CN103085979A - 为特殊着陆区调整下沉率报警极限数据的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及为特殊着陆区调整下沉率报警极限数据的系统和方法。为旋翼式飞机(12)改进下沉率报警的系统和方法。在一个示例中，系统(10)包括产生高度值的无线电高度计(28)、与用户接口设备和无线电高度计进行信号通信的处理器(20)。该处理器接收飞机的高度值、位置值和着陆区(LZ)信息。处理器基于接收的位置值和LZ信息来确定飞机是否处于要着陆在高于周围地形凸起的LZ的进场中。处理器接收飞机的下沉率信息，且如果下沉率信息大于根据LZ信息而调整的下沉率值，则基于接收的下沉率信息和飞机高度值来生成下沉率报警。输出设备(22，24，34)输出生成的下沉率报警。LZ信息包括高度值。

Description

为特殊着陆区调整下沉率报警极限数据的系统和方法
背景技术
在其中接近凸起的着陆区(LZ)的直升机在没有接收到下沉率太大的任何报警的情况下下降到LZ高度以下的事故已经发生了几起。因为直升机起落甲板(helideck)是凸起的(经常高于地面或海洋几百英尺)，现有的下沉率报警功能不提供及时的报警。在当前的直升机地面迫近报警系统(GPWS)中，下沉率报警极限数据(envelope)仅使用无线电高度信息来确定。飞机的无线电高度继续读取大值(例如，300英尺)，直到直升机抵达直升机起落甲板上。在那个时刻，无线电高度跳至例如20英尺。经常，直升机在那个时刻正朝直升机起落甲板下降，并且如果下沉率大于最优值，则可能没有充裕的时间给飞行员作出反应。
发明内容
本发明为旋翼式飞机提供了用于改进下沉率报警的系统和方法。在一个示例中，该系统包括产生高度值的无线电高度计、与用户接口设备和无线电高度计进行信号通信的处理器。该处理器接收飞机的高度值、位置值和着陆区(LZ)信息。该处理器基于接收的位置值和LZ信息来确定飞机是否处于要着陆在高于周围地形凸起的LZ的进场中。该处理器接收飞机的下沉率信息并且如果下沉率信息大于根据LZ信息调整的下沉率值，则基于接收的下沉率信息和飞机高度值来生成下沉率报警。输出设备输出生成的下沉率报警。LZ信息包括高度值。
在本发明的一方面中，该飞机是旋翼式飞机，且LZ是直升机机场。
附图说明
下面参考以下附图来详细描述本发明的优选和备选实施例：
图1是根据本发明的实施例形成的示例性系统的框图；
图2是由图1所示的系统执行的示例性过程的流程图；
图3是直升机处于着陆在石油钻塔上的直升机机场的进场中的透视图；和
图4示意了根据本发明的实施例修改的下沉率报警极限数据的图表。
具体实施方式
如图1所示，旋翼式飞机12包括用于使用改进的阈值高度来提供“下沉率”报警的报警系统10。该系统10包括地面迫近报警系统(GPWS)处理器20、音频输出22、报警灯24、气压高度计26、无线电高度计28、一个或多个各种其它传感器30、用户接口32、显示设备34和存储器36。
存储器36存储与多个特殊着陆区(LZ)相关联的信息和地形/障碍信息(例如，高度)。特殊LZ包括高于周围地形或障碍凸起的直升机机场。示例直升机机场位于石油钻塔、建筑物顶部、船舰、山顶或类似位置上。
当确定飞机12正进场着陆在特殊LZ之一时，处理器20基于存储器36中存储的LZ高度信息、从无线电高度计28接收的高度信息和基于来自气压高度计26和/或其它传感器30(诸如全球定位系统(GPS)或惯性导航系统(INS))的信息的下沉率，确定飞机12的下沉率是否在阈值之上。
图2示出了由图1所示的报警系统10执行的示例性方法60。首先在决策块62，处理器20确定旋翼式飞机12是否处于到特殊LZ的着陆情况中。处理器20基于各种信息作出这个决定，诸如从其它传感器30接收的位置信息、存储在存储器36中的特殊LZ信息、飞机配置信息(例如下沉率、速度)、飞行计划/路径信息和/或可能指示飞行终止开始的信息。在另一个实施例中，飞行员手动指示到特殊LZ的着陆进场。
接着在块64，如果处理器20确定飞机正在特殊LZ进场着陆，则处理器20从存储器36检索所识别特殊LZ的高度信息。然后在块66，处理器20基于检索的高度信息来修改下沉率极限数据。在块68、70，在处理器20从气压高度计26或其它传感器30接收飞机12的高度信息和下沉率信息。然后在决策块74，处理器20基于高度信息、下沉率信息和修改的下沉率极限数据来确定下沉率条件是否存在。如果确定下沉率条件不存在，则在决策块76，处理器20确定到当前特殊LZ的着陆情况是否仍然存在。如果处理器20确定飞机12仍然处于到特殊LZ的进场中，则过程60返回到块68。如果处理器20不确定飞机12仍然处于到特殊LZ的进场中，则过程60返回到块62。如果在决策块74，处理器20确定下沉率条件被确定存在，则在块78，生成下沉率报警并将其输出至一个或多个输出设备(例如，显示器34、音频输出22、报警灯)。
图3示意了包括位于高于海平面之上某一高度的直升机机场122(特殊LZ)的石油钻塔平台124。直升机120正以水面之上的高度128(或无线电高度)接近直升机机场122(或位于凸起结构上的其它平台)。在现有的系统中，在直升机120直接位于直升机机场122上之前，不会生成下沉率报警，除非直升机120位于直升机机场122下面到下沉率极限数据变得有效的点。
图4示意了当飞机正在特殊LZ进场着陆时修改的示例性下沉率极限数据140。在这个示例中，飞机12正进场的LZ是在周围地形之上300英尺/100米。当处理器20接收LZ高度信息时，处理器20将下沉率极限数据140的上边界144调整等于接收的LZ高度信息或与接收的LZ高度信息成比例的量142。因此，当在向普通LZ的进场中的飞机的下沉率将不会导致在400英尺的高度以1200英尺每分钟(fpm)的下沉率的下沉率报警条件时，在这种情况下将会导致。
虽然如上所述，已经说明和描述了本发明的优选实施例，但是可以在不偏离本发明的精神和范围的情况下作出许多变化。例如，本发明可以与垂直起落(VTOL)或垂直短距起落(VSTOL)一起使用。

Claims (10)

1.一种在飞机上执行的方法，该方法包括：
在所述飞机(12)上的处理器(20)处，
接收飞机的高度值和位置值；
接收着陆区(LZ)信息；
基于所述接收的位置值和着陆区信息，确定所述飞机是否处于要着陆在高于周围地形凸起的LZ的进场中；
接收所述飞机的下沉率信息；和
如果所述下沉率信息大于根据所述着陆区信息和飞机高度值而调整的下沉率值，则生成下沉率报警；并且
在输出设备(22，24，34)处，
输出所述生成的下沉率报警。
2.如权利要求1所述的方法，其中所述LZ信息包括高度值。
3.如权利要求1所述的方法，其中输出包括输出可听或可视化消息中的至少一种。
4.如权利要求1所述的方法，其中所述飞机是旋翼式飞机。
5.如权利要求1所述的方法，其中所述着陆区包括直升机机场。
6.一种位于飞机上的系统，该系统包括：
被配置成产生高度值的无线电高度计(28)；
与所述无线电高度计进行信号通信的处理器(20)，所述处理器包括：
被配置成接收所述飞机的高度值和位置值的组件；
被配置成接收着陆区(LZ)信息的组件；
被配置成基于所述接收的位置值和LZ信息来确定所述飞机是否处于要着陆在高于周围地形凸起的LZ的进场中的组件；
被配置成接收所述飞机的下沉率信息的组件；和
被配置成如果所述下沉率信息大于根据所述LZ信息而调整的下沉率值则基于所述接收的下沉率信息和所述飞机高度值来生成下沉率报警的组件；以及
输出设备(22，24，34)，其与所述处理器进行信号通信，所述输出设备被配置成输出所述生成的下沉率报警。
7.如权利要求6所述的系统，其中所述输出设备是音频设备或视频设备。
8.如权利要求6所述的系统，其中所述LZ信息包括高度值。
9.如权利要求6所述的系统，其中所述飞机是旋翼式飞机。
10.如权利要求6所述的系统，其中所述LZ包括直升机机场。
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