在地面滑行階段操控飛機以防范飛機地面碰撞的預警方法及系統。

發明內容

本發明要解決的技術問題是為了克服現有的飛機在起飛前或降落后的地面滑行階段僅依賴飛行員目視或塔臺指揮進行操控，安全性、可靠性不夠高，有發生地面碰撞的風險的缺陷，提出一種用于防止飛機地面碰撞的預警方法及系統。

本發明是通過下述技術方案來解決上述技術問題的：

本發明提供了用于防止飛機地面碰撞的預警方法，其特點在于，所述預警方法包括以下步驟：

采集飛機的起落架前輪的轉向角度以及飛機的地速；

采集飛機周圍的障礙物信息，其中所述障礙物信息包括距離信息、方向信息和圖像信息；

基于飛機構型數據、所述轉向角度及所述地速，并結合預設的碰撞風險反應時間，計算飛機的安全邊界；

基于所述障礙物信息生成飛機環境圖像；

通過在所述飛機環境圖像的基礎上添加用于表征所述安全邊界的虛擬圖像，形成預警圖像，并向駕駛員顯示所述預警圖像。

根據本發明的一種實施方式，利用布置于飛機上的多個位置并具有多個朝向的傳感設備采集所述障礙物信息。

根據本發明的一種實施方式，所述飛機構型數據包括飛機的前輪、機頭、翼尖和平尾的最小轉彎半徑中的部分或全部。

根據本發明的一種實施方式，所述預警方法還包括：采集起落架前輪的輪速，并在采集地速失敗的情況下在所述安全邊界的計算過程中用所述輪速代替所述地速。

根據本發明的一種實施方式，計算飛機的安全邊界的步驟包括：

基于所述飛機構型數據、所述轉向角度及所述地速，并結合預設的碰撞風險反應時間，在所述轉向角度在所述碰撞風險反應時間內不變的條件下，計算飛機的第一安全邊界；

基于所述飛機構型數據、所述轉向角度及所述地速，并結合預設的碰撞風險反應時間，在所述轉向角度在所述碰撞風險反應時間內以預設的合理變化率變化的條件下，計算飛機的第二安全邊界。

根據本發明的一種實施方式，所述預警方法中預設有對應于多個風險等級的多個碰撞風險反應時間，據此計算得出所述多個風險等級分別對應的多個安全邊界；以及

在所述預警圖像中，對對應于多個風險等級的各個安全邊界和/或處于各個安全邊界以內的障礙物分別添加各自不同的標示。

根據本發明的一種實施方式，所述預警方法還包括：