高度确定的系统和方法技术方案

技术编号:7089338 阅读:270 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术公开了高度确定的系统和方法。一种系统包括存储器设备和耦合到该存储器设备(511)的处理器(510)。该处理器被配置成在第一时间间隔从第一组件接收指示飞行器的高度的信号、从第二组件接收指示飞行器的第一航向的信号以及从第三组件接收指示飞行器的第一位置的信号。该处理器还被配置成在比第一时间间隔晚的第二时间间隔从第二和第三组件接收分别指示飞行器的第二航向和第二位置的信号。该处理器在所述第二时间间隔不接收来自所述第一组件的信号。该处理器还被配置成确定飞行器的估计高度和飞行器的几何高度。

【技术实现步骤摘要】

技术介绍
全世界的航空死亡事故的根本原因来自疏忽地驾驶完美工作的飞行器使之飞入地面或水中。该类型的事故被称为可控飞行撞地(Controlled Flight into Terrain, CFIT)。CFIT事故的常见原因是由于输入到增强型近地警告系统(enhanced ground proximity warning system, EGPWS)无线电测高计高度的丢失。来自无线电测高计(radio altimeter, RA)的高度信息是得出针对EGPWS的几何高度的关键输入之一。在共同拥有的美国专利No. 6216064中描述了计算几何高度的一种方法。几何高度使用改进的压力高度计算、GPS高度、无线电高度以及地形和跑道高程数据以减少或消除由极限温度、非标准高度条件和测高计错误设置潜在地引起的在校正气压高度方面的误差。最终的几何高度是通过将这三个算出的组成(component)高度与可选的校正气压高度组合来算出的。在最终的方案中,每个高度的加权基于对应的估计(垂直优值 (vertical figure of merit)) VF0M。混合算法给予具有更高估计精度的高度以最大的权重,这减少了较不准确的高度对最终算出高度的影响。也使用从GPS高度和GPS VFOM算出的窗口监视器检查每个组成高度的合理性。无效的、不可用的或者落入合理窗口外的高度不包括在最终的混合高度中。无线电高度校准高度是在进场(approach)期间使用从无线电高度(地面以上的高度)和存储在EGPWS地形数据库中的地形高程数据得出的高度对非标准高度的校准。当飞行器处于任何跑道的最小距离和高程内时,此校准在飞行的进场阶段期间实行。一旦确定了校正因子,就把该校正因子应用到非标准高度(或标准高度)直到飞行器着陆。如果RA故障或提供高度信息的任何其他仪器发生故障,几何高度的确定就受到严重损害。
技术实现思路
在一实施例中,一种系统包括存储器设备和耦合到该存储器设备的处理器。该处理器被配置成在第一时间间隔从第一组件接收指示飞行器的高度的信号、从第二组件接收指示飞行器的第一航向的信号以及从第三组件接收指示飞行器的第一位置的信号。该处理器还被配置成在比第一时间间隔晚的第二时间间隔从第二和第三组件接收分别指示飞行器的第二航向和第二位置的信号。该处理器在第二时间间隔不从第一组件接收信号。该处理器还被配置成确定飞行器的估计高度和飞行器的几何高度。附图说明下面将参照下列附图详细描述本专利技术的优选的和可替代的实施例。图1图示了根据本专利技术的实施例形成的示范性系统的元件; 图2-4图示了根据本专利技术的实施例的过程;图5概念性地图示了根据实施例的存储器设备的功能;以及图6-9图示了根据实施例的高度预测。具体实施例方式本专利技术的一个实施例针对如果RA故障或来自任何其他传感器的高度信息的丢失的情况下对飞行器高度的预测,所述高度信息被用作使用混合算法计算用于EGPWS的几何高度的输入并且继续将此信息提供给EGPWS直到在进场阶段期间达到VFR (目视飞行规则) 条件并且直到在飞行的爬升阶段期间达到RA的操作范围极限。本专利技术的一个实施例针对一种高度预测方案,其用于通过保持现有混合算法的完整性来估计和预测至EGPWS的TA&D功能的飞行器高度以计算用于EGPWS的几何高度。与常规方法不同,实施例产生并存储预测的高度信息。此高度数据是“体积测定的”或“三维的”,这是因为它是根据在飞行路径角上飞机前面的区域中预测的高度信息的系统计算构建的并且通过该系统计算不断地更新的。本专利技术的一个实施例在计算上“构建”飞机前面空间中长方体的等价物。该飞行器的现行位置存储在3D缓冲器中,使得此信息可以用来在两个体素范围(例如沿着飞行路径角分开)计算预测的位置。所预测的位置/高度信息连续地存储在3D缓冲器中。如果无线电测高计或输入到混合算法的任何其他传感器发生系统故障,则把该信息从此缓冲器提取出来并且被补充为到算出RA校准高度的输入或类似的对应的输入。存储在该缓冲器中的高度信息不仅被提取出来和提供给EGPWS,而且还可以用来基于具有高度精度的飞行路径角相对于缓冲器中的单元来计算后续的高度信息/飞行器位置。在关键的进场阶段期间,此信息继续被提供给EGPWS,直到达到针对VFR方案的决策高度或条件。本专利技术的一个实施例可以是EGPWS的又一种模式。例如此模式的激活可以基于RA 故障(或任何其他传感器故障)。EGPWS可以利用通常的RED指示器灯来指示此故障。可以存在作为“无线电测高计故障”(或任何其他对应的传感器故障)的警示报警的发声,使得飞行员保持在自动驾驶仪(auto-pilot)模式或者可以留在具有尽可能小的偏差的飞行计划航线上。这样将导致根据本文所讨论的3D缓冲器预测方案对RA信息的准确预测。然而, 如果根据存储的飞行计划飞行航线仍有偏差,则也可以使用来自惯性导航系统(inertial navigation system, INS)的航向信息。可以在由计算机和/或计算机可读介质执行的计算机可执行指令(比如程序模块)的总体背景中描述本专利技术的实施例,这样的指令或模块可以存储在所述计算机可读介质上。一般地,程序模块包含实行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等。本专利技术也可以在分布式计算环境中实践,在该分布式计算环境中任务由通过通信网络链接的远程处理设备来实行。在分布式计算环境中,程序模块可以位于本地和远程计算机存储介质中,该计算机存储介质包含存储器存储设备。根据一个或多个实施例,软件或计算机可读指令与计算机可读介质的组合导致机器或装置的创建。类似地,软件或计算机可执行指令被处理设备执行导致根据一实施例的本身可区别于该处理设备的机器或装置的创建。因此,应当理解,计算机可读介质通过在其上存储软件或计算机可执行指令来变换。同样地,在执行软件或计算机可执行指令的过程中变换处理设备。另外,应当理解,输入到处理设备的第一组数据在由处理设备对软件或计算机可执行指令的执行期间或者以其它方式与其相关联地被变换为作为这样的执行的结果的第二组数据。此第二数据组随后可以被存储、显示或以其它方式被传送。在每个上面示例中提到的这样的变换可以是计算机可读介质的各部分的物理改变的结果或者以其它方式涉及所述物理改变。在每个上面示例中提到的这样的变换也可以是,例如在处理设备执行软件或计算机可执行指令期间与该处理设备相关联的寄存器和/或计数器的状态的物理改变的结果或者以其它方式涉及该物理改变。图1图示了本专利技术可以在其中实现本专利技术的合适的操作环境的示例。该操作环境仅仅是合适的操作环境的一个示例并且并不意图暗示关于本专利技术的用途或功能范围的任何限制。该操作环境可以包含或者是三维缓冲处理系统的组件,比如由Honeywell 制造的RDR-4000天气雷达系统,其包含它的体积测定缓冲技术。其他可能合适的以供本专利技术使用的公知计算系统、环境和/或配置包含但不限于,个人计算机、服务器计算机、手持或膝上型设备、多处理器系统、基于微处理器的系统、可编程消费者电子设备、网络PC、小型计算机、大型计算机、包含上面系统或设备中任何系统或设备的分布式计算环境,等等。图1中所图示的操作环境典型地包含至少某形式的计算机可读介质。计算机可本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种方法,其包括:在第一时间间隔从第一组件接收指示飞行器的高度的信号;在所述第一时间间隔从第二组件接收指示所述飞行器的第一航向的信号;在所述第一时间间隔从第三组件接收指示所述飞行器的第一位置的信号;在比所述第一时间间隔晚的第二时间间隔从所述第二和第三组件接收分别指示所述飞行器的第二航向和第二位置的信号;其中在所述第二时间间隔不接收来自所述第一组件的信号;基于在所述第二时间间隔接收的信号确定所述飞行器的估计高度;以及基于所述估计高度确定所述飞行器的几何高度。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:RB克里什纳默蒂N库姆布尔
申请(专利权)人:霍尼韦尔国际公司
类型:发明
国别省市:US

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