CN103150931A - 用于需要保证导航和引导性能的空中操作的自动监测方法 - Google Patents
用于需要保证导航和引导性能的空中操作的自动监测方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103150931A CN103150931A CN2012105215087A CN201210521508A CN103150931A CN 103150931 A CN103150931 A CN 103150931A CN 2012105215087 A CN2012105215087 A CN 2012105215087A CN 201210521508 A CN201210521508 A CN 201210521508A CN 103150931 A CN103150931 A CN 103150931A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- flight
- flight management
- management system
- aircraft
- data
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 title claims abstract description 49
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 31
- 238000007726 management method Methods 0.000 claims description 128
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 5
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 4
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 description 10
- RZVHIXYEVGDQDX-UHFFFAOYSA-N 9,10-anthraquinone Chemical compound C1=CC=C2C(=O)C3=CC=CC=C3C(=O)C2=C1 RZVHIXYEVGDQDX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 3
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 2
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 238000013475 authorization Methods 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 230000009849 deactivation Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 230000000116 mitigating effect Effects 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
- B64C19/00—Aircraft control not otherwise provided for
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B9/00—Safety arrangements
- G05B9/02—Safety arrangements electric
- G05B9/03—Safety arrangements electric with multiple-channel loop, i.e. redundant control systems
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D1/00—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
- G05D1/0055—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots with safety arrangements
- G05D1/0077—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots with safety arrangements using redundant signals or controls
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Traffic Control Systems (AREA)
- Navigation (AREA)
- Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)
Abstract
一种需要保证导航和引导性能的空中操作的自动监测方法。一种飞行器飞行管理组件(1),包括监测部件(15),所述部件(15)对分别从三个飞行管理系统(2,3,4)接收到的偏移和引导指令进行互相比较,以便能够从中得出不一致性。
Description
技术领域
本发明涉及一种实施需要保证导航和引导性能的空中操作的飞行器的,特别是运输机的飞行管理组件的自动监测方法。
背景技术
尽管是非专用的,本发明更特别地用于RNP AR(英文为“RequiredNavigation Performance with Authorization Required”(要求特别授权的所需导航性能))类型的要求特别授权的所需导航性能运行项目。这些RNPAR操作以RNAV型(英文“aRea NAVIgation”(地面导航))地面导航和RNP(英文“Required Navigation Performance”(所需导航性能操))所需导航性能操作为基础。它们具有需要的特别授权以便飞行器进行操作和飞行的特征。
RNAV型地面导航可以使飞行器从航点(英文“waypoint”(航点))到航点飞行,而不再是从地面站点到地面站点(NAVAID型无线电导航方式)。
已知的是:RNP的概念对应于地面导航,对地面导航(在飞行器上)加入监测和报警部件,这些部件可以保证飞行器留在参考飞行轨迹周围的叫做RNP的航空跑道中,并且该部件可以授权考虑弯曲的飞行轨迹。该航空跑道之外潜在存在有地形起伏或其它飞行器。RNP操作要求的性能由RNP值确定,该RNP值代表参考路径周围的航空跑道的半个宽度(用海里NM表示),飞行器操作过程中95%的时间应在该航空跑道内。还确定了(参考路径周围的)半宽度为RNP值二倍的第二航空跑道。飞行器离开该第二航空跑道的概率应小于每飞行小时10-7。
RNPAR操作的概念更有强制性。实际上,RNPAR方法的特征在于:
–RNP的值:
●应约小于或等于0.3NM,并且可以降低到0.1NM;并且
●开始时或复飞时严格低于1NM,并且也可降到0.1NM;
-可以是曲线的最终靠近段;
-障碍物(山、交通堵塞等),其可以相对参考路径位于RNP值二倍处,而对于通常的RNP操作,设有相对于障碍物的补充边缘。
飞行当局对每次任何类型的操作限定了10-7的TLS(英文“Target Levelof Safety”(目标安全级别))的安全级别。在RNP AR的操作情况下,由于RNP值可以降到0.1NM,并且障碍物可以位于距离参考飞行轨迹RNP值的二倍,该目标可以解释为在每次过程中飞行器离开半个航空跑道宽度D=2.RNP的概率不能超过10-7。
如果不设置尤其是用于检测和管理可能出现的故障的缓和操作部件,飞行器的机载设备(飞行管理系统、惯性系统、GPS数据更新部件和自动驾驶引导部件)以及常用结构不能达到要求的安全级别。这就是为什么对此类操作要求特殊授权,以保证操作过程和飞行员的训练达到要求的安全级别。另外,由于乘务员应对某些故障负责,目前飞行器不能在故障过程中保证0.1NM的RNP值,这是因为乘务员不能保持在手动驾驶期间的性能的要求。
在现在的飞行器中,通过二个常用功能实现RNP AR操作的监测,即:
-第一功能,其监测位置计算的精度和完整性;
-第二功能,其可以使乘务员监测飞行器的引导。
如前面指出的,现在的飞行器不能在故障过程中保证0.1NM的RNP值,并且为了以RNP AR方法飞行,乘务员应经过专门训练。实际上,乘务员应能检测并足以处理可能危及操作过程中的故障。
未来飞行器的目标是具有以RPN值直到0.1NM的RNP AR方法飞行的能力,并且(在正常情况和故障情况下)在起飞、降落和复飞过程中并没有限制。为此,应不再将乘务员考虑为检测和处理故障的主要方式。
另外,飞行器一般设有飞行管理组件,该组件负责管理飞行计划、计算飞行轨迹和偏离/引导指令,并且该组件正常情况下与二个FMS型(英文“Flight Management System”(飞行管理系统))前部飞行管理系统运行(在飞行员一侧和副驾驶员一侧),所述前部飞行管理系统可以使乘务员管理其飞行。该飞行管理组件的通常结构与需要保证导航和引导性能的空中操作不相容。
要指出的是,该飞行管理组件在通常的结构中可以包括第三飞行管理系统。但是,该第三系统是只用于补偿二个前部操作系统中的一个完全丧失的备份系统。
发明内容
本发明的目标是克服上述缺点。本发明涉及一种通过实施需要保证导航和引导性能的空中操作的飞行器飞行管理组件的自动监测方法。本发明用于包括第一飞行管理系统和第二飞行管理系统的飞行管理组件,这二个系统是独立的,它们可以使飞行员管理飞行器的飞行计划,并产生偏移和引导指令,所述组件还包括第三飞行管理系统。
为此,根据本发明,所述飞行管理组件的所述自动监测方法的特征在于:
a)使分别由所述第一和第二飞行管理系统生成的飞行轨迹数据(根据考虑的实施例,为飞行计划的至少一部分,或者直接为飞行轨迹)互相比较,以检验它们的一致性;
b)所述第一和第二飞行管理系统将它们的飞行轨迹数据传递给所述第三飞行管理系统;
c)所述第三飞行管理系统接收飞行器的当前位置,计算飞行器的当前位置与取决于所述接收到数据的飞行轨迹之间的偏移,只有在它们相同时才考虑这些数据,并根据这些偏移计算对该飞行轨迹的随动引导指令;以及
d)设置监测部件,监测部件对从所述第一、第二、第三飞行管理系统接收到的偏移与引导指令之间进行比较,以便能够从中得出不一致性。当检测出源于故障的不一致性时,监测部件能够(在所述第一、第二和第三飞行管理系统中)识别该故障的责任系统,并且至少只要继续实施RNPAR操作,则不再考虑该系统。
因此,由于本发明,获得一种用于参与引导系的飞行管理组件的子功能的三重结构:飞行计划管理、飞行轨迹计算、和用于遵循飞行轨迹的偏移/引导指令计算。如下面描述的,该三重结构可以满足与需要保证上述导航和引导性能的空中操作有关的要求。
特别是:
-所述第三管理系统的形成为能够计算偏移和引导指令,并且可以管理飞行计划,并确定飞行轨迹。因此,三个飞行管理系统在飞行中都是可操作的,并且至少在飞行“RNP AR”操作时能够提供飞行器的引导和导航所需的所有数据;以及
-使下面将要描述的监测和比较部件位于三个飞行管理系统之间。因此,它们中的每一个独立地提供对飞行器引导系有用的所有信息。
在一优选实施例中,本发明用于只包括二个飞行管理系统的常用飞行管理组件,这二个系统可以使飞行员管理飞行器的飞行计划,第三管理系统是特别地没有与飞行员对话部件的备份系统。该优选实施例中,为了可以实施本发明,对所述第三系统改变,这特别通过为其加入可以实施上述第三步骤c)的部件而实现。
因此获得一种非对称三重结构,三个系统不相同。该非对称三重结构对任何简单故障具有耐受性,因此可以与需要保证导航和引导性能的空中操作驾驶相容。
所述第三飞行管理系统也可以是专门为实施本发明的补充系统。
本发明优选用于监测飞行器的侧向(水平面)引导,但是也可用于监测竖直(竖直平面)引导。
另外,在一优选实施例中,所述飞行轨迹数据与飞行器飞行计划的至少一部分相对应。在这种情况下,所述第三飞行管理系统从接收到的这部分飞行计划和来自集成的数据库的信息出发确定所述飞行轨迹。在这种情况下,应能实现以下操作:
-阅读导航数据库,并从中提取有用数据;
-将飞行计划排序;
-确定飞行器的可飞行的轨迹(段之间的过渡的计算);
-收集飞行器的当前位置;以及
-计算相对该飞行轨迹的引导指令和偏移(最好为侧向)。
在一简化实施例中,还可考虑使所述飞行轨迹数据直接与飞行器的飞行轨迹相对应,使第三飞行管理系统不需要实现上述前三个操作。
另外,有利地:
-在步骤b)中,飞行轨迹数据的至少一部分数据的传递由CRC(英文“Cyclic Redundancy Check”)周期冗余度检验保护;
-在步骤c)中,所述第三飞行管理系统检验接收到的数据与最好是没有以受保护方式传递的记录数据的一致性;
-通过所述第一和第二飞行管理系统中的至少一个实现第三飞行管理系统中飞行计划数据的更新。
另外,有利地,如果在步骤a)被比较的飞行轨迹数据不同(不一致),则监测部件检测所述第一和第二飞行管理系统产生的数据之间的不一致性。
在本发明的范围内,根据本发明的监测可以永久起作用。但是,该监测也可以处于不起作用的状态,并且在必要时被致动。在这种情况下,可以在步骤a)至d)实现致动操作:
-当满足例如与飞行器形态和飞行参数的当前值有关的特殊标准时自动致动;和/或
-借助人/机界面通过操作者手动致动。
根据本发明的自动监测特别适于RNP的环境,但是可以延伸到任何需要高度的整体性和对出现故障的耐受性和监测的飞行,以遵循飞行计划。
本发明还涉及一种实施需要保证导航和引导性能的空中操作并包括第一飞行管理系统和第二飞行管理系统的飞行器飞行管理组件,所述第一和第二飞行管理系统是独立的,并且管理飞行器的飞行计划,并产生偏移和引导指令,该组件还包括第三飞行管理系统。
根据本发明,所述飞行管理组件的特征在于:
-还包括用于对分别由所述第一和第二飞行管理系统产生的飞行轨迹数据之间进行比较的部件,这些飞行轨迹数据被所述第一和第二飞行管理系统传递给所述第三飞行管理系统;
-所述第三飞行管理系统至少包括用于接收飞行器当前位置的部件、计算该飞行器当前位置与取决于接收到的所述飞行轨迹数据的飞行轨迹之间偏移的部件,并且只有在它们相同时考虑这些数据,以及根据这些偏移计算对该飞行轨迹的随动引导指令的部件;
-所述飞行管理组件还包括监测部件,所述监测部件用于从所述第一、第二、第三飞行管理系统分别接收到的偏移和引导指令之间的比较,以便能够从中得出不一致性。
因此得到最好为非对称的三重结构。
在一优选实施例中,所述第三飞行管理系统还包括:
-用于阅读导航数据库并从中提取数据的部件;
-用于将飞行计划排序的部件;
-用于确定飞行器可飞行的轨迹的部件。
本发明还涉及一种带有上述飞行管理组件的飞行器,特别是运输机。
附图说明
唯一的附图可以了解如何实施本发明。该图是根据本发明的飞行管理组件的方框图。
具体实施方式
图中示意表示的根据本发明的组件1是飞行器(未出示)特别是运输机的飞行管理组件,它可以实施需要保证导航和引导性能的空中操作。
所述飞行管理组件1通常特别地负责飞行计划以及飞行轨迹和偏移和引导指令计算的管理,该组件包括单元10。该单元10包括:
-第一常用飞行管理系统2,该系统可以使飞行器的飞行员管理所述飞行器的飞行计划,并特别计算偏移和引导指令;
-第二常用飞行管理系统3,该系统可以使飞行器副驾驶员管理所述飞行器的飞行计划,并特别计算偏移和引导指令。这二个所谓的“前部”飞行管理系统2和3是FMS型(英文“Flight Management System”)。
在一优选实施例中,本发明用于常用飞行管理组件1,该组件另外在单元10中包括第三飞行管理系统4,该系统是不具有与乘务员对话装置的备份系统。因此乘务员不能接近该系统4,因此,乘务员不能与该系统互动。因此,该系统4不能通过乘务员的手动输入而进入飞行计划,它只用于在系统2,3之一完全丧失的情况下代替操作系统2,3之一。
所述飞行管理组件1通常还包括以下没有特别出示的部件:
-信息源组,它以常规方式特别提供飞行器的飞行计划,以及与飞行器的飞行和其环境有关的飞行参数的当前值;
-包括导航数据和与RNP方法有关的信息的至少一个数据库;
-人/机界面。
根据本发明,所述飞行管理组件1使得:
-单元10还包括部件5,所述部件5用于对分别由所述飞行管理系统2,3生成并分别通过连接部6、7接收到的飞行轨迹数据互相比较。例如,该装置5可以集成到所述飞行管理系统2,3之一中。所述飞行管理系统2,3分别通过连接部8、9将这些飞行轨迹数据传递给所述飞行管理系统4;
-所述飞行管理系统4至少包括:
●用于收集飞行器当前位置的部件11;以及
●用于计算该飞行器的当前位置与取决于所述接收到的飞行轨迹数据的飞行轨迹之间的偏移的部件12,如下面将描述的,只在它们相同时考虑这些数据,并根据这些偏移计算对该飞行轨迹的随动引导指令;
-所述飞行管理组件1还包括监测系统14,该系统包括监测部件15,所述监测部件15用于分别从所述飞行管理系统2,3,4接收到的偏移和引导指令之间的比较,以便能够从中得出不一致性。
当检测出源于故障的不一致时,监测部件15能够在所述飞行管理系统2,3和4中识别对故障负责的系统,并且至少只要RNP AR操作要继续实施就不再考虑该系统。
因此,根据本发明的所述飞行管理组件1具有三重结构,该结构用于该组件参与引导系的子功能:如下面将描述的,管理飞行计划、计算飞行轨迹并计算偏移/引导指令,以遵循轨迹。该三重结构可以满足与需要保证导航和引导性能的空中操作有关的要求。
特别是:
-所述飞行管理系统4形成为使得可以计算偏移和引导指令,并可以管理飞行计划,并决定飞行轨迹。因此,三个飞行管理系统2,3,4在飞行过程中是可操作的,并且能够至少在飞行器飞行“RNP AR”操作时提供飞行器的引导和导航所需的所有数据;以及
-监测和比较系统14处于三个飞行管理系统2,3,4之间。该系统14的部件15集成到飞行控制计算机16中,所述计算机16分别通过连接部17、18、19与系统2,3,4连接。因此,它们中的每一个独立地提供对飞行器的引导系有用的所有信息。
以(带有备份系统4的)常用组件1为基础的所述优选实施例中,不能建立三个相同系统同时进行相同操作的所谓“对称”结构。因此,如下面描述的,在该优选实施例中,对所述系统4调适,以使其可以实现实施本发明所需的操作。要指出的是,该第三系统4的特殊之处是在同时影响二个前部系统2,3的软件故障的情况下得到提高的可靠性。实际上,由于系统4的编码不同,所述系统也被该故障影响的概率降低。
因此得到非对称三重结构,三个系统2,3,4不相同。该三重非对称结构可以具有对任何简单故障的耐受力,因此与需要保证导航和引导性能的空中操作的执行相容。
当执行“RNP AR”操作时,(通过监测系统14)建立导航和引导系的监测,以便检测出任何可能导致离开飞行器应保持在内的航空跑道的故障。该保持需要监测飞行器的侧向引导(在水平面内)。因此,从“RNPAR”操作开始,系统4应能自主计算飞行器的飞行轨迹和相关的侧向偏移和引导指令。只要“RNP AR”在进行中,系统4就连续保证将这些参数发送给飞行控制计算机16,以便可以使计算机16通过部件15执行监测,并检测出可能的故障。
要指出的是,并不是FMS系统的所有功能在系统4的备份模式中被致动。因此,特别地,所述系统4:
-乘务员不能通过常用的人/机界面直接更新系统4;
-不沿飞行轨迹计算预测;并且
-不计算竖直剖面或不计算相关指令和偏移。
要指出的是,在本发明的范围内,所述飞行管理系统4也可是专门用于实施本发明的新系统。
在唯一的附图中所示的结构中:
-每个系统2,3,4通过连接部21、22、23回收通过惯性参照系24加强的飞行器当前位置,所述惯性参照系24集成了ADIRS型(英文“Air Dataand Inertial Reference”(空中数据和惯性参照))的皮托静压系统的功能,以便能够根据飞行器的当前位置给飞行计划排序;
-每个系统2,3,4计算偏移和引导指令,并通过以下方式发送偏移和引导指令:
●通过(与连接部17、18、19连接的)连接部25发送给飞行控制计算机16(以便通过部件15进行自主监测);
●通过(也与连接部17、18、19连接的)连接部26发送给CDS(“ControlDisplay System”(控制显示系统))型显示部件27,以便乘务员进行目视监测;
-系统2,3将飞行计划数据发送给系统4,这些数据受CRC(英文“Cyclic Redundancy Check”(周期冗余度检验))周期冗余度检验的保护;并且
-“FPLN+CRC”功能使系统4可以:
●具有与系统2,3相同的飞行计划;
●具有用于计算一致的偏移和引导指令的所有数据,这些信息传送给部件16和27;并且
●避免导致系统2,3之一中飞行计划的错误值的故障传播给系统4。
本发明保证通过监测系统14(尤其是包括部件15、5、31、32)检测出最小的故障,并且由导航系识别故障的责任系统2,3,4,并消除该系统。因此:
-如果系统2,3的飞行计划不同(无论原因如何),并且该不同影响了“RNP AR”的一部分,则系统2,3之间的连接中断,以避免故障传播;
-如果系统2,3给系统4发送不同的数据,系统4通过“FPLN+CRC”功能检测到该不同,因此只要不同持续存在,就不接收这些数据;
-由于偏移和引导指令通过三个系统2,3,4持续发送给部件15,部件15可以检测出故障,并识别和消除责任系统。
还可设置报警部件,所述警报部件用于在检测出故障的情况下在飞行器驾驶舱中发出至少一(可见或声音)报警。
本发明最好用于监测侧向(水平面)引导,但是也可考虑它也能用于监测竖直(竖直平面)引导。
另外,在一优选实施例中,所述飞行轨迹数据与飞行器的飞行计划的至少一部分对应。在这种情况下,所述系统4从这部分飞行计划和来自集成的数据库的信息出发确定所述飞行轨迹。为此,系统4包括:
-用于阅读导航数据库并从中提取有用数据的部件28;
-用于给飞行计划排序的部件29;
-用于确定飞行器可飞行的轨迹(计算段之间的过渡)的部件30。
在一简化实施例中,系统2,3传送给系统4的飞行轨迹数据直接与飞行器的飞行轨迹对应,因此系统4不一定包括所述部件28、29、30。因此,该简化实施例可以省去对导航数据库和管理飞行计划和建立飞行轨迹能力的需要,这样可以将(实施本发明所需的)简单功能移动到预先存在的航空电子系统中,以便得到节省重量的好处。
优选地,至少部分飞行轨迹数据并尤其是飞行计划数据的传递受CRC(英文“Cyclic Redundancy Check”)周期性冗余度检验的保护。因此,系统4从系统2,3之一接收飞行计划的一部分和对应的CRC编码,并从另一系统接收CRC编码,系统4(借助部件31)比较二个编码,并且在这二个编码之间有差别的情况下拒绝更新它的飞行计划。
所述系统4还包括部件32,所述部件32用于检验(接收到并且未受周期冗余度检验的)数据与它的导航数据库中记录的数据的一致性。部件32不仅可以用于将数据库中的某些编码值与接收到的内容进行比较,还可用于将接收到的飞行轨迹与数据库中的内容比较(这在于比较骨架飞行计划和飞行轨迹),以便能够检验计算的最终轨迹与数据库的初始信息编码的一致性(例如目的为了摆脱飞行轨迹计算的错误)。
因此,在本发明的范围内,可以建立一系列对系统4的运行的专门软件,使其可以保证它的功能:
A/通过前部系统2,3确定/发送特殊飞行计划的子部分。
向系统4传递完整的飞行计划是冗长和费时的,只选择要定期
传送的一部分;
B/通过部分CRC从前部系统2和3向系统4传送飞行计划的安全,并将数据的一部分与系统4的导航数据库进行比较。
在传送前实现要通过前部系统2,3传送的飞行“子计划”的内容的比较。除了以非常高精度(前部系统2,3之间可能出现的差别非常小,并且CRC检验因此不能通过)连续改变参数外,该比较通过CRC进行。因此,只有飞行子计划的子部分受CRC的保护并进行比较。其余部分就原样传递给系统4。
接收飞行子计划时,系统4实现二个操作。首先,它(通过部件31)进行被CRC保护的内容的检验。然后,对未保护的内容,(通过部件32)进行飞行计划的信息与它自己的数据库的一致性检验;
C/通过前部系统2,3更新系统4的飞行计划的特殊条件。
由于只有飞行计划的一部分发送给系统4,应定期实现更新。在前部系统2,3的飞行计划内容与系统4的飞行计划内容之间失去一致性的情况下,如果失去一致性是由于飞行员更新飞行计划而造成的,则系统4检测该不一致性,并且,只要前部系统2,3没有发生新的接收,则认为它的内容是不再使用的。
通过前部系统2,3更新系统4的内容的条件可以被优化,以便只覆盖变化或短时间的变化(接近飞行器现在的位置);
D/系统4重建为前部操作系统的条件。
在失去前部系统的情况下,系统4可以或者停留在备份系统的形态,或者重新构成前部操作系统。
在同时失去双重前部系统2,3的情况下,系统4检测该情况,并保持备份形态,则负责飞行器的侧向引导,直至过程结束。由于系统4没有显示飞行轨迹的功能,在它引导飞行器的情况下,显示的飞行轨迹来自显示系统,该显示系统已经储存了前部系统2,3接收到的最后轨迹。
在本发明的范围内,建立的监测可以持续工作。但是,该监测也可以在初始时未致动,并且必要时致动。该致动可以以下方式进行:
-一旦飞行器处于受限制的环境并应飞行“RNP AR”操作,则自动实施致动。在这种情况下,整个结构和相关监测算法被自动致动。一旦飞行器离开受限环境,结构的失效自动进行。因此,该操作对乘务员是透明的,它只在故障情况下报警,以便使乘务员能够根据操作过程作出反应;并且
-操作者,尤其是飞行员,借助人/机界面(未特别出示)手动地实施启动,并最好通过可以使乘务员与组件1互动的显示屏实施。可以以类似方式使监测失效。
上面描述的结构和不同的监测功能可以使飞行器遵循RNP AR操作的内在安全要求,而能够检测并自动识别失效系统。
根据本发明的三重不对称结构可以用于RNP型空中操作,但是也可用于任何需要高度整体性、对故障的耐受性和监测的飞行部分。例如,它可用于RNP方法还未产生的山区环境中的操作。当系统4只在RNP AR背景下不启动的情况下更是这样,它在整个飞行过程中都是被致动的,即使没有强制使用和/或通过RNP监测部件监测时也是这样。
Claims (12)
1.一种实施需要保证导航和引导性能的空中操作的飞行器飞行管理组件的自动监测方法,所述飞行管理组件(1)包括第一飞行管理系统(2)和第二飞行管理系统(3),所述第一飞行管理系统(2)和所述第二飞行管理系统(3)是独立的,并且能够使飞行器的飞行员管理飞行器的飞行计划并产生偏移和引导指令,所述飞行管理组件还包括第三飞行管理系统(4),所述方法的特征在于:
a)将分别由所述第一飞行管理系统(2)和所述第二飞行管理系统(3)产生的飞行轨迹数据互相比较,以检验它们的一致性;
b)所述第一飞行管理系统(2)和所述第二飞行管理系统(3)将它们的飞行轨迹数据传递给所述第三飞行管理系统(4);
c)所述第三飞行管理系统(4)接收飞行器的当前位置,计算飞行器的当前位置与取决于从所述第一飞行管理系统(2)和所述第二飞行管理系统(3)接收到的所述飞行轨迹数据的飞行轨迹之间的偏移,并根据这些偏移计算用于在该飞行轨迹上的随动的引导指令,其中只在从所述第一飞行管理系统(2)和所述第二飞行管理系统(3)接收到的所述飞行轨迹数据相同时考虑这些数据;
d)设置监测部件(15),所述监测部件(15)将从所述第一飞行管理系统(2)、所述第二飞行管理系统(3)和所述第三飞行管理系统(4)接收到的偏移和引导指令互相比较,以便能够检测出其中的不一致性。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,在步骤b)中,至少一部分所述飞行轨迹数据的传递受周期冗余度检验的保护。
3.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述飞行轨迹数据与所述飞行器的所述飞行轨迹相对应。
4.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述飞行轨迹数据与所述飞行器的所述飞行计划的至少一部分相对应,并且所述第三飞行管理系统(4)从所述飞行计划的所述部分和来自集成的数据库的信息确定所述飞行轨迹。
5.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第三飞行管理系统(4)是不具有与飞行员对话装置的备份系统,将能够至少实施所述步骤c)的部件加入到所述第三飞行管理系统中。
6.如权利要求1所述的方法,其特征在于,在步骤c)中,所述第三飞行管理系统(4)检验接收到的数据与记录的数据的一致性。
7.如权利要求1所述的方法,其特征在于,如果在步骤a)中比较的飞行轨迹数据不同,则所述监测部件检测所述第一飞行管理系统(2)和所述第二飞行管理系统(3)产生的数据之间的不一致性。
8.如权利要求1所述的方法,其特征在于,通过所述第一飞行管理系统(2)和所述第二飞行管理系统(3)中的至少一个实现所述第三飞行管理系统(4)中的飞行计划数据的更新。
9.如权利要求1所述的方法,其特征在于,如果监测部件(15)在步骤d)检测出不一致,其将识别出责任系统,因此不再考虑该责任系统的数据。
10.一种能够实施需要保证导航和引导性能的空中操作的飞行器飞行管理组件,该飞行管理组件包括第一飞行管理系统(2)和第二飞行管理系统(3),所述第一飞行管理系统(2)和所述第二飞行管理系统(3)是独立的,并且能够使飞行器的飞行员管理飞行器的飞行计划并产生偏移和引导指令,所述飞行管理组件包括第三飞行管理系统(4),其特征在于:
-所述飞行管理组件(1)还包括用于将分别由所述第一飞行管理系统(2)和所述第二飞行管理系统(3)产生的飞行轨迹数据互相比较的部件(5),这些飞行轨迹数据通过所述第一飞行管理系统(2)和所述第二飞行管理系统(3)传递给所述第三飞行管理系统(4);
-所述第三飞行管理系统(4)至少包括用于接收飞行器当前位置的部件(11)、用于计算所述飞行器当前位置与取决于接收到的所述飞行轨迹数据的飞行轨迹之间的偏移的部件(12)、以及用于根据这些偏移计算用于在该飞行轨迹上的随动的引导指令的部件(12),其中只有在接收到的所述飞行轨迹数据相同时才考虑这些数据;以及
-所述飞行管理组件(1)还包括监测部件(15),所述监测部件用于将分别由所述第一飞行管理系统(2)、所述第二飞行管理系统(3)和所述第三飞行管理系统(4)接收到的偏移和引导指令互相比较,以便能够检测出其中的不一致性。
11.如权利要求10所述的组件,其特征在于,所述第三飞行管理组件(4)还包括:
-至少用于阅读导航数据库并从中提取数据的部件(28);
-用于将飞行计划排序的部件(29);
-用于确定飞行器可飞行的飞行轨迹的部件(30)。
12.一种飞行器,其特征在于包括如权利要求10和11之一所述的飞行管理组件(1)。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR1161189A FR2983598B1 (fr) | 2011-12-06 | 2011-12-06 | Procede de surveillance automatique d'operations aeriennes necessitant une garantie de performance de navigation et de guidage. |
FR1161189 | 2011-12-06 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN103150931A true CN103150931A (zh) | 2013-06-12 |
CN103150931B CN103150931B (zh) | 2015-08-26 |
Family
ID=45592616
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201210521508.7A Active CN103150931B (zh) | 2011-12-06 | 2012-12-06 | 用于需要保证导航和引导性能的空中操作的自动监测方法 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US9139289B2 (zh) |
CN (1) | CN103150931B (zh) |
FR (1) | FR2983598B1 (zh) |
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105059557A (zh) * | 2015-08-07 | 2015-11-18 | 中国商用飞机有限责任公司 | 所需导航性能(rnp)显示方法和设备 |
CN105571585A (zh) * | 2014-10-20 | 2016-05-11 | 霍尼韦尔国际公司 | 用于隔离飞行器中姿态故障的系统和方法 |
CN105632246A (zh) * | 2014-11-26 | 2016-06-01 | 泰勒斯公司 | 飞行器飞行管理和引导系统以及高完整性飞行管理和引导系统的误差检测方法 |
CN105717938A (zh) * | 2014-12-23 | 2016-06-29 | 泰勒斯公司 | 用于飞行器引导的方法和系统 |
CN106251705A (zh) * | 2015-06-05 | 2016-12-21 | 泰勒斯公司 | 轨迹监控 |
CN106403995A (zh) * | 2016-08-26 | 2017-02-15 | 中国航空无线电电子研究所 | 一种用于rnp机载性能监视与告警的装置 |
CN107209024A (zh) * | 2014-12-30 | 2017-09-26 | 塔莱斯公司 | 自动重新连接飞机路线的方法 |
CN108474667A (zh) * | 2015-12-08 | 2018-08-31 | 空中客车运营简化股份公司 | 飞行器的飞行管理组件和这种组件的引导指示的监测方法 |
CN112346331A (zh) * | 2020-11-18 | 2021-02-09 | 西安爱生技术集团公司 | 一种三余度飞控计算机的通道选择方法 |
CN113535484A (zh) * | 2021-09-08 | 2021-10-22 | 中国商用飞机有限责任公司 | 通过扩展型计算机实现rnp ar功能的系统和方法 |
Families Citing this family (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2968783B1 (fr) * | 2010-12-09 | 2013-01-11 | Airbus Operations Sas | Procede et dispositif de passivation d'ordres de guidage d'un aeronef. |
FR3030095B1 (fr) * | 2014-12-10 | 2021-06-04 | Airbus Operations Sas | Ensemble de gestion de vol d'un aeronef et procede de surveillance de consignes de guidage d'un tel ensemble. |
US9547944B2 (en) | 2015-06-10 | 2017-01-17 | Honeywell International Inc. | Health monitoring system for diagnosing and reporting anomalies |
CN105182988B (zh) * | 2015-09-11 | 2017-12-26 | 西北工业大学 | 基于马尔科夫决策过程的飞行员操作行为引导方法 |
US9611033B1 (en) * | 2015-09-24 | 2017-04-04 | Rockwell Collins, Inc. | System and method for maintaining system integrity in control systems having multi-lane computational differences |
FR3044116B1 (fr) * | 2015-11-25 | 2017-11-17 | Airbus Operations Sas | Ensemble de gestion de vol d'un aeronef et procede de surveillance d'un tel ensemble. |
US9824513B2 (en) | 2016-04-14 | 2017-11-21 | United Airlines, Inc. | Method of detecting elevator tab failure |
CN105739535B (zh) * | 2016-04-29 | 2019-09-27 | 竒葩网络(深圳)有限公司 | 一种无人机飞行控制方法、装置及系统 |
FR3053780B1 (fr) * | 2016-07-07 | 2018-07-06 | Thales | Dispositif et methode de calcul de prediction de performance de navigation requise |
CN109215395A (zh) * | 2017-07-05 | 2019-01-15 | 无锡飞天侠科技有限公司 | 一种无人机空管系统 |
EP3719777A1 (en) * | 2019-04-03 | 2020-10-07 | Honeywell International Inc. | Systems and methods for monitoring and identifying failure in dual flight management systems |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2003045782A1 (en) * | 2001-11-27 | 2003-06-05 | Honeywell International Inc. | Emergency flight control system |
CN101095091A (zh) * | 2005-01-03 | 2007-12-26 | 法国空中巴士公司 | 飞机自动驾驶仪失效时的声音报警方法和设备 |
US20100204853A1 (en) * | 2009-02-10 | 2010-08-12 | Airbus Operations (S.A.S) | Flight control system and aircraft comprising it |
US7899585B2 (en) * | 2006-06-06 | 2011-03-01 | Airbus France | Device for monitoring aircraft control information |
CN102272553A (zh) * | 2009-01-06 | 2011-12-07 | 波音公司 | 一种用于巡航监控和警告的系统和方法 |
CN102455709A (zh) * | 2010-10-18 | 2012-05-16 | 空中客车运营简化股份公司 | 用于辅助实施需要导航和引导性能保证的航空操作的方法和装置 |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6678588B2 (en) * | 2002-04-12 | 2004-01-13 | Honeywell International Inc. | Terrain augmented 3D flight path display for flight management systems |
FR2930053B1 (fr) * | 2008-04-14 | 2013-09-20 | Airbus France | Procede et dispositif de guidage d'un aeronef |
FR2930987B1 (fr) * | 2008-05-06 | 2010-05-28 | Airbus France | Dispositif d'aide a la navigation et au guidage d'un aeronef, et systeme comportant un tel dispositif |
US20110106345A1 (en) * | 2009-11-03 | 2011-05-05 | Takacs Robert S | Low visibility landing system |
FR2959835B1 (fr) * | 2010-05-10 | 2012-06-15 | Airbus Operations Sas | Systeme de commande de vol et aeronef le comportant |
FR2970093B1 (fr) * | 2011-01-05 | 2013-12-13 | Airbus Operations Sas | Procede et dispositif de surveillance automatique d'operations aeriennes necessitant une garantie de performance de navigation et de guidage. |
US8914165B2 (en) * | 2011-03-29 | 2014-12-16 | Hamilton Sundstrand Corporation | Integrated flight control and cockpit display system |
-
2011
- 2011-12-06 FR FR1161189A patent/FR2983598B1/fr active Active
-
2012
- 2012-11-20 US US13/682,511 patent/US9139289B2/en active Active
- 2012-12-06 CN CN201210521508.7A patent/CN103150931B/zh active Active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2003045782A1 (en) * | 2001-11-27 | 2003-06-05 | Honeywell International Inc. | Emergency flight control system |
CN101095091A (zh) * | 2005-01-03 | 2007-12-26 | 法国空中巴士公司 | 飞机自动驾驶仪失效时的声音报警方法和设备 |
US7899585B2 (en) * | 2006-06-06 | 2011-03-01 | Airbus France | Device for monitoring aircraft control information |
CN102272553A (zh) * | 2009-01-06 | 2011-12-07 | 波音公司 | 一种用于巡航监控和警告的系统和方法 |
US20100204853A1 (en) * | 2009-02-10 | 2010-08-12 | Airbus Operations (S.A.S) | Flight control system and aircraft comprising it |
CN102455709A (zh) * | 2010-10-18 | 2012-05-16 | 空中客车运营简化股份公司 | 用于辅助实施需要导航和引导性能保证的航空操作的方法和装置 |
Cited By (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105571585A (zh) * | 2014-10-20 | 2016-05-11 | 霍尼韦尔国际公司 | 用于隔离飞行器中姿态故障的系统和方法 |
CN105571585B (zh) * | 2014-10-20 | 2020-11-06 | 霍尼韦尔国际公司 | 用于隔离飞行器中姿态故障的系统和方法 |
CN105632246A (zh) * | 2014-11-26 | 2016-06-01 | 泰勒斯公司 | 飞行器飞行管理和引导系统以及高完整性飞行管理和引导系统的误差检测方法 |
CN105632246B (zh) * | 2014-11-26 | 2020-06-26 | 泰勒斯公司 | 飞行器飞行管理和引导系统及其误差检测方法 |
CN105717938B (zh) * | 2014-12-23 | 2020-05-12 | 泰勒斯公司 | 用于飞行器引导的方法和系统 |
CN105717938A (zh) * | 2014-12-23 | 2016-06-29 | 泰勒斯公司 | 用于飞行器引导的方法和系统 |
CN107209024B (zh) * | 2014-12-30 | 2020-12-29 | 塔莱斯公司 | 自动重新连接飞机路线的方法 |
CN107209024A (zh) * | 2014-12-30 | 2017-09-26 | 塔莱斯公司 | 自动重新连接飞机路线的方法 |
CN106251705A (zh) * | 2015-06-05 | 2016-12-21 | 泰勒斯公司 | 轨迹监控 |
CN106251705B (zh) * | 2015-06-05 | 2023-01-03 | 泰勒斯公司 | 用于监控双导航系统的飞行器的飞行轨迹的方法和系统 |
CN105059557B (zh) * | 2015-08-07 | 2018-04-10 | 中国商用飞机有限责任公司 | 所需导航性能(rnp)显示方法和设备 |
CN105059557A (zh) * | 2015-08-07 | 2015-11-18 | 中国商用飞机有限责任公司 | 所需导航性能(rnp)显示方法和设备 |
CN108474667B (zh) * | 2015-12-08 | 2019-08-13 | 空中客车运营简化股份公司 | 飞行器的飞行管理组件和这种组件的引导指示的监测方法 |
CN108474667A (zh) * | 2015-12-08 | 2018-08-31 | 空中客车运营简化股份公司 | 飞行器的飞行管理组件和这种组件的引导指示的监测方法 |
CN106403995B (zh) * | 2016-08-26 | 2019-08-06 | 中国航空无线电电子研究所 | 一种用于rnp机载性能监视与告警的装置 |
CN106403995A (zh) * | 2016-08-26 | 2017-02-15 | 中国航空无线电电子研究所 | 一种用于rnp机载性能监视与告警的装置 |
CN112346331A (zh) * | 2020-11-18 | 2021-02-09 | 西安爱生技术集团公司 | 一种三余度飞控计算机的通道选择方法 |
CN112346331B (zh) * | 2020-11-18 | 2022-11-18 | 西安爱生技术集团公司 | 一种三余度飞控计算机的通道选择方法 |
CN113535484A (zh) * | 2021-09-08 | 2021-10-22 | 中国商用飞机有限责任公司 | 通过扩展型计算机实现rnp ar功能的系统和方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FR2983598B1 (fr) | 2013-12-27 |
CN103150931B (zh) | 2015-08-26 |
US20130184899A1 (en) | 2013-07-18 |
FR2983598A1 (fr) | 2013-06-07 |
US9139289B2 (en) | 2015-09-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN103150931B (zh) | 用于需要保证导航和引导性能的空中操作的自动监测方法 | |
US11960303B2 (en) | Situational awareness, vehicle control, and/or contingency planning for aircraft actuator failure | |
EP3400676B1 (en) | A safety architecture for autonomous vehicles | |
CN104108466B (zh) | 用于具有自动着陆系统的飞行器的飞行系统 | |
US9575489B2 (en) | Method of error detection of an aircraft flight management and guidance system and high-integrity flight management and guidance system | |
US8660715B2 (en) | Method and device for automatically monitoring air operations requiring navigation and guidance performance | |
CN101228490B (zh) | 用于保障飞行器的低空自动飞行的方法、设备和飞行器 | |
US8527133B2 (en) | Device for managing piloting tasks carried out by a crew of an aircraft | |
US20090112464A1 (en) | Method and apparatus for cross checking required navigation performance procedures | |
US7899585B2 (en) | Device for monitoring aircraft control information | |
CN106340207B (zh) | 用于飞行器的飞行管理组件、监视该组件的方法和飞行器 | |
US9922568B2 (en) | Aircraft flight management unit and method of monitoring such a unit | |
CN103262141A (zh) | 飞机路径一致性监视 | |
US9741252B2 (en) | Flight management system and method for monitoring flight guidance instructions | |
CN105717938A (zh) | 用于飞行器引导的方法和系统 | |
CN110689762A (zh) | 飞行器的飞行管理组件和监测这种飞行管理组件的方法 | |
EP2930581B1 (en) | System and method for surface vehicle trajectory description | |
CN114973775A (zh) | 一种用于导航飞行器的系统和方法 | |
US20200174502A1 (en) | Electronical device, and method, for automatically determining piloting information of a mobile machine accompanying a leader mobile machine, associated computer program | |
Hecht | So much to learn from one accident crash of 737 on 25 February 2009 | |
Director | Hands Off: The Future of Self-Driving Cars March 15th, 2016 | |
CN117093605A (zh) | 轨迹元素生成方法、生成系统及包括生成系统的飞行器 | |
Karmarker et al. | Information and display requirements for independent landing monitors |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant |