CN110060512B - 用于监视飞行器的条件空中交通管制许可的执行的方法和系统 - Google Patents

Abstract

本公开题为“用于监视飞行器的条件空中交通管制许可的执行的方法和系统”。本公开提供了一种用于监视用户飞行器的空中交通管制(ATC)条件许可的执行的方法和装置。所述方法监视跨每个通信信道从机场传输到所有其他飞行器的ATC许可。识别每个其他飞行器并且转录每个ATC许可的相关数据。利用来自每个其他飞行器的相关数据为用户飞行器生成依赖表。依赖表识别每个相关许可，该每个相关许可在用户飞行器执行条件ATC许可之前必须由所有其他飞行器完成。监视所有相关依赖ATC许可的状态，并且在完成相关依赖ATC许可时向用户飞行器通知其条件ATC许可。

Description

用于监视飞行器的条件空中交通管制许可的执行的方法和 系统

技术领域

本发明整体涉及飞行器操作，并且更具体地讲，涉及用于监视飞行器的条件空中交通管制(ATC)许可的执行的方法和系统。

背景技术

空中交通管制员(ATC)负责通过向飞行器的飞行员发出指令和许可来组织和加速在受控空域中和在地面上的飞行器交通。为了精简多个飞行器的操作，ATC可以发出“条件许可”，其中飞行员在条件发生时被许可进行动作。然而，条件许可可能存在理解有误、含糊不清或其他混淆的问题。因此，需要用于情景监视飞行器的ATC条件许可的执行的方法和系统。

发明内容

本发明内容提供用于以简化的形式描述一系列概念，这些概念在具体实施方式中被进一步描述。本发明内容并非旨在识别要求保护的主题的关键特征或本质特征，也并非旨在用于辅助确定所要求保护的主题的范围。

提供了用于监视用户飞行器的条件空中交通管制(ATC)许可的执行的方法。该方法包括：监视ATC许可，该ATC许可跨每个通信信道从机场传输到所有对象飞行器；针对每个ATC许可识别对象飞行器；从每个ATC许可转录相关数据；利用来自每个对象飞行器的相关数据生成用户飞行器的依赖表，其中依赖表识别每个依赖ATC许可，该每个依赖ATC许可在用户飞行器执行条件ATC许可之前必须由所有对象飞行器完成；监视所有对象飞行器的相对于依赖ATC许可的完成的状态；以及在所有对象飞行器完成所有依赖ATC许可时向用户飞行器通知条件ATC许可。

提供了用于监视用户飞行器的条件空中交通管制(ATC)许可的执行的装置。该装置包括：通信接收器，该通信接收器监视在机场的每个通信信道上所有对象飞行器的ATC许可并监视所有对象飞行器的相对于每个依赖ATC许可的完成的状态；中央处理器，该中央处理器位于飞行器上，其从通信接收器接收ATC许可，并且针对每个ATC许可识别对象飞行器，转录每个ATC许可的相关数据，利用来自每个对象飞行器的相关数据生成用户飞行器的依赖表，其中依赖表识别在用户飞行器执行条件ATC许可之前必须由所有对象飞行器完成的每个依赖ATC许可，并且在所有对象飞行器完成所有依赖ATC许可时向用户飞行器生成通知；以及显示装置，该显示装置接收已由所有对象飞行器完成所有依赖ATC许可的通知，其中显示装置向用户飞行器通知条件ATC许可。

另外，结合附图和前述背景技术，该系统和方法的其他可取的特征和特点将根据后续具体实施方式和所附权利要求变得明显。

附图说明

下面将结合以下附图来描述本发明，其中相似数字表示相似元件，并且其中：

图1示出了根据一个实施方案的监视用户飞行器的ATC条件许可的执行的方法的流程图；

图2示出了根据一个实施方案的监视用户飞行器的ATC条件许可的执行的系统的框图；

图3示出了根据一个实施方案的对用户飞行器滑行的ATC条件许可的示例的图；

图4示出了根据一个实施方案的对用户飞行器最终进场的ATC条件许可的电子显示的示例；并且

图5A至图5C示出了根据一个实施方案的显示依赖ATC许可的多功能显示器(MFD)的视图。

具体实施方式

以下具体实施方式本质上仅是示例性的，并且不旨在限制本发明或本发明的应用和使用。如本文所用，术语“示例性的”是指“用作示例、实例或例证”。因此，本文中描述为“示例性的”的任何实施方案不一定理解为比其他实施方案优选或有利。本文描述的所有实施方案是为使得本领域的技术人员能够制造或使用本发明而提供的示例性实施方案，而不限制由权利要求限定的本发明的范围。此外，不旨在受前述技术领域、背景技术、发明内容或以下具体实施方式中呈现的任何明示或暗示的理论的约束。

已经开发了用于监视用户飞行器的条件空中交通管制(ATC)许可的执行的方法。在ATC许可跨每个通信信道从机场传输到所有对象飞行器时，监视ATC许可。识别对象飞行器，并且针对每个ATC许可转录用于其对象飞行器的相关数据。使用每个对象飞行器的相关数据为用户飞行器生成依赖表。依赖表识别每个依赖ATC许可，所述每个依赖ATC许可在用户飞行器执行其条件ATC许可之前必须由所有对象飞行器完成。监视所有相关对象飞行器的状态，以完成其相应的依赖ATC许可。当这些许可完成时，向用户飞行器通知允许执行其条件ATC许可。

现在转到图1，示出了用于监视用户飞行器的条件ATC许可的执行的方法的流程图100。首先，在机场处使用的每个通信信道上监视所有对象飞行器的ATC许可102。识别每个对象飞行器并将来自其对应的ATC许可的相关数据转录成文本格式104。典型地，每个对象飞行器由飞行器呼号识别。来自ATC许可的相关数据可以以语音或数据格式接收。在一些实施方案中，数据格式可以包括文本消息。在其他实施方案中，可以利用管制员飞行员数据链路通信(CPDLC)协议或数字滑行系统来传输数据。

在语音消息中接收的传输的ATC许可被转录为文本格式并存储在电子数据库中106。转录的ATC许可与从电子许可数据库检索的适当的许可命令匹配108。通过使用用户飞行器的呼号和情景信息，分析转录的许可以及以文本格式接收的许可两者与当前用户飞行器的相关性。典型地忽略不相关的ATC许可，因为它们对用户飞行器的操作没有影响。

接着，分析每个ATC许可以确定其是否指向用户飞行器110。如果许可并非针对用户飞行器，那么生成用户飞行器的依赖表112。依赖表识别“相关”的每个依赖ATC许可。相关许可是在用户飞行器执行条件ATC许可之前必须由对应的对象飞行器完成的许可。因此，允许执行条件ATC许可“取决”于对象飞行器完成依赖ATC许可。依赖表按顺序列出所有依赖ATC许可并将其存储在电子数据库中114。

一旦用户飞行器接收到条件ATC许可，就查询依赖表以确定条件ATC许可是否取决于对象飞行器完成依赖ATC许可116。如果条件ATC许可是依赖性的，那么检索依赖表并监视依赖ATC许可的完成118。完成是通过监视对象飞行器的状态确定的，该状态可以包括以下信息，诸如：对象飞行器的地面位置；对象飞行器的高度；对象飞行器的速度；以及关于对象飞行器的其他相关数据。

在解析每个依赖ATC许可时120，在特定ATC依赖许可完成时从依赖表移除特定ATC依赖许可来更新依赖表122。继续地监视依赖表，直到清除所有依赖ATC许可。一旦用户飞行器的条件ATC许可不再具有任何未清除的依赖ATC许可，就向用户飞行器通知允许执行其条件ATC许可。在各种实施方案中，条件ATC许可可以包括允许用户飞行器执行：最终进场；着陆、滑行；出发；穿越跑道；从机库门推回；以及用户飞行器的任何其他类似操作。

现在转到图2，示出了根据一些实施方案的用于监视用户飞行器的条件ATC许可的系统的框图200。该系统包括通信接收器204，该通信接收器连续地监视机场的每个通信信道上的所有对象飞行器的ATC许可。接收器还连续地监视所有对象飞行器的相对于每个相应ATC许可的完成的状态。通信接收器204监视语音和数据通信两者。在一些实施方案中，经由管制员飞行员数据链路通信(CPDLC)协议来接收数据通信。另外，在一些实施方案中，语音到文本转换能力可以包括在通信接收器204中或另选地包括在系统处理器202内。

位于飞行器上的中央系统处理器202从通信接收器接收ATC许可。处理器针对每个ATC许可识别对象飞行器并从相应许可转录相关数据。相关数据用于生成用户飞行器的依赖表，其具有来自每个对象飞行器的相关数据。依赖表识别在用户飞行器执行条件ATC许可之前必须完成的每个依赖ATC许可。一旦完成所有依赖ATC许可，处理器就为用户飞行器生成通知。飞行器上的显示设备208从系统处理器202接收通知。显示设备208向用户飞行器通知允许执行其条件ATC许可。在一些实施方案中，显示设备可以是多功能显示器(MFD)单元。

现在转到图3，示出了根据一个实施方案的用于用户飞行器的滑行操作的条件ATC许可的示例的图300。在该示例中，用户飞行器302具有通过滑行道相交处305的条件ATC许可。然而，对象飞行器304具有在用户飞行器302之前通过相同的相交处305的依赖ATC许可。监视对象飞行器304的进展，直到它通过相交处305。此时，完成针对对象飞行器306的依赖ATC许可。现在，用户飞行器302被允许继续其条件ATC许可并通过相交处305。

现在转到图4，示出了根据一个实施方案的用于用户飞行器的最终进场和着陆的条件ATC许可的示例的电子显示400。在头顶显示器402中，用户飞行器被给予“经过DNAHO并保持”的条件ATC许可以及“SJ876从RW21起飞”的依赖ATC许可。这些许可指示用户飞行器经过航点DNAHO并在具有呼号SJ876的对象飞行器完成从跑道21起飞后开始保持模式。在垂直状况显示器404中，用户飞行器被给予“于RW21着陆”的条件ATC许可以及3个单独依赖ATC许可。依赖ATC许可是按顺序完成的：“UA765离开RW21”；“PL987从RW21起飞”；以及“燃料输送车经过跑道”。在具有呼号UA765的对象飞行器离开跑道之后，这些许可指示用户飞行器着陆于跑道21上，具有呼号PL987的对象飞行器从跑道起飞，并且燃料输送车经过跑道。

现在转到图5A至图5C，示出了根据一个实施方案的用于用户飞行器的多功能显示器(MFD)依赖和条件ATC许可的多个视图500。在初始的显示器502a中，示出了在用户飞行器的条件ATC许可之前的两个单独依赖ATC许可。在完成第一依赖ATC许可时，将其从显示器502b移除。在完成第二依赖ATC许可时，也将其从显示器502c移除，并且显示条件ATC许可的“执行”命令。以此方式，机组人员可以跟踪依赖ATC许可的进展，以准备执行其飞行器的条件ATC许可。该显示器有助于防止因手动地跟踪依赖许可和条件许可而可能存在的任何理解有误、含糊不清或其他混淆的问题。

本领域的技术人员将理解，结合本文公开的实施方案描述的各种示例性逻辑框、模块、电路和算法步骤可实施为电子硬件、计算机软件或两者的组合。以上就功能和/或逻辑框部件(或模块)以及各种处理步骤方面描述了一些实施方案和实施方式。然而，应当理解，此类框部件(或模块)可通过被配置为执行指定功能的任何数量的硬件、软件和/或固件部件来实现。为了清楚地示出硬件和软件的这种可互换性，上文已经大体上就其功能描述了各种说明性部件、块、模块、电路和步骤。将此类功能实施为硬件还是软件取决于特定应用和施加在整个系统的设计约束。技术人员可以针对每个特定应用以不同的方式实现所描述的功能，但是这种实现决策不应被解释为导致偏离本发明的范围。例如，系统或部件的实施方案可采用各种集成电路部件，例如，存储器元件、数字信号处理元件、逻辑元件、查找表等，其可在一个或多个微处理器或其他控制设备置的控制下执行多种功能。另外，本领域的技术人员将理解，本文描述的实施方案仅是示例性实施方式。

结合本文公开的实施方案描述的各种示例性逻辑框、模块和电路可以用以下各项来实施或执行：通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其他可编程逻辑器件、离散栅极或晶体管逻辑、离散硬件部件，或设计用于执行本文描述的功能的以上各项的任何组合。通用处理器可以是微处理器，但是在替代方式中，该处理器可以是任何常规的处理器、控制器、微控制器或状态机。处理器还可以被实现为计算设备的组合，例如，DSP和微处理器的组合、多个微处理器、结合DSP内核的一个或多个微处理器、或者任何其他此类配置。

结合本文公开的实施方案来描述的方法和算法的步骤可以直接地体现在硬件、由处理器执行的软件模块或两者的组合中。软件模块可以驻留在RAM存储器、闪存存储器、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM或本领域已知的任何其他形式的存储介质中。示例性存储介质耦接到处理器，使得该处理器可以从存储介质读出信息并向存储介质写入信息。在替代方式中，可以将存储介质集成到处理器。处理器和存储介质可以驻留在ASIC中。ASIC可以驻留在用户终端中。在替代方式中，处理器和存储介质可以作为离散部件驻留在用户终端中。

在本文件中，关系术语，诸如第一和第二等，可以仅用于将一个实体或动作与另一个实体或动作区分开，而不一定要求或暗示此类实体或动作之间的任何实际的这种关系或顺序。除非明确地由权利要求语言限定，否则数字序数，诸如“第一”、“第二”、“第三”等，仅表示多个中的不同个体，并且不暗示任何顺序或序列。除非明确地由权利要求语言限定，否则任何权利要求中的文本的序列不暗示必须根据这样的序列以时间或逻辑顺序执行处理步骤。在不脱离本发明的范围的情况下，处理步骤可以以任何顺序互换，只要这种互换不与权利要求语言矛盾并且不是逻辑上荒谬的。

此外，取决于上下文，在描述不同元件之间的关系时使用的诸如“连接”或“耦接到”的词语不暗示必须在这些元件之间进行直接物理连接。例如，两个元件可以通过一个或多个附加元件物理地、电子地、逻辑地或以任何其他方式彼此连接。

虽然在本发明的前述具体实施方案中已呈现了至少一个示例性实施方案，但是应理解存在大量的变型形式。还应当理解，一个或多个示例性实施方案仅是示例，并且不旨在以任何方式限定本发明的范围、适用性或配置。相反，前述具体实施方式将为本领域的技术人员提供用于实现本发明的示例性实施方案的便利的路线图。应当理解，在不脱离如所附权利要求中阐述的本发明的范围的情况下，可以对示例性实施方案中描述的元件的功能和布置进行各种改变。

Claims (10)

1.一种监视用户飞行器的条件空中交通管制(ATC)许可的执行的方法，包括：

利用所述用户飞行器上的通信接收器监视ATC许可，所述ATC许可跨每个通信信道从机场传输到所有对象飞行器，其中所述对象飞行器包括利用所述用户飞行器的ATC交通管制模式中的各个飞行器；

利用所述通信接收器针对每个ATC许可识别所述对象飞行器；

利用所述通信接收器从每个ATC许可转录相关数据；

利用来自每个对象飞行器的所述相关数据生成所述用户飞行器的依赖表，其中所述依赖表利用位于所述用户飞行器上的中央处理器识别每个依赖ATC许可，所述每个依赖ATC许可在所述用户飞行器执行条件ATC许可之前必须由所有对象飞行器完成；

利用所述通信接收器监视所有对象飞行器的相对于依赖ATC许可的所述完成的状态；以及

利用所述飞行器上的图形显示设备在由所有对象飞行器完成所有依赖ATC许可时向所述用户飞行器通知所述条件ATC许可。

2.根据权利要求1所述的方法，其中识别所述对象飞行器利用飞行器呼号来进行。

3.根据权利要求1所述的方法，其中从语音通信转录所述相关数据。

4.根据权利要求1所述的方法，其中从数据通信转录所述相关数据。

5.根据权利要求4所述的方法，其中所述数据通信包括文本消息。

6.根据权利要求4所述的方法，其中所述数据通信使用管制员-飞行员数据链路通信(CPDLC)协议。

7.根据权利要求1所述的方法，其中所述相关数据包括依赖ATC许可。

8.根据权利要求1所述的方法，其中所述对象飞行器的所述状态包括所述对象飞行器的地面位置。

9.根据权利要求1所述的方法，其中所述对象飞行器的所述状态包括所述对象飞行器的高度。

10.根据权利要求1所述的方法，其中所述对象飞行器的所述状态包括所述对象飞行器的速度。

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