JPH043835B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 産業上の利用分野 本発明は、一般に、対地接近警報装置に係わ
り、特に、過度の対地接近速度およびグライド・
スロープ・ビーム下方の過度の降下に関する警報
を含む各種警報を発生し、航空機がグライド・ス
ロープ・ビーム上に位置する時には過度対地接近
速度警報発生に要求される基準を変更して有害警
報を最小限度に抑制する型の航空機用の対地接近
警報装置に関する。

従来技術 航空機の対地接近速度が過度であり且つ航空機
がグライド・スロープ・ビームの下方に在る時に
警報を発生する対地接近警報装置を含め各種対地
接近システムが知られている。対地接近速度が過
度である時に警報を発生する典型的な装置は、米
国特許第3715718号、第3934221号、第3934222号、
第3944968号および第3958219号各明細書に開示さ
れている。グライド・スロープ無線ビームに応答
し、航空機が該グライド・スロープの下方に過度
に降下している時に警報を発生する装置の例とし
ては、米国特許第3925751号および第3947809号明
細書に開示されているものがある。過度の接近速
度およびグライド・スロープ下方の過度の降下を
含むいろいろな危険な飛行状態に関し警報を与え
る装置の例としては、米国特許第3946358号明細
書に開示されているものがある。なお上に述べた
総ての米国特許は、本願と同一の出願人に譲渡さ
れているものであり、本明細書においても参考の
ために援用する。

上に掲げたいろいろ米国特許明細書に記述され
ている装置は殆んどの状況下で満足な性能を発揮
するが、しかしながら、或る種の環境下、例えば
ニユーフアンドランドのセイントジヨーンズ、ス
イスののチユーリツヒ、ポルトガルのリスボンお
よびスペインのマドリツドにある空港のような山
もしくは丘に囲まれている空港への通常のILSの
進入のような環境下では、過度対地接近警報発生
装置は偽もしくは有害警報を発生する傾向を有し
ている。

上の偽もしくは有害警報発生に関する問題を解
決するために多大な努力が払われて来ているが、
しかしながらこのような努力は警報包絡線の変更
とか信号処理回路の変更、例えば、特定の空港へ
の進入時には警報装置が偽警報を発生するのを阻
止するように速度制限器およびフイルタを設計変
更する等のような変更に向けられていた。しかし
ながら、このような変更によれば、潜在的に危険
な状況下において装置が与える警報時間が遅延す
るために満足な解決策とは言えない。

発明の梗概 したがつて、本発明の目的は、従来の警報装置
の欠点の多くを克服する対地接近警報装置を提供
することにある。

本発明の他の目的は、実際の過度対地接近速度
状態下で、装置によつて与えられる警報時間を減
少もしくは遅延することなく、着陸進入時に発生
される多数の有害な過度対地接近警報を実質的に
軽減することができる対地接近警報装置を提供す
ることにある。

本発明のさらに他の目的は、グライド・スロー
プ無線ビームを監視して、航空機がILS進入中で
あつて実質的にグライド・スロープよりも下方に
位置していない時に、過度接近速度警報を発生す
るのに要求される警報基準を修正する対地接近警
報装置を提供することにある。

多くの空港、特に山や丘で囲まれている空港に
おいては、ILSグライド・スロープ・ビームの角
度は、正常なグライド・スロープ上での進入で、
危険な飛行状態を回避するのに充分な対地間間隔
が保証される場合でさえも、過度対地接近速度警
報装置の警報包絡線を侵犯するような接近速度が
結果的に生ずることが判明している。したがつ
て、航空機がグライド・スロープ・ビーム内に留
つている限り、航空機は安全進入状態にあり、そ
れ以外の飛行相で警報を発生するように設計され
ている高感度の過度対地接近速度警報装置は不必
要である。言い換えるならば、航空機が、グライ
ド・スロープ・ビーム内に留つている限り、安全
性を犠性にすることなく、過度対地接近速度警報
装置を不感化することが可能である。

したがつて、本発明の好ましい実施例によれば
航空機が進入中であるかあるいはILSグライド・
スロープ・ビームの制御下で着陸中である場合以
外の飛行相で、最大の警報時間を保証するように
通常は敏感な動作状態に維持される過度対地接近
速度警報装置を有する対地接近警報装置が提供さ
れる。この装置にはさらに、ILSグライド・スロ
ープ・ビームの存在を検出して、該グライド・ス
ロープ・ビームが検出された場合および航空機が
グライド・スロープよりそれ程下方に位置してい
ない場合に対地接近速度警報装置を不感化する働
きをなす回路が設けられる。

本発明の上に述べた目的および他の目的ならび
に利点は添付図面を参照しての以下の詳細な説明
を考察することにより容易に明らかになろう。

好ましい実施例の詳細な説明 次に図面、特に第１図を参照するに、この図に
は本発明による対地接近警報装置が示されてお
り、参照数字１０で全体的に表わされている。本
発明による装置１０は第１図には、説明の便宜上
一連のゲート、比較器等から構成されるものとし
て機能もしくは論理ブロツクダイヤグラム形態で
示されているが、論理の実際の実現は、いろいろ
なデイジタルおよびアナログ技術を用いて第１図
に示した以外の仕方で行なうことができるものと
理解されたい。ここで述べる警報装置で用いられ
る信号には、電波高度および高度変化率を表わす
信号、気圧高度およびその変化率を表わす信号
（第１図には示されていない）、グライド・スロー
プ・ビームからの航空機の離脱を表わす信号およ
び航空機のフラツプの位置を表わす信号ならびに
いろいろな有効信号が含まれる。対地接近速度
は、電波高度変化率だけから得ることもできる
（第１図）、あるいはまた気圧高度変化率（米国特
許第3934221号でｈで表わされている変化率）に
より修正して電波高度変化率から得ることができ
るので、本明細書で用いている「接近速度もしく
は接近率」は、電波高度接近速度もしくは接近率
ならびに気圧高度変化率信号で修正した電波高度
接近速度（或いは接近率）双方を包摂する意味で
用いられている。警報装置が設置される航空機の
形式に依存して、信号は、グライド・スロープ受
信器１２（第１図）、電波高度計１４、電波高度
変化率回路１６のような個々の計器およびフラツ
プの位置を指示する離散的回路要素あるいは或る
種の新型の航空機においてはデイジタル・データ
母線（図示せず）から得ることができる。

本発明による警報装置１０は、航空機が飛行し
つつある高度に対して対地接近速度もしくは接近
率が過度である場合に警報を与える警報機能を具
備する。この機能を実現するために、電波高度変
化率回路１６からの電波高度変化率（および第１
図には示していないが任意選択的に気圧高度変化
率）を、電波高度計１４からの信号によつて決定
される対地高度と比較して、航空機が飛行しつつ
ある高度に対して対地接近速度が過度である場合
には常に警報起動信号を発生する働きをなす対地
接近速度比較器１８が設けられる。上記警報起動
信号は、対地接近速度警報発生器２０に供給され
る。この対地接近速度警報発生器２０は、好まし
くは、音声警報信号を変換器２２に直接的または
間接的に供給し、航空機の操縦者もしくはパイロ
ツトに過度対地接近速度状態を表わす音声警報を
与える。この対地接近速度比較器１８として適当
である装置は、本明細書に参考までに援用してい
る既述の米国特許第3934221号明細書の第１図に
示されている。

さらに、警報装置１０は、グライド・スロープ
偏差を表わすグライド・スロープ受信器１２から
の信号を、航空機の対地高度を表わす信号を発生
する電波高度計１４からの信号と比較して、航空
機がグライド・スロープの下方に過度に降下した
場合にグライド・スロープ起動信号を発生するグ
ライド・スロープ比較器２４を備えている。グラ
イド・スロープ警報起動信号は、グライド・スロ
ープ警報発生器２６に印加され、後者は、グライ
ド・スロープ下方警報降下を表わす音声警報信号
を発生して変換器もしくはトランスジユーサ２２
に供給する。このグライド・スロープ比較器２４
として適当な装置は、先に引用した米国特許第
3947809号明細書の第２図に示されており、同上
米国特許明細書の第１図に示されているように、
グライド・スロープの下方偏差度に依存して注意
警報および指令警報を与える働きをなす。

本発明の重要な特徴によれば、警報起動信号を
発生するための対地接近速度比較器１８で用いら
れる基準は、航空機がグライド・スロープ・ビー
ム内に在る場合には修正される。この目的で、グ
ライド・スロープ受信器１２を監視して有効グラ
イド・スロープ信号が受信されているかどうかを
判定するアンドゲート２８が設けられ、このアン
ドゲート２８には他の可能化信号としてILS可能
化信号およびグライド・スロープ信号をろ波する
ことによつて得られ該グライド・スロープ信号が
雑音ではないことを表わすＧ／Ｓ NOISY信号
が供給される。さらにゲート２８は、グライド・
スロープ比較器２４の出力信号をモニタする。こ
のグライド・スロープ比較器２４の出力信号は、
インバータ３０を介して否定Ｇ／Ｓ警報信号、即
ちＧ／Ｓ WARNINGとしてアンドゲート２８
に供給されるものであり、航空機がグライド・ス
ロープより過度に下方に位置していないことを表
わす。アンドゲート２８の出力信号は、過度対地
接近速度警報を発生すべき判断基準を変更するた
めに、好ましくはオアゲート３２を介して対地接
近速度比較器１８に印加される。該判定基準は、
有効グライド・スロープ信号が受信されておつ
て、グライド・スロープ信号に雑音がなく、ILS
が可能化されておつて、Ｇ／Ｓ WARNING信
号によつて示されるようにグライド・スロープ警
報が発生されていない場合には常に変更される。
アンドゲート２８から（オアゲート３２を介し）
対地接近速度比較器１８に供給される信号は、警
報装置がより鈍感になつて偽警報発生確率を減少
するように、警報発生に要求される警報基準を変
更する働きをなす。

対地接近速度比較器１８として適当な装置は、
先に引用した米国特許第3934221号明細書の第１
図に示されている。この装置を使用する場合に
は、オアゲート３２の出力を、同上米国特許明細
書の第１図にFLAPSとして示されている速度制
限器１０の入力に印加することができる。このよ
うにした場合には、航空機がグライド・スロープ
電波ビーム内で進入態勢にある時には対地接近速
度警報信号を発生するのに要求される基準は、同
上米国特許明細書の第２図に示されているフラツ
プ上がり、（フラツプアツプ）形態から同上特許
明細書のフラツプ下がり（フラツプダウン）形態
における基準に変更されて、それにより、約
213.36〜274.32メートル（700ないし900フイー
ト）（同上米国特許明細書で示されている装置に
おいては約240.49メートル（789フイート））の電
波高度より上では警報は実効的に禁止される。同
様に警報基準を変更するために、フラツプ下がり
形態を表わす信号をもオアゲート３２に印加する
ことができる。さらに、単に基準をフラツプ上が
り形態における警報発生要求からフラツプ下がり
形態における警報発生要求に適合するように変え
ることによつて、対地接近速度比較器１８により
警報起動信号を発生するのに必要な基準を変更す
るのが便利ではあるが、上述以外の仕方で基準を
変更し得ること、しかも空港を取巻く山や丘に向
つて進入中に生ずる妨害警報を最小限度にするよ
うに最適化することができる点に留意されたい。

過度に対地接近速度警報モードの警報基準を変
更するのに特に効果的であることが判明した１つ
の方法は、第２図に示すように電波高度変化率制
限器（米国特許第3934221号明細書で参照数字１
０で表わされている）の速度限界を変更すること
である。例えば、通常の巡航状態下では航空機の
フラツプが上がつておつて（フラツプアツプ）航
空機がグライド・スロープ・ビーム上に位置しな
い場合の速度制限は線Ａで示すように設定され、
そして速度制限器、例えば同上米国特許明細書に
示されている速度制限器１０は、高度変化率信号
を、例えば降下速度609.6メートル（200フイー
ト）／分と1246.63メートル（4090フイート）／
分との間の値に制限するように設定される。第２
図に示したグラフにおいて、正の電波高度接近速
度を降下率もしくは降下速度と見做すことができ
る。

しかしながら航空機のフラツプが下がつている
か、或いはフラツプの位置に関係なく航空機がグ
ライド・スロープ・ビーム上に位置する場合には
速度制限器１０の出力は速度もしくは変化率信号
を、例えば降下速度914.4メートル（3000フイー
ト）／分と277.37メートル（910フイート）／分
との間に値の制限するように変更される。また、
線ＣおよびＤは、航空機が対地高度609.6メート
ル（2000フイート）より低い場合の、およびフラ
ツプを上げて対気速度払張の場合の、それぞれ速
度制限に対する変更を示す。この対気速度拡張も
しくMACH（マツハ）拡張とは、第３図に示され
ているように対気速度の関数として対地接近速度
警報装置の感度を増加することを言うものであ
る。

第３図は、航空機が巡航中であり且つそのフラ
ツプが上がつており（フラツプアツプ）しかもグ
ライド・スロープ・ビーム上に位置しない場合に
過度接近速度警報を発生するのに必要な警報包絡
線もしくは基準を示す図である。このような場
合、航空機がマツハ0.35またはそれより低い速度
で高度502.92メートル（1650フイート）未満で飛
行している場合に線100および102で画定される包
絡線領域が侵犯された場合に接近速度警報が発生
される。図示の実施例の場合には、上記包絡線が
侵犯された場合には、「地表」のような音声警報
が２度繰返されそれに続いて「プルアツプ（機首
上げ）」が発生される。マツハ0.35の速度からマ
ツハ0.45までの速度では、警報包絡線は線104で
示すように747.06メートル（2450フイート）まで
拡張されて、このような高度速では警報発生時点
が早められる。

しかしながら、航空機がグライド・スロープ・
ビーム上に位置している場合には、第３図に示し
たグラフで与えられる保護は不必要であるばかり
ではなく妨害警報を発生し得る。したがつて、本
発明による装置はこの場合には不感化される。第
２図に示すように、制限器（米国特許第3934221
号明細書で参照数字１０で示されている）の速度
制限もしくは限界を変更することにより不感化す
ると、第４図に示すような警報包絡線が得られ
る。この場合航空機がグライド・スロープ・ビー
ム上に位置している場合（またはそのフラツプが
下がつている場合）には、第４図の斜影領域１０
６により定義される警報包絡線が侵犯されると常
に「地表」音声警報のような警報が発生される。
警報が起動される高度を対地高度約213.36〜
274.32メートル（700ないし900フイート）、例え
ば第４図に示すように240.79メートル（790フイ
ート）未満に制限することにより、着陸進入時に
生ずる偽警報もしくは有害警報が除去されるかま
たは少なくとも相当に減少される。第４図に示す
ように、約200フイートの対地高度未満で警報を
禁止することにより、航空機が将に着陸しようと
する際に妨害警報も禁止される。

さらに、本願と同一の出願人に譲渡された本明
細書においても援用した米国特許第3936796号、
第4944978号および第4030065号各明細書に記述さ
れておつて一般にモード4Bとして知られている
型式の不充分対地高度警報装置をも禁止するのが
有用であることが判つた。特に、航空機がグライ
ド・スロープ・ビーム内に位置しておつて着陸装
置が下がつている場合、即ち上述の米国特許に記
述されているモード４Ｂとして一般に知られてい
るモードの場合、言い換えるならば、着陸装置が
下がつていて対地間高度が不充分なモードである
場合には、上記グライド・スロープ・ビームより
も過度に下方に偏差していない限り、警報発生は
禁止される。

以上本発明の好ましい実施例について説明した
が、数多の変形および変更が可能であることは言
うまでもない。したがつて、本発明の範囲から逸
脱することなく、上に述べた以外の仕方で本発明
を実施し得るものと理解すべきである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による対地接近警報装置の全
体的構成を略示する機能ブロツクダイアグラム、
第２図は、航空機がグライド・スロープ上に位置
する場合に電波高度変化率信号の変化率制限を変
更することにより過度接近速度警報発生基準を変
更する仕方を図解するグラフを示す図、そして第
３図および第４図は、第２図に示した接近速度限
界を修正することにより警報包絡線がどのように
修正されるかを図解するグラフを示す図である。 １０……対地接近警報装置、１２……グライ
ド・スロープ受信器、１４……電波高度計、１６
……電波高度変化率回路、１８……対地接近速度
比較器、２０……対地接近速度警報発生器、２２
……変換器（拡声器）、２４……グライド・スロ
ープ比較器、２６……グライド・スロープ警報発
生器、２８……アンドゲート、３０……インバー
タ、３２……オアゲート。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 航空機の対地高度を表す信号及び航空機の対
   地接近速度を表す信号に応答して、該対地接近速
   度が、航空機が飛行しつつある高度に対し予め定
   められている包絡線内にある場合に第１の信号を
   発生するための手段と、グライド・スロープ無線
   ビームに応答して航空機が該グライド・スロープ
   から所定の制限以上に偏差している場合に第２の
   信号を発生する手段と、前記グライド・スロープ
   を検出して前記航空機が該グライド・スロープか
   ら上記所定の制限以上偏差していない場合に上記
   対地接近速度及び前記航空機の対地高度間の所定
   の関係に従つて上記予め定められている包絡線を
   変更するための手段とを備えた航空機のための対
   地接近警報装置。 ２ 上記グライド・スロープ・ビームが検出さ
   れ、航空機が該グライド・スロープの下方の上記
   所定の制限以上に降下していない場合、第１の信
   号が発生される最大高度を減少するように上記予
   め定められた包絡線を変更する特許請求の範囲第
   １項記載の対地接近警報装置。 ３ 上記最大高度を地上約213.36〜274.32メート
   ル（700〜900フイート）に減少する特許請求の範
   囲第２項記載の対地接近警報装置。 ４ 上記第１の信号発生手段が、上記対地接近速
   度信号の最大値及び最小値を制限するための手段
   と、上記最大値及び最小値の少なくとも１つを変
   更して上記予め定められた包絡線を変更するため
   の手段とを備えている特許請求の範囲第１項記載
   の対地接近警報装置。