CN110322732A - 操作性飞行阶段辅助驾驶飞行器的方法和系统及飞行器 - Google Patents

操作性飞行阶段辅助驾驶飞行器的方法和系统及飞行器 Download PDF

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CN110322732A CN201910217310.1A CN201910217310A CN110322732A CN 110322732 A CN110322732 A CN 110322732A CN 201910217310 A CN201910217310 A CN 201910217310A CN 110322732 A CN110322732 A CN 110322732A
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埃洛迪·萨比
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Abstract

本发明涉及一种用于在操作性飞行阶段辅助驾驶飞行器的方法和系统及飞行器，方法包括以下步骤：a)确定飞行器的当前飞行条件；b)至少使用当前飞行条件来确定第一进场距离；c1)确定飞行器的当前位置，并且在飞行器的驾驶舱的屏幕上选择第一点，第一点随飞行器的当前位置而变；c2)选择接近着陆跑道的第二点；并且c3)控制第一圆弧在驾驶舱的屏幕上的显示，第一圆弧以第二点为中心、并且其半径随第一进场距离而变，这个第一圆弧使得在一方面，第一圆弧在第三点处与穿过第一点并且穿过第二点的直线交叉，并且在另一方面，显示在所述屏幕上的第一圆弧的位于第三点与第一圆弧的第一末端之间的一部分的长度与预先确定的长度相对应。

Description

操作性飞行阶段辅助驾驶飞行器的方法和系统及飞行器
技术领域
本发明涉及一种用于在操作性飞行阶段辅助驾驶飞行器方法和系统。
背景技术
在操作性飞行阶段期间，飞行器可能着陆在着陆跑道上。这种操作性飞行阶段可以尤其对应于针对在着陆跑道上着陆的进场阶段。为了使飞行器(尤其是运输飞机)着陆在着陆跑道上，其中此飞行器在当前时刻以当前能量飞行，有必要在到着陆跑道的进场中管理其能量消耗，使得在一方面，在到着陆跑道的进场中飞行器与地面的接触不会太过突然，并且在另一方面，一旦飞行器处于地面上，该飞行器具有充足的制动能力来在着陆跑道末端之前停止。为此，着陆程序规定，当飞行器在下降中达到所谓的稳定点时，飞行器必须处于被称为“稳定状态”的状态，该稳定点具有相对于地面的对应的预先确定的高度，该预先确定的高度是在由飞行员所选择的着陆程序中限定的。预先确定的高度可以例如是1000英尺(大约300米)或500英尺(大约150米)。稳定状态与稳定进场条件相对应，该稳定进场条件尤其包括在所考虑的着陆程序中所限定的预先确定的且稳定的(即不随时间变化)进场速度和进场倾斜。这些稳定进场条件在到着陆跑道的进场过程的剩余时间、直到直接距着陆跑道例如50英尺(大约15米)的高度上都必须被保持住。在给定时刻，飞行器的能量与在一方面其由于飞行器在此时刻的位置与着陆跑道的位置之间的高度差的势能和在另一方面其在此时刻的动能的总和相对应。
当飞行器的飞行员想要执飞这种其间飞行器可能着陆在着陆跑道上的操作性阶段时，期望的是他或她具有飞行器的驾驶舱中的指示符，这些指示符使得他或她能够评估是否可以使飞行器以良好的条件着陆在这个着陆跑道上。特别地，期望的是这些指示符使得飞行员能够评估是否可以在飞行器进场到着陆跑道上时管理飞行器的当前能量消耗，使得可以在所述预先确定的高度处实现稳定状态，从而使得在一方面，飞行器与地面的接触不会太过突然，并且在另一方面，一旦飞行器处于地面上，该飞行器具有充足的制动能力来在着陆跑道末端之前停止。文件FR 2885439和FR2908220描述了在驾驶舱的导航屏幕上显示的第一圆弧和第二圆弧，分别地，这两个圆弧中的第一个圆弧与根据用于实现稳定进场条件的优化进场的最小进场距离相对应，并且第二个圆弧与根据用于实现稳定进场条件的标准进场的标准进场距离相对应，所述距离中的每一个距离被限定在飞行器的当前位置在水平面上的投影与飞行器与地面的接触的位置在水平面上的投影之间。贯穿说明书，术语“最佳进场”是指，根据最佳进场的所述最小进场距离与飞行器的最大能量消耗的策略相对应，并且因此与飞行器的就其操作性能水平(尤其通过对飞行器的空气动力学构型(空气制动器等)加以管理)而言的最大减速相对应。这两个圆弧允许飞行员通过对比所述圆弧的位置与表示在导航屏幕上的着陆跑道的位置而更好地评估飞行器以良好条件着陆在着陆跑道上的能力。然而，所述圆弧在导航屏幕上的显示取决于飞行员为导航屏幕的显示所选择的显示范围。如果飞行员所选择的显示范围不够大，则这些圆弧可能不会被显示在屏幕上，并且从而不会通知飞行员飞行器以良好条件着陆在着陆跑道上的能力。而且，当导航屏幕被配置为ARC模式并且着陆跑道位于飞行器后方时，不会在导航屏幕上显示着陆跑道的位置。即使是显示了两个圆弧，它们也不会使得飞行员能够评估飞行器以良好条件着陆在着陆跑道上的能力，其原因是着陆跑道不会表示在屏幕上。这是在图1中表示的情况。这个图表示ND(导航显示器)类型的导航屏幕，该屏幕上通常显示：
-符号10，该符号表示飞行器的当前位置；
-标准距离等级17，该标准距离等级相对于符号10所展示的飞行器的当前位置进行限定；
-标准角度偏离等级16；
-具有航路点15的线图13，该线图以水平面中的投影展示飞行器的理论飞行轨迹。
这个屏幕还示出了，在飞行器前方的与最小进场距离相关联的第一圆弧C1和与标准进场距离的相关联第二圆弧C2。在图中所展示的实例中，着陆跑道位于飞行器后方、并且因此在导航屏幕上不可见。因此，飞行员难以解读两个圆弧C1和C2的显示。
发明内容
本发明的目的是弥补上述缺点。本发明涉及一种用于在操作性飞行阶段辅助驾驶飞行器的方法，在所述操作性飞行阶段期间，所述飞行器可能着陆在着陆跑道上，根据所述方法，自动地且分别地执行以下相继步骤：
a)通过信息获取装置确定所述飞行器的当前飞行条件；
b)通过处理单元，至少使用所述当前飞行条件来确定第一进场距离，所述第一进场距离选自与水平面中的所述飞行器的当前位置在这个水平面上的投影和与地面的接触位置在这个水平面上的投影之间的距离相对应的以下进场距离：
b1)根据用于实现稳定进场条件的最佳进场的最小进场距离；
b2)根据用于实现稳定进场条件的标准进场的标准进场距离；并且
c)通过显示管理计算机控制与所述第一进场距离相关联的第一符号在所述飞行器的驾驶舱的屏幕上的显示。
这个方法中值得注意的是，步骤c)包括以下子步骤：
c1)确定所述飞行器的当前位置，并且在所述驾驶舱的屏幕上选择第一点，所述第一点随所述飞行器的当前位置而变；
c2)选择接近所述着陆跑道的第二点；并且
c3)控制第一圆弧在所述驾驶舱的屏幕上的显示，所述第一圆弧以所述第二点为中心、并且其半径随所述第一进场距离而变，这个第一圆弧使得在一方面，所述第一圆弧在第三点处与穿过所述第一点并且穿过所述第二点的直线交叉，并且在另一方面，显示在所述屏幕上的所述第一圆弧的位于所述第三点与所述第一圆弧的第一末端之间的一部分的长度与预先确定的长度相对应，所述第一圆弧与所述第一符号相对应。
根据这个方法，第一圆弧(对应于与进场距离相关联的第一符号，该进场距离选自最小进场距离和标准进场距离)与在一方面穿过位于飞行器的当前位置、并且在另一方面穿过位于着陆跑道附近的第二点的直线交叉。因此，无论情况如何，当飞行器进场到着陆跑道时，必然存在某一时刻，从该时刻起，第一圆弧显示在屏幕上，而不论为这个屏幕所选的显示比例(范围)是如何的。实际上，必然存在某一初始情况，对于该初始情况，飞行器的能量使得其可以着陆到着陆跑道上。对于这种初始情况，与飞行器相对应的符号位于第一圆弧外侧。通过考虑在到着陆跑道的进场期间的某一时刻，从该时刻起与着陆跑道相对应的符号在屏幕上可见，假定的是第一圆弧与在一方面穿过位于飞行器的当前位置、并且在另一方面穿过位于着陆跑道附近的第二点的直线交叉，其结果是，第一圆弧必然会在到着陆跑道的进场期间的至少一个时刻显示在屏幕上。此外，只要飞行器与着陆跑道相距的距离大于第一距离，第一圆弧就与飞行器与着陆跑道之间的直线轨迹交叉，这便于飞行器的飞行员理解飞行器着陆在着陆跑道上的能力：只要与飞行器相对应的符号在第一圆弧外侧，飞行器的能量就使得飞行器可以着陆在着陆跑道上。
根据特定的实施例：
-所述步骤b)还包括通过所述处理单元确定第二进场距离，所述第一进场距离与所述标准进场距离相对应，并且所述第二进场距离与所述最小进场距离相对应；
-所述步骤c)包括控制与所述第二进场距离相关联的第二符号在所述驾驶舱的屏幕上的显示；并且
-所述子步骤c3)包括控制第二圆弧在所述驾驶舱的屏幕上的显示，所述第二圆弧以所述第二点为中心、并且其半径随所述第二进场距离而变，这个第二圆弧使得，在一方面，所述第二圆弧与穿过所述第一点并且穿过所述第二点的所述直线交叉，并且在另一方面，所述第二圆弧的第一末端与所述第二点对齐、并且与所述第一圆弧的第一末端对齐，并且所述第二圆弧的第二末端与所述第二点对齐、并且与所述第一圆弧的第二末端对齐，所述第二圆弧与所述第二符号相对应。
特别地，所述第一点对应于：
-所述飞行器的当前位置；或
-所述飞行器的当前位置在穿过所述着陆跑道的纵向轴线的直线上的正交投影。
更具体地，所述第二点选自：
-所述飞行器的为到着陆跑道的进场而限定的稳定点；
-到着陆跑道的最终进场的起始点；以及
-所述着陆跑道的入口。
根据实施例，所述显示管理计算机控制所述第一圆弧的显示，其方式为使得，显示在所述屏幕上的所述第一圆弧的位于所述第三点与所述第一圆弧的与所述第一末端相反的第二末端之间的另一部分的长度也与所述预先确定的长度相对应。
有利地，当在所述子步骤c1)中确定的所述飞行器的当前位置与所述第二点之间的距离小于所述第一进场距离时：
-所述子步骤c2)还包括确定第四点，所述第四点限定在所述飞行器前方、并且与所述飞行器的当前航向与以所述第二点为中心的圆的交叉点相对应，对于半径而言，这个圆具有随所述第一进场距离而变的所述半径；并且
-在所述子步骤c3)，所述显示管理计算机控制所述第一圆弧的显示，其方式为使得所述第一圆弧与穿过所述第二点并且穿过所述第四点的直线交叉。
特别地，在所述子步骤c3)，所述显示管理计算机控制所述第一圆弧的显示，其方式为使得，显示在所述屏幕上的所述第一圆弧位于所述第四点与所述第一圆弧的与所述第一末端相反的第二末端之间的一部分的长度与所述预先确定的长度相对应。
更有利地，当所述第一圆弧的中心处的角度大于预先确定的角度值时，所述子步骤c3)还包括：
-通过将所述第二点沿与所述着陆跑道的纵向轴线平行的直线平移平移距离来修改所述子步骤c2)中所选择的所述第二点，所述平移距离处于为所述飞行器在所述着陆跑道上所计划的着陆方向上；并且
-以所述适当修改的第二点为中心显示所述第一圆弧，所述第一圆弧的半径与随所述第一进场距离增大以所述平移距离而变的所述半径相对应，
确定所述平移距离的方式为使得所述适当显示的第一圆弧中心处的角度小于或等于所述预先确定的角度值。
本发明还涉及一种用于在操作性飞行阶段辅助驾驶飞行器的系统，在所述操作性飞行阶段期间，所述飞行器可能着陆在着陆跑道上，这个系统包括：
-信息获取装置，所述信息获取装置被配置成用于确定飞行器的当前飞行条件；
-所述飞行器的处理单元，所述处理单元被配置成用于至少使用所述当前飞行条件来确定第一进场距离，所述第一进场距离选自与水平面中的所述飞行器的当前位置在这个水平面上的投影和与地面的接触位置在这个水平面上的投影之间的距离相对应的以下进场距离：
.根据用于实现稳定进场条件的最佳进场的最小进场距离；
.根据用于实现所述稳定进场条件的标准进场的标准进场距离；并且
-显示管理计算机，所述显示管理计算机被配置成用于控制与所述第一进场距离相关联的第一符号在所述飞行器的驾驶舱的屏幕上的显示。
这个系统中值得注意的是，所述处理单元和/或显示管理计算机被配置成用于：
-确定飞行器的当前位置并在所述驾驶舱的屏幕上选择第一点，所述第一点随所述飞行器的当前位置而变；并且
-选择接近所述着陆跑道的第二点，
并且其特征在于，所述显示管理计算机被配置成用于控制第一圆弧在所述驾驶舱的屏幕上的显示，所述第一圆弧以所述第二点为中心、并且其半径随所述第一进场距离而变，这个第一圆弧使得在一方面，所述第一圆弧在第三点处与穿过所述第一点并且穿过所述第二点的直线交叉，并且在另一方面，显示在所述屏幕上的所述第一圆弧的位于所述第三点与所述第一圆弧的第一末端之间的一部分的长度与预先确定的长度相对应，所述第一圆弧与所述第一符号相对应。
根据特定的实施例：
-所述处理单元还被配置成用于确定第二进场距离，所述第一进场距离与所述标准进场距离相对应，并且所述第二进场距离与所述最小进场距离相对应；并且
-所述显示管理计算机还被配置成用于控制与所述第二进场距离相关联的第二符号在所述驾驶舱的屏幕上的显示，这个第二符号与第二圆弧相对应，所述第二圆弧以所述第二点为中心、并且其半径随所述第二进场距离而变，这个第二圆弧使得，在一方面，所述第二圆弧与穿过所述第一点并且穿过所述第二点的所述直线交叉，并且在另一方面，所述第二圆弧的第一末端与所述第二点对齐、并且与所述第一圆弧的第一末端对齐，并且所述第二圆弧的第二末端与所述第二点对齐、并且与所述第一圆弧的第二末端对齐。
在一个实施例中，所述显示管理计算机被配置成用于控制所述第一圆弧，其显示的方式为使得，显示在所述屏幕上的所述第一圆弧的位于所述第三点与所述第一圆弧的与所述第一末端相反的第二末端之间的另一部分的长度也与所述预先确定的长度相对应。
有利地：
-所述处理单元还被配置成用于确定所述飞行器的当前位置与所述第二点之间的距离是否小于所述第一进场距离，并且如果是这样的话，确定第四点，所述第四点限定在所述飞行器前方、并且与所述飞行器的当前航向与以所述第二点为中心的圆的交叉点相对应，对于半径而言，这个圆具有随所述第一进场距离而变的所述半径；并且
-所述显示管理计算机被配置成用于在这种情况下控制所述第一圆弧，其显示的方式为使得所述第一圆弧与穿过所述第二点并且穿过所述第四点的直线交叉。
更有利地，所述显示管理计算机被配置成用于确定所述第一圆弧中心处的角度是否大于预先确定的角度值，并且在这种情况下：
-通过使所述第二点沿与所述着陆跑道的纵向轴线平行的直线平移平移距离来修改所述第二点，所述平移距离处于为所述飞行器在所述着陆跑道上所计划的着陆方向上；并且
-控制以所述适当修改的第二点为中心的所述第一圆弧的显示，所述第一圆弧的半径与随所述第一进场距离增大以所述平移距离而变的所述半径相对应，
确定所述平移距离的方式为使得所述适当显示的第一圆弧中心处的角度小于或等于所述预先确定的角度值。
本发明还涉及一种包括如上所述的驾驶辅助系统的飞行器。
附图说明
通过阅读以下说明并研究附图将更好地理解本发明。
已经描述的图1表示根据现有技术的飞行器的导航屏幕上的显示。
图2示意性地表示根据本发明的实施例的用于辅助驾驶飞行器的系统。
图3、图4、和图5展示了根据本发明的实施例的飞行器的导航屏幕上的不同显示。
图6以简化方式展示了包括驾驶舱的飞行器。
图7是图5的详细视图。
具体实施方式
如图2中所表示的，驾驶辅助系统1包括：信息源组22、通过链路21链接至信息源组22的处理单元20、通过链路25链接至处理单元20的显示管理计算机24、以及通过链路27链接至显示管理计算机24的显示屏26。驾驶辅助系统1安装在飞行器10上，例如图6中表示的飞行器。例如，处理单元20和显示管理计算机24安装在飞行器的航空电子设备舱2中。显示屏26是飞行器的驾驶舱3的屏幕。处理单元20包括用于计算最小进场距离的模块30和用于计算标准进场距离的模块31。在本发明的非限制性特定的实施例中：
-处理单元20与FMS(飞行管理系统)类型的飞行管理计算机相对应，并且计算模块30和31实施为所述飞行管理计算机的软件功能的形式；
-显示管理计算机24是链接至飞行器的驾驶舱的例如CDS(驾驶舱显示系统)类型的显示系统的计算机；并且
-屏幕26是驾驶舱的所述显示系统的ND(导航显示器)类型的导航屏幕。
显示管理计算机24例如对应于FMS类型的飞行管理计算机、对应于FG(飞行导引)类型的飞行器导引计算机、或对应于例如IMA(集成模块化航空电子设备)类型的模块化航空电子设备计算机。
可替代地，在不脱离本发明的范围的情况下，计算模块30和31可以实施为在FMS类型的飞行管理计算机外。例如，这些计算模块可以实施为飞行器的FG(飞行导引计算机)类型的导引计算机的或IMA(集成模块化航空电子设备)类型的模块化航空电子设备计算机的软件功能的形式。
信息源组22包括计算单元28，该计算单元被配置成用于以正常方式确定(尤其是测量或估计)飞行器的当前飞行条件。飞行器的这些当前飞行条件至少包括飞行器相对于地面的高度、飞行器的速度、以及飞行器的空气动力学构型(尤其是缝翼和襟翼的位置)。所述信息源可以例如包括IRS(惯性参考系统)类型的惯性测量装置、GNSS(全球定位卫星系统)、类型(例如GPS类型)的卫星定位装置、以及无线电高度计等。信息源组22和计算单元28形成信息获取装置，该信息获取装置被配置成用于确定飞行器的当前飞行条件。
在操作中，这个信息获取装置从信息源组22的不同信息源所提供的信息确定飞行器的所述当前飞行条件，并且该信息获取装置将飞行器的这些当前飞行条件传输至处理单元20。在到着陆跑道12的进场中，处理单元的计算单元30根据用于实现稳定进场条件的最佳进场确定最小进场距离，该最小进场距离与一方面飞行器的当前位置在水平面上的第一投影与另一方面所述飞行器在从其当前位置下降并且减速的情况下与地面接触的位置在水平面上的第二投影之间的最小距离相对应。如之前所指示的，此最佳进场与飞行器的根据其操作性能水平的最大减速相对应。计算模块31根据用于实现所述稳定进场条件的标准进场确定标准进场距离，该标准进场距离与一方面飞行器的当前位置在水平面上的第一投影与另一方面所述飞行器在从其当前位置下降并减速的情况下与地面接触的位置在水平面上的第二投影之间的距离相对应。将不会对分别由模块30和31进行的最小进场距离和标准进场距离的确定进行更多的描述，已知的是，它们在本领域技术人员能够参考的文件FR2885439和FR 2908220进行了详细描述。
处理单元20将最小进场距离和标准进场距离传输至显示管理计算机24。显示管理计算机控制与第一进场距离相关联第一符号以及有利地与第二进场距离相关联的第二符号在屏幕26上的显示。当仅显示第一符号时，第一进场距离与标准进场距离和最小进场距离中的一者或另一者相对应。当显示第一符号和第二符号时，第一进场距离与标准进场距离相对应，并且第二符号与最小进场距离相对应。
取决于从信息源组22接收到的飞行器的当前飞行条件，处理单元20确定飞行器的当前位置。在第一变体中，显示管理计算机24根据飞行器的当前位置在屏幕26上选择第一点P1。根据第一替代方案，这个第一点与飞行器的当前位置相对应，如图3中所展示的。根据第二替代方案，第一点位于飞行器的当前位置附近。例如在飞行器的当前位置在水平面上的投影中位于穿过着陆跑道12的纵向轴线的直线附近、飞行器的当前位置与这个直线之间的距离小于预先确定的距离值时选择这个第二替代方案。在这种情况下，所选择的第一点P1与飞行器的当前位置在穿过着陆跑道的纵向轴线的直线上的正交投影相对应。屏幕26是ND类型的导航屏幕，在到着陆跑道12的进场阶段中，飞行器的当前位置通常例如借助于飞行器符号10表示在屏幕26上。在第二变体中，第一点P1由处理单元20选择(如之前所指示的)，该处理单元将其位置传输至显示管理计算机24。处理单元20基于关于所选择的到着陆跑道12的进场的信息选择位于着陆跑道附近的第二点P2。只要处理单元20与FMS类型的计算机相对应，这个处理单元就包含与所选择的进场相关的这种信息或可以访问这种信息。根据第一替代方案，这个第二点与为所选择的到着陆跑道的进场而限定的飞行器的稳定点相对应。根据另一个替代方案，第二点与到着陆跑道的最终进场的起始点(称为FAF“最终进场定位点”)相对应。根据又另一个替代方案，第二点与着陆跑道的入口相对应。处理单元20将第二点P2的位置传输至显示管理计算机24。在变体中，第二点P2由显示管理计算机24选择。取决于所选择的显示比例(“范围”)，显示管理计算机确定第二点P2在屏幕26上的位置，或如果跑道在屏幕上不可见则可能在屏幕外。显示管理计算机24控制第一圆弧C1在屏幕26上的显示，该第一圆弧以第二点P2为中心、并且与穿过第一点P1并穿过第二点P2的直线14(P1，P2)在第三点P3处交叉。第一圆弧C1的半径随第一进场距离而变。特别地，这个半径与第一进场距离相对应，该第一进场距离随第二点P2同飞行器与地面在着陆跑道上的理论接触点之间的距离而变地校正。飞行器与地面的这个理论接触点可以尤其选择成与着陆跑道12的跑道入口相对应。在示例性实施例中，第一圆弧C1的半径等于第一进场距离减去第二点P2与这个跑道入口之间的距离。第一圆弧与上述第一符号相对应。这使得显示在屏幕上的所述第一圆弧的位于第三点P3与所述第一圆弧的第一末端E1之间的一部分的长度与预先确定的长度w相对应。这个预先确定的长度被选择为获得当第一圆弧C1显示在屏幕26上时，飞行器的飞行员对该第一圆弧的满意的可视性。这个长度例如表达为屏幕的像素的数量的形式，或表达为屏幕上点P3与E1之间的距离的形式。可替代地，这个长度被选择为与圆弧C1中心处的预先确定的角度值相对应。
由于圆弧C1与在一方面穿过位于飞行器的当前位置附近的第一点P1并且在另一方面穿过位于着陆跑道附近的第二点P2的直线交叉，当飞行器进场到着陆跑道时，必定存在某一时刻，从该时刻起，圆弧C1显示在屏幕26上，而不论为这个屏幕所选的显示比例(范围)如何。此外，只要飞行器与着陆跑道相距的距离大于第一距离，圆弧C1就与飞行器与着陆跑道之间的直线轨迹交叉，这便于飞行器的飞行员理解飞行器着陆在着陆跑道上的能力：只要与飞行器相对应的符号10在圆弧C1外，飞行器的能量就使得飞行器可以着陆在着陆跑道上。
有利地，如之前所指示的，显示管理计算机24还控制与第二进场距离相关联的第二符号的显示。这个第二符号与第二圆弧C2相对应，如图3中所表示的。第二圆弧C2也以第二点P2为中心、并且其半径随第二进场距离而变。特别地，这个半径与第二进场距离相对应，该第二进场距离随第二点P2与飞行器与地面在着陆跑道上的理论接触点之间的距离而变地校正。飞行器与地面的这个理论接触点可以尤其选择成与着陆跑道12的跑道入口相对应。在示例性实施例中，第二圆弧C2的半径等于第二进场距离减去第二点P2与这个跑道入口之间的距离。第二圆弧使得在一方面，该第二圆弧与穿过第一点P1并且穿过第二点P2的直线(P1，P2)交叉，并且在另一方面，第二圆弧C2的第一末端E'1与第二点P2对齐、并且与第一圆弧C1的第一末端E1对齐。此外，第二圆弧的第二末端E'2与第二点P2对齐、并且与第一圆弧C1的第二末端E2对齐。与第一符号相对应的第一圆弧C1的显示以及与第二符号相对应的第二圆弧C2的显示允许向飞行员通知标准进场距离和最小进场距离二者。
在图3中所表示的实施例(称为正常模式)中，第一圆弧C1还使得显示在屏幕上的所述第一圆弧位于第三点P3与所述第一圆弧的与第一末端E1相反的第二末端E2之间的另一部分的长度也与预先确定的长度w相对应。第一圆弧C1因此关于第三点P3对称，对称轴与直线(P1，P2)相对应。当显示第二圆弧C2时，该第二圆弧也关于直线(P1，P2)对称。
在图4中所表示的特定实施例中，当飞行器的当前位置10与第二点P2之间的距离小于第一进场距离时，显示管理计算机24根据所谓的延长显示模式控制第一圆弧C1的显示。假定飞行器的当前位置10与第二点P2之间的距离小于第一进场距离，则位于飞行器10附近的第一点P1位于直线14上、在第二点P2与第三点P3之间。与飞行器10相对应的符号位于第一圆弧C1内侧。第一圆弧C1的第一末端E1位于直线14(P1，P2)的一侧，使得这一侧与飞行器的处于飞行器的前进方向后方的空间的区域相对应。显示管理计算机24还确定第四点P4，该第四点限定在飞行器前方、并且与飞行器的当前航向19与以第二点为中心的圆的交叉点相对应，对于半径而言，这个圆具有随第一进场距离而变的所述半径(第一圆弧C1因此与所述圆的一部分相对应)。显示第一圆弧C1的方式为使得该第一圆弧与穿过第二点P2并且穿过第四点P4的直线(图4中未表示)交叉。特别地，第一圆弧C1的位于第四点P4同第一圆弧的与第一末端E1相反的第二末端E2之间的一部分与预先确定的长度w相对应。与这个特定实施例相对应的显示模式被称为延长，已知的是，与正常显示模式相比，第一圆弧C1被延长了包括在第三点P3与第四点P4之间的长度。第一圆弧C1被延长的事实使得可以提高飞行器的飞行员对飞行器的当前情况的知识。实际上，与第四点P4相对应的点是，如果飞行员保持飞行器当前航向19，飞行器10将会从这个点离开第一圆弧C1的内部。当飞行器位于第一圆弧C1外侧时，其相对于着陆跑道的距离大于第一进场距离，并且因此其能量容许着陆跑道12上的着陆。这允许飞行员更好地评估他或她必须飞行以着陆在着陆跑道12上的轨迹。当显示第二圆弧C2时，如之前所指示的，显示管理计算机24控制所述第二圆弧C2的显示的方式为使得，在一方面，该第二圆弧的第一末端E'1与第二点P2对齐、并且与第一圆弧C1的第一末端E1对齐，并且在另一方面，该第二圆弧的第二末端E'2与第二点P2对齐、并且与第一圆弧第二末端E2对齐。
在图5中所表示的另一个特定实施例中，当第一圆弧中心处的角度大于预先确定的角度值时，显示管理计算机24根据所谓的压缩显示模式控制第一圆弧C1的显示。这种情况尤其发生在以下情况，对于给定显示比例(“范围”)，飞行器足够靠近着陆跑道，从而第一进场距离(第一圆弧C1的半径随该第一进场距离而变)足够小而引起第一圆弧中心处的角度大于预先确定的角度值。在这个另外的特定实施例中，显示管理计算机24通过使所述第二点P2沿与着陆跑道的纵向轴线平行的直线平移某一平移距离来修改第二点P2，该平移距离处于飞行器在着陆跑道上的计划着陆方向上。适当修改的第二点与图5中的点P'2相对应。显示管理计算机24控制以适当修改的第二点P'2为中心的第一圆弧C1的显示，第一圆弧的半径与随第一进场距离增大以该平移距离而变的所述半径相对应。确定平移距离的方式为使得适当显示的第一圆弧中心处的角度小于或等于所述预先确定的角度值。执行第二点的所述平移使得可以防止第一圆弧C1具有过大的曲率、甚至是包围了第二点P2。因此其结果是第一圆弧的显示更符合人体工学。第一圆弧C1关于直线(P1，P2)的对称性因此对于飞行器的飞行员更为可见，这提高了他或她对于飞行器10相对于着陆跑道12的情况的了解。当显示第二圆弧C2时，如同之前的显示模式，显示管理计算机24控制所述第二圆弧C2的显示的方式为使得，在一方面，该第二圆弧的第一末端E'1与第二点P2对齐、并且与第一圆弧C1的第一末端E1对齐，并且在另一方面，该第二圆弧的第二末端E'2与第二点P2对齐、并且与第一圆弧第二末端E2对齐。
图7展示了第二点P2向经修改的第二点P'2的平移的实例。在这个图中，与正常显示模式相对应的以第二点P2为中心的圆弧C在中心处具有的角度值为θ的角度。圆弧C与直线(P1，P2)在点P3处交叉。圆弧C的半径随其而变的进场距离(等于第二点P2与第三点P3之间的距离)是足够小的使圆弧C在第三点P3与圆弧C的末端之间的长度w上的显示导致中心处的角度值θ大于所述预先确定的角度值θmax。显示管理计算机24通过使所述第二点P2沿与着陆跑道的纵向轴线平行的直线18平移平移距离D来修改第二点P2，该平移距离处于飞行器在着陆跑道上的计划着陆方向上。所述第二点P2的平移因此以经修改的第二点P'2显效。显示管理计算机24不是控制圆弧C的显示而是控制以经修改的第二点P'2为中心圆弧C’的显示，对于半径而言，所述圆弧具有随上述进场距离增大以平移距离D而变的半径。通过定义，与圆弧C类似，圆弧C’与直线(P1，P2)在第三点P3处交叉。在图中所展示的实例中，显示管理计算机24确定距离D的方式为使得圆弧C’在点P3与圆弧C’的末端之间的长度w上的显示引起中心处的与预先确定的角度值θmax相等的角度值。

Claims (14)

1.一种用于在操作性飞行阶段辅助驾驶飞行器(10)的方法，在所述操作性飞行阶段期间，所述飞行器可能着陆在着陆跑道上(12)，根据所述方法，自动地且分别地执行以下相继步骤：
a)通过信息获取装置(22，28)确定所述飞行器的当前飞行条件；
b)通过处理单元(20)，至少使用所述当前飞行条件来确定第一进场距离，所述第一进场距离选自与水平面中的所述飞行器的当前位置在这个水平面上的投影和与地面的接触位置在这个水平面上的投影之间的距离相对应的以下进场距离：
b1)根据用于实现稳定进场条件的最佳进场的最小进场距离；
b2)根据用于实现所述稳定进场条件的标准进场的标准进场距离；并且
c)通过显示管理计算机(24)控制与所述第一进场距离相关联的第一符号在所述飞行器的驾驶舱的屏幕(26)上的显示，
其特征在于，所述步骤c)包括以下子步骤：
c1)确定所述飞行器的当前位置，并且在驾驶舱的屏幕上选择第一点(P1)，所述第一点随所述飞行器的当前位置而变；
c2)选择接近所述着陆跑道的第二点(P2)；并且
c3)控制第一圆弧(C1)在所述驾驶舱的屏幕上的显示，所述第一圆弧以所述第二点(P2)为中心、并且其半径随所述第一进场距离而变，这个第一圆弧使得在一方面，所述第一圆弧在第三点(P3)处与穿过所述第一点(P1)并且穿过所述第二点(P2)的直线(14)交叉，并且在另一方面，显示在所述屏幕上的所述第一圆弧(C1)的位于所述第三点(P3)与所述第一圆弧的第一末端(E1)之间的一部分的长度(w)与预先确定的长度相对应，所述第一圆弧(C1)与所述第一符号相对应。
2.根据权利要求1所述的方法，其中：
-所述步骤b)还包括通过所述处理单元(20)确定第二进场距离，所述第一进场距离与所述标准进场距离相对应，并且所述第二进场距离与所述最小进场距离相对应；
-所述步骤c)包括控制与所述第二进场距离相关联的第二符号在所述驾驶舱的屏幕(26)上的显示；并且
-所述子步骤c3)包括控制第二圆弧(C2)在所述驾驶舱的屏幕上的显示，所述第二圆弧以所述第二点(P2)为中心、并且其半径随所述第二进场距离而变，这个第二圆弧使得，在一方面，所述第二圆弧与穿过所述第一点(P1)并且穿过所述第二点(P2)的所述直线(14)交叉，并且在另一方面，所述第二圆弧的第一末端(E'1)与所述第二点(P2)对齐、并且与所述第一圆弧(C1)的第一末端(E1)对齐，并且所述第二圆弧(C2)的第二末端(E'2)与所述第二点(P2)对齐、并且与所述第一圆弧(C1)的第二末端(E2)对齐，所述第二圆弧(C2)与所述第二符号相对应。
3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述第一点(P1)对应于：
-所述飞行器的当前位置(10)；或
-所述飞行器的当前位置在穿过所述着陆跑道(12)的纵向轴线的直线上的正交投影。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述第二点选自：
-所述飞行器的为到着陆跑道(12)的进场而限定的稳定点；
-到着陆跑道的最终进场的起始点；以及
-所述着陆跑道的入口。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述显示管理计算机控制所述第一圆弧(C1)的显示，其方式为使得，显示在所述屏幕上的所述第一圆弧的位于所述第三点(P3)与所述第一圆弧(C1)的与所述第一末端(E1)相反的第二末端(E2)之间的另一部分的长度也与所述预先确定的长度(w)相对应。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，当在所述子步骤c1)中确定的所述飞行器(10)的当前位置与所述第二点(P2)之间的距离小于所述第一进场距离时：
-所述子步骤c2)还包括确定第四点(P4)，所述第四点限定在所述飞行器前方、并且与所述飞行器的当前航向(19)与以所述第二点(P2)为中心的圆的交叉点相对应，对于半径而言，这个圆具有随所述第一进场距离而变的所述半径；并且
-在所述子步骤c3)，所述显示管理计算机(24)控制所述第一圆弧(C1)的显示，其方式为使得所述第一圆弧与穿过所述第二点(P2)并且穿过所述第四点(P4)的直线交叉。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，在所述子步骤c3)，所述显示管理计算机控制所述第一圆弧(C1)的显示，其方式为使得，显示在所述屏幕上的所述第一圆弧位于所述第四点(P4)与所述第一圆弧的与所述第一末端(E1)相反的第二末端(E2)之间的一部分的长度与所述预先确定的长度(w)相对应。
8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，当所述第一圆弧的中心(θ)处的角度大于预先确定的角度值(θmax)时，所述子步骤c3)还包括：
-通过将所述第二点沿与所述着陆跑道的纵向轴线平行的直线(18)平移平移距离(D)来修改所述子步骤c2)中所选择的所述第二点(P2)，所述平移距离处于为所述飞行器在所述着陆跑道上所计划的着陆方向上；并且
-以所述适当修改的第二点(P'2)为中心显示所述第一圆弧，所述第一圆弧的半径与随所述第一进场距离增大以所述平移距离而变的所述半径相对应，
确定所述平移距离(D)的方式为使得所述适当显示的第一圆弧中心处的角度(θ)小于或等于所述预先确定的角度值(θmax)。
9.一种用于在操作性飞行阶段辅助驾驶飞行器(10)的系统(1)，在所述操作性飞行阶段期间，所述飞行器可能着陆在着陆跑道上(12)，这个系统包括：
-信息获取装置(22，28)，所述信息获取装置被配置成用于确定飞行器的当前飞行条件；
-所述飞行器的处理单元(20)，所述处理单元被配置成用于至少使用所述当前飞行条件来确定第一进场距离，所述第一进场距离选自与水平面中的所述飞行器的当前位置在这个水平面上的投影和与地面的接触位置在这个水平面上的投影之间的距离相对应的以下进场距离：
.根据用于实现稳定进场条件的最佳进场的最小进场距离；
.根据用于实现所述稳定进场条件的标准进场的标准进场距离；并且
-显示管理计算机(24)，所述显示管理计算机被配置成用于控制与所述第一进场距离相关联的第一符号在所述飞行器的驾驶舱的屏幕(26)上的显示，
其特征在于，所述处理单元(20)和/或所述显示管理计算机(24)被配置成用于：
-确定所述飞行器的当前位置并在所述驾驶舱的屏幕上选择第一点(P1)，所述第一点随所述飞行器的当前位置而变；并且
-选择接近所述着陆跑道的第二点(P2)，
并且其特征在于，所述显示管理计算机(24)被配置成用于控制第一圆弧(C1)在所述驾驶舱的屏幕(26)上的显示，所述第一圆弧以所述第二点(P2)为中心、并且其半径随所述第一进场距离而变，这个第一圆弧使得在一方面，所述第一圆弧在第三点(P3)处与穿过所述第一点(P1)并且穿过所述第二点(P2)的直线(14)交叉，并且在另一方面，显示在所述屏幕上的所述第一圆弧(C1)的位于所述第三点(P3)与所述第一圆弧的第一末端(E1)之间的一部分的长度(w)与预先确定的长度相对应，所述第一圆弧与所述第一符号相对应。
10.根据权利要求9所述的系统，其中：
-所述处理单元(20)还被配置成用于确定第二进场距离，所述第一进场距离与所述标准进场距离相对应，并且所述第二进场距离与所述最小进场距离相对应；并且
-所述显示管理计算机(24)还被配置成用于控制与所述第二进场距离相关联的第二符号在所述驾驶舱的屏幕(26)上的显示，这个第二符号与第二圆弧(C2)相对应，所述第二圆弧以所述第二点(P2)为中心、并且其半径随所述第二进场距离而变，这个第二圆弧使得，在一方面，所述第二圆弧与穿过所述第一点(P1)并且穿过所述第二点(P2)的所述直线(14)交叉，并且在另一方面，所述第二圆弧(C2)的第一末端(E'1)与所述第二点(P2)对齐、并且与所述第一圆弧(C1)的第一末端(E1)对齐，并且所述第二圆弧(C2)的第二末端(E'2)与所述第二点(P2)对齐、并且与所述第一圆弧(C1)的第二末端(E2)对齐。
11.根据权利要求9或10之一所述的系统，其中，所述显示管理计算机(24)被配置成用于控制所述第一圆弧(C1)的显示，其方式为使得，显示在所述屏幕上的所述第一圆弧的位于所述第三点(P3)与所述第一圆弧的与所述第一末端(E1)相反的第二末端(E2)之间的另一部分的长度也与所述预先确定的长度(w)相对应。
12.根据权利要求9至11中任一项所述的系统，其中：
-所述处理单元(20)还被配置成用于确定所述飞行器的当前位置与所述第二点(P2)之间的距离是否小于所述第一进场距离，并且如果是这样的话，确定第四点(P4)，所述第四点限定在所述飞行器前方、并且与所述飞行器的当前航向(19)与以所述第二点(P2)为中心的圆的交叉点相对应，对于半径而言，这个圆具有随所述第一进场距离而变的所述半径；并且
-所述显示管理计算机(24)被配置成用于在这种情况下控制所述第一圆弧的显示，其方式为使得所述第一圆弧与穿过所述第二点并且穿过所述第四点的直线交叉。
13.根据权利要求9至12中任一项所述的系统，其中，所述显示管理计算机(24)被配置成用于确定所述第一圆弧中心处的角度是否大于预先确定的角度值，并且在这种情况下：
-通过使所述第二点(P2)沿与所述着陆跑道的纵向轴线平行的直线(18)平移平移距离(D)来修改所述第二点，所述平移距离处于为所述飞行器在所述着陆跑道上所计划的着陆方向上；并且
-控制以所述适当修改的第二点(P'2)为中心的所述第一圆弧(C1)的显示，所述第一圆弧的半径与随所述第一进场距离增大以所述平移距离(D)而变的所述半径相对应，
确定所述平移距离的方式为使得所述适当显示的第一圆弧中心处的角度(θ)小于或等于所述预先确定的角度值(θmax)。
14.一种飞行器(10)，其特征在于，所述飞行器包括根据权利要求9至13中任一项所述的驾驶辅助系统(1)。
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