CN113994410A - 利用地形感知和警告系统的定制飞行器轨迹 - Google Patents

Abstract

提供了航空电子系统、飞行器和方法。用于飞行器的航空电子系统包括轨迹建模系统和地形感知警告系统(TAWS)。轨迹建模系统被编程为确定飞行器的当前性能能力，并基于飞行器的当前性能能力来生成潜在逃避数据。TAWS被编程为基于潜在逃避数据使用TAWS算法来生成地形裕度，并基于地形裕度来生成警告。

Description

利用地形感知和警告系统的定制飞行器轨迹

相关申请的交叉引用

本申请要求2019年6月27日提交的美国专利申请第16/454,838号的优先权，其全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本公开总体上涉及用于飞行器的地形感知和警告系统，并且更具体地涉及向地形感知和警告系统提供定制飞行器轨迹。

背景技术

常规的地形感知警告系统(Terrain Awareness Warning System，TAWS)基于飞行器的当前路径利用单个向前的前瞻体积(look ahead volume)。该系统基于通用飞行器的假设的性能能力和限制。这种假设的能力和限制意味着系统不是响应于飞行器的实时的性能能力/限制。例如，飞行器可能仅利用单个发动机进行操作，或者可能比假设中的重量更重。因此，假设有时是乐观的，而在其他时候是悲观的。

提供即将发生的地形撞击的警告需要了解运载工具附近的地形并洞察运载工具相对于该地形的未来位置。获得对运载工具未来位置的洞察的传统方法依赖于当前位置的外推，其使用当前轨迹数据和/或扩展到包括一定量的不确定性的当前轨迹。然后通过沿着该路径扫描地形数据库来确定沿着该路径的地形，并且如果地形穿入该路径达到某个预定阈值，则发出警告(warning)或警示(caution)。该方法假设运载工具意图继续沿着其当前轨迹。然而，如果运载工具将不沿着其当前轨迹行进，则任何沿着该路径的地形警告都将是不必要的，并且将被视为滋扰。到多山地形中的机场的弯曲进场程序就存在这样的问题。弯曲进场的构造方式是通过在到达地形障碍物之前使飞行器转弯来保证地形间隔。然而，在到达每个转弯点之前，运载工具(在这种情况下是飞行器)将具有朝向地形的瞬时轨迹。在这些情况下，任何通过外推当前轨迹来警告地形的地形警告系统都将不必要地发出地形警告。常规的TAWS通过缩小前瞻距离来减少山区中的滋扰警告。然而，缩小前瞻距离减少了对飞行器的保护。

提供有效的地形感知而不生成不必要的滋扰警告的一种方式是洞察运载工具的未来操纵(maneuver)。如果未来操纵提供足够的地形间隔，则将不需要地形警告。许多确定运载工具意图的尝试都失败了，因为运载工具无法确信地可靠地确定操作员的意图。此外，操作员的意图在飞行期间经常改变，并且任何先前确定的意图都可能很快变得不可靠。

发明内容

提供了航空电子系统、飞行器和方法。在第一个示例中，一种用于飞行器的航空电子系统包括轨迹建模系统和地形感知警告系统(TAWS)。轨迹建模系统被编程为确定飞行器的当前性能能力，并基于飞行器的当前性能能力来生成潜在逃避数据。TAWS被编程为基于潜在逃避数据使用TAWS算法来生成地形裕度，并基于地形裕度来生成警告。

在第二个示例中，一种飞行器包括轨迹建模系统和地形感知警告系统(TAWS)。轨迹建模系统被编程为确定飞行器的当前性能能力，并基于飞行器的当前性能能力来生成潜在逃避数据。TAWS被编程为基于潜在逃避数据使用TAWS算法来生成地形裕度，并基于地形裕度来生成警告。

在第三个示例中，一种方法包括利用轨迹建模系统并利用地形感知警告系统(TAWS)执行任务。利用轨迹建模系统执行任务包括确定飞行器的当前性能能力，并基于飞行器的当前性能能力来生成潜在逃避数据。利用TAWS执行任务包括基于潜在逃避数据使用TAWS算法来生成地形裕度，并包括基于地形裕度来生成警告。

附图说明

本文描述的系统和方法的优点将容易理解，因为当结合附图考虑时，通过参考以下详细描述，这些优点变得更好理解，附图中：

图1是示出根据各种实施例的具有控制系统的飞行器的示意图；并且

图2至图4是示出根据各种实施例的由图1的控制系统使用的数据的简化图；并且

图5至图6是示出根据各种实施例的由图1的控制系统执行的方法的流程图。

具体实施方式

以下详细描述本质上仅是示例性的，而且并不旨在限制应用和使用。此外，并不旨在受到在前述技术领域、背景技术、简要概述或以下详细描述中提出的任何明示或暗示的理论的约束。

本文公开的各种实施例描述了用于基于实际飞行器能力和限制来评估地形冲突的方法和系统。示例性实施例对反映主运载工具的实际能力的多个潜在逃避操纵进行评估，以便确定地形警告何时合适。示例性实施例使用运载工具的实际当前操纵和性能能力来预测一个或多个潜在逃避轨迹，以确定运载工具的可能的未来位置的范围。然后使用传统地形扫描方法将这些未来位置与那些位置的地形进行比较。如果潜在逃避操纵中的任何一个具有足够的地形裕度，则系统将不提供地形警告，因为一个逃避轨迹仍然可行并且可供运载工具操作员使用。如果潜在逃避操纵均不提供所需的最小地形间隔，则将发出地形警告。可以基于具有最大地形间隙的轨迹上的地形间隙量，使用不同级别的感知。

现在参考图1，根据一些实施例示出了飞行器100的示例。飞行器100包括控制系统110、传感器系统112和警报系统114，以及其他系统。尽管飞行器100在本描述中被描述为飞行器，但是应当理解，在不脱离本公开的范围的情况下，控制系统110可以用于其他飞行器、陆地运载工具、水上运载工具、太空运载工具或其他机器。例如，控制系统110可以用于潜艇、直升机、飞艇、航天器或汽车。

控制系统110是被配置为操作飞行器100并执行下述方法的任务的航空电子系统。如下所述，控制系统110包括潜在逃避轨迹建模系统116和地形感知警告系统(TAWS)117。控制系统110还包括至少一个处理器(未示出)和非暂时性计算机可读存储设备或介质(未示出)。非暂时性计算机可读存储设备或介质是用于存储用于执行下述方法的指令的存储设备。至少一个处理器是一个或多个数据处理器，其被配置为执行指令以执行下述方法。处理器可以是任何定制的或市售的处理器、中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)、与控制系统110相关联的若干处理器中的辅助处理器、基于半导体的微处理器(形式为微芯片或芯片组)、宏处理器、它们的任何组合或者通常用于执行指令的任何设备。例如，计算机可读存储设备或介质可以包括只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)和保活存储器(KAM)中的易失性和非易失性存储器。计算机可读存储设备或介质可以使用多种已知存储器设备中的任何一种来实现，诸如PROM(可编程只读存储器)、EPROM(电PROM)、EEPROM(电可擦除PROM)、闪速存储器或者任何其他能够存储数据的电、磁、光或组合存储器设备，该数据中的一些表示可执行指令，由控制系统110在控制飞行器100时使用。

指令可以包括一个或多个单独的程序，每个程序包括用于实现逻辑功能的可执行指令的有序列表。指令在由处理器执行时接收和处理来自传感器系统的信号，执行用于自动控制飞行器100的部件的逻辑、计算、方法和/或算法，并基于逻辑、计算、方法和/或算法来生成用于飞行器100的部件的控制信号。尽管图1中仅示出一个控制系统110，但是飞行器100的实施例可以包括任何数量的控制系统110，其通过任何合适的通信介质或通信介质的组合进行通信并且协作以处理传感器信号，执行逻辑、计算、方法和/或算法，并生成控制信号以自动控制飞行器100的特征。

在各种实施例中，控制系统的一个或多个指令在由处理器执行时执行下述方法，以提供用于地形感知警告系统(TAWS)117的定制轨迹。在所提供的示例中，指令为控制系统110提供编程，以具有如本领域普通技术人员所理解的如本文描述的经修改的常规TAWS和飞行器路径预测系统的结构特征。TAWS 117可以是如本文描述的经修改的在常规飞行器中使用的任何市售TAWS。

在所提供的示例中，潜在逃避轨迹建模系统116是2017年3月27日提交的美国专利申请15/470,776中描述的系统的修改版本，该申请通过引用并入本文。一般而言，本文描述的轨迹建模系统116从先前系统简化为向TAWS 117提供数据，用于通过结合多个预测轨迹来改进常规TAWS的功能。

现在参考图2，并继续参考图1，根据本公开的原理示出了路径预测系统输出200。路径预测系统生成飞行器100可以从当前位置202沿其飞行的潜在路径。在所提供的示例中，路径预测系统输出200包括左转逃避210、直行逃避212和右转逃避214。逃避210、212和214是基于飞行器100在计算时的实际估计性能特性的、飞行器100可以飞行的计算出的路径。在一些示例中，潜在逃避轨迹是使用过度的(extravagant)建模技术创建的，以确定运载工具滚转和俯仰响应以及推力/阻力效应和持续爬升能力。在一些示例中，实现基本的建模技术甚至简单的查找表。例如，评估全部逃避选项并使用当前性能能力的TAWS将提供改进的保护并生成比常规TAWS中提供和生成的更少的滋扰警告。例如，简单地知道运载工具当前爬升能力和将用于任何潜在逃避轨迹的倾斜角(bank angle)就足以预测运载工具的未来位置，准确到足够改进常规TAWS。

在一些示例中，轨迹建模系统116被简化为仅防止地形冲突。例如，可以省略针对所有损害的防护以及自动油门和自动驾驶恢复的结合，以允许地形冲突分析的计算密集度较低的计算。在这样的实施例中，可以应用在常规TAWS中做出的假设来简化计算。例如，轨迹建模系统116可以假设地形恢复能够立即开始，而无需例如初步的低速恢复或高倾斜恢复。在一些实施例中，通过做出在常规TAWS中使用的一些假设来简化预测轨迹。在一些实施例中，通过表格查找来检索简化轨迹。

在所提供的示例中，三个逃避操纵路径被建模并减少到沿着每个轨迹的四个未来点。左转逃避210利用爬升左逃避操纵，直行逃避212利用爬升直逃避操纵，而右转逃避214利用爬升右转操纵。应当理解，可以基于可用的处理能力和期望的安全裕度来计算附加的和/或替代的逃避。

在所提供的示例中，路径预测系统不计算空速和马赫数限制，并且被简化为使用传统方法和经验法则来预测轨迹。直行逃避212假设直爬升，并且逃避210和214是使用直行逃避212数据但在陡直爬升和持续爬升航段(leg)中以30度倾斜转弯来计算的。这种计算是快速的，因为转弯逃避计算类似于直逃避计算，其中30度倾斜使某种爬升能力降低。

每个逃避210、212、214被减少到沿着所计算的路线的四个预测位置220a、220b、220c和220d。在一些实施例中，可以利用少于四个预测位置。在一些实施例中，可以利用多于四个预测位置。应当理解，预测位置的数量是基于由TAWS 117重建的逃避轨迹的期望分辨率来选择的，以使用常规TAWS算法进行评估。在一些实施例中，四个预测位置220a-d是直接计算的，而无需从更详细的模型中减少。在所提供的示例中，四个位置220a-d是使用简单的转弯半径方程确定的，该转弯半径方程根据方程1在给定预期恢复空速和倾斜角的情况下确定转弯半径。根据当前高度和下降率以及从查找表中找到的当前配置中的爬升能力来确定每个点的垂直尺度。

转弯半径＝TAS²/g*Tan(bank angle)(方程1)

其中：TAS＝飞行器真实空速，g＝重力常数，并且Bank Angle＝在转弯逃避中使用的倾斜。应当理解，在不脱离本公开的范围的情况下，可以利用其他预测方程和模型。

现在参考图3和图4，并继续参考图1至图2，以顶视图(图3)和侧视图(图4)示出了更新的路径预测系统输出300。更新的路径预测系统输出300类似于路径预测系统输出200，其中相同的数字表示相同的组件。然而，更新的路径预测系统输出300包括用于每个相应位置220a-d的不确定性变化320a、320b、320c、320d。例如，当考虑到关于飞行器建模和测量的实际不确定性时，轨迹在逃避操纵的过程中扩展，如不确定性变化320a-d所表示的。换句话说，在考虑了这种不确定性之后，飞行器100的实际位置可以是在从相应位置220a-d延伸的相应不确定性变化320a-d内的任何位置。

逃避轨迹的垂直分量是使用运载工具的当前爬升能力确定的，如图4中所示。12个点的扩展的不确定性定义了三个逃避轨迹，其可以在提供给TAWS时使用传统手段相对于地形数据进行评估。然后，当发现所有三个逃避轨迹都接近地形时，将发出地形接近警告。当发现所有三个轨迹都跨越某个更接近的阈值时，可以发出额外级别的地形警告。例如，当不确定性变化320a-d中的任何一个低于警告阈值330高度时，控制系统110可以发出警告。类似地，当不确定性变化320a-d中的任何一个低于警示阈值332高度时，控制系统110可以发出警示。此外，由于轨迹使用明显不同的逃避方法，因此可以通过基于相应阈值和不确定性变化320a-d内最不乐观的点之间的裕度向操作员指示首选的恢复方向(左转、径直、右转)，使地形警告更加有用。

现在参考图5，并继续参考图1至图3，根据本公开的教导示出了为TAWS生成数据的方法500。在所提供的示例中，方法500由控制系统110的轨迹建模系统116执行。

任务510为飞行器选择潜在逃避轨迹。例如，轨迹建模系统116可以选择潜在逃避210、212和214作为潜在逃避轨迹。任务512基于飞行器的当前位置来评估潜在逃避轨迹。例如，轨迹建模系统116可以计算当执行潜在逃避210、212和214中的每一个时飞行器100将从当前位置202遵循的路径。

应当理解，可以选择替代的潜在逃避轨迹。例如，可以选择潜在逃避轨迹，使得只要操作员能够有意图和能力进行操纵以避开地形，就没有理由给出地形警告。必要的地形警告是在地形接近时给出的警告，无论使用何种类型的避开操纵，除非立即采取行动，否则无法避开该地形。警告提供的提示是必须在该时刻采取行动，而无论先前操作员意图如何，仍然存在避开地形的时间。因此，不是试图凭直觉知道(intuit)操作员的意图，而是只需了解在运载工具的性能包线内何种地形避开操纵是可用的，并在耗尽所有这些操纵选项之前提供警告。

在所提供的示例中，当评估地形避开选项的范围时，潜在逃避轨迹被选择为在当前情况下在飞行器的当前操纵能力内。潜在逃避操纵反映主运载工具的实际能力，以便确定地形警告何时合适。因此，轨迹建模系统116可以使用运载工具的实际当前操纵和性能能力来预测一个或多个潜在逃避轨迹，以确定运载工具的可能的未来位置的范围。

任务514将潜在逃避轨迹解析为多个代表性位置。例如，轨迹建模系统116可以将评估的潜在逃避210、212、214中的每一个转换成可以与相同水平位置处的局部地形进行比较的三维(垂直和水平)轨迹。在所提供的示例中，轨迹建模系统116将逃避210、212和214解析为四个位置220a-d。如上所述，在不脱离本公开的范围的情况下，可以利用少于三个位置或多于四个位置。

任务516生成多个代表性位置以供TAWS使用。例如，轨迹建模系统116可以生成四个位置220a-d以供TAWS 117使用。

现在参考图6，并继续参考图1至图5，根据本公开的教导示出了评估来自逃避轨迹评估系统的数据的方法600。在所提供的示例中，方法600由TAWS 117执行。一般而言，TAWS117类似于常规TAWS软件，但已被修改为基于轨迹建模系统116提供的代表性位置来生成前瞻体积形状，并在确定是否生成警告之前评估潜在逃避轨迹中的每一个的代表性位置。

任务610取回(retrieve)飞行器沿着潜在逃避轨迹的多个代表性位置。例如，TAWS117可以接收潜在逃避210、212和214中的每一个的四个位置220a-d。应当理解，在不脱离本公开的范围的情况下，TAWS 117可以接收少于三个位置或多于四个位置。

任务612基于多个代表性位置来生成前瞻体积。例如，TAWS 117可以对每个逃避轨迹的中间位置进行插值，以重建要使用常规TAWS算法进行评估的逃避轨迹。例如，TAWS 117可以使用线性插值或其他简单方法来生成中间位置。然后，通过建模和条件中的不确定性来修改重建的逃避轨迹，以创建前瞻体积。例如，TAWS 117可以基于代表性位置220a-d——例如，使用重建的逃避轨迹以及中间位置——使用常规的前瞻体积计算技术，或者基于轨迹建模系统116提供的误差/不确定性数据，生成不确定性变化320a-d。

任务614针对地形冲突评估前瞻体积。例如，TAWS 117可以使用传统地形扫描方法将位置220a-d与未来位置220a-d处的地形进行比较。在所提供的示例中，TAWS 117通过确定地形是否在前瞻体积内来查找地形冲突。

任务616基于地形冲突来生成警告。在所提供的示例中，当潜在逃避操纵中的任何一个具有足够的地形裕度时，系统不提供地形警告，因为一个逃避轨迹仍然可行并且可供运载工具操作员使用。如果潜在逃避操纵均不提供所需的最小地形间隔，则TAWS 117发出地形警告。在一些实施例中，基于最佳轨迹上的地形间隙量，使用不同级别的感知。在一些实施例中，TAWS 117给出关于哪个轨迹具有最佳地形裕度的指导，以便飞行员或自动驾驶系统飞行该轨迹。在一些实施例中，TAWS 117基于第一地形裕度阈值发出警告并基于第二地形裕度阈值发出警示。

本文描述的各种实施例提供了技术问题的解决方案。具体而言，基于实际性能能力向TAWS提供路径消除了通用飞行器的标准假设恢复中包含的不准确性。本文描述的实施例也可以通过仅在没有所评估的潜在恢复为TAWS设计者指定的地形提供安全裕度时生成警告，来减少滋扰警告。

尽管在前述详细描述中已经提出了至少一个示例性实施例，但是应当理解，存在大量的变型。还应当理解，示例性实施例或多个示例性实施例仅是示例，并且不旨在以任何方式限制本公开的范围、适用性或配置。相反，前述详细描述将为本领域普通技术人员提供用于实现示例性实施例或多个示例性实施例的便利路线图。应当理解，在不脱离如所附权利要求及其合法等效物中阐述的本公开的范围的情况下，可以在元件的功能和布置中进行各种改变。

如本文所使用的，术语处理器是指任何硬件、包含在介质中的软件、固件、电子控制组件、处理逻辑和/或处理器设备，单独地或以任何组合地，包括但不限于：专用集成电路(ASIC)、电子电路、处理器(共享的、专用的或组)和执行一个或多个软件或固件程序的存储器、组合逻辑电路和/或执行所描述算法的其他合适的组件。

还要注意，系统和方法可以在执行指令(例如，软件指令)以执行本文公开的操作的各种类型的数据处理器环境(例如，在一个或多个数据处理器上)上实现。非限制性示例包括在单个通用计算机或工作站上、或在网络系统上、或在客户端-服务器配置中、或在应用服务提供商配置中的实现方式。例如，本文描述的方法和系统可以通过包括可由设备处理子系统执行的程序指令的程序代码在许多不同类型的处理设备上实现。软件程序指令可以包括源代码、目标代码、机器代码或可操作以致使处理系统执行本文描述的方法和操作的任何其他存储数据。然而，也可以使用其他实现方式，诸如固件或甚至被配置为执行本文描述的方法和系统的适当设计的硬件。例如，计算机可以用指令编程以执行本文描述的流程图的各个步骤。软件组件和/或功能可以位于单个计算机上或分布在多个计算机上。

系统和方法的数据(例如，关联、映射、数据输入、数据输出、中间数据结果、最终数据结果等)可以存储和实现在一种或多种不同类型的计算机实现的数据存储中，诸如不同类型的存储设备和编程结构(例如，存储器、RAM、ROM、闪速存储器、平面文件、数据库、编程数据结构、编程变量、IF-THEN(或类似类型)语句结构等)。注意，数据结构描述了用于在数据库、程序、存储器或其他计算机可读介质中组织和存储数据以供计算机程序使用的格式。

系统和方法可以提供在许多不同类型的计算机可读存储介质上，包括计算机存储机制(例如，非暂时性介质，诸如CD-ROM、磁盘、RAM、闪速存储器、计算机的硬盘驱动器等)，其包含指令(例如，软件)以供处理器执行，以执行方法的操作并实现本文描述的系统。

Claims (20)

1.一种用于飞行器的航空电子系统，所述航空电子系统包括：

轨迹建模系统，其被编程为：

确定所述飞行器的当前性能能力；和

基于所述飞行器的当前性能能力来生成潜在逃避数据；以及

地形感知警告系统TAWS，其被编程为：

基于所述潜在逃避数据使用TAWS算法来生成地形裕度；和

基于所述地形裕度来生成警告。

2.根据权利要求1所述的航空电子系统，其中生成所述潜在逃避数据包括生成用于多个潜在逃避中的每一个的未来位置，并且其中所述TAWS还被编程为基于所述未来位置来生成用于所述多个潜在逃避中的每一个的中间点和前瞻体积。

3.根据权利要求2所述的航空电子系统，其中所述轨迹建模系统还被编程为基于当前高度、下降率以及从查找表中检索到的当前飞行器配置中的爬升能力来生成所述未来位置和所述中间点中的每者中的至少一个的垂直尺度。

4.根据权利要求2所述的航空电子系统，其中所述轨迹建模系统还被编程为生成第一潜在逃避轨迹、第二潜在逃避轨迹和第三潜在逃避轨迹以定义所述多个潜在逃避。

5.根据权利要求4所述的航空电子系统，其中所述轨迹建模系统还被编程为基于爬升左逃避操纵来生成所述第一潜在逃避轨迹，基于爬升直逃避操纵来生成所述第二潜在逃避轨迹，并且基于爬升右逃避操纵来生成所述第三潜在逃避轨迹。

6.根据权利要求5所述的航空电子系统，其中所述轨迹建模系统还被编程为使用转弯半径方程来生成所述未来位置，所述转弯半径方程根据下式在给定预期恢复空速和倾斜角的情况下确定转弯半径：

转弯半径＝TAS²/g*Tan(bank angle)，

其中TAS＝所述飞行器的真实空速，g＝重力常数，并且Bank Angle＝在转弯逃避中使用的倾斜。

7.根据权利要求1所述的航空电子系统，其中所述轨迹建模系统还被编程为生成多个潜在逃避以生成所述潜在逃避数据，并且

其中所述TAWS还被编程为仅当所述多个潜在逃避中的每一个潜在逃避的所述地形裕度均低于警告阈值时生成所述警告。

8.一种飞行器，包括：

轨迹建模系统，其被编程为：

确定所述飞行器的当前性能能力；和

基于所述飞行器的当前性能能力来生成潜在逃避数据；以及

地形感知警告系统TAWS，其被编程为：

基于所述潜在逃避数据使用TAWS算法来生成地形裕度；和

基于所述地形裕度来生成警告。

9.根据权利要求8所述的飞行器，其中生成所述潜在逃避数据包括生成用于多个潜在逃避中的每一个的未来位置，并且其中所述TAWS还被编程为基于所述未来位置来生成用于所述多个潜在逃避中的每一个的中间点和前瞻体积。

10.根据权利要求9所述的飞行器，其中所述轨迹建模系统还被编程为基于当前高度、下降率以及从查找表中检索到的当前飞行器配置中的爬升能力来生成所述未来位置和所述中间点中的每者中的至少一个的垂直尺度。

11.根据权利要求9所述的飞行器，其中所述轨迹建模系统还被编程为生成第一潜在逃避轨迹、第二潜在逃避轨迹和第三潜在逃避轨迹以定义所述多个潜在逃避。

12.根据权利要求11所述的飞行器，其中所述轨迹建模系统还被编程为基于爬升左逃避操纵来生成所述第一潜在逃避轨迹，基于爬升直逃避操纵来生成所述第二潜在逃避轨迹，并且基于爬升右逃避操纵来生成所述第三潜在逃避轨迹。

13.根据权利要求12所述的飞行器，其中所述轨迹建模系统还被编程为使用转弯半径方程来生成所述未来位置，所述转弯半径方程根据下式在给定预期恢复空速和倾斜角的情况下确定转弯半径：

转弯半径＝TAS²/g*Tan(bank angle)，

其中TAS＝所述飞行器的真实空速，g＝重力常数，并且Bank Angle＝在转弯逃避中使用的倾斜。

14.根据权利要求8所述的飞行器，其中所述轨迹建模系统还被编程为生成多个潜在逃避以生成所述潜在逃避数据，并且

其中所述TAWS还被编程为仅当所述多个潜在逃避中的每一个潜在逃避的所述地形裕度均低于警告阈值时生成所述警告。

15.一种方法，包括：

利用轨迹建模系统：

确定飞行器的当前性能能力；和

基于所述飞行器的当前性能能力来生成潜在逃避数据；以及

利用地形感知警告系统TAWS：

基于所述潜在逃避数据使用TAWS算法来生成地形裕度；和

基于所述地形裕度来生成警告。

16.根据权利要求15所述的方法，其中生成所述潜在逃避数据包括生成用于多个潜在逃避中的每一个的未来位置，并且还包括利用所述TAWS基于所述未来位置来生成用于所述多个潜在逃避中的每一个的中间点和前瞻体积。

17.根据权利要求16所述的方法，还包括基于当前高度、下降率以及从查找表中检索到的当前飞行器配置中的爬升能力来生成所述未来位置和所述中间点中的每者中的至少一个的垂直尺度。

18.根据权利要求16所述的方法，还包括生成第一潜在逃避轨迹、第二潜在逃避轨迹和第三潜在逃避轨迹以定义所述多个潜在逃避。

19.根据权利要求18所述的方法，还包括基于爬升左逃避操纵来生成所述第一潜在逃避轨迹，基于爬升直逃避操纵来生成所述第二潜在逃避轨迹，并且基于爬升右逃避操纵来生成所述第三潜在逃避轨迹。

20.根据权利要求19所述的方法，还包括使用转弯半径方程来生成所述未来位置，所述转弯半径方程根据下式在给定预期恢复空速和倾斜角的情况下确定转弯半径：

转弯半径＝TAS²/g*Tan(bank angle)，

其中TAS＝所述飞行器的真实空速，g＝重力常数，并且Bank Angle＝在转弯逃避中使用的倾斜。

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