CN103777633B - 用于飞机电动滑行的高完整性地面引导系统 - Google Patents

用于飞机电动滑行的高完整性地面引导系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及用于飞机电动滑行的高完整性地面引导系统。一种结合飞机电动滑行驱动系统使用的高完整性自动引导和控制方法，包括：获得滑行路径数据；在多个处理器中从滑行路径引导数据生成滑行路径引导和控制信息；基于预定的优先级方案，发送从来自多个处理器中的一个的滑行路径引导和控制信息导出的命令到至少一个电动滑行控制器。

Description

用于飞机电动滑行的高完整性地面引导系统
技术领域
本文所描述的主题的实施例总体涉及航空电子系统，诸如电动滑行系统。更具体地，该主题的实施例涉及容错和自动防故障(fail-safe)飞机电动滑行系统的自动引导和控制系统，其由高可靠性和高完整性表征，如在本文中使用这些术语那样。
背景技术
传统的飞机滑行系统利用飞机的主推力发动机(在怠速时运行)和制动系统来调节飞机在滑行期间的速度。然而，对主推力发动机的这种使用是低效的且浪费燃料。出于这个原因，已经开发供与飞机一起使用的电动滑行系统(即采用电动机的牵引驱动系统)。电动滑行系统比传统的基于发动机的滑行系统更高效，因为它们可以由飞机的辅助动力单元(APU)而不是主推力发动机来供电。
以其最简单的形式，在使用驾驶舱控制器(例如舵柄)的电动滑行操纵期间，机组成员可以手动地掌舵飞机同时望向窗外。在这种情况下，机组成员利用了他们的关于执行他们的滑行操纵的执行的最佳判断。由视觉引导系统提供该过程中的改进，其中机组成员输入机场参数(诸如机场拥塞)，视觉引导系统确定受制于ATC放行许可(clearance)的最佳滑行路径，并将其与下述指令一起呈现在驾驶舱显示器上：该指令关于沿所建议的滑行路径导航飞机的最佳方式；例如速度、转向、何时关闭推力发动机和开启电动驱动电动机等。ATC放行许可可以包括滑行路线、所分配的起飞或着陆跑道、等待点(hold point)等，并在所计算出的路径中被考虑。
虽然有效，但是上述视觉引导系统展现出一定的低效。例如，服从显示引导指令时的变化(甚至大约几秒钟)可能降低燃料节约；例如，飞行员在关闭推力发动机之前等待较短时间。飞行员可能执行比必要时更快的转动，从而导致增加的轮胎磨损；或可能比必要时更频繁地制动，从而导致制动系统上不必要的磨损和撕裂。此外，一些可能提高效率的动作对于机组人员来说太细微以至于不能识别和管理；例如飞机在滑行期间的最优加速度。
在序列号为13/463,657、名称为“Electric Taxi Auto-Guidance and ControlSystem”且被转让给本发明的受让人的共同待审美国专利申请中，描述了结合飞机滑行系统使用的自动引导和控制系统，其可以被操作于自动的模式(自动模式)或在自动模型变为不起作用或以其他方式不可用的情况下被操作于手动模式。飞机获得飞机状态数据并访问机场特征数据。这个数据被提供给处理器，所述处理器生成所显示的滑行引导信息。所述处理器生成滑行路径命令，在自动模式中所述滑行路径命令被提供给滑行路径控制器。必须由机组人员监控自动模式中的显示和操作，包括望向窗外，以快速地检测自动模式引导系统的任何故障，从而避免潜在的事故。
认证机构(诸如FAA)很关注乘客和机组人员安全。因此，它们提供条例和设计指导，以便实现高度的可用性和完整性从而确保安全。即，必须存在下述保证：设备在需要时必须工作(即，可用)，且不会遭受未检测到的故障，也不会生成不能由飞行员干预补救的误导性引导(即，以高完整性进行操作)。
例如，如果诸如在恶劣天气下放松自动或视觉引导之类的事件因其可能显著地增加机组人员工作负荷而被认证机构和飞机操作员识别为“重大”，那么机构将要求这种事件具有每飞行小时不多于10-5的发生概率。更严重的事件可以被宣布为“危险”，并具有每飞行小时不多于10-7的发生概率。这些要求在FAA规范AC25-1309中阐述。
鉴于上述情况，将期望提供一种电动滑行自动引导和控制系统，其能够在几乎没有机组人员参与的情况下、在恶劣天气条件和有限能见度下、在滑行操纵期间引导和控制飞机。
发明内容
根据上述情况，提供了一种结合飞机电动滑行驱动系统使用的高完整性自动引导和控制方法。所述方法包括：获得滑行路径数据；在多个处理器中从滑行路径引导数据生成滑行路径引导和控制信息；以及基于预定的优先级方案，发送从来自所述多个处理器中的一个的滑行路径引导和控制信息导出的命令到至少一个电动滑行控制器。
还提供了一种在配备有电动滑行机构的飞机上使用的高完整性引导和控制系统。所述系统包括滑行路径引导数据的第一来源、电动滑行控制器和多个处理器，所述多个处理器耦合到第一来源和电动滑行控制器并被配置为：(1)从滑行路径引导数据生成滑行路径引导和控制信息；以及(2)如果所述多个处理器中的第一个中的滑行路径引导数据基本上与所述多个处理器中的第二个中的滑行路径引导数据相当，则基于预定的优先级方案，发送从来自所述多个处理器中的一个的滑行路径引导控制信息导出的命令到电动滑行控制器。
还提供了一种结合飞机电动滑行系统使用的自动引导和控制方法。所述方法包括：获得飞机状态数据；访问机场特征数据；以及从第一多个处理器中的每一个接收滑行路径引导和控制数据。然后，在第二多个处理器中比较所述滑行路径引导信息。所述方法通过下述操作而继续：根据预定的优先级方案从多个处理器中的一个选择滑行路径引导和控制数据；以及发送从所选择的引导和控制数据导出的命令到电动滑行驱动系统。
该发明内容被提供以便以简化的形式介绍下面在具体实施方式中进一步描述的一系列构思。该发明内容并不意图标识要求保护的主题的关键特征或实质特征，也不意图用作对确定要求保护的主题的范围的帮助。
附图说明
在结合附图考虑时，通过参考下面的详细描述和权利要求，可以得出对该主题的更全面的理解，在附图中，贯穿各幅图，相似的附图标记指代类似的元素。
图1是具有电动滑行系统的飞机的简化示意表示；
图2是适于在飞机上使用的自动电动滑行引导系统的示例性实施例的总体框图；
图3是根据实施例的适于在飞机上使用的高完整性、高可用性自动电动滑行引导系统的另一示例性实施例的更详细框图；
图4是适于在飞机上使用的自动电动滑行引导系统的又一示例性实施例的详细框图；
图5是图示了图3中示出的实施例的后推(push back)子功能的框图；
图6是根据实施例的选择器的功能框图；
图7是根据实施例的适于提供必备完整性和可用性的飞机系统的功能框图；
图8是图示了根据实施例的高完整性、高可用性电动滑行自动引导方法的示例性实施例的流程图；以及
图9是根据实施例的生成高完整性、高可用性电动滑行控制信号的示例性自动引导过程的流程图。
具体实施方式
下面的详细描述本质上仅仅是说明性的，并不意图限制主题的实施例或这些实施例的应用和使用。如本文所使用的，词语“示例性”意指“用作示例、实例或说明”。本文中被描述为示例性的任何实施方式不必被理解为比其他实施方式优选或有利。此外，不意图被前面的技术领域、背景技术、发明内容或下面的具体实施方式中提出的任何明示或暗示的理论所约束。
本文可以根据功能和/或逻辑块部件并参考可由各种计算部件或装置执行的操作、处理任务和功能的符号表示来描述手段和技术。这些操作、任务和功能有时被称为计算机可执行的、计算机化的、软件实现的或计算机实现的。应该理解的是，附图中示出的各种块部件可以由任何数量的被配置为执行指定功能的硬件，软件和/或固件部件来实现。例如，系统或部件的实施例可以采用各种集成电路部件，例如存储元件、数字信号处理元件、逻辑元件、查找表等，其可以在一个或多个微处理器或其他控制装置的控制下执行各种功能。
本文描述的系统和方法可以被部署有可经受滑行操作的任何交通工具，诸如飞机、船舶等。本文描述的示例性实施例假定飞机包括电动滑行系统，在滑行操作期间，所述电动滑行系统利用一个或多个电动机作为牵引系统来驱动飞机的轮子。这里提出的系统和方法向飞行机组人员提供引导信息，以便优化或以其他方式增强电动滑行系统的操作。这样的优化可以基于一个或多个因素，诸如但不限于：燃料节省；延长制动系统的使用寿命；避免地面车辆或其他飞机；以及减少滑行时间。在某些实施例中，利用机场场区和周边交通的动态合成显示来呈现滑行引导信息，以向飞行机组人员提供视觉引导。滑行引导信息可以包括期望的滑行路线或路径、供电动滑行系统保持的目标速度、图形指示器或消息，其标识了开启或关闭(一个或多个)主推力发动机的最佳时间、开启或关闭辅助动力单元(APU)的最佳时间等。显示系统可以被实现为机载驾驶舱系统、便携式计算机、电子飞行包或其任意组合。
图1是飞机100的简化示意表示。为了清楚和简要起见，图1没有描绘在飞机100的实际实施方式上将出现的巨大量的系统和子系统。取而代之，图1仅描绘了飞机100的一些显著的功能元件和部件，其支持下面更详细地描述的各种特征、功能和操作。在这点上，飞机100可以包括但不限于：多处理器架构102，其是针对高完整性和可用性而配置的；一个或多个主推力发动机104；基于发动机的滑行系统106；燃料供给108；轮组件109；辅助动力单元(APU)110；电动滑行系统112；以及制动系统114。这些元件、部件和系统可以在需要时耦合在一起以支持它们的协作功能。
每个处理器架构102可以利用至少一个通用处理器、内容可寻址存储器、数字信号处理器、专用集成电路、现场可编程门阵列、任何合适的可编程逻辑器件、分立门或晶体管逻辑、分立硬件部件、或被设计为执行本文描述的功能的任意组合而实施或实现。处理器装置可以被实现为微处理器、控制器、微控制器或状态机。此外，处理器装置可以被实现为计算装置的组合，例如数字信号处理器和微处理器的组合、多个微处理器、结合数字信号处理器核心的一个或多个微处理器、或任何其他这样的配置。如下面更详细地描述的那样，处理器架构102被配置为支持各种电动滑行引导过程、操作和显示功能。
在实践中，每个处理器架构102可以被实现为飞机100的机载部件(例如驾驶舱控制系统、飞行管理系统等)，或者其可以在飞机100上携带的便携式计算装置中实现。例如，处理器架构102可以被实现为膝上型计算机、平板计算机或手持装置的中央处理单元(CPU)。
每个处理器架构102可以包括适量的存储器(未示出)或与其协作，所述存储器可以被实现为RAM存储器、闪存、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、可移除盘、CD-ROM、或本领域中已知的任意其他形式的存储介质。在这点上，存储器可以耦合到处理器架构102，从而处理器架构102可以从存储器读取信息以及向存储器写入信息。可替换地，存储器可以集成到处理器架构102。在实践中，可能使用在存储器中保持的程序代码来实现这里描述的系统的功能或逻辑模块/部件。此外，存储器可以用于存储用来支持系统操作的数据，如从下面的描述中将变得显而易见。
飞机的所图示的实施例包括至少两个主推力发动机104，其可以由燃料供给108来馈送。发动机104用作在飞行期间推力的主要来源。发动机104还可以用于提供相对较低量的推力(例如在怠速时)以支持传统的基于发动机的滑行系统106。在怠速运行时，发动机104通常提供固定量的推力以针对滑行操纵而推动飞机100。当发动机104用于滑行操作时，由制动系统114来调节飞机的速度。
飞机100的示例性实施例还包括电动滑行系统112(其可以补充或替代基于发动机的滑行系统106，所述基于发动机的滑行系统106通常给飞行员提供对飞机的手动控制)。在某些实施方式中，电动滑行系统112包括至少一个电动机(图1中未示出)，其用作牵引系统以驱动飞机100的轮组件109。电动机可以由飞机100上的APU110来供电，所述APU110进而由燃料供给108来馈送。如下面更详细地描述，电动滑行系统112可以由飞行机组人员的成员控制以实现期望的滑行速度。不同于传统的基于发动机的滑行系统106，可以控制电动滑行系统112来调节驱动轮的速度，而不需要不断地或频繁地促动制动系统114。飞机100可以采用任何合适配置的电动滑行系统112，其在滑行操作期间采用电动机来向飞机的轮子供电。
图2是适于结合飞机100使用的自动化引导(自动引导)和控制系统200的示例性实施例的示意表示。根据特定的实施例，滑行自动引导系统200可以结合地面管理系统202实现，所述地面管理系统202进而可以被实施在飞机100的线性可更换单元(LRU)中，被实施在机载子系统(诸如包括多个处理器的驾驶舱显示系统)中，被实施在集成模块化航空电子(IMA)系统、飞行管理系统(FMS)、惯性参考系统(IRS)等中。滑行自动引导系统200的说明性实施例通常包括但不限于：发动机启动/停止引导模块206；电动滑行速度引导模块208；符号生成模块210；显示系统212；多个自动控制处理器(ACP)205；手动/自动开关控制207；电动/自动制动开关控制209；以及手动/自动前轮适配器211。所述滑行引导系统200还可以包括一个或多个下述元件、系统、部件或模块或者与其协作：数据库230；包括多个用于控制电动滑行系统电动机的处理器的控制器232；至少一个用户输入装置234；显示模块236；传感器数据源238；数据链路子系统240；以及邻近飞机位置和状态数据的来源242，其包括碰撞传感器。在实践中，可以利用上面参考图1描述的处理器架构102(以及关联的存储器)来实现滑行引导系统200的各种功能或逻辑模块。所述滑行引导系统200可以采用便于功能间的数据通信、控制和命令信号的传输、操作功率的提供、传感器信号的传输等的任何适当通信架构244或布置。
滑行引导系统200被适当地配置为使得：发动机启动/停止引导模块206和/或电动滑行速度引导模块208响应于各种输入或以其他方式受到各种输入的影响，并与符号生成210和显示系统212一起组成视觉电动滑行引导系统213(用虚线划定)。对于这个特定实施例，从上面列出的部件和来源中的一个或多个获得造成影响的输入。发动机启动/停止引导模块206和/或电动滑行速度引导模块208的输出被提供给符号生成模块210，其生成对应的图形表示，该图形表示适合于与机场场区的合成显示一起呈现。符号生成模块210与显示系统212协作以呈现滑行引导信息给用户。
数据库230表示可用来生成滑行引导信息的数据和信息的来源。例如，数据库230可以存储下述各项中的任一项但不限于此：机场位置数据；机场特征数据，其可以包括布局数据、坐标数据、与登机口、跑道、滑行道等的位置和定向有关的数据；机场约束或限制数据；机场配置数据；机场模型信息；发动机冷却参数，诸如冷却时间周期；发动机加热参数，诸如加热时间周期；电动滑行系统规范；等等。在某些实施例中，数据库230存储与出发或目的地机场场区的合成图形表示相关联(或可用来生成其)的机场特征数据。数据库230可以在需要时被更新以反映特定飞机、当前飞行计划、出发和目的地机场等。
控制器232表示电动滑行电动机的控制逻辑和硬件。在这点上，实施上，控制器232可以包括多个控制器和处理器，和/或包括使飞行员能够在需要时激活、去激活和调节电动滑行系统的操作的一个或多个用户界面元件。控制器232还可以被配置为提供与电动滑行系统的状态有关的信息，诸如操作条件、轮速、电动机转速等。
用户输入装置234可以被实现为用户界面，其接收来自用户(例如飞行员)的输入，并响应于该用户输入，提供适当的命令信号到滑行引导系统200。用户界面可以是各种已知用户界面装置或技术中的任一个或任意组合，包括但不限于：光标控制装置，诸如鼠标、轨迹球或操纵杆；键盘；按钮；开关；或旋钮，或甚至声音和手势命令。此外，用户界面可以与显示系统212协作以提供触摸屏界面。可以利用用户输入装置234来获取各种用户选择的或用户输入的数据，其进而影响由滑行引导系统200生成的电动滑行引导信息。例如，用户输入装置234可以获得下述各项中的任一项但不限于此：在机场处选择的登机口或航站楼；所选择的跑道；用户输入的滑行道方向；用户输入的机场交通条件；用户输入的天气条件；跑道属性；以及用户选项或偏好。
显示模块236可以包括用于在滑行操作期间生成机场场区的动态合成显示的软件应用和/或处理逻辑。显示模块236还可以被配置为在飞行期间生成驾驶舱视角的动态合成显示。在实践中，显示模块236与符号生成模块210和显示系统212协作以呈现电动滑行引导信息的图形标记，如下面更详细地描述。
传感器数据源238表示各种传感器元件、检测器、诊断部件和它们在飞机上的关联子系统。在这点上，传感器数据源238用作主机架飞机(host aircraft)的飞机状态数据的来源。在实践中，滑行引导系统200可以考虑任何类型或量的飞机状态数据，包括但不限于指示下述各项的数据：胎压；前轮角度；制动温度；制动系统状态；外部温度；地面温度；发动机推力状态；主发动机开/关状态；飞机地面速度；飞机的地理位置；轮速；电动滑行电动机转速；电动滑行电动机开/关状态；等等。此外，使用连续的自测试(诸如处理器的存储器测试)来检测和显示系统部件的故障。此外，当系统被开启时，在系统激活之前发起测试。如下面所描述的重新配置可以是自动的，或者机组人员可以实现所选择的手动重新配置。
数据链路子系统240被用以提供空中交通控制数据到主机架飞机，优选地遵守已知的标准和规范。使用数据链路子系统240，滑行引导系统200可以从基于地面的空中交通控制器站和设备接收空中交通控制数据。进而，系统200可以在需要时利用这种空中交通控制数据。例如，滑行放行许可、所指派的起飞跑道和其他飞机导航指令可以由空中交通控制器使用数据链路子系统240或任何适用的通信链路来提供。
在示例性实施例中，主机架飞机支持与一个或多个远程系统的数据通信；例如来自机场地面车辆，除了飞机，其可以包括其他车辆，诸如加燃料卡车和安全货车。更具体地，主机架飞机使用例如飞机到飞机数据通信模块(即，邻近飞机状态数据的来源242)或多个机载碰撞避免传感器来接收邻近飞机的状态数据。例如，邻近飞机状态数据的来源242可以被配置为与广播式自动相关监视(ADS-B)技术、主动模式S询问技术和/或类似的技术兼容。
发动机启动/停止引导模块206和电动滑行速度引导模块208被适当地配置为以动态方式进行响应以针对电动滑行系统的优化操作提供实时引导。在实践中，滑行引导信息(诸如，滑行路径引导信息、发动机的启动/停止引导信息以及电动滑行系统的速度引导信息)可以根据飞机的燃料节约规范或指南而生成，根据制动系统114(见图1)的工作寿命长寿规范或指南而生成，和/或根据其他优化因素或参数而生成。为此，系统处理相关输入数据，并响应于此，生成与要遵循的期望滑行路线相关的滑行路径引导信息。应当指出的是，如本文所使用的那样，词语“路线”的意思是飞机所采用以到达目标位置的各种方向。词语“路径”包括“路线”和沿该路线的加速度、速度和制动的变化。因此，路线可以在单个地图中示出，而路径是包括沿路线的速度、加速度和制动命令的路线。
发动机启动/停止引导模块206处理相关输入数据，并响应于此，生成与(一个或多个)主推力发动机的操作相关联和/或与电动滑行系统的操作相关联的启动/停止引导信息。
如下面更详细地解释，可以以机场场区的合成图形表示中所显示的标记或指示符的形式将启动/停止引导信息呈现给用户。电动滑行速度引导模块208处理相关输入数据，并响应于此，生成机载电动滑行系统的速度引导信息。可以作为机场场区的合成表示中所显示的动态字母数字字段将速度引导信息呈现给用户。
符号生成模块210可以被适当地配置为接收发动机启动/停止引导模块206和电动滑行速度引导模块208的输出，并以适于与机场场区的动态合成表示结合、混合和集成的方式处理所接收到的信息。因此，电动滑行引导信息可以被合并到显示器中以实时地提供增强的情境意识和滑行指令给飞行员。
显示系统212包括与适当配置的图形系统(未示出)协作的至少一个显示元件，其可以包括符号生成模块210作为其部件。这允许显示系统212在显示元件上显示、呈现或以其他方式传达一个或多个图形表示、合成显示、图形图标、视觉符号、或与主机架飞机的操作相关联的图像，如下面更详细地描述。在实践中，显示元件从显示系统212接收图像呈现显示命令，并响应于这些命令，在滑行操作期间呈现机场场区的动态合成表示。
显示元件可以被实现为电子显示器，其被配置为在显示系统212的控制下以图形方式显示飞行信息或与主机架飞机的操作相关联的其他数据。显示系统212通常位于主机架飞机的驾驶舱内。可替换地(或附加地)，显示系统212可以被实现在便携式计算机中。
仍然参照图2，发动机启动/停止引导模块206和电动滑行速度引导模块208的输出被施加到自动控制处理器(ACP)205的输入，所述ACP205由多个处理器205a、205b等组成，处理器205a、205b等控制与电动滑行自动引导和控制相关联的处理、过程和子功能，并如下所述提供必需的完整性和可靠性。如可看出的那样，ACP205的输出提供控制和命令信号到手动/自动开关控制207、电动/自动制动开关控制209和手动/自动前轮适配器211，下面结合图3-8更详细地描述。对于现在，应该理解的是，ACP205主要负责高完整性、高可靠性的自动引导和控制。可以监控视觉引导功能213，并且在自动引导和控制功能的操作中发生故障的情况下，视觉引导功能213可能可用作备份。
图3是适于与飞机200一起使用的自动引导和控制系统300的示例性实施例的示意表示，其中利用相似的附图标记来表示相似的元件。如可看出的那样，ACP205包括多个处理器205a、205b等，其中每一个执行多个子功能；即，地面引导和危险避免子功能302；最优自动引导子功能304；双路径自动引导子功能306；数据链路子功能308；制动警告和控制子功能310；和后推控制子功能312。这些中的每一个可以驻留于如所描述的一个或多个处理器中。
地面引导和危险避免子功能302能够自动地将地面引导和智能危险避免提供给飞机100，并能够在这种危险发生的情况下提醒飞行机组人员。为此，地面引导和危险避免子功能考虑来自包括周围飞机和地面车辆317的交通的监视信息。这个信息可以被提供和/或包括：(1)关于交通的发射机应答器，其配备有广播式自动相关监视(ADS-B)、交通信息服务广播(TIS-B)、或诸如机载多个不相似传感器之类的其他来源；(2)自身的飞机信息；(3)传感器(例如翼尖上的雷达或超声传感器)；以及(4)包括被清除的滑行路线和所指派的跑道的机场滑行道和跑道数据库。将通过接收诸如下述各项之类的信息来改进机场地面上的引导功能和总体安全：(1)从其他飞机或空中交通管制(ATC)接收到的其他飞机的滑行路线和所指派的跑道信息；(2)配备有电动滑行控制和引导系统的其他飞机的所计划的速度和加速度以及从该其他飞机链接的数据；以及(3)用于向行进的飞机指示预期动作的外部信号灯，包括闪光灯和/或不同颜色的灯。如果飞机处于潜在的危险情形中，则可以提供危险警报。这些警报可以在自动引导和控制系统内和/或在其他飞机系统中制定。这些报警可以包括与下述各项相关的劝告、警戒和/或可听和可视警报：(1)与其他飞机或地面车辆的潜在碰撞；(2)横穿或进入其他飞机或地面车辆所占用的跑道；(3)飞机偏离所指派的滑行路线；以及(4)飞机接收或接受滑行放行许可，其包括不适合于飞机的滑行道和跑道，例如飞机太重或太宽。警报可以是可听的、可视的、指示性的或非指示性的，并且可以对响应进行自动化。例如，用于警告即将发生的碰撞的警报可以使系统自动地生成保持。
当其他飞机、车辆或物体阻挡自然的或所指派的路线时，地面引导和危险避免子功能还可以利用其他飞机的位置信息以改变滑行路径。在大多数情况下，可能需要来自塔的许可以偏离所指派的路径。如果存在两个去往跑道的入口，并且第一飞机已经在一个入口处等待，则第二飞机的自动引导和控制系统将检测所指派的入口被阻挡，并确定去往另一个入口的新路径。视觉电动滑行引导系统(VGS)213将显示新路径选项并产生警报给机组人员。如果若干飞机成一直线以接近跑道以便起飞，则自动引导和控制系统将监控前面飞机的位置，并且然后如排成直线所必需的那样启动、停止和调整速度。
考虑到地面条件(诸如雨或冰)所造成的影响，最优自动引导子功能304基于最小化APU燃料、制动磨损、轮胎磨损以及电动驱动磨损来确定最优路径。还可以考虑对及时性的需要；例如适当的登机口时间到达和起飞时间。机组人员可能能够在诸如下述各项之类的选项当中选择：(1)最低成本；例如燃料、轮胎磨损等；(2)及时性；例如登机口和跑道时间；以及(3)最小时间。最优自动引导子功能可以利用存储在飞机数据库中的飞机专用参数来作出最优路径确定。此外，如果未已经存储在VGS中，则机组人员可以输入附加信息(诸如跑道条件)。
如果期望的话，可以开始电动滑行操作，同时如果被飞机允许的话，利用推力发动机；例如APU辅助发动机启动。这允许机组人员在不完全停住的情况下启动推力发动机。在推力发动机启动并且达到预定参数(诸如速度)之后，电动滑行自动引导和控制系统以及电动滑行驱动二者脱离。以类似的方式，在着陆后确定用于关闭推力发动机的适当定时，以允许适当的冷却。一些操作情形可以将这个阶段扩展为针对在一定时间段内进行的电动滑行使用一个推力发动机。
当进行自动引导时，显示系统212(图2)将以图形方式示出最优自动引导路径(自动路径)。当不进行自动引导时，显示系统212将示出手动引导路径。例如，自动路径显示器可以提供飞机多好地实现最优加速度的指示。
双路径自动引导子功能306协调两个路径，自动和手动。当自动进行时，双路径功能确保与自动控制相关的显示信息被显示并且适当的命令被发出给系统的其余部分。如果没有进行自动模式，那么双路径功能确保显示器反映手动引导指令并且不发送命令到其他系统。数据链路子功能308使塔能够命令飞机停止或给飞机提供备用计划。通常在与塔商议后，飞行员可以接受或拒绝计划。
制动警告和控制子功能310可以操作于两种模式；即，手动模式和自动模式。在手动模式中，通过关闭电动驱动电动机并允许飞机滑行到减速或停止，可以减慢或停止飞机。此外，如果还采用再生制动来帮助减小飞机速度，则电动驱动电动机自身可以用作对制动的辅助。如果需要附加制动，则在VGS上显示警告，指示机组人员施加制动。在自动模式中，自动地施加制动。
在大多数情况下，在地面人员监控操纵的同时，使用拖拽飞机来完成来自登机口的后推。然而，ACP将配备有后推控制子功能312，所述后推控制子功能312将使用例如多个传感器314来与其他设备(诸如后置摄像头和接近检测系统)协作。如果必要的话，电动引导和控制系统可以确定后推路径并生成保持。后推控制子功能312限制速度和控制制动。
如前所述，VGS213耦合到ACP205。还与VGS耦合的是各种飞机传感器；例如胎压传感器、制动温度传感器、后推传感器等；一个或多个控制面板316和用户输入装置326(结合图4和5更详细地讨论)，以及监视和地面安全警报功能318。监视和地面警报功能318执行交通和其他危险避免，不专用于是否存在机载的电动滑行系统。这个功能从交通监视317接收交通监视数据，并且，来自这个系统的警报可以被馈送给地面引导和危险避免子功能302。监视和地面安全警报功能318还接收ADS-B In数据和避免碰撞数据，这两个数据都还可以被提供给地面引导和危险警报子功能302。地面引导和危险警报子功能302然后针对电动滑行系统确定适当的动作，如果有的话：例如制动、减速等。即使不进行自动引导，VGS提供手动引导信息到机组人员。
监视和地面安全警报功能同样包括多个处理器318a、318b等，其结合处理器205a、205b等、以要描述的方式执行交通和其他危险避免，以便提供必需的完整性和可用性。来自这个系统的警报可以被馈送到由处理器205a、205b等中的每一个执行的地面引导和危险避免子功能302中。例如，一个这样的输入可以包括ADS-B In数据，而其他这样的输入可以包括来自传感器的碰撞避免数据，每个碰撞避免数据还可以被分别馈送给处理器318a、318b等，并结合处理器205a、205b等、以下面描述的方式确定做什么(例如制动、减速、等待执行某种动作或什么都不做)。
除了提供自动引导以避免不安全情形，潜在危险的情形的可视和可听警报还可以包括当下述各项发生时的劝告、警戒或警告警报：(1)飞机已经偏离所指派的滑行放行许可；(2)飞机已经接收或接受滑行放行许可，该滑行放行许可包括在给定飞机的性能的情况下不适合的滑行道或跑道；例如对于滑行道或跑道来说飞机可能太重或太宽；(3)飞机正在横穿或进入其他飞机或地面车辆所占用的跑道；或(4)检测到与其他飞机或地面车辆的潜在碰撞。
本文所描述的实施例的完整性给机组人员提供了下述信心：本文描述的自动引导系统将避免这种情形，并且任何所生成的警报将极少给机组人员提供误导性数据。为了增强该功能，图2中的显示器212可以提供：(1)示出滑行道、跑道和其他关键机场特征的机场地图；(2)自身的飞机位置；(3)引导信息；以及(4)电动滑行移动的最优行进速度。显示器212还可以提供：(1)机场地面上或附近的交通，诸如其他飞机和地面车辆；(2)重要情形的指示，诸如当前被占用的跑道；以及(3)对其他潜在危险情形的警报。
控制面板316在图3中示出，并使机组成员能够与VGS213对接，并因此与整个自动引导和控制系统对接。控制面板316可以与其他控制面板分离或可以与其他控制面板集成。其还可以耦合到用户输入装置326，诸如键盘、光标控制器、触摸屏或其他输入装置。
手动/自动开关控制器207耦合到电动滑行控制器320，并选择性地施加手动控制或自动控制到左和右滑行控制器以调整速度。电动/自动制动开关控制器209耦合到制动控制器322并选择性地允许自动引导和控制系统或正常飞机制动命令来控制飞机制动。手动/自动前轮适配器211耦合到手动舵柄324。在一些飞机中，适配器211包含控制液压装置的伺服机构，所述液压装置进而控制前轮。在其他飞机中，利用电子装置来替代液压装置。在任何情况下，当移动舵柄324从而指示机组人员想要立即采取控制时，手动/自动前轮适配器使自动引导脱离。
图4是图示了根据在着陆之前和此后在地面上的典型操作的实施例的电动滑行自动引导和控制系统的操作的框图。在激活自动引导和控制系统之后，机组人员输入适当的参数到ACP205中，其中，确定自动引导路径并经由双路径功能306将其传递到其他功能。还将路径/路线传递到VGS，并且在驾驶舱上显示自动引导；诸如显示器212。由路径功能306确定路径。也就是说，机组成员输入初始路径数据并参与，并且，将路径和目标传送到自动引导，然后激活自动引导。ACP205传输命令信息到电动/自动制动开关控制209、手动/自动开关控制207以及手动/自动前轮适配器211，将飞机置于自动模式中。ACP205提供诸如方向命令之类的命令，然后利用所述命令以控制前轮转向机构211，并且使手动舵柄64不起作用。当电动/自动制动开关控制209被置于自动模式中时，自动制动控制器602从APC205接收关于何时施加制动力的命令、速度和状态信号，而不是从手动制动控制604接收。APC205将手动/自动开关控制207置于自动模式中，并且右和左电动滑行控制器610和612分别从控制器610和612接收命令，而不是从驾驶舱上的手动控制器606和608；(例如用于转向的舵柄)。此外，机组人员可以通过移动舵柄614来强制手动模式。前轮适配器将从舵柄接受手动命令，如图5中所示。类似地，如果机组人员提供手动制动动作，则制动开关控制209将恢复到如图4中示出的手动模式。
在地面操作期间，机组人员可能必须响应于塔指令并遵守未自动化的地面过程。飞行机组人员始终具有通过输入新数据来超驰自动引导操作、实现暂时停止或重定向飞机的选项。
着陆过程可以总结如下。在着陆之前，机组人员可以选择自动引导并且然后输入机场参数或确认现有参数为对该机场来说有效。可以经由数据链路来全部或部分接收该信息。由传感器自动地检测着陆；(例如，由于轮开关上的压力、地面速度)，并且，ACP205确定并向机组人员通知何时关闭发动机。在发动机被关闭之后，自动地进入自动模式。
如果不进行自动滑行，则在着陆时以及在安全制动之后，机组人员手动地进行自动控制。假定此时APU(图1中的110)是开启的。飞机根据由自动引导系统生成的滑行路径来开始操纵。由于系统的高完整性和可用性，机组人员持续地通过窗口监控显示器或路径的需要减少。在由电动滑行自动引导和控制系统确定的时刻处，关闭发动机。飞机遵循自动路径并在自动控制下靠近登机口区域。自动引导使飞机能够安全滑行到登机口和停车场。
对于起飞，机组人员首先获得滑行放行许可和起飞信息。这可以经由语音或数据链路而获得。经由飞行机组人员输入或自动地从数据链路向VGS提供滑行放行许可。在开启APU110(图1)之后，验证电动滑行系统的操作，并且使电动滑行自动引导和控制系统参与。飞机根据自动引导系统来操纵和滑行。系统自动地检测危险并可以停止系统以提供附加安全。在由自动引导功能确定的时刻处，启动发动机。如果进行自动后推，则系统自动地将飞机导向为向后移动、转弯以及与滑行路线对齐到期望的跑道。可以手动地发起后推或者经由数据链路命令来发起后推，以在起飞之前最小化排队和/或最小化整个飞行(登机口到登机口)的成本。
图5是图示了ACP205中的后推控制子功能212的操作的框图。ACP205检测最优路径并使用该路径，后推控制功能确定使飞机后退和使飞机沿合适方向转弯所需的附加命令。在后退开始之后，如果需要的话，发送地面引导和危险避免信号到制动控制器602，电动滑行控制器610和612以及前轮转向机构618。飞机沿所确定的后退路径向后移动，在合适的方向上转弯并继续沿着引导路径。如果碰撞即将发生，则飞机停止，显示标识导致停止的危险的警告，并且不继续后退。如果停止的原因被移除，则由机组人员经由控制面板恢复后推。
如前所述，ACP205以及监视和地面警报功能318均分别包括多个处理器205a、205b等和318a、318b等，以提供完整性与可用性。例如，在采用三个处理器来均执行所需功能的情况下，如果至少两个处理器提供在预定容差内与彼此相当的结果，那么来自两个处理器中的一个的输出可以用作引导参数控制信号。来自第三个处理器的输出是不相关的，除非第一和第二处理器没有达成一致，在这种情况下，将来自第一处理器的输出与来自第三处理器的输出进行比较。如果它们一致，那么将来自第一处理器的输出用作引导信号。如果不一致，则将来自第二处理器的输出与来自第三处理器的输出进行比较。如果成功，则可以假定第一处理器已经失效，并且将第二处理器的输出用作引导参数控制信号。如果第二和第三处理器之间的比较失效，则生成指示所有三个处理器已经失效的信号。如果期望的话，在采取任何动作之前可能需要多个比较失败(例如接连三个)，以便避免考虑由于导致关机的瞬时条件(例如噪音)而引起的失效。
图6是用于在下述各项处在总线714上接收滑行控制信号(例如速度)的选择器组件700的功能框图：(1)在第一、第二、第三和第四处理器处；以及(2)经由总线714在第一和第二对处理器710和712处，第一对处理器710由处理器702和704组成，并且第二对处理器712包括706和708。处理器702被配置为经由导线720提供控制信号给发射器718。处理器706被配置为经由导线722提供控制信号给处理器708，并且处理器708被配置为经由导线726提供控制信号给发射器724。
处理器704将其输出参数与由处理器704产生的参数进行比较。如果它们在预定容差内相当，则经由发射器718将处理器702的输出传递到表决器728，然后，表决器728使信号对适当控制器来说可用。如果来自处理器702和704的结果不在预定容差内相当，则经由导线720关闭发射器718。以类似的方式，在处理器706和708中比较引导控制信号。如果信号在预定容差内相当，则经由发射器724将信号从处理器706提供给表决器728。如果信号不相当，则由处理器708经由导线726禁用发射器724。表决器724可以被配置为从(1)发射器718选择信号，或者在发射器718被禁用且发射器724没有被禁用的情况下从(2)发射器724选择信号。将表决器728的输出发送到相应控制器；即，速度、制动、转向。
除了执行比较，每个处理器执行连续的自检验以验证其操作。由于这些自检验和比较，可以关闭图6中的发射器718和724。可替换地，在处理器702、704、706和708正在操作的情况下，可以存在两个被发送到表决器728的有效输出信号。因此，表决器728仅需要确定是否正在接收总线信号。如果对710被预定为充当主对并且发射器718正在操作，则传递这个信号。然而，如果对710未操作，那么可以传递来自对712的信号。否则，没有信号被发送到控制器。在这种情况下，如图7中所示，表决器728提供警告给机组人员以终止引导，并且使用手动命令。
图7是包括三个计算处理器的飞机系统的功能框图。任何一个处理器的丢失仍然允许适当的引导操作。在某种飞机中，已经存在三个处理器；例如三个飞行管理系统(FMS)。在这些情况下，可以针对本文描述的地表面滑行功能进一步配置现有处理器。例如，图7图示了除了其他以外每个针对滑行引导控制而配置的三个处理器800、802和804，。为了简单起见，使用ARINC664数据总线结构806来示出图7；然而，各种单元之间的连接可以使用各种方法完成，只要保持所必需的完整性和可用性即可。在这个实施例中，第一、第二和第三显示发生器808、810和812耦合到总线806，并且每一个分别耦合到相应的显示系统814、816和818。类似地，第一和第二控制面板820和822被提供，并耦合到总线806。
地面碰撞处理器824(类似于图3中的监视和地面警报功能318)从多个ADSB接收器826、惯性参考系统828和碰撞雷达传感器和/或接收器830(例如，每个有两个)接收输入。用于从其他单元提供所需的完整性和可用性输入832的多个传感器还可以被提供给总线806并如本文描述的那样被处理。在总线806上提供数据链路834。
在图7中还分别示出了结合图6示出和描述的类型的第一、第二和第三选择器836、838和840。也就是说，选择器836包括如图6中所示耦合在一起的第一对处理器A和B、第二对处理器C和D以及表决器842。类似地，选择器838包括处理器E、F、G和H以及表决器844。同样地，选择器840包括处理器I、J、K和L以及表决器846。选择器836和手动/自动前轮适配器211(图2)控制左和右电动滑行控制器848和850，所述左和右电动滑行控制器848和850进而分别控制电动机852和860。手动/自动前轮适配器211耦合到总线806并接收来自手动滑行舵柄862的输入。选择器838提供控制输入给手动/自动制动开关控制209(图2)，所述手动/自动制动开关控制209进而耦合到总线806。手动/自动制动开关控制209被配置为接收手动制动命令。因此，手动/自动制动开关控制209和选择器838控制制动控制器864。选择器840和舵柄866控制手动/自动前起落架开关207(图2)，所述手动/自动前起落架开关207耦合到总线806。手动/自动前起落架开关207的输出耦合到前轮转向机构868。
虽然图7中示出和描述的实施例利用了六对处理器和三个表决器，但是应该理解的是，可以采用单个更完善的选择器以提供所有引导控制信号给控制器。此外，如果单个部件失效，则其余部件将继续执行提供所需的完整性和可用性，并且由于系统将继续执行，因而机组人员不需要采取进一步的动作。
通常，目前的航空电子系统往往配备有多个处理部件，所述处理部件可用于其他安全原因(例如三个飞行管理系统、三个惯性参考系统等)。这些可以以独特的方式扩展和布置以便在几乎没有附加硬件的情况下提供高完整性和可用性引导信号，这对于翻新现有飞机来说尤其重要。
图8和9是图示了高完整性和高可用性电动滑行自动引导过程900和1000的示例性实施例的流程图。可以通过主机架飞机的适当系统或部件来执行这些过程，诸如图2中所示的滑行引导系统200或图7中所示的飞行管理系统(FMS)。结合过程900和1000执行的各种任务可以通过软件、硬件、固件或其任意组合而执行。为了图示的目的，过程900和1000的下面的描述可以参考上面结合图1-7提及的元件。在实践中，可以通过所描述的系统的不同元件(例如处理器架构102、地面管理系统202等)来执行过程900和1000的部分。应该理解的是，过程900和1000可以包括任何数量的附加或替代任务，图8和图9中示出的任务不需要按照所示的顺序执行，并且过程900和1000可以被结合到更全面的过程或处理中，所述过程或处理具有本文未详细描述的附加功能。此外，只要预期的总体功能保持不变，就可以省略图8和9中示出的一个或多个任务。
尽管自动引导过程900和1000可以在主机架飞机操作时的任何时间处执行或发起，但是该示例假定在飞机已经着陆之后(或在起飞之前)执行过程900和1000。更具体地，可以在飞机处于滑行模式时执行过程900和1000。可以在相对较高的刷新率下以几乎连续的方式执行过程900和1000。例如，可以在12-40Hz(或更高)的速率下执行过程900和1000的迭代，从而将以动态的方式实时地或基本上实时地更新合成驾驶舱显示器。
参考图8，自动引导过程900获得、接收、访问和/或获取特定数据和信息，所述特定数据和信息影响滑行引导信息的生成和呈现。在这点上，该过程可以获取特定类型的用户选择的或用户输入的数据作为输入数据(任务902)。用户输入数据可以包括上面参考用户输入装置234(图2)指定的任何信息。例如，过程900可以考虑用户选择的或用户识别的登机口、跑道、交通条件等。过程900还可以获得或接收其他输入数据(任务904)，所述其他输入数据可能影响滑行引导信息的生成和呈现。再次参考图2，向滑行引导系统200馈送的各种元件、系统和部件可以针对任务904提供其他输入数据。在某些实施例中，这个输入数据包括从机载传感器和检测器获得的主机架飞机的飞机状态数据(诸如地理位置数据、航向数据等)。输入数据还可以包括经由数据链路子系统240(图2)和308(图3)从空中交通管制接收的数据。在一些场景中，输入数据还包括机场场区中的至少一个邻近飞机的邻近飞机状态数据，其允许滑行引导系统200对可能影响主机架飞机的滑行操作的机场交通做出反应。
自动引导过程900访问或检索关联于或以其他方式指示特定机场场区的合成图形表示的机场特征数据(任务906)。如上所解释的那样，机场特征数据可能被保持在飞机上，并且机场特征数据对应于、表示或指示感兴趣机场场区的特定可视和可显示特征。将被用于呈现给定合成显示的特定机场特征数据将依赖于各种因素，包括飞机的当前地理位置和航向数据。
如果尚未选择自动引导选项(任务908)，则机组人员手动地操作飞机并按照关于如何最佳地导航所建议的滑行路径的指令在驾驶舱显示器上遵循最佳滑行路线(任务910)。也就是说，视觉滑行系统将做出关于速度、转向、何时开启和关闭推力发动机和电动驱动滑行电动机等的建议。然而如果已经启用自动引导，则ACP205将通过生成高完整性滑行自动控制信号来生成自动滑行路径，如下面将描述的那样。过程900以下述操作继续：ACP205启用右和左电动滑行控制器610和612(图4，任务914)、制动控制器602(任务916)和前轮自动转向机构618(任务918)。
还可以以不间断的方式更新电动滑行引导信息，以反映对操作条件、交通条件、空中交通管制指令等的改变。在实践中，过程900可以无限期地且以任何实际速率重复，以支持显示器实时或几乎实时的连续和动态更新和刷新。显示器的频率更新是飞行机组人员能够基本上实时地获得并响应于当前操作情况。
图9是图示了使用结合图7示出和描述的类型的系统生成高完整性、高可用性电动滑行控制信号的过程1000的流程图。尽管流程图将仅结合包括用于生成高完整性电动滑行电动机控制信号的处理器A、B、C和D的选择器836来描述该方法，但是应该理解的是，同样的过程适用于(1)包括用于生成高完整性制动控制信号的处理器E、F、G和H的选择器838以及(2)包括用于生成高完整性前轮转向控制信号的处理器I、J、K和L的选择器840。
参考图9，处理器A和B从处理器A和B接收电动滑行电动机控制数据(步骤1002)。处理器A被视为主处理器；然而，这个指定仅仅是为了方便。首先参考处理器A，如果来自FMS1的数据与来自FMS2的数据相同(步骤1004)，则选择FMS1(步骤1006)并且FMS1成为A选择输出(步骤1008)。如果FMS1基本上与FMS2不相同，但是基本上与FMS3相同(步骤1010)，则再次选择FMS1(步骤1012)并且FMS1成为A选择输出(步骤1008)。如果FMS1基本上与FMS3不相同(步骤1010)，但是FMS2基本上与FMS3相同(步骤1014)，则选择FMS2(步骤1016)并且FMS2成为A选择输出(步骤1008)。根据预定的优先级方案来选择来自FMS2的数据。还可能已经选择FMS3。如果FMS2基本上与FMS3不相同(即，A失效)，则不发送数据(步骤1018)。
以类似的方式，在步骤1020、1022、1024、1026、1028和1032中分析FMS1、FMS2和FMS3。再一次，如果没有准则被满足，则不发送数据(步骤1018)。然而如果准则中的一个被满足并且确定B输出选择(步骤1032)，则比较(步骤1034)A输出选择(步骤1008)和B输出选择(步骤1032)。如果它们不相当，则不发送数据(步骤1018)。然而如果它们相当，则开启发射器(步骤1035)，并且发送A和B输出数据到表决器(步骤1036)。
对被供给到处理器C和D的来自FMS1、FMS2和FMS3的数据执行类似的过程(步骤1038和1040)。如果C/D表决器开启并且A/B表决器开启(步骤1042)，则发送表决器输出数据到滑行控制器(步骤1044)。如果A/B表决器(步骤1042)和C/D表决器(步骤1046)二者都关闭，则不发送数据到电动滑行控制器(步骤1048)，并且机组人员将得到警告，并经由如结合图7示出和描述的舵柄进行手动控制。
尽管已经在前面的详细描述中提出至少一个示例性实施例，但是应该理解的是，存在巨大量的变形。还应该理解的是，本文描述的一个或多个示例性实施例不意图以任何方式限制要求保护的主题的范围、适用性或配置。相反，前面的详细描述将给本领域技术人员提供用于实施所描述的一个或多个实施例的方便的指导方针。应该理解的是，在不脱离权利要求所限定的范围的情况下，可以对元件的功能和布置做出各种改变，该范围包括在提交本专利申请时已知的等同物和可预见的等同物。

Claims (9)

1.一种结合飞机电动滑行驱动系统使用的高完整性自动引导和控制方法，包括：
在第一对和第二对并行处理器中接收滑行路径数据，所述第一对包括第一和第二处理器并且所述第二对包括第三和第四处理器；
在处理器中的每一个中从滑行路径数据生成滑行路径引导和控制信息；
根据预定的优先级方案，从第一处理器和第二处理器之一中选择滑行路径引导和控制信息以及从第三处理器和第四处理器之一中选择滑行路径引导和控制信息；以及
发送由从第一和第二处理器之一中选择的滑行路径引导和控制信息以及从第三和第四处理器之一中选择的滑行路径引导和控制信息导出的命令到至少一个电动滑行控制器。
2.根据权利要求1所述的高完整性自动引导和控制方法，其中所述滑行路径引导和控制信息至少包括滑行速度引导信息。
3.根据权利要求1所述的高完整性自动引导和控制方法，其中所述滑行路径引导和控制信息至少包括滑行方向信息，并且，所述高完整性自动引导和控制方法进一步包括由处理器将从滑行方向信息导出的转向命令施加到前轮转向机构以使飞机转向。
4.根据权利要求1所述的高完整性自动引导和控制方法，其中所述滑行路径引导和控制信息至少包括制动信息，并且，所述高完整性自动引导和控制方法进一步包括由处理器将从制动信息导出的制动命令施加到电动滑行制动控制器。
5.根据权利要求1所述的高完整性自动引导和控制方法，其中所述滑行路径引导和控制信息包括滑行速度引导信息、滑行方向信息和制动信息。
6.根据权利要求1所述的高完整性自动引导和控制方法，进一步包括：
确定(a)在第一和第二处理器中的滑行路径引导和控制信息的比较是否在预定容差之内；以及
基于所述步骤(a)，确定(b)在第一和第三处理器中的滑行路径引导和控制信息的比较是否在预定容差之内。
7.根据权利要求6所述的高完整性自动引导和控制方法，进一步包括：
基于所述步骤(a)和(b)，从第一对和第二对的一对中提供滑行路径引导和控制信息到控制器。
8.根据权利要求5所述的高完整性自动引导和控制方法，其中所述接收步骤包括在第一对和第二对处理器中的三个处理器接收滑行路径数据。
9.一种在配备有电动滑行机构的飞机上使用的高完整性引导和控制系统，所述系统包括：
滑行路径引导数据的第一来源；
电动滑行控制器；以及
第一对和第二对处理器，用于接收滑行路径引导信息，所述第一对包括第一和第二处理器并且所述第二对包括第三和第四处理器，每个处理器耦合到第一来源和电动滑行控制器，并且每个处理器被配置为：（1）从滑行路径引导数据生成滑行路径引导和控制信息；以及（2）基于预定的优先级方案，发送由从第一和第二处理器之一中选择的滑行路径引导和控制信息以及从第三和第四处理器之一中选择的滑行路径引导和控制信息导出的命令到电动滑行控制器。
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