[发明专利]跑道状态确定装置和方法、相关驾驶辅助系统和航空器

说明书

技术领域

本发明涉及跑道状态的确定装置和方法、以及航空器降落和/或起飞辅助系统和方法，并且涉及配有这类装置和系统的航空器。

背景技术

在降落和起飞阶段时，更通常地在飞机滑行阶段时，了解跑道的表面状态是至关重要的。实际上，对飞机制动性能的预测取决于这种了解。因此可以：

－出于安全性考虑，最好地估测使飞机停下所需的距离，

－不会高估使飞机不动所需的该停下距离和因此不会过度地对跑道和飞机的使用操作造成损失。

不过，飞机在所谓被污染的跑道上的制动性能非常难以预测，这是由于以可靠和精确的方式了解跑道状态对飞机减速的作用的困难度，特别是在厚积污染物的情形下就移动和抛射阻力和附着性方面。污染物可以是会沉积在“原始”跑道上的各种元素，例如在前面降落时沉积的胶、油污、在跑道上形成或多或少均匀的一层的雨水、雪、冰等。

对于改进例如在文献FR-2897593中所描述的起落系统，对跑道状态的这类作用的认识会显得是有用的。

对于使飞机起飞安全而言，这种认识同样可显得是重要的，飞机应估测例如不再允许在余下的跑道部分上完全安全地紧急制动的单程（nonretour）跑道点。

用于估测跑道状态的第一种解决方案已实施，但对跑道附着性的测量在现今仍是很困难的、低效的、不可靠的和难以从所采用的测量部件的情况转换到在相同跑道上滑行的飞机的情况。

特别地，完善的和可靠的解决方案应估测跑道状态：

－独立于所使用的测量部件；

－其可为任何其它飞机、特别是由其起落系统使用；

－定期进行更新；

－与跑道的一位置相关联；

－用于跑道的多个点或多个部分，使得覆盖整个跑道；

－不需要关闭跑道。

特别是知晓通过摩擦机器或“mu-meters（摩擦系数测试仪）”对例如拖车或特种车辆的附着性进行测量，其给出一些结果，这些结果并不一致，可能相互间不协调，由于不同的现象标准（échelle）如轮胎性能和负载，对于飞机并不具代表性。这些结果因此并不为其它飞机所利用，而是仅仅由机场内部使用，以获得对跑道损坏情况的指示。

此外，这类测量需要在数分钟期间关闭跑道，考虑到机场中总是较繁重的交通，这会是不利的。因此，通过“mu-meters”对跑道状态的估测通常并不会定时地得到更新。

实际上，还使用通过工作人员在跑道的多个点对跑道进行目测和手动检查，以便获得沿着跑道的污染物的类型和厚度。但这种方法仅仅提供极大地取决于已进行过这种检查的地点的指示。此外，这种方法要求在与机场当前交通量不相兼容的长时间（大约20分钟）期间关闭跑道。因此，对跑道状态的估测并不能通过目测检查定期地得到更新。

还已知实际上是飞机飞行员对飞机制动性能的感觉的“Pilot Reports（飞行员报告）”（PIREP）或“Reported Braking Actions（报告的刹车效应）”，其分为几个简单的评估等级：例如，好/好-中/中/中-差/差/零（实际上，按以下英文术语表示：“good”/“good-medium”/“medium”/“medium-poor”/“poor”/“nil”），基于此可手动地通告正临近着陆的飞机。在繁忙交通的机场中，例如每两分钟飞机接继而来，因此获得定期的估测。

然而这种解决方案是主观的，取决于飞机和考虑到轮制动之外的作用（飞行员并不能够识别其飞机的不同制动方式的确切部分：气动阻力、发动机推力或反推力、和轮制动）。

相反地，本发明涉及一种更可靠的、特别是客观性的和代表飞机性能的跑道状态估测解决方案。

在该领域中，已研发出地面延迟适用的分析解决方案，用以后验地估测运行中发生事件或事故时的跑道状态，或用于“实时地”验证试飞。

这些解决方案通常建立在降落时对飞机减速的测量的基础上。继而在地面执行延迟处理，以基于该测得的减速估测跑道的附着性，特别是去除其基于在飞机上或飞机外进行的其它测量的一些模型所产生的污染物和发动机的、气动的作用或分量。

所执行的这些处理考虑到所涉及的飞机类型，因为减速测量仅本身并不允许为另一飞机容易利用。

此外，这些处理时间较长、是手动的和与机场的密集运营不相兼容，其中，在下一趟飞机接着进行在跑道上的滑行阶段或以便着陆或以便起飞之前，要求在短暂期限内对跑道状态进行估测。