JPH0619277B2 - 航空機のための飛行形態応動降下率警報システム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 発明の分野 この発明は一般に対地接近警報システム、特に、もし航
空機の降下率が飛行している高度に対して過度であるな
らば、航空機のパイロットに警報を与えるシステムに関
するものである。このような警報が発生されるべきか、
発生されるべきでないかを決定するための基準は飛行形
態の機能として変更できる。このような警報システムは
特にロツキードＳ_３−Ａ機のような艦載対潜機に対して
有用である。

先行技術の説明 航空機が非常に高速に降下する場合、航空機のパイロッ
トに警報を出すシステムは公知である。このようなシス
テムの例はこの発明の譲渡人と同じ譲渡人にすべて譲渡
された米国特許第３，９４６，３５８号、米国特許第
３，９４７，８０８号、米国特許第３９５８，２１９号
及び米国特許第４，２１５，３３４号に開示されてい
る。

上記のシステムのすべては、もし航空機の降下率が航空
機の地上からの高度によって決定される所定の安全降下
率を越えるならば、パイロットに警報を出す基本的機能
に適しているので、上記のシステムは運用及び飛行条件
が、進入及び着陸条件が容易に予想できるようなもので
ある輸送機で作動されるように設計されている。しかし
ながら、例えば運用及び飛行条件が広く変更することが
できる軍用及び戦術機のような航空機に対して、予想で
きる飛行パラメータを有する航空機のため設計されたシ
ステムはいかなる危険な条件も実際存在しない誤った又
は迷惑な警報を出す傾向があり、他の条件の下で所望の
警報時間以下しか警報を出さない。

発明の要約 したがって、この発明の目的は先行技術の警報システム
の欠点の多くを克服する対地接近警報システムを提供す
ることにある。

この発明の他の目的は、もし航空機の降下率が地上から
の高度及び航空機の飛行形態に対して過度であるなら
ば、航空機のパイロットに警報を出すことにある。

さらに、この発明の他の目的は、もし航空機の降下率が
危険なほど大きいならば航空機のパイロットに警報を出
すため降下率が過度に大きいかどうかを決定する基準が
航空機の飛行形態の機能として変更される対地接近警報
システムを提供することにある。

この発明の他の目的は、もし航空機の降下率が飛行して
いる高度に対して過度に大きいならば警報を出すが、可
操縦航空機に使用されるときはかなりの数の誤つた又は
有害な警報を出さない警報装置を提供することにある。

さらに、この発明の目的は警報が出されるべきかどうか
を決定するのに使用される基準は航空機の飛行形態によ
って調整される戦術機に対して特に有用な対地接近警報
システムを提供することにある。

簡単にいうと、好ましい実施例によれば、もし降下率が
飛行している電波高度に対して所定の安全制限を越える
ならば、地上からの高度及び航空機の降下率を監視し、
第１の警報音を出すシステムが提供される。

もし降下率が所定のマージンだけ所定の安全制限を越え
るならば、第２の明瞭な警報音が特別に危険な飛行条件
のパイロットに警報を出すように発生される。警報を出
す基準は航空機の飛行形態の関数、例えば着陸ギヤが上
がっているか下がっているかどうか、航空機が飛行機の
運用条件に対する警報基準を最適にするためミッション
の戦術セグメントを飛行しているか又は非戦術セグメン
トを飛行しているかどうかの関数として変更される。

図面の簡単な説明 この発明のこれらの目的及び他の目的と利点は下記の詳
細な説明及び添付図面を考察することですぐに明らかに
なる。

第１図はこの発明による警報システムの論理ブロック線
図である。

第２図は航空機がギヤアップ飛行形態で作動されている
とき電波高度の関数として２つの警報を出すように要求
される降下率図である。

第３図は航空機がその着陸ギヤが下がった状態で作動す
るとき電波高度の関数として２つの警報を出すように要
求される降下率図である。

第４図は航空機が戦術モードで作動し着陸ギヤが上った
状態であるとき電波高度の関数として２つの警報を出す
ように要求される降下率図である。

好ましい実施例の詳細な説明 次に第１図を説明する。第１図には、参照番号１０で一
般に示されているこの発明による飛行形態応動対地接近
警報システムが示されている。この発明によるシステム
１０は図解のため一連のゲート群、比較器等として論理
ブロック線図で第１図に示されている。しかしながら、
論理の実際の実施は第１図に示された以外にもいろいろ
なディジタル的及びアナログ的な実施が可能であること
を理解すべきである。上記のシステムによって使用され
る信号は電波高度及び気圧高度率、戦術ミッション、例
えば、ミッションセレクタスイッチ、着陸ギヤ位置スイ
ッチ、車輪重量スイッチを示す信号及びいろいろな有効
信号を含む。警報システムが設置される航空機の種類に
よって、第１図に示される信号は気流データコンピュー
タ１２、電波高度計１４、ギヤ位置スイッチ１６、ミッ
ションセレクタスイッチ１８及び車輪重量スイッチ２０
のような個々の計器から得ることができる。２者択一的
に、気圧率信号は気圧高度計からの気圧高度信号を差動
化することによって得られるか又は慣性航法システムか
らのＺ速度信号は降下率情報を得るため使用することが
できる。さらに、個々の計器から信号を得るよりもむし
ろ、信号はかなり新規の航空機のディジタルデータバス
から得られる。

前記のように、この発明によるシステムは地上からの高
度と降下率、好ましくは気圧率又はＺ速度とを比較し、
もし降下率が航空機が飛行している高度に対して過度で
あるならば警報を出す。比較機能はこの実施例におい
て、電波高度信号から高周波成分を除去するフィルタ２
６を介して電波高度計１４から受信される電波高度を比
較する２つのモード比較器２２及び２４によって与えら
れる。電波高度信号はローパスフィルタ２８及び一対の
関数発生器３０及び３２のそれぞれを介して比較器２２
及び２４に加えられる気圧率信号と比較される。電波高
度信号はまた、航空機が３０フィートと２４５０フィー
トの間を飛行しているとき、システムに作動可能信号を
与えるため１対の比較器３４及び３６によって２４５０
フィート基準信号と３０フィート基準信号とを比較す
る。第１図に示される実施例において、比較器及び関数
発生器は明瞭にするため別々の構成要素として示されて
いるけれども、適当な警報を発生するのに必要である比
較機能は単一の比較器によって又は別な方法で与えるこ
とができる。例えば、関数発生器及び比較機能は単一の
ブロックで結合することができる。

上記の比較及び警報発生機能に加えて、このシステムは
所定の飛行フェーズ中のみこのシステムを作動するため
複数のゲート及び個別のスイッチを使用する。これらの
作動可能機能は、飛行機が無車輪重量、すなわち、航空
機が地上から離れているときのみ、気圧率信号がフィル
タ２８に加えられるようにインバータ38及び遅延回路４
０と協働してスイッチ４２を閉じる車輪重量によって与
えられる。さらに、電波高度計及び気流データコンピュ
ータからの信号が有効であり、無車輪重量であり且つ航
空機が所定の高度範囲内、例えば３０フィートと２４５
０フィートの間に飛行しているときのみ一連のゲート群
44,46及び４８と遅延回路５１及び５３はシステムを作
動状態にする。

さらに、このシステムは一対の遅延回路５４及び56を介
してゲート４６及び４８から受信される信号によって付
勢され、“降下率”又は“引き上げ”警報のどちらかを
トランスジューサ５８に加える降下率警報発生器５０及
び引き上げ警報発生器５２のような一対の音の警報発生
器を含む。

動作において、航空機が３０フィートと２４５０フィー
トの間を飛行しているときはいつでも、ゲート４４，４
６及び４８は作動され且つスイッチ４２が閉じられると
気圧率信号が関数発生器３０及び３２に加えられる。こ
れらの条件の下で、もし降下率及び地上からの高度の組
合せが関数発生器３０及び比較器２２によって確立され
る警報基準を上回るようにされるならば、降下率比較器
２２は信号をアンドゲート４６に加え、それによって、
遅延回路５４が作動した後、アンドゲート４６が警報初
期信号を降下率発生器に加えるようにする。同様に、降
下率及び地上からの高度の組合せが関数発生器３２及び
比較器２４によって確立された警報基準を越えるようで
あるならば、比較器２４は、遅延回路５６が作動した
後、警報初期信号を引き上げ警報発生器５２に加えるよ
うにアントゲート４８に作動信号を加える。好ましくは
降下率及び引き上げ発生器５０及び５２は、例えば航空
機のインターコムを通して、直接的又は間接的のどちら
かでトランスジユーサ５８に警報を加えるディジタル音
声発生器である。

前記のように、降下率又は引き上げ警報が発生されるべ
きかどうかを決定する基準は航空機の飛行形態によって
決定される。図示された実施例において、警報基準の変
更はギヤ位置スイッチ１６及びミッションセレクタスイ
ッチ１８からの個別信号によって関数発生器３０及び３
２の特性を変更修正することによって達成される。ミッ
ションセレクタスイッチは、対潜偵察又は攻撃ミッショ
ンのような戦術ミッションが飛行されているときはいつ
でも、パイロットによって付勢される。図示された実施
例において、関数発生器３０及び３２は所望の警報基準
を得るためフィルタ２８から気圧率信号を修正するよう
に変更される。しかしながら、他の実施例において、そ
の代りに、電波高度信号が変更される。

航空機がギヤが上がっている状態で飛行していると、関
数発生器３０によって与えられる関数は、降下率と電波
高度間の関係が航空機が直線１００（第２図）以下の範
囲内に降下するような時はいつでも、“降下率”警報発
生されるように選択される。もし直線１０２以下の範囲
に突入されるならば、“引き上げ”警報が開始される。
遅延回路５４（０．８秒）及び遅延回路56（１．６秒）
で与えられる遅延のため、破線１００′及び１０２によ
って示される範囲に突入されるまで実際の警報が発生し
ない。したがって、遅延は範囲１００及び１０２に単に
一瞬、突入される場合、有害な警報を減少するのに役立
つ。

航空機がその着陸ギヤを下げて、戦術モードでないとき
はいつでも、警報基準は高い高度で警報システムをより
鋭敏にするために第３図に示されたように変更される。
したがって、着陸ギヤを下げた状態で、“降下率”警報
は着陸ギヤを上げた状態で同じ高度で要求される１１，
８００フィートの降下率／分とは対照的に２４５０フィ
ートの高度で９８００フィートの降下率／分で与えられ
る。同様に、引き上げ警報は１４，７００フィート／分
でよりむしろ高度２４５０フィートで１２，５５０フィ
ート／分で与えられる。着陸ギヤが下がっているときこ
れは航空機の減少された回復能力を考慮に入れる。

航空機が、例えばターゲットを攻撃しているときのよう
な戦術飛行フェーズにあるときはいつでも、降下率は非
戦術飛行フェーズよりも高い。したがって、有害な警報
を避けるため警報基準がそれに応じて変更され、第４図
に示された基準は警報が発生されないうちに航空機に対
して付加操縦の余地を与えるように使用される。着陸ギ
ヤが上がって且つミッションセレクタスイッチが戦術動
作モードを指示するときのみ、これらの基準が使用され
る。

航空機の高度が２４５０フィートのとき“降下率”及び
“引き上げ”警報のそれぞれが発生されないうちに戦術
モード基準は１３，８００フィート／分及び１６，７０
０フィート／分の降下率を要求する。さらに、例えば４
５０フィートの低高度で発生されるべき警報に対して要
求される降下率はまた実質的に増加される。例えば、４
５０フィートで３８００フィート／分の降下率が“降下
率”警報が発生されないうちに要求される。電波高度の
３０フィートで２９６０フィート／分の降下率が要求さ
れる。電波高度の３０フィートで“引き上げ”警報を発
生するため、３４７４フィート／分の降下率が要求され
且つ電波高度の３００フィートで３８００フィート／分
の降下率が要求される。したがって、このシステムによ
って、例えば有害な警報を発生することなしに対潜偵察
ミッション中にされるよう低高度で航空機が操縦でき
る。

明らかに、この発明の多くの修正及び変更は上記の教義
にかんがみて可能である。したがって、添付された請求
の範囲の範囲内でこの発明は特に前記以外の方法でも実
施されることができる。

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】危険な飛行条件の航空機のパイロットに警
   報を出すための響報システムにおいて、もし航空機の降
   下率が、航空機がその着陸ギヤを上げている状態で飛行
   しているとき、航空機が第１の基準によって決定される
   ように飛行している高度に対して所定の率を越えるなら
   ば警報を出すために地上からの航空機の高度及び航空機
   の降下率を表わす信号に応動する手段と、 航空機がその着陸ギヤを下げている状態で飛行している
   とき前記第１の基準を別の第２の基準に変更するため航
   空機の飛行形態に応動する手段とを備えていることを特
   徴とする警報システム。
2. 【請求項２】前記第２の基準は前記基準より早く警報を
   出すことを特徴とする請求の範囲第１項記載の警報シス
   テム。
3. 【請求項３】前記航空機が戦術モードであるとき、前記
   第１の基準を別の第３の基準に変更するため航空機の動
   作モードに応動する手段をさらに含んでいることを特徴
   とする請求の範囲第１項記載の警報システム。
4. 【請求項４】前記第３の基準は前記第１の基準より遅く
   前記警報を出すことを特徴とする請求の範囲第３項記載
   の警報システム。
5. 【請求項５】前記降下率は気圧降下率であることを特徴
   とする請求の範囲第１項記載の警報システム。
6. 【請求項６】危険な飛行条件のパイロットに警報を出す
   ための警報システムにおいて、 地上から航空機の高度及び航空機の降下率を表わす信号
   を受信するための手段と、 もし航空機の降下率が、航空機が第１の基準によって決
   定されるように飛行している高度に対し所定の率を越え
   るならば、第１の音の警報を出し且つもし航空機の降下
   率が、航空機が第２の基準によって決定されるように飛
   行している高度に対し所定の率を越えるならば第２の別
   の音の警報を出すため前記受信手段に応動する手段と、 前記航空機がその着陸ギヤを下げている状態で飛行して
   いるとき、前記第１及び第２の基準を別の第３及び第４
   の基準にそれぞれ変更するため航空機の飛行形態に応動
   する手段とを備えていることを特徴とする警報システ
   ム。
7. 【請求項７】前記第３及び第４の基準は前記第１及び前
   記第２の基準より早くそのそれぞれの警報を出すことを
   特徴とする請求の範囲第６項記載の警報システム。
8. 【請求項８】前記航空機が戦術モードであるとき、前記
   第１及び第２の基準を別々の第５及び第６の基準に変更
   するため航空機の動作モードに応動する手段をさらに含
   むことを特徴とする請求の範囲第６項記載の警報システ
   ム。
9. 【請求項９】前記第５及び第６の基準は前記第１及び第
   ２の基準より遅くそのそれぞれの警報を出すことを特徴
   とする請求の範囲第８項記載の警報システム。
10. 【請求項１０】前記降下率は気圧降下率であることを特
    徴とする請求の範囲第６項記載の警報システム。