KR20160088253A - 항공기의 이륙 중량을 최적화하기 위해 고려되어야 할 풍속을 결정하기 위한 방법 및 장치 - Google Patents

항공기의 이륙 중량을 최적화하기 위해 고려되어야 할 풍속을 결정하기 위한 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 항공기(10)의 최대 인가된 이륙 중량을 결정하기 위해 고려되어야 할 풍속을 결정하는 방법에 관한 것이다. 국지풍의 측정된 속도(TASmes)는, 국지풍의 적어도 하나의 현재 속도(TASinst)와 날씨 관측과 비행 방향 값에 기초한 국지풍의 관측된 속도(TASobs)로부터 계산된다. 측정된 속도(TASmes)는, 날씨 관측과 날씨 예보에 의해 공급되는 것과 같은, 국지풍의 적어도 하나의 불안정성 기준을 또한 이용하면서, 국지풍의 계산된 속도(TASperfo)를 결정하기 위해, 관측된 속도(TASobs)와 비교된다. 계산된 속도(TASperfo)는 항공기(10)의 최대 인가된 이륙 중량을 최적화하기 위해 고려하기 위한 것이다.

Description

항공기의 이륙 중량을 최적화하기 위해 고려되어야 할 풍속을 결정하기 위한 방법 및 장치{A METHOD AND A DEVICE FOR DETERMINING THE WIND SPEED TO BE TAKEN INTO ACCOUNT IN ORDER TO OPTIMIZE THE TAKEOFF WEIGHT OF AN AIRCRAFT}
관련 출원에 대한 상호 참조
본원은 이 명세서에 그 전체로서 참고로 포함되는. 2015년 1월 15일자의 프랑스 특허출원 FR 15 00077에 대해 우선권(benefit)을 주장한다.
본 발명은 항공기의 성능을 최적화하는 분야에 관한 것으로, 더 구체적으로는 이륙시의 회전익 항공기의 성능을 최적화하는 분야에 관한 것이다.
본 발명은 항공기의 이륙 중량을 최적화하기 위해 고려되어야 할 풍속을 결정하는 방법과, 그러한 방법을 수행하기 위한 장치에 관한 것이다.
항공기의 성능을 최적화하는 능력은 어떤 항공기든 그 조작자들에게는 결정적인 요소이다. 항공기의 성능은 둘러싸는 대기에 대한 항공기의 속도에 의해 크게 영향을 받는다. 편의상, "공기 속도(air speed)"라는 용어가 대기에 대한 항공기의 속도를 나타내기 위해 아래에서 사용된다. 이러한 속도는 종종 "실제(true)" 대기 속도, 즉 "TAS(true air speed)"라고 불린다.
구체적으로 말하면, 항공기, 특히 회전익 항공기에 의해 소모되는 파워는, 항공기에 의해 수행되는 비행 단계(stage)에 관계없이, 그것의 대기 속도에 의존한다. 예를 들면, 특허 문헌 EP1078308은 속도와 바람의 방향을 고려함으로써 지면(ground)에 대한 속도의 제한하는 엔빌로프(envelope)로 전환되는 항공기의 용인할 수 있는 대기 속도에 관한 제한하는 엔빌로프를 설명한다.
항공기의 최대 중량과, 특히 항공기의 이륙 중량은 또한 항공기의 대기 속도의 함수이다. 또한, 회전익기와 같이, 지면에 대해서 0인 속도로 이륙하는 항공기의 특별한 상황에서, 항공기의 대기 속도는 그러한 항공기의 풍속에 대응한다.
그러므로 회전익기의 최대 이륙 중량은 첫 번째로는 항공기의 기술적 특징에 의해, 그리고 두 번째로는 풍속, 더 구체적으로는 항공기가 겪는 세로 방향 바람의 속도에 의해 정의된다. "세로 방향 바람(longitudinal wind)"이라는 용어는 항공기의 세로 방향으로의 바람의 사출(projection)을 의미하기 위해 사용된다. 항공기는 3개의 바람직한 방향, 즉 세로 방향, 가로 방향, 및 수직 방향을 가지고, 이를 통해 항공기에 구속된 국부적인 직사각형 기준 프레임(reference frame)을 정의한다.
예를 들면, 보통 항공기의 최적의 상승 속도(VOM)보다 빠른, 높은 대기 속도로 비행하는 회전익기의 경우, 항공기가 받게 되는 맞바람의 속도가 증가할 때, 레벨 비행을 수행하기 위해 항공기가 필요로 하는 파워 또한 증가한다. 대기 속도에 있어서의 이러한 증가는 특히 항공기가 받는 공기항력(aerodynamic drag)에 있어서의 증가를 가져오고, 따라서 전달하기 위해 항공기가 필요로 하는 파워에 있어서의 증가를 요구한다.
그에 반해, 항공기의 최적의 상승 속도(VOM) 이하의 속도인 낮은 대기 속도에서는, 항공기가 받게 되는 맞바람이 증가하면, 항공기가 레벨 비행을 수행할 수 있도록 하기 위해 필요로 하는 파워가 감소한다. 이러한 대기 속도의 범위에서, 대기 속도의 증가는 항공기가 받는 공기항력에 있어서의 증가보다 큰 메인 로터(main rotor)의 양력의 증가를 발생시키는 역할을 하고, 따라서 항공기의 비행에 유리하다.
주어진 파워를 전달하는 파워 플랜트(power plant)를 가지는 항공기의 경우, 그러한 항공기의 최대 이륙 중량은 항공기가 이륙하는 동안 받는 맞바람의 속도에 따라 변할 수 있다.
항공기에는 보통 조종사에게 항공기 대기 속도의 표시를 제공하는 에어 데이터 컴퓨터(ADC: air data computer)가 제공된다. 이러한 대기 속도는 항공기가 지상에서 정지 중일 때, 특히 이륙 대기 중일 때의 풍속과 같고 반대 방향을 가진다. 그러한 항공기 데이터 컴퓨터는 보통 항공기의 세로 방향에서의 총 공기 압력을 측정하는 적어도 하나의 피토관(Pitot tube)과, 항공기를 둘러싸는 대기의 정압을 측정하기 위한 측정 입구(inlet)를 적어도 이용한다.
그러한 상황에서, 그리고 예를 통해, 항공기의 세로 방향과 가로 방향으로 위치한 2개의 측정 장치를 가지는 에어 데이터 컴퓨터는, 세로 방향 성분과 가로 방향 성분을 따라 존재하는 항공기의 대기 속도에 대한 표시, 그리고 따라서 항공기가 지상에서 정지하고 있는 동안 바람의 크기의 표시 및 방향의 표시를 항공기의 조종사에게 공급할 수 있다.
그렇지만, 일반적인 에어 데이터 컴퓨터에 의해 공급된 대기 속도는 항상 정확하고 신뢰할 수 있는 것은 아니다.
그러한 타입의 계기는 양호한 안정성과 양호한 정확성을 가지고, 30노트(kt) 미만의 낮은 풍속을 측정할 수 없다. 게다가, 그러한 타입의 계기는 한 방향으로만 대기 속도를 측정하여, 항공기가 지상에서 정지하고 있을 때 바람의 크기와 방향에 대한 측정이 부정확할 수 있다.
게다가, 회전익기는 항공기에 양력, 그리고 가능하게는 추진력을 제공하는 역할을 하고 실질적으로 수직인 축을 중심으로 회전 구동하는 적어도 하나의 메인 로터를 가진다. 또한, 그러한 회전익기에는 테일 로터(tail rotor)와 같이 실질적으로 수평인 회전축을 중심으로 구동되는 적어도 하나의 보조 로토를 포함하는 안티-토크(anti-torque)가 제공될 수도 있다.
따라서, 각각의 메인 로터와 가능하게는 테일 로터는 그것의 공기 압력 입구 주위에서 항공기를 둘러싸는 기류를 교란할 수 있는 그것들 자체의 회전으로부터 생기는 각각의 공기 유동(wash)을 생기게 한다. 항공기의 대기 속도를 측정하는 것은 각각의 메인 로터와 가능하게는 테일 로터의 존재에 의해 교란될 수 있고, 그러한 효과는 항공기가 지상에서 정지되어 있을 때 훨씬 더 크게 될 수 있다.
따라서, 회전익기에 탑재된 보통의 에어 데이터 컴퓨터에 의해 제공된 측정은, 항공기가 지상에 정지하고 있을 때, 정확한 풍속과 완전무결함의 측정을 얻는 것을 일반적으로 가능하게 하지 않는다.
게다가, 항공기의 최대 인가된 이륙 중량은 항공기의 안전 특징으로 간주되고, 그것이 결정되는 방식은 예를 들면 유럽의 경우 유럽항공 안전기구(EASA: European Aviation Safety Agency)와 같은 다양한 조직에 의해 정의된 규정과 필요 조건에 의해 지배를 받는다.
특히, EASA 필요 조건에서는, 항공기가 받는 맞바람의 측정이 충분히 정확하고 충분히 완전무결한 방식으로 이용 가능하지 않다면, 항공기의 최대 인가된 이륙 중량을 결정하기 위해 사용되는 맞바람의 속도에 안전 여유(safety margin)가 적용된다. 이러한 안전 여유는 항공기 근처에서 측정된 맞바람의 속도의 50% 이상이다.
실제로, 이러한 안전 여유는 일반적으로 항공기 근처에서 측정된 맞바람 속도의 50%와 같고, 항공기의 최대 인가된 이륙 중량을 결정하기 위해 사용되는 세로 풍속은 2로 나누어졌을 때 항공기 근처에서 관측된 맞바람 속도와 같다. 맞바람의 관측된 속도는 일반적으로 항공기가 이륙하게 되는 비행장에 관한 날씨 관측 리포트(report)로부터 취해지고, 이러한 리포트는 항공기가 이륙하기 전에 수립되고 비행장에 의해 정식으로 발표된다.
관측된 맞바람 속도는 항공기가 이륙할 활주로 또는 비행장에서 측정되고, 반드시 항공기 자체에서 측정될 필요는 없다. 게다가, 이러한 관측된 맞바람 속도는 항공기가 이륙하는 시각에 측정되지 않고 사전에 측정되며, 일반적으로 규칙적인 간격으로 측정된다. 예컨대, 그러한 관측된 맞바람 속도는 항공기가 이륙하기 30분(min) 전에 측정되었을 수 있다.
마지막으로, 준비되지 않은 영역으로부터 이륙할 때에는 그 영역에 관한 평균(mean) 바람 정보가 이용하지 않고, 어느 정도 떨어진 영역에 관한 평균 바람 정보가 이용 가능한 경우가 있을 수 있다.
게다가, 어떠한 평균 바람 측정도 이용 가능하지 않을 때에는, 국지풍의 속도가 0인 것으로 고려된다.
관측된 맞바람의 측정은 항공기가 이륙할 때 항공기가 실제로 맞닥뜨리는 상태와 정확히 대응하지 않는다. 그렇지만, 50%의 안전 여유가, 특히 회전익기에서의 규정의 필요 조건을 만족시키는 신뢰할 수 있고 안전한 해결책을 나타낸다.
그렇지만, 오늘날에는 좀 더 신뢰할 수 있고 또한 완전무결한 대기 속도 측정을 제공하는 양방향성 풍속계와 다수 방향성의 풍속계가 존재한다. 특히, 양방향성 풍속계는 항공기의 대기 속도에 관한 세로 속도 및 가로 속도를 정의하는 것을 가능하게 한다. 다수 방향성의 풍속계는 항공기에 구속되어 있는 국부적인 기준 프레임에서 대기 속도의 방향과 크기를 정의할 수 있다. 게다가, 그러한 양방향 풍속계와 다수 방향성 풍속계는 0이거나 음(negative)인 값까지 낮은 대기 속도 역시 측정할 수 있다.
예를 들면, 주어진 펄스 레이트(rate)로 레이저 광 빔을 순차적으로 보내고 받음으로써 항공기의 대기 속도를 측정하기 위해 사용될 수 있는 LIDAR(light detection and ranging) 풍속계와 같은 광학 풍속계가 알려져 있다.
그러므로 특허 문헌 WO2014/102175는 레이저 풍속계 장치를 사용함으로써 대기에 대한 항공기의 속도를 결정하기 위한 방법 및 시스템을 설명한다.
또한, 특허 문헌 US2010/0128252는 레이저 풍속계의 배향을 최적화하기 위한 방법 및 시스템을 설명한다.
특허 문헌 US4031756에서 설명된 풍속계와 같은 초음파 풍속계 또한 존재하는데, 이는 초음파를 보내고 받음으로써 항공기의 대기 속도가 측정될 수 있게 하는 것이다.
또한, 특허 문헌 EP2799890은 특히 항공기 가까이에 위치한 다른 항공기의 위치들에 기초하여 대기에 대한 항공기의 속도를 결정하기 위한 방법 및 시스템을 설명한다.
마지막으로, 특허 문헌 FR2988851은 입사 감지기(incidence sensor)로부터의 측정에 관한 신뢰성 상태를 결정하기 위한 방법 및 시스템을 설명한다.
그러므로 본 발명의 목적은, 전술한 한계를 극복하는 것을 가능하게 함으로써, 이륙하는 동안 항공기가 받는 맞바람의 속도에 의존하는 항공기의 최대 인가 이륙 중량을 결정하기 위해 사용된 안전 여유를 감소시키는 방법 및 장치를 제안하는 것이다. 본 발명은 정확하고 완전무결한 방식으로 실제로 항공기가 받는 맞바람의 속도를 결정하고, 항공기의 최대 인가된 이륙 중량을 최적화하도록 그러한 속도를 고려하여, 이륙시의 항공기의 성능을 향상시키고, 특히 항공기의 비행시 안전을 떨어뜨리지 않으면서 항공기의 유효 하중(payload)을 향상시키고자 한다.
본 발명의 원리는 항공기에 탑재된 하나 이상의 다수 방향성 풍속계를 사용함으로써 항공기가 받는 바람의 속도를 충분히 정확하고 충분히 완전무결하게 측정하는 것을 제공하는 것과, 날씨 예보 및 날씨 관측 정보로 이들 바람 측정을 통합하는 것으로 구성된다.
본 발명에 따르면, 항공기의 최대 인가된 이륙 중량을 결정하기 위해 고려될 풍속을 결정하는 방법은, 항공기, 특히 회전익기에 의해 사용하기 위한 것이다. 그러한 항공기는 적어도 다수 방향성의 풍속계 수단, 즉 날씨 관측 및 날씨 예보 정보 수신기 수단, 다양한 측정을 통합하기 위한 통합 수단, 및 표시 수단을 포함한다.
이러한 방법은 다음 단계, 즉
·지상 기준 프레임에서의 비행 방향(heading) 값을 결정하는 단계;
·비행 방향 값에 해당하는 방향인 미리 규정된 방향으로의 항공기에서의 국지풍의 적어도 하나의 현재 속도 값(TASinst)을 측정하는 단계;
·항공기가 위치하는 영역 또는 주위 영역에 관한 날씨 관측 정보와 날씨 예보 정보를 받는 단계;
·국지풍의 적어도 하나의 현재 속도 값(TASinst)으로부터 미리 규정된 방향으로 국지풍의 측정된 속도(TASmes)를 계산하는 단계;
·날씨 관측 정보와 비행 방향 값으로부터 미리 규정된 방향으로 국지풍의 관측된 속도(TASobs)를 계산하는 단계;
·국지풍의 관측된 속도(TASobs)와 측정된 속도(TASmes)를 비교하는 단계;
·미리 규정된 방향으로 항공기의 인가된 최대 이륙 중량을 결정할 때 고려하기 위한 국지풍의 계산된 속도(TASperfo)를 결정하는 단계; 및
·표시 수단에 국지풍의 계산된 속도(TASperfo)를 표시하는 단계를 포함한다는 점이 주목할 만하다.
본 발명의 방법은 항공기와 더 구체적으로는 회전익기에 관한 것으로, 이러한 항공기는 이륙 대기중으로 정지된 상태에 있은 것으로 여겨지는 지상 또는 이륙 플랫폼과 같이 정지하고 있다.
비행 방향 값은 항공기가 이륙 중에 지상 기준 프레임에서 미리 규정된 방향을 가지는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 비행 방향 값은 항공기의 순간(instantaneous) 비행 방향과 같다. 그러한 상황에서는, 미리 규정된 방향이 항공기가 세로로 연장하는 방향이고, 그러한 방향은 항공기의 바람직한 방향이다.
항공기는 3가지의 바람직한 방향, 즉 항공기의 앞에서 뒤로 연장하는 축(X)으로서 인지되는 항공기의 세로로 연장하는 방향, 항공기의 상부(top)로부터 저부(bottom)까지 연장하는 축(Z)으로서 인지되는 항공기의 수직으로 연장하는 방향, 및 항공기의 측(side)들 사이에서 연장하는 축(Y)으로서 인지되는 가로로 연장하는 방향을 가진다. 그러므로 X축, Y축, 및 Z축은 항공기의 이동 방향을 인지하는 국부적인 직사각형 기준 프레임(X, Y, Z)을 정의하고, 이러한 기준 프레임(X, Y, Z)은 항공기에 구속되어 있다.
게다가, 세로로 연장하는 방향은 일반적으로 항공기의 롤 축(roll axis)에 대응하고, 가로로 연장하는 방향은 그것의 피칭(pitching) 축에 대응하며, 수직으로 연장하는 방향은 그것의 요 축(yaw axis)에 대응한다. 항공기의 축이 연장하는 통상적인 방향에 관해서는, "수평(horizontal)", "수직(verical)", 및 "가로의(transverse)"라는 개념이, 항공기가 지상에 있을 때의 위치에 대해 일반적으로 고려되는 상대적인 개념이라는 점이 상기되어야 한다.
따라서, 미리 규정된 방향에서의 국지풍의 현재 속도 값(TASinst)은 실제로, 이륙 대기중인 항공기의 세로로 연장하는 방향으로의, 국지풍의 세로 속도에 대응한다. 마찬가지로, 측정된 속도(TASmes), 관측된 속도(TASobs), 및 계산된 속도(TASperfo) 또한, 이륙 대기중인 항공기에 대한 국지풍의 세로 속도에 대응한다.
비행 방향 값은 항공기에 탑재된 계기, 또는 조종사에 의해, 또는 실제로는 항공기의 일부 다른 승무원에 의해 결정될 수 있다. 비상 나침반 외에, 항공기는 적어도 AHRS(attitude and heading reference system) 장치와 같은 비행 방향 결정 수단을 포함할 수 있다. 그러한 장치는 특히, 비행기의 순간 자기 회전(gyromagnetic) 및 비행 자세를 결정하는 역할을 한다. 비행 자세는 항공기의 롤(roll), 피칭, 및 요(yaw) 축에 대한 항공기의 각 위치(angular position)를 그 특징으로 한다. 이러한 비행 방향 값은 적어도 비행 방향 결정 수단에 의해 자동적으로 결정되고, 항공기의 순간 비행 방향과 같다.
그렇지만, 비행 방향 값은 항공기의 순간 비행 방향과 다를 수 있고, 항공기가 이륙 후 매우 신속하게 취하는 이륙 비행 방향에 대응할 수 있는데, 예를 들면 이륙 비행 방향이 항공기가 이륙하는 영역에서의 환경에 의해 강제되는 것이 가능하다. 그러한 상황에서는, 비행 방향 값이 수동으로 조종사에 의해 정해지거나 항공기 승무원 중 일부 다른 승무원에 의해 정해진다.
그러한 상황에서, 미리 규정된 방향으로의 국지풍의 현재 속도 값(TASinst)은 이륙 대기중인 항공기에 대한 국지풍의 세로 속도에 대응하지 않고, 측정된 속도(TASmes), 관측된 속도(TASobs), 및 계산된 속도(TASperfo)에 대해서도 마찬가지로 적용된다.
미리 규정된 방향으로의 국지풍의 현재 속도 값(TASinst)은 이륙 후, 그리고 항공기가 이러한 비행 방향 값을 가지는 비행 방향을 한번 채택한 후 항공기에 대한 국지풍의 세로 속도에 대응한다. 마찬가지로, 측정된 속도(TASmes), 관측된 속도(TASobs), 및 계산된 속도(TASperfo)는 항공기가 이러한 비행 방향 값에 대응하는 비행 방향을 채택하자마자 이륙 후 항공기에 대한 국지풍의 세로 속도에 대응한다.
그러한 항공기는 국지풍의 속도를 측정할 수 있는 적어도 다수 방향의 풍속계 수단을 포함하고, 이 경우 그러한 국지풍은 그것의 속도 값에 관계없이, 그리고 특히 낮은 풍속으로 항공기에서 고려되는 것이다. 이러한 국지풍의 속도는 항공기의 세로로 연장하는 방향에서의 세로 성분과 항공기의 가로로 연장하는 방향에서의 가로 성분으로 분해될 수 있다. 전술한 바와 같이, 바람의 세로 성분은 항공기의 성능에 영향을 미치고, 특히 항공기의 최대 인가된 이륙 중량에 영향을 미친다.
풍속계 수단은 또한 항공기의 세로로 연장하는 방향으로 위치한 단방향성 풍속계를 포함할 수 있다. 그러므로 그러한 단방향성 풍속계는 오로지 항공기의 세로 방향에서 항공기의 대기 속도를 측정하는 역할을 한다. 따라서, 항공기가 정지된 상태에 있을 때에는, 그러한 단방향성 풍속계가 국지풍의 속도의 세로 성분만을 측정하는 역할을 한다.
항공기가 이륙 대기 중일 때 국지풍의 세로 속도만을 공급하는 그러한 단방향성 풍속계는, 비행 방향 값이 항공기의 순간 비행 방향과 같을 때에만 본 발명의 방법에 의해 사용될 수 있다.
바람직하게, 풍속계 수단은 이러한 비행 방향 값에 관계없이 사용될 수 있는 양방향 또는 실제로는 다수 방향성인 풍속계를 포함한다.
항공기에 맞추어진 양방향성 풍속계는, 일반적으로 항공기의 세로로 연장하는 방향과 항공기의 가로로 연장하는 방향인 2개의 방향으로 바람의 속도를 측정하는 것을 가능하게 한다. 따라서 그러한 양방향성 풍속계는, 항공기가 지상에 정지하고 있을 때, 국지풍의 속도의 세로 성분과 가로 성분을 측정한다.
또한, 항공기에 설치된 양방향성 풍속계의 2개의 실제 측정 방향과, 항공기의 세로로 연장하는 방향과 가로로 연장하는 방향 사이의 차이가 존재할 수 있다. 이러한 차이는 테스트 하는 것에 의해 쉽게 정량화된다. 유리하게, 2개의 실제 측정 방향으로 측정된 풍속은, 항공기의 바람직한 방향에서 국지풍의 실제 세로 속도와 실제 가로 속도를 공급하도록 그러한 차이의 함수로서 정정될 수 있다.
다수 방향성의 풍속계는 항공기가 정지하고 있을 때, 국지풍의 속도의 크기와, 또한 다수 방향성의 풍속계에 구속된 기준 프레임에서의 그것의 방향 모두를 정의하는 것을 가능하게 한다. 또한, 다수 방향성의 풍속계는 항공기에 설치되고 따라서 항공기에 대해 참조된다. 풍속계에 구속된 기준 프레임과 항공기의 바람직한 방향들 사이의 관계가 존재한다. 따라서, 항공기에 설치된 다수 방향성의 풍속계는, 항공기의 바람직한 방향을 따라 국지풍의 속도의 세로 성분과 가로 성분을 제공한다.
그 결과, 양방향성의 또는 다수 방향성의 풍속계에 의해 측정된 국지풍의 속도는, 항공기에 연관된 평면(plane)에서 알려지고 항공기의 세로 방향과 가로 방향에 의해 정의된다.
비행 방향 값이 항공기의 순간 비행 방향과 같다면, 국지풍의 현재 속도 값(TASinst)은 국지풍의 속도의 측정된 세로 성분과 같다.
반대로, 비행 방향 값이 항공기의 순간 비행 방향 이외의 것이라면, 국지풍의 속도의 현재 속도 값(TASinst)은 측정된 국지풍의 속도의 바람직한 방향으로의 투영(projection)과 같다.
이러한 미리 규정된 방향은 현재 속도 값(TASinst)을 결정하기 위해, 항공기의 세로 방향에 대해서 특징을 이루어야 한다. 이러한 미리 규정된 방향은 상대적인 베어링(bearing), 즉 항공기의 미리 규정된 방향과 세로 방향 사이의 각도를 그 특징으로 할 수 있다.
즉, 항공기의 세로로 연장하는 방향에 대한 미리 규정된 방향의 베어링을 계산하기 위해, 항공기의 세로 방향에 대응하는 항공기의 순간 비행 방향이 또한 결정되어야 한다.
위에서 특정된 것처럼, 항공기의 순간 비행 방향은 조종사나, 항공기 승무원 중 몇몇 다른 승무원에 의해 예컨대 나침반을 사용하여 결정될 수 있다. 항공기의 순간 비행 방향은 또한 항공기의 비행 방향 결정 수단에 의해 적어도 자동으로 결정될 수 있다.
게다가, 본 발명의 방법의 상황으로 봤을 때, 어떠한 풍속계 수단도 아래로는 0이거나 음수인 값까지, 낮은 세로 풍속을 또한 측정할 수 있고, 따라서 항공기가 이륙하는 동안 조작될 수 있다.
본 발명의 방법의 작용을 위한 충분한 레벨의 한전을 보장하기 위해, 소정의 실패율(failure rate)과 소정의 오차 여유(error margin)가 임의의 주어진 풍속계 수단에 의해 공급된 국지풍의 속도의 각각의 측정과 연관된다.
실패율은 1시간의 기간 동안 임의의 주어진 풍속계 수단에 의해 공급될 수 있는 탐지되지 않은 부정확한 현재 속도 값(TASinst)의 개수이다. 현재 속도 값(TASinst)은 국지풍의 실제 속도와의 차이가 소정의 오차 여유보다 클 때 부정확한 것으로 간주된다. 따라서 실패율과 소정의 오차 여유는 현재 속도 값(TASinst)의 정확성과 완전무결함을 그 특징으로 한다. 소정의 오차 여유는 예를 들면 풍속계 수단과 직접 연관된 정확성 오차나 항공기에 탑재시 풍속계 수단을 통합하는 것과 연관된 오차와 같은, 모든 부정확성의 원인을 고려한다.
게다가, 소정의 실패율은 정확하고 완전무결한 국지풍의 속도의 속도 값(TASinst)을 얻는 것만을 가능하게 하는 풍속계 수단에 고유한 것일 수 있다.
복수의 풍속계 수단을 사용하는 것은 또한 이들 측정게 관한 일반적인 리던던시(redundancy) 방법을 사용하고/사용하거나 모니터링(monitoring)하는 것 및/또는 일관선(consistency)을 테스트하는 것에 의해 국지풍의 속도의 측정을 통합하는 것을 가능하게 함으?, 소정의 실패율을 달성하도록 측정의 완전무결함을 향상시킨다. 따라서 다양한 풍속계 수단이 함께 정확하고 완전무결한 국지풍의 속도의 현재 속도 값(TASinst)을 제공한다.
그러므로 항공기의 최대 인가된 이륙 중량을 결정할 때 고려하기 위한 풍속을 결정하기 위해 사용된 방법에 따라, 정확하고 완전무결한 항공기에서의 국지풍의 속도의 현재 속도 값(TASinst)을 측정하는 것이 가능하다. 이러한 현재 속도 값(TASinst)은 항공기에서 국지풍의 순간 속도의 특징을 이룬다.
예를 들면, 소정의 오차 여유는 국지풍의 속도의 현재 속도 값(TASinst)에 관해 2kt와 같다.
실패율과 소정의 오차 여유에 관한 이들 기준을 만족시키고 낮은 풍속을 측정할 수 있는 풍속계 수단은, 예를 들면 레이저 빔을 사용하는 LIDAR 풍속계와 같은 광학 풍속계를 포함한다.
본 발명의 항공기는 또한 항공기 근처에 관한 날씨 관측 및 날씨 예보 정보를 받기 위한 수신기 수단을 가진다. 따라서 이러한 항공기는 과거 지나간 시간에 걸쳐 항공기가 발견될 영역이나 근처 영역에서 이루어진 날씨 관측에 대한 관측 정보를 받을 수 있다. 마찬가지로, 항공기는 앞으로의 시간에 걸쳐 항공기가 발견될 영역이나 근처 영역에 관한 날씨 예보에 대한 예보 정보를 받을 수 있다.
이러한 날씨 관측 및 날씨 예보 정보는 특히 바람의 속도와 방향, 대기압, 및 온도와 같은 대기 데이터를 포함한다. 이러한 관측 및 예보 정보는 그 구조에 있어서 유사할 수 있고, 과거에 관측된 것 및 미래에 관한 예보와 동등하고 일반적으로 동일한 포맷으로 된 대기 데이터를 포함할 수 있다.
날씨 관측 정보는 또한 발표 날짜/시각과 선택적인 추가 소견, 및 관측된 변화에 대한 데이터, 특히 바람이 안정적이거나 안정적이지 않은 관측 기간에 걸쳐 속도 및/또는 방향을 나타내었는지를 명시하는 데이터와 함께 관측 기간과 위치를 담고 있다.
마찬가지로, 날씨 예보 정보는 또한 특히 유효 기간에 걸쳐 바람의 속도 및/또는 방향이 안정적일지 여부를 명시하는 예상된 변화에 대한 선택적인 추가 소견 및 데이터와 함께 위치, 유효 기간, 및 발표 날짜/시각을 담고 있다.
항공기의 최대 인가된 이륙 중량을 결정하기 위해 고려되어야 할 풍속을 결정하기 위한 본 발명의 방법을 적용하는 동안, 항공기가 있는 영역이나 근처 영역에 관한 날씨 예보 정보 및 날씨 관측 정보를 받는 것이 가능하다.
날씨 관측 정보 및 날씨 예보 정보를 받기 위한 수신기 수단은, 항공기의 조종사 또는 다른 승무원이 날씨 관측 및 날씨 예보 정보를 제공하는 날씨 속보를 청취할 수 있게 하는 항공기의 라디오로 일반적으로 구성될 수 있다. 조종사나 몇몇 다른 승무원은 항공기의 위치에 대응하는 날씨 속보를 방송하는 라디오 주파수를 선택할 필요가 있다. 따라서 항공기의 위치에 대한 정보를 구성하는 이러한 라디오 주파수는 일반적으로 항공기가 위치하거나 항공기가 있는 곳에 가까운 비행장에 해당한다. 조종사 또는 몇몇 다른 승무원은 또한 날씨 속보다 실제로 현재 상황의 것인지를 입증한다. "현재의(current)"라는 용어는 날짜와 시각 모두를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
대부분의 비행장과 공항은 일반적으로 라디오에 의해 날씨 속보를 제공한다.
날씨 속보는 또한 지상-공중간(ground-to-air) 디지털 데이터 전송 수단을 통해 제공될 수 있다.
오늘날에는 대부분의 비행장과 공항이 내용물과 그러한 내용물의 포맷에 관한 국제 코드(code)에 부합하는 디지털 데이터의 형태로 된 날씨 관측 및 날씨 예보 리포트를 제공한다.
항공기에서 일반적으로 사용중인 날씨 관측 리포트는, METAR(meteorological aerodrome report)라고 알려 있다. METAR 리포트는 국제민간항공기구(ICAO: International Civil Aviation Organization)의 멤버들에 의해 개발되고 세계기상기구(WMO: World Meteorological Organization)에 의해 승인된 국제 코드를 사용하여 형식이 만들어진다. METAR 리포트는 주어진 비행장에 관한 날씨 관측 리포트를 제공한다. METAR 리포트는 비행장에 따라, 매 30분마다 한번씩 또는 매 1시간마다 한번씩 발표될 수 있다. 게다가, 특히 풍속 및/또는 방향에 있어서의 변화와 같은 특별한 관측이 있는 경우에는 특별한 리포트가 발표될 수 있다.
마찬가지로, TAF(terminal aerodrome forecast)로 알려진 날씨 예보 리포트가 존재한다. TAF 리포트는 METAR 리포트의 포맷과 유사한 포맷을 사용하고, 주어진 비행장에 관해 6시간(h) 내지 30시간 동안 유효한 날씨 예보를 제공한다. 그러한 TAF 리포트가 없고 특히 국부적이거나 레크리에이션(recreational) 용도의 비행장의 경우에는, 비행 목적용의 지역 예보가 TAF 리포트 대신 사용될 수 있다. TAF 리포트는 특히 구체적으로는 미래의 방향을 묘사하는 바람 예보를 제공한다. 특히, 속도 또는 방향에 있어서의 바람의 예상된 변화가 "되는(becoming)"에 관해서는 "BECMG"로, "일시적인(temporary)"에 관해서는 "TEMPO"로, 또는 "가변적인(variable)"에 관해서는 "VBR"과 같은 정해진 깃발(flag)을 사용하여 묘사된다.
그러므로, TAF 리포트 및 METAR 리포트는 유사한 구조를 가지고, 특히 다음과 같은 요소를 포함한다:
·TAF/METAR 리포트의 이름에 해당하는 코드;
·TAF/METAR 리포트에 해당하는 비행장에 관한 ICAO 코드;
·관측 또는 예보의 날짜/시각, 및 TAF 리포트라면 유효 기간;
·바람의 방향 및 속도;
·수평 시정;
·구름의 양(cloud cover);
·기온 및 이슬점;
·기압 및 해수면; 및
·특히 변화가 예상될 때의 선택적인 추가 소견과 데이터.
날씨 관측 및 예보를 받기 위한 수신기 수단은, 바람직하게는 항공기에 가장 가까운 MATAR 리포트 및 TAF 리포트를 받을 수 있는 디지털 데이터 수신기를 포함한다.
본 발명의 방법에서, 관측 정보는 METAR 리포트로부터 나오고, 예보 정보는 TAF 리포트로부터 나온다. 유리하게, 그러한 관측 정보와 예보 정보는 각각, 항공기의 조종사 또는 다른 승무원편의 중재없이, 본 발명의 방법에 의해 자동으로 METAR 리포트와 TAF 리포트로부터 나온다.
게다가, 항공기는 또한 위성측위 시스템(GNSS: Global Navigation Satellite System)과 같은 위치 결정(locating) 수단을 포함할 수 있다. 따라서 이러한 위치 결정 수단은 항공기의 위치를 정확하게 규정하기 위해, 지상 기준 프레임에서 항공기의 위치를 결정하는 정보를 받는 역할을 한다. 게다가, 그러한 위치 결정 수단은 또한 현재의 날짜/시각을 정확하게 정의할 수 있게 하는 시각 정보를 받을 수 있게 한다.
이러한 위치 및 시각 정보를 사용하여, 본 발명의 방법은 특히 정보가 METAR 리포트와 TAF 리포트로부터 각각 나올 때, 그러한 정보의 기원(origin) 및 발표 날짜에 따라 사용하기 위한 날씨 예보 정보 및 날씨 관측 정보를 선택할 수 있다.
본 발명의 방법은 또한 그러한 날씨 관측 정보와 날씨 예보 정보가 실제로 항공기가 위치하는 영역이나 근처 영역에 관련되어 있다는 사실과 이용 가능한 정보가 현재 날짜/시각에 대해 가장 최근의 것이라는 사실을 입증할 수 있다.
항공기는 또한 가능하게는 적어도 하나의 컴퓨터와 저장 수단을 포함하는 통합(consolation) 수단을 가진다.
저장 수단은 국지풍의 속도의 현재 속도 값(TASinst)과 각각의 비행 방향 값과 같은 데이터와 함께 날씨 관측 정보 및 날씨 예보 정보와 같은 정보를 저장할 수 있다. 이러한 저장 수단은 또한 저장된 정보와 데이터를 사용하면서 컴퓨터가 수행할 수 있는 명령어를 저장할 수 있다.
이륙하는 동안, 안전상의 이유로, 조종사가 항공기의 세로로 연장하는 방향에서의 국지풍의 속도를 알고, 특히 항공기가 받는 맞바람 또는 실제로는 배풍(tail wind)의 속도를 아는 것이 중요하거나 또는 실제로 필수적이다. 미리 규정된 방향에서의 국지풍의 속도의 현재 속도 값(TASinst)은 알려져 있는데, 이는 그러한 미리 규정된 방향을 특징으로 하는 지상 기준 프레임에서의 비행 방향 값도 그러하다.
따라서, 항공기의 최대 인가된 이륙 중량을 결정하기 위해, 고려하기 위한 풍속을 결정하는 방법이 적용되는 중에, 국지풍의 속도의 단일 현재 속도 값(TASinst)으로부터 미리 규정된 방향으로 국지풍의 속도의 측정된 속도(TASmes)을 계산하는 것이 가능하다.
국지풍의 이러한 측정된 속도(TASmes)는 현재 속도 값(TASinst)과 같고, 따라서 미리 규정된 방향으로 국지풍의 측정된 순간 속도에 해당한다.
소정의 지속 기간에 걸쳐 국지풍에 있어서의 변화를 고려하기 위해, 그러한 소정의 지속 기간에 걸쳐 선행하는 방향으로 측정된 것과 같은 현재 속도 값(TASinst)을 이용하는 것이 또한 가능하다. 이를 위해, 소정의 지속 기간에 걸쳐 국지풍의 속도의 현재 속도 값(TASinst)의 평균으로 구성된, 미리 정해진 방향으로의 국지풍의 평균 측정된 속도(TASmoy)를 계산하는 것이 가능하다. 국지풍의 측정된 속도(TASmes)는 평균 측정된 속도(TASmoy)와 같을 수 있고, 따라서 소정의 지속 기간에 걸쳐 미리 정해진 방향에서의 국지풍의 평균 속도에 해당한다.
예컨대, 소정의 지속 기간은 2분과 같을 수 있다.
국지풍의 이러한 측정된 속도(TASmes)는, "측정된(measured)"이라고 얘기되는데, 이는 그것이 항공기에서의 풍속의 측정된 값들에 기초한 계산 결과이기 때문이다.
게다가, 그리고 위에서 언급된 바와 같이, 국지풍의 속도의 현재 속도 값(TASinst)은 소정의 정확성 또는 오차 여유를 가지고 측정된다. 본 발명의 방법의 목적은 항공기의 최대 인가된 이륙 중량을 최적화하는 것이고, 전술한 바와 같이 이러한 중량은 이륙하는 동안 맞바람의 속도가 증가함에 따라 증가한다.
따라서, 안전하게 유지되면서 국지풍의 속도를 과대평가하는 것을 회피하기 위해, 그리고 항공기의 최대 인가된 이륙 중량을 과대평가하는 것을 회피하기 위해, 이러한 소정의 오차 여유로 국지풍의 속도의 각각의 현재 속도 값(TASinst)을 정정하는 것이 가능하다. 따라서 고려되어야 하는 현재 속도 값(TASinst)은 측정된 현재 속도 값(TASinst)에서 소정의 오차 여유를 뺀 것과 같다. 예를 들면, 소정의 오차 여유가 2kt와 같다면, 현재 속도 값(TASinst)은 측정된 현재 속도 값(TASinst)에서 2kt를 뺀 것과 같다.
항공기의 최대 인가된 이륙 중량을 결정할 때 고려해야 할 풍속을 결정하는 진행 절차 동안, 국지풍의 관측된 속도(TASobs)를 계산하는 것 역시 가능하다. 날씨 관측 정보는 국지풍의 평균 관측된 속도와, 지상 기준 프레임에서 항공기 주위에서의 국지풍의 평균 관측된 방향을 담고 있다. 따라서 날씨 관측 정보는 지상 기준 프레임에서 국지풍의 속도 벡터를 정의하는 것을 가능하게 한다. 비행 방향 값은 지상 기준 프레임에서의 미리 정해진 방향을 그 특징으로 한다. 관측된 바람의 이러한 속도 벡터를 계획함으로써, 미리 정해진 방향에서의 국지풍의 관측된 속도(TASobs)를 계산하는 것이 가능하다.
국지풍의 이러한 관측된 속도(TASobs)는 "관측된(observed)"이라고 얘기되는데, 이는 그것이 날씨 관측 정보에 담겨진 것과 같은 바람에 관한 평균 관측된 방향과 평균 관측된 속도에 기초한 계산의 결과이기 때문이다.
국지풍의 평균 관측된 속도와 국지풍의 평균 관측된 방향을 얻기 위해, 그리고 디지털 데이터 수신기인 수신기를 제공함으로써, 날씨 관측 정보와 날씨 예보 정보를 받기 위한 수신기 수단에 의해 수신된 디지털 데이터를 자동으로 디코드(decode)하는 것이 가능하다. 이후, 역시 자동으로 그리고 항공기의 조종사나 다른 승무원에 의한 중재 없이, 날씨 관측 정보로부터 국지풍의 평균 관측된 방향과 국지풍의 평균 관측된 속도를 추출하는 것이 가능하다.
이에 반해, 날씨 관측 및 날씨 예보 수신기 수단이 라디오를 포함할 때에는 항공기의 조종사 또는 다른 승무원이 날씨 관측 정보로부터 국지풍의 평균 관측된 속도 및 국지풍의 평균 관측된 방향을 추출할 필요가 있다.
따라서, 본 발명의 방법이 적용되는 동안, 국지풍에 대해 측정된 속도(TASmes)과 관측된 속도(TASobs)를 비교한 다음, 미리 정해진 방향에 관한 최대 인가된 이륙 중량을 결정할 때 고려되어야 하는 국지풍에 관한 계산된 속도(TASperfo)를 결정하는 것이 가능하다. 그 비교 기준은 날씨 관측 정보로부터 계산될 때 국지풍의 관측된 속도(TASobs), 그리고 현재는 규정에 의해 정해진 것과 같은 기준인, 2로 나누어질 때 국지풍에 관한 동일한 관측된 속도(TASobs), 그리고 그 결과로서 최대 인가된 이륙 중량을 계산하기 위해 사용된 가장 광범위하게 사용중인 기준이다.
그런 다음, 측정된 속도(TASmes)와 관측된 속도(TASobs)가 양일 때 3개의 주요 상황을 구별하는 것이 가능한데, 즉 측정된 속도(TASmes)가 관찰된 속도(TASobs) 이상이고, 2로 나눈 관측된 속도, 즉 TASobs/2 이하인 것이 가능하거나 또는 엄격하게는 관측된 속도(TASobs)와 2로 나누어질 때의 동일한 관측된 속도, 즉 TASobs/2 사이에 있는 것이 가능하다. 미리 정해진 방향에서의 국지풍은 그러한 국지풍이 항공기에 대해서 적어도 일부 맞바람을 제공할 때에는 양인 것으로 가정된다. 반대로, 미리 정해진 방향에서의 국지풍은 그러한 국지풍이 적어도 부분적으로 항공기에 대한 배풍을 구성할 때에는 음인 것으로 취해진다.
따라서, 측정된 속도(TASmes)가 관측된 속도(TASobs) 이상일 때, 계산된 속도(TASperfo)는 관측된 속도(TASobs)와 같다. 그러면 항공기에서의 국지풍에 고나한 측정된 속도(TASmes)는 이루어진 관찰결과보다 크고, 따라서 일반적으로 최대 인가된 이륙 중량을 결정하기 위해 사용된 것처럼, 2로 나누어진 관측 속도, 즉 TASobs/2보다 훨씬 더 크다. 그 결과, 측정된 속도(TASmes)가 관측된 속도(TASobs) 이상일 때 항공기의 최대 인가된 이륙 중량을 결정하기 위해, 2로 나누어진 관측 속도, 즉 TASobs/2를 사용하는 것은 항공기의 성능에 있어서는 불리하게 하는 것이다.
따라서, 국지풍의 속도에 적용되는 안전 여유를 감소시키는 것이 가능하다. 유리하게, 항공기에서 국지풍의 측정된 속도(TASmes)가 관측된 속도(TASobs)보다 크기 때문에, 그리고 측정된 속도에 대한 안전 여유를 계속 사용하기 위해, 이러한 관측된 속도(TASobs)가 최대 인가된 이륙 중량을 결정하기 위해 사용될 수 있다.
이에 반해, 측정된 속도(TASmes)가 엄격하게는 관측된 속도(TASobs)와 2로 나누어진 동일한 관측된 속도, 즉 TASobs/2 사이에 있을 때, 즉 관측된 속도(TASobs) 미만이고, 2로 나누어진 동일한 관측된 속도, 즉 TASobs/2보다 클 때에는, 계산된 속도(TASperfo)가 측정된 속도(TASmes)와 같다. 구체적으로 말하자면, 국지풍의 측정된 속도(TASmes)는 관측된 속도(TASobs) 미만이지만 2로 나누어진 관측된 속도, 즉 TASobs/2보다 크다. 한번 더, 측정된 속도(TASmes)가 2로 나누어진 관측된 속도, 즉 TASobs/2보다 크면서, 최대 인가된 이륙 중량을 결정할 목적으로, 2로 나누어진 관측된 속도, 즉 TASobs/2를 사용하는 것은 불리하게 하는 것이다.
따라서, 국지풍의 속도에 적용되는 안전 여유를 감소시키는 것이 한번 더 가능하다. 유리하게, 국지풍의 측정된 속도(TASmes)가 2로 나누어진 관측된 속도, 즉 TASobs/2보다 크고, 관측된 속도(TASobs) 미만이기 때문에, 최대 인가된 이륙 중량을 결정할 목적으로 측정된 속도(TASmes)가 사용될 수 있다.
마지막으로, 측정된 속도(TASmes)가 2로 나누어진 관측된 속도, 즉 TASobs/2 이하일 때에는, 계산된 속도(TASperfo)가 2로 나누어진 관측된 속도, 즉 TASobs/2와 같다. 그러한 상황에서, 항공기의 최대 인가된 이륙 중량을 결정할 때, 측정된 속도(TASmes)를 사용하는 것이 항공기의 성능에 불리하게 되는데, 이는 그러한 측정된 속도(TASmes)가 2로 나누어진 관측된 속도, 즉 TASobs/2 이하이기 때문이다.
따라서, 그리고 규정에 따라, 최대 인가된 이륙 중량을 결정하기 위해 2로 나누어진 관측된 속도, 즉 TASobs/2가 사용될 수 있다.
또한, 어떠한 측정된 속도(TASmes)도 공급되지 않는 제4의 상황이 가능하다. 그럴 경우 계산된 속도(TASperfo)가 2로 나누어진 관측된 속도, 즉 TASobs/2와 같다. 풍속계 수단의 고장 결과로서 어떠한 측정된 속도(TASmes)도 공급되지 않는 것이 가능하다.
그렇지만, 이들 상황은 관측된 국지풍이 어떠한 불안정성도 나타내지 않는 경우에만 사용 가능하고, 예보를 제공하는 것은 어떠한 그러한 불안정성도 예보하지 않는다. 유리하게, 국지풍에 관한 제1 불안정성 기준은 날씨 관측 정보로부터 추출될 수 있고, 국지풍에 관한 제2 불안정성 기준은 날씨 예보 정보로부터 추출될 수 있다.
따라서, 국지풍에 관한 제1 불안정성 기준 및/또는 제2 불안정성 기준이 관측된 국지풍에서의 물안정성 또는 예상 국지풍에서의 불안정성의 위험을 가리킬 때에는, 국지풍의 계산된 속도(TASperfo)가 2로 나누어진 관측된 속도, 즉 TASobs/2와 같다. 따라서, 50%의 안전 여유가 규정에 따라 사용된다.
이에 반해, 국지풍에 관한 제1 불안정성 기준 및/또는 제2 불안정성 기준이 국지풍에서의 어떠한 불안정성도 가리키지 않거나 어떠한 불안정성의 위험도 가리키지 않을 때에는, 위에서 설명된 상황이 적용된다.
이에 반해, 어떠한 관측된 속도(TASobs)도 이용 가능하지 않을 때에는, 계산된 속도(TASperfo)가 2로 나누어진 측정된 속도(TASmes)와 같다. 어떠한 관측된 속도(TASobs)도 이용 가능하지 않은 경우가 발생할 수 있는데, 예를 들면 날씨 관측과 날씨 예보 정보를 받기 위한 수단에 의해 어떠한 날씨 관측 리포트도 수신되지 않았기 때문이다.
게다가, 어떠한 측정된 속도(TASmes)도 어떠한 관측된 속도(TASobs)도 이용 가능하지 않은 경우, 계산된 속도(TASperfo)가 0이다.
또한, 측정된 속도(TASmes) 및/또는 관측된 속도(TASobs)가 음의 값일 때에는, 계산된 속도(TASperfo)가 측정된 속도(TASmes)와 관측된 속도(TASobs) 중에서 최소값과 같다. 배풍을 받는 항공기는 일반적으로 항공기, 특히 이륙중인 항공기의 성능에 불리하다. 그러므로, 상황이 확실히 안전하도록 하기 위해, 즉 항공기가 받는 배풍의 가장 큰 절대값을 고려하기 위해서는, 측정된 속도(TASmes)와 관측된 속도(TASobs) 중 적어도 하나가 음의 값일 때, 계산된 속도(TASperfo)가 측정된 속도(TASmes)와 관측된 속도(TASobs) 중으로부터 대수적으로 최소인 값과 같다.
제1 불안정성 기준은 일반적으로 연관된 라디오 주파수를 통해 발표되는 특별한 뉴스 속도에 관계된 비행장 또는 예컨대 METAR 리포트의 상황에서의 같은 특별한 리포트를 그 특징으로 한다.
국지풍에 관한 제1 불안정성 기준을 얻기 위해서는, 날씨 관측 정보 및 날씨 예보 정보를 받기 위한 수단에 의해 수신된 디지털 데이터로부터, 그리고 특히 날씨 관측 정보로부터 자동으로 그러한 제1 불안정성 기준을 추출하는 것이 본 발명의 방법에서 가능하다. 이러한 국지풍에 관한 제1 불안정성 기준은, 예를 들면 발표되는 특별한 리포트에 해당할 수 있다.
이에 반해, 날씨 관측 정보 및 날씨 예보 정보를 받기 위한 수단이 라디오일 때에는, 항공기의 조종사나 승무원 중 일부가 발표된 특별한 뉴스 속보에 해당하는 국지풍에 관한 제1 불안정성 기준을 고려할 필요가 있다.
국지풍에 관한 제2 불안정성 기준을 얻기 위해서, 날씨 관측 정보 및 날씨 예보 정보를 받기 위한 수단에 의해 수신된 디지털 데이터로부터, 그리고 특히 날씨 관측 정보로부터 자동으로 그러한 제2 불안정성 기준을 추출하는 것은 앞서 자동으로 그러한 날씨 예보 정보를 디코드한 후에, 본 발명의 방법에서 가능하다. TAF 리포트의 상황에서, 이러한 제2 불안정성 기준은 국지풍에서 예상 불안정성을 명시하는 "BEGMG", "TEMPO", 또는 "VRB"와 같은 적어도 하나의 표시기(indicator)의 예보 정보에서의 존재이다.
이에 반해, 날씨 관측 정보 및 날씨 예보 정보를 받기 위한 수단이 라디오일 때에는, 항공기의 조종사 또는 승무원 중 일부가 날씨 예보 정보에서 이들 표시기 중 하나의 존재에 의해 특징이 있는 국지풍에 관한 이러한 제2 불안정성 기준을 고려할 필요가 있다.
항공기는 또한, 예를 들면 디스플레이 스크린과 같은 표시 수단을 가진다. 항공기의 최대 인가된 이륙 중량을 결정할 때 고려되어야 할 풍속을 결정하기 위해 본 발명의 방법이 적용되는 동안에는, 항공기의 최대 인가된 이륙 중량을 결정하는데 사용하기 위한 국지풍의 계산된 속도(TASperfo)를 표시 수단에 표시하는 것이 가능하다.
게다가, 본 발명의 방법이 적용되는 동안에는 종래의 방식대로 국지풍의 계산된 속도(TASperfo)의 함수로서 항공기의 최대 인가된 이륙 중량을 계산하는 것이 또한 가능하고, 그것을 표시 수단에 표시하는 것이 가능하다. 이러한 항공기의 최대 인가된 이륙 중량은 특히 항공기 제작자에 의해 제공된 차트(chart)를 사용하여 규정된다.
그 결과, 본 발명의 방법은 첫 번째로는 날씨 상태에 따라 가능한 큰 항공기의 최대 인가된 이륙 중량을 계산할 때 안전 필요조건을 떨어뜨리지 않으면서 고려하기 위한 풍속을 결정하는 것을 가능하게 하고, 두 번째로는 최대 인가된 이륙 중량을 결정하는 것을 가능하게 한다.
유리하게, 이러한 방법은 탑재된 풍속계 수단으로부터 국지풍의 속도의 측정이 날씨 관측 및 예보와 통합될 수 있게 함으로써, 날씨 상태가 안정적이고 유리하다면, 항공기의 이륙 능력을 증가시키는 것을 가능하게 한다.
게다가, 본 발명의 방법은 바람직하게는 회전익기에 의해 사용된다. 회전익기는 적어도 하나의 메인 로터(main rotor)와 가능하게는 또한 테일 로터(tail rotor)를 가진다.
각각의 풍속계 수단은 국지풍의 속도의 각각의 현재 속도 값(TASinst)이 메인 로터나 테일 로터에 의해 방해를 받지 않는 제1 구역(zone)에서 측정되도록 항공기에서 위치가 정해질 수 있다. 그렇지만, 이러한 제1 구역은 각각의 현재 속도 값(TASinst)이 항공기 둘레의 기류를 나타내도록 위치가 정해진다.
어떠한 풍속계 측정 수단이라도 또한 메인 로터나 테일 로터에 의해 방해를 받는 제2 구역에서 항공기에 위치가 정해질 수 있다. 각각의 현재 속도 값(TASinst)은 메인 로터 및/또는 테일 로터에 의해 야기된 방해를 고려하기 위해 그리고 따라서 항공기 둘레에 진정으로 존재하는 기류를 나타내도록 정정된다.
풍속계 수단은 항공기의 바로 인접한 환경에 위치가 정해질 수 있는데, 예를 들면 항공기의 테일 핀의 상부 또는 항공기의 메인 로터의 마스트의 상부가 그러하다.
게다가, 항공기의 조종사가 상황을 완전히 알 수 있도록 하기 위해, 본 발명의 방법은 또한 표시 수단에 본 발명의 방법에 의해 계산된 것과 같은 중간 데이터를 표시할 수 있는데, 이러한 중간 데이터는 예를 들면
·국지풍의 평균(mean) 측정된 속도(TASmoy);
·국지풍의 평균 방향;
·국지풍의 평균 관측된 속도;
·국지풍의 평균 관측된 방향; 및
·윈드의 평균 관측된 속도와 평균 관측된 방향에서의 변화의 양을 포함할 수 있다.
본 발명은 또한 항공기의 최대 인가된 이륙 중량을 결정할 때 고려되어야 할 풍속을 결정하기 위한 장치를 제공하고, 이러한 장치는 전술한 방법을 수행할 수 있다. 그러한 장치는 적어도:
·항공기의 국지풍 속도를 측정하기 위한 풍속계 수단;
·항공기의 근처에 관한 날씨 관측 예상 정보를 받기 위한 수신기 수단;
·적어도 컴퓨터와 저장 수단을 포함하는 통합 수단; 및
·표시 수단을 포함한다.
이러한 장치는 또한 항공기의 비행 방향을 결정하기 위한 비행 방향 결정 수단 및/또는 위치 결정(locating) 수단을 포함할 수 있다.
이러한 장치는 더 구체적으로는 적어도 하나의 메인 로터와 가능하게는 테일 로터를 가지는 회전익 항공기에 탑재하기에 적합하게 되도록 의도된다.
본 발명과 본 발명의 장점은, 예시를 통해 그리고 첨부된 도면을 참조하여 주어진 구현예의 이어지는 설명의 상황으로부터 더 상세하게 나타난다.
도 1은 본 발명의 장치가 구비된 항공기를 보여주는 도면.
도 2와 도 3은 본 발명의 방법의 2개의 구현예를 보여주는 2개의 블록도.
2개 이상의 도면에 존재하는 요소는 그들 각각에 동일한 참조 번호가 주어진다.
도 1에서는 동체 위에 위치한 메인 로터(11)와, 테일 붐(tail boom)의 뒤쪽 끝에 위치하는 안티-토크(anti-torque) 테일 로터(12)를 가지는 항공기(10)를 볼 수 있다.
국지적 기준 프레임(X, Y, Z)이 항공기(10)와 연관되고, 더 구체적으로는 항공기의 무게 중심과 연관된다. 항공기(10)의 세로로 연장하는 방향은 X축에 해당하고, 항공기(10)의 앞에서부터 항공기(10)의 뒤쪽으로 연장한다. 항공기(10)의 수직으로 연장하는 방향은 Z축에 해당하고 세로 방향인 X에 수직으로 위쪽으로 연장한다. 마지막으로, 항공기(10)의 가로로 연장하는 방향은 Y축에 대응하고, 세로 방향 X와 높이 방향 Z에 수직으로 우측에서 좌측으로 연장한다.
세로 방향 X는 항공기(10)의 롤(roll) 축이고, 가로 방향 Y는 항공기(10)의 피칭 축이며, 높이 방향 Z는 항공기(10)의 요(yaw) 축이다.
항공기(10)는 또한 항공기(10)의 최대 인가된 이륙 중량을 결정하기 위해 고려되어야 할 풍속을 결정하기 위한 장치(1)를 가진다.
장치(1)는 메인 로터(11)의 마스트(13) 위에 위치한 풍속계 수단(21)을 포함한다. 풍속계 수단(21)은 예를 들면 레이저 빔을 사용하는 LIDAR 풍속계와 같은 광학 풍속계일 수 있다. 그것은 국지적 기준 프레임, 예컨대 기준 프레임(X,Y,Z)에서 항공기(10)의 공기 속도의 크기와 방향을 측정하고, 그러한 측정을 정확하고 완전무결하게 행하는 역할을 한다. 풍속계 수단(21)은 특히 항공기(10)가 정지하고 있는 동안, 항공기(10)에서의 국지풍의 세로 속도와 가로 속도를 결정하는 역할을 한다.
장치(1)에는 또한 날씨 관측 정보를 수신하기 위한 제1 수신기 수단(22) 및 날씨 예보 정보를 수신하기 위한 제2 수신기 수단(23)이 제공된다. 각각의 수신기 수단(22, 23)은 예컨대 항공기(10)가 이륙 대기하면서 있는 비행장으로부터 오는 디지털 형태의 날씨 관측 또는 날씨 예보 정보를 수신할 수 있다. 관측 정보는 예를 들면 METAR 리포트로부터 취해질 수 있고, 예보 정보는 TAF 리포트로부터 취해질 수 있다.
장치(1)는 또한 AHRS 장치와 같이, 항공기(10)의 비행 방향을 결정하기 위한 수단(13)과, 지상 기준 프레임(Xt, Yt, Zt)에서의 항공기(10)의 순간 위치, 비행 자세, 및 비행 방향과 또한 현재 시각을 결정하기 위한 GNSS 수신기와 같은 위치 결정 수단(14)을 가진다.
장치(1)는 또한 컴퓨터(31)와 저장 수단(32)을 포함하는 통합 수단(30)을 가진다.
저장 수단(32)은 풍속계 수단(21)에 의해 이루어진 측정과 함께, 수신기 수단(22, 32)과 위치 결정 수단(14), 그리고 항공기(10)의 비행 방향 결정 수단(13) 에 의해 수신된 정보를 저장할 수 있다. 이러한 저장 수단(32)은 또한 그 중에서도 특히 저장된 정보와 측정을 이용하는 컴퓨터(31)에 의해 실행되는 명령어를 저장할 수 있다.
마지막으로, 장치(1)는 항공기의 조종사 및/또는 일부 다른 승무원을 위해 정보를 표시하기 위한 디스플레이 스크린과 같은 표시 수단(25)을 포함한다.
도 2 및 도 3은 항공기(10)의 최대 인가된 이륙 중량을 결정할 때 고려되어야 하는 풍속을 결정하는 방법을 구현한 2개의 예를 보여준다. 이러한 방법은 실제 날씨 상태에 따라, 하지만 안전 필요조건을 떨어뜨리지 않고, 최대 인가된 이륙 중량을 결정할 때 고려하기 위한 가장 큰 가능한 풍속을 결정할 수 있게 하고, 또한 해당하는 최대 인가된 이륙 중량을 결정할 수 있게 한다.
장치(1)는 항공기(10)의 최대 인가된 이륙 중량을 결정할 때 고려하기 위한 풍속을 결정하는 방법의 2가지 구현예를 수행할 수 있다.
그러므로 제1 단계(110)에서는 적어도 비행 방향에 관한 값이 지상 기준 프레임(Xt, Yt, Zt)에서 결정된다.
비행 방향에 관한 값은 비행 방향 결정 수단(13)에 의해 얻어질 수 있고, 항공기(10)의 순간 비행 방향에 해당한다.
비행 방향에 관한 값은 또한 항공기의 조종사 또는 실제로 항공기의 일부 승무원에 의해 수동으로 규정될 수 있다. 비행 방향에 관한 값은 항공기(10)의 순간 비행 방향과 같을 수 있거나, 예컨대 항공기(10)가 이륙 후 매우 신속하게 채택하려고 하는 이륙 비행 방향에 해당하는 것처럼 다를 수 있다.
비행 방향에 관한 값은 지상 기준 프레임(Xt, Yt, Zt)을 특징으로 하는 미리 규정된 방향을 규정하는 것을 가능하게 한다.
비행 방향에 관한 값이 항공기(10)의 순간 비행 방향과 같을 때에는, 미리 규정된 방향이 항공기(10)의 세로로 연장하는 방향과 일치한다.
이에 반해, 비행 방향에 관한 값이 항공기(10)의 순간 비행 방향과는 다를 때에는, 미리 규정된 방향이 항공기(10)의 세로로 연장하는 방향에 대해 일정한 각도를 형성하고, 이러한 각도는 미리 규정된 방향의 상대적인 비행 방향에 해당한다. 항공기의 순간 비행 방향은 또한 항공기의 세로로 연장하는 방향에 관련되는 미리 규정된 방향의 베어링(bearing)을 계산할 수 있도록 하기 위해 알려져야 한다.
제2 단계(120) 동안에는 적어도 하나의 현재 속도 값(TASinst)이 풍속계수단(21)에 의해 국지풍의 속도에 관해 측정되고, 이러한 국지풍은 세로 성분과 가로 성분을 그 특징으로 한다.
제3 단계(130) 동안에는 항공기(10)가 있는 영역 또는 주위의 영역에 관한 날씨 관측 정보 및 날씨 예보 정보가 수신기 수단(22, 23)에 의해 수신된다.
그 후, 제4 단계(140) 동안에는 국지풍에 관한 평균 관측된 방향과 국지풍의 평균 관측된 방향을 국지적으로 관측된 바람에 관한 제1 불안정성 기준과 함께 추출하기 위해, 날씨 관측 정보가 디코드된다. 이러한 제4 단계(140) 동안에는, 또한 예상 국지풍에 관한 제2 불안정성 기준을 추출하기 위해, 날씨 예보 정보가 디코드된다.
그 후, 제5 단계(210) 동안에는 미리 규정된 방향에서의 국지풍의 측정된 속도(TASmes)가 통합 수단(30)을 사용하여 국지풍의 적어도 현재 속도 값(TASinst)으로부터 계산된다.
제6 단계(220) 동안에는, 통합 수단(30)에 의해 미리 규정된 방향에서의 국지풍의 관측된 속도(TASobs)가 날씨 관측 정보로부터 그리고 비행 방향에 관한 값으로부터 계산된다. 이를 위해, 미리 규정된 방향에서의 국지풍의 관측된 속도(TASobs)가 국지풍의 평균 관측된 속도 및 평균 관측된 방향으로부터, 그리고 또한 비행 방향에 관한 값으로부터 계산된다.
제7 단계(310) 동안에는, 측정된 속도(TASmes)가 통합 수단(30)에 의해 국지풍의 관측된 속도(TASobs)와 비교된다.
제8 단계(320) 동안에는 미리 규정된 방향에서의 국지풍에 관한 계산된 속도(TASperfo)가 항공기(110)의 최대 인가된 이륙 중량을 결정할 때 고려하기 위해 통합 수단(30)에 의해 결정된다.
마지막으로, 제9 단계(330) 동안에는, 국지풍의 계산된 속도(TASperfo)가 표시 수단(25)에 표시된다.
도 2에 도시된 것과 같은 본 발명의 방법의 제1 구현예는 차례차례로 묶여지는 이들 단계로 구성된다.
그렇지만, 동시에 단계 중 일부를 수행하는 것도 가능하다. 예를 들면, 도 3에 도시된 방법의 제2 구현예에서는, 제1 단계(110), 제2 단계(120), 및 제3 단계(130)가 동시에 수행될 수 있다. 마찬가지로, 제4 단계(210) 및 제5 단계(220)가 동시에 수행될 수 있다.
게다가, 이러한 방법의 제2 구현예는, 또한 중간 단계를 포함한다.
그러므로 제2 단계(120) 후, 제1 중간 단계(121)와 제2 중간 단계(122)가 일어난다. 제1 중간 단계(121) 동안, 제2 단계(120) 동안 측정된 각각의 현재 속도 값(TASinst)이 결정된 오차 여유를 뺌으로써 정정된다. 제2 중간 단계(122) 동안에는, 미리 규정된 방향으로 국지풍의 평균 측정된 속도(TASmoy)가 소정의 지속 기간에 걸쳐 제2 단계(120) 동안 측정된 것처럼 현재 속도 값(TASinst)의 평균으로서 계산된다.
그 후, 본 방법의 이러한 제2 구현예의 제5 단계(210) 동안, 국지풍의 측정된 속도(TASmes)가 소정의 지속 기간에 걸쳐 국지풍의 평균 측정된 속도(TASmes)와 같은 것으로서 계산된다.
이에 반해, 본 방법의 제1 구현예의 제5 단계(210) 동안에는, 국지풍의 측정된 속도(TASmes)가 현재 속도 값(TASinst)과 같은 것으로서 계산된다. 이럴 경우 국지풍의 이러한 측정된 속도(TASmes)는 국지풍의 순간 측정된 속도에 대응한다.
제7 단계(310) 동안에는, 측정된 속도(TASmes)가 국지풍의 관측된 속도(TASobs)와 비교되고, 측정된 속도(TASmes)와 관측된 속도(TASobs)가 양의 값인 3가지 주요 상황을 구별하면서, 측정된 속도(TASmes)가 관측된 속도(TASobs), 및 2로 나누어진 관측된 속도, 즉 TASobs/2와 비교된다.
그렇지만, 이들 3가지 상황은 관측된 국지풍이 안정적이고 예상 국지풍이 또한 안정적일 때에만 적용 가능한데, 즉 제1 불안정성 기준과 제2 불안정성 기준을 제공하는 것은, 관측된 국지풍에서 어떠한 불안정성도 존재하지 않고, 예상 국지풍에서 불안정성의 어떠한 위험도 존재하지 않음을 가리킨다.
그 결과, 제8 단계(320) 동안에는, 국지풍의 계산된 속도(TASperfo)가 이들 3가지 상황 각각에 관련되는 다음 조건을 이용하여 계산된다.
첫 번째로는, 만약 제1 불안정성 기준 및/또는 제2 불안정성 기준이 예상 국지풍에서의 불안정성 위험 또는 관측된 국지풍에서의 불안정성을 가리킨다면, 국지풍의 계산된 속도(TASperfo)가 2로 나누어진 관측된 속도, 즉 TASobs/2와 같다.
그 후, 만약 측정된 속도(TASmes)가 관측된 속도(TASobs) 이상이라면, 계산된 속도(TASperfo)는 관측된 속도(TASobs)와 같다.
게다가, 만약 측정된 속도(TASmes)가 엄격히 관측된 속도(TASobs)와 2로 나누어진 관측된 속도, 즉 TASobs/2 사이에 있다면, 계산된 속도(TASperfo)는 측정된 속도(TASmes)와 같다.
마지막으로, 측정된 속도(TASmes)가 2로 나누어진 관측된 속도, 즉 TASobs/2 이하이라면, 계산된 속도(TASperfo)는 2로 나누어진 관측된 속도, 즉 TASobs/2와 같다.
또한, 측정된 속도(TASmes)가 제공되지 않는다면, 계산된 속도(TASperfo)는 2로 나누어진 관측된 속도, 즉 TASobs/2와 같다.
이에 반해, 관측된 속도(TASobs)가 이용 가능하지 않다면, 계산된 속도(TASperfo)는 2로 나누어진 측정된 속도(TASmes)와 같다.
마지막으로, 측정된 속도(TASmes)가 이용 가능하지 않고, 관측된 속도(TASobs)가 이용 가능하지 않다면, 계산된 속도(TASperfo)는 0kt와 같다.
게다가, 측정된 속도(TASmes) 및/또는 관측된 속도(TASobs)가 음의 값이라면, 계산된 속도(TASperfo)는 측정된 속도(TASmes)와 관측된 속도(TASobs) 중 최소값과 같다.
게다가, 본 방법의 제2 구현예는 제8 단계(320) 후 일어나는 제3 중간 단계(325)를 포함한다. 이러한 제3 중간 단계(325) 동안, 항공기(10)의 인가된 최대 이륙 중량은, 예컨대 항공기(10)의 제작자에 의해 공급된 것과 같은 차트를 이용하여 국지풍의 계산된 속도(TASperfo)의 함수로서 계산된다.
마지막으로, 제9 단계(330) 동안에는 국지풍의 계산된 속도(TASperfo)와 가능하게는 항공기(10)의 최대 인가된 이륙 중량 또한 표시 수단(25)에 표시된다. 관측된 국지풍의 평균 속도와 평균 방향 그리고 그것들의 임의의 변화량과 함께 국지풍의 평균 측정된 속도 및 평균 방향과 같은, 조종사가 관심을 가질 수 있는 다른 정보가 또한 표시될 수 있다.
따라서 항공기(10)의 최대 인가된 이륙 중량을 결정할 때 고려되어야 할 윈드의 세로 속도를 결정하는 방법의 이러한 2가지 구현예는, 정확하고 완전무결한 탑재된 풍속계로부터의 국지풍 측정치를 날씨 관측 및 예보와 통합하는 것을 가능하게 하여, 만약 날씨 조건이 안정적이고 유리하다면, 항공기의 이륙 능력을 최적화하는 것이 가능하다.
게다가, 비행 방향에 관한 값이 이륙 전의 항공기(10)의 순간 비행 방향과는 다르고, 이륙 비행 방향 값을 규정할 때에는, 그러한 이륙 비행 방향 값을 사용할 때 항공기가 받는 풍속으로 항공기(10)의 최대 인가된 이륙 중량을 계산하는 것이 유리하다. 본 발명의 방법은 항공기(10)가 이륙하는 동안 신속하게 취할 비행 방향에 해당하는 이륙 비행 방향의 값을 비행 방향에 관한 값으로서 사용함으로써 적용되어야 한다. 이러한 이륙 비행 방향 값은 조종사에 의해 수동으로 규정될 필요가 있다.
물론, 본 발명은 그것의 구현에 있어서 다수의 변형을 거칠 수 있다. 비록 몇몇 구현예가 설명되지만, 모든 가능한 구현예를 남김없이 확인하는 것은 생각할 수 없다는 것이 이해될 것이다. 본 발명의 범위를 넘어서지 않으면서 동등한 수단으로 설명된 수단 중 임의의 것을 대체하는 것을 예상하는 것은 물론 가능하다.

Claims (22)

  1. 이륙 대기중인 항공기(10)의 최대 인가된 이륙 중량을 결정할 대 고려되어야 할 풍속을 결정하는 방법으로서, 상기 항공기(10)는 적어도:
    ·풍속계 수단(21);
    ·관측 정보 및 날씨 예보 정보를 수신하기 위한 수신기 수단(22, 23);
    ·통합 수단(30); 및
    ·표시 수단(25)을 포함하고,
    상기 방법은
    ·지상 기준 프레임(Xt, Yt, Zt)에서의 비행 방향 값을 결정하는 단계;
    ·비행 방향 값에 해당하는 방향인 미리 규정된 방향으로의 국지풍(local wind)의 적어도 하나의 현재 속도 값(TASinst)을 측정하는 단계;
    ·항공기(10)가 위치하는 영역 또는 주위 영역에 관한 날씨 관측 정보와 날씨 예보 정보를 받는 단계;
    ·국지풍의 속도 중 적어도 하나의 현재 속도 값(TASinst)으로부터 미리 규정된 방향으로 국지풍의 측정된 속도(TASmes)를 계산하는 단계;
    ·날씨 관측 정보와 비행 방향 값으로부터 미리 규정된 방향으로 국지풍의 관측된 속도(TASobs)를 계산하는 단계;
    ·국지풍의 관측된 속도(TASobs)와 측정된 속도(TASmes)를 비교하는 단계;
    ·미리 규정된 방향으로 항공기(10)의 인가된 최대 이륙 중량을 결정할 때 고려하기 위한 국지풍의 계산된 속도(TASperfo)를 결정하는 단계; 및
    ·표시 수단(25)에 국지풍의 계산된 속도(TASperfo)를 표시하는 단계를 포함하는 방법.
  2. 제1 항에 있어서,
    국지풍의 측정된 속도(TASmes)는 현재 속도 값(TASinst)과 같은 방법.
  3. 제1 항에 있어서,
    소정의 지속 기간에 걸쳐 적어도 2개의 현재 속도 값(TASinst)이 측정되고, 상기 소정의 지속 기간에 걸쳐 측정된 현재 속도 값(TASinst)으로부터 미리 규정된 방향으로의 국지풍의 평균 측정된 속도(TASmoy)가 측정되며, 상기 평균 측정된 속도(TASmoy)는 현재 속도 값(TASinst)의 평균과 같고, 국지풍의 측정된 속도(TASmes)는 평균 측정된 속도(TASmoy)와 같은 방법.
  4. 제1 항에 있어서,
    비행 방향 값은 항공기(10)의 조종사에 의해 결정되고, 항공기(10)의 순간 비행 방향은 또한 항공기(10)의 앞과 뒤 사이에서 연장하는 항공기(10)의 세로로 연장하는 방향에 대해 미리 규정된 방향의 베어링(bearing)을 계산하기 위해, 상기 비행 방향 값이 항공기(10)의 순간 비행 방향과는 다를 때 결정되는 방법.
  5. 제1 항에 있어서,
    항공기(10)는 항공기(10)의 비행 방향을 결정하기 위한 수단(13)을 가지고, 상기 비행 방향 값은 항공기(10)의 비행 방향을 결정하기 위한 수단(13)에 의해 결정될 때의 항공기(10)의 순간 비행 방향과 같고, 상기 미리 규정된 방향은 항공기(10)의 앞에서부터 뒤까지 연장하는 항공기(10)의 세로로 연장하는 방향인 방법.
  6. 제1 항에 있어서,
    날씨 관측 정보가 디코드되고, 국지풍의 평균 관측된 속도와 국지풍의 관측된 방향은 국지풍에 관한 제1 불안정성 기준과 함께 관측 정보로부터 추출되고, 미리 규정된 방향에서의 국지풍의 관측된 속도(TASobs)는 평균 관측된 속도, 국지풍의 평균 관측된 방향, 및 비행 방향 값으로부터 계산되는 방법.
  7. 제6 항에 있어서,
    날씨 예보 정보가 디코드되고, 국지풍의 불안정성에 관한 제2 기준은 예보 정보로부터 추출되는 방법.
  8. 제7 항에 있어서,
    측정된 속도(TASmes)와 관측된 속도(TASobs)가 양의 값일 때, 미리 규정된 방향으로의 국지풍의 속도는 국지풍이 적어도 부분적으로 항공기(10)에 대한 맞바람을 구성할 때 양의 값인 것으로 간주되고;
    ·만약 국지풍에 관한 제1 불안정성 기준 및/또는 제2 불안정성 기준이 상기 국지풍의 불안정성을 가리킨다면, 상기 국지풍의 계산된 속도(TASperfo)는 2로 나누어진 관측된 속도, 즉 TASobs/2와 같고;
    ·만약 측정된 속도(TASmes)가 관측된 속도(TASobs) 이상이고, 상기 국지풍에 관한 상기 제1 불안정성 기준 및 상기 제2 불안정성 기준이 상기 국지풍의 어떠한 불안정성도 가리키지 않는다면, 계산된 속도(TASperfo)는 관측된 속도(TASobs)와 같으며;
    ·만약 측정된 속도(TASmes)가 관측된 속도(TASobs)와 2로 나누어진 관측된 속도, 즉 TASobs/2 사이에 엄격히 존재하고, 상기 국지풍에 관한 상기 제1 불안정성 기준 및 상기 제2 불안정성 기준이 상기 국지풍의 어떠한 불안정성도 가리키지 않는다면, 계산된 속도(TASperfo)는 측정된 속도(TASmes)와 같고;
    ·만약 측정된 속도(TASmes)가 2로 나누어진 관측된 속도, 즉 TASobs/2 이하이고, 상기 국지풍에 관한 상기 제1 불안정성 기준 및 상기 제2 불안정성 기준이 상기 국지풍의 어떠한 불안정성도 가리키지 않는다면, 계산된 속도(TASperfo)는 2로 나누어진 관측된 속도, 즉 TASobs/2와 같으며;
    ·만약 어떠한 측정된 속도(TASmes)도 제공되지 않고, 상기 국지풍에 관한 상기 제1 불안정성 기준과 상기 제2 불안정성 기준이 상기 국지풍의 어떠한 불안정성도 가리키지 않는다면, 계산된 속도(TASperfo)는 2로 나누어진 관측된 속도, 즉 TASobs/2와 같고;
    ·만약 어떠한 측정된 속도(TASmes)도 제공되지 않고, 상기 국지풍에 관한 상기 제1 불안정성 기준과 상기 제2 불안정성 기준이 상기 국지풍의 어떠한 불안정성도 가리키지 않는다면, 계산된 속도(TASperfo)는 2로 나누어진 측정된 속도(TASmes)와 같은 방법.
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 측정된 속도(TASmes) 및/또는 관측된 속도(TASobs)가 음의 값일 때에는, 미리 규정된 방향으로의 국지풍의 속도가 국지풍이 항공기(10)에 대한 배풍(tail wind)을 적어도 부분적으로 구성할 때 음의 값인 것으로 간주되고, 계산된 속도(TASperfo)는 측정된 속도(TASmes)와 관측된 속도(TASobs) 중에서 최소값과 같은 방법.
  10. 제1 항에 있어서,
    항공기(10)는 위치 결정 수단(14)을 포함하고, 상기 위치 결정 수단(14)에 의해 공급된 위치 정보와 시간 정보는 사용될 예보 정보와 관측 정보를 결정하기 위해 사용되는 방법.
  11. 제1 항에 있어서,
    항공기(10)의 조종사는, 사용하기 위한 관측 정보와 예보 정보를 결정하기 위해, 항공기(10)에 관한 위치 정보와 시간 정보를 공급하는 방법.
  12. 제1 항에 있어서,
    관측 정보와 예보 정보는 항공기(10)의 위치와 현재 시각에 해당하는 디지털 데이터를 담고 있는 리포트로부터 생기는 방법.
  13. 제1 항에 있어서,
    관측 정보는 METAR 리포트로부터 나오고, 예보 정보는 TAF 리포트로부터 생기는 방법.
  14. 제1 항에 있어서,
    항공기(10)는 적어도 메인 로터(11)와 가능하게는 테일 로터(12)를 가지는 회전익기이고, 각각의 현재 속도 값(TASinst)에 대해 메인 로터(11) 및/또는 테일 로터(12)에 의해 생긴 방해를 고려하기 위해, 각각의 현재 속도 값(TASinst)이 정정되는 방법.
  15. 제1 항에 있어서,
    각각의 현재 속도 값(TASinst)은 항공기(10)의 인접 환경에서 측정되는 방법.
  16. 제1 항에 있어서,
    각각의 현재 속도 값(TASinst)은 소정의 오차 여유로 정정되는 방법.
  17. 제16 항에 있어서,
    상기 소정의 오차 여유는 2kt와 같은 방법.
  18. 제3 항에 있어서,
    상기 소정의 지속 기간은 2분과 같은 방법.
  19. 제1 항에 있어서,
    항공기는 복수의 풍속계 수단(21)을 가지고, 각각의 현재 속도 값(TASinst)은 일관성을 위해 리던던시(redundancy), 모니터링, 또는 테스팅에 의해 통합되는 방법.
  20. 제1 항에 있어서,
    각각의 현재 속도 값(TASinst)은 표시되지 않은 미리 규정된 오차 확률을 가지는 방법.
  21. 제1 항에 있어서,
    항공기(10)의 최대 인가된 이륙 중량은 국지풍에 관해 계산된 속도(TASperfo)의 함수로서 계산되고, 표시 수단(25)에 표시되는 방법.
  22. 인가된 최대 이륙 중량을 결정할 때 고려되어야 할 풍속을 결정하기 위한 장치(1)로서,
    상기 장치는 적어도:
    ·풍속계 수단(21);
    ·관측 정보와 날씨 예보 정보를 받기 위한 수신기 수단(22, 23);
    ·적어도 하나의 컴퓨터(31)와 적어도 기억 수단(32)을 포함하는 통합 수단(30); 및
    ·표시 수단(25)을 포함하고,
    각각의 풍속계 수단(21)은 국지풍의 적어도 하나의 현재 속도 값(TASinst)을 측정하고, 날씨 관측 및 날씨 예보 정보를 수신하기 위한 각각의 수신기 수단(22, 23)은 항공기(10)가 있는 영역 또는 주위 영역에 관한 날씨 관측 정보와 날씨 예보 정보를 수신하는 역할을 하며, 각각의 통합 수단(30)은 적어도 하나의 현재 속도 값(TASinst)으로부터 국지풍의 측정된 속도(TASmes)를 계산하고, 날씨 관측 정보와 비행 방향 값으로부터 국지풍의 관측된 속도(TASobs)를 계산하며, 측정된 속도(TASmes)와 국지풍의 관측된 속도(TASobs)를 비교한 다음, 항공기(10)의 최대 인가된 이륙 중량을 결정하기 위해 고려되어야 할 국지풍의 계산된 속도(TASperfo)를 결정하고, 상기 장치는 제1 항에 따른 방법을 수행하는 장치.
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