CN105468006A - 用于自动的着陆系统的位置数据的冗余测定 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于飞机的自动的着陆系统。自动的着陆系统包括用于提供位置数据以控制飞机的控制装置、用于获取飞机的第一位置数据的第一位置或距离测量装置、用于获取飞机的第二位置数据的第二位置或距离测量装置及用于获取传感器数据的传感器装置，由传感器数据能够确定着陆标志所在的方向和/或着陆标志到飞机的距离。控制装置构造用于基于第一位置数据产生用于着陆标志的方向或者距离的第一假设并且基于第二位置数据产生用于着陆标志的方向或者距离的第二假设。此外，控制装置构造用于用由传感器装置获取到的传感器数据来分别确认或者摒弃第一假设和第二假设。此外，控制装置构造用于判定仅仅将经过确认的假设所基于的那些位置数据用于控制飞机。

Description

用于自动的着陆系统的位置数据的冗余测定
技术领域
本发明涉及对用于飞机的自动的着陆系统的位置数据的冗余测定。本发明尤其涉及一种用于飞机的自动的着陆系统、一种具有自动的着陆系统的无人机以及一种用于测定飞机的、用于自动的着陆系统的位置数据的方法。
背景技术
有人驾驶的和无人驾驶的飞机目前能够配备自动的或者部分自动的着陆系统。为了控制着陆进场，自动的着陆系统例如能够由位置测量或者距离测量确定飞机到争取达到的着陆点的距离。借助于距离参数和另外的测量变量、例如飞行速度能够如此产生飞行调节器指令并且如此控制自动驾驶仪，使得飞机着陆在着陆点上。
用于有人驾驶的飞机的自动的着陆系统通常配备了具有较高的完整性和精度的距离测量仪。如果所述着陆系统未供使用或者有故障，那么飞行员就能够在同一个机坪或者备用机坪（候选机坪）实施人工着陆。对于无人驾驶的飞机来说，当所述自动的着陆系统中出现故障时，能够通过借助于数据链传输给飞机的、人工的或者直接的控制指令来进行着陆。
发明内容
本发明的任务是，改进飞机的自动着陆情况。
该任务通过独立权利要求的主题得到解决。改进方案和实施方式能够从从属权利要求、以下说明书和附图中得知。
本发明按照一种示例的实施方式涉及一种用于飞机的自动的着陆系统。所述自动的着陆系统包括用于提供位置数据以控制飞机的控制装置、用于获取所述飞机的第一位置数据的第一位置或距离测量装置、用于获取所述飞机的第二位置数据的第二位置或距离测量装置以及用于获取传感器数据的传感器装置，由所述传感器数据能够确定着陆标志所在的方向和/或所述着陆标志到所述飞机的距离。所述控制装置构造用于：基于所述第一位置数据产生用于所述着陆标志的方向或者距离的第一假设并且基于所述第二位置数据产生用于所述着陆标志的方向或者距离的第二假设。此外，所述控制装置构造用于：用由所述传感器装置获取到的传感器数据来分别确认或者摒弃所述第一假设和所述第二假设。此外，所述控制装置构造用于判定：仅仅将经过确认的假设所基于的那些位置数据用于控制所述飞机。
在本发明的上下文中，“飞机”能够是有人驾驶的或者无人驾驶的飞机。例如所述飞机能够是飞船、直升飞机、飞机或者无人机。所述自动的着陆系统能够表示用于对飞机的着陆进场进行自动控制的系统，该系统不要求人的干预。
所述控制装置（控制和判定单元E）能够构造用于冗余地确定飞机的位置或者距离。换句话说，所述控制装置能够构造用于：从至少两个独立的位置数据中选择位置数据并且将所选择的位置数据用于控制所述飞机或者将其传输给飞行控制系统。
所述第一位置或距离测量装置（位置或距离测量仪S）和所述第二位置或距离测量装置（位置或距离测量仪B）能够分别构造用于：确定飞机的位置。所测定的位置数据能够包括所述飞机的三维的位置，例如所述飞机的空间坐标或者以着陆场为参照物的距离、方位角和仰角。例如所述第一位置数据和/或第二位置数据能够定义所述飞机的绝对位置或者所述飞机相对于着陆场的相对位置。所述位置数据或者所述绝对位置例如能够在世界测地系统1984（WGS84）的坐标中得到定义或者被换算为这些坐标。
所述传感器装置（传感器O）能够构造用于获取传感器数据，所述传感器数据允许就着陆标志的方向和距离做出推断。“着陆标志”在本发明的上下文中也能够是表征性地点，该地点的绝对位置或者其相对于争取达到的着陆点的特性能够为所述控制装置所知悉。例如所述着陆标志能够是大地上的物体，所述大地上的物体能够借助于图像处理或者信号处理来识别。例如所述着陆标志能够是机场跑道或者空中交通控制塔，所述机场跑道或者空中交通控制塔如此与环境划定边界，使得其例如能够借助于图像识别从相机的图像中识别出来。所述着陆标志也能够是信号源例如是光源、无线电源或者雷达源，所述光源、无线电源或者雷达源能够借助于所述飞机的相机、无线电接收器或者雷达接收器来识别。
所述第一位置或距离测量装置、所述第二位置或距离测量装置以及所述传感器装置能够彼此独立。也就是说，这些装置中的每个装置都能够在不取决于其它装置的情况下测定所属的数据。此外，所述第一位置或距离测量装置以及第二位置或距离测量装置以及所述传感器装置能够在功能上与所述控制装置相连接。
能够基于着陆标志的绝对位置分别产生所述第一假设和第二假设。为此，所述控制装置能够知道所述着陆标志的绝对位置。例如所述控制装置能够动用数字的地图数据，在所述数字的地图数据中保存了着陆标志的绝对位置。
借助于所述位置数据，能够确定所述着陆标志的方向或者距离。而后用所确定的方向和距离能够确认或者摒弃所述用于着陆标志的方向或者距离的第一假设。在此，“对于假设的确认或者摒弃”能够理解为不同的方法，用所述不同的方法从所述两种假设中选择一种假设。例如能够分别确定所述第一假设或者第二假设与所述传感器数据之间的相关性。此外，也可能的是，确认所述两种假设（例如在所述第一位置数据和所述第二位置数据稍许彼此有别时）或者摒弃所述两种假设（例如在所述两种假设与所述传感器数据不一致时）。随后，为了控制所述飞机，能够将经过确认的位置数据传输给飞行控制单元（飞行控制系统）。
借助于对于所述假设的确认或者摒弃，例如能够确认或者摒弃所述第一位置数据或者第二位置数据的至少一个位置参数。所述位置参数例如能够是距离、方位角和仰角。例如能够用所述用于着陆标志的方向的假设来检验所述方位角，并且用所述用于着陆标志的距离的假设来检验所述距离。
通过这种方式，所述着陆系统能够自动地并且以冗余的方式来确定所述飞机的位置数据。由此以较高的完整性提供用于着陆系统的位置测定，从而在总体上改进所述着陆系统。此外，本发明提供一种着陆系统，该着陆系统由于冗余的系统设计也能够在首次故障情况中依然实现安全的自动着陆。
换句话说，本发明的第一方面涉及一种冗余的自动的飞行着陆系统，该飞行着陆系统具有：
·位置或距离测量仪S（例如基于卫星：GPS/SBAS）；
·位置或距离测量仪B（例如基于地面：雷达跟踪器/激光跟踪器，ILS或者MLS）；
·与飞机F的自动的飞行控制系统相连接的控制及判定单元E；
·独立的、用于测量方向或者距离的传感器O（例如电光相机）；
其中所述位置测量仪S、所述距离测量仪B和所述传感器O在功能上与所述判定单元E相连接，从而
a)能够由S和B的测量值彼此独立地计算所述飞机到所述着陆点的距离和方向以及所述飞机的高度（例如通过距离、方位角和仰角来表示）；
b)所述单元E对所述两个测量值进行比较；并且
c)如果所述两个测量值相差小于预先规定的量，则利用由所述两个测量值适当地产生的位置信号继续着陆；或者
d)如果所述两个测量值相差大于预先规定的量，则通过以下方式引起测量传感器之间的自动判定，该方式为：所述单元E针对来自a)的这两个距离参数组的数值产生用于表征性地点相对于着陆点的特性的假设，所述假设能够通过用传感器O实施的独立的第三次测量的结果来确认或者摒弃。
换句话说，本发明能够涉及一种冗余设计的自动的着陆系统，该自动的着陆系统具有两个独立的位置或者距离测量传感器。所述系统能够对所述两个位置测量值进行比较。
如果所述测量值相一致，则能够继续着陆。如果所述位置测量值相差超过所规定的数值，所述着陆系统则会自动地发现测量误差并且试图在所述第一位置数据与第二位置数据之间做出自动的判定。
所述判定在本发明的上下文中能够通过以下方式来实现：由所述两个传感器的测量结果彼此独立地分别列出所述测量值的正确性的假设，所述假设通过用独立的传感器进行的第三次测量来确认或者摒弃。
按照本发明的一种实施例，所述用于对第一假设和第二假设进行检验的控制装置构造用于：确定所述第一假设和所述传感器数据的第一相关性以及所述第二假设和所述传感器数据的第二相关性。此外，所述控制装置构造用于确认与所述传感器数据之间具有更好的相关性的那个假设。
例如，能够为用于所述着陆标志的方向的假设确定横向相关系数（lateraler Korrelationsindex），并且/或者能够为用于所述着陆标志的距离的假设确定距离相关系数。所述控制单元能够构造用于：确认为其确定了更大的相关系数的那个假设。
通过这种方式来提供一种在数学上精确的、用于确认或者摒弃所述假设的方法。
本发明的第二方面涉及一种按照所述第一方面的、冗余的自动的飞行着陆系统，其中
a）所述传感器O是成像的电磁传感器（例如用于可见光的电光相机或者紫外相机或者红外相机或者雷达接收器）；
b）所述单元E关于根据第一方面a）的两个距离参数组分别产生一个用于表征性地点相对于着陆点的所预料的方向的假设；
c）所述传感器O朝相应所算出的方向关于每个假想拍摄图像，并且所述单元E用自动的图像测评来选择具有所述表征性地点的更好的相关性（例如更高的横向相关系数）的图像；
d）所述单元E借助于根据所述第二方面c）的横向相关性来选择合适的、用于着陆的信号。
换句话说，由所述两个位置测量传感器的测量值能够分别算出一个用于表征性的图像特征的地点相对于理论上的着陆点的（方向）假设。而后能够朝那些地点的相应方向用电磁接收器记录图像（可见光、红外光、紫外光或者雷达辐射）。
能够将图像处理算法运用到所述图像上，所述图像处理算法相应地计算用于所表明的位置处的表征性的图像特征的假设的相关系数（实例：如果所述表征性的图像特征是跑道中心，那就对这个地点上的跑道中心的假设进行检验）。
如果所述两个位置测量传感器之一的参数能够通过较高的、横向相关系数来确认，那就能够利用所属的测量传感器来进行自动着陆。如果没有产生相互一致的结果，则能够中止所述着陆。
本发明的第三方面涉及一种按照所述第一方面的、冗余的自动的飞行着陆系统，其中
a）所述传感器O是距离测量仪；
b）所述单元E关于根据所述第一方面a）的两个距离参数组分别产生一个用于表征性地点相对于着陆点的所预料的距离的假设；
c）所述距离测量仪O确定所述表征性地点的距离，并且所述单元E从所述第一方面a）中确定这样的参数组，所述参数组关于所述用于所述表征性地点的距离的假设更好地与所述距离测量仪O的测量值相一致（例如更大的距离相关性）；
d）所述单元E借助于按照所述第三方面c）的距离相关性来选择合适的、用于着陆的信号。
由所述两个位置测量传感器的测量值能够分别算出一个用于表征性地点相对于理论上的着陆点的距离的假设。在着陆过程中，能够测量相对于这个地点的距离，并且能够计算用于相应的（距离）假设的相关系数。
按照本发明的另一种示例性的实施方式，能够由所述传感器数据确定所述着陆标志所在的方向以及所述着陆标志到所述飞机的距离。所述第一假设和第二假设在此分别是用于所述着陆标志的方向和距离的假设。
通过这种方式能够检验所述第一位置数据和第二位置数据的两个位置参数，例如所述方位角和距离。由此能够改进所述自动的并且冗余的位置测定的可靠性。
按照本发明的另一种示例性的实施方式，所述传感器装置具有用于获取信号源的电磁信号的信号获取设备。
例如所述传感器装置能够具有雷达接收器，所述雷达接收器构造用于测定着陆标志的方向和/或距离，用所述方向和/或距离能够确认或者摒弃所述假设。所述传感器装置也能够具有紫外相机和/或红外相机，用所述紫外相机和/或红外相机能够用紫外光源或者红外光源来确定着陆标志的方向，由此能够确认或者摒弃所述假设。
本发明的第四方面涉及一种按照所述第一方面的、冗余的自动的飞行着陆系统，其中
a）所述传感器O是电磁接收器（用于可见光的电光相机或者紫外相机或者红外相机或者雷达接收器）；
b）所述单元E关于按照所述第一方面a）的两个距离参数组分别产生一个用于预先规定的信号源相对于着陆点的所预料的方向的假设；
c）所述接收器O记录所述信号源的辐射，并且获取所述信号源的方向，并且所述单元E从所述第一方面a）中确定这样的参数组，所述参数组关于所述用于信号源的方向的假设更好地与所述接收器O的测量值相一致（例如更大的横向相关性）；
d）所述单元E借助于所述横向相关性按照所述第四方面c）来选择合适的、用于着陆的信号。
换句话说，由所述两个位置测量传感器的测量值分别算出一个用于已知的电磁信号源相对于理论上的着陆点的地点的（方向）假设。在着陆过程中，能够用合适的电磁的接收器来记录所述信号源的辐射（可见光、红外光、紫外光或者雷达辐射），获取所述信号源的方向，并且计算用于在所预料的地点上的信号源的相应的假设的相关系数。
如果所述两个位置测量传感器之一的参数能够通过较高的、横向相关系数来确认，那就能够用所属的测量传感器来进行自动的着陆。如果没有产生相互一致的结果，则能够中止所述着陆。
按照本发明的另一种示例性的实施方式，此外所述着陆系统具有用于确定飞机的飞行高度的高度测量装置，其中所述控制装置构造用于：基于所述第一位置数据产生用于所述飞机的飞行高度的第三假设并且基于所述第二位置数据产生用于所述飞机的飞行高度的第四假设。所述控制装置构造用于：分别用由所述高度测量装置测定的飞行高度来确认或者摒弃所述第三假设和所述第四假设。此外，所述控制装置构造用于判定：仅仅将在检验时经过确认的、用于所述飞机的飞行高度的假设所基于的那些位置数据用于控制所述飞机。
所述高度测量装置例如能够是雷达高度测量仪或者激光高度测量仪。所述高度测量装置在此能够在不取决于其它装置的情况下测定所述飞行高度。借助于所述高度测量装置，例如能够检验所述位置数据中的仰角。通过这种方式，能够借助于另外的独立的装置来检验所述位置数据。
本发明的第五方面涉及按照所述第一、第二、第三或者第四方面的、冗余的自动的飞行着陆系统，该飞行着陆系统具有：
·独立的高度测量仪H（例如雷达高度测量仪/激光高度测量仪），其中
a）所述单元E按照所述第一方面a）确定关于高度更好地与所述高度测量仪H的测量值相一致的那个参数组（例如更大的高度相关性）；
b）所述单元E额外地借助于所述高度相关性按照所述第五方面a）来选择合适的、用于所述着陆的信号。
如果所述两个测量传感器的位置参数例如关于飞行高度有差别，那就能够作为飞机位置的函数由每个测量值算出用于所述飞机在地面之上的高度的假设，并且用额外地安装的高度测量仪（例如雷达高度测量仪）的高度信息进行调准（高度相关性）并且选择所述合适的信号。
按照本发明的另一种示例性的实施方式，所述控制装置构造用于：对所述第一位置数据和所述第二位置数据进行比较。此外，所述控制装置构造用于：只有在所述第一位置数据和所述第二位置数据彼此相差超过预先规定的量时才判定不用哪些传感器数据来控制所述飞机。
换句话说，所述控制装置能够构造用于：只有在所述位置数据的差超过预先规定的阈值时才确认或者摒弃位置数据。如果没有超过这个阈值或者预先规定的量，则例如能够将所述两个位置数据的平均值或者所述两个位置数据的特定组用于控制所述飞机。
按照本发明的另一种示例性的实施方式，所述控制装置构造用于：如果在所述飞机低于预先规定的高度时所述第一位置数据和第二位置数据彼此相差超过预先规定的量并且没有就有待使用的位置数据做出判定：则中止所述飞机的着陆进场。
换句话说，所述预先规定的高度能够定义所谓的判定窗口。所述控制装置能够构造用于：如果在经过所述判定窗口时还没有就有待使用的位置数据做出判定并且所述位置数据彼此相差超过所述预先规定的量，则中止所述着陆进场。
本发明的第六方面涉及一种按照所述第一、第二、第三、第四或者第五方面的、自动的飞行着陆系统，其中在几何学上定义一个用于着陆中止的判定窗口，该判定窗口作为一个位置，在该位置上所述系统自动地中止所述着陆，如果
a）所述飞机处于所述窗口之外；或者
b）在所述位置传感器的测量值之间不存在足够的一致性；并且
能够在不作为所述两个位置参数组的补充的情况下
i. 借助于图像传感器/接收器O算出足够的横向相关性
（在使用按照所述第二或者第四方面的系统的情况下）；或者
ii. 借助于所述距离测量仪O算出足够的距离相关性
（在使用按照所述第三方面的系统的情况下）；或者
iii. 借助于所述高度传感器H算出足够的高度相关性
（在使用按照所述第五方面的系统的情况下）。
换句话说，能够定义一个判定窗口，该判定窗口规定相应的位置，在该位置上所述着陆系统就着陆中止进行判定。在此能够如此确定所述窗口的尺度，使得经过所述窗口的飞机以很高的可能性着陆在跑道上。
按照本发明的另一种示例性的实施方式，所述第一位置或距离测量装置是基于卫星的测量装置，例如GPS系统、GBAS系统或者SBAS系统。此外，所述第二位置或距离测量装置是雷达跟踪器或者是激光跟踪器。所述传感器装置为了产生图像而具有光学相机、红外相机、紫外相机和/或雷达接收器。
此外，所述第二位置或距离测量装置也能够是仪表着陆系统（ILS）或微波着陆系统（MLS）。基于由所述传感器装置产生的图像能够确定所述着陆标志的方向或者距离。
本发明按照另一种示例性的实施方式涉及一种具有在本发明的上下文中所描述的飞行着陆系统的无人机。
本发明按照另一种示例性的实施方式涉及一种用于测定用于飞机的自动的着陆系统的、飞机位置数据的方法。所述方法在此具有通过第一位置或距离测量装置来获取所述飞机的第一位置数据并且通过第二位置测量装置来获取所述飞机的第二位置数据的步骤。此外，在所述方法中，通过传感器装置来获取传感器数据，由所述传感器数据能够确定着陆标志所在的方向和/或所述着陆标志到飞机的距离。此外，所述方法包括基于所述第一位置数据产生用于所述着陆标志的方向或者距离的第一假设并且基于所述第二位置数据产生用于所述着陆标志的方向或者距离的第二假设的步骤。按照所述方法，借助于由所述传感器装置所获取的传感器数据来确认或者摒弃所述第一假设和所述第二假设，并且判定：仅仅将经过确认的假设所基于的那些位置数据用于控制所述飞机。
例如能够通过在本发明的上下文中所描述的、自动的着陆系统来实施所述方法。此外，所述方法也能够包括另外的、在所述着陆系统的上下文中所描述的步骤。
附图说明
本发明的另外的特征、优点和使用可能性从以下对实施例和附图所作的说明中给出。在此，所有所描述的和/或用图示示出的特征本身并且在任意的组合中也在不取决于其在各个权利要求中的组成或者对其的参照的情况下形成本发明的主题。
图1是具有按本发明的一种实施例的、自动的着陆系统的飞机以及跑道的透视图；
图2是具有按本发明的一种实施例的、自动的着陆系统的飞机以及跑道的透视图；
图3是按照本发明的一种实施例的飞机的位置以及跑道的侧视图；
图4是按照本发明的一种实施例的飞机的位置以及跑道的俯视图；
图5是具有按照本发明的一种实施例的、自动的着陆系统的飞机以及跑道的透视图；并且
图6是用于按照本发明的一种实施例的、方法的流程图。
在此示意性地并且不按比例地示出了所述附图。如果在以下说明中在不同的附图中指出相同的附图标记，那么这些附图标记就表示相同的或者类似的元件。不过，相同的或者类似的元件也能够用不同的附图标记来表示。
具体实施方式
在图1中示出了具有按照本发明的一种实施例的、自动的着陆系统101的飞机100。所述飞机100例如是无人驾驶的飞机或者无人机。此外示出了跑道109，所述飞机100在所述跑道109上实施自动的着陆进场，其中所述线条113代表着理想的进场线（Anfluglinie）。
所述飞机的自动的着陆系统包括控制装置102、第一位置或距离测量装置103、第二位置或距离测量装置104、传感器装置105、高度测量装置106和飞行控制装置107。不过在此所述按照本发明的着陆系统也能够仅仅包括所述控制装置102、所述第一位置或距离测量装置103、所述第二位置或距离测量装置104和所述传感器装置105。
所述控制装置102构造用于：自动地并且冗余地并且由此以很高的完整性测定所述飞机100的位置。例如所述第一位置或距离测量装置构造为GPS或者SBAS系统，所述第一位置或距离测量装置能够测定形式为所述飞机的三维绝对位置110的第一位置数据。所述第二位置或距离测量装置104例如构造为雷达跟踪器或者激光跟踪器，并且能够测定形式为关于基站108的距离、方位角和仰角111的第二位置数据。
如果这些第一位置数据和第二位置数据彼此相差超过预先规定的量，那么所述控制装置102就能够选择这些第一位置数据和第二位置数据110和111中的位置数据，用于进一步来控制所述飞机100。为此，所述控制装置构造用于产生用于着陆标志的方向或者距离的第一假设和用于所述着陆标志的方向或者距离的第二假设。例如所述跑道109能够是着陆标志。但是也能够考虑其它的着陆标志，例如飞行控制塔。所述控制装置能够用由所述传感器装置105所获取的传感器数据分别确认或者摒弃所述第一假设和第二假设。此外，所述控制装置102也能够构造用于：分别产生用于所述着陆标志的方向和距离的假设并且对其进行确认或者摒弃。
例如所述控制装置102能够测定用于所述第一假设和所述传感器数据的第一相关性以及用于所述第二假设和所述传感器数据的第二相关性，其中确认所述具有更好的相关性的假设。例如能够利用用于所述着陆标志109的方向的假设来检验与所述飞机100的方位角相关的位置参数，并且能够利用用于所述着陆标志的距离的假设来检验与所述飞机100的距离相关的位置参数。
所述着陆系统的高度测量装置106构造用于：测定所述飞机的飞行高度112。所述控制装置102能够基于所述第一数据和第二数据110和111产生用于所述飞行高度的第三假设及第四假设，所述第三假设及第四假设能够借助于由所述高度测量装置106测定的飞行高度来确认或者摒弃，用于提供对于所述位置数据的、独立的第二检验。借助于所述高度测量装置106，例如能够对与所述飞机的仰角相关的位置参数进行检验。因此能够对所述位置数据的一个、两个或者三个位置参数进行检验。
随后将来自所述第一位置数据和第二位置数据的、经过确认的位置数据由所述控制装置102来传送给所述飞行控制装置107。所述飞行控制装置107在此能够如所描述的那样是所述着陆系统101的一部分。作为替代方案，所述飞行控制装置107也能够是其它的系统的一部分，但是这一点在这里没有明确地示出。
在图2中示出了具有按照本发明的另一种实施例的、自动的着陆系统101的飞机100。所述自动的着陆系统1例如在图1中详细地得到描绘。此外示出了跑道109和理想的进场线113。
所述着陆系统的控制装置构造用于：借助于所述第一位置或距离测量装置以及第二位置或距离测量装置来测定第一位置数据200和第二位置数据201。如在图2中示出的那样，所述第一位置数据和第二位置数据200和201明显地彼此有差别。为了从所述第一位置数据和第二位置数据中选择一组位置数据，用于进一步用于控制所述飞机100，所述着陆系统101的控制装置构造用于：产生用于着陆标志、例如跑道109的方向的第一假设和第二假设。为了检验或者确认或者摒弃这种第一假设和第二假设，所述控制装置构造用于：借助于所述在这种情况中构造为成像的传感器装置、构造为光学相机、紫外相机或者构造为红外相机的传感器装置来沿着按照所述第一假设所定义的方向产生第一图像202，并且沿着所述按照第二假设所定义的方向产生第二图像203。借助于图像测评，所述控制装置能够检验，所述着陆标志或者跑道109是处于所述第一图像202中还是处于所述第二图像203中。在这种情况中，所述着陆标志或者跑道109处于所述第一图像202中，从而确认所述第一假设并且将所述第一位置数据200用于控制所述飞机100或者传输给所述飞机控制单元。
跑道的特征可能在于，所述跑道的边缘相对于跑道凸肩而清楚地突现出来或者所述跑道的边缘被适当地作了标记。图像处理方法例如能够识别图像中的对称性。如果所述着陆标志是跑道并且知道所述着陆点如何相对于跑道中心来放置（例如处于跑道中心），那就能够计算用于所述第一图像202中的、跑道中心的位置的第一假设并且计算用于所述第二图像203中的、跑道中心的位置的第二假设，并且就如典型地在跑道边缘上所出现的那样的、对称的特征对所述两幅图像进行研究。
在图3中示出了一种着陆情况的侧视图。点300标出具有按照本发明的一种实施例的、自动的着陆系统的飞机的位置。此外示出了一条跑道109。理想的进场线通过线条301和302来示出。虚线305标出所谓的外扩高度（Flare-Höhe）或者着陆阈值，自所述外扩高度起所述进场线或者所述第二机场区段302具有比所述第一机场区段301的进场角306平坦的进场角309。所述线条307标出所述第一机场区段301的延长部分并且在所谓的目标-着陆点308中终止。
此外示出了通过所述飞机的着陆系统来预先规定的高度304以及判定窗口303。所述判定窗口303定义了一个空间元素，如此定义该空间元素的伸展度，使得所述飞机在其经过所述判定窗口304时以很高的可能性着陆在所述跑道上。
所述着陆系统的控制装置构造用于：如果在所述飞机低于所述预先规定的高度304或者经过所述判定窗口303时所述第一位置数据和第二位置数据彼此相差超过预先规定的量并且没有就有待使用的位置数据做出判定：那就中止所述飞机的着陆进场。此外，所述控制单元构造用于：如果所述飞机低于所述高度304并且在此没有经过所述判定窗口303，那就中止所述着陆进场。
在图4中示出了一种着陆情况的俯视图，其中示出了具有按照本发明的一种实施例的、着陆系统的飞机的位置300。此外示出了一条跑道109，其中所述线条113标出理想的进场线。
如已经在图2的上下文中所描述的那样，示出了第一位置数据和第二位置数据200和201，所述位置数据由所述第一位置或距离测量装置以及第二位置或距离测量装置来测定。所述控制装置构造用于：基于所述位置数据200和201分别产生用于着陆标志、例如跑道109的方向或者距离的第一假设或者第二假设，如在图2的上下文中详细描述的那样借助于所述第一图像和第二图像202和203来确认或者摒弃所述第一假设或者第二假设。
此外示出了结合图3所描述的判定窗口303。
图5示出了具有按照本发明的一种实施例的、自动的着陆系统101的飞机100的透视图。此外示出了一条跑道109，其中所述理想的进场线借助于线条113来示出。
如已经在图2和4的上下文中所描述的那样示出了所述第一位置数据和第二位置数据200和201，所述第一位置数据和第二位置数据200和201借助于由所述传感器装置所获取的第一图像和第二图像202和203来确认或者摒弃。此外示出了在图3和4的上下文中所描述的判定窗口303。
在图6中示出了一种方法的流程图，所述方法用于测定飞机的、用于该飞机的按照本发明的一种实施例的自动的着陆系统的位置数据。所述方法在此具有通过第一位置或距离测量装置来获取所述飞机的第一位置数据的步骤S1和通过第二位置或距离测量装置来获取所述飞机的第二位置数据的步骤S2。此外，在所述方法中通过传感器装置来进行获取传感器数据的步骤S3，由所述传感器数据能够确定着陆标志所在的方向和/或所述着陆标志到所述飞机的距离。此外，所述方法包括基于所述第一位置数据产生用于所述着陆标志的方向或者距离的第一假设的步骤S4以及基于所述第二位置数据产生用于所述着陆标志的方向或者距离的第二假设的步骤S5。按照所述方法，进行借助于由所述传感器装置所获取的传感器数据来确认或者摒弃所述第一假设和所述第二假设的步骤S6以及判定仅仅将经过确认的假设所基于的那些位置数据用于控制所述飞机的步骤S7。
要补充地指出，“包括”或者“具有”不排除其它的元件，并且“一个”不排除大量数目。此外要指出，已经参照上述实施例或者实施方式之一所描述的特征也能够在与其它的上面所描述的实施例或者实施方式的其它特征的组合中使用。权利要求中的附图标记不应该视为限制。

Claims (10)

1. 用于飞机（100）的自动的着陆系统（101），具有
-用于提供位置数据以控制所述飞机的控制装置（102）；
-用于获取所述飞机的第一位置数据（110）的第一位置或距离测量装置（103）；
-用于获取所述飞机的第二位置数据（111）的第二位置或距离测量装置（104）；
-用于获取传感器数据的传感器装置（105），由所述传感器数据能够确定着陆标志（109）所在的方向和/或所述着陆标志到所述飞机的距离；
其中所述控制装置（102）构造用于：基于所述第一位置数据（110）产生用于所述着陆标志的方向或者距离的第一假设并且基于所述第二位置数据（111）产生用于所述着陆标志的方向或者距离的第二假设；
其中所述控制装置（102）构造用于：用由所述传感器装置（105）获取到的传感器数据来分别确认或者摒弃所述第一假设和所述第二假设；并且
其中所述控制装置（102）构造用于判定：仅仅将经过确认的假设所基于的那些位置数据用于控制所述飞机（100）。
2. 按权利要求1所述的着陆系统（101），
其中所述控制装置（102）为了检验所述第一假设和第二假设而构造用于：确定所述第一假设与所述传感器数据的第一相关性以及所述第二假设与所述传感器数据的第二相关性；并且
其中所述控制装置（102）构造用于：确认与所述传感器数据具有更好的相关性的那个假设。
3. 按前述权利要求中任一项所述的着陆系统（101），其中由所述传感器数据能够确定所述着陆标志（109）所在的方向和所述着陆标志到所述飞机（100）的距离；并且
其中所述第一假设和第二假设分别是用于所述着陆标志的方向和距离的假设。
4. 按前述权利要求中任一项所述的着陆系统（101），其中所述传感器装置（105）具有用于获取信号源的电磁信号的信号获取设备。
5. 按前述权利要求中任一项所述的着陆系统（101），此外具有：
用于测定所述飞机（100）的飞行高度（112）的高度测量装置（106）；
其中所述控制装置（102）构造用于：基于所述第一位置数据（110）产生用于所述飞机的飞行高度的第三假设并且基于所述第二位置数据（111）产生用于所述飞机的飞行高度的第四假设；
其中所述控制装置（102）构造用于：用由所述高度测量装置测定的飞行高度（112）来分别确认或者摒弃所述第三假设和所述第四假设；并且
其中所述控制装置（102）构造用于判定：仅仅将在检验时经过确认的、用于所述飞机的飞行高度的假设所基于的那些位置数据用于控制所述飞机。
6. 按前述权利要求中任一项所述的着陆系统（101），
其中所述控制装置（102）构造用于：对所述第一位置数据（110）和所述第二位置数据（111）进行比较；并且
其中所述控制装置（102）构造用于：只有在所述第一位置数据和所述第二位置数据彼此相差超过预先规定的量时，才判定不用哪些传感器数据来控制所述飞机。
7. 按前述权利要求中任一项所述的着陆系统（101），
其中所述控制装置（102）构造用于：如果在所述飞机低于预先规定的高度（303）时所述第一位置数据和第二位置数据彼此相差超过预先规定的量并且没有就有待使用的位置数据做出判定：则中止所述飞机的着陆进场（113）。
8. 按前述权利要求中任一项所述的着陆系统（101），
其中所述第一位置或距离测量装置（103）是基于卫星的测量装置，优选是GPS系统、SBAS系统或者GBAS系统；
其中所述第二位置或距离测量装置（104）是雷达跟踪器或者激光跟踪器；并且
其中所述传感器装置（105）为了产生图像而具有光学相机、红外相机、紫外相机和/或雷达接收器。
9. 具有按前述权利要求中任一项所述的飞行着陆系统（101）的无人机（100）。
10. 用于测定飞机（100）的、用于所述飞机的自动的着陆系统（101）的位置数据的方法，所述方法具有以下步骤：
-通过第一位置或距离测量装置来获取所述飞机的第一位置数据（S1）；
-通过第二位置或距离测量装置来获取所述飞机的第二位置数据（S2）；
-通过传感器装置来获取传感器数据，由所述传感器数据能够确定着陆标志所在的方向和/或所述着陆标志到所述飞机的距离（S3）；
-基于所述第一位置数据产生用于所述着陆标志的方向或者距离的第一假设（S4）；
-基于所述第二位置数据产生用于所述着陆标志的方向或者距离的第二假设（S5）；
-借助于由所述传感器装置所获取的传感器数据来确认或者摒弃所述第一假设和所述第二假设（S6）；并且
-判定：仅仅将经过确认的假设所基于的那些位置数据用于控制所述飞机（S7）。
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