[发明专利]用于计算使飞行器着陆的轨迹的方法和系统

说明书

为了将飞行中的飞行器带到跑道上，自动轨迹生成系统会获得一个规程，称为STARI规程，该规程提供飞行器可飞行的最终轨迹以降落在跑道上，这样，从最终轨迹的入口点或从其上方的任何点，预定义形状的保持环形模式是可飞行的，以便在必要时消散能量。自动轨迹生成系统然后基于适配于飞行器的运行状态的性能来计算侧向轨迹，从而避让在飞行器的当前位置和所述入口点或其上方的点之间的任何地形起伏、气象障碍和军事区。因此，通过将计算得到的侧向轨迹与STARI规程的最终轨迹链接起来，获得了整体轨迹，必要时包括保持环形模式的迭代。

技术领域

本发明涉及一种用于自动和实时计算飞行器从当前飞行的地理位置和海拔高度开始在地理参考跑道上着陆所遵循的轨迹的系统。

背景技术

当飞行器在飞行中时，可能期望提供自动辅助以便自动确定可以将飞行器带到跑道的轨迹。例如，如果飞行器只有一名飞行员，这种辅助将特别有用，并且当该飞行员不能自己确定这条轨迹时，这种辅助尤其有利。在确定可飞行的轨迹时，必须考虑许多障碍：地形起伏、气象障碍、军事禁飞区、飞行器的运行状态(机舱降压、发动机停机等)。可飞行轨迹是在所有点上相对于任何已识别障碍物(地貌等)具有最小(或预定)距离余量，并且在给定其健康状态(潜在降压、发动机失效等)的情况下，飞行器能够遵循的轨迹。

在现有技术中，自动且实时地确定这样的轨迹需要大量的计算资源，并且尤其是大量的计算时间。于是，减轻现有技术的这些缺点是合需的。

特别合需的是提供一种解决方案，该解决方案能够确定要遵循的安全轨迹，以便使当前飞行的飞行器从其当前地理位置和海拔高度着陆在地理参考跑道上。更特别合需的是提供一种能够在减少的时间内确定该轨迹的解决方案。还合需的是提供一种能够告知飞行员这样的轨迹是否存在的解决方案。还合需的是提供一种解决方案，该解决方案能够告知飞行员在地理参考跑道的列表中存在这样的轨迹的跑道。

发明内容

本发明的一个目的是提出一种轨迹生成方法，用于生成将飞行中的飞行器从当前位置带到地理参考跑道的轨迹，该方法由飞行器的机载电子电路系统形式的自动轨迹生成系统实施，该方法包括以下连贯步骤：获得规程，称为STARI规程，该规程适用于所述地理参考跑道并提供用于进近所述跑道的最终轨迹，无论飞行器性能如何，该轨迹都可由飞行器都飞行以着陆，并且这样，从最终轨迹的入口点或其上方的任何点，预定形状的保持环形模式是可飞行的，以便在必要时消散能量；根据适配于飞行器的运行状态的性能，计算飞行器当前位置与所述进入点或其上方点之间的侧向(lateral)轨迹，从而避开任何地形起伏、气象障碍和军事禁飞区；通过将计算得到的侧向轨迹与STARI规程提供的最终轨迹链接起来，在必要时包括保持环形模式的一个或多个迭代，提供整体轨迹以使飞行器在所述跑道上着陆。因此，通过首先获得STARI规程并且随后通过计算侧向轨迹来执行轨迹确定大大减少了计算轨迹的复杂性，且因此也减少了确定安全、可飞行的轨迹所需的计算时间。

根据一个特定实施例，为了获得STARI规程，所述方法包括下述步骤：当为所述跑道预先定义了STARI规程并已经存储在数据库中时，从数据库中读取STARI规程；且当数据库没有存储该跑道的任何STARI规程时，实时建立STARI规程。STARI规程被如下实时建立：构建最终的进近轨迹；并寻找合适的STARI规程的入口点。STARI规程的所找到的入口点符合以下条件：存在到所构建的最终进近轨迹的入口点的可飞行的轨迹；保持环形模式可由飞行器从STARI规程的所述入口点安全飞行以消散能量。

根据一个特定实施例，为了寻找STARI规程的合适的入口点，所述方法包括下述步骤：根据有关跑道周围地形海拔的信息，通过将STARI规程的入口点放置在最终进近轨迹的入口点并将保持环形模式与所述最终进近轨迹对准来评估实施保持环形模式是否安全；当根据跑道周围地形海拔的信息可以安全地实施保持环形模式时，认为STARI规程的入口点是适当的；并且当根据跑道周围地形海拔的信息不能安全地实施保持环形模式时，通过应用下降斜率从最终进近轨迹的入口点执行对STARI规程的入口点的向后搜索。