JPH1120794A - 航空機のフライト管理システム - Google Patents

航空機のフライト管理システム

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JPH1120794A
JPH1120794A JP9155298A JP15529897A JPH1120794A JP H1120794 A JPH1120794 A JP H1120794A JP 9155298 A JP9155298 A JP 9155298A JP 15529897 A JP15529897 A JP 15529897A JP H1120794 A JPH1120794 A JP H1120794A
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JP
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cdu
backup
flight management
fmc
flight
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JP9155298A
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Peter D Gunn
ピーター・ディ・ガン
D Hayes James
ジェイムズ・ディ・ヘイズ
A Herald Richard
リチャード・エイ・ヘラルド
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Boeing Co
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Boeing Co
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    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F11/00Error detection; Error correction; Monitoring
    • G06F11/07Responding to the occurrence of a fault, e.g. fault tolerance
    • G06F11/16Error detection or correction of the data by redundancy in hardware
    • G06F11/20Error detection or correction of the data by redundancy in hardware using active fault-masking, e.g. by switching out faulty elements or by switching in spare elements
    • G06F11/2017Error detection or correction of the data by redundancy in hardware using active fault-masking, e.g. by switching out faulty elements or by switching in spare elements where memory access, memory control or I/O control functionality is redundant
    • GPHYSICS
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    • G01CMEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C23/00Combined instruments indicating more than one navigational value, e.g. for aircraft; Combined measuring devices for measuring two or more variables of movement, e.g. distance, speed or acceleration
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
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    • G05D1/00Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
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    • G06F11/2002Error detection or correction of the data by redundancy in hardware using active fault-masking, e.g. by switching out faulty elements or by switching in spare elements where interconnections or communication control functionality are redundant
    • G06F11/2007Error detection or correction of the data by redundancy in hardware using active fault-masking, e.g. by switching out faulty elements or by switching in spare elements where interconnections or communication control functionality are redundant using redundant communication media

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 左右の制御表示装置の故障を検出すると自動
的に第3のまたはバックアップCDUを起動して、故障
したCDUの機能を果たすようにする改良した航空機の
フライト管理システムを提供する。 【解決手段】 改良した航空機のフライト管理システム
は、フライト管理コンピュータ(FMC)と、左右の制
御表示装置(CDU)と、バックアップCDUとを含
む。ディジタルデータバスはFMCと3つのCDUとを
連結する。左右のCDUのうちいずれかの故障を検出す
ると、FMCは自動的に、故障したCDUの代わりにな
るバックアップCDUが動作するようにし、それによ
り、1つのCDUのみによってFMCと交信するという
運航乗員にかかる負担を軽減する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の背景】この発明は、航空機のフライト管理技術
に関し、特に、改良したフライト管理システムであっ
て、左右いずれかの制御表示装置(CDU)の故障に自
動的に応答してバックアップCDUを起動し、故障した
CDUの機能を果たすようにするものに関する。
【0002】最近の事業用航空機では、運航乗員は1つ
またはそれ以上のフライト管理コンピュータ(FMC)
および典型的には左右制御表示装置(CDU)を含むフ
ライト管理システムによって飛行計画の入力および変更
を行なう。これらのCDUは飛行計画データがCDUの
中に入力され、さらにFMCに入力されて所望の飛行計
画を実施するようにするためにパイロットがアクセスで
きるように位置されている。
【0003】航空機によっては、操縦室に第3のCDU
装置が設けられているものもある。しかしながら、この
ようなCDUはFMCインタフェース以外の機能を果た
すべく設けられている。左右の主CDUのうちいずれか
が故障した場合、運航乗員がFMC操作を行なうために
残されたCDUは1つしかない。動作するCDUが1つ
しかなければ、もう1台のCDUが物理的に機内にある
にもかかわらず、乗員のフライト管理機能の遂行能力が
低下する。このため、CDUが故障すると、機能する残
りのCDUを有するパイロットへの仕事の負担が増大す
る。
【0004】さらに、飛行中にCDUを交換することは
実際的ではなかった。現在の飛行行程が完了するまでメ
ンテナンスは保留されなければならない。
【0005】
【発明の概要】したがってこの発明の目的は、改良し
た、航空機のフライト管理システムであって、左または
右の制御表示装置の故障を検出すると、第3のまたはバ
ックアップCDUを自動的に起動して、故障したCDU
の機能を果たすようにするものを提供することである。
【0006】発明のこれらおよび他の目的は以下の説明
および前掲の特許請求の範囲を考察すると明らかとなる
だろう。
【0007】要約すると、この発明によると、航空機の
フライト管理システムの改良であって、少なくとも1つ
のフライト管理コンピュータ(FMC)と、左右のパイ
ロットの位置から前記少なくとも1つのFMCへのイン
タフェースをそれぞれ可能にする左右制御表示装置(C
DU)とを含むものが提供される。この改良点は第3の
バックアップCDUと、FMCを左右およびバックアッ
プCDUに連結するデータバスと、FMCと関連した論
理制御とを含む。論理制御は左右CDUのうちいずれか
の故障を検出し、かつそれに応答してデータバス上で信
号を経路制御し、バックアップCDUが、故障した左ま
たは右のCDUの代わりに動作するようにするための手
段を含む。
【0008】航空機のフライト管理システムであって、
少なくとも1つのフライト管理コンピュータ(FMC)
と、左右のパイロットの位置からFMCへのインタフェ
ースをそれぞれ可能にする左右制御表示装置(CDU)
と、第3のバックアップCDUとを含むものにおいて、
故障した左または右のCDUの代わりに自動的に機能を
果たすようにバックアップCDUを改善するための改善
された方法は以下のステップを含む。すなわち、a)与
えられたデータバスを介して左右およびバックアップC
DUにFMCを連結するステップと、b)少なくとも1
つのFMCと関連した論理制御を提供するステップとを
含み、論理制御はi)左右いずれかのCDUの故障を検
出するステップとそれに応答して、ii)データバス上
でバックアップCDUに信号を自動的に経路制御し、故
障した左または右のCDUに代わってバックアップCD
Uが十分に機能するようにするステップを行なう。
【0009】
【詳細な説明】図1は、グラフおよびブロック図の形
で、全体が30で示される最近の事業用フライト管理シ
ステムの主な要素を示す。従来の航空機ナビゲーション
フライト管理システム−制御表示装置(FMS−CD
U)が32で示される。FMS−CDU32は上面部分
34と下面部分36とを含む。その上面部分34におい
てFMS−CDU32は電子ディスプレイ40を含み、
この電子ディスプレイ40は運航乗員によって入力され
た複数行のテキストを表示することができる。これらの
複数行のテキストは典型的には、所望のナビゲーション
経路の航路に沿った中間地点を示す。電子ディスプレイ
40の両側に隣接して、全体が42および44で示され
る行選択キーがある。ユーザが行選択キー42および4
4のいずれかを起動すると、電子ディスプレイ上の隣接
する複数行のテキストが活性化し、それによりテキスト
の入力、選択または削除が可能になる。
【0010】電子ディスプレイの下部分にはスクラッチ
パッド行46があり、このスクラッチパッド行46はシ
ステムが生成したメッセージ、キーボードによる入力
(以下に説明)および1つの行から別の行に移動される
データを表示する。
【0011】FMS−CDU32の下半分の36には5
0で全体が示されるキーボードがある。キーボード50
は、それにより運航乗員が手動で中間地点を入力するこ
とのできるキーの配列および制御入力を含み、中間地点
はテキスト行項目として電子ディスプレイ40上に現わ
れる。さらに、運航乗員がさまざまな入力を追加、変更
および削除できるようにするさまざまな制御キーが含ま
れる。
【0012】たとえば、設けられた実行キー52は即時
実行押ボタンであり、これは現在の経路への変更を示す
ように点灯される。運航乗員が実行キー52を押すと、
所望の変更が起動し、キーの点灯が消える。
【0013】設けられた削除キー54は即時実行スイッ
チであり、これは運航乗員によって起動されると電子デ
ィスプレイ40のスクラッチパッド部分46にDELE
TEを入力する。スクラッチパッドが空白であるときに
は、行選択キー42および44によってその後の行を選
択すると、対応する隣の行のデータが、その情報が削除
可能であるならば削除される。
【0014】このように、キーボード50によってタイ
プ入力することにより、運航乗員は所望のナビゲーショ
ン経路に沿った中間地点を入力する。これらの中間地点
は電子ディスプレイ40上に複数行のテキストとして表
示される。
【0015】さらに、所望のナビゲーション経路を運航
乗員に表示するものとしてナビゲーションディスプレイ
(MAP)60が設けられる。ナビゲーションディスプ
レイ60は、64で示される中間地点「VAMPS」、
66で示される、次に選択された中間地点「RUMO
R」および67で示される最後の中間地点「ELN」な
どの、所望の経路に沿って選択された中間地点におい
て、ここでは三角形621で示される航空機の現在の位
置を示す。
【0016】経路情報に加えてナビゲーションディスプ
レイ60にはさらに、現在の磁気トラック方位68およ
び羅針図の一部分を示すアーチ形の線70が示される。
【0017】さらに、ディスプレイ60の上方左側の角
にはまとめて72で示される、現在の対地速度、真対気
速度、風速および風向きに関する情報を示す情報が示さ
れる。
【0018】ナビゲーションディスプレイ60およびF
MS−CDU32は全体が80で示される論理モジュー
ルによって相互接続される。論理モジュール80はフラ
イト管理コンピュータ(FMC)82を含む。さらに、
論理はグラフィックスジェネレータ(ディスプレイモジ
ュール)84を含む。FMS−CDU32に通ずる論理
モジュール80からの入力は二方向バス86に沿って伝
えられ、グラフィックスジェネレータ84からのディス
プレイ情報は一方向バス88を介してナビゲーションデ
ィスプレイ60に伝えられる。
【0019】フライト管理コンピュータ82は自動操縦
フライトディレクタシステム(AFDS)83に横方向
の誘導信号(LNAV)および縦方向の誘導信号(VN
AV)を与え、このAFDS83は誘導信号を検査し、
受取確認をする。次にAFDS83は主フライトコンピ
ュータ(PFC)84に誘導信号を与え、このPFC8
4は一般的な方法で航空機の制御翼面85を起動し、そ
れにより航空機はフライト管理コンピュータ62によっ
て選択された経路を自動的に飛行するよう方向づけられ
る。
【0020】図2は、最近の事業用航空機に見られる典
型的なナビゲーション装置を示す。左右のフライト管理
コンピュータ(FMC)102および104がそれぞれ
示される。左右のFMC102および104はそれぞ
れ、関連した左右の制御表示装置(CDU)112およ
び114と通信する。左右のCDU112および114
はパイロットが容易にアクセスできるように配置されて
いる。最近の事業用航空機によく設けられるように、第
3の、バックアップまたは中央チャネルCDU120が
さらに設けられる。第3のCDU120はある航空機に
おいては、衛星通信、SATCOMおよび/または公衆
アドレス/キャビンインタホンシステム(PACI)な
どの他の航空機システムにインタフェースするために用
いられている。
【0021】CDU112、114および120ならび
にFMC102および104は共通のデータリンクまた
はバス122を介して通信する。2つのFMC102お
よび104はFMCのキャビネット間バス123によっ
てさらに通信し、このキャビネット間バス123の機能
は2つのFMC102および104間のデータが一致し
た状態を維持する。
【0022】通常の動作において、2つのFMC102
および104のうち一方が主な制御を担うが、ここでは
左FMC102であると特定する。したがって、FMC
102からの出力は主計器盤140および自動操縦フラ
イトディレクタシステム150の両方に与えられる。主
計器盤140は左右の主フライトディスプレイ142お
よび144を含み、これらは自動操縦フライトディレク
タシステム150からの左右出力によって駆動される。
左右のナビゲーションディスプレイ146および148
はそれぞれ主FMC102からの対応する出力によって
駆動される。主計器盤140には中央エンジンおよび乗
員通告ディスプレイ149がさらに設けられる。
【0023】図1に関して述べた態様で、運航乗員によ
る所望の飛行計画の左右CDU112および114への
入力はFMC102および104に転送され、対応する
飛行計画のグラフ図が左右のナビゲーションディスプレ
イ142および144に示される。
【0024】縦方向のナビゲーションVNAVおよび横
方向のナビゲーションLNAVの両方の出力ナビゲーシ
ョン誘導信号は、主FMC102から自動操縦フライト
ディレクタシステム150に与えられる。
【0025】その後自動操縦フライトディレクタシステ
ム150は対応する出力信号を発生し、この出力信号は
主フライトコンピュータ160に送られる。主フライト
コンピュータ1601は適切な制御信号を発生し、これ
らの制御信号は航空機のフライト制御翼面170に与え
られて、運航乗員によってCDU112および114に
入力された飛行計画に従って航空機を飛行させる。
【0026】先行技術では、左右CDU112および1
14のいずれかが故障した場合、バックアップCDU1
20が、故障したCDUの機能を果たすようにする手段
はなかった。故障した装置をバックアップ装置と交換す
ることは普通は、飛行動作中には行なわれないメンテナ
ンス機能である。したがって、左右CDU112および
114のいずれかが故障した場合、動作している残りの
CDUを有するパイロットには、余分で過重な負担がか
かる。この発明は、故障したCDUを自動的に検出し、
かつバックアップCDU120を故障した装置の代わり
に働くよう動作させる能力をFMC102および104
に提供することにより、先行技術のシステムのこのよう
な限界を克服する。
【0027】図3は、故障したCDUのバックアップを
自動的に実施するよう主FMSによって行なわれる論理
ステップを示す論理フロー図である。ここでは論理はブ
ロック200で始まる。判定ブロック202において、
システムは左CDU(図2の102)が健全(すなわち
適切に動作しており、FMCと適切に通信している状
態)であるかどうかを判断する。この判断の中には、C
DUが適切に動作していることを示す、CDUが発生し
た状態ビットの検討が含まれる。このような通信は図2
に示されるようなディジタルデータバス122によって
行なわれる。
【0028】判定ブロック202の結果、左CDUが適
切に動作しているとFMC論理が判断すれば、ブロック
204に進む。ブロック204において、FMC論理
は、適切に動作している左CDUにCDUディスプレイ
の左頁が送られるように指令する。
【0029】その後、判定ブロック206において、F
MC論理は右CDUが適切に機能しているかどうかを判
断する。前と同じように、これにはFMCが、右CDU
によってディジタルデータバスに与えられた信号を監視
して、このような信号が、右CDUの動作が適切である
ことを示すかどうかを判断することが必要であり、この
判断には右CDUが発生した自己検査状態ビットの検討
が含まれる。
【0030】判定ブロック206の結果、右のCDUが
適切に動作していると判断されれば、システムはブロッ
ク210に進む。ブロック210において、FMC論理
は右頁のディスプレイが右CDUに送られるようにす
る。その後システムは212に戻り、論理が開始ステー
ジ200から再開するようにする。
【0031】判定ブロック202において、FMC論理
が左CDUが適切に動作していないと判断すれば、判定
ブロック220に進む。判定ブロック220において、
FMC論理は中央またはバックアップCDU(図2にお
ける120)が適切に動作しているかどうかを判断す
る。バックアップCDUが適切に動作していれば、論理
はブロック222に進む。ブロック222において、F
MC論理は左頁のディスプレイが中央またはバックアッ
プCDUに送られるようにする。このように、バックア
ップCDUは故障したCDUの代わりに機能することが
できる。
【0032】しかしながら、判定ブロック220におい
て中央またはバックアップCDUが適切に動作していな
いと判断されれば、システムは判定ブロック224に進
む。判定ブロック224にはブロック222からも進
む。
【0033】判定ブロック224において、FMC論理
は右CDUが適切に機能しているかどうかを判断する。
もし右CDUが適切に機能していれば、論理はブロック
210に進み、右頁のディスプレイは右CDUに送ら
れ、システムは中間ステップ212を通って開始機能2
00に戻る。
【0034】しかしながら判定ブロック224の結果、
右CDUが適切に動作していないと判断されれば、シス
テムは中間のステップ212を通って開始位置200に
戻る。
【0035】判定ブロック206に戻って、FMC論理
が、右CDUが適切に動作していないと判断すれば、判
定ブロック230に進む。判定ブロック230におい
て、FMC論理は中央またはバックアップCDUが正常
であるかどうかを判断する。もし中央のCDUが正常で
なければ、論理は中間ポイント212を通って開始ポイ
ント200に戻る。
【0036】しかしながら、判定ブロック230の結
果、中央CDUが適切に動作していないと判断されれ
ば、ブロック232に進む。ブロック232において、
FMC論理は右頁のディスプレイが中央CDUに送られ
るようにし、それにより中央CDUが、故障した右CD
Uの機能を果たすようにする。その後システムは中間位
置212を通って開始ポイント200に戻る。
【0037】以上に、改良した航空機のフライト管理シ
ステムを詳細に説明した。改良したシステムは、左右制
御表示装置のいずれかの故障を検出して、バックアップ
制御表示装置を自動的に起動して、故障した装置の機能
を果たすようにすることができる。
【0038】発明の好ましい実施例が詳細に説明された
が、発明の真の精神および範囲内で多くの修正および変
更が可能であることが明らかである。
【図面の簡単な説明】
【図1】制御表示装置(CDU)とナビゲーションディ
スプレイ(MAP)と論理モジュールとを含むフライト
管理システムの全体的な外観および相互接続関係を示す
図である。
【図2】航空機の主計器盤ならびに、そのフライト管理
コンピュータ、自動操縦フライトディレクタシステム、
フライト制御コンピュータ、相互接続ディジタルデータ
バスおよび3つのCDUとの相互接続関係を示す図であ
る。
【図3】この発明に従う図2に示された改良したフライ
ト管理システムが行なう論理的なステップを示す論理フ
ロー図である。
【符号の簡単な説明】
32 FMS−CDU 60 ナビゲーションディスプレイ 80 フライト管理コンピュータ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジェイムズ・ディ・ヘイズ アメリカ合衆国、98052 ワシントン州、 レッドモンド、エヌ・イー・ワンハンドレ ッドアンドトゥウェルブス・コート、 16218 (72)発明者 リチャード・エイ・ヘラルド アメリカ合衆国、98036 ワシントン州、 リンウッド、サイプリス・ウェイ、1926・ エイ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 航空機のフライト管理システムであっ
    て、少なくとも1つのフライト管理コンピュータ(FM
    C)と、左右のパイロットの位置から前記少なくとも1
    つのFMCへのインタフェースをそれぞれ可能にする左
    右の制御表示装置(CDU)とを含むものにおいて、改
    良点は、 第3のバックアップCDUと、 前記FMCを前記左右のCDUおよびバックアップCD
    Uに連結するデータバスと、 前記少なくとも1つのFMCと関連した論理制御手段と
    を備え、前記論理制御手段は、 a) 前記左右のCDUのうちいずれかの故障を検出
    し、かつそれに応答して、 b) 前記データバス上で信号を経路制御し前記バック
    アップCDUが前記故障した左または右のCDUの代わ
    りに動作するようにするためのものである、航空機のフ
    ライト管理システム。
  2. 【請求項2】 航空機のフライト管理システムであっ
    て、 少なくとも1つのフライト管理コンピュータ(FMC)
    と、 左右のパイロットの位置から前記少なくとも1つのFM
    Cへのインタフェースをそれぞれ可能にする左右の制御
    表示装置(CDU)と、 第3のバックアップCDUと、 前記FMCを前記左右のCDUおよびバックアップCD
    Uに連結するデータバス手段と、 前記少なくとも1つのFMCと関連した論理制御手段と
    を含み、前記論理制御手段は、 a) 前記左右のCDUのうちいずれかの故障を検出
    し、かつそれに応答して、 b) 前記データバス手段上で適切な信号を経路制御
    し、前記中央のバックアップCDUが前記故障した左ま
    たは右のCDUに代わって十分な機能を果たすようにす
    るためのものである、航空機のフライト管理システム。
  3. 【請求項3】 航空機のフライト管理システムであっ
    て、少なくとも1つのフライト管理コンピュータ(FM
    C)と、左右のパイロットの位置から前記少なくとも1
    つのFMCへのインタフェースをそれぞれ可能にする左
    右の制御表示装置(CDU)と、第3のバックアップC
    DUと、故障した左または右のCDUに代わって前記バ
    ックアップCDUが自動的に機能するようにするための
    改善した方法とを含むものにおいて、前記方法は、 a) 設けられたデータバスを介して前記左右のCDU
    およびバックアップCDUに前記FMCを連結するステ
    ップと、 b) 前記少なくとも1つのFMCと関連した論理制御
    手段を提供するステップとを備え、前記論理制御手段
    は、 i) 前記左右CDUのうちいずれかの故障を検出し、
    かつそれに応答して、 ii) 前記データバス上で前記バックアップCDUに
    信号を自動的に経路制御し、前記バックアップCDUが
    前記故障した左または右のCDUの代わりに十分な機能
    を果たすようにするステップとを行なう、航空機のフラ
    イト管理システム。
JP9155298A 1996-05-14 1997-06-12 航空機のフライト管理システム Withdrawn JPH1120794A (ja)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AU31246/97A AU3124697A (en) 1996-05-14 1997-05-14 Flight management system providing for automatic control display unit backup utilizing structured data routing
EP97926487A EP0900415B1 (en) 1996-05-14 1997-05-14 Flight management system providing for automatic control display unit backup utilizing structured data routing
PCT/US1997/008117 WO1997043704A1 (en) 1996-05-14 1997-05-14 Flight management system providing for automatic control display unit backup utilizing structured data routing
CA002207115A CA2207115A1 (en) 1996-05-14 1997-06-06 Flight management system providing for automatic control display unit backup
JP9155298A JPH1120794A (ja) 1996-05-14 1997-06-12 航空機のフライト管理システム
CN97105583A CN1203406A (zh) 1996-05-14 1997-06-19 提供自动控制显示单元备份的飞行管理系统

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US1787496P 1996-05-14 1996-05-14
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