[发明专利]用于自动辅助航空器着陆的方法

说明书

本发明涉及一种方法，该方法用于通过所述航空器机载的数据处理设备自动辅助航空器从返回点(A)到终点(D)着陆在跑道上，航空器在该终点处与跑道接触，该数据处理设备被配置为被连接到高度计和偏差计，该方法包括：辅助返回导航阶段，该阶段包括基于由所述偏差计传输的航空器相对于连接所述返回点(A)和偏差计的位置(E)的参考方向的方位角偏差的测量值来从返回点(A)朝向偏差计的位置(E)对航空器进行制导，确定在与返回点(A)和偏差计的位置(E)对齐的预定的采集点(B)处航空器的位置，以及基于由高度计提供的高度数据和与航空器相关的航向与速度数据沿着预定路径从采集点(B)到与跑道的轴线大致对齐的预定的待命点(C)对航空器进行制导；辅助着陆阶段，该阶段包括从待命点(C)到终点(D)进行制导。

技术领域

本发明涉及航空器制导领域。

本发明的主题更具体地为一种用于自动制导诸如为无人驾驶飞机的航空器从远离机场的位置直至该航空器在跑道上着陆的方法。

背景技术

现有的无人驾驶飞机制导系统使得能够沿着例如对应于观察任务的路径的预定轨迹来对无人机进行自动制导。为了得到这样的制导，要以固定的时间间隔确定航空器的位置并且与待沿循的轨迹进行比较。一般使用通过卫星的诸如GPS或伽利略系统的被称为GNSS系统(“全球导航卫星系统”)的绝对定位系统的接收机来确定该位置。

然而，可能会发生由于航空器的一个部件(例如GNSS接收器)故障或由于来自定位系统的信号不可用(例如如果该信号被干扰)而导致航空器的计算机无法确定航空器的当前位置。不知道航空器的位置，则机载计算机不能对航空器进行制导以使其沿循预定轨迹。尤其是航空器制导系统于是不能使航空器到达其计划的着陆点，诸如机场的跑道或临时机场的着陆地带。因此，航空器有在未知的位置坠毁并且丢失的风险。

因此，需要一种制导方法，该制导方法使得尽管卫星定位不可用但仍能够可靠、自动地制导航空器从遥远的返回点到达跑道并且使该航空器着陆在跑道上，同时使无人驾驶飞机操作员的工作负荷最小化，甚至不需要无人驾驶飞机操作员这部分的动作。

文献US4 454 510描述了一种用于自动辅助航空器从规定点到达终点并着陆在跑道上的方法，其中，确定了航空器的距离和高度。该方法被配置为与高度计和被配置为测量航空器相对于所确定的磁北方向的方位角偏差的偏差指示器相关联。该方法也包括辅助着陆阶段。因此，对于这种方法，有必要对航空器进行地理定位并通过之前的步骤确定航空器的高度，以确定磁北位置和跑道的位置，该方法复杂并且需要校准辅助系统。

文献US 2009/055038提出了一种使用跑道方向作为参考轴来测量方位角偏差的类似方法。这里，该方法也需要对航空器进行地理定位并确定该航空器的高度，以及需要对辅助系统的校准步骤。

最后，文献GB 2 302 318描述了一种用于制导无人驾驶飞机着陆的方法，该方法包括确定航空器在预定的标记点处的定位，并根据由图像分析系统计算出的高度数据和航空器航向数据来制导该航空器从规定点到达待命点。

发明内容

第一方面，本发明涉及一种用于自动辅助航空器从返回点到达终点着陆在跑道上的方法，航空器在该终点处与跑道发生接触，所述方法通过所述航空器上机载的数据处理设备来实施，并且该数据处理设备被配置为被连接到：

-高度计，该高度计被配置为测量航空器的高度；

-偏差指示器，该偏差指示器位于地面站处并且被配置为相对于参考点测量航空器相对于连接所述返回点和偏差指示器的位置的参考方向的方位角偏差；

所述方法的特征在于，该方法包括：

-辅助返回导航阶段，该阶段包括：

-基于由偏差指示器传输的航空器相对于所述参考方向的方位角偏差的测量值沿偏差指示器的位置的方向从返回点开始对航空器进行制导；