[发明专利]用于提供跑道入口感知和警报的系统和方法

说明书

背景技术

在着陆操作期间，跑道入侵持续威胁着航空安全。跑道入侵是到跑道上的任何非授权侵入，而无论飞行器是否呈现潜在的冲突。设计机场指示牌和滑行道标志，以向飞行员提供感知以阻止这样的事件的发生；然而，由于较差的能见度、疲劳、位置感知的缺乏、误解的空中交通管制(ATC，air traffic control)许可(clearance)、或疏忽的驾驶舱的注意力分散，人为错误仍然会发生。在一些情况下，这已经导致了飞行器不适当的跑道进入。已经试图通过发展提供机场环境的二维和三维视角的机场移动地图(AMM)(通常被称为2DAMM和3D AMM)来增加在机场处的飞行员的位置感知。

画在机场表面上的保持位置标志指示了飞机需要停止的位置。保持位置标志用在三个实例中：1)滑行道，2)跑道，和3)跑道进场区域。当用在滑行道上时，如果在管制的机场处飞机不具有行进到跑道上的许可，或者在非管制的机场处距离交通没有足够的间隔，那么标志识别用于飞机停止的位置。保持线也可以用在滑行道上，以通过滑行道交叉点和仪表着陆系统/微波着陆系统(ILS/MLS)临界区域来控制交通。在跑道上，标记用于着陆和简短保持操作(LAHSO，land and hold-short operations)。保持位置标志还用在滑行道位于跑道的进场区域或离开区域的机场处。

通过提供不存在于真实世界中的附加信息和提示，描绘在2D AMM和3DAMM中的虚拟机场环境提供了增加飞行员的位置感知的机会。虚拟保持门是一个这样的例子。虚拟保持门复制在3D AMM环境中在机场跑道或滑行道表面上(见图1)可见的保持线。在现存的设计中，虚拟保持门的复制被旋转90度到机场表面的平面，以便作为阻挡飞机的路径的障碍物而出现。通过飞行器邻近相关联的简短保持线和飞行器的航向(相对于相关联的简简短保持线的位置)，来确定现存动画的激活。当飞行器接近简短保持线时，虚拟保持门渐显(fade in)。当在穿越简短保持线之前飞行器减速到零着陆速度时，虚拟保持门渐隐(fade out)。

发明内容

本发明提供了改进的关于飞行器接近跑道或滑行道的感知。位于飞行器上的示例性系统包括存储机场信息(即，跑道和滑行道信息)的存储装置、处理装置和输出装置。处理装置基于手动跑道选择、自动跑道选择、接收自一个或多个传感器的飞行器信息或接收到的许可信息中的一个来确定飞行员意图；接收飞行器位置或运动信息中的至少一个；基于接收到的信息、所存储的机场信息和所确定的飞行员意图，来确定是否存在无接近状况；并且如果存在无接近状况，那么生成简短保持门静止图像或动画中的至少一个。输出装置输出所生成的简短保持门静止图像或动画中的至少一个。

附图说明

本发明的优选的和可替换的实施例在下文中参考下列附图详细描述：

图1是根据本发明实施例形成的虚拟简短保持门的屏幕截图。

图2是根据本发明实施例形成的示例性系统的框图。

图3示出了由图2中示出的系统执行的示例性过程的流程图。

图4是针对跑道穿越情况的示例性简短保持门的屏幕截图。

具体实施方式

如图2中所示，在一个实施例中，飞行器20包括用于提供针对跑道/滑行道的改进的简短保持信息的系统22。系统22包括处理器30、用户界面(UI)装置32、存储器34(机场数据库)、大气数据系统(ADS)36、飞行管理系统(FMS)40、定位系统(例如，GPS、INS)42、其他飞行器传感器或源(例如，轮上重量(WOW，weight-on-wheel)开关或经由通信装置访问的远程源)44、和输出装置(例如，显示装置46、(多个)扬声器48、触觉装置)。处理器30从各种源(UI装置32、存储器34、ADS36、FMS40(起飞和着陆(TOLD)数据)、定位系统42、和/或其他传感器或源44)接收数据，然后确定针对在所选择的跑道上滑行或起飞或着陆飞行器行进是否安全。如果处理器30确定行进不安全，那么经由(多个)输出装置向飞行人员输出警报。呈现在显示器46上的二维或三维(2D或3D)机场移动地图(AMM)中的保持门的状态基于空中交通管制(ATC)许可数据和来自其他飞行器系统(例如，36、40、42)的数据，以提高飞行员关于跑道入口状态的感知并且增加着陆操作的安全性。