[发明专利]飞机着陆系统和方法

说明书

本申请公开飞机着陆系统和方法。具体地，本申请公开一种用于控制飞机110的方法，该方法包括在飞机110上存储数据。该数据包括设置在与跑道112邻近的区域内的雷达目标114的相对位置。用飞机110上的雷达扫描该区域以获得对应于来自区域的雷达反射的相对位置的数据，该雷达反射包括来自雷达目标114的反射。通过使用关联技术，从对应于来自区域的雷达反射的数据中区分出对应于雷达目标114的数据。然后使用存储的数据和对应于雷达目标114的数据评定飞机110相对于跑道112的位置和姿态。通过使用独立的导航系统同样估计飞机110相对于跑道112的位置和姿态。然后评定的位置和姿态与估计的位置和姿态之间的差异被用于控制飞机110。

技术领域

本公开总体涉及飞机无线电导航系统，并且具体涉及用于飞机的雷达增强的着陆系统。

背景技术

目前仅使用的飞机全天候准确着陆系统是众所周知的仪表着陆系统(ILS)，但是有可能地基增强系统(GBAS)着陆系统或“GLS”将在近几年来临。然而，这两个系统对于安装和维护是相当昂贵的，并且在某些跑道方位上几乎难以实施。

为了使ILS在恶劣天气下对跑道进场，天气取决于ILS系统实际上在该跑道上的“类别”(即，CAT I、CAT II、或CAT IIIa、IIIb或IIIc)应该处于或超过某些规定的最低条件。如果天气低于ILS的分类，那么飞行员应该恢复到等待航线(holding pattern)，希望天气将改善到ILS的CAT水平以允许着陆、或转向到另一个机场着陆。在环境低于ILS分类水平的机场可以不进行着陆。

飞机进行着陆进场所使用的系统可以被分类为“自发的”(即，仅依赖于设置在飞机上的设备的系统，诸如惯性导航系统(INS))和“依赖其他的”(即，依赖于既设置在飞机上又设置在别处的设备的系统，例如，诸如ILS在跑道上，和/或其他方位(例如全球定位系统(GPS)的轨道卫星)))。

通常，在工业中需要有助于进场(approach)跑道并且在跑道上着陆的系统和方法，其在仅使用飞机上的设备的情况下具有被认为等效于合适的ILS“类别”的操作的准确性和完整性。这将使能够在几乎任何方位提供全天候的着陆引导(即，没有地形限制)，并且其对机场运营商具有最小的设备投资和维护成本。

发明内容

根据本公开，系统和方法的一个或多个实施例被提供为：例如可以仅使用飞机上的设备供给提供全天候着陆引导所需要的准确性和完整性，并且因此使能够在任意方位进行全天候着陆引导(即，没有地形限制)并且处于对机场运营商最低的费用。

在一个示例实施例中，用于控制飞机的方法包括在飞机上存储数据。该存储的数据包括被设置在与跑道邻近的区域内的多个雷达目标(诸如无源雷达反射器)相对于彼此以及相对于跑道的各自位置、以及飞机相对于跑道的期望姿态。然后用设置在飞机上的雷达扫描该区域以获得对应于来自该区域的多个雷达反射相对于彼此以及相对于飞机的各自位置的数据，该多个雷达反射包括来自雷达目标的反射。然后使用关联算法从对应于来自区域的雷达反射的雷达数据中区分出对应于雷达目标的雷达数据，然后使用存储的数据和对应于雷达目标的数据来评定(assess)飞机相对于跑道的位置和姿态。然后使用独立于雷达的导航系统(诸如INS)评定飞机相对于跑道的位置和姿态，并且然后分别计算评定的位置和估计(evaluate)的位置之间以及评定的姿态和估计的姿态之间的差异。然后用该差异校正评定的飞机的位置和姿态的误差。