RU2012131998A - Система разделения воздушных судов при движении - Google Patents

Система разделения воздушных судов при движении Download PDF

Info

Publication number
RU2012131998A
RU2012131998A RU2012131998/11A RU2012131998A RU2012131998A RU 2012131998 A RU2012131998 A RU 2012131998A RU 2012131998/11 A RU2012131998/11 A RU 2012131998/11A RU 2012131998 A RU2012131998 A RU 2012131998A RU 2012131998 A RU2012131998 A RU 2012131998A
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
vehicle
path
separation
aircraft
commands
Prior art date
Application number
RU2012131998/11A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2601968C2 (ru
Inventor
Глен Скотт БУШНЕЛЛ
Original Assignee
Зе Боинг Компани
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from US13/196,678 external-priority patent/US8744738B2/en
Application filed by Зе Боинг Компани filed Critical Зе Боинг Компани
Publication of RU2012131998A publication Critical patent/RU2012131998A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2601968C2 publication Critical patent/RU2601968C2/ru

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G5/00—Traffic control systems for aircraft, e.g. air-traffic control [ATC]
    • G08G5/04—Anti-collision systems
    • G08G5/045—Navigation or guidance aids, e.g. determination of anti-collision manoeuvers
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/10—Simultaneous control of position or course in three dimensions
    • G05D1/101—Simultaneous control of position or course in three dimensions specially adapted for aircraft
    • G05D1/104—Simultaneous control of position or course in three dimensions specially adapted for aircraft involving a plurality of aircrafts, e.g. formation flying
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00—Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/16—Anti-collision systems
    • G08G1/166—Anti-collision systems for active traffic, e.g. moving vehicles, pedestrians, bikes
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G5/00—Traffic control systems for aircraft, e.g. air-traffic control [ATC]
    • G08G5/0047—Navigation or guidance aids for a single aircraft
    • G08G5/0052—Navigation or guidance aids for a single aircraft for cruising

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Traffic Control Systems (AREA)

Abstract

1. Способ регулирования разделения (106) между транспортными средствами (102), включающийпрогнозирование ближайшей точки (121) сближения между первым транспортным средством, движущимся вдоль первого пути (116), и вторым транспортным средством, движущимся вдоль второго пути (118);выработку некоторого количества компенсирующих команд (130) для изменения первого пути (116) первого транспортного средства с использованием ближайшей точки (121) сближения и требуемого уровня разделения (106) между первым транспортным средством и вторым транспортным средством; иинтеграцию указанного количества компенсирующих команд (130) с некоторым количеством управляющих команд (133) для первого транспортного средства с целью формирования окончательного количества управляющих команд (143), сформированных для маневрирования первого транспортного средства по существу для поддержания требуемого уровня разделения (106) между первым транспортным средством и вторым транспортным средством,причем реакция первого транспортного средства на указанное окончательное количество управляющих команд (143) представляет собой требуемую реакцию (145).2. Способ по п.1, дополнительно включающийпрогнозирование времени (120) до ближайшей точки (121) сближения, которая возникает, когда расстояние (123) между первым транспортным средством и вторым транспортным средством имеет минимальное значение, если первое транспортное средство продолжает движение вдоль первого пути (116), а второе транспортное средство продолжает движение вдоль второго пути (118).3. Способ по п.2, в котором этап прогнозирования ближайшей точки (121) сближения включаетпрогнозирование расстояния (123) между первым

Claims (20)

1. Способ регулирования разделения (106) между транспортными средствами (102), включающий
прогнозирование ближайшей точки (121) сближения между первым транспортным средством, движущимся вдоль первого пути (116), и вторым транспортным средством, движущимся вдоль второго пути (118);
выработку некоторого количества компенсирующих команд (130) для изменения первого пути (116) первого транспортного средства с использованием ближайшей точки (121) сближения и требуемого уровня разделения (106) между первым транспортным средством и вторым транспортным средством; и
интеграцию указанного количества компенсирующих команд (130) с некоторым количеством управляющих команд (133) для первого транспортного средства с целью формирования окончательного количества управляющих команд (143), сформированных для маневрирования первого транспортного средства по существу для поддержания требуемого уровня разделения (106) между первым транспортным средством и вторым транспортным средством,
причем реакция первого транспортного средства на указанное окончательное количество управляющих команд (143) представляет собой требуемую реакцию (145).
2. Способ по п.1, дополнительно включающий
прогнозирование времени (120) до ближайшей точки (121) сближения, которая возникает, когда расстояние (123) между первым транспортным средством и вторым транспортным средством имеет минимальное значение, если первое транспортное средство продолжает движение вдоль первого пути (116), а второе транспортное средство продолжает движение вдоль второго пути (118).
3. Способ по п.2, в котором этап прогнозирования ближайшей точки (121) сближения включает
прогнозирование расстояния (123) между первым транспортным средством и вторым транспортным средством, когда расстояние (123) имеет минимальное значение, если первое транспортное средство продолжает движение вдоль первого пути (116), а второе транспортное средство продолжает движение вдоль второго пути (118); и
прогнозирование направления (127) второго транспортного средства по отношению к первому транспортному средству, когда это расстояние имеет минимальное значение.
4. Способ по любому из п.п.2-3, в котором этап выработки указанного количества компенсирующих команд (130) включает
выработку указанного количества компенсирующих команд (130) для изменения первого пути (116) первого транспортного средства с использованием ближайшей точки (121) сближения, требуемого уровня разделения (106) между первым транспортным средством и вторым транспортным средством и времени (120) до ближайшей точки (121) сближения.
5. Способ по п.1, в котором первое транспортное средство представляет собой первое воздушное судно (104), второе транспортное средство представляет собой второе воздушное судно (105), указанное количество управляющих команд (133) генерируют с использованием модуля (602) управления полетами в первом воздушном судне (104), и дополнительно включающий
приложение первого набора функций предельных значений к указанному количеству управляющих команд (133) и
приложения второго набора функций предельных значений к указанному количеству компенсирующих команд (130),
причем первый набор функций предельных значений и второй набор функций предельных значений сформированы для уменьшения вероятности полета первого воздушного судна (104) нежелательным образом.
6. Способ по п.1, дополнительно включающий
выбор некоторого количества параметров для выработки указанного количества компенсирующих команд (130), причем указанное количество параметров выбирают таким образом, что реакция первого транспортного средства на окончательное количество управляющих команд (143) представляет собой требуемую реакцию.
7. Способ по п.1, в котором требуемый уровень разделения (106) выбирают как одно из следующего: требуемый уровень (136) разделения, безопасный уровень (138) разделения и задаваемый уровень (140) разделения.
8. Способ по п.1, в котором первое транспортное средство представляет собой первое воздушное судно (104), второе транспортное средство представляет собой второе воздушное судно (105), первый путь (116) представляет собой первый путь полета, а второй путь представляет собой второй путь полета, и дополнительно включающий маневрирование первого воздушного судна (104) для изменения первого пути полета первого воздушного судна (104) для формирования измененного пути (314) полета для первого воздушного судна (104) в ответ на указанное окончательное количество управляющих команд (143),
причем измененный путь (314) полета обеспечивает требуемый уровень разделения (106) в ближайшей точке (121) сближения между первым воздушным судном (104) и вторым воздушным судном (105).
9. Способ по п.8, в котором этап маневрирования включает
изменение по меньшей мере одного из следующего: скорость, ускорение и направление (127) движения для первого воздушного судна (104) для формирования измененного пути (314) полета в ответ на указанное окончательное количество управляющих команд (143),
причем измененный путь (314) полета обеспечивает требуемый уровень разделения (106) в ближайшей точке (121) сближения между первым воздушным судном (104) и вторым воздушным судном (105).
10. Способ по п.1, в котором требуемая реакция (145) включает по меньшей мере одно из следующего: требуемые ходовые качества, требуемый уровень удобства пассажиров, требуемый диапазон ускорения, требуемое время реакции и требуемая скорость поворота.
11. Способ по п.1, в котором этап выработки указанного количества компенсирующих команд (130) включает
установление требуемого уровня разделения между первым транспортным средством и вторым транспортным средством с использованием неопределенности в прогнозировании ближайшей точки сближения.
12. Способ по любому из п.п.1-3, 6-7 и 10-11, в котором первое транспортное средство и второе транспортное средство выбраны по меньшей мере как одно из следующего: воздушное судно, беспилотный летательный аппарат, вертолет, подводная лодка, надводное судно, ракета, космический летательный аппарат и наземное транспортное средство.
13. Система, содержащая модуль (112) для регулирования разделения, выполненный с возможностью
прогнозирования ближайшей точки (121) сближения между первым транспортным средством, движущимся вдоль первого пути (116), и вторым транспортным средством, движущимся вдоль второго пути (118), с использованием первого пути (116) и второго пути (118);
выработки некоторого количества компенсирующих команд (130) для изменения первого пути (116) первого транспортного средства с использованием ближайшей точки (121) сближения и требуемого уровня разделения (106) между первым транспортным средством и вторым транспортным средством и
интеграции указанного количества компенсирующих команд (130) с некоторым количеством управляющих команд (133) для первого транспортного средства с целью формирования окончательного количества управляющих команд (143), сформированных для маневрирования первого транспортного средства по существу для поддержания требуемого уровня разделения (106) между первым транспортным средством и вторым транспортным средством,
причем реакция первого транспортного средства на указанное окончательное количество управляющих команд (143) представляет собой требуемую реакцию (145).
14. Система по п.13, в которой модуль (112) для регулирования разделения дополнительно выполнен с возможностью прогнозирования времени (120) до ближайшей точки (121) сближения,
которая возникает, когда расстояние (123) между первым транспортным средством и вторым транспортным средством имеет минимальное значение, если первое транспортное средство продолжает движение вдоль первого пути (116), а второе транспортное средство продолжает движение вдоль второго пути (118).
15. Система по п.14, в которой, в режиме прогнозирования ближайшей точки (121) сближения, модуль (112) для регулирования разделения выполнен с возможностью прогнозирования расстояния (123) между первым транспортным средством и вторым транспортным средством, когда это расстояние имеет минимальное значение по мере перемещения первого транспортного средства вдоль первого пути (116), а второго транспортного средства вдоль второго пути (118) и прогнозирования направления (127) второго транспортного средства по отношению к первому транспортному средству, когда это расстояние (123) имеет минимальное значение.
16. Система по п.14, в которой, в режиме выработки указанного количества компенсирующих команд, модуль для регулирования разделения выполнен с возможностью выработки указанного количества компенсирующих команд для изменения первого пути первого транспортного средства с использованием ближайшей точки сближения, требуемого уровня разделения между первым транспортным средством и вторым транспортным средством и времени до ближайшей точки сближения.
17. Система по п.13, в которой первое транспортное средство представляет собой первое воздушное судно, второе транспортное средство представляет собой второе воздушное судно, и дополнительно содержащая:
модуль управления полетами, причем модуль управления полетами выполнен с возможностью выработки указанного количества управляющих команд и приложения первого набора функций предельных значений к указанному количеству управляющих команд, а модуль для регулирования разделения выполнен с возможностью приложения второго набора функций предельных значений к указанному количеству компенсирующих команд,
причем первый набор функций предельных значений и второй набор функций предельных значений сформированы для уменьшения вероятности полета первого воздушного судна нежелательным образом.
18. Система по п.13, в которой требуемый уровень разделения выбран как одно из следующего: требуемый уровень разделения, безопасный уровень разделения и задаваемый уровень разделения.
19. Система по п.13, в которой, в режиме выработки указанного количества компенсирующих команд, модуль для регулирования разделения выполнен с возможностью выработки указанного количества компенсирующих команд с использованием некоторого количества параметров, выбранных таким образом, что реакция первого транспортного средства на указанное окончательное количество управляющих команд представляет собой требуемую реакцию.
20. Система по п.19, в которой требуемая реакция содержит по меньшей мере одно из следующего: требуемые ходовые качества, требуемый уровень удобства пассажиров, требуемый диапазон ускорения, требуемое время реакции и требуемая скорость поворота.
RU2012131998/11A 2011-08-02 2012-07-26 Система разделения воздушных судов при движении RU2601968C2 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US13/196,678 US8744738B2 (en) 2007-09-28 2011-08-02 Aircraft traffic separation system
US13/196678 2011-08-02

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2012131998A true RU2012131998A (ru) 2014-02-10
RU2601968C2 RU2601968C2 (ru) 2016-11-10

Family

ID=46614990

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012131998/11A RU2601968C2 (ru) 2011-08-02 2012-07-26 Система разделения воздушных судов при движении

Country Status (6)

Country Link
EP (1) EP2555179B1 (ru)
JP (1) JP6272637B2 (ru)
CN (1) CN102915652B (ru)
ES (1) ES2656326T3 (ru)
IL (1) IL219923A (ru)
RU (1) RU2601968C2 (ru)

Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8868328B1 (en) * 2013-06-04 2014-10-21 The Boeing Company System and method for routing decisions in a separation management system
US20150213721A1 (en) * 2014-01-30 2015-07-30 Honeywell International Inc. Passive aircraft wingtip strike detection system and method
US9536434B2 (en) * 2014-12-12 2017-01-03 The Boeing Company Aircraft turns for interval management
CN104537230B (zh) * 2014-12-23 2017-12-29 中国科学院国家天文台 一种航天器发射预警碰撞风险分析方法和分析装置
US9711055B2 (en) 2015-06-08 2017-07-18 Honeywell International Inc. Flight management mode transitioning for aircraft trajectory management
US10116749B2 (en) * 2015-08-31 2018-10-30 The Boeing Company Method for providing flight management system data to peripheral devices
US20180091797A1 (en) * 2016-09-27 2018-03-29 The Boeing Company Apparatus and method of compensating for relative motion of at least two aircraft-mounted cameras
JP7048145B2 (ja) * 2016-11-04 2022-04-05 Ｎｅｃソリューションイノベータ株式会社 無人航空機管理装置、無人航空機管理方法、及びプログラム
RU2669478C1 (ru) * 2017-04-21 2018-10-11 Александр Иванович Ильин Способ автоматизированного управления эксплуатацией беспилотного воздушного судна в общем воздушном пространстве для обеспечения безопасного санкционированного трафика полета
US10606948B2 (en) * 2017-04-25 2020-03-31 Honeywell International Inc. Predictive user interface for vehicle control system
RU2662611C1 (ru) * 2017-08-23 2018-07-26 Александр Иванович Ильин Способ автоматизированного управления эксплуатацией беспилотного воздушного судна в общем воздушном пространстве для обеспечения безопасного полета с выявлением случаев несанкционированного изменения трафика полета
US11755040B2 (en) * 2018-01-24 2023-09-12 Ntt Docomo, Inc. Flight control apparatus and flight control system
CN108492628B (zh) * 2018-03-02 2020-11-03 上海埃威航空电子有限公司 一种航空器水上运行监视系统及其控制方法
RU2683703C1 (ru) * 2018-03-22 2019-04-01 Александр Иванович Ильин Логическая архитектура комплексной автоматизированной системы контроля и управления беспилотными авиационными системами, обеспечивающая их безопасную интеграцию в общее воздушное пространство
RU2674536C1 (ru) * 2018-03-22 2018-12-11 Александр Иванович Ильин Способ автоматизированного контроля и управления полетами беспилотных авиационных систем в общем воздушном пространстве
JP7106417B2 (ja) * 2018-10-04 2022-07-26 セコム株式会社 飛行計画算出装置及びプログラム
RU2699613C1 (ru) * 2018-10-05 2019-09-06 Александр Иванович Ильин Способ управления полетами в общем воздушном пространстве беспилотного воздушного судна
KR102096376B1 (ko) * 2018-11-22 2020-05-29 한국항공우주연구원 최소 최근접시간 및 수렴접근기하 조건을 적용한 최근접점 기반 항공기 충돌회피 방법
KR102206557B1 (ko) * 2019-06-10 2021-01-22 아주대학교산학협력단 무인항공기의 충돌 회피 방법 및 이를 이용하는 장치
CN110689763A (zh) * 2019-09-20 2020-01-14 中国飞行试验研究院 一种基于无线接收的机载辅助导航方法、设备及系统
CN111613096B (zh) * 2020-06-04 2021-07-30 成都民航空管科技发展有限公司 一种基于atc系统的cfl指令预先告警方法和系统
RU2750509C1 (ru) * 2020-10-08 2021-06-29 Александр Иванович Ильин Способ организации воздушного движения с формированием принципов искусственного интеллекта для осуществления безопасных совместных полетов пилотируемой и беспилотной авиации в общем воздушном пространстве
TWI765710B (zh) * 2021-05-19 2022-05-21 長榮大學 無人機的感測與避撞方法

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6262679B1 (en) * 1999-04-08 2001-07-17 Honeywell International Inc. Midair collision avoidance system
SE515655C2 (sv) * 1999-12-22 2001-09-17 Saab Ab "System och metod för kollisionsundvikning mellan farkoster
FR2810146A1 (fr) * 2000-06-09 2001-12-14 Thomson Csf Procede d'elaboration d'une trajectoire d'evitement dans le plan horizontal pour aeronef en vue de la resolution d'un conflit de trafic
MXPA03000264A (es) * 2000-07-10 2004-01-26 United Parcel Service Inc Metodo para determinar trayectoria de conflicto entre vehiculos moviles en el aire y un producto de programa de software de computadora y sistema asociado.
DE10036276A1 (de) * 2000-07-26 2002-02-07 Daimler Chrysler Ag Automatisches Brems- und Lenksystem für ein Fahrzeug
ES2300684T3 (es) * 2004-08-31 2008-06-16 Saab Ab Sistema y procedimiento para la evitacion automatica de colisiones aereas.
WO2007095671A1 (en) * 2006-02-23 2007-08-30 Commonwealth Scientific And Industrial Research Organisation System and method for identifying manoeuvres for a vehicle in conflict situations
DE602006012860D1 (de) * 2006-12-22 2010-04-22 Saab Ab Vorrichtung an einem Flugkörper und Verfahren zur Kollisionsvermeidung
US8380424B2 (en) * 2007-09-28 2013-02-19 The Boeing Company Vehicle-based automatic traffic conflict and collision avoidance
US8060295B2 (en) * 2007-11-12 2011-11-15 The Boeing Company Automated separation manager
JP5118588B2 (ja) * 2008-09-12 2013-01-16 富士重工業株式会社 航空管制情報処理システム

Also Published As

Publication number Publication date
EP2555179A2 (en) 2013-02-06
EP2555179A3 (en) 2014-01-01
JP2013033474A (ja) 2013-02-14
CN102915652A (zh) 2013-02-06
ES2656326T3 (es) 2018-02-26
CN102915652B (zh) 2016-08-10
RU2601968C2 (ru) 2016-11-10
IL219923A0 (en) 2012-07-31
EP2555179B1 (en) 2017-10-18
IL219923A (en) 2016-09-29
JP6272637B2 (ja) 2018-01-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2012131998A (ru) Система разделения воздушных судов при движении
EP2474812B1 (en) Flight management system with integrated tactical commands for use with an aircraft and method of operating same
US10504374B2 (en) Travel path setting apparatus, method of setting travel path, and recording medium
US8688363B2 (en) Aircraft systems and methods with active deceleration control
Adami et al. 6DOF flight control of fixed-wing aircraft by trajectory linearization
US20120209457A1 (en) Aircraft Traffic Separation System
WO2010148023A1 (en) Predicting and correcting trajectories
You et al. A guidance and control law design for precision automatic take-off and landing of fixed-wing UAVs
WO2007093224A1 (en) Decision making unit for autonomous platform
AU2020393325A1 (en) Decision assistance device and method for managing aerial conflicts
Lee et al. Design of a track guidance algorithm for formation flight of UAVs
CN111256694A (zh) 一种确定水面无人艇路径的方法
Rangel et al. Development of a multi-purpose portable electrical UAV system, fixed & rotative wing
Haghighi et al. A hierarchical and priority-based strategy for trajectory tracking in UAV formation flight
Kumar et al. Robust Path-following Guidance for an Unmanned Vehicle
Reiter et al. Gnss-, communication-and map-based control system for initiation of a heterogeneous rendezvous maneuver
CN112684810A (zh) 一种固定翼无人机环绕飞行的导航方法
RU2692740C1 (ru) Способ и устройство улучшения путевой управляемости самолета-амфибии (гидросамолета) при глиссировании
Crouse Linear model predictive control with envelope detection for aerial vehicle-ship intercept scenarios
Lee et al. A linear-quadratic-Gaussian approach for automatic flight control of fixed-wing unmanned air vehicles
Guo et al. Improved SDRE control for an unmanned helicopter based on multi-timescale dynamics model
Tennakoon et al. Design and simulation of a UAV controller system with high maneuverability
JP5863515B2 (ja) 飛しょう体の制御装置及び飛しょう体の制御方法
Zhang et al. Nonlinear flight control design using sliding mode disturbance observer-based constraint backstepping
Enomoto A study on the dynamic inversion method with nonlinear function considering saturation