JPH01500467A - Terrain identification device for ground proximity warning system - Google Patents
Terrain identification device for ground proximity warning systemInfo
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。 (57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【発明の詳細な説明】 対地接近警報装置の地形識別装置 相互関連 この出願は、チャールズ・ドナルド・ベイトマン(charles nonax a Bateman)によって同日付で出願されかつこの発明の譲受人と同一の 譲受人に譲渡された゛起伏に富んだ地形上空を過大降下率で飛行する際の対地接 近警報装置”の出願に関係がある。[Detailed description of the invention] Terrain identification device for ground proximity warning system interconnectedness This application is filed by Charles Donald Bateman (Charles Nonax) a. Bateman) on the same date and the same as the assignee of this invention. ``Ground contact when flying at an excessive rate of descent over rough terrain'' transferred to the transferee This is related to the application for "Nearby Alarm Device".
この発明は、一般に対地接近警報装置、特に不適当な絶対高度の警報を含む警報 を発し、航空機が起伏に富んだ地形や山がちの地形の上空を飛行中の時にそのよ うな警報を発するのに要する基準が変更される型式の航空機用対地接近警報装置 に関するものである。This invention relates generally to ground proximity warning systems, and in particular to warning systems including inappropriate absolute altitude warnings. when the aircraft is flying over rough or mountainous terrain. A type of aircraft ground proximity warning system in which the standards required to issue a warning have been changed. It is related to.
従来技術の説明 絶対高度が地形との危険な高度を示す時に警報を発する対地接近警報装置を含む 種々の対地接近警報装置が知られている。絶対高度が危険な飛行状態を示す時に 警報を発する代表的な装置は、米国特許第&956,796号、第4944.9 68号および第4,030,065号に開示されている。上述した米国特許は、 全てこの発明の譲受人と同一の譲受人に譲渡されかつ参考のためこ\に組み入れ られている。Description of prior art Includes a ground proximity warning device that issues an alert when the absolute altitude indicates a dangerous altitude with the terrain. Various ground proximity warning devices are known. When absolute altitude indicates a dangerous flight condition A typical device for generating an alarm is U.S. Pat. No. 68 and No. 4,030,065. The US patent mentioned above is All assigned to the same assignee as the assignee of this invention and incorporated herein by reference. It is being
上述した米国特許明細書に記載された警報装置は、大抵の場合満足な性能を発揮 するが、主として航空機が比較的平らな地形の上空を飛行中の場合に合わせて設 計されている。上述した米国特許に開示された警報装置は、電池高度が500 m (1000フイート)までの不適当な絶対高度に対して警報を発する。これ は、FAA飛行規則、特に第91節、第91.119区分”比較的平らな地形の 上空の飛行”と一致する。この第91.119区分では、着陸中でもなければ離 陸中でもない航空機の許容最低高度は、飛行コースから8km(s法定マイル) の水平距離以内にある一番高い障害物から300mと定められている。起伏に富 んだ地形や山がちの地形の上空の飛行に関するそれぞれの飛行規則では、一番高 い障害物から600m(2000フイート)の最低高度をとることになっている 。今までに開示されたような従来の警報装置は、航空機が起伏に富んだ地形や山 がちの地形の上空を300m以上の電波高度で、また起伏に富んだ地形の上空を 600m以下の最低高度で飛行中の時にパイロットに警報を発しない。The alarm devices described in the above-mentioned US patent specifications provide satisfactory performance in most cases. However, it is designed primarily for situations where the aircraft is flying over relatively flat terrain. It is measured. The alarm device disclosed in the above-mentioned US patent has a battery altitude of 500 Alert for unsuitable absolute altitudes up to 1000 feet. this The FAA flight rules, especially Section 91, Division 91.119, ``Relatively flat terrain 91.119. This subdivision 91.119 states that if a person is not in the process of landing, The minimum permissible altitude for aircraft not on land is 8km (statute miles) from the flight course. 300m from the highest obstacle within a horizontal distance of rich in ups and downs Each flight rule for flying over dry and mountainous terrain states that minimum altitude of 600 m (2000 ft) above any obstacle. . Conventional warning systems, such as those disclosed to date, have been designed to prevent aircraft from flying over rough terrain or over mountains. Fly over rough terrain at a radio altitude of over 300m, and fly over rugged terrain. Does not issue a warning to the pilot when flying at a minimum altitude of 600m or less.
航空機はその飛行コースの途中で起伏に富んだ地形の上空を飛行したシ平らな地 形の上空を飛行したシするので、絶対高度警報装置は全ての飛行状況に最適の結 果を与えない。従って、航空機が起伏に富んだ地形の上空を飛行中の時に航空機 が起伏に富んだ地形や山がちの地形に対して所定の最低高度以下にあることの警 報をパイロットに発し、そして衝突前(:パイロットに適切な行為を行わせるた めの余分の警報時間を与えるために変更可能な絶対高度警報装置を提供する必要 が従って、この発明の目的は、従来の警報装置の欠点を克服する対地接近警報装 置を提供することである。During its flight course, the aircraft flew over rough terrain and over flat ground. Absolute altitude warning systems provide optimal results for all flight situations. give no fruit. Therefore, when an aircraft is flying over rough terrain, is below a specified minimum altitude for rugged or mountainous terrain. alert the pilot, and pre-collision (: to force the pilot to take appropriate action). The need to provide a changeable absolute altitude warning system to provide extra warning time for Therefore, it is an object of the present invention to provide a ground proximity warning system that overcomes the drawbacks of conventional warning systems. The goal is to provide a
この発明の他の目的は、航空機が起伏に富んだ地形や山がちの地形の上空を所定 の最低高度以下で飛行中の時にパイロットに警報を発することである。Another object of the invention is to enable aircraft to fly over rough or mountainous terrain in a predetermined manner. This is to issue a warning to the pilot when the aircraft is flying below the minimum altitude.
この発明の別な目的は、航空機が起伏に富んだ地形や山がちの地形の上空を飛行 中の時に長びかされた警報時間を有する地形接近警報装置を備えた対地接近警報 装置を提供することである。Another object of this invention is to enable aircraft to fly over rough or mountainous terrain. Ground proximity warning with terrain proximity warning device with extended warning time when inside The purpose is to provide equipment.
この発明の更に他の目的は、航空機が起伏に富んだ地形や山がちの地形の上空を 飛行中かどうかを監視I7、従って地形警報範囲を変更する対地接近警報装置を 提供することである。Still another object of the invention is to enable aircraft to fly over rough or mountainous terrain. Monitor I7 to see if it is in flight, and therefore change the terrain warning range with a ground proximity warning system. It is to provide.
この発明の更に別な目的は、航空機が起伏に富んだ地形や山がちの地形の上空を 600m以下の対地高度で、しかも所定以上の速度で飛行中の時に警報を発する ことである。A further object of the invention is to enable aircraft to fly over rough or mountainous terrain. A warning is issued when the aircraft is flying at an altitude below 600m above the ground and at a speed above a specified level. That's true.
この発明のもつと別な目的は、航空機が比較的平らな地形の上空を600m以下 の対地高度で、しかも所定以上の速度で飛行中の時に警報を発することである。Another object of the invention is to enable aircraft to fly over relatively flat terrain for distances of less than 600 m. This is to issue a warning when the aircraft is flying at an altitude above the ground and at a speed above a specified level.
従って、この発明の望ましい実施例によれば、比較的平らな地形と起伏に富んだ 地形の両方の上空を飛行する航空機に改良された警報を発する危険な絶対高度状 態用対地接近警報装置が開示される。こ\に開示された絶対高度警報装置では、 航空機が起伏に富んだ地形や山がちの地形の上空を飛行中の時に警報範囲が変更 される。航空機の対海面レベル高度を表わす信号および対地高度を表わす信号に 応答する回路装置によシ、起伏に富んだ地形状態は検知される。上述した両信号 は比較されかつ所定の期間積分され、絶対高度警報回路装置にバイアス信号を供 給する。両信号のどんな差も、平らな地形用の絶対高度警報信号に加算されるバ イアス信号を発生する。航空機が起伏に富んだ地形の上空を所定以上の速度で、 しかも600m以下の対地高度で飛行中の時に変更された絶対高度警報信号は警 報を発させる。この発明に係る警報装置は、従って航空機が両方の状態すなわち 比較的平らな地形の上空を飛行中の場合および起伏に富んだ地形の上空を飛行中 の場合に所定の高度以下に降下する時に、パイロットに警報を発する。その結果 、起伏に富んだ地形の上空を飛行中の場合パイロットには余分の警報時間が与え られ、これは不十分な絶対高度による事故を少なくするのを助ける。Accordingly, in accordance with a preferred embodiment of the invention, relatively flat terrain and rugged Dangerous absolute altitude conditions provide improved warning to aircraft flying over both terrain A ground proximity warning device for use in a state of the art is disclosed. In the absolute altitude warning device disclosed here, Warning range changes when aircraft is flying over rough or mountainous terrain be done. A signal that represents the aircraft's altitude above sea level and a signal that represents the altitude above the ground. Rough terrain conditions are detected by the responsive circuitry. Both signals mentioned above are compared and integrated over a predetermined period to provide a bias signal to the absolute altitude warning circuit device. supply. Any difference between both signals is a buffer that is added to the absolute altitude warning signal for flat terrain. Generates a bias signal. An aircraft flies over rough terrain at a speed higher than the specified speed. Moreover, the absolute altitude warning signal that is changed while flying at an altitude below 600m above the ground is a warning signal. make a report. The warning device according to the invention therefore allows the aircraft to operate in both conditions, i.e. When flying over relatively flat terrain and when flying over rough terrain. When descending below a predetermined altitude, a warning is issued to the pilot. the result , giving pilots extra warning time when flying over rough terrain. This helps reduce accidents due to insufficient absolute altitude.
この発明のこれらの目的やその他の目的および利点は、以下の詳細な説明および 添付図面を考察する時にもつと簡単に明らかとなる。These and other objects and advantages of this invention will become apparent in the detailed description and advantages that follow. This will become readily apparent when considering the accompanying drawings.
第1図は、航空機が起伏に富んだ地形の上空を飛行中の場合に複数の絶対高度の ための衝突までの時間対対地高度を示すグラフ図である。Figure 1 shows that when an aircraft is flying over rough terrain, there are multiple absolute altitudes. FIG. 2 is a graph showing the time to collision and the altitude above the ground.
第2図は、ギア警報およびこの発明に従って変更された地形警報範囲を有する絶 対高度警報のための航空機対地高度と航空機速度の関係を示すグラフ図である。FIG. 2 shows an absolute vehicle with gear warning and terrain warning range modified in accordance with the present invention. FIG. 2 is a graph diagram showing the relationship between aircraft ground altitude and aircraft speed for altitude warning.
第3図は、フラップ警報およびこの発明に従って変更された地形警報範囲を有す る絶対高度警報のための航空機対地高度と航空機速度の関係を示すグラフ図であ る。FIG. 3 shows a flap warning and terrain warning range modified according to the present invention. 1 is a graph diagram showing the relationship between aircraft ground altitude and aircraft speed for absolute altitude warning; Ru.
第4図は、この発明に従い第2図および第6図の警報範囲を実施するための機能 ブロック図である。FIG. 4 shows functions for implementing the alarm ranges of FIGS. 2 and 6 in accordance with the present invention. It is a block diagram.
第5図は、この発明に従い航空機が起伏に富んだ地形の上空を飛行しているかど うかを検出するための回路装置の機能ブロック図である。Figure 5 shows whether an aircraft is flying over rough terrain in accordance with the present invention. FIG. 2 is a functional block diagram of a circuit device for detecting whether or not the vehicle is floating.
望ましい実施例の詳細な説明 図面、特に第1図に注目すれば、こ\には、航空機が起伏に富んだ地形の上空の 特定の飛行路を飛行しており、絶対高度が最小の変化をする場合のグラフ図が示 されている。航空機の4つの瞬時位置A、B、OおよびDが第1図に示されてい る。図示のように、位置Aでの航空機の絶対高度は900m(3000フイート )である。航空機が飛行路沿いに進行すると、位置Bでの絶対高度は図示のよう に960m(3200フイート)になる。航空機が更に進行して飛行路上の位置 Cに達すると、絶対高度は600m(2000フイート)になる。Detailed description of the preferred embodiment If you pay attention to the drawings, especially Figure 1, you can see that the aircraft is flying over rough terrain. A graphical representation is shown when you are flying a specific flight path and the absolute altitude changes with a minimum. has been done. The four instantaneous positions of the aircraft, A, B, O and D, are shown in Figure 1. Ru. As shown, the absolute altitude of the aircraft at position A is 900 m (3000 ft). ). As the aircraft progresses along the flight path, the absolute altitude at position B will be as shown in the diagram. 960 m (3200 ft). As the aircraft advances further, its position on the flight path Upon reaching C, the absolute altitude is 600 m (2000 ft).
位置りは、絶対高度が300m(1000フイート)である航空機位置を示す。The position indicates the aircraft position at an absolute altitude of 300 meters (1000 feet).
水平軸は、第1図に示した飛行路および地形に関係した絶対高度の関数としての 衝突までの時間を示す。The horizontal axis is a function of absolute altitude related to the flight path and terrain shown in Figure 1. Indicates the time until collision.
衝突までの時間は、地形接近率および航空機の地形上の高度に依存する。−例と して、航空機が第1図に示したような起伏に富んだ地形の上空を飛行しておシ、 しかも絶対高度が600mの位置に達している場合には、衝突までの時間が約2 5秒である。絶対高度が300mである位置りまで航空機が降下すると、衝突ま での時間はわずか5秒である。The time to impact depends on the terrain approach rate and the altitude of the aircraft above the terrain. - Examples and When the aircraft flies over the rugged terrain shown in Figure 1, Moreover, if the absolute altitude reaches a position of 600 m, the time until collision is approximately 2 It is 5 seconds. If the aircraft descends to a position where the absolute altitude is 300 m, a collision will occur. It takes only 5 seconds.
従って、絶対高度500mになるまで警報を出さない従来の警報装置は、衝突5 秒前のような状況でしか警報を発しない。この発明の警報装置では、航空機が起 伏に富んだ地形の上空を飛行中の時に、600m以下まで地形に接近すると警報 を発し、これによシ警報時間を事実上長くするように警報範囲が変更される。Therefore, the conventional warning system does not issue a warning until the absolute altitude is 500m, It only issues an alarm in situations like seconds ago. In the warning device of this invention, the aircraft wakes up. Alerts you if you approach terrain less than 600m while flying over rugged terrain. This changes the alarm range to effectively lengthen the alarm time.
第1図を参照すれば、航空機が地形に600mまで接近することに相当する位置 Cに達した時に、変更された警報範囲が生じられる。第1図に示したように、位 置Cでの衝突までの時間は25秒である。従って、第1図に示した飛行状況下で のこの発明の警報装置は、同一状況下で従来装置によって与えられる警報時間よ りも5倍も長い警報時間をパイロットに与える。Referring to Figure 1, the position corresponds to the aircraft approaching the terrain up to 600m. When C is reached, a modified alarm range is generated. As shown in Figure 1, The time until collision at position C is 25 seconds. Therefore, under the flight conditions shown in Figure 1, The alarm device of this invention has a shorter alarm time than that given by the conventional device under the same circumstances. It provides pilots with a warning time five times longer than that of a pilot.
その上、上述したように、飛行規則には山がちの地形では最低600mの絶対高 度をとることが定められている。この発明の警報装置は航空機がそのような所定 の最低高度以下に降下する時に警報を発し、従って航空機が起伏に富んだ地形の 上空を飛行中の時に航空機の絶対高度をパイロットが監視するのを助ける。従来 の絶対高度警報装置は、絶対高度が300m以上の状態では警報を発しない。Moreover, as mentioned above, flight regulations require a minimum absolute height of 600 m in mountainous terrain. It is prescribed to take precautions. The warning system of this invention is designed to prevent aircraft from alerts when the aircraft descends below the minimum altitude of Helps pilots monitor the absolute altitude of an aircraft while in flight. Conventional The absolute altitude warning device does not issue an alarm when the absolute altitude is 300m or higher.
その上、警報装置は、航空機が比較的平らな地形の上空を飛行中の時にも、適当 な警報を発せなければならない。その理由は、航空機が比較的平らな地形の上空 も飛行するし、また起伏に富んだ地形の上空も飛行するからである。こ\に開示 されたこの発明は、航空機が比較的平らな地形の上空を飛行する状態にも適する 警報範囲を用意する。警報範囲はこの発明では第2図および第3図に示す通シで ある。Additionally, warning systems may also be appropriate when the aircraft is flying over relatively flat terrain. A warning must be issued. The reason is that aircraft fly over relatively flat terrain. They also fly over rough terrain. Disclose to this This invention is also suitable for situations where the aircraft flies over relatively flat terrain. Prepare a warning range. In this invention, the alarm range is as shown in FIGS. 2 and 3. be.
第2図は、絶対高度警報を発しかつ航空機の着陸用ギアが上っておシそして航空 機が所定の高度および速度よシも低い時に警報を発するため(=、マツハ数によ って表わされたような航空機速度と航空機の対地高度との関係を示す。第2図に 示したように、航空機の速度が0.35マツハよシも遅くかつ航空機が着陸用ギ アを上げたま\150m(500フイート)以下の対地高度に在る時はいつでも 、”ギア低すぎる”警報は第2図のハツチを付けた部分1oによって示されたよ うに出される。0.35マツ八と0.457ツハの間の航空機速度では、線12 によって示された警報境界は航空機の対地高度および速度の関数である。第2図 に示されたように、0.35マン八とo、45マツへの間では、航空機速度が速 くなればなる程、警報が発せられる対地高度は高くなる。0.45マツハ以上の 航空機速度では、航空機の高度が警報範囲のハツチを付けた部分14で示された ように300mよシも低い時にはいつでも、警報が発せられる。Figure 2 shows when an absolute altitude warning is issued and the aircraft's landing gear is raised and the To issue a warning when the aircraft is lower than a predetermined altitude and speed (=, depending on the Matsuha number) The relationship between the aircraft speed and the aircraft's altitude above the ground is shown as: In Figure 2 As shown, the speed of the aircraft is 0.35 matsuha slower and the aircraft is in the landing gear. Whenever you are at an altitude below 150 m (500 ft) above the ground with the aircraft raised , the "gear too low" alarm is indicated by the hatched area 1o in Figure 2. Sea urchin is served. At aircraft speeds between 0.35 matsuha and 0.457 matsuha, line 12 The warning boundary indicated by is a function of the aircraft's altitude and speed. Figure 2 As shown in Figure 2, between 0.35 and 45, the aircraft speed increases. The lower the altitude, the higher the altitude above the ground at which the warning will be issued. 0.45 Matsuha or more For aircraft speed, the altitude of the aircraft was indicated by the hatched portion 14 of the warning range. Whenever the water is as low as 300m, a warning is issued.
ハツチを付けた部分10および14は、航空機が比較的平らな地形の上空を飛行 中の時に適する航空機用警報範囲を示す。警報範囲のクロスハツチを付けた部分 16は、航空機が起伏に富んだ地形の上空を飛行中の時に利用される警報範囲の 変更された部分を示す。Hatched areas 10 and 14 indicate that the aircraft is flying over relatively flat terrain. Indicates the appropriate aircraft warning range when Cross hatched area of alarm range 16 is the warning range used when an aircraft is flying over rough terrain. Indicates what has changed.
第2図から理解できるように、航空機が0.35マツハよシも低い速度で飛行中 の時には、航空機が比較的平らな地形の上空を飛行中の時の警報範囲と同じであ る。As can be understood from Figure 2, the aircraft is flying at a speed as low as 0.35 matsuha. The warning range is the same as when the aircraft is flying over relatively flat terrain. Ru.
しかしながら、0.35マツ八と0.45マンへの間の速度では、線18によっ て示された変更された警報境界は、対地高度600mを表わす値まで急角度で上 昇する。変更された警報境界は、比較的平らな地形の上空を飛行中の航空機用の 線12によって示された警報境界よシも勾配がきつい。変更された警報境界は、 よシ高い対地高度で警報を与え、警報時間を長びかせることになる。従って、第 2図およびその説明から明らかなように、平らな地形と起伏に富んだ地形の両方 の上空を飛行する航空機に適する警報範囲が提供される。However, at speeds between 0.35 Matsuhachi and 0.45 Man, line 18 The modified warning boundary, indicated by rise The modified warning boundary is for aircraft flying over relatively flat terrain. The slope of the alarm boundary indicated by line 12 is also steep. The modified alarm boundary is The warning will be given at a higher altitude above the ground, prolonging the warning time. Therefore, the As is clear from Figure 2 and its explanation, both flat and rugged terrain A warning range suitable for aircraft flying over the area is provided.
上述したように、そのような警報範囲は、起伏に富んだ地形の上空を飛行する際 にパイロットが回避的な作用をとれる大巾に長くなった警報時間を提供する。警 報範囲はまた、航空機の対地高度がFA、Aによって定められた最低高度よシも 下がる時そして航空機が0.45マツ八以上の速度で飛行中の時に警報を出す。As mentioned above, such warning ranges are useful when flying over rough terrain. This provides a significantly longer warning period during which the pilot can take evasive action. Police The information range also depends on whether the aircraft's altitude above the ground is above the minimum altitude established by the FA, A. It issues a warning when descending and when the aircraft is flying at a speed greater than 0.45 matsuha.
第2図と同様に、第6図のグラフ図は、フラップが着陸用態勢になくかつ航空機 の対地高度が60m(200フイート)以下の状態に対して別な警報範囲を示す 絶対高度警報装置の動作を例示する。第3図から理解できるように、0.28マ ツ八以下の航空機速度では、航空機が60m以下の高度に在υかつフラップが着 陸用態勢をとっていない時に警報が発せられる。警報範囲のこの部分はへツチを 付けた部分20で示される。航空機の速度が0.28マツ八と龜45マツへの間 に在る時に、a22で示された警報境界は航空機の速度および高度の関数として 変る。一般に、この領域では、航空機の速度が速くなればなる程、警報が発せら れる前の高度は高くなる。0.45マツ八以上の速度では、航空機が600m以 下に接近すると警報が発せられる。Similar to Figure 2, the graphical representation in Figure 6 indicates that the flaps are not in the landing position and the aircraft is indicates a different warning range for conditions where the altitude above ground is less than 60 m (200 ft). The operation of the absolute altitude warning device will be illustrated. As can be understood from Figure 3, 0.28 mm At aircraft speeds below 200m, the aircraft is at an altitude below 60m and the flaps are in place. A warning is issued when you are not in a land position. This part of the alarm range It is indicated by the attached section 20. The speed of the aircraft is between 0.28 Matsuhachi and 45 Matsuha , the warning boundary marked a22 is as a function of aircraft speed and altitude. Change. Generally, in this area, the higher the aircraft speed, the less likely a warning will be issued. The altitude before falling is high. At speeds above 0.45 Matsuhachi, the aircraft will fly over 600m. If you approach the bottom, a warning will be issued.
警報範囲のこの部分は、へツチを付けた部分24によって表わされ、かつ航空機 が比較的平らな地形の上空を飛行中の状態に対して利用される。航空機が起伏に 富んだ地形の上空を飛行中の時には、上述した部分に、クロスへツチを付けた部 分26を加算することによシ、警報範囲は変更される。変更された部分では、化 28マツ八と0.45マツノ1の間の航空機速度で警報範囲は線28で示された ようにもつと鋭く立上がる。0.45マツ八以上の速度では、航空機が600m 以下の対地高度に下がると警報が出される。This part of the warning area is represented by the serrated area 24 and is is used when flying over relatively flat terrain. Aircraft undulates When flying over rich terrain, the above-mentioned area should be marked with a cross. By adding 26 minutes, the alarm range is changed. In the modified part, At aircraft speeds between 28 Matsu 8 and 0.45 Matsu 1 the warning range was indicated by line 28 It stands up sharply. At speeds above 0.45 Matsuhachi, the aircraft will reach 600m. A warning will be issued if the altitude below the ground level is lowered.
従って、第2図および第3図から明らかなように、航空機の速度およびこれに関 係した地形接近の関数であり、着陸用ギアおよびフラップ態勢に応答する警報範 囲が開示された。その上、航空機が起伏に富んだ地形の上空を飛行中の時にはパ イロットにより長い警報時間を提供するように警報範囲が変更される。Therefore, as is clear from Figures 2 and 3, the speed of the aircraft and its related The alarm range is a function of the terrain approach and in response to the landing gear and flap posture. The area has been disclosed. Moreover, when the aircraft is flying over rough terrain, the The alarm range is modified to provide a longer alarm time.
第2図および第3図にグラフで示された特性を有する地形警報装置を実施するた めの機能ブロック図は第4図に示されている。第4図には、この発明に係る対地 接近警報装置60が示されている。この対地接近警報装置30は、−例として一 連のゲート、比較回路などで示されているが、第4図i:示したもの以外の糧々 のデジタル回路やアナログ回路を用いて実施できることを理解されたい。こ\に 述べるような警報装置で使用される信号は、電波高度および気圧高度を表わす信 号、航空機のフラップ位置および着陸用ギア態勢を表わす信号、並びに航空機の 速度を表わす信号を含む。In order to implement a terrain warning system having the characteristics shown graphically in Figures 2 and 3, The first functional block diagram is shown in FIG. FIG. 4 shows the ground plane according to this invention. A proximity warning device 60 is shown. This ground proximity warning device 30 includes: Although it is shown in the series gate, comparison circuit, etc., Figure 4 i: It should be understood that this can be implemented using digital or analog circuits. Here The signals used in alarm systems such as those described include radio altitude and pressure altitude signals. signals indicating the aircraft's flap position and landing gear position; Contains a signal representing speed.
これら信号は、電波高度計、気圧高度計、マンノ1計、並びにギアおよびフラッ プの位置を示す種々の回路素子から得ることができる。′成る種の新型航空機で は、これら信号の幾つかをデジタル・データ・バス(図示しない)から得ても良 い。These signals include radio altimeters, barometric altimeters, manno-1 meters, and gear and flash can be obtained from a variety of circuit elements that indicate the location of the tap. 'A new type of aircraft consisting of may derive some of these signals from a digital data bus (not shown). stomach.
航空機速度を表わす信号は、マツノ\計64またはその類似物からライン32を 通して印加される。この信号は、幾つかの装置(その1つが関数発生器66であ る)に入力される。この関数発生器36は、装置の警報範囲の汎用特性を表わす 信号を供給する。詳しく云えば、もし0.28マツ八以下の速度を表わす信号が 関数発生器36に入力されるならば、6om(2ooフイート)を表わす信号が 出力される。同様に、0.28マツ八と0.35マツへの間の速度を表わす入力 信号に対しては、60mないし+50m(500フイート)の対地高度を表わす 比例信号が出力される。0.45マツノへの航空機速度を表わす信号が印加され ると、関数発生器66は300mの高度を表わす信号を供給する。従って、関数 発生器36を使用して第2図および第3図に示した警報範囲のそれぞれ部分10 ,14,20,24 を直接提供することが明らかである。警報範囲の部分16 および26は、関数発生器36によって発生された合成信号および後で詳しく説 明するバイアス信号から成る。A signal representing aircraft speed is routed from line 32 from Matsuno 64 or similar. Applied through. This signal is transmitted to several devices, one of which is function generator 66. input). This function generator 36 represents the general characteristics of the alarm range of the device. supply the signal. To be more specific, if a signal indicating a speed below 0.28 Matsuhachi If input to function generator 36, a signal representing 6om (2oo feet) would be Output. Similarly, the input representing the speed between 0.28 Matsuhachi and 0.35 Matsuhachi For signals, it represents an altitude of 60 m or +50 m (500 ft) above the ground. A proportional signal is output. A signal representing the aircraft speed to 0.45 Matsuno is applied. Function generator 66 then provides a signal representing an altitude of 300 m. Therefore, the function Each portion 10 of the alarm range shown in FIGS. 2 and 3 using a generator 36. , 14, 20, 24 directly. Alarm range part 16 and 26 represent the composite signal generated by function generator 36 and the consists of a bias signal that
関数発生器36の出力は、電波高度計42からの信号およびバイアス回路44か らの信号と共に加算点40に印加される。バイアス回路44は、後で詳しく説明 するように、航空機が起伏に富んだ地形の上空を飛行中の時に警報範囲を変更す る。比較回路46は、加算点40からの出力をライン48を通して受ける。The output of the function generator 36 is connected to the signal from the radio altimeter 42 and the bias circuit 44. The signal is applied to the summing point 40 together with the signals from these signals. The bias circuit 44 will be explained in detail later. To change the alert range when the aircraft is flying over rough terrain, Ru. Comparison circuit 46 receives the output from summing point 40 on line 48.
比較回路46はライン50を通じて論理信号を発生しかつこれをアンド・ゲー1 −52 、54および56へ印加する。着陸用ギアとフラップの少なくとも一方 が着陸態勢になくかつ航空機が所望の高度よシも低い時に、正の論理信号はライ ン50を通して印加される。比較回路46からの正の論理信号は、航空機が飛行 中の速度に対してその高度が低すぎることも示す。Comparator circuit 46 generates a logic signal on line 50 and connects it to AND gate 1. −52, 54 and 56. At least one of landing gear and flaps A positive logic signal is The voltage is applied through pin 50. A positive logic signal from comparator circuit 46 indicates that the aircraft is in flight. It also shows that the altitude is too low for the medium speed.
フラップ位置を表わす信号は、第4図に機能ブロック62で示された素子から供 給される。フラップが着陸態勢に在る時に正の論理信号従ってFD信号はライン 64を通して印加される。フラップが上がっている時には、正の論理信号従って FU倍信号ライン66を通して供給される。A signal representative of flap position is provided by an element shown in FIG. 4 as functional block 62. be provided. When the flaps are ready for landing, a positive logic signal therefore the FD signal is on the line. 64. When the flap is up, a positive logic signal therefore FU multiplier signal line 66 is provided.
ブロック68で示された別な素子は、着陸用ギアの態勢を表わす信号を供給する 。ライン70を通して印加される正の論理信号は、着陸用ギアが上がっているこ とを示し、GU倍信号名付けられる。ライン72を通して印加される正の論理信 号は、着陸用ギアが下がっていることを示し、GD倍信号名付けられる。Another element, indicated by block 68, provides a signal indicative of the attitude of the landing gear. . A positive logic signal applied through line 70 indicates that the landing gear is up. and is named the GU times signal. Positive logic signal applied through line 72 This signal indicates that the landing gear is lowered and is called the GD double signal.
GD倍信号よびFD倍信号アンド・ゲート74へ印加される。もし着陸用ギアと フラップが両方共下がっているならば、正の論理信号はボイス・ゼネレータ58 に印加される。アンド・ゲート74からのこの信号は、ボイス・ゼネレータを禁 止し従って航空機の着陸時にうるさい警報を除く。The GD double signal and the FD double signal are applied to AND gate 74. If the landing gear If both flaps are down, a positive logic signal is output to voice generator 58. is applied to This signal from AND gate 74 inhibits the voice generator. thus eliminating noisy alarms during aircraft landing.
GEAR警報は、アンド・ゲート90からの信号、比較回路46からの信号およ びGU倍信号受けるアンド・ゲート54によって制御される。アンド・ゲート9 0からの信号は、アンド・ゲート54の反転入力端子に印加される。この入力は 、零の論理信号がアンド・ゲート90から出力される時にはいつでも使用可能と される。零の論理信号は、ギアが下げ位置にあるか或は航空機の速度が0.35 マツハよシ遅い時にはいつでも、アンド・ゲート90から出力される。GU倍信 号比較回路46からの信号と共にアンド・ゲート54の他の入力端子に印加され 、着陸用ギアが上がった位置にあシかつ航空機が150m(500フイート)よ シ低い対地高度にあることを比較回路46からの信号が示す時だけGEAR警報 を使用可能にする。The GEAR alarm is generated by the signal from the AND gate 90, the signal from the comparison circuit 46, and the signal from the AND gate 90. and an AND gate 54 which receives the GU and GU times signals. and gate 9 The signal from 0 is applied to the inverting input terminal of AND gate 54. This input is , can be used whenever a zero logic signal is output from the AND gate 90. be done. A logic signal of zero indicates that the gear is in the down position or the aircraft speed is 0.35. Whenever Matsuha is slow, it is output from AND gate 90. GU double trust is applied to the other input terminal of AND gate 54 together with the signal from signal comparison circuit 46. , the aircraft is at a height of 150 m (500 ft) with its landing gear up. GEAR alarm only when the signal from comparator circuit 46 indicates that the vehicle is at a low altitude above the ground. enable use.
航空機の速度を表わす信号は、ライン32を通して比較回路76にも印加される 。この比較回路76は、マツへ計からの信号が0.28マン八を表わす信号に等 しいかそれよ多大きい時に、アンド・ゲート80に正の論理信号を供給する。F U倍信号アンド・ゲート80に印加される。もし航空機の速度が0.28マツハ よシ大きくかつ着陸用ギアが上がっているならば、アンド・ゲート80は使用可 能にされる。アンド・ゲート80の出力はアンド・ゲート52の反転入力端子に 印加される。アンド・ゲート52は比較回路46からの信号およびGU倍信号受 ける。このGU倍信号アンド・ゲート52の反転入力端子に印加される。アンド ・ゲート52が使用可能とされる時に、正の論理信号はボイス・ゼネレータ58 に印加され、航空機がフラップを上げたま一低すぎる高度でかつ所定よシも低い 速度で飛行していることを示すFLAPEI fl報を発させる。A signal representing the speed of the aircraft is also applied to comparator circuit 76 through line 32. . This comparison circuit 76 equalizes the signal from the pine meter to a signal representing 0.28 man-hachi. A positive logic signal is provided to AND gate 80 when the value is greater than or equal to . F The U times signal is applied to AND gate 80. If the speed of the aircraft is 0.28 matsuha AND Gate 80 can be used if it is large enough and the landing gear is up. be made capable. The output of AND gate 80 is connected to the inverting input terminal of AND gate 52. applied. AND gate 52 receives the signal from comparison circuit 46 and the GU multiplied signal. Let's go. This GU multiplier signal is applied to the inverting input terminal of AND gate 52. and - When gate 52 is enabled, a positive logic signal is sent to voice generator 58. is applied to the aircraft at an altitude that is too low and is also below the specified altitude while the aircraft has its flaps up. The FLAPEI signal is issued to indicate that the aircraft is flying at high speed.
航空機の速度を表わす信号は比較回路86にも印加される。この比較回路86は 、航空機の速度が0.35マツハよシも大きい時に、ライン88を通して正の出 力信号を供給する。比較回路86からの出力は、GU倍信号共にアンド・ゲート 90に入力される。正の論理信号がアンド・ゲート90の両方の入力端子に供給 される時に、正の論理信号は出力されかつライン92を通してオア・ゲート84 に印加される。このオア・ゲート84はアンド・ゲート80からの入力も受け、 従ってアンド・ゲート90または80から正の論理信号を受ける時に、アンド・ ゲート56に正の論理信号を印加する。オア・ゲート84の出力はアンド・ゲー ト56に入力され、このアンド・ゲート56は比較回路46と協働してTEiR RA工N警報を開始させる。このTERRA工N警報が開始されるのは、オア・ ゲート84が使用可能とされかつ正の論理信号が比較回路46から供給される時 である。オア・ゲート84は2つの条件下で使用可能とされ、その第1はギアが 上がった位置にあシかつ航空機の速度が0.35マツノ\以上の時である。その 第2はフラップが上がった位置にありかつ航空機の速度が0.28マツハ以上の 時である。2つの条件のどちらかゾ満されると、正の論理信号はライン94を通 してアンド・ゲート56に印加され、従ってこれを比較回路46の制御下に置き 、航空機が第2図および第6図に示した警報範囲内に入る高度および速度の組み 合わせで飛行中の時にTERRAIN警報を発させる。A signal representative of the speed of the aircraft is also applied to comparator circuit 86. This comparison circuit 86 , there is a positive output through line 88 when the aircraft speed is greater than 0.35 matsuha. supply the force signal. The output from the comparison circuit 86 is an AND gate for both the GU multiplied signal. 90. A positive logic signal is supplied to both input terminals of AND gate 90 When a positive logic signal is output and output through line 92 to OR gate 84, is applied to This OR gate 84 also receives input from the AND gate 80, Therefore, when receiving a positive logic signal from AND gate 90 or 80, the AND gate A positive logic signal is applied to gate 56. The output of OR gate 84 is an AND game. The AND gate 56 cooperates with the comparator circuit 46 to Starts the RA engineering alarm. This TERRA engineering N alarm starts when When gate 84 is enabled and a positive logic signal is provided from comparator circuit 46 It is. The OR gate 84 can be used under two conditions, the first being that the gear is This is when the reeds are in the raised position and the speed of the aircraft is 0.35 matsuno\ or more. the The second is when the flaps are in the up position and the aircraft speed is 0.28 matsuha or higher. It's time. If either of the two conditions is met, a positive logic signal is passed through line 94. is applied to AND gate 56, thus placing it under the control of comparator circuit 46. , altitude and speed combinations that bring the aircraft within the warning range shown in Figures 2 and 6. In conjunction with this, a TERRAIN warning will be issued during flight.
アンド・ゲート52.54および56の出力はボイス・ゼネレータ58に印加さ れる。このボイス・ゼネレータ58へ印加された正の論理信号は、ラウドスピー カ、ヘッドホーンなどによシ警報を発させる。この目的のための代表的なボイス ・ゼネレータ装置は、参考のためこ\に組み入れられた米国特許第4.OS O ,065号および第3,925,751号明細書に述べられている。The outputs of AND gates 52, 54 and 56 are applied to voice generator 58. It will be done. A positive logic signal applied to this voice generator 58 This will cause an alarm to be emitted from mosquitoes, headphones, etc. Typical voice for this purpose -The generator device is described in U.S. Pat. No. 4, incorporated herein by reference. OS O ,065 and No. 3,925,751.
上述した論理回路は、第2図のハツチを付けた部分10および14並びに第3図 のハツチを付けた部分20および24で示された警報範囲を提供するのに必要な 論理回路を云う。警報範囲のこれら部分は、航空機が比較的平らな地形の上空を 飛行中の時に使用するためである。The above-described logic circuit is shown in the hatched portions 10 and 14 in FIG. 2 and in FIG. necessary to provide the alarm range indicated by the hatched areas 20 and 24. Refers to a logic circuit. These parts of the warning area are where the aircraft is flying over relatively flat terrain. This is for use during flight.
第5図を参照すれば、こ−には、航空機が起伏に富んだ地形の上空を飛行中の時 に警報範囲を変更するために加算点40に印加されるバイアス信号を供給する独 特の回路が示されている。この回路は、機能ブロック44内に示されている。バ イアス回路は、第2図、第3図のそれぞれ部分16.26として示された変更さ れた警報範囲を提供する。Referring to Figure 5, this occurs when the aircraft is flying over rough terrain. An independent circuit provides a bias signal applied to summing point 40 to change the alarm range. A particular circuit is shown. This circuit is shown within functional block 44. Ba The ias circuit is modified as shown as section 16.26 in FIGS. 2 and 3, respectively. Provides a range of alarms.
一般に、バイアス回路44は、航空機が飛行中の下方の地形を検出する。これは 、航空機の電波高度と気圧高度の差をとることによって行われる。任意の特定時 刻において、航空機の気圧高度と電波高度の差は、その特定時刻において航空機 によって飛行されている点での地形の気圧高度に等しい。航空機が比較的平らな 地形の上空を飛行している間、差を表わす信号は一定である。しかしながら、航 空機が起伏に富んだ地形の上空を飛行している時には、信号は地形および航空機 速度の関数として時間がたつにつれて変る。この信号は、従って航空機が起伏に 富んだ地形の上空を飛行中であることを示す。差信号は時間について積分される ことができ、差の関数であるバイアス信号を供給する。Generally, bias circuit 44 detects the terrain below which the aircraft is flying. this is This is done by taking the difference between the aircraft's radio altitude and pressure altitude. any specific time The difference between the aircraft's pressure altitude and radio altitude is the difference between the aircraft's pressure altitude and radio altitude at that particular time. is equal to the pressure altitude of the terrain at the point being flown by. the aircraft is relatively flat The differential signal remains constant while flying over the terrain. However, When an aircraft is flying over rough terrain, the signal will depend on the terrain and the aircraft. It changes over time as a function of speed. This signal will therefore cause the aircraft to Indicates that you are flying over rich terrain. The difference signal is integrated over time and provide a bias signal that is a function of the difference.
詳しく説明すれば、電波高度を表わす信号は、電波高度計42から得られかつ加 算点96の正入力端子に印加される。気圧高度計97またはエアー・データ・コ ンピュータから得られて気圧高度を表わす信号は、加算点96の負入力端子に印 加される。加算点96の出力は増幅器98の反転入力端子に印加される。To explain in detail, the signal representing the radio altitude is obtained from the radio altimeter 42 and added. It is applied to the positive input terminal of the calculation point 96. Barometric altimeter 97 or air data code The signal obtained from the computer and representing the barometric altitude is printed on the negative input terminal of the summing point 96. added. The output of summing point 96 is applied to the inverting input terminal of amplifier 98.
積分器100は増幅器98の出力端子および非反転入力端子に接続され、従って 閉帰還ループを形成する。Integrator 100 is connected to the output terminal and non-inverting input terminal of amplifier 98, and thus Forms a closed feedback loop.
積分器は、電波高度を表わす信号と気圧高度を表わす信号との差の関数であるバ イアス信号を供給するように働く。積分定数は、所定時間後に反転入力端子に印 加される信号で打ち消すように選ばれる。所定時間後に回路からの出力信号はリ セットされる。換言すれば、所定時間後に増幅器98の出力端子からライン10 2に向う信号は無い。望ましい実施例では、下記の状態下でバイアス回路を禁止 することも望ましい。すなわち、下記の状態とは、気圧高度計もしくは電波高度 計の故障、または航空機の電波高度が所定量例えば1500m(5000フイー ト)よシも高いことである。従って、これら状態下では積分器100が禁止され る。The integrator is a function of the difference between the signal representing radio altitude and the signal representing pressure altitude. It works to supply an ear signal. The integral constant is printed on the inverting input terminal after a predetermined time. selected so as to cancel out the added signal. The output signal from the circuit resets after a predetermined time. Set. In other words, after a predetermined period of time, line 10 is removed from the output terminal of amplifier 98. There is no signal heading towards 2. The preferred embodiment inhibits the bias circuit under the following conditions: It is also desirable to do so. In other words, the following conditions refer to the barometric altimeter or radio altitude. If the radio signal altitude of the aircraft is a certain amount, e.g. 1500 m (5000 ft. g) It is also expensive. Therefore, under these conditions, integrator 100 is disabled. Ru.
増幅器98の出力は関数発生器104に印加される。The output of amplifier 98 is applied to function generator 104.
この関数発生器104は、高度t50m(500フイート)〜300m(100 0フイート)を表わす信号を供給するために、増幅器106によって増幅される 増幅器98出力に基づいたバイアス信号を供給する。この信号はライン108を 通して加算点40に印加され、航空機が起伏に富んだ地形の上空を飛行している 時に警報範囲を変更する。バイアス信号は、航空機が起伏に富んだ地形の上空を 飛行している時に、第2図のハツチを付けた部分16および第3図のハツチを付 けた部分26によって示されたような600m(2000フイート〕まで警報範 囲を変更する。This function generator 104 operates at an altitude of 50 m (500 feet) to 300 m (100 m). 0 feet) is amplified by amplifier 106 to provide a signal representing A bias signal based on the amplifier 98 output is provided. This signal connects line 108 to The aircraft is flying over rough terrain. change the alarm range from time to time. Bias signals help aircraft fly over rough terrain. While flying, the hatched part 16 in Figure 2 and the hatched part 16 in Figure 3. Warning range up to 600 m (2000 ft) as indicated by digit 26. Change the enclosure.
望ましい実施例では、積分器100のために2分の時間が選ばれる。2分以外の 時間でも働くが、2分という時間はその地形における複数の変化点に及ぶ距離を 包含するために選ばれた。代表的な例では、正常な巡航速度で飛行中の航空機は 2分間に約22km(12海里)移動する。多くの領域において、この距離はそ の地形における複数の変化点に及ぶのに十分である。In the preferred embodiment, a time of two minutes is chosen for integrator 100. Other than 2 minutes Time works, but 2 minutes covers the distance that spans multiple change points in the terrain. selected for inclusion. In a typical example, an aircraft flying at normal cruising speed It travels approximately 22 km (12 nautical miles) in 2 minutes. In many areas this distance is is sufficient to span multiple change points in the terrain.
」二連した教示に鑑みてこの発明の多くの変更や変形例が可能なことは明白であ る。従って、請求の範囲内でこの発明は詳しく上述したもの以上に実施され得る 。Obviously, many modifications and variations of this invention are possible in light of the dual teachings. Ru. Therefore, within the scope of the claims, the invention may be practiced beyond that specifically described above. .
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