DE69918154T2

DE69918154T2 - Warnungsverfahren und -system für flugpläne

Info

Publication number: DE69918154T2
Application number: DE69918154T
Authority: DE
Inventors: L. Hubert NAIMER; G. Patrick KROHN; K. Patrick GLAZE
Original assignee: Universal Avionics Systems Corp
Current assignee: Universal Avionics Systems Corp
Priority date: 1998-10-16
Filing date: 1999-10-15
Publication date: 2005-06-09
Anticipated expiration: 2019-10-16
Also published as: JP4551562B2; WO2000023967A1; US6643580B1; TW477962B; ATE269572T1; US20040111192A1; EP1121678A1; JP2010182292A; EP1121678B1; JP2002528802A; DE69918154D1; US6816780B2

Description

Hintergrund der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und ein System zur Verwendung von Flugplaninformation zur Bildung eines Modells und zur anschließenden Auswertung des nachgebildeten Flugzeug-Flugwegs im Hinblick auf Bodeninformation, um einen Alarm für Abschnitte des Flugwegmodells zu erzeugen, in welchem möglicherweise unzureichende Bodenfreiheit herrscht.
Die EP-A-0 565 399 zeigt ein Boden-Vermeidungsverfahren, welches von einer Massenspeicher-Datenbank zum Speichern von Daten Gebrauch macht, die mindestens einen wesentlichen Teil des Erdbodens repräsentieren. Flugzeugpositionskomponenten einschließlich zwei Horizontalkomponenten, die Höhe, die Geschwindigkeit und die Beschleunigungsvektoren des Flugzeugs sowie Steuerangaben aus dem Flugdeck dienen zum Erzeugen einer zeitweiligen lokalen Karte aus der Datenbank des Massenspeichers 24, wobei die Karte eine Höhen-Hüllkurve in Bezug auf den Boden in einem Bereich enthält, in welchem das Flugzeug sich bewegt. Wenn die Beziehung zwischen einem Schutzgebiet und der Höhen-Hüllkurve eine erste Bedingung erfüllt, die zumindest teilweise von den Steuerangaben definiert wird, wird ein Alarm ausgelöst, um das Flugpersonal über die Möglichkeit einer Bodenkollision in Kenntnis zu setzen.
Die EP-A-0 826 946 zeigt ein System und ein Verfahren zum Erzeugen eines Alternativ-Flugplans im Anschluss an ein Ereignis. Das dort offenbarte Verfahren wird implementiert durch ein System an Bord eines Flugzeugs, wobei das System einen Prozessor, einen Terminal und Speicher enthält, wobei letztere sämtlich zur Ausführung eines Flugplans benötigte Information speichern.
Im Anschluss an ein Ereignis interpretiert das System das Ereignis, bestimmt die Korrekturmaßnahmen, die in Verbindung mit der Position des Flugzeugs zu ergreifen sind, analysiert mögliche Flugplanlösungen, die die empfohlenen Korrekturmaßnahmen berücksichtigen, und präsentiert die Flugplanlösungen dem Flugpersonal.
Derzeitige Flugmanagementsysteme nehmen Flugplaninformation entgegen und verwenden diese Information bei der Steuerung des Flugzeugs. Zahlreiche derartige Systeme sind in der Lage, diese Information zur Verwendung durch andere Fluginstrumente in digitaler Form auszugeben. Verschiedene Schnittstellen- und Datenformate-Normen für die Übertragung solcher digitaler Information wurden entwickelt und implementiert. Eine derartige Form digitaler Kommunikation ist die unidirektionale Übertragung über einen Datenbus in Form eines Aderpaars entsprechend der Schnittstellennorm ARINC 429. Das Flugmanagementsystem kann zwei oder mehr derartige Schnittstellen haben, wobei eine von ihnen speziell der Datenausgabe zugeordnet und die andere der Dateneingabe zugeordnet ist. Eine andere derartige Norm ist die ARINC 629, die eine schnellere und bidirektionale Datenübertragung über einen Bus ermöglicht. Daten können über eine solche Schnittstelle in serieller Form gemäß der ARINC 702, der vorgeschlagenen Norm 702(a) oder gemäß einer anderen Norm übertragen werden. Nach der ARINC 702 beispielsweise erfolgt eine Datenübertragung in Einheiten von 32 Bits. Die ersten acht Bits der Einheit sind das Label, das den Datentyp kennzeichnet. Über den Datenbus gesendete Flugplaninformation kann von jeder an den Bus angekurbelten Anlage gelesen werden, und die in den letzten 24 Bits der Einheit enthaltene Information kann vom Typ her durch das acht Bits umfassende Label identifiziert werden. Aufbau und Arbeitsweise derartiger Schnittstellen sind ebenso wie die Übertragung solcher Daten gemäß Protokollen wie beispielsweise der Norm ARINC 702 dem Fachmann bekannt. Dem Fachmann auf dem einschlägigen Gebiet ist ebenfalls bekannt, dass man solche Daten puffert, die Daten zwischen verschiedenen Daten-Protokollen übersetzt und dergleichen.
Derzeitige Flugmanagementsysteme enthalten einen Bildschirm, und zu solchen Flugmanagementsystemen übertragene, korrekt gekennzeichnete Daten können häufig auf derartigen Bildschirmen dargestellt werden. Darüber hinaus kann die Fluginstrumentierung weitere Bildschirme aufweisen, die Daten über einen Datenbus senden können, oder die so geschaltet werden, dass sie Textdaten, Bilder oder Bilder-Overlays empfangen. Die Schnittstellenbildung zwischen einem Instrument und derartigen weiteren Bildschirmen liegt im Rahmen des fachmännischen Könnens auf dem Gebiet des Entwurfs von Flugzeuginstrumenten. Ein derartiger Bildschirm, auf dem ein Fluginstrument möglicherweise Information anzeigen kann, ist z. B. ein Wetter-Radarbildschirm. Es ist bekannt, mittels einer Schaltoption das Senden von Videosignalen oder Daten von einem Wetterradar zu einem Wetter-Radarbildschirm zu sperren und stattdessen die Anzeige von Videosignalen von einem anderen Instrument auf dem Wetter-Radarbildschirm zu ermöglichen. In ähnlicher Weise enthalten einige Flugzeuge Mehrzweck-Anzeigen, auf denen Text und/oder Bilder von einem Instrument angezeigt werden können, wobei die Anschlusstechnik für derartige Instrumente an die Anzeigevorrichtungen und die dazugehörige Elektronik dem Fachmann bekannt ist.
Schließlich ist aus dem Stand der Technik die Bereitstellung von Text, Bildmaterial, Anzeigeleuchten, Ton, synthetisierten oder digitalisierten Sprachansagen ansprechend auf das Feststellen von Bedingungen bekannt, die einen Alarm, einen Warnhinweis oder einen Gefahrenhinweis erfordern.
Die Flugplaninformation für einen Flug zwischen zwei Flughäfen kann in das Flugmanagementsystem oder in andere Luftfahrelektroniken in zahlreichen Formen eingegeben werden, üblicherweise wird die Information jedoch durch eine Folge von Flugwegpunkten dargestellt, wobei der Anfangs-Wegpunkt der Ausgangsflughafen und der End-Wegpunkt der Zielflughafen ist. Der direkte Weg zu einem Wegpunkt ist eine sogenannte Teilflugstrecke, wobei die Teilflugstrecken zusammengenommen den vorgesehenen Flugplan für das Flugzeug bilden. Eilige derzeitige und in der Planung begriffenen Flugmanagementsysteme sind in der Lage, 99 Wegpunkte als Eingangsgrößen zu empfangen und zu speichern. Die Wegpunkte bilden eine Folge von Orten entlang dem Flugplan, wobei zu speziellen Wegpunkten möglicherweise weitere Information gehört, beispielsweise über eine Höhenbeschränkung sowie eine Wegpunkt-Kennung. Die Flugplaninformation kann außerdem eine erforderliche Navigationsfunktion oder eine Flugphaseninformation beinhalten.
Die Höhenbeschränkungsinformation kann eine tatsächliche Höhe oder eine qualifizierte Höhe sein. Kennzeichner für Höhendaten sind z. B. bei oder oberhalb, oberhalb, bei oder unterhalb und unterhalb. Beispielsweise würde eine Höhenbeschränkung der Art "bei oder oberhalb 8000 Fuß (2400 m)" die Absicht wiedergeben, dass das Flugzeug an dem Wegpunkt eine Höhe hatte, die nicht geringer war als 8000 Fuß (2400 m).
Die Wegpunkt-Kennung ist eine Buchstabenbezeichnung von bis zu fünf Buchstaben in Verbindung mit einem spezifischen Ortpunkt. Beispielsweise lautet die Kennung für einen Annäherungswegpunkt in Richtung Seattle ANVIL. Die Wegpunkt-Kennung kann den Ort eines Flugfelds, eine Funknavigationshilfe oder einen anderen ausgewählten Ort repräsentieren. Zahlreiche solche Wegpunkte werden von solchen Kennungen auf Luftnavigationskarten identifiziert. Während das Flugpersonal die Flugplaninformation eingeben könnte durch Eintasten der geografischen Breite, Länge sowie weitere Information über die Tastatur des Flugmanagementsystems oder über eine andere Vorrichtung, ist es häufig bequemer oder weniger fehleranfällig, die Eingabe des Wegpunkts durch Tastatureingabe der Kennung zu vollziehen. Benötigte Navigationsfunktionsdaten, die von dem Flugmanagementsystem als Teil der Flugplaninformation geliefert werden, kennzeichnen die maximal zulässige Abweichung von dem Flugplan. Diese Daten können dargestellt werden durch die kleinste zulässige Abweichung von einem Punkt entlang dem zugelassenen Flugplan. Die Abweichung von dem Flugplan kann ihre Ursache durch eine Vielfalt von Faktoren haben, darunter der Mangel an exakter Information über die Flugzeugposition. Eine solche Abweichung kann z. B. resultieren aus einer Drift in dem Trägheits-Navigationssystem, Beschränkungen bei der Genauigkeit eines globalen Ortungssystems oder anderen Instrumenten-Genauigkeits- oder Flugzeugbetrieb-Faktoren. Die erforderliche Navigationsleistung kann in starkem Maß von den Flugzeug-Flugparametern abhängen. Beispielsweise muss das Flugzeug mit gesteigerter Positionsgenauigkeit geflogen werden und kann sich dem Boden sowohl in seitlicher als auch in vertikaler Richtung während eines Landevorgangs weiter nähern als dies während des Flugs unterwegs noch angemessen ist.
Zusätzlich zu oder anstelle der erforderlichen Navigationsfunktionsdaten kann ein Flugmanagementsystem außerdem Flugphaseninformation in Verbindung mit der übrigen Flugplaninformation enthalten. Obwohl zahlreiche verschiedene Kategorien von Flugphaseninformation bereitgestellt werden können, sind drei Kategorien der Flugphase die Annäherungs-/Abgangsphase, die grob innerhalb von 6 Meilen (11,1 km) des Ziel- oder Ausgangsflughafens liegt, die Abschlussphase, bei der es sich um den Bereich außerhalb des Bereichs der Annäherungs-/Abgangsphase handelt, jedoch noch innerhalb von 15 Meilen um den Flughafen herum, und die Unterwegsphase, die für die Abschnitte des Flugs außerhalb der Bereiche Annäherung/Abgang und Abschlussbereich gilt.
Während Fehler beim Eingeben der Flugplaninformation nicht häufig sind, kommen sie dennoch vor. Eine Verwirrung zwischen Wegpunkt-Kennungen, Tippfehler bei der Informationsangabe, so z. B. das unterzählige Drücken der Taste "0", was z. B. zur Eingabe einer Höhenbeschränkung von 2000 Fuß (600 m) anstelle von 20.000 Fuß (6000 m) führt, oder eine Falschablesung von geografischen Breiten- und Höhenzahlen von einer Karte führt möglicherweise zu einem Flugweg, der zu einem späteren kontrollierten Flug in den Erdboden führen könnte und schon geführt hat. Unglücklicherweise ist es für das Flugpersonal unpraktisch, zu versuchen, den Flugweg manuell zu überprüfen. Dies könnte das Aufzeichnen des vorgesehenen Flugplans auf einer Karte erfordern, welche Profilinformation enthält, um dann die Profilinformation entlang dem gesamten Flugweg zu untersuchen. Außerdem kommt es während des Flugs häufig zu Abweichungen gegenüber dem vorgesehenen Flugplan. Derartige Änderungen würden ein weiteres Aufzeichnen und Prüfen von Karten und Profilinformation im Verlauf des Flugs erforderlich machen.
Derzeit existierende und vorgeschlagene Bodenannäherungs-Warnsysteme und Bodenvermeidungs-Warnsysteme machen von einer Vielfalt von Information über Flugkonfiguration, -position, -höhe, -geschwindigkeit und weitere Information Gebrauch, um gefährliche Flugsituationen zu erkennen und vor diesen zu warnen. Einige dieser Systeme enthalten möglicherweise Bodendaten, einschließlich Bodenmodelle, und sie können von solchen Modellen beispielsweise im Nahkontrollbezirk Gebrauch machen, um Höhen zu definieren, unterhalb von denen ein Flugzeug in einer gegebenen Konfiguration nicht sinken sollte. Derartige Systeme beinhalten jedoch keine Vorprüfung des beabsichtigten Flugplans, wie er durch die Flugplaninformation festgelegt wird, um eine Vorab-Warnung zu erhalten, die eine Korrektur oder eine Modifizierung der Flugplandaten ermöglichen würde. Stattdessen führen die Verletzungen der ausgewählten Flugfunktionskriterien zu einem Alarm nur dann, wenn eine Annäherung an den Boden stattfindet.
Bodenformdaten stehen derzeit für einen Großteil der Erdoberfläche zur Verfügung. Typischerweise legen solche Daten als Gitter oder eine Reihe von Gittern vor, welche Gitterelemente aufweisen, die Bereiche von maximal 30 Bogensekunden (30') geografischer Länge und 30' geografischer Breite darstellen. Am Äquator bedeuten 30' geografischer Länge und 30' geografischer Breite etwa ein Quadrat mit einer Kantenlänge von 3038 Fuß (911 m) oder einer halben Seemeile (0,5 nm (0,93 km)). Wenn man sich dem Nordpol oder dem Südpol nähert, entsprechen 30' geografischer Länge immer noch 3038 Fuß (911 m) oder etwa 0,5 Seemeilen (0,93 km), aber bei 45° Breite bedeuten 30' geografischer Breite nur etwa 2148 Fuß (644 m). Damit ist ein Gitterelement bei dieser Breite im wesentlichen rechteckig.
Für gewisse Gebiete werden die Bodendaten in verbesserter Auflösung angeboten. Beispielsweise werden in einem Abstand von 15 Seemeilen (27,8 km) von ausgewählten Flughäfen die Gitterelemente mit einer Auflösung von 15'' bereitgestellt, was etwa 0,25 Seemeilen (463 m) geografischer Länge entspricht. Innerhalb von 6 Seemeilen (11,1 km) ausgewählter Flughäfen werden darüber hinaus Auflösungen von 6'' oder etwa 0,10 Seemeilen (185 m) geografischer Länge bereitgestellt. Wie bei den oben angesprochenen Daten für 30'' schwanken natürlich die exakten Abmessungen der Gitterelemente für 15'' und 16'' abhängig von der geografischen Breite.
Die Daten für jedes Gitterelement sind repräsentativ für Längengrad und Breitengrad der Mitte des Gitters und für die maximale Bodenhöhe innerhalb des Gitters. Die Anzahl von Bogensekunden der Auflösung der Gitterelemente wird in Verbindung mit dem Gitter gekennzeichnet, so dass der Ort der Ecken des Gitters anhand des Mittelpunkts errechnet werden kann.
Die Daten werden ohne jede Angabe über die Stelle des höchsten Punkts innerhalb des Gitterelements bereitgestellt. Höhendaten sind im Allgemeinen genau innerhalb von etwa 30''.
Offenbarung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung stellt eine Vorrichtung zum Bestimmen von Flugwegwarnungen vor dem Eintritt in einen vorgesehenen Flugweg gemäß Anspruch 1 zur Verfügung, außerdem ein Verfahren zum Generieren von Plan-Flugweg-Warnungen für einen Flugzeug-Flugplan vor dem Eintritt in einen geplanten Flugweg entsprechend Anspruch 22.
Die vorliegende Erfindung schafft ein Verfahren und ein System zum Empfangen von Ausgangssignalen seitens eines Flugmanagementsystems und weitere Fluginstrumente und zum Verwenden von Bodendaten, um Flugplan-Warnbedingungen zu identifizieren. Die Bodendaten können in Form von Gitterelementen vorliegen, wie es oben erläutert wurde.
Allerdings können im Rahmen der Erfindung auch andere Verfahren zur Darstellung von Bodendaten eingesetzt werden. Derartige Verfahren können topologische Beschreibungen der Erdoberfläche in Form einer Folge aneinander grenzender Dreiecke oder anderer planarer geometrische Figuren oder als mathematisches Modell enthalten. Für die vorliegende Erfindung ist es lediglich erforderlich, dass die Bodendaten zum Bestimmen der Bodenhöhe an mehreren Stelle entlang einem Flugweg mit bekannter Auflösung verfügbar sind.
Durch die vorliegende Erfindung wird ein Flugwegwarnsystem geschaffen, welches Flugplaninformation verwendet, die von dem Flugmanagementsystem oder anderweitig erhalten wird. Die Flugplandaten werden soweit, wie sie es zulassen, zum Erzeugen eines beabsichtigten Flugplans oder Flugwegs verwendet. Der vorgesehene Flugplan entspricht im Allgemeinen einem direkten Flug von der geografischen Länge, Breite und Höhe des ersten oder laufenden Wegpunkts einer Flugteilstrecke zu der geografischen Breite, Länge und Höhe des nächsten Wegpunkts.
Am Boden lässt sich der Flugweg unter Verwendung des Flughafens als laufenden Wegpunkt unter Fortsetzung zum Letzten der eingegebenen Wegpunkte modellieren. In der Luft können Flugzeugort und -höhe, wie diese von dem Flugmanagementsystem oder von anderen Instrumenten, die mit dem Flugwegwarnsystem verbunden sind, als laufender Wegpunkt verwendet werden, und der Flugplan lässt sich modellieren als direkte Verlängerung zum nächsten Wegpunkt innerhalb der Wegpunkt-Folge. Eine Feststellung darüber, ob das Flugzeug sich am Boden oder in der Luft befindet, kann nach irgendeinem einer Anzahl von Verfahren erfolgen, darunter die Verwendung einer Schwellenwert-Luftgeschwindigkeit, oberhalb von der das Flugzeug angenommenerweise sich im Flug befindet, oder die Existenz von Druck oberhalb einem Minimumdruck auf einer Lastzelle, die zu dem Fahrwerk des Flugzeugs gehört, wobei ein solcher höherer Druck bedeutet, dass das Flugzeug sich am Boden befindet, während ein geringerer Druck oder das Fehlen von Druck bedeutet, dass das Flugzeug fliegt.
Befindet sich das Flugzeug am Boden, so wird das Vorhandensein von Flugwegwarnbedingungen für sämtliche Teilflugstrecken entlang dem Flugplan bestimmt, für die es ausreichende Daten gibt, und es wird die nächste Warnung angekündigt, und außerdem bleibt der Flugwegwarnungs-Status solange statisch, bis eine Ankündigung empfangen wird, wonach das Flugzeug sich in der Luft befindet, oder bis die Flugplaninformation modifiziert wird. Befindet sich das Flugzeug in der Luft, dienen die Flugzeugposition und -höhe als der laufende Wegpunkt für die Flugteilstrecke, die momentan durchflogen wird.
Vor dem Abheben oder während des Flugs kann die Flugplaninformation von dem Flugpersonal modifiziert werden. Wenn dies geschieht, muss das Flugwegwarnsystem eine solche Modifizierung erkennen und erneut eine Prüfung bezüglich Flugwegwarnbedingungen durchführen. Solche Modifikationen beseitigen möglicherweise vorhandene Warnbedingungen oder erzeugen neue Warnbedingungen.
Stehen erforderliche Navigationsfunktionsdaten zur Verfügung, so lassen sich diese Daten dazu nutzen, um den vorgesehenen Flugweg herum eine horizontale Toleranz einzurichten. Wenn die Bodendaten für entlang dem Flugweg befindliche Positionen oder innerhalb der horizontalen Toleranz befindliche Positionen auf der einen oder der anderen Seite des Flugwegs eine Höhe angeben, die größer oder gleich ist als die Höhe des Flugzeugs an jenem Punkt entlang dem Flugweg, so wird das Existieren einer Warnbedingung festgestellt. Man kann außerdem eine vertikale Toleranz einrichten und sie dazu verwenden, eine Feststellung eines Warnzustands vorzunehmen, wenn die Bodenhöhe in die Höhe des Flugzeugs an einem Punkt entlang dem Flugweg gelangt oder diese Höhe überschreitet, oder wenn die Bodenhöhe in die horizontale Toleranz auf jede Seite des Flugplans gelangt.
Fehlen erforderliche Navigationsfunktionsdaten, liegen aber Flugphasendaten innerhalb der Flugbahninformation vor, so kann diese Information dazu benutzt werden, eine horizontale und möglicherweise auch eine vertikale Toleranz für den Flugweg einzurichten. Für die Einflug-/Abflug-Phase können engere Toleranzen geschaffen werden, für die Nahkontrollbezirk-Phase können breitere Toleranzen verwendet werden, und die Toleranzen für den Unterwegsflug können noch stärker verbreitert werden. Die jeder Flugphase entsprechenden Toleranzen können vorab bestimmt und in dem Flugwegwarnsystem in Form einer Tabelle oder in anderer Form abgespeichert werden.
Für den Fall, dass weder erforderliche Navigationsfunktionsdaten noch Flugphasendaten zur Verfügung stehen, kann eine horizontale und möglicherweise vertikale Standardtoleranz eingerichtet werden. Eine solche Toleranz kann als ein vorbestimmter Einzelwert eingegeben sein, kann aber auch als Menge vorbestimmter Werte gegeben sein, aus der die Toleranz oder der Toleranzen ausgewählt werden, beispielsweise basierend auf Parametern wie Höhe, Luftgeschwindigkeit oder dergleichen, oder Kombinationen dieser Werte, oder es ist eine dynamische Berechnung mit Hilfe einer Formel möglich.
Wenn die Bodendaten in der oben diskutierten Weise als Gitter vorliegen, dessen Gitterelemente eine zugehörige Anzahl von Bogensekunden für geografische Länge und Breite besitzen, kann man eine Hälfte derartiger Abmessungen als Inkrementwert verwenden, und man kann die Bodendaten für die geografische Breite, Länge und Höhe entsprechend den Werten des vorgesehenen Flugwegs an diskreten Punkten entlang dem Flugweg untersuchen, wie dieser durch die geografische Breite, Länge und Höhe definiert ist. Die Höhe kann in vorteilhafter Weise anhand der Entfernung zwischen zwei Wegpunkten, der Höhenbeschränkung für jeden derartige Wegpunkt und der Länge eines Inkrements ermittelt werden. Gibt es zwischen zwei Wegpunkten 100 Inkremente und besitzt der Zweite der beiden Wegpunkte eine Höhenbeschränkung von 5000 Fuß (1500 m) mehr als der erste der beiden Wegpunkte, und wenn außerdem die fragliche Stelle einen Abstand von 20 Inkrementen gegenüber dem Ersten der Wegpunkte besitzt, so kann die Höhe, die für die Stelle des zwanzigsten Inkrements entlang dem beabsichtigten Flugweg verwendet wird, als Höhenbeschränkung verwendet werden in Verbindung mit dem ersten Wegpunkt, erhöht um 20 Inkremente und multipliziert mit 50 Fuß (15 m) pro Inkrement (5000 Fuß (1500 m), dividiert durch 100 Inkremente), oder 1000 Fuß (300 m). Flugplanwarnungsbedingungen lassen sich für jeden derartigen Punkt festlegen, außerdem für Punkte auf jeder Seite davon, bis hin zu den seitlichen Toleranzen. Diese Punkte können gleichermaßen um nicht mehr als eine Distanz beabstandet sein, die der halben Auflösung der Bodendaten bis hin zu der horizontalen Toleranz entsprechen.
Einige Flugplandaten sind möglicherweise zu wenig detailliert, um als Höhenwert verwendet werden zu können. Die Höhenkomponente von 8000 Fuß (2400 m) in Verbindung mit einer Höhenbeschränkung der Art "oberhalb 8000 Fuß" (2400 m) kann sicher benutzt werden, da ein Flug oberhalb dieser Höhe lediglich zu mehr Bodenfreiheit führt, als diese anhand einer Höhenan gabe von 8000 Fuß (2400 m) erwartet werden könnte. Eine Höhenbeschränkung in der Form "bei oder unterhalb" oder "unterhalb" einer spezifischen Höhe kann nicht dazu benutzt werden, die beabsichtigte Höhe des Flugzeugs an der betreffenden Stelle zu bestimmen, weil es eine Angabe darüber gibt, wie weit unterhalb einer solchen Höhe der Pilot möglicherweise fliegen möchte. In einem derartigen Fall sollte der Wegpunkt als Punkt ohne zugehörige Höhenbeschränkung aufgefasst werden. In ähnlicher Weise gibt es möglicherweise keine Höhenbeschränkung in Verbindung mit einem Wegpunkt. In einem solchen Fall ist es möglicherweise nicht möglich, den Flugweg entlang einer Flugteilstrecke exakt nachzubilden. In diesem Fall kann die Verwendung von Bodendaten entlang der Flugteilstrecke zu einem solchen Wegpunkt zwecks Berechnung von Flugwegwarnungen entfallen. Wenn aber während des Flugs ein solcher Wegpunkt erste einmal erreicht ist und der nächste Wegpunkt eine brauchbare Höhenbeschränkung aufweist, so kann die derzeitige Position und derzeitige Höhe des Flugzeugs als laufender Wegpunkt der Flugteilstrecke verwendet werden, und es erfolgt die Bestimmung des Vorhandenseins von Flugplanwarnungsbedingungen für den Flugteilabschnitt zwischen der Position des Flugzeugs und jenem Wegpunkt.
Eine Vielfalt von Verfahren steht zur Verfügung, um Flugwegwarnungen für das Flugpersonal auszugeben. Wenn eine Flugwegwarnbedingung festgestellt wird, kann ein Warntext auf dem Bildschirm des Flugmanagementsystems erzeugt werden, wenn der Bildschirm für einen solchen Zugang eingerichtet ist. In ähnlicher Weise kann dann, wenn das Flugwarnungssystem mit einer Mehrzweckanzeige oder einer Wetter-Radaranzeige verbunden ist, so dass die Anzeige Bilder und/oder Text anzeigen kann, ein Alarm auf derartigen Anzeigevorrichtungen ausgegeben werden. Außerdem können Warnungen mittels einer Vielzahl bekannter Mittel ausgegeben werden, beispielsweise durch Licht, Ton oder Sprache, die auf an sich bekannte Weise erzeugt werden.
Eine Form eines günstigen Verfahrens zur Anzeige von Flugwegwarnungen ist die der visuellen Darstellung des Flugwegs mit zugehörigen Anzeigen von Information sowie Flugwegwarnungs-Grafiksymbolen. Eine zweidimensionale Darstellung des Flugwegs wäre eine Seitenansicht, wobei die Wegpunkte mit den einschlägigen Höhenbeschränkungen als eine Reihe von Punkten oder vertikalen Linien dargestellt werden, die durch ihre Position in Bezug auf den unteren Rand des Anzeigebildschirms kennzeichnend sind für Punkte, oder die mit dem Abstand, den sie vom unteren Rand des Bildschirms haben, kennzeichnend sind für die an dem Wegpunkte geltende Höhenbeschränkung. Jede Teilflugstrecke, für deren laufenden und nächsten Wegpunkt brauchbare Höhenbeschränkungsdaten vorhanden sind, kann dargestellt werden als Linie zwischen den Punkten oder durch Linien-Endpunkte, welche für die Wegpunkte stehen. Es kann eine Warnungsgrafik und/oder -nachricht an beliebigen Punkten an solchen Linien angezeigt werden, an denen eine Flugwegwarnungsbedingung festgestellt wurde. Linien für den beabsichtigten Flugplan werden nicht von oder zu den Wegpunkten verlängert, für die keine brauchbaren Höhenbeschränkungsinformationen verfügbar sind. Die Bodenhöhe könnte auf dem Bildschirm durch vertikale Linien dargestellt werden, welche kennzeichnend sind für die maximale Höhe, die für Orte entlang der Flugbahn festgestellt werden, und die innerhalb sie umgebenden horizontalen Toleranz liegen, um auf diese Weise eine Darstellung einer Annäherung des Bodenprofils zu erhalten, über das das Flugzeug hinwegfliegt. Alternativ könnte eine für die Bodenhöhe im Verhältnis zur Flugbahn repräsentative Kurve über den Bildschirm gezogen werden, wobei die Fläche unterhalb der Kurve mit einer für den Boden repräsentativen Farbe ausgefüllt wird. Die Warnungsgrafiken würden somit ergänzt durch eine allgemeine Darstellung der Bodenfreiheit oder des Mangels an Bodenfreiheit unterhalb des geplanten Flugwegs.
In ähnlicher Weise könnte auch eine Overhead-Ansicht oder eine perspektivische Ansicht dargeboten werden. Für diese Ansichten kann das Bodenprofil durch eine Dunkeltönung oder mittels Farbe dargestellt werden, zusammen mit Änderungen derselben und dem geplanten Flugweg, wiederum mit fehlenden Segmenten dort, wo brauchbare Höhenbeschränkungen fehlen. Mit Hilfe von Flugwegwarnungsgrafiken könnten solche Stellen entlang der beabsichtigten Flugbahn kenntlich gemacht werden, an denen Warnungsbedingungen festgestellt werden. Für jede derartige Anzeige kann eine Umblätterfunktion bereitgestellt werden, damit das Flugpersonal die gesamte geplante Flugroute untersuchen kann, ohne dass die Notwendigkeit besteht, den gesamten ge planten Flugweg so maßstäblich zu verkleinern, dass er gleichzeitig auf die Anzeige passt.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist ein Blockdiagramm eines Flugwegwarnsystem.
2 ist ein Flussdiagramm einer Flugwegwarn-Software zur Verwendung in einem Flugwegwarnsystem.
3 ist ein Flussdiagramm, welches die Funktion der in dem Flussdiagramm nach 2 dargestellten Software weiter verfeinert.
Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform
Das Flugwegwarnungssystem kann Bestandteil eines Flugmanagementsystems sein, und das erfindungsgemäße Flugwegwarnungsverfahren kann als Teil dieses Systems ausgeführt werden, oder als Teil eines Boden-Annäherungswarnsystems oder eines Bodenvermeidungs-Warnsystems, es kann aber auch als getrenntes System oder als Teil eines getrennten Systems ausgeführt werden. Die Logik zum Implementieren des Flugwegwarnungssystems lässt sich in einer Spezialeinrichtung implementieren, möglicherweise aber auch in Form eines abgespeicherten Programms, welches von einem Mehrzweckrechner oder einem Spezialrechner ausgeführt wird. Vorzugsweise ist das Flugwegwarnungssystem als Spezialrechnersystem konfiguriert, separat von dem Flugmanagementsystem, allerdings verbunden mit diesem Flugmanagementsystem, um einen bidirektionalen Datentransfer zwischen den beiden Systemen zu ermöglichen. Zusätzlich zu seiner Flugweg-Warnfunktion kann das Flugwegwarnungssystem mit Systemen integriert sein, die zusätzliche Funktionen haben, so z. B. Bodenvermeidungs-Warnungen.
Wie in 1 gezeigt ist, enthält das Flugwegwarnungssystem 10 der bevorzugten Ausführungsform eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU) 12, die einen Mikroprozessor enthält, beispielsweise einen PowerPC^®-Mikroprozessor, der von der Firma International Business Machines hergestellt wird. Die CPU 12 des Systems 10 kann außerdem eine zugehörige Unterstützungsschaltung aufweisen, wie sie aus dem Stand der Technik bekannt ist. Die CPU 12 ist mit einer Eingabe-/Ausgabe-Schaltung 16 verbunden, um digitale Signale von einem Flugmanagementsystem 16 zu empfangen und Signale an das System zu senden, und um außerdem digitale Signale von Flugzeugsensoren 18 zu empfangen, so z. B. von Luftgeschwindigkeitssensoren, Höhenfühlern, Lastsensoren, Positionssensoren und dergleichen. Zu diesem Zweck kann in vorteilhafter Weise von Schnittstellenschaltungen entsprechend der Norm ARINC 429 Gebrauch gemacht werden, die in der Flugzeugindustrie bekannt sind, so dass die Eingabe-/Ausgabeschaltung 14 Daten von dem Flugmanagementsystem 16 und Flugzeugsensoren 18 empfangen und Daten abgeben kann, indem von einem Datenformat wie beispielsweise der Norm ARINC 702 oder dergleichen Gebrauch gemacht wird.
Die CPU 12 ist außerdem mit Speichersystemen ausgestattet, darunter ein Boden-Datenbanksystem 20, ein als Schreib-/Lese-Speicher ausgebildeter Arbeitsspeicher 22 und ein Programmspeicher 24. Die CPU ist so konfiguriert, dass sie Inhalte der Boden-Datenbank 20 und des Programmspeichers 24 je nach Bedarf in den Arbeitspeicher lädt und die aus dem Programmspeicher in den Arbeitsspeicher geladenen Programme ausführt. Alternativ kann der Programmspeicher 24 so konfiguriert sein, dass eine direkte Ausführung eines gespeicherten Programms aus dem Programmspeicher 24 durch die CPU 12 unter Verwendung des Arbeitsspeichers 22 zur bedarfsweisen Speicherung und Verfügung-Stellung von Daten möglich ist.
Die CPU ist betrieblich mit der Anzeige- und Warnungsgeber-Treiberschaltung 26 verbunden, die ihrerseits so ausgebildet ist, dass sie Daten zu dem Pilotenraum-Anzeige- und Alarmsystem liefert. Letzteres kann einen Teil oder sämtliche der möglichen Pilotenraum-Alarmgeber, Gefahrenanzeigen oder Warnleuchten, Videoanzeigen und Ähnliches aufweisen, entweder speziell ausgelegt für das Flugwegwarnungssystem oder ausgelegt für die gemeinsame Benutzung mit anderen Systemen des Flugzeugs, beispielsweise in Form von Mehrzweckanzeigen, Wetterradar-Anzeigen oder anderen Anzeigevorrichtungen. Wenn eine Wetterradar-Anzeige so ausgebildet ist, dass sie RGB-Videosignale oder dergleichen empfängt, kann in bekannter Weise von einer Umschaltung Gebrauch gemacht werden, um die Anzeige umzuschalten zwischen einer Anzeige der Wetterradar-Videoeingabe und einer Eingabe seitens einer Vorrichtung wie dem vorliegenden System. Bekannt ist auch die Verbindung von Mehrzweckanzeigen mit einer Vorrichtung wie dem erfindungsgemäßen System, um Text und Grafiksymbole anzuzeigen, die von einem System wie dem vorliegenden System generiert werden. In ähnlicher Weise können Ton- oder Sprach-Audiosignale (digitalisiert oder synthetisiert) als Teil des Pilotenraum-Anzeige- und Alarmsystems 28 vorhanden sein.
Obwohl die Flugplaninformation aus zahlreichen Quellen stammen kann, wird sie bei der bevorzugten Ausführungsform von dem Flugmanagementsystem 16 erhalten. Vorzugsweise werden diese Daten in Verbindung mit einer Folge von Wegpunkten dargestellt. Mit Kennung versehene Dateneinheiten aus einem acht Bits umfassenden Kennungsteil und 24 Datenbits können von einem Flugmanagementsystem 16 zu anderen Instrumenten übertragen werden, darunter das vorliegende Flugwegwarnungssystem 10, wobei die Übertragung gemäß den Normen ARINC 429 und 702 erfolgt. Die Flugwegdaten werden typischerweise in einem Block derartiger Dateneinheiten übertragen, wobei jede solche Dateneinheit eine Kennung enthält, welche angibt, dass es sich bei den übrigen Daten um Flugbahndaten handelt. Andere Datentypen können mit verschiedenen Kennungen übertragen werden.
Vorzugsweise enthalten die von dem Flugmanagementsystem bereitgestellten Daten die geografische Breite und geografische Länge jedes Wegpunkts entlang dem vorgesehenen Flugweg, ggf. außerdem eine fünf Zeichen umfassende Wegpunktkennung, wobei die Kennungen üblicherweise für spezifische Wegpunkte verwendet werden, so z. B. Landeplätze, Funknavigationshilfen, Punkte an Luftkorridoren und dergleichen, wobei diese Punkte auch in Flugkarten erscheinen. Das Flugmanagementsystem kann außerdem Höhenbe schränkungen in Verbindung mit Wegpunkten liefern. Für jede gegebene Höhe können verschiedene unterschiedliche Höhenbeschränkungen geliefert werden. Nimmt man eine Höhe von 8000 Fuß als Beispiel, so können Höhenbeschränkungen die Bereiche oberhalb von 8000 Fuß (2400 m) bei oder oberhalb 8000 Fuß (2400 m), bei oder oberhalb 8000 Fuß (2400 m), 8000 Fuß (2400 m), bei oder unterhalb 8000 Fuß (2400 m) und unterhalb 8000 Fuß (2400 m) enthalten. Die ersten drei Typen von Beschränkungen bilden brauchbare Höheninformation zum Zweck des vorliegenden Verfahrens und Systems. Eine Höhe von 8000 Fuß (2400 m) kann beispielsweise jedem Wegpunkt zugeordnet werden, für die eine Beschränkung "oberhalb", "bei oder oberhalb" oder einfach 8000 Fuß (2400 m) vorgesehen ist, wenn man die Höhenkomponente des Flugplans berücksichtigt, die in jedem Fall 8000 Fuß (2400 m) beträgt. Die letzen beiden Typen der Höhenbeschränkung, d. h. "unterhalb" und "bei oder unterhalb" stellen selbst keine nutzbaren Daten dar, da der Höhenbereich, den sie abdecken, möglicherweise Höhen enthält, die sich auf der Bodenoberfläche oder darunter befinden.
Andere Typen von Daten, die von dem Flugmanagementsystem der bevorzugten Ausführungsform übertragen werden, sind erforderliche Navigations-Funktionsdaten. Diese Daten lassen sich in vorteilhafter Weise durch einen horizontalen Abstandswert darstellen, welcher die maximal zulässige horizontale Abweichung repräsentiert, den das Flugzeug von der vorgesehenen Flugbahn haben kann. Die Daten können außerdem eine maximal zulässige vertikale Abweichung als Entfernungswert enthalten. Flugphasendaten können dazu benutzt werden, ähnliche Information bereitzustellen. Obwohl zahlreiche Flugphasen definiert werden können, gibt es vorzugsweise Flugphasendaten für die Einflug-/Abflug-Phase, in der sich das Flugzeug beispielsweise in einer Entfernung von 15 Seemeilen (27,8 km) von einem Flugplatz befindet, eine Nahkontrollbezirk-Phase, in der sich das Flugzeug beispielsweise in einem Bereich von 30 Seemeilen (55,6 km) entfernt von einem Flugplatz befindet und sich folglich innerhalb des Nahkontrollbezirks befindet, und eine Unterwegs-Phase, in der das Flugzeug mehr als 30 Seemeilen (55,6 km) von dem Flughafen entfernt befindet.
Typischerweise und in der bevorzugten Ausführungsform geben Flugmanagementsysteme Flugplandaten und weitere derartige Daten und weitere derartige Daten mit einer Frequenz von 10 oder noch mehr pro Sekunde aus, unabhängig davon, ob es irgendeine Änderung in den Daten gegeben hat oder nicht.
Als Nächstes auf die 1 und 2 Bezug nehmend führt, wenn das Flugwegwarnsystem 10 aktiviert ist, das System als Erstes den Initialisierungsschritt 32 aus. In diesem Schritt 32 werden jegliche benötigte Daten und Programmteile, die in den Arbeitsspeicher 22 geladen werden müssen, eingespeichert, es werden Variable je nach Erfordernis auf vorab ausgewählte Werte eingestellt, und es wird die Programmausführung begonnen. Die Programmausführung beginnt mit dem Schritt 34, in welchem die Flugplandaten und andere dazugehörige Daten, die von dem Flugwegwarnsystem 10 benötigt werden, von dem Flugmanagementsystem 16 ausgegeben und in dem Arbeitsspeicher 22 aufgenommen und gespeichert werden. Diese Daten werden dann im nächsten Schritt 36 verwendet, in welchem die laufende Flugteilstrecke des Flugwegs, welche sich zwischen zwei aufeinander folgenden Wegpunkten befindet, bezüglich Flugwegwarnbedingungen geprüft wird. Wenn der Programmablauf gerade begonnen hat, ist die Variable für die erste Teilflugstrecke auf einen Wert eingestellt, der die erste Teilstrecke kennzeichnet, und die laufende Teilstrecke wird zu der Teilstrecke zwischen dem ersten und dem zweiten Wegpunkt, für die Flugplaninformation vom Managementsystem 16 empfangen wurde. 3 ist ein Flussdiagramm, welches die Prozedur zum Bestimmen des Vorhandenseins oder des Fehlens von Flugwegwarnbedingungen in einer Teilstrecke des Flugplans beschreibt. Diese Prozedur wird weiter unten in Verbindung mit 3 näher erläutert. Wenn das Flugwegwarnsystem 10 ein Bestandteil eines anderen Systems ist, kann die Bestimmung von Warnbedingungen in dem Hintergrund zwischen der Ausführung anderer Programme oder Programmteile erfolgen.
Nach Abschluss der Feststellung von Flugwegwarnbedingungen fährt das Programm mit dem Schritt 38 fort und stellt fest, ob seitens des Flugmanagementsystems 16 eine Flugplanübertragung empfangen wurde. Falls nicht, führt das System 10 den Schritt 40 aus, um festzustellen, ob die letzte Teilstrecke des Flugplans gerade bezüglich Warnbedingungen geprüft wurde. Falls ja, wird die für die Prüfung der letzten Teilstrecke bestehende Variable auf einen Wert zurückgesetzt, der für die erste Teilstrecke repräsentativ ist, was im Schritt 42 geschieht, und die Programmausführung kehrt zurück zum Prüfen der ersten Teilstrecke als laufende Teilstrecke im Schritt 36.
Wenn das System 10 im Schritt 40 des Prüfens, ob die letzte Teilstrecke des Flugplans soeben geprüft wurde, feststellt, dass die letzte Teilstrecke noch nicht erreicht ist, geht die Programmausführung zum Schritt 44, wo die für die laufende Teilstrecke kennzeichnende Variable um eins erhöht wird, und wiederum führt das System den Schritt 36 zum Prüfen dieser laufenden Teilstrecke aus.
Wenn die Ergebnisse des Schritts 38 des Feststellens, ob eine Flugbahnübertragung empfangen wurde, derart lautet, dass ein Flugplan empfangen wurde, werden die Flugplandaten im nächsten Schritt 46 in den Arbeitspeicher eingelesen. Um eine unnötige Belastung des Systems 10 zu vermeiden, ist es nicht erwünscht, eine Prüfung der neu empfangenen Flugplandaten durchzuführen, wenn diese Daten nicht geändert wurden. Folglich wird im nächsten Schritt 48 der Flugplan geprüft, um festzustellen, ob Änderungen ausgeführt wurden. Falls nicht, geht die Programmausführung zurück zum Schritt des Prüfens der laufenden Teilstrecke, was die Schritte 40, 42 und 44 umfasst, wie durch das Programm angegeben ist. Das Feststellen der Existenz einer Flugplanänderung kann auf verschiedene Weise erfolgen. Erstens: Die neu empfangenen Flugplandaten können mit früheren Flugplandaten verglichen werden, um festzustellen, ob es irgendwelche Hinzufügungen, Streichungen oder Modifizierungen gegeben hat. Falls nicht, werden die neuen Flugplandaten als unverändert eingestuft. Vorzugsweise gibt das Flugmanagementsystem ein Flag in Verbindung mit der Übertragung der Flugplandaten aus, welches angibt, ob die Flugplandaten geändert wurden. Dies vereinfacht die Feststellung der Flugplanänderung im Schritt 48, da lediglich dieses Flag geprüft werden muss.
Die Flugplaninformation kann sich geändert haben als Ergebnis einer Flugzeugfunktion, oder die Änderung kann aus Hinzufügungen, Streichungen oder Modifikationen resultieren, die von dem Flugpersonal in das Flugmanagementsystem 16 eingegeben wurden. Vorzugsweise gibt das Flugmanagementsystem 16 ein Flag in Verbindung mit der Flugplaninformation aus, welches angibt, ob sich aufgrund der neuen Eingabe durch den Piloten oder ein anderes Mitglied der Mannschaft eine Änderung ergeben hat. Dies vereinfacht den nächsten Schritt 50, bei dem festgestellt wird, ob durch das Flugpersonal die Änderung eingeleitet wurde, da lediglich das eine solche Änderung kennzeichnende Flag geprüft werden muss.
Wenn die im Schritt 50 ermittelte Änderung nicht durch das Flugpersonal eingeleitet wurde, kann man die Änderung einfach dadurch behandeln, dass geprüft wird, ob die laufende Teilstrecke die letzte Teilstrecke ist, was im Schritt 40 geschieht, um entweder die für die laufende Teilstrecke kennzeichnende Variable zurückzusetzen, so dass sie die erste Teilstrecke kennzeichnet, was im Schritt 42 geschieht, oder die für die laufende Teilstrecke kennzeichnende Variable im Schritt 44 um eins erhöht wird, wobei in jedem Fall zum Schritt 36 zurückgekehrt wird, um die laufende Teilstrecke auf Warnbedingungen zu untersuchen.
Eine Änderung des Flugplans kann sich durch den Betrieb des Flugzeugs unter verschiedenen Umständen ergeben. Am ehesten ist dies dann der Fall, wenn der Pilot das Flugzeug nicht zum nächsten Wegpunkt fliegt, sondern zu dem daran anschließenden Weg, so dass der Flugplan vorzugsweise dahingehend modifiziert wird, dass der umgangene Wegpunkt beseitigt wird. Ein Wegpunkt wird vorzugsweise als angeflogen festgelegt, wenn die Position des Flugzeugs eine Linie kreuzt, die rechtwinklig auf der Linie steht, die zwischen dem angeflogenen Wegpunkt und dem nachfolgenden Wegpunkt verläuft, wobei die Linie sich durch den angeflogenen Wegpunkt erstreckt. Während derartige Feststellungen von dem Warnsystem 10 getroffen werden können, werden vorzugsweise solche Feststellungen von dem Flugmanagement getroffen, welches die Flugbahninformation entsprechend auf automatischem Wege modifiziert.
Wenn im Schritt 50 festgestellt wird, dass ein Pilot oder eine andere Person des Flugpersonals eine Flugplanänderung eingeleitet hat, ist eine fortgesetzte Verarbeitung der Flugplandaten für den nächsten laufenden Teilabschnitt nicht erwünscht. Erwünscht ist vielmehr das Einleiten einer vollständigen Neuprüfung des gesamten Flugplans basierend auf der neu geänderten Flugplaninformation im Schritt 52, in welchem die Abkürzung PPOS die derzeitige Position bedeutet. Eine solche Neuprüfung kann entsprechend der im Flussdiagramm der 3 niedergelegten Prozedur erfolgen. (Auch beim ersten Durchlauf geprüft.) Wenn sich das Flugzeug in der Luft befindet, sollte eine derartige Prüfung bei der laufenden Position und Höhe des Flugzeugs beginnen.
Nunmehr auf die 1 und 2 Bezug nehmend, wird, wenn lediglich der laufende Teilabschnitt des Flugplans zu prüfen ist, was dem Schritt 36 in 2 entspricht, lediglich ein Durchgang durch die in 3 dargestellte Prozedur benötigt. Wenn die Prozedur der 3 aufgerufen wird, um eine vollständige Prüfung sämtlicher Flugteilstrecken durchzuführen, wie es dem Schritt 52 in 2 entspricht, sind mehrere Iterationen des Programms erforderlich.
Der erste Schritt 56 dieser Prozedur ist die Feststellung, ob sich das Flugzeug in der Luft oder am Boden befindet. Vorzugsweise meldet ein dem Fahrwerk zugeordneter Sensor des Flugzeugs auf den Rädern lastendes oder dort fehlendes Gewicht. Luftgeschwindigkeitsdaten von einem Luftgeschwindigkeitsfühler können ebenfalls im Schritt 56 dazu verwendet werden, festzustellen, ob sich das Flugzeug auf dem Flug befindet oder nicht. Luftgeschwindigkeiten unterhalb eines vorbestimmten Werts von z. B. 80 Knoten (148 km/h) können dazu dienen, festzustellen, dass das Flugzeug sich auf dem Boden befindet. Luftgeschwindigkeiten über einem solchen vorbestimmten Wert bedeuten, dass das Flugzeug sich auf dem Flug befindet.
Befindet sich das Flugzeug am Boden, sollte der erste Wegpunkt im Schritt 58 als der erste Eintrittswegpunkt betrachtet werden. Erfolgt die Berechnung für die erste Teilflugstrecke des Flugplans, so ist dies die Teilflugstrecke des Flugplans, die typischerweise am Flughafen beginnt. Erfolgt im Schritt 56 die Feststellung, dass das Flugzeug fliegt, so sollte hingegen der erste Wegpunkt des ersten Teilflugstücks im Schritt 60 auf die derzeitige Position (PPOS) und die Höhe des Flugzeugs eingestellt werden. Dies ermöglicht die Feststellung von Warnbedingungen in dynamischer Weise bezüglich der Flugzeugposition und -höhe, anstatt auf eine Warn-Prüfung an einem Wegpunkt zurückzugreifen, der bereits passiert wurde. Es sei angemerkt, dass das bevorzugte Flugmanagementsystem aufhört, Flugbahninformation für den Anfangswegpunkt von Teilflugstrecken zu liefern, die bereits abgeschlossen oder umflogen sind. Dies reduziert die Anzahl von in dem Flugplan verbleibenden Wegpunkten und beschleunigt folglich das Bestimmen von Warnbedingungen. Während sich das Flugzeug in der Luft befindet, wird folglich der erste Wegpunkt der ersten Teilflugstrecke (der laufende Wegpunkt) durch Position und Höhe des Flugzeugs definiert, und nicht durch die ursprünglich eingegebenen Flugplandaten für den ersten Wegpunkt dieser Teilflugstrecke.
Im nächsten Schritt 62 werden die zu dem ersten (laufenden) und zweiten (nächsten) Wegpunkt gehörigen Flugplandaten geprüft, um festzustellen, ob brauchbare Höhenbeschränkungsinformation für beide solche Wegpunkte zur Verfügung steht. Falls nicht, geht die Programmausführung zum Schritt 64, wo eine brauchbare Höhenbeschränkung für den laufenden und/oder den nächsten Wegpunkt erzeugt werden kann, falls erforderlich. Die Höhenbeschränkungen lassen sich einfach dadurch erzeugen, dass man eine Höhe zuweist auf der Grundlage der letzten brauchbaren Höhenbeschränkung, wobei man eine Höhenbeschränkung aus solchen Höhenbeschränkungen interpoliert, die zu dem nächstgelegenen vorhergehenden und nachfolgenden Wegpunkt gehören, für die eine solche brauchbare Höhenbeschränkungsinformation vorliegt. Im Hinblick auf den Umstand jedoch, dass solche generierten Höhenbeschränkungen möglicherweise ungenau sind, wäre es nicht ratsam, Warnbedingungen basierend auf diesen Informationen festzulegen.
Wird festgestellt, dass brauchbare Höhenbeschränkungsdaten sowohl für den laufenden als auch für den nächsten Wegpunkt im Schritt 62 vorliegen, so wird im nächsten Schritt 64 die Differenz der Höhenbeschränkungen berechnet. Erreicht wird dies durch Subtrahieren der Höhenbeschränkung für den laufenden Wegpunkt von jener des nächsten Wegpunkts. Wenn die Höhenbeschränkung für den laufenden Wegpunkt größer als die für den nächsten Wegpunkt ist, wird die Höhendifferenz als negative Zahl übergeben.
Im nächsten Schritt 66 wird die erforderliche Bodenpositionsgenauigkeit (TRPA) festgestellt. Wenn erforderliche Navigationsleistungsdaten von dem Flugmanagementsystem 16 an das Flugwegwarnsystem 10 in Verbindung mit den Flugplandaten übertragen werden, können diese Daten dazu benutzt werden, die erforderliche Bodenpositionsgenauigkeit zu bestimmen. Die Daten können in der Form einer Länge vorliegen und lassen sich interpretieren als seitlicher Radius um die gewünschte Flugzeugposition, innerhalb dessen das Flugzeug verbleiben soll. Es ist dies die maximal zulässige seitliche Abweichung von der beabsichtigten Flugbahn, wie sie sich aus der Flugplaninformation bestimmt. Die beabsichtigte Flugbahn entspricht für eine Teilflugstrecke zwischen zwei Wegpunkten, für die brauchbare Höhenbeschränkungsdaten vorliegen, einer Geraden, die sich von der geografischen Breiten-, Längen- und Höhenbeschränkung des laufenden Wegpunkts zu der geografischen Breiten-, Längen- und Höhenbeschränkung des nächsten Wegpunkts erstreckt. Die erforderlichen Navigationsleistungsdaten können außerdem eine vertikale Toleranz beinhalten, die dazu dienen kann, eine zusätzliche Sicherheitsmarge bezüglich der Annäherung der beabsichtigten Flugbahn an den Boden zu schaffen. Der Wert für die horizontale und vertikale (falls vorhanden) Komponente der erforderlichen Navigationsleistung kann vergleichsweise groß im Nahkontrollbezirk von 15 Meilen um den Flughafen herum sein und kann auf vergleichsweise niedrigere Werte abnehmen bei größerer Nähe zu dem Flughafen, falls erwünscht. Beispielsweise kann die horizontale Komponente für einen erforderlichen Navigationsleistungswert eines Unterwegs-Flugteilabschnitts einen so großen Wert wie 1,25 Seemeilen (2,3 km) aufweisen, wohingegen dieser Wert auf nur 300 Fuß (90 m) beim Einflug reduziert werden könnte. In ähnlicher Weise kann die vertikale Komponente an Wegpunkten der Unterwegs-Phase des Flugplans größer sein.
Wenn erforderliche Leistungsdaten von dem Flugmanagementsystem 16 nicht zur Verfügung stehen, allerdings Flugphaseninformation verfügbar ist, kann der erforderliche Bodenpositionsgenauigkeitswert basierend auf der Flugphase zugeordnet werden. Vorzugsweise wird die erforderliche Bodenpositionsgenauigkeit für die Unterwegs-Phase des Flugs auf einen Wert von z. B. 0,5 Seemeilen (0,93 km) eingestellt. Während der Nahkontrollbezirk-Phase des Flugs, d. h. von 6 bis 15 Seemeilen (11,1 km) Entfernung vom Flughafen kann der Wert zu 0,25 Seemeilen (0,46 km) gewählt werden, und in der Einflug-/Abflug-Phase des Flugs, also innerhalb von 6 Seemeilen (11,1 km) Entfernung von dem Flughafen kann die erforderliche Bodenpositionsgenauigkeit zu 0,10 Seemeilen (185 m) gewählt werden.
Steht keine Flugphaseninformation zur Verfügung, so kann ein Standardwert oder ein Einstellwert gewählt werden. Die einfachste Wahl besteht in der Verwendung einer einzigen geforderten Bodenleistungsgenauigkeit für den gesamten Flugweg. In diesem Fall ist es bevorzugt, wenn der Wert vergleichsweise niedrig ist, beispielsweise 0,10 (185 m) oder 0,25 Seemeilen (463 m), um Störwarnungen im Nahkontrollbereich und im Einflug-/Abflugbereich zu vermeiden.
Der nächste Schritt 68 ist die Berechnung des Inkrements oder der Schrittweite. Dies kann in vorteilhafter Weise erreicht werden durch Auswählen eines Werts entsprechend einer Hälfte der kleinsten Größe des Gitterelements innerhalb des Gitters, in welchem der laufende Wegpunkt gelegen ist. Für Gitter mit Gitterelementauflösungen von 30'' entsprechend etwa 0,5 Seemeilen (0,93 km) kann ein Inkrement oder eine Schrittgröße von 0,25 Seemeilen (463 m) gewählt werden, wohingegen für Bereiche, in denen die Auflösung der Gitterelemente 6'' entsprechend 0,10 Seemeilen (185 m) entspricht, ein Inkrement oder eine Schrittweite von 0,05 Seemeilen (93 m) gewählt werden kann.
Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der nächste Schritt 70 die Berechnung einer Matrix von Punkten, die die beabsichtigte Flugbahn mit einer Toleranz entsprechend der geforderten Bodenpositionsgenauigkeit auf jeder Seite darstellt. Während andere Verfahren wie beispielsweise eine geometrische Modellbildung zum Approximieren der beabsichtigten Flugbahn verwendet werden können, beinhaltet ein bevorzugtes Verfahren für diesen Zweck die Erzeugung einer Matrix von Prüfpunkten. Die Prüfpunkte werden generiert, indem man die Entfernung zwischen dem laufenden und dem nächsten Wegpunkt für die derzeitige Teilflugstrecke des Flugplans durch das im Schritt 68 berechnete Inkrement oder die Schrittweite dividiert. Dies liefert die Gesamtanzahl von Inkrementen entlang der Flugbahn. Die im Schritt 64 berechnete inkrementelle Höhendifferenz wird sodann durch die Anzahl von Inkrementen dividiert, einschließlich jedes möglichen Bruchteils. Dies entspricht der inkrementellen Zunahme oder Abnahme in der Höhe bei jedem inkrementellen Flugstück entlang der Flugbahn. Eine Höhe für jedes Inkrement entlang der Flugbahn lässt sich errechnen, indem man die inkrementelle Höhe auf die Höhe des Flugplans bei dem vorhergehenden Inkrement addiert.
Die horizontale Komponente der erforderlichen Bodenleistungsgenauigkeit, abgeleitet von den geforderten Navigationsleistungsdaten, der Flugphaseninformation oder dem Standardwert, muss bei der Ermittlung der Flugwegwarnbedingung ebenfalls berücksichtigt werden. Im Schritt 70 wird dies am besten dadurch erreicht, dass die Breiten- und Längs-Schrittweite berechnet werden, die erforderlich sind, um einen Punkt zu erreichen, der um ein Inkrement von einem Punkt des Flugplans entlang einer Linie entfernt ist, die rechtwinklig zu dem Flugplan in diesem Punkt verläuft. Die Versatzwerte brauchen nur einmal berechnet zu werden und können dann wiederholt zum Generieren einer Prüfmatrix verwendet werden. Die Anzahl von für jede Seite eines Inkrementpunkts entlang der Flugbahn erforderlichen Punkte entspricht der geforderten Bodenpositionsgenauigkeit, dividiert durch die Inkrementlänge, wobei ein möglicher Rest auf die nächste ganze Zahl aufgerundet wird. Wenn folglich die Inkrementlänge der halben Datenbank-Auflösung entspricht, die einen Wert von 1519 Fuß (455 m) haben kann, und wenn die erforderliche Bodenpositionsgenauigkeit, die aus der erforderlichen Navigationsleistung ermittelt wird, 3500 Fuß (1050 m) beträgt, beträgt die Anzahl von Punkten an jeder Seite 3500/1519 = 2,304, bei Runden auf die nächst höhere ganze Zahl, also 3.
Der Schritt für den am weitesten außen liegenden Punkt, der in der Entfernung der geforderten Bodenpositionsgenauigkeit gegenüber dem zugehörigen Inkrementpunkt des Flugplans liegt, lässt sich unter Verwendung von geografischen Breiten- und Längen-Schrittweiten berechnen, die in dem genannten Beispiel 2,304 Mal größer sind als die zuvor berechneten inkrementellen Schritte. Der nächste entfernteste Punkt entspricht dem zweifachen Wert der Breiten- und Längsschrittweite gemäß Berechnung. Die Positionsinformation lässt sich für die Punkte entlang einer Seite berechnen, indem man die Schrittweiten für geografische Breite und Länge auf die Breiten- und Längskoordinaten des zugehörigen Inkrementpunkts auf einer Seite des Flugplans addiert und sie für Punkte auf der anderen Seite subtrahiert. Die Höhenbeschränkung für jeden derartigen Punkt ist die gleiche wie die Höhenbeschränkung, die zu dem Inkrementpunkt an der Flugbahn gehört. Das Verfahren zum Berechnen der Breite und der Höhe für jeden Inkrementpunkt entlang der Flugbahn wird vorzugsweise solange fortgesetzt, bis die vollständige Punktematrix für die Teilflugstrecke errechnet ist.
Im nächsten Schritt 72 wird jeder Punkt in der Matrix mit den Bodendaten verglichen. Liegen die Bodendaten in einem Gitter vor, so ist es lediglich notwendig, dasjenige Gitterelement zu orten, in welches die berechnete Breite und die berechnete Länge des Punkts fallen. Die Höhenbeschränkung für den Punkt wird dann mit dem Höhenwert für das entsprechende Gitterelement verglichen. Wenn die durch eine mögliche Vertikalkomponente justierte Höhenbeschränkung kleiner ist als oder so groß ist wie der Bodenhöhenwert, der zu dem Gitterelement gehört, so ist damit eine Warnbedingung nachgewiesen. In diesem Fall besteht der nächste Schritt 64 in dem Einstellen eines Alarms oder einer Warnung. Vorzugsweise wird die Warnung eingestellt durch Speichern der Breite, der Länge und der Höhenbeschränkung des Punkts, bei dem die Warnbedingung auftritt. Diese Daten können an andere Programme weitergegeben werden, die Warnfunktionen ausführen, welche durch unterschiedliche Mittel bereitgestellt werden. Beispielsweise kann ein parallel zu dem vorliegenden Programm laufendes Programm die Warnbedingung dadurch überwachen, dass es die Warndaten auf einen von null verschiedenen Wert prüft. Beim Erkennen eines solchen von null verschiedenen Werts will das Programm die CPU 12 veranlassen, ein Signal an das Flugmanagement auszugeben, so dass die Koordinaten angezeigt werden, bei denen die Warnung aufgetreten ist. In ähnlicher Weise könnte ein Programm die CPU 12 veranlassen, den Anzeige- und Warnungsgeber-Treiber zu veranlassen, eine Lampe im Pilotenraum aufleuchten zu lassen, welche kennzeichnend ist für das Vor handensein einer Warnbedingung. In ähnlicher Weise können Sprachalarme, Tonalarme oder dergleichen erzeugt werden.
Nachdem in diesem Schritt 74 die Warnung eingerichtet wurde, oder falls keine Bodenkollision beim Prüfen der Punkte im Schritt 72 erkannt wurde, besteht der nächste Schritt in der Feststellung, ob der Prüfvorgang abgeschlossen ist. Wenn der Prüfablauf nach 3 aufgerufen wurde zur Ermittlung von Warnbedingungen für eine einzelne Teilflugstrecke des Flugplans, sollte anschließend auf Vollständigkeit des Tests im Schritt 76 geprüft werden, und das Programm sollte beim Schritt 36 der Programmfolge in 2 fortfahren. Wenn der in 3 gezeigte Prüfablauf zur Feststellung des gesamten, mit der Flugzeugposition beginnenden Flugplans aufgerufen wurde, wird der Testablauf fortgesetzt, um von Teilflugstrecke zu Teilflugstrecke des beabsichtigten Flugplans weiterzugehen, bis der gesamte Flugplan erneut geprüft ist, an welchem Punkt der Prüfablauf im Schritt 52 der in 2 gezeigten Ablauffolge fortgesetzt wird.
Eine Form eines vorteilhaften Verfahrens zum Anzeigen von Flugwegwarnungen ist die visuelle Darstellung der Flugbahn mit zugehörigen Anzeigen von Information und Flugweg-Warngrafikelementen. Eine zweidimensionale Darstellung der Flugbahn wäre eine Seitenansicht, wobei die Wegpunkte mit brauchbaren Höhenbeschränkungen eine Reihe von Punkten oder vertikalen Linien, die aufgrund ihrer Lage gegenüber dem Boden des Anzeigebildschirms kennzeichnend sind für Punkte oder das Ausmaß, zu dem sie sich vom Boden des Bildschirms nach oben erstrecken entsprechend der Höhenbeschränkung an dem Wegpunkt. Jede Teilflugstrecke, für die der laufende und der nächste Wegpunkt brauchbare Höhenbeschränkungsdaten besitzen, können als eine Linie dargestellt werde, die zwischen den Punkten oder oberen Enden der für die Wegpunkte repräsentativen Linien gezogen wird. Es kann eine Warnungsgrafik und/oder -nachricht an irgendwelchen Punkten entlang solcher Linien angezeigt werden, an denen eine Flugwegwarnbedingung festgestellt wurde. Für den beabsichtigten Flugplan repräsentative Linien würden nicht von oder zu Wegpunkten führen, für die keine brauchbare Höhenbeschränkungsinformation verfügbar ist. Die Bodenhöhe könnte über dem Bildschirm durch vertikale Linien dargestellt werden, die repräsentativ sind für die maximale Höhe, welche für Orte entlang der Flugbahn bestimmt wurde, und die innerhalb der horizontalen Toleranz um diese Höhe liegen, um auf diese Weise eine Darstellung einer Approximation des Bodens zu erhalten, über den das Flugzeug fliegt. Alternativ könnte eine für die Bodenhöhe gegenüber der Flugbahnposition repräsentative Kurve über den Bildschirm gelegt werden, wobei die Fläche unterhalb der Kurve mit einer für den Boden repräsentativen Farbe ausgefüllt wurde. Die Warnungsgrafikelemente würden auf diese Weise ergänzt durch eine allgemeine Angabe der Bodenfreiheit oder deren Mangel bei dem beabsichtigten Flugplan.
In ähnlicher Weise würde eine Overhead-Ansicht angeboten. Für diese Ansicht wird die beabsichtigte Flugbahn vorzugsweise für sämtliche Segmentansichten angezeigt, unabhängig vom Vorhandensein oder Fehlen brauchbarer Höhenbeschränkungen für die Wegpunkte. Die Terrainkontur könnte dargestellt werden durch Schattierungen oder Farbänderungen. Es könnten Flugplan-Warnungsgrafikelemente dazu verwendet werden, solche Stellen entlang der beabsichtigten Flugbahn zu identifizieren, an denen das Vorhandensein von Warnbedingungen festgestellt wurde.
Eine weitere brauchbare Anzeige, die basierend auf den Flugplandaten erzeugt werden könnte, ist eine perspektivische Ansicht, in welcher die Wegpunkte dargestellt sind. Bei der bevorzugten Ausführungsform generiert die Flugbahninformation Symbole für jeden der Wegpunkte in einer dreidimensionalen, perspektivischen Ansicht. Vorzugsweise wird eine Polygon-Konturenmaschine verwendet (das ist eine Computer-Hardwaregrafik-Beschleunigungsvorrichtung für dreidimensionale Videoverarbeitung). Die Bodendaten werden entsprechend den Erfordernissen der Konturenmaschine formatiert, und die Maschine erzeugt die Bodenschattierung, Farbänderungen für die Höhe und die Kontur. Bei der Erzeugung der Kontur empfängt die Maschine typischerweise Eckpunktinformation für Polygone, typischerweise Dreiecke, und diese werden zum Definieren der Oberfläche verwendet. Wenn durch dreidimensionales Rendering eine Angabe über die Flugzeughöhe relativ zum Boden verfügbar ist, werden lediglich die Teilflugstrecken des Flugwegs mit brauchbaren Höhenbeschränkungen für den laufenden Wegpunkt und den nächsten Wegpunkt durch eine Linie verbunden, um die Flugbahn anzugeben. Boden-Warnungsgrafikelemente und Textinformationen können angezeigt werden, um die Stelle kenntlich zu machen, an der die Existenz von Warnbedingungen nachgewiesen wurde.
Für jede der Anzeigemöglichkeiten kann eine Umblätterfunktion vorgesehen werden, so dass das Flugpersonal die gesamte vorgesehene Flugbahn überprüfen kann, ohne dass die Notwendigkeit besteht, die gesamte vorgesehene Flugbahn im Maßstab so zu verändern, dass sie gleichzeitig auf die Anzeige passt.
Während die Erfindung hier im Einzelnen in Verbindung mit gewissen Ausführungsformen dargestellt und beschrieben wurde, erkennt man, dass weitere Modifikationen möglich sind, wobei solche Modifikationen in den Schutzumfang der hier offenbarten beanspruchten Erfindung fallen.

Claims

Vorrichtung zum Bestimmen von Flugwegwarnungen vor dem Eintritt in einen vorgesehenen Flugweg oder Flugteilabschnitt, umfassend: einen an ein Eingabemodul gekoppelten Prozessor (12); eine an den Prozessor (12) gekoppelte Datenbank (20), die Bodeninformation einschließlich Bodeninformation über Stellen entlang einem oder mehreren Flugwegen enthält; einen an den Prozessor (12) gekoppelten Speicher (24), der Flugplaninformation enthält, die einem von dem einen oder den mehreren Flugplänen entspricht; und eine an den Prozessor (12) gekoppelte Ausgabeeinrichtung (26), die bei Auftreten einer spezifizierten Bedingung eine Warnung ausgibt, wobei vor dem Eintritt in den vorgesehenen Flugweg oder den Flugteilabschnitt der Prozessor (12) die Fluginformation einschließlich Flughöhe, geografische Breite und geografische Länge des Flugzeugs, die Bodeninformation und die Flugplaninformation verarbeitet und die Warnung bei dem Auftreten der spezifizierten Bedingung generiert.
Vorrichtung nach Anspruch 1, weiterhin umfassend ein an den Prozessor (12) angeschlossenes Modul zum Empfangen von Fluginformation, wobei die Fluginformation von einem oder mehreren Quellen geliefert wird, die ein Flugmanagementsystem (16) und Flugzeugsensoren (18) umfassen.
Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Fluginformation aktuelle Flugzeuginformation beinhaltet.
Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Fluginformation geplante Flugzeuginformation enthält.
Vorrichtung nach Anspruch 1, weiterhin umfassend ein an dem Prozessor (12) angeschlossenes Modul zum Empfangen von Fluginformation, wobei die Flugplaninformation Information enthält, die basierend auf der Fluginformation generiert wird.
Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der ein Flugweg ein oder mehrere Teilabschnitte enthält, wobei die Flugweginformation zwei oder mehr Wegpunkte enthält, von denen zwei oder mehr Wegpunkte einen Teilabschnitt definieren, und wobei der Prozessor (12) jeden Teilabschnitt bezüglich des Auftretens der spezifizierten Bedingung prüft.
Vorrichtung nach Anspruch 6, bei der ein Wegpunkt definiert ist als ein oder mehrere fixe geografische Orte und eine laufende Flugzeugposition, wobei die laufende Flugzeugposition eine Position am Boden und in der Luft beinhaltet.
Vorrichtung nach Anspruch 7, bei der die spezifizierte Bedingung eine Minimum-Höhe umfasst, wobei jede der zwei oder mehr Wegpunkte Bodeninformation einschließlich Höheninformation beinhaltet, und wobei jeder Wegpunkt eine Höhenbeschränkung entsprechend der Minimum-Höhe beinhaltet.
Vorrichtung nach Anspruch 7, bei der die spezifizierte Bedingung eine Minimum-Höhe beinhaltet, wobei ein oder mehrere Wegpunkte keine Höhenbeschränkung beinhalten, und wobei der Prozessor (12) eine Höhenbeschränkung basierend auf einer oder mehreren früheren Höhenbeschränkungen und eine Interpolation einer früheren Höhenbeschränkung und einer zukünftigen Höhenbeschränkung bestimmt.
Vorrichtung nach Anspruch 6, bei der der Prozessor (12) das Auftreten der spezifizierten Bedingung in Intervallen entlang jeder Teilstrecke des Flugwegs prüft.
Vorrichtung nach Anspruch 6, bei der die spezifizierte Bedingung eine Minimum-Höhe beinhaltet, wobei die Minimum-Höhe ausgedrückt wird als ein Wert größer als eine spezifizierte Höhe, größer oder gleich der spezifizierten Höhe oder gleich der spezifizierten Höhe.
Vorrichtung nach Anspruch 11, bei der die Ausgabeeinrichtung (26) eine Anzeige enthält, wobei dann, wenn die Minimum-Höhe erreicht ist, der Prozessor (12) die Warnung generiert und die Anzeige die Warnung ausgibt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Ausgabeeinrichtung (26) eine Anzeige aufweist, wobei der Prozessor (12) die Bodeninformation empfängt und eine Flugweganzeige des geplanten Flugwegs generiert.
Vorrichtung nach Anspruch 13, bei der der Prozessor (12) Flugleistungsdaten empfängt und die maximale zulässige horizontale und die maximale zulässige vertikale Abweichung von dem geplanten Flugweg generiert.
Vorrichtung nach Anspruch 13, bei der die Flugweganzeige weiterhin eine Anzeige des Bodens zwischen zwei Wegpunkten beinhaltet.
Vorrichtung nach Anspruch 13, bei der die Flugweganzeige eine aus folgenden Anzeigearten ist: eine Seitenansicht von Flugweg und Boden, eine Draufsicht von Flugweg und Boden, und eine perspektivische Ansicht von Flugweg und Boden.
Vorrichtung nach Anspruch 13, bei der die Flugweganzeige auf einer Mehrzweck-Anzeigevorrichtung, einer Wetterradar-Anzeigevorrichtung oder einem Computerbildschirm geliefert wird.
Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Flugplaninformation aktualisierte Flugplaninformation enthält, wobei der Prozessor (12) eine erneute Prüfung bezüglich des Auftretens der spezifizierten Bedingung basierend auf der aktualisierten Flugplaninformation vornimmt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Bodendaten Breiten- und Längendaten enthalten, außerdem Höhendaten, repräsentativ für die maximale Höhe innerhalb eines geografischen Bereichs, der diese Breite und diese Höhe umgibt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Warnung ausgegeben wird als Text-Warnung, als Audio-Warnung einschließlich einer Ton- oder Stimmwarnung, eines Lichtsignals und/oder eines Bildes.
Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Anzeigevorrichtung einen Flugmanagementsystem-Bildschirm, eine Wetterradar-Anzeigevorrichtung, einen Computerbildschirm, einen Lautsprecher und/oder eine Lichtanzeige beinhaltet.
Verfahren zum Generieren von Plan-Flugweg-Warnungen für einen Flugzeug-Flugplan vor dem Eintritt in einen geplanten Flugweg oder Flugteilabschnitt, umfassend folgende Schritte: Empfangen von Wegpunkt-Ortsdaten für mindestens zwei Wegpunkte, wobei die Wegpunktdaten Daten beinhalten, die repräsentativ sind für den Ort des Wegpunkts und Höhendaten, die zu dem Wegpunkt gehören. Bestimmen einer Position mindestens eines Zwischenorts zwischen mindestens zwei Wegpunkten; Empfangen von Bodenhöhendaten, repräsentativ für eine Bodenhöhe in Verbindung mit der Stelle jedes der mindestens zwei Wegpunkte und des mindestens einen Zwischenorts; Bestimmen eines Flugzeughöhen-Datenwerts für den mindestens einen Zwischenort; Vergleichen des Flugzeughöhen-Datenwerts für die mindestens zwei Wegpunkte und den Zwischenort mit den entsprechenden bereitgestellten Bodenhöhendaten; und Ausgeben einer Warnung, wenn die Flugzeughöhendaten in Verbindung mit den mindestens zwei Wegpunkten und dem Zwischenort kennzeichnend ist für eine Höhe, welche geringer ist als der Bodenhöhen-Datenwert für einen solchen Ort.
Verfahren nach Anspruch 22, bei dem die Wegpunkt-Ortsdaten Daten beinhalten, die repräsentativ sind für Breite und Länge eines Wegpunkts, wobei die Bodenhöhendaten in der Bodenhöhendatenbank für den Ort bereitgestellt werden, der der Mitte von mehreren aneinander angrenzenden, etwa viereckigen Flächenbereichen entspricht.
Verfahren nach Anspruch 22, bei dem die Bodenhöhendaten repräsentativ sind für eine höchste Bodenhöhe innerhalb des einen aus einer Folge von Flächenbereichen des Bodens, der den Ort eines Wegpunkts enthält.
Verfahren nach Anspruch 24, bei dem der mindestens eine Zwischenort mehrere Zwischenorte enthält, von denen jeder in einem aus einer Folge aneinander grenzender Bodenbereiche enthalten ist, wobei die Anzahl derartiger Zwischenorte größer oder gleich ist der Anzahl aneinander angrenzender Bodenbereiche zwischen den mindestens zwei Wegpunkten.
Verfahren nach Anspruch 22, bei dem der Schritt des Bestimmens eines Flugzeughöhen-Datenwerts den Empfang eines für die Flugzeughöhe repräsentativen Signals umfasst.
Verfahren nach Anspruch 22, bei dem der Schritt des Bestimmens eines Flugzeughöhen-Datenwerts für den mindestens einen Zwischenort ausgeführt wird durch Interpolation der zu den mindestens zwei Wegpunkten gehörigen Höhendaten.
Verfahren nach Anspruch 22, bei dem der Schritt des Ausgebens einer Warnung weiterhin beinhaltet: Anzeigen einer Grafik, die den Boden zwischen den mindestens zwei Wegpunkten darstellt; Anzeigen einer Grafik, die den Ort und die Höhendaten jedes der mindestens zwei Wegpunkte darstellt; Anzeigen einer Grafik, die mehrere Zwischenorte und dazu gehörige Höhendaten darstellt; und Anzeigen einer Warnungsgrafik in der Nähe irgendeines Wegpunkts oder eines Zwischenorts, für den die Höhendaten aus der Bodendatenbank größer sind als eine aktuelle oder projektierte Flugzeughöhe.
Verfahren nach Anspruch 22, weiterhin umfassend: Empfangen von Flugleistungsdaten, welche Ortsdaten-Unsicherheit beinhalten; Berechnen einer Horizontal-Flugwegtoleranz, basierend auf den Flugleistungsdaten, wobei die Horizontal-Flugwegtoleranzen ein oder mehrere Flugweginkremente definieren; Berechnen einer Vertikal-Flugtoleranz, basierend auf den Flugleistungsdaten; Prüfen jedes der Flugweginkremente auf Vorhandensein einer Flugzeughöhe unterhalb der Bodenhöhendaten für das Inkrement; und Anzeigen zulässiger horizontaler und vertikaler Flugwegtoleranzen.
Verfahren nach Anspruch 22, weiterhin umfassend: Empfangen eines aktualisierten Flugplans; Bestimmen von Änderungen zwischen dem aktualisierten und dem ursprünglichen Flugplan; neu Berechnen des Flugzeughöhen-Datenwerts für Wegpunkte und Zwischenpunkte, die zu dem aktualisierten Flugplan gehören, unter Verwendung entsprechender bereitgestellter Bodenhöhendaten; Ausgeben einer Warnung, wenn die neu berechneten Flugzeughöhendaten kennzeichnend sind für eine Höhe, die geringer ist als der Bodenhöhen-Datenwert für die Wegpunkte und die Zwischenpunkte, die zu dem aktualisierten Flugplan gehören.
Verfahren nach Anspruch 22, bei dem die Bodendaten in einer Bodendatenbank enthalten sind.