ES2283364T3 - Sistema de asistencia a la navegacion, metodo para calcular una ruta de vuelo, y metodo para asistencia a la navegacion. - Google Patents

Sistema de asistencia a la navegacion, metodo para calcular una ruta de vuelo, y metodo para asistencia a la navegacion. Download PDF

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Abstract

Un sistema de asistencia a la navegación adaptado para transportarse y usarse sobre un aeroplano, que comprende: un medio de memoria (12) para almacenar una base de datos en la que se almacena la información de posición de una pluralidad aeropuertos y la información de permiso/negativa de despegar/aterrizar de dicho aeroplano en dichos aeropuertos, respectivamente, y el tiempo regulado fijado para dicho aeroplano, y un medio de operación (11) para especificar como área permitida de vuelo el interior de al menos un círculo que tiene como radio del mismo la distancia sobre la que puede llegar dicho aeroplano dentro de dicho tiempo regulado y también que tiene como centro del mismo el aeropuerto en el que dicho aeroplano puede despegar y aterrizar, y para decidir si dicho aeroplano está fuera de dicha área permitida de vuelo, en base a la relación de posición relativa entre dicho aeroplano y dicha área permitida de vuelo. en el que dicho medio de operación (11) está dispuesto para fijar un punto de decisión a una distancia predeterminada en dirección del viaje de dicho aeroplano, y en el que dicho medio de operación se puede accionar para buscar en dicha base de datos el aeropuerto más próximo en el que dicho aeroplano puede despegar y aterrizar cuando esté presente en dicho punto de decisión, para decidir si dicho punto de decisión está fuera de dicha área permitida de vuelo, en base a la asociación de posición relativa entre dicho punto de decisión y dicha área permitida de vuelo para dicho aeropuerto más próximo.

Description

Sistema de asistencia a la navegación, método para calcular una ruta de vuelo, y método para asistencia a la navegación.
La presente invención se refiere a un sistema de asistencia a la navegación, un método para calcular una ruta de vuelo y un método para asistencia a la navegación transportado en un aeroplano que vuela restringido por las ETOPS (Operaciones de Gemelos Extendidas).
En "FINDER, un sistema que proporciona un soporte de decisiones complejas para operaciones de replanteo de transporte comercial" de V. Bittermann y otros se describe un sistema de ayuda a la decisión para uso de la cabina del piloto, en los procedimientos de la CONFERENCIA DE SISTEMAS DE AVIÓNICA DIGITAL de 1993, publicados el 25 de octubre de 1993 en las páginas 141 - 146 en XP010117075; ISBN: 0 - 7803 - 1343 - 7.
Si un aeroplano de motores gemelos (aeroplano equipado con dos motores) desarrolla un problema en uno de sus dos motores en vuelo, puede usar el motor restante para volar al aeropuerto más próximo para aterrizar. Consecuentemente, en muchos casos, los aeroplanos de motores gemelos están sujetos a una restricción de modo que deben volar estando siempre dentro de 90 minutos de un aeropuerto (60 minutos en Estados Unidos). Esta restricción es comúnmente conocida por el público como una norma internacional, basada en el tratado internacional de la ICAO (Organización de Aviación Civil Internacional).
Por el contrario, se proporcionan las ETOPS como una norma para permitir a un aeroplano prolongar su tiempo de vuelo para volar a un aeropuerto si la fiabilidad de sus motores satisface ciertas normativas y su operador (por ejemplo la compañía de aviación) satisface ciertas normativas de seguridad. Por ejemplo, un estado en el que el tiempo de llegada al próximo aeropuerto donde es posible despegar o aterrizar se incrementa a 120 minutos se denomina como "120 minutos ETOPS". Adoptando esta norma, se potencia el grado de libertad en la operación de aeroplanos. Además, puede mejorarse la motivación del operador y por tanto la seguridad de la aeronave.
De este modo, los aeroplanos de motores gemelos están sujetos a condiciones particulares. Debido a estas condiciones, los aeroplanos de motores gemelos no siempre pueden volar a lo largo de una ruta directa desde el lugar de partida al destino. Esto es, una ruta de vuelo de un aeroplano de motores gemelos se determina de modo que su tiempo de llegada a un aeropuerto en el que pueda despegar y aterrizar, que se sitúa en ruta entre el punto de destino y el punto de partida puede caer dentro del tiempo aplicado a las ETOPS (esto es, 90 minutos, 120 minutos, etc.).
Algunos de los sistemas de asistencia a la navegación denominados como FMS (Sistema de Gestión de Vuelos) que se ha desarrollado recientemente tiene una función para calcular automáticamente una ruta de vuelo. Esta función se utiliza cuando se prepara un plan de vuelo antes de despegar.
El documento de Bittermann y otros (XP 010117076) describe un sistema que puede calcular una ruta de vuelo teniendo en cuenta el entorno de las ETOPS.
Además, los nuevos FMS tienen una función para advertir al piloto si el aeroplano está cerca de dejar su banda de ruta de vuelo designada cuando vuela. Esta función es útil cuando el aeroplano debe desviarse desde su ruta de vuelo planeada originalmente a causa del mal tiempo.
Este tipo de sistema existente, no obstante no tiene en cuenta el área permitida de vuelo de las ETOPS. Esto es, este tipo de sistema no advierte incluso si el aeroplano está próximo a dejar el área permitida de vuelo de las ETOPS.
Por lo tanto, si el aeroplano debe desviarse de su ruta de vuelo planeada originalmente, el piloto debe confirmar en primer lugar, estudiando un mapa de papel, etc., si su ruta de vuelo actual satisface el entorno ETOPS. Esto puede infligir una pesada carga en el piloto, degradando por tanto la seguridad del vuelo.
Es un objeto de la presente invención proporcionar un sistema de asistencia a la navegación y un método para calcular la ruta de vuelo que pueda calcular una ruta de vuelo teniendo en cuenta el entorno ETOPS en un área de vuelo.
Es otro objeto de la presente invención proporcionar un sistema de asistencia a la navegación y un método que pueda dar una advertencia, teniendo en cuenta el entorno ETOPS, para mitigar la pesada carga en el piloto, contribuyendo de este modo a la seguridad del vuelo.
De acuerdo con un primer aspecto de la invención, se proporciona un sistema de asistencia a la navegación transportado y usado en un aeroplano, que comprende: un medio de memoria para almacenar una base de datos en la que se almacena la información de posición de una pluralidad de aeropuertos y la información de permiso/negativa de despegue/aterrizaje de dicho aeroplano en dichos aeropuertos, respectivamente, y el tiempo regulado fijado para dicho aeroplano, y un medio de operación para especificar como área permitida de vuelo el interior de al menos un círculo que tiene como radio del mismo la distancia sobre la cual dicho aeroplano puede llegar dentro de dicho tiempo regulado y también que tiene como centro del mismo el aeropuerto donde dicho aeroplano puede despegar y aterrizar, y para decidir si dicho aeroplano está fuera de dicha área permitida de vuelo, en base a la relación de posición relativa entre dicho aeroplano y dicha área permitida de vuelo, en el que dicho medio de operación se dispone para fijar un punto de decisión a una distancia predeterminada en la dirección de viaje de dicho aeroplano, y en el que dicho medio de operación se puede accionar para buscar en dicha base de datos el aeropuerto más cercano en el que dicho aeroplano pueda despegar y aterrizar cuando está presente en dicho punto de decisión, para decidir si dicho punto de decisión está fuera de dicha área permitida de vuelo, en base a la asociación de posición relativa entre dicho punto de decisión y dicha área permitida de vuelo para dicho aeropuerto más próximo.
De acuerdo con un segundo aspecto de la invención, se proporciona un método para asistencia a la navegación por uso del sistema de asistencia a la navegación transportado y usado en un aeroplano, que comprende: una primera etapa de calcular como área permitida de vuelo de dicho aeroplano el interior de al menos un círculo que tiene como centro del mismo un aeropuerto en el que dicho aeroplano pueda despegar y aterrizar y que tiene como radio del mismo la distancia sobre la cual dicho aeroplano puede volar dentro del tiempo regulado fijado para dicho aeroplano, una segunda etapa de comparar dicho aeroplano y dicha área permitida de vuelo calculada en dicha primera etapa en términos de relación de posición relativa y por consiguiente decidir si dicho aeroplano está fuera de dicha área permitida de vuelo, una tercera etapa de fijar un punto de decisión a una distancia predeterminada en la dirección de viaje de dicho aeroplano, una cuarta etapa de buscar el aeropuerto más próximo en el que dicho aeroplano pueda despegar y aterrizar cuando está presente en dicho punto de decisión, y una quinta etapa de comparar dicho punto de decisión y dicha área permitida de vuelo calculada en dicha primera etapa en términos de la relación de posición relativa para decidir por consiguiente si dicho punto de decisión está fuera de dicha área permitida de vuelo.
Este sumario de la invención no describe necesariamente todas las características necesarias de modo que la invención puede ser también una sub-combinación de estas características descritas.
La invención puede entenderse de forma más completa a partir de la siguiente descripción detallada tomada junto con los dibujos que se acompañan, en los que:
La Fig. 1 es un diagrama conceptual para mostrar una ruta a lo largo de la cual está sujeto a volar un aeroplano que es debida a una limitación ETOPS.
La Fig. 2 es un diagrama de bloques funcional para mostrar una configuración de un sistema de asistencia a la navegación relacionada con una realización de la presente invención;
La Fig. 3 es un diagrama de flujo para mostrar las operaciones del sistema de asistencia a la navegación de la Fig. 2;
La Fig. 4 es un diagrama esquemático para mostrar la definición de coordenadas en la realización de la presente invención;
La Fig. 5 es un diagrama esquemático para mostrar cómo modificar una ruta de vuelo en la realización de la presente invención;
La Fig. 6 es un diagrama esquemático para explicar un ejemplo de fijación de una ruta en una segunda realización de la presente invención;
La Fig. 7 es un diagrama de flujo para mostrar las operaciones de un sistema de asistencia a la navegación de acuerdo con una tercera realización de la presente invención;
La Fig. 8 es un diagrama conceptual para mostrar un área permitida de vuelo aplicada a las ETOPS en la realización de la presente invención;
Las Fig. 9A y 9B son diagramas esquemáticos para mostrar cómo se da una advertencia en la realización de la presente invención; y
La Fig. 10 es un diagrama de flujo para mostrar las operaciones del sistema de asistencia a la navegación de la tercera realización de la presente invención.
Un aspecto del sistema de asistencia a la navegación transportado en un aeroplano incluye un medio de almacenamiento para almacenar una base de datos con la información de posición de una pluralidad de aeropuertos y la información de permiso/negativa de despegar/aterrizar del aeroplano en los aeropuertos correspondientes a la pluralidad de aeropuertos, respectivamente, y el tiempo regulado fijado para el aeroplano, y un medio de operación para accionar una ruta de vuelo desde la cual puede volar el aeroplano a un aeropuerto en el que puede despegar y aterrizar dentro del tiempo regulado en el área permitida de vuelo del aeroplano.
Se proporcionan tales medios de modo que, suponiendo que el aeroplano sea, por ejemplo, uno de motores gemelos, el medio de operación calcula tal ruta de vuelo dentro del área permitida de vuelo que satisface la restricción para el aeroplano que le prohíbe volar fuera de un área permitida, a un aeropuerto en el que pueda despegar y aterrizar. Particularmente en un caso en al que el tiempo regulado se aumenta, usando las ETOPS, calcula un área permitida de vuelo en base al tiempo regulado aumentado de este modo.
De este modo, puede calcularse por el medio de operación una ruta de vuelo que tiene en cuenta las ETOPS. Esto elimina para el piloto la necesidad de calcular la ruta de vuelo teniendo en cuenta las condiciones de las ETOPS. Esto a su vez puede mitigar la labor del piloto y también contribuir a la seguridad en las operaciones de la aeronave.
Otro aspecto del sistema de asistencia a la navegación transportado en un aeroplano incluye un medio de almacenamiento para almacenar una base de datos con la información de posición de una pluralidad de aeropuertos y la información de permiso/negativa de despegar/aterrizar del aeroplano en los aeropuertos correspondientes a la pluralidad de aeropuertos, respectivamente, y el tiempo regulado fijado para el aeroplano, y un medio de operación para especificar un área permitida de vuelo del aeroplano en el interior de un círculo que tiene como radio la distancia sobre la cual puede llegar el aeroplano dentro del tiempo regulado y también que tiene como centro el aeropuerto que el aeroplano puede alcanzar y por consiguiente buscar en la base de datos el aeropuerto más próximo en el que el aeroplano pueda despegar y aterrizar, decidiendo de este modo si el aeroplano ha dejado el área permitida de vuelo en base a la información de posición del aeroplano en relación con su área permitida de vuelo para el aeropuerto más próximo.
Tal medio se proporciona de este modo, suponiendo que el aeroplano sea, por ejemplo, uno de motores gemelos, el medio de operación decide si el aeroplano está en el área permitida de vuelo que satisface tal restricción que permite el vuelo sólo en un área en el que puede volar el aeroplano a un aeropuerto donde pueda despegar y aterrizar. Si decide que el aeroplano ha dejado el área permitida de vuelo, se indica un mensaje, por ejemplo, de "advertencia".
Además, incluso cuando el aeroplano permanece en el área permitida de vuelo, si un punto predeterminado en la dirección de viaje del aeroplano está fuera del área permitida de vuelo, el medio de operación aparece con la decisión de que el aeroplano está en peligro de dejar el área permitida de vuelo. En tal caso, se indica un mensaje, por ejemplo de "alerta", diferente del mensaje del caso mencionado anteriormente.
En particular, si el tiempo regulado puede prolongarse por aplicación de las ETOPS, calcula el área permitida de vuelo en base a este tiempo regulado aumentado. Además decide si el aeroplano se ha desviado del área permitida de vuelo, como corresponde.
Consecuentemente, el medio de operación decide automáticamente si el aeroplano ha dejado el área permitida de vuelo. Si la ha dejado, se presenta un mensaje en la pantalla para tal efecto, advirtiendo de este modo al operador. Esto exime al operador de la tarea de referirse a un mapa de papel, contribuyendo de este modo a la seguridad en las operaciones de la aeronave.
A continuación se describirán en detalle las realizaciones de la presente invención con referencia a los dibujos.
La Fig. 1 es un diagrama conceptual para mostrar una ruta de vuelo a lo largo de la cual debe volar un aeroplano sujeto a la limitación de las ETOPS. Como se muestra en la Fig. 1, el aeroplano sujeto a la limitación de las ETOPS en la mayor parte de los casos no puede volar a lo largo de la ruta más corta desde su punto de partida hasta su punto de destino. El aeroplano sujeto a la limitación de las ETOPS debe volar dentro de un círculo que tiene como radio la distancia sobre la que puede volar el aeroplano a un aeropuerto en el que puede despegar y aterrizar a lo largo de la ruta más corta.
La Fig. 2 es un diagrama de bloques funcional para mostrar la configuración de un sistema de asistencia a la navegación relacionado con esta realización. Este sistema se transporta sobre un aeroplano de motores gemelos (de aquí en adelante en este documento denominado como el avión presente), incluyendo una porción de operación 11, una porción de base de datos 12, una porción de entrada 13 y una porción de pantalla 14.
La porción de operación 11 fija automáticamente una ruta de vuelo del avión presente y selecciona también el aeropuerto más próximo en el que pueda despegar y aterrizar. La porción de la base de datos 12 almacena los datos del aeropuerto más próximo en el que el avión presente puede despegar y aterrizar así como el tiempo de operación, como una base de datos, de las ETOPS relacionadas con el avión presente. La porción de entrada 13 usada para introducir la ruta de vuelo deseada para el avión presente (mediante puntos tales como puntos del camino o el destino). La porción de pantalla 14 se usa para presentar en pantalla varias clases de información obtenida por la porción de operación 11.
De estas porciones, la porción de operación 11, y la porción de la base de datos 12 están a menudo integradas en la parte de la unidad FMS así llamada en las recientes aerolíneas de alta tecnología.
La porción de la base de datos 12 está implementada como un medio de memoria tal como una memoria de semiconductores, almacenando una base de datos de información de una pluralidad de aeropuertos incluyendo información de posición tal como su latitud, longitud, altitud sobre el nivel del mar así como información de la orientación y longitud de su pista de aterrizaje. Esta clase de base de datos está disponible comercialmente para compañías de aviación y se actualiza periódicamente.
A continuación se describirán las operaciones en la configuración mencionada anteriormente con referencia a la Fig. 3. La Fig. 3 es un diagrama de flujo para mostrar las operaciones de un sistema de asistencia a la navegación que tiene la configuración mencionada anteriormente. En la etapa S1 de la Fig. 3, en primer lugar se lee el tiempo aplicado a las ETOPS para el avión presente desde la porción de la base de datos 12. En la etapa S2, el operador tal como un piloto del avión presente introduce en la porción de entrada 13 las coordenadas de posición actuales (x0, y0) y las coordenadas del destino (xk, yk). Pueden introducirse las coordenadas de la posición de partida como coordenadas de la posición actual del avión presente. En la siguiente etapa S3, el operador introduce una ruta de vuelo definida por P \equiv f(x, y). Específicamente, se introduce la ruta de vuelo deseada del operador dando las coordenadas de puntos del camino o del destino.
Como se muestra en la Fig. 4, esta realización, por ejemplo, define las coordenadas del punto de partida (x0, y0), las coordenadas del destino (xk, yk), las coordenadas de algunos puntos a lo largo de la ruta entre los cuales (x1, y1), (x2, y2), ...
Cuando se han completado estas etapas, en la etapa S4 la porción de operación 11 selecciona un aeropuerto en el que el avión presente pueda despegar y aterrizar a lo largo de la ruta de vuelo deseada teniendo en cuenta la longitud de la pista de aterrizaje, etc. basada en los datos del aeropuerto leídos de la porción de la base de datos 12. En la etapa S5, la porción de operación 11 calcula un área desde el cual el avión presente puede volar al aeropuerto en base al tiempo aplicado a las ETOPS leído en la etapa S1. Suponiendo en este punto que la distancia sobre la que puede volar el avión presente dentro del tiempo aplicado a las ETOPS sea r, el área desde el que puede volar el avión presente al aeropuerto se calcula por la siguiente ecuación;
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En la siguiente etapa S6, la porción de operación 11, decide si la ruta de vuelo introducida en la etapa S3 está contenida en el área especificada en la etapa S5. Si se decide en esta etapa que la ruta de vuelo está contenida dentro del área permitida de vuelo a lo largo del vuelo, el procedimiento del proceso va a la etapa S8, en la que la porción de pantalla 14 presenta en pantalla el contenido de la salida.
Si en la etapa S6 se decide que la ruta de vuelo está al menos parcialmente fuera del área permitida de vuelo, la porción de operación 11 realiza un desplazamiento a la etapa S7 para modificar la ruta de vuelo. Esta operación se describe con referencia a la Fig. 5.
La Fig. 5 es un diagrama esquemático para mostrar cómo modificar la ruta de vuelo en esta realización. En la Fig. 5, el interior de un círculo tiene como radio la distancia sobre la que puede volar el avión presente desde el aeropuerto más próximo en el que puede despegar y aterrizar. Por el contrario, la ruta dibujada con una línea de puntos en la figura indica la ruta deseada del avión presente, parte de la cual se muestra que está fuera del área permitida de vuelo. Esta ruta de vuelo indicada por la línea de puntos se modifica por la porción de operación 11 en la ruta de línea continua, de modo que el vuelo pueda estar contenido en el área permitida de vuelo, de modo que coincida lo más posible con la ruta deseada. De este modo, es posible fijar automáticamente una ruta de vuelo teniendo en cuenta las ETOPS. Obsérvese en este punto que en la modificación de la ruta de vuelo, pueden tenerse en cuenta factores tales como minimizar el consumo de combustible.
De este modo cuando se obtiene una ruta de vuelo modificada, el proceso salta a la etapa S8 para realizar un proceso de presentación en pantalla. En esta etapa, los contenidos mostrados en la Fig. 5 sólo necesitan mostrarse en pantalla tal como están.
De este modo, en esta realización, la porción de la base de datos 12 está adaptada para almacenar los datos de los aeropuertos más próximos en los que el avión presente pueda despegar y aterrizar así como los datos del tiempo aplicado a las ETOPS de modo que el tiempo aplicado a las ETOPS puede leerse cuando un FMS fija una ruta de vuelo. A continuación se define como área permitida de vuelo el interior de un círculo que tiene un radio r calculado a partir de la lectura del tiempo aplicado a las ETOPS, de modo que si la ruta deseada introducida por el operador está fuera de esta área, la porción de operación 11 calcula la ruta de vuelo que está contenida dentro del área permitida de vuelo a lo largo de su vuelo, cuya ruta se presenta a continuación en pantalla en la porción de pantalla 14.
De este modo, es posible calcular una ruta de vuelo teniendo en cuenta una limitación ETOPS sobre el área de vuelo sin operaciones manuales, de modo que mejora la comodidad para el operario así como la seguridad en las actuaciones.
Además, fijando una ruta modificada calculada por la porción de operación 11 dentro de un piloto automático (no mostrado), es posible un ahorro de energía adicional.
Segunda Realización
A continuación se describirá una segunda realización de la presente invención. Como para la primera realización, se ha descrito el procesamiento que modifica una ruta deseada teniendo en cuenta la limitación ETOPS. Se considera que tal procesamiento se realiza totalmente en tierra, antes del vuelo. Por el contrario, como para esta realización, se describe tal procesamiento que fija la ruta más corta al destino teniendo en cuenta la limitación ETOPS. El procesamiento al que nos referimos en esta realización se realiza totalmente cuando la ruta se modifica en vuelo.
En esta realización, en la etapa S3 en el diagrama de flujo de la Fig. 3, en lugar de introducir la ruta de vuelo deseada del operador, se calcula la ruta más corta que conecta las coordenadas de la posición actual (x0, y0) dadas en la etapa S2 y las coordenadas del destino (xk, yk), en base a una entrada del operador. Esto es, la "Entrada de ruta de vuelo deseada" se reemplaza por la "Fijación automática de la ruta más corta que conecta el punto de partida (o posición actual) y el destino" en la etapa S3 en el diagrama de flujo de la Fig. 3.
A continuación se describirá un ejemplo de fijación de una ruta en esta segunda realización con referencia a la Fig. 6. En la Fig. 6, la ruta más corta que conecta el punto de partida y el destino se indica por una línea de puntos.
La porción de operación 11 modifica la ruta de vuelo teniendo en cuenta el área permitida de vuelo debida a las limitaciones ETOPS para concluir por cálculo la ruta indicada por una línea continua. A continuación, la ruta obtenida de este modo, se presenta en pantalla en la porción de pantalla 14 junto con un símbolo que indica el aeropuerto más próximo en el que el avión presente puede despegar y aterrizar. En definitiva, sólo se necesita mostrar en pantalla los contenidos de la Fig. 6 en la porción de pantalla 14.
De este modo, de acuerdo con la segunda realización, es posible fijar automáticamente la ruta más corta que conecta el punto de partida (o posición actual) y el destino teniendo en cuenta la limitación ETOPS sobre el área de vuelo.
Además, de acuerdo con la segunda realización, cuando el avión presente debe volar a una posición diferente de destino originalmente prefijado antes del vuelo debido a un accidente, reintroduciendo las coordenadas de la posición actual y las del nuevo destino, se puede fijar automáticamente una ruta de vuelo al destino teniendo en cuenta la limitación ETOPS, mitigando de este modo enormemente la labor del operador comparado con la realización de la técnica anterior.
Además, de acuerdo con esta realización, el aeropuerto más próximo en el que el avión presente puede despegar y aterrizar a lo largo de la ruta de vuelo fijada automáticamente se presenta en pantalla en la porción de pantalla 14. Consecuentemente, el piloto puede volar con el conocimiento de los aeropuertos en los que puede despegar y aterrizar a lo largo de su ruta de vuelo al alcance de la mano, asegurando de este modo una provisión adicional frente a una emergencia debida a problemas de motor.
De este modo, de acuerdo con esta realización, es posible proporcionar un sistema de asistencia a la navegación y un método para calcular una ruta de vuelo que puede fijar una ruta de vuelo teniendo en cuenta la limitación ETOPS sobre el área de vuelo.
Tercera realización
A continuación se describirá la tercera realización de la presente invención. Incluso si tiene que volar a lo largo de una ruta diferente de su plan de vuelo original debido a un accidente después del despegue, un aeroplano de motores gemelos debe tener cuidado de no dejar el área designado por la limitación ETOPS. A continuación se describirá un aspecto que puede mitigar la carga sobre el piloto de un aeroplano que se encuentra en tal accidente.
La Fig. 7 es un diagrama de flujo para mostrar las operaciones de un sistema de asistencia a la navegación de acuerdo con esta realización. Las operaciones mostradas por este diagrama de flujo se realizan consecutivamente cuando el avión presente está, por ejemplo, en navegación. En la etapa S9 de la Fig. 7, el sistema de asistencia a la navegación obtiene la información de posición del avión presente desde, por ejemplo, un sistema de posicionamiento INS existente (no mostrado). Supongamos que este punto de posición propio del avión presente es p. En la siguiente etapa S10, el sistema de asistencia a la navegación busca en la base de datos 12 el aeropuerto más próximo (en adelante en este documento llamado aeropuerto a) en el que el avión presente puede despegar y aterrizar.
En la siguiente etapa S11, el sistema de asistencia a la navegación lee el tiempo aplicado a las ETOPS del avión presente almacenado en la porción de la base de datos 12 y formula por operaciones, un círculo (Circulo P) que tiene el aeropuerto como centro y también tiene como radio r la distancia de vuelo del avión presente correspondiente a tal lectura de tiempo. La Fig. 8 es un diagrama esquemático para mostrar un área permitida de vuelo en la que debe estar el avión presente. Esto es, el círculo P se define como un círculo que tiene el aeropuerto a como centro y r como
radio.
En la siguiente etapa S12, el sistema de asistencia a la navegación decide si el punto p que indica la posición de la aeronave está fuera del círculo P. En el caso de que NO, esto es, si se decide que el punto p esta dentro del círculo P, el proceso se desplaza a la etapa S14.
En la etapa S14, el sistema de asistencia a la navegación fija un punto de decisión (en adelante en este documento llamado punto d) a una distancia D en la dirección de viaje a lo largo de la ruta de vuelo del avión presente para calcular las coordenadas de este punto d. La distancia D puede fijarse arbitrariamente de acuerdo con los requerimientos en el diseño del sistema. En la siguiente etapa S15, el sistema de asistencia a la navegación busca en la porción de la base de datos 12 el aeropuerto más próximo (en adelante en este documento llamado aeropuerto b) en el que el avión presente puede despegar y aterrizar cuando esté presente en el punto d.
En la siguiente etapa S16, el sistema de asistencia a la navegación usa el tiempo aplicado a las ETOPS del avión presente leído en la etapa S11 para formular por consiguiente, por operaciones un círculo (círculo r) que tiene como radio r su distancia de vuelo correspondiente a este tiempo y el aeropuerto b como centro.
En la siguiente etapa S17, el sistema de asistencia a la navegación decide si el punto d está fuera del círculo B. En el caso de que NO, esto es, si decide que el punto d está en el interior del círculo B, el sistema de asistencia a la navegación vuelve a la etapa S9 para repetir el procesamiento de la etapa S9 y la posterior.
En el caso de que SI en la etapa S12, esto es, si se decide ya que el avión presente está actualmente fuera del área permitida de vuelo, el sistema de asistencia a la navegación se desplaza a la etapa S13 para presentar en pantalla "ALERT" sobre la pantalla de la porción de pantalla 14, indicando de este modo un grado de peligro más alto que el mensaje de advertencia.
Suponiendo en este punto que SI en la etapa S17, esto es, se decide que el punto d está fuera del círculo B. Esto significa que actualmente el avión presente no está fuera del área permitida de vuelo pero puede dejarla si continúa su vuelo en la misma dirección. Si decide tal cosa, el sistema de asistencia a la navegación se desplaza a la etapa S18 para presentar en pantalla "CAUTION" sobre la pantalla de la porción de pantalla 14, indicando de este modo un grado moderado de peligro. El procesamiento del cálculo en el diagrama de flujo mencionado anteriormente se ejecuta principalmente por software en la porción de operación 11.
A continuación se describirá cómo generar una advertencia por esta realización con respecto a los diagramas esquemáticos de las Fig. 9A y 9B. La Fig. 9A muestra un caso en el que no se genera el mensaje de advertencia (ALERT) en la etapa S18, en el que el punto d está fuera del área permitida de vuelo en el que está actualmente el avión presente, pero dentro del área permitida de vuelo del aeropuerto b. Esto es, incluso si el avión presente continúa su curso, no puede dejar el área permitida de vuelo aplicada a las ETOPS, y no se genera advertencia.
La Fig. 9B, por el contrario, indica un caso en el que se genera un mensaje de advertencia en la etapa S18. Como está claro en la figura, el punto d no pertenece la círculo P ni al círculo B, de modo que si el avión presente continúa su curso, puede dejar el área permitida de vuelo aplicada a las ETOPS. Consecuentemente, el sistema de asistencia a la navegación genera una alerta en la etapa S18.
En la pantalla de la porción de pantalla 14, se presenta preferiblemente no sólo el mensaje de advertencia sino que también se presentan gráficamente los diagramas esquemáticos de las Fig. 9A y 9B. Esto es, por ejemplo, se presenta en pantalla un símbolo triangular en las coordenadas de la pantalla correspondientes a la posición del avión presente y el aeropuerto en su vecindad se indica, por ejemplo, mediante un símbolo elíptico. Además, el área permitida de vuelo aplicada a las ETOPS se indica por un círculo.
De este modo, de acuerdo con esta realización, la base de datos 12 se adapta para almacenar los datos de los aeropuertos más próximos en los que el avión presente puede despegar y aterrizar así como los datos del tiempo aplicado a las ETOPS referido al avión presente de modo que este tiempo aplicado a las ETOPS puede leerse, por ejemplo, en el modo crucero. Se define como área permitida de vuelo del avión presente un área que tiene un radio r calculado a partir del tiempo aplicado a las ETOPS de modo que la porción de operación 11 puede decidir, por cálculo, si el avión presente está fuera de esta área. Si se decide que el avión presente está fuera del área permitida de vuelo como resultado de la monitorización, se presenta en la pantalla "ALERT" en la porción de pantalla 14. Si se decide que, con el rumbo actual la dejará, incluso si está aun dentro, presenta en pantalla "CAUTION" en la porción de pantalla 14.
Esto es, de acuerdo con esta realización, se decide si el avión presente está fuera del área permitida de vuelo aplicada a las ETOPS, y si es así, emite una advertencia al piloto. De este modo, por esta realización, es posible fijar una alerta teniendo en cuenta la limitación ETOPS, suministrando de este modo un sistema de asistencia a la navegación y un método que puede mejorar adicionalmente la seguridad en las operaciones.
La presente invención no está limitada a las realizaciones que se han mencionado anteriormente. Por ejemplo, en el proceso de presentación en pantalla en las etapas S13 y S18, además de presentar en pantalla los caracteres ("CAUTION", "ALERT", etc.) a efectos de advertencia sobre la pantalla, pueden enviarse mensajes de advertencia en una variedad de modos. Por ejemplo, el color del fondo de la pantalla puede cambiarse a amarillo o rojo correspondiendo con el nivel de advertencia de "CAUTION" y "ALERT" o puede cambiarse el color del área permitida de vuelo al que pertenece el propio avión presente.
Además, en la tercera realización, en la etapa S10 o S15, se busca el aeropuerto más próximo en el que el avión presente puede despegar o aterrizar. En su lugar puede realizarse un procesamiento diferente.
La Fig. 10 es un diagrama de flujo para mostrar las operaciones de un sistema de asistencia a la navegación referido a una variante de la tercera realización de la presente invención. En la Fig. 10, en las etapas S20 y S25, se busca un aeropuerto en el que pueda despegar o aterrizar el avión presente. En la etapa S22, se decide si el punto p está dentro de al menos un círculo P. En la etapa S26, por el contrario, se decide si el punto d está dentro de al menos un círculo B. Esto es, si el punto p está fuera de todos los círculos P o si el punto d está fuera de todos los círculos B, puede decidirse que la ruta de vuelo de la aeronave está fuera del área permitida.

Claims (10)

1. Un sistema de asistencia a la navegación adaptado para transportarse y usarse sobre un aeroplano, que comprende:
un medio de memoria (12) para almacenar una base de datos en la que se almacena la información de posición de una pluralidad aeropuertos y la información de permiso/negativa de despegar/aterrizar de dicho aeroplano en dichos aeropuertos, respectivamente, y el tiempo regulado fijado para dicho aeroplano, y
un medio de operación (11) para especificar como área permitida de vuelo el interior de al menos un círculo que tiene como radio del mismo la distancia sobre la que puede llegar dicho aeroplano dentro de dicho tiempo regulado y también que tiene como centro del mismo el aeropuerto en el que dicho aeroplano puede despegar y aterrizar, y para decidir si dicho aeroplano está fuera de dicha área permitida de vuelo, en base a la relación de posición relativa entre dicho aeroplano y dicha área permitida de vuelo.
en el que dicho medio de operación (11) está dispuesto para fijar un punto de decisión a una distancia predeterminada en dirección del viaje de dicho aeroplano, y
en el que dicho medio de operación se puede accionar para buscar en dicha base de datos el aeropuerto más próximo en el que dicho aeroplano puede despegar y aterrizar cuando esté presente en dicho punto de decisión, para decidir si dicho punto de decisión está fuera de dicha área permitida de vuelo, en base a la asociación de posición relativa entre dicho punto de decisión y dicha área permitida de vuelo para dicho aeropuerto más próximo.
2. El sistema de asistencia a la navegación de acuerdo con la Reivindicación 1, en el que dicho medio de operación (11) está dispuesto para decidir que una posición está fuera de dicha área permitida de vuelo si dicha posición está fuera de todas las áreas permitidas de vuelo.
3. El sistema de asistencia a la navegación de acuerdo con la Reivindicación 1 ó 2, que comprende además un medio de pantalla para presentar en pantalla un mensaje si dicho medio de operación (11) decide que dicho aeroplano está fuera de dicha área permitida de vuelo.
4. El sistema de asistencia a la navegación de acuerdo con la Reivindicación 3, que comprende además un medio de pantalla (14) para presentar en pantalla mensajes diferentes para el caso en el que dicho medio de operación (11) decide que la posición de dicho aeroplano está fuera de dicha área permitida de vuelo y el caso en el que dicho medio de operación (11) decide que sólo dicho punto de decisión está fuera de dicha área permitida de vuelo.
5. Un método para asistencia a la navegación para su uso del sistema de asistencia a la navegación transportado y usado sobre un aeroplano, que comprende:
una primera etapa (S21) para calcular como área permitida de vuelo de dicho aeroplano el interior de al menos un círculo que tiene como centro del mismo un aeropuerto en el que dicho aeroplano puede despegar y aterrizar y que tiene como radio del mismo la distancia sobre la que dicho aeroplano puede volar dentro de un tiempo regulado fijado para dicho aeroplano;
una segunda etapa (S22) de comparar dicho aeroplano con el área permitida de vuelo calculada en dicha primera etapa en términos de la relación de posición relativa para decidir por consiguiente si dicho aeroplano está fuera de dicha área permitida de vuelo;
una tercera etapa (S24) de fijar un punto de decisión a una distancia predeterminada en la dirección de viaje de dicho aeroplano;
una cuarta etapa (S25) de buscar el aeropuerto más próximo en el que dicho aeroplano pueda despegar y aterrizar cuando esté presente en dicho punto de decisión; y
una quinta etapa (S27) de comparar dicho punto de decisión y dicha área permitida de vuelo para dicho aeropuerto más próximo calculada en dicha primera etapa en términos de la relación de posición relativa para decidir por consiguiente si dicho punto de decisión está fuera de dicha área permitida de vuelo.
6. El método para asistencia a la navegación de acuerdo con la Reivindicación 5, en el que dicha segunda etapa (S22) decide que una posición está fuera de dicha área permitida de vuelo si dicha posición está fuera de todas las áreas permitidas de vuelo dichas.
7. El método para asistencia a la navegación de acuerdo con la Reivindicación 5 ó 6, que comprende además:
una etapa (S13) de presentar en pantalla un mensaje si dicha tercera etapa (S12) decide que dicho aeroplano está fuera de dicha área permitida de vuelo.
8. El método para asistencia a la navegación de acuerdo con una cualquiera de las Reivindicaciones 5 a 7, que comprende además:
una etapa (S23) de presentar en pantalla un mensaje si dicha etapa segunda (S22) decide que dicho aeroplano está fuera de dicha área permitida de vuelo.
9. El método para asistencia a la navegación de acuerdo con una cualquiera de las Reivindicaciones 5 a 8, que comprende además:
una etapa (S23, S28) de presentar en pantalla diferentes mensajes para el caso en el que dicha segunda etapa (S22) decide que la posición de dicho aeroplano está fuera de dicha área permitida de vuelo y el caso en el que dicha segunda etapa (S22) decide que sólo dicho punto está fuera de dicha área permitida de vuelo.
10. Un método para asistencia a la navegación de acuerdo con la Reivindicación 5, que comprende además la etapa (S7) de calcular la ruta de vuelo más corta que conecta dicha posición actual y dicho destino dentro del área permitida de vuelo especificada por dicha segunda etapa.
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