WO2014035282A1 - Способ и бортовая система обеспечения минимумов дистанций продольного эшелонирования по условиям турбулентности вихревого следа - Google Patents

Способ и бортовая система обеспечения минимумов дистанций продольного эшелонирования по условиям турбулентности вихревого следа Download PDF

Info

Publication number
WO2014035282A1
WO2014035282A1 PCT/RU2012/000717 RU2012000717W WO2014035282A1 WO 2014035282 A1 WO2014035282 A1 WO 2014035282A1 RU 2012000717 W RU2012000717 W RU 2012000717W WO 2014035282 A1 WO2014035282 A1 WO 2014035282A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
aircraft
distance
control
mode
value
Prior art date
Application number
PCT/RU2012/000717
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Сергей Викторович АЛЕКСЕЕВ
Николай Алексеевич БАРАНОВ
Андрей Сергеевич БЕЛОЦЕРКОВСКИЙ
Михаил Игоревич КАНЕВСКИЙ
Original Assignee
Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение "Федеральное Агентство По Правовой Защите Результатов Интеллектуальной Деятельности Военного, Специального И Двойного Назначения" (Фгбу "Фаприд")
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
Application filed by Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение "Федеральное Агентство По Правовой Защите Результатов Интеллектуальной Деятельности Военного, Специального И Двойного Назначения" (Фгбу "Фаприд") filed Critical Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение "Федеральное Агентство По Правовой Защите Результатов Интеллектуальной Деятельности Военного, Специального И Двойного Назначения" (Фгбу "Фаприд")
Priority to EP12883848.9A priority Critical patent/EP2892000B1/en
Priority to CA2883345A priority patent/CA2883345C/en
Priority to US14/421,586 priority patent/US9466220B2/en
Priority to BR112015004372A priority patent/BR112015004372A2/pt
Priority to CN201280075559.XA priority patent/CN104620247B/zh
Publication of WO2014035282A1 publication Critical patent/WO2014035282A1/ru

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G5/00—Traffic control systems for aircraft, e.g. air-traffic control [ATC]
    • G08G5/0095—Aspects of air-traffic control not provided for in the other subgroups of this main group
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00—Control of position, course or altitude of land, water, air, or space vehicles, e.g. automatic pilot
    • 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
    • G08G5/00—Traffic control systems for aircraft, e.g. air-traffic control [ATC]
    • G08G5/0017—Arrangements for implementing traffic-related aircraft activities, e.g. arrangements for generating, displaying, acquiring or managing traffic information
    • G08G5/0021—Arrangements for implementing traffic-related aircraft activities, e.g. arrangements for generating, displaying, acquiring or managing traffic information located in the aircraft
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G5/00—Traffic control systems for aircraft, e.g. air-traffic control [ATC]
    • G08G5/0043—Traffic management of multiple aircrafts from the ground
    • 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
    • G08G5/0065—Navigation or guidance aids for a single aircraft for taking-off
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G5/00—Traffic control systems for aircraft, e.g. air-traffic control [ATC]
    • G08G5/02—Automatic approach or landing aids, i.e. systems in which flight data of incoming planes are processed to provide landing data
    • G08G5/025—Navigation or guidance aids
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G5/00—Traffic control systems for aircraft, e.g. air-traffic control [ATC]
    • G08G5/06—Traffic control systems for aircraft, e.g. air-traffic control [ATC] for control when on the ground
    • G—PHYSICS
    • G16—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
    • G16C—COMPUTATIONAL CHEMISTRY; CHEMOINFORMATICS; COMPUTATIONAL MATERIALS SCIENCE
    • G16C99/00—Subject matter not provided for in other groups of this subclass

Definitions

  • the invention relates to systems for ensuring the safe operation of aircraft, and more particularly, to methods for ensuring that a pilot maintains the minimum allowable distances between aircraft, established from the conditions of safe separation in the field of predicted vortex wake turbulence during aircraft movement near major airports, during takeoff and landing.
  • a vortex warning system is known (US, 4137764, B1), in which the distance between aircraft during separation near runways is minimized by determining the degree of danger of existing wind conditions at a pre-selected point on the trajectory and predicting the movement of the satellite track, in particular , removing the vortex from the flight path under measured weather conditions.
  • US, 4137764, B1 A vortex warning system is known (US, 4137764, B1), in which the distance between aircraft during separation near runways is minimized by determining the degree of danger of existing wind conditions at a pre-selected point on the trajectory and predicting the movement of the satellite track, in particular , removing the vortex from the flight path under measured weather conditions.
  • the use of this system implies the possibility of reducing the minimum distance between vessels depending on real weather conditions in each real situation, which is unacceptable for planning and dispatching flights in the conditions of mandatory implementation of established separation standards.
  • maneuvering can be performed with a coordinated change in the current speed of the aircraft, for example, by a coordinated calculated change in thrust or engine power.
  • a navigation device for leaving a passenger aircraft from a turbulence zone JP, 2000062698, A1 is known by evaluating the detected turbulence, forming a flight route and quickly changing the aircraft route to exit the turbulence zone.
  • an alarm is given in the pilot’s cockpit, and at the same time the device for automatically adjusting engine power is turned on, and the automatic steering device is continuously controlled to avoid the aircraft entering this airspace by putting the flight control system in place for the necessary minimum change in flight route.
  • a known method of controlling the vortex safety of an airplane during separation (US, 2008030375, A1), in which, based on information about leading and subsequent aircraft and weather data form a forecast of the future position of the vortex trace of the leading aircraft and a forecast of the future position of the subsequent aircraft; determining whether the future position of the subsequent aircraft will intersect the future predicted position of the vortex wake generated by the leading aircraft at the intersection, and transmitting an air traffic control warning regarding the intersection; determining a course correction of the subsequent aircraft compatible with traffic for evading the intersection with the vortex wake, and transmitting the course correction to the motion control.
  • the decision-making system is not fast-acting, the decision to change the course is made by the traffic control dispatcher and informs the pilot of the subsequent aircraft the corrected data of his subsequent flight parameters.
  • the aim of the present invention is to provide a method for controlling and correcting separation distances when performing aircraft flights one after another, providing increased throughput of airports without reducing the level of vortex safety, subject to established regulatory distances of longitudinal separation.
  • the task was to create a method and an on-board system for providing normative minimum distances of longitudinal separation when flying a second aircraft after the first aircraft when they take off or land on one strip or two closely spaced parallel stripes or when flying close to each other height levels under the risk of the possible presence of turbulence of the vortex wake of the first aircraft at the direction of the second aircraft, by continuous monitoring the vortex safety level of the flight of the second aircraft and controlling the speed of the second aircraft in a situation where the vortex safety level decreases to ensure that the distance between the airplanes exceeds the standard minimum separation of the longitudinal separation by an allowable excess, determined taking into account the ability of the second airplane to change its speed by braking command or command acceleration.
  • the problem was solved by the development of a method for ensuring minimum separation distances according to the conditions of vortex wake turbulence during the movement of at least one leading first aircraft generating a vortex wake and a second aircraft following it when taking off or landing on one lane or two closely spaced parallel stripes or when flying one after another at close altitude levels under the risk of the possible presence of turbulence of the vortex wake of the first plane along the course
  • the motion of the second plane wherein:
  • the recommended maximum distance between the first and second aircraft as the sum of the normatively established minimum separation distance for the interaction of the first and second aircraft conditions turbulence of the vortex wake, and the size of the buffer zone, and the maximum recommended distance is defined as the distance along the line of sight connecting the centers of mass of the first and second aircraft;
  • control distance as the average between the values of the specified standard minimum separation distance and the recommended maximum distance, to control deviations from it the current real distance
  • the risk of interaction of the second aircraft with the indicated turbulence is estimated, and if the obtained risk assessment exceeds the acceptable risk threshold, the location zone of the indicated turbulence is determined as an unacceptable entry zone second plane;
  • the task was also solved by creating an on-board system for ensuring minimum separation distances according to the conditions of vortex wake turbulence during the movement of at least one leading first vortex wake plane and the second aircraft following it when they take off or land on one lane or into two closely spaced parallel strips or when flying one after another at close altitude levels under the risk of the possible presence of turbulence of the vortex wake of the first ETA at the rate of motion of the second plane containing compounds with electron-computing device of the aircraft, the aircraft monitoring system, the aircraft control system and the aircraft communication system control means distances, means of controlling the wake vortex turbulence flight dynamics control means and imaging means, wherein: the distance monitoring means comprises a data receiving unit, a data transmission unit, a distance calculation unit, a control plane modeling unit and a distance comparison unit, and is adapted:
  • the means for controlling the vortex wake turbulence comprises a data receiving unit, a data transmission unit, a vortex wake hazard degree determination unit and a risk calculation unit for the aircraft interaction with the vortex wake turbulence and is adapted:
  • the flight dynamics control means comprises a data receiving unit, a data transmission unit, a data complexing unit, a command generating unit for an aircraft control system, and is adapted:
  • the visualization tool is adapted to generate and dynamically display on the display screen of the second aircraft at least information about the actual distance, information about the need to switch to braking mode, about the arrival of the braking command in the second aircraft control system, about the movement of the second aircraft in braking mode, the end of the braking mode; information about the need to switch to acceleration mode, about the receipt of an acceleration command in the control system of the second aircraft, about the movement of the second aircraft in acceleration mode, about the end of the acceleration mode; information about the flight mode with a constant speed.
  • the visualization tool be adapted to perform light indication of the braking mode, acceleration mode and constant speed mode by activating indicators of different colors.
  • the visualization tool be adapted to display the events of the arrival of the braking command and the events of the arrival of the acceleration command with intermittent light indication.
  • the distance control tool be adapted to determine the normative minimum separation distance based on these standards established for the conditions of vortex wake turbulence during longitudinal separation, taking into account the type and categories of the first and second aircraft.
  • the means of distance control was adapted to calculate the current real distance between the aircraft based on data on their speeds and placement in space.
  • the means of controlling the vortex wake turbulence be adapted to analyze the danger of vortex wake turbulence based on data on its circulation, the distance between the circulation and the location of the circulation from the point of intersection of the line of sight with the control plane.
  • Figure 1 is a diagram illustrating the relative position of a normatively established minimum separation distance, buffer zone, control distance and recommended maximum distance when implementing the method according to the invention
  • Figure 2 is a diagram of an on-board system according to the invention.
  • a method of providing minimum separation distances according to the vortex wake turbulence conditions according to the invention can be implemented
  • the pilot of aircraft 3 selects the size of the buffer zone 6, which allows the pilot to react and the control system of the aircraft 3 on a command to change the speed of its movement.
  • the value of the buffer distance 6 can be selected taking into account the qualifications of the pilot and the speed of the control system of the aircraft 3, can change during the flight as the flight characteristics of the aircraft change, and may be different for different types of aircraft.
  • the calculated value of the recommended maximum distance 8 is determined as the sum of the set minimum separation distance 5 and the size of the buffer zone 6.
  • the pilot is given control of the implementation of the aircraft’s braking and acceleration mode, he can execute the braking or acceleration command and maintain the braking or acceleration mode using standard braking or acceleration techniques, or maintain the achieved mode without changes if the command no change was received.
  • the value of the control distance 9 is determined as the average between the values of the specified standard minimum separation distance 5 and the recommended maximum distance 8.
  • the control plane 10 is simulated at the boundary 11 of the buffer zone 6 with the boundary of the normative minimum separation distance 5.
  • the control plane 10 is used to determine the presence or absence of vortex wake turbulence at the boundary 1 1 of the buffer zone 6 according to the results of observation of the airspace by the aircraft monitoring system and to assess the degree of danger for the aircraft 3, for example, based on data characterizing circulation 12 in the control plane 10 vortex wake, the distance between the circulations 12 and the location of the circulation 12 from the point 13 of the intersection of the line of sight 7 with the control plane 10.
  • the on-board system for ensuring minimum longitudinal separation distances under the conditions of vortex wake turbulence comprises at least an electronic computing device 14 of the aircraft, an aircraft monitoring system 15, an aircraft control system 16 and the aircraft communication system 17, the distance monitoring means 18, the vortex wake turbulence control means 19, the flight dynamics control means 20 and the visualization means 21.
  • the distance monitoring means 18 comprises a data receiving unit 22, a data transmission unit 23, a distance calculation unit 24, a control plane modeling unit 25 and a distance comparing unit 26 and provides:
  • the distance control means 18 can be adapted to determine the normative minimum separation distance 5 based on the standards established for the conditions of vortex wake turbulence during longitudinal separation, taking into account the type and categories of aircraft 1 and 3.
  • the distance monitoring means 18 can be adapted to calculate the real distance 4 based on data on the speeds of aircraft 1 and 3 and their placement in space.
  • the data receiving unit 22, the data transmitting unit 23, the distance calculating unit 24, the control plane modeling unit 25 and the distance comparing unit 26 can be performed using the equipment available in the aircraft using various suitable calculation algorithms.
  • the vortex wake turbulence control means 19 comprises a data receiving unit 27, a data transmission unit 28, a vortex wake hazard determination unit 29 and a risk calculating unit 30 of the aircraft interaction with the vortex wake turbulence and provides:
  • the vortex wake turbulence control means 19 can be adapted to analyze the degree of danger of the vortex wake turbulence based on data on its circulation 12, distance between the circulations 12 and the location of the circulations 12 from the point 13 of the intersection of the line of sight 7 with the control plane 10.
  • the data receiving unit 22, the data transmitting unit 23, the distance calculating unit 24, the control plane modeling unit 25 and the distance comparing unit 26 can be performed using the equipment available in the aircraft using various methods for analyzing the degree of danger of the vortex wake turbulence.
  • the flight dynamics monitoring means 20 comprises a data receiving unit 32, a data transmitting unit 33, a data complexing unit 34, an instruction generating unit 35 for the aircraft control system 16 and provides:
  • the means of visualization 21 provides the formation and display in dynamic mode on the display screen of the aircraft 3, at least information about the value of the real distance 4, information about the need to switch to braking mode, about the receipt of the braking command in the aircraft control system 16, about the movement of the aircraft 3 in braking mode, about the end of braking mode; information about the need to switch to the acceleration mode, the receipt of the acceleration command in the aircraft control system 16, the movement of the aircraft 3 in the acceleration mode, the end of the acceleration mode; information about the flight mode with a constant speed.
  • the visualization tool 21 can be adapted for light indication of the above information about braking, acceleration and movement at a constant speed by activating indicators of different colors and configurations, for example, according to the type of traffic light: red indicator - braking, green - constant speed mode , blue indicator. - acceleration mode.
  • the indication can be performed in various interruption modes when indicating the need to switch to another flight mode and when an indication of the arrival of a braking or acceleration command in the aircraft control system 16, and continuous when the aircraft is moving in braking or acceleration mode, respectively.
  • the indicated distance monitoring means 18, the vortex wake turbulence control means 19, the flight dynamics control means 20, the visualization means 21 and the blocks contained therein can be adapted to adapt the equipment available on the plane for new tasks using appropriate calculation algorithms and software.
  • the method of ensuring minimum longitudinal separation distances according to the vortex wake turbulence according to the invention is carried out using selected normatively established minimum separation distances, calculated values of the recommended maximum distance 8, control distance 9 and buffer zone 6 and database information generated by distance control means 18 and containing at least: data of the current parameters of the movement of the aircraft, for which it is assumed to ensure a minimum separation distance; data of minimum separation distances normatively established for aircraft interaction under conditions of vortex wake turbulence; data characterizing the ability of the aircraft to change the speed mode; and database information generated by the vortex wake turbulence control means 19 and containing at least: data on the characteristic values of the circulation 12 of the vortex wakes 2 of the aircraft 1 and the distance between the circulations 12 near the aircraft 1 and the change in this distance as the vortex wake 2 moves away from aircraft 1; data on permissible threshold risk values for the interaction of aircraft 3 with dangerous vortex wake turbulence.
  • the actual distance 4 between aircraft 1 and 3 is continuously calculated at a current time, it is continuously compared with the distance monitoring means 18 in the database of the recommended maximum distance 8, the control distance value 9 and the normative minimum separation distance of 5.
  • a conclusion is drawn about the event of exceeding, equality or reduction of the real distance 4 with respect to the recommended maximum distance 9, k and the minimum separation distance 5, or the conclusion about the equality of the real distance 4 of one of these values.
  • the generated conclusions are transmitted to the flight dynamics control means 20 and to the communication system 17 for transmission to the motion control.
  • the calculations indicated in the method can be performed electronically using known calculation algorithms.
  • the vortex wake turbulence control means 19 continuously receives from the aircraft monitoring system 15 3 the results of airspace scanning in the region of the control plane 10 at the boundary 1 1 of the buffer zone 4 with a standard minimum separation distance 5 containing data on the parameters of the detected vortex wake turbulence determines the degree of danger of turbulence vortex wake at the indicated boundary 11, produces risk assessment of the interaction of aircraft 3 with dangerous vortex wake turbulence 2 by comparing the risk assessment with an acceptable threshold risk value.
  • the vortex wake turbulence control means 19 forms a conclusion about the presence of a buffer zone 6 at the boundary of 1 1 at the course of the aircraft 3, which is unacceptable for the aircraft to enter 3 zones 31 and, if the risk is less than the threshold value, forms a conclusion about the absence of an invalid zone.
  • the vortex wake turbulence control means 19 transmits continuously the generated conclusions to the flight dynamics control means 20 and to the communication system 17 of the aircraft 3 for transmission to the motion control.
  • Means 20 for monitoring flight dynamics based on the received from means 18 control distances conclusions on the event of exceeding, equality or reduction of the actual distance 4 with respect to the recommended maximum distance 8, control distance 9 and the standard minimum separation distance 5 and received from the turbulence control means 19 the vortex trace of the conclusion about the presence or absence at the border 11 of the buffer distance 6 which is unacceptable for the aircraft to enter 3 zones 31, generates braking or acceleration commands Ia or concludes the absence of such a need.
  • the flight dynamics control means 20 will form another command or maintain the previous mode depending on whether the change in the speed of the aircraft is required to change real distance 4 between airplanes.
  • the method according to the invention provides not only protection of the subsequent aircraft 3 from the danger of the vortex wake 2 of aircraft 1 and the maintenance of the normative minimum separation distance 5, but also compensates for violations of distances between aircraft caused by braking or acceleration in front going airplane 1.
  • Information about the actual flight situation and its change, which led to the need for a quick response, is displayed using the visualization tool 21 on the display screen of the aircraft 3 and may contain information about the real distance, the need to change the speed, and the braking command received in the aircraft control system 16 ; about the movement of the aircraft 3 in braking mode, about the end of the braking mode; the receipt of the acceleration command in the aircraft control system 16, the movement of the aircraft 3 in the acceleration mode, the end of the acceleration mode; information about the flight mode with a constant speed.
  • the visualization means 21 can provide symbolic and / or light indication, for example, by activating indicators of various colors and configurations according to the type of traffic light: red indicator means braking, green indicator means constant speed mode, blue indicator indicates acceleration mode.
  • the indication can be performed, for example, intermittently with various intervals of signal interruption when informing about the need to change the speed and upon receipt of a command in the aircraft control system 16, and continuous - when the aircraft moves in braking or acceleration mode.
  • the method and the on-board system for ensuring minimum longitudinal separation distances according to the vortex wake turbulence conditions according to the invention in comparison with the known technical solutions proposed and implemented at present, have obvious advantages, since they ensure compliance with the standard minimum separation distances and offer ways to maintain it in established limits without reducing vortex safety, which allows to improve the process of flight dispatching and increase s airport capacity, as well as eliminate dangerous situations influence on the flight control of the "human factor" caused by the pilot's experience and flight dispatcher and their ability to take independent decisions fast.
  • the method and on-board system for ensuring minimum longitudinal separation distances under the conditions of vortex wake turbulence according to the invention can be implemented using known technologies and equipment and can be used in airplanes of any category and purpose, which will increase the throughput of airports and reduce the likelihood of flight accidents.

Abstract

С помощью предложенного способа и бортовой системы обеспечивают нормативно установленные минимумы дистанций продольного эшелонирования при выполнении полета второго самолета (3) за первым самолетом (1) при взлете или посадке их на одну полосу или на две близко расположенные параллельные полосы или при полете друг за другом на близких уровнях по высоте в условиях риска возможного присутствия турбулентности вихревого следа первого самолета по курсу движения второго самолета, при этом, согласно изобретению, осуществляют непрерывный контроль уровня вихревой безопасности полета второго самолета (3) в окружающей его буферной зоне (6), выбранной по курсу самолета (3) вне дистанции нормативного минимума с учетом времени реагирования пилота и системы управления второго самолета на команду изменения скорости его движения, и в ситуации снижения уровня вихревой безопасности обеспечивают подачу команд на изменение скорости второго самолета для обеспечения полета самолета на дистанциях больше нормативной минимальной дистанции (5) эшелонирования и меньше рассчитанной рекомендуемой максимальной дистанции (8) между самолетами, с предоставлением пилоту возможности самостоятельно изменять скорость самолета путем торможения или ускорения при непрерывном контроле выполнения нормативно установленных требований по продольному эшелонированию без снижения вихревой безопасности.

Description

Способ и бортовая система обеспечения минимумов дистанций
продольного эшелонирования по условиям
турбулентности вихревого следа
Область техники
Изобретение относится к системам обеспечения безопасности эксплуатации летательных аппаратов, более конкретно, к способам обеспечения соблюдения пилотом минимально допустимых дистанций между самолетами, устанавливаемых из условий безопасного эшелонирования в области прогнозируемой турбулентности вихревого следа при движении самолетов вблизи крупных аэропортов, при взлете и посадке.
Предшествующий уровень техники
С непрерывным ростом интенсивности воздушного движения проблема безопасности полетов, связанная с наличием за самолетами вихревых следов, приобретает все большую актуальность во всем мире, особенно для условий полета самолетов вблизи крупных аэропортов, при взлете и посадке.
В связи с тем, что попадание самолета в вихревой след может привести к явлению типа бафтинг (частотно-резонансное возбуждение элементов конструкции самолета), к неконтролируемой угловой скорости вращения по крену (до 200 градусов в секунду) с потерей высоты полета (до 150-200 м), а также к потере управляемости самолета, для повышения безопасности полетов международной организацией ICAO были разработаны и введены правила, определяющие минимальные расстояния между первым и вторым самолетами, гарантирующие безопасный вход второго самолета в след, генерируемый первым самолетом, с учетом конструктивных характеристик первого и второго самолетов и состояния атмосферы в зоне полета. При этом указанные минимумы расстояний были введены для продольного эшелонирования. В дальнейшем эти правила были подвержены неоднократной коррекции в сторону увеличения минимальных расстояний, что привело к тому, что в настоящее время главные аэропорты мира работают на пределе своей пропускной способности. Тем не менее, стандарты эшелонирования воздушных судов по- условиям вихревой безопасности являются обязательными при выполнении полетов друг за другом при взлете или посадке на одну полосу или на две близко расположенные параллельные полосы или при полете друг за другом на близких уровнях по высоте. Разработка способов и систем, которые позволили бы уменьшить дистанции между самолетами и тем самым повысить пропускную способность аэропортов и плотность эшелонирования воздушных судов без снижения уровня безопасности полетов, является весьма актуальной задачей.
Однако повышение пропускной способности путем уменьшения нормативов интервалов между судами, то есть, повышения интенсивности полетов, приводит к снижению вихревой безопасности при выполнении взлетно-посадочных операций.
Известна система предупреждения о вихре (US, 4137764, В1), в которой расстояние между воздушными судами при эшелонировании вблизи взлетно- посадочных полос сводится к минимуму с помощью определения степени опасности существующих ветровых условий в заранее выбранной точке траектории и прогноза движения спутного следа, в частности, удаления вихря от траектории полета при измеренных метеоусловиях. Однако применение указанной системы предполагает возможность снижения минимального расстояния между судами в зависимости от реальных погодных условий в каждой реальной ситуации, что является недопустимым для планирования и диспетчеризации полетов в условиях обязательного выполнения установленных нормативов эшелонирования.
Известно, что для уклонения от входа в опасную зону вихревого следа или в опасную зону турбулентности маневрирование может быть произведено с согласованным изменением величины текущей скорости самолета, например, путем согласованного расчетного изменения тяги или мощности двигателя.
Например, известно навигационное устройство для ухода пассажирского самолета из зоны турбулентности (JP, 2000062698, А1) путем оценки обнаруженной турбулентности, формирования маршрута полета и быстрого изменения маршрута самолета для выхода из зоны турбулентности. Причем, когда зона турбулентности обнаружена и проанализирована системой управления полетом, в кабину пилота подается аварийный сигнал, и одновременно включается устройство автоматической корректировки мощности двигателя, и автоматическим рулевым устройством непрерывно управляют, чтобы избежать входа самолета в такое воздушное пространство путем ввода в действие системы управления полетом для необходимого минимального изменения маршрута полета.
Известен способ управления вихревой безопасностью самолета при эшелонировании (US, 2008030375, А1), в котором на основе информации о лидирующем и о последующем самолетах и данных о погоде формируют прогноз будущей позиции вихревого следа лидирующего самолета и прогноз будущей позиции последующего самолета; определяют, будет ли будущая позиция последующего самолета пересекать будущую прогнозируемую позицию вихревого следа, генерированного лидирующим самолетом в точке пересечения, и передают предупреждение управлению воздушным движением, касающееся точки указанного пересечения; определяют коррекцию курса последующего самолета, совместимую с трафиком, для уклонения от точки пересечения с вихревым следом, и передают коррекцию курса управлению движением. При этом система принятия решения не является быстродействующей, решение об изменении курса принимает диспетчер управления движением и сообщает пилоту последующего самолета скорректированные данные его последующих полетных параметров.
Однако описанные выше навигационное устройство (JP, 2000062698, А1) и способ управления вихревой безопасностью самолета при эшелонировании (US, 2008030375, А1) не могут быть применены для полета след в след в условиях вихревой опасности с соблюдением нормативно установленных минимальных дистанций эшелонирования, так как маневрирование с временным изменением курса и последующим возвратом на первоначально заданный курс требует значительного пространства, времени и топлива и может привести к нежелательному значительному увеличению расстояния между самолетами и снижению пропускной способности аэропорта.
Кроме того, авторы отмечают, что описанные выше способы предоставляют пилоту визуализацию не реальных, а прогнозируемых ситуаций, которые требуют от пилота логических выводов для исключения входа в область прогнозируемой опасности путем изменения полетных характеристик, совершения маневра уклонения с изменением курса и/или положения самолета в пространстве в согласованных с диспетчером пределах, что приводит к опасности значительного влияния на процесс управления полетом «человеческого фактора», обусловленного опытом пилота и диспетчера полетов и их способностью к принятию быстрых самостоятельных решений, при этом не гарантируя соблюдение требований по эшелонированию и обеспечения требуемого уровня безопасности при разрешении конфликтных ситуаций в реальном масштабе времени в реальной ситуации. Раскрытие изобретения
Целью настоящего изобретения является создание способа контроля и коррекции дистанций эшелонирования при выполнении полетов самолетов друг за другом, обеспечивающего повышение пропускной способности аэропортов без снижения уровня вихревой безопасности при соблюдении установленных нормативных дистанций продольного эшелонирования.
При создании настоящего изобретения была поставлена задача создания способа и бортовой системы обеспечения нормативно установленных минимумов дистанций продольного эшелонирования при выполнении полета второго самолета за первым самолетом при взлете или посадке их на одну полосу или на две близко расположенные параллельные полосы или при полете друг за другом на близких уровнях по высоте в условиях риска возможного присутствия турбулентности вихревого следа первого самолета по курсу движения второго самолета, путем непрерывного контроля уровня вихревой безопасности полета второго самолета и управления скоростью второго самолета в ситуации снижения уровня вихревой безопасности для обеспечения расстояния между самолетами, превышающего нормативно установленный минимум дистанции продольного эшелонирования на величину допустимого превышения, определенную с учетом способности второго самолета изменять скорость движения по команде торможения или команде ускорения.
Поставленная задача была решена разработкой способа обеспечения минимумов дистанций продольного эшелонирования по условиям турбулентности вихревого следа при движении, по меньшей мере, одного лидирующего первого самолета, генерирующего вихревой след, и второго самолета, следующего за ним при взлете или посадке их на одну полосу или на две близко расположенные параллельные полосы или при полете друг за другом на близких уровнях по высоте в условиях риска возможного присутствия турбулентности вихревого следа первого самолета по курсу движения второго самолета, в котором:
- выбирают величину буферной зоны, обеспечивающую способность реагирования пилота и системы управления второго самолета на команду изменения скорости его движения;
- определяют величину рекомендуемой максимальной дистанции между первым и вторым самолетами как сумму величины нормативно установленной минимальной дистанции эшелонирования для взаимодействия первого и второго самолетов условиях турбулентности вихревого следа, и величины буферной зоны, и при этом максимально рекомендуемую дистанцию определяют как расстояние вдоль линии визирования, соединяющей центры масс первого и второго самолетов;
- определяют величину контрольной дистанции, как среднее между величинами указанной нормативной минимальной дистанции эшелонирования и рекомендуемой максимальной дистанцией, для контроля отклонений от нее текущей реальной дистанции;
непрерывно определяют величину текущей реальной дистанции между первым и вторым самолетами и производят ее сравнение с величинами рекомендуемой максимальной дистанции, контрольной дистанции и минимальной дистанции эшелонирования для определения событий превышения, равенства или уменьшения величины реальной дистанции в сравнении с указанными величинами;
- производят непрерывное наблюдение воздушного пространства по курсу движения второго самолета в моделируемой контрольной плоскости на границе буферной зоны с нормативной минимальной дистанцией эшелонирования, и делают заключение о присутствии или отсутствии турбулентности вихревого следа в указанной контрольной плоскости и о степени ее опасности для второго самолета;
- при обнаружении в контрольной плоскости турбулентности вихревого следа, представляющей опасность для второго самолета, производят оценку риска взаимодействия второго самолета с указанной турбулентностью, и, в случае превышения полученной оценки риска над допустимым порогом риска, определяют зону расположения указанной турбулентности как недопустимую зону входа в нее второго самолета;
- формируют команду торможения в случае обнаружения недопустимой зоны на указанной границе буферной зоны и величины реальной дистанции менее величины контрольной дистанции;
- формируют команду торможения в случае отсутствия недопустимой зоны на границе буферной зоны и величины реальной дистанции менее величины контрольной дистанции,
- формируют команду торможения в случае отсутствия недопустимой зоны на границе буферной зоны и величины реальной дистанции, равной нормативной минимальной дистанции эшелонирования; - формируют команду ускорения в случае отсутствия недопустимой зоны на границе буферной зоны и величины реальной дистанции больше величины контрольной дистанции;
- формируют команду ускорения в случае отсутствия недопустимой зоны на границе буферной зоны и величины реальной дистанции больше рекомендуемой максимальной дистанции;
- в динамическом режиме сохраняют и передают в управление движением:
- информацию о взаимном положении второго и первого самолетов по курсу движения второго самолета;
- информацию о величине выбранной буферной зоны;
- информацию о величине рассчитанной рекомендуемой максимальной дистанции;
- информацию о величине рассчитанной контрольной дистанции;
- информацию о величине реальной дистанции между первым и вторым самолетами;
- информацию о необходимости перехода в режим торможения, о поступлении в систему управления второго самолета команды торможения, о движении второго самолета в режиме торможения, об окончании режима торможения;
- информацию о необходимости перехода в режим ускорения, о поступлении в систему управления второго самолета команды ускорения, о движении второго самолета в режиме ускорения, об окончании режима ускорения;
- в динамическом режиме отображают на экране дисплея второго самолета, по меньшей мере, информацию о величине реальной дистанции между первым и вторым самолетом, и с помощью, по меньшей мере, световой индикации информацию о необходимости перехода в режим торможения, событие поступления команды торможения, о выполнении режима торможения, об окончании режима торможения; информацию о необходимости перехода в режим ускорения, событие поступления в систему управления второго самолета команды ускорения, о выполнении режима ускорения, об окончании режима ускорения;
- предоставляют пилоту второго самолета возможность в течение времени соответствующей световой индикации реализовать режим торможения или режим ускорения с помощью стандартных приемов торможения или ускорения, или поддерживать достигнутый режим без изменений.
При этом, согласно изобретению, целесообразно световую индикацию режима торможения, режима ускорения и режима постоянной скорости осуществлять с помощью активации индикаторов различного цвета.
При этом, согласно изобретению, целесообразно событие поступления команды торможения и событие поступления команды ускорения отображать прерывистой световой индикацией.
При этом, согласно изобретению, целесообразно нормативную минимальную дистанцию эшелонирования для условий турбулентности вихревого следа при продольном эшелонировании определять с учетом типа и категорий первого и второго самолетов.
При этом, согласно изобретению, целесообразно вычислять текущую реальную дистанцию между самолетами на основе данных об их скоростях и размещении в пространстве.
При этом, согласно изобретению, целесообразно анализ опасности турбулентности вихревого следа производить на основе данных о его циркуляциях, расстоянии между циркуляциями и расположении циркуляций от точки пересечения линии визирования с контрольной плоскостью.
Поставленная задача была также решена созданием бортовой системы обеспечения минимумов дистанций продольного эшелонирования по условиям турбулентности вихревого следа при движении, по меньшей мере, одного лидирующего первого самолета, генерирующего вихревой след, и второго самолета, следующего за ним, при взлете или посадке их на одну полосу или на две близко расположенные параллельные полосы или при полете друг за другом на близких уровнях по высоте в условиях риска возможного присутствия турбулентности вихревого следа первого самолета по курсу движения второго самолета, содержащей соединенные с электронно-вычислительным устройством самолета, системой наблюдения самолета, системой управления самолетом и системой связи самолета средство контроля дистанций, средство контроля турбулентности вихревого следа, средство контроля динамики полета и средство визуализации, при этом: - средство контроля дистанций содержит блок приема данных, блок передачи данных, блок расчета дистанций, блок моделирования контрольной плоскости и блок сравнения дистанций и приспособлено:
- для получения и сохранения информации и формирования баз данных, содержащих, по меньшей мере: данные текущих параметров движения самолетов, в отношении которых предполагается обеспечение минимальной дистанции эшелонирования; данные нормативно установленных минимальных дистанций эшелонирования для взаимодействия самолетов в условиях турбулентности вихревого следа; данные, характеризующие возможности самолета изменять режим скорости,
- для выбора величины буферной зоны, обеспечивающей возможность реагирования пилота и системы управления второго самолета на команду изменения скорости его движения и для сохранения величины буферной зоны в памяти электронного средства на борту второго самолета;
- для расчета величины рекомендуемой максимальной дистанции, совпадающей с линией визирования и соединяющей центры масс первого и второго самолетов, как суммы величины нормативно установленной минимальной дистанции эшелонирования и величины буферной зоны, и для сохранения величины рекомендуемой максимальной дистанции в памяти электронного средства на борту самолета;
- для определения величины контрольной дистанции, как средней между величинами указанной нормативной минимальной дистанции эшелонирования и рекомендуемой максимальной дистанции;
- для моделирования контрольной плоскости на границе буферной зоны с нормативно установленной минимальной дистанцией эшелонирования перпендикулярно линии визирования;
- для непрерывного расчета текущей реальной дистанции между первым и вторым самолетами по линии визирования и ее непрерывного сравнения с величиной рекомендуемой максимальной дистанции, величиной контрольной дистанции и величиной нормативной минимальной дистанции эшелонирования;
- для формирования заключения о событии превышения, равенства или уменьшения величины реальной дистанции по отношению к рекомендуемой максимальной дистанции, контрольной дистанции и нормативной минимальной дистанции эшелонирования;
- для передачи сформированных указанных заключений средству контроля динамики полета самолета и в систему связи самолета для передачи в управление движением;
- средство контроля турбулентности вихревого следа содержит блок приема данных, блок передачи данных, блок определения степени опасности вихревого следа и блок вычисления риска взаимодействия самолета с турбулентностью вихревого следа и приспособлено:
- для получения и сохранения информации и формирования баз данных, содержащих, по меньшей мере: данные о характерных величинах циркуляции вихревых следов первого самолета и о расстоянии между циркуляциями вблизи первого самолета и изменении этого расстояния по мере удаления от первого самолета; данные допустимых пороговых значений риска взаимодействия второго самолета с опасной турбулентностью вихревого следа;
- для приема от системы наблюдения самолета результатов сканирования воздушного пространства в области указанной контрольной плоскости на границе буферной зоны с нормативной минимальной дистанцией эшелонирования, содержащих данные о параметрах обнаруженной турбулентности вихревого следа;
- для определения степени опасности турбулентности вихревого следа на указанной границе и оценки риска взаимодействия самолета с опасной турбулентностью вихревого следа путем сравнения величины риска с допустимым пороговым значением риска;
- для формирования заключения о наличии на границе буферной зоны по курсу второго самолета недопустимой зоны входа второго самолета в случае превышения величины риска над пороговым значением или заключения об отсутствии такой зоны;
- для передачи в непрерывном режиме сформированного заключения в средство контроля динамики полета и в систему связи самолета для передачи в управление движением; - средство контроля динамики полета содержит блок приема данных, блок передачи данных, блок комплексирования данных, блок формирования команды для системы управления самолета и приспособлено:
- для приема от средства контроля дистанций заключений о наступлении следующих событий: превышения величины реальной дистанции над величиной рекомендуемой максимальной дистанции; уменьшения величины реальной дистанции до величины меньше контрольной дистанции, но превышения ее над величиной нормативной минимальной дистанции эшелонирования; равенства величины реальной дистанции величине рекомендуемой максимальной дистанции; уменьшения величины реальной дистанции до величины меньше рекомендуемой максимальной дистанции и превышения над величиной контрольной дистанции;
- для приема от средства контроля турбулентности заключений: о наличии недопустимой зоны на границе буферной зоны в случае превышения расчетной величины риска над пороговым значением; об отсутствии недопустимой зоны на границе буферной зоны в случае, если расчетная величина риска меньше порогового значения;
- для формирования команды торможения в случае обнаружения недопустимой зоны на указанной границе буферной зоны и величины реальной дистанции менее величины контрольной дистанции;
- для формирования команды торможения в случае отсутствия недопустимой зоны на указанной границе буферной зоны и величины реальной дистанции менее величины контрольной дистанции,
- для формирования команды торможения в случае отсутствия недопустимой зоны на указанной границе буферной зоны и величины реальной дистанции, равной нормативной минимальной дистанции эшелонирования;
- для формирования команды ускорения в случае отсутствия недопустимой зоны на указанной границе буферной зоны и величины реальной дистанции больше величины контрольной дистанции;
- для формирования команды ускорения в случае отсутствия недопустимой зоны на указанной границе буферной зоны и величины реальной дистанции больше рекомендуемой максимальной дистанции; - для передачи системе управления второго самолета команды ускорения или команды торможения;
- средство визуализации приспособлено для формирования и отображения в динамическом режиме на экране дисплея второго самолета, по меньшей мере, информации о величине реальной дистанции, информации о необходимости перехода в режим торможения, о поступлении в систему управления второго самолета команды торможения, о движении второго самолета в режиме торможения, об окончании режима торможения; информации о необходимости перехода в режим ускорения, о поступлении в систему управления второго самолета команды ускорения, о движении второго самолета в режиме ускорения, об окончании режима ускорения; информации о режиме полета с неизменной скоростью.
При этом, согласно изобретению, целесообразно, чтобы средство визуализации было приспособлено для выполнения световой индикации режима торможения, режима ускорения и режима постоянной скорости с помощью активации индикаторов различного цвета.
При этом, согласно изобретению, целесообразно, чтобы средство визуализации было приспособлено для отображения события поступления команды торможения и события поступления команды ускорения прерывистой световой индикацией.
При этом, согласно изобретению, целесообразно, чтобы средство контроля дистанций было приспособлено для определения нормативной минимальной дистанции эшелонирования на основе данных нормативов, установленных для условий турбулентности вихревого следа при продольном эшелонировании с учетом типа и категорий первого и второго самолетов.
При этом, согласно изобретению, целесообразно, чтобы средство контроля дистанций было приспособлено для вычисления текущей реальной дистанции между самолетами на основе данных об их скоростях и размещении в пространстве.
При этом, согласно изобретению, целесообразно, чтобы средство контроля турбулентности вихревого следа было приспособлено для анализа опасности турбулентности вихревого следа на основе данных о его циркуляциях, расстоянии между циркуляциями и расположении циркуляций от точки пересечения линии визирования с контрольной плоскостью. Краткий перечень чертежей
В дальнейшем способ обеспечения минимумов дистанций продольного эшелонирования по условиям турбулентности вихревого следа и бортовая система для его осуществления согласно изобретению поясняется примерами осуществления и прилагаемыми чертежами, на которых представлены:
Фиг.1 - схема, иллюстрирующая взаимное положение нормативно установленной минимальной дистанции эшелонирования, буферной зоны, контрольной дистанции и рекомендуемой максимальной дистанции при осуществлении способа согласно изобретению;
Фиг.2 - схема бортовой системы согласно изобретению.
При этом приведенные примеры осуществления изобретения не являются исчерпывающими, не ограничивают возможностей осуществления изобретения и не выходят за рамки формулы изобретения.
Наилучший вариант осуществления изобретения
Способ обеспечения минимумов дистанций продольного эшелонирования по условиям турбулентности вихревого следа согласно изобретению, может быть реализован
при движении, по меньшей мере, одного лидирующего первого самолета, генерирующего вихревой след, и второго самолета, следующего за ним, при взлете или посадке их на одну полосу или на две близко расположенные параллельные полосы или при полете друг за другом на близких уровнях по высоте в условиях риска возможного присутствия турбулентности вихревого следа первого самолета по курсу движения второго самолета, что проиллюстрировано на схеме Фиг.1.
При движении по курсу одного лидирующего самолета 1, генерирующего вихревой след 2, и самолета 3, следующего на текущей реальной дистанции 4 за самолетом 1, например, при полете друг за другом на близких уровнях по высоте, согласно изобретению, должно быть обеспечено соблюдение нормативно установленной минимальной дистанции 5 эшелонирования, которую определяют на основе предоставленных управлением движения данных для условий турбулентности вихревого следа при продольном эшелонировании с учетом типа и категорий самолетов 1 и 3. Согласно способу обеспечения минимумов дистанций продольного эшелонирования, пилот самолета 3 осуществляет выбор величины буферной зоны 6, обеспечивающей возможность реагирования пилота и системы управления самолета 3 на команду изменения скорости его движения. При этом величина буферной дистанции 6 может быть выбрана с учетом квалификации пилота и быстродействия системы управления самолета 3, может изменяться во время полета по мере изменения полетных характеристик самолета, может быть разной для разных типов самолетов.
Согласно изобретению, по направлению вдоль линии 7 визирования, соединяющей центры масс самолетов 1 и 3, определяют расчетную величину рекомендуемой максимальной дистанции 8, как суммы величины установленной минимальной дистанции 5 эшелонирования и величины буферной зоны 6.
Известно, что интенсивность разгона и торможения самолета в полете, близком к горизонтальному, зависит от избыточной тяги, а характеристики разгона самолета в большой степени зависят от степени приемистости двигателя— интервала времени от начала перемещения руля управления движением (РУД) до достижения заданного режима повышенной тяги. Также известно, что для торможения самолета в полете двигатели переводят в режим полетного малого газа, а для повышения лобового сопротивления могут применяться тормозные щитки, выпуск шасси, и другие средства. В связи с тем, что согласно способу управление реализацией режима торможения и ускорения самолета предоставлено пилоту, то выполнить команду торможения или ускорения и поддерживать режим торможения или режим ускорения он может с использованием стандартных приемов торможения или ускорения, или поддерживать достигнутый режим без изменений, если команда на изменение режима не поступала.
Согласно изобретению, определяют величину контрольной дистанции 9, как среднюю между величинами указанной нормативной минимальной дистанции 5 эшелонирования и рекомендуемой максимальной дистанции 8.
Согласно изобретению, производят моделирование контрольной плоскости 10 на границе 11 буферной зоны 6 с границей нормативной минимальной дистанции 5 эшелонирования. Контрольную плоскость 10 используют для определения присутствия или отсутствия турбулентности вихревых следов на границе 1 1 буферной зоны 6 по результатам наблюдения воздушного пространства системой наблюдения самолета и для оценки степени их опасности для самолета 3, например, на основе данных, характеризующих в контрольной плоскости 10 циркуляции 12 вихревого следа, расстояние между циркуляциями 12 и расположение циркуляции 12 от точки 13 пересечения линии 7 визирования с контрольной плоскостью 10. Бортовая система обеспечения минимумов дистанций продольного эшелонирования по условиям турбулентности вихревого следа, согласно изобретению, в варианте, представленном на Фиг.2, содержит соединенные, по меньшей мере, с электронно-вычислительным устройством 14 самолета, системой 15 наблюдения самолета, системой 16 управления самолетом и системой 17 связи самолета средство 18 контроля дистанций средство 19 контроля турбулентности вихревого следа, средство 20 контроля динамики полета и средство 21 визуализации.
Средство 18 контроля дистанций содержит блок 22 приема данных, блок 23 передачи данных, блок 24 расчета дистанций, блок 25 моделирования контрольной плоскости и блок 26 сравнения дистанций и обеспечивает:
- получение и сохранение информации и формирование баз данных;
- определение нормативно установленной минимальной дистанции 5 эшелонирования;
- выбор величины буферной зоны 6 в динамическом режиме и сохранение выбранной величины;
- расчет величины рекомендуемой максимальной дистанции 8 и сохранение расчетной величины;
- расчет величины контрольной дистанции 9, как средней между величинами рекомендуемой максимальной дистанцией 8 и нормативно установленной минимальной дистанцией 5 эшелонирования;
- моделирование контрольной плоскости 10 на границе 11 буферной зоны 6 с нормативно установленной минимальной дистанцией 5 эшелонирования перпендикулярно линии 7 визирования;
- непрерывный расчет текущей реальной дистанции 4 и непрерывное сравнение ее с величиной рекомендуемой максимальной дистанции 8, величиной контрольной дистанции 9 и величиной нормативной минимальной дистанции 5 эшелонирования,
- формирование заключения о событии превышения или уменьшения реальной дистанции 4 по отношению к рекомендуемой максимальной дистанции 8, контрольной дистанции 9 и минимальной дистанции 5 эшелонирования, или заключения о равенстве реальной дистанции 4 одной из указанных величин;
- передачу сформированных указанных заключений средству 20 контроля динамики полета самолета 3, электронно-вычислительному устройству 14 и в систему 17 связи самолета для передачи в управление движением. При этом, согласно изобретению, средство 18 контроля дистанций может быть приспособлено для определения нормативной минимальной дистанции 5 эшелонирования на основе нормативов, установленных для условий турбулентности вихревого следа при продольном эшелонировании с учетом типа и категорий самолетов 1 и 3.
Кроме того, средство 18 контроля дистанций может быть приспособлено для вычисления реальной дистанции 4 на основе данных о скоростях самолетов 1 и 3 и их размещения в пространстве.
При этом блок 22 приема данных, блок 23 передачи данных, блок 24 расчета дистанций, блок 25 моделирования контрольной плоскости и блок 26 сравнения дистанций могут быть выполнены с использованием имеющейся в самолете аппаратуры с применением различных приемлемых вычисляющих алгоритмов.
Средство 19 контроля турбулентности вихревого следа содержит блок 27 приема данных, блок 28 передачи данных, блок 29 определения степени опасности вихревого следа и блок 30 вычисления риска взаимодействия самолета с турбулентностью вихревого следа и обеспечивает:
- получение и сохранение информации, формирование баз данных;
- прием от системы 15 наблюдения самолета результатов сканирования воздушного пространства в области указанной контрольной плоскости 10 на границе 1 1 буферной зоны 6 с нормативной минимальной дистанцией 5 эшелонирования;
- формирование заключения о наличии на границе 1 1 буферной зоны 6 по курсу самолета 3 недопустимой для входа самолета 3 зоны 31 (Фиг Л) в случае превышения величины риска над пороговым значением или заключения об отсутствии такой зоны;
- определение степени опасности турбулентности вихревого следа 2 на указанной границе 11 и оценки риска взаимодействия самолета 3 с опасной турбулентностью вихревого следа в недопустимой зоне 31 путем сравнения оценки риска с допустимым пороговым значением риска;
- передачу в непрерывном режиме сформированных заключений электронно- вычислительному устройству 14, средству 20 контроля динамики полета и системе 17 связи самолета 3 для передачи в управление движением.
При этом, согласно изобретению, средство 19 контроля турбулентности вихревого следа может быть приспособлено для анализа степени опасности турбулентности вихревого следа на основе данных о его циркуляциях 12, расстоянии между циркуляциями 12 и расположении циркуляций 12 от точки 13 пересечения линии 7 визирования с контрольной плоскостью 10.
При этом блок 22 приема данных, блок 23 передачи данных, блок 24 расчета дистанций, блок 25 моделирования контрольной плоскости и блок 26 сравнения дистанций могут быть выполнены с использованием имеющейся в самолете аппаратуры с применением различных способов анализа степени опасности турбулентности вихревого следа.
Средство 20 контроля динамики полета содержит блок 32 приема данных, блок 33 передачи данных, блок 34 комплексирования данных, блок 35 формирования команд для системы 16 управления самолета и обеспечивает:
- прием от средства 18 контроля дистанций заключений о наступлении указанных выше событий: превышения величины реальной дистанции 4 над величиной рекомендуемой максимальной дистанции 8; равенства величины реальной дистанции 4 величине рекомендуемой максимальной дистанции 8; величины реальной дистанции 4, равной или больше величины контрольной дистанции 9; величины реальной дистанции 4 меньше величины контрольной дистанции 9; величины реальной дистанции 4, равной нормативной минимальной дистанции 5 эшелонирования;
- прием от средства 19 контроля турбулентности заключения об отсутствии или присутствии недопустимой зоны 31 на границе 11 буферной зоны 6;
- формирование команды торможения в случае присутствии недопустимой зоны 31 на границе 1 1 буферной дистанции 6 и величины реальной дистанции 4 менее величины контрольной дистанции 9;
- формирование команды торможения в случае отсутствия недопустимой зоны 31 на границе 1 1 буферной дистанции 6 и величины реальной дистанции 4 менее величины контрольной дистанции 9,
- формирование команды торможения в случае отсутствия недопустимой зоны 31 на границе 11 буферной зоны 6 и величины реальной дистанции 4, равной нормативной минимальной дистанции 5 эшелонирования;
- формирование команды ускорения в случае отсутствия недопустимой зоны 31 на границе 1 1 буферной дистанции 6 и величины реальной дистанции больше величины контрольной дистанции 9; - формирование команды ускорения в случае отсутствия недопустимой зоны 31 на границе 11 буферной зоны 6 и величины реальной дистанции 4 больше рекомендуемой максимальной дистанции 8;
- передачу системе 16 управления самолета 3 команды ускорения или команды торможения.
Средство 21 визуализации обеспечивает формирование и отображение в динамическом режиме на экране дисплея самолета 3, по меньшей мере, информации о величине реальной дистанции 4, информации о необходимости перехода в режим торможения, о поступлении в систему 16 управления самолета 3 команды торможения, о движении самолета 3 в режиме торможения, об окончании режима торможения; информации о необходимости перехода в режим ускорения, о поступлении в систему 16 управления самолета 3 команды ускорения, о движении самолета 3 в режиме ускорения, об окончании режима ускорения; информации о режиме полета с неизменной скоростью.
Средство 21 визуализации, согласно изобретению, может быть приспособлено для световой индикации указанной выше информации о торможении, ускорении и движении с постоянной скоростью с помощью активации индикаторов различного цвета и конфигурации, например, по типу светофора: красный индикатор - торможение, зеленый - режим неизменной скорости, синий индикатор.- режим ускорения. При этом индикация может быть выполнена в различных режимах прерывания при индикации необходимости перехода в другой режим полета и при индикации о поступлении команды торможения или ускорения в систему 16 управления самолетом 3, и непрерывной - при движении самолета в режиме торможения или ускорения, соответственно.
Указанные средства 18 контроля дистанций, средство 19 контроля турбулентности вихревого следа, средство 20 контроля динамики полета, средство 21 визуализации и содержащиеся в них блоки могут быть выполнены с адаптацией имеющегося на самолете оборудования у выполнению новых задач, с применением соответствующих расчетных алгоритмов и программного обеспечения.
Способ обеспечения минимумов дистанций продольного эшелонирования по условиям турбулентности вихревого следа согласно изобретению осуществляют с использованием выбранных нормативно установленных минимальных дистанций эшелонирования, рассчитанных величинах рекомендуемой максимальной дистанции 8, контрольной дистанции 9 и буферной зоны 6 и информации баз данных, сформированных средством 18 контроля дистанций и содержащих, по меньшей мере: данные текущих параметров движения самолетов, в отношении которых предполагается обеспечение минимальной дистанции эшелонирования; данные нормативно установленных для взаимодействия самолетов минимальных дистанций эшелонирования в условиях турбулентности вихревого следа; данные, характеризующие способность самолета изменять режим скорости; и информации баз данных, сформированных средством 19 контроля турбулентности вихревого следа и содержащих, по меньшей мере: данные о характерных величинах циркуляции 12 вихревых следов 2 самолета 1 и о расстоянии между циркуляциями 12 вблизи самолета 1 и изменении этого расстояния по мере удаления вихревого следа 2 от самолета 1 ; данные допустимых пороговых значений риска взаимодействия самолета 3 с опасной турбулентностью вихревого следа.
Для реализации способа согласно изобретению осуществляют с помощью средства 18 контроля дистанций непрерывно расчет реальной дистанции 4 между самолетами 1 и 3 в текущий момент времени, проводят его непрерывное сравнение с имеющимися в базе данных средства 18 контроля дистанций величиной рекомендуемой максимальной дистанции 8, величиной контрольной дистанции 9 и величиной нормативной минимальной дистанции 5 эшелонирования. Формируют с помощью средства 18 контроля дистанций заключение о событии превышения, равенства или уменьшения реальной дистанции 4 по отношению к рекомендуемой максимальной дистанции 9, к и к минимальной дистанции 5 эшелонирования, или заключения о равенстве реальной дистанции 4 одной из этих величин. Передают сформированные заключения средству 20 контроля динамики полета и в систему 17 связи для передачи в управление движением. Указанные в способе расчеты могут быть выполнены с помощью электронными средств с использованием известных алгоритмов расчетов.
Средство 19 контроля турбулентности вихревого следа принимает непрерывно от системы 15 наблюдения самолета 3 результаты сканирования воздушного пространства в области контрольной плоскости 10 на границе 1 1 буферной зоны 4 с нормативной минимальной дистанцией 5 эшелонирования, содержащие данные о параметрах обнаруженной турбулентности вихревого следа, определяет степень опасности турбулентности вихревого следа на указанной границе 11, производит оценку риска взаимодействия самолета 3 с опасной турбулентностью вихревого следа 2 сравнением оценки риска с допустимым пороговым значением риска. В случае превышения величины риска над пороговым значением, средство 19 контроля турбулентности вихревого следа формирует заключение о наличии на границе 1 1 буферной зоны 6 по курсу самолета 3 недопустимой для входа самолета 3 зоны 31 и, в случае, если риск меньше порогового значения— формирует заключение об отсутствии недопустимой зоны. Средство 19 контроля турбулентности вихревого следа передает в непрерывном режиме сформированные указанные заключения в средство 20 контроля динамики полета и в систему 17 связи самолета 3 для передачи в управление движением.
Средство 20 контроля динамики полета на основе полученного от средства 18 контроля дистанций заключения о событии превышения, равенства или уменьшения величины реальной дистанции 4 по отношению к величинам рекомендуемой максимальной дистанции 8, контрольной дистанции 9 и нормативной минимальной дистанции 5 эшелонирования и полученного от средства 19 контроля турбулентности вихревого следа заключения о наличии или отсутствии на границе 11 буферной дистанции 6 недопустимой для входа самолета 3 зоны 31, формирует команды торможения или ускорения или делает заключение об отсутствии такой необходимости.
В случае актуальности заключения о наличии недопустимой зоны 31 на границе 11 буферной зоны 6 и о величине реальной дистанции 4 менее величины контрольной дистанции 9, то формируется команда торможения, обеспечивающая увеличение реальной дистанции 4 до величины контрольной дистанции 9 и, следовательно, увеличение дистанции между самолетом 3 и границей 1 1 нормативной минимальной дистанции 5 эшелонирования.
Если одновременно являются актуальными заключения о наличии недопустимой зоны 31 на границе 11 буферной зоны 6 и о величине реальной дистанции 4 менее величины контрольной дистанции 9, то формируется команда торможения, обеспечивающая увеличение реальной дистанции 4, например, до величины контрольной дистанции 9.
Если одновременно являются актуальными заключения о наличии недопустимой зоны 31 на границе 11 буферной зоны 6 и о величине реальной дистанции 4, равной нормативной минимальной дистанции 5 эшелонирования, то формируется команда торможения, обеспечивающая увеличение реальной дистанции 4, например, до величины контрольной дистанции 9.
Если одновременно являются актуальными заключения об отсутствии недопустимой зоны 31 и о величине реальной дистанции 4 больше величины контрольной дистанции 9, но меньше величины рекомендуемой максимальной дистанции 8, то формируется команда ускорения, обеспечивающая уменьшение реальной дистанции 4 до величины контрольной дистанции 9.
Если одновременно являются актуальными заключения об отсутствии недопустимой зоны 31 и о величине реальной дистанции 4 больше величины рекомендуемой максимальной дистанции 8, то формируется команда ускорения, обеспечивающая уменьшение реальной дистанции 4 до величины контрольной дистанции 9.
В течение времени полета самолета 3 в режиме торможения или режиме ускорения реальная ситуация будет подвергаться изменению, и, при поступлении других заключений, средство 20 контроля динамики полета будет формировать другую команду или поддерживать предыдущий режим в зависимости от того, требуется ли изменение скорости самолета для изменения реальной дистанции 4 между самолетами.
Специалистам в области воздушного движения должно быть понятно, что в способе согласно изобретению обеспечивается не только защита последующего самолета 3 от опасности вихревого следа 2 самолета 1 и поддержание нормативно установленной минимальной дистанции 5 эшелонирования, но и компенсируются нарушения дистанций между самолетами, вызванные торможением или ускорением впереди идущего самолета 1.
Информация о реальной полетной ситуации и об ее изменении, приведшем к необходимости быстрого реагирования отображается с помощью средства 21 визуализации на экране дисплея самолета 3 и может содержать информацию о величине реальной дистанции, о необходимости изменения скорости, о поступлении в систему 16 управления самолета 3 команды торможения; о движении самолета 3 в режиме торможения, об окончании режима торможения; о поступлении в систему 16 управления самолета 3 команды ускорения, о движении самолета 3 в режиме ускорения, об окончании режима ускорения; информацию о режиме полета с неизменной скоростью. При этом средство 21 визуализации может обеспечивать символьную и/или световую индикацию, например, с помощью активации индикаторов различного цвета и конфигурации по типу светофора: красный индикатор - торможение, зеленый - режим неизменной скорости, синий индикатор.- режим ускорения. При этом индикация может быть выполнена, например, прерывистой с различными интервалами прерывания сигнала при информировании о необходимости изменения скорости и при поступлении команды в систему 16 управления самолетом, и непрерывной - при движении самолета в режиме торможения или ускорения.
Специалистам в области авиационной техники должно быть понятно, что информация от бортовой системы может быть использована для формирования контрольных данных «черного ящика», что позволит в случае опасных коллизий анализировать соблюдение нормативов продольного эшелонирования и действия пилота независимо от действий диспетчера полетов.
Способ и бортовая система обеспечения минимумов дистанций продольного эшелонирования по условиям турбулентности вихревого следа согласно изобретению, по сравнению с известными предлагаемыми и реализованными в настоящее время техническими решениями, имеют очевидные преимущества, так как обеспечивают соблюдение нормативно установленных минимальных дистанций эшелонирования и предлагает пути ее поддержания в установленных пределах без снижения вихревой безопасности, что позволяет улучшить процесс диспетчеризации полетов и увеличить пропускную способность аэропортов, а также исключить в опасных ситуациях влияние на процесс управления полетом «человеческого фактора», обусловленного опытом пилота и диспетчера полетов и их способностью к принятию быстрых самостоятельных решений.
Промышленная применимость
Способ и бортовая система обеспечения минимумов дистанций продольного эшелонирования по условиям турбулентности вихревого следа согласно изобретению могут быть реализованы с использованием известных технологий и оборудования и могут найти применение в самолетах любой категории и назначения, что позволит повысить пропускную способность аэропортов и снизить вероятность летных происшествий.

Claims

Формула изобретения
1. Способ обеспечения минимумов дистанций продольного эшелонирования по условиям турбулентности вихревого следа при движении, по меньшей мере, одного лидирующего первого самолета, генерирующего вихревой след, и второго самолета, следующего за ним при взлете или посадке их на одну полосу или на две близко расположенные параллельные полосы или при полете друг за другом на близких уровнях по высоте в условиях риска возможного присутствия турбулентности вихревого следа первого самолета по курсу движения второго самолета, в котором:
- выбирают величину буферной зоны (6), обеспечивающую способность реагирования пилота и системы управления второго самолета на команду изменения скорости его движения;
- определяют величину рекомендуемой максимальной дистанции (8) между первым и вторым самолетами как сумму величины нормативно установленной минимальной дистанции (5) эшелонирования для взаимодействия первого и второго самолетов в условиях турбулентности вихревого следа, и величины буферной зоны (6), и при этом максимально рекомендуемую дистанцию (8) определяют как расстояние вдоль линии (7) визирования, соединяющей центры масс первого и второго самолетов;
- определяют величину контрольной дистанции (9), как среднее между величинами указанной нормативной минимальной дистанцией (5) эшелонирования и рекомендуемой максимальной дистанцией (8), для контроля отклонений от нее текущей реальной дистанции (4);
- непрерывно определяют величину текущей реальной дистанции (4) между первым и вторым самолетами и производят ее сравнение с величинами рекомендуемой максимальной дистанции (8), контрольной дистанции (9) и нормативной минимальной дистанции (5) эшелонирования для определения событий превышения, равенства или уменьшения величины реальной дистанции (4) в сравнении с указанными величинами;
- производят непрерывное наблюдение воздушного пространства по курсу движения второго самолета в моделируемой контрольной плоскости (10) на границе (1 1) буферной зоны (6) с нормативной минимальной дистанцией (5) эшелонирования, и делают заключение о присутствии или отсутствии турбулентности вихревого следа в указанной контрольной плоскости (10) и о степени ее опасности для второго самолета;
- при обнаружении в контрольной плоскости (10) турбулентности вихревого следа, представляющей опасность для второго самолета, производят оценку риска взаимодействия второго самолета с указанной турбулентностью, и, в случае превышения полученной оценки риска над допустимым порогом риска, определяют зону расположения указанной турбулентности как недопустимую зону (31) входа в нее второго самолета;
- формируют команду торможения в случае обнаружения недопустимой зоны (31) на границе (1 1) буферной зоны (6) и величины реальной дистанции (4) менее величины контрольной дистанции (9);
- формируют команду торможения в случае отсутствия недопустимой зоны (31) на границе (11) буферной зоны (6) и величины реальной дистанции (4) менее величины контрольной дистанции (9),
- формируют команду торможения в случае отсутствия недопустимой зоны (31) на границе (11) буферной зоны (6) и величины реальной дистанции (4), равной нормативной минимальной дистанции (5) эшелонирования;
- формируют команду ускорения в случае отсутствия недопустимой зоны (31) на границе (11) буферной зоны (6) и величины реальной дистанции (4) больше величины контрольной дистанции (9);
- формируют команду ускорения в случае отсутствия недопустимой зоны (31) на границе (1 1) буферной зоны (6) и величины реальной дистанции (4) больше рекомендуемой максимальной дистанции (8);
- в динамическом режиме сохраняют и передают в управление движением:
- информацию о взаимном положении второго и первого самолетов по курсу движения второго самолета;
- информацию о величине выбранной буферной зоны (б);
- информацию о величине рассчитанной рекомендуемой максимальной дистанции (8);
- информацию о величине рассчитанной контрольной дистанции
(9); - информацию о величине реальной дистанции (4) между первым и вторым самолетами;
- информацию о необходимости перехода в режим торможения, о поступлении в систему управления второго самолета команды торможения, о движении второго самолета в режиме торможения, об окончании режима торможения;
- информацию о необходимости перехода в режим ускорения, о поступлении в систему управления второго самолета команды ускорения, о движении второго самолета в режиме ускорения, об окончании режима ускорения;
- в динамическом режиме отображают на экране дисплея второго самолета, по меньшей мере, информацию о величине реальной дистанции между первым и вторым самолетом, и с помощью, по меньшей мере, световой индикации информацию о необходимости перехода в режим торможения, событие поступления команды торможения, о выполнении режима торможения, об окончании режима торможения; информацию о необходимости перехода в режим ускорения, событие поступления в систему управления второго самолета команды ускорения, о выполнении режима ускорения, об окончании режима ускорения;
- предоставляют пилоту второго самолета возможность в течение времени соответствующей световой индикации реализовать режим торможения или режим ускорения с помощью стандартных приемов торможения или ускорения, или поддерживать достигнутый режим без изменений.
2. Способ по п.1, в котором световую индикацию о необходимости изменения скорости и о событии поступления команды ускорения отображают прерывистой световой индикацией.
3. Способ по п.1, в котором световую индикацию режима торможения, режима ускорения и режима постоянной скорости осуществляют с помощью активации индикаторов различного цвета.
4. Способ по п.1, в котором нормативную минимальную дистанцию (5) эшелонирования определяют на основе нормативов, установленных для условий турбулентности вихревого следа при продольном эшелонировании с учетом типа и категорий первого и второго самолетов.
5. Способ по п.1, в котором текущую реальную дистанцию между самолетами вычисляют на основе данных об их скоростях и размещении в пространстве.
6. Способ по п.1, в котором анализ опасности турбулентности вихревого следа производят на основе данных о его циркуляциях, расстоянии между циркуляциями и расположении циркуляций от точки пересечения линии визирования с контрольной плоскостью.
7. Бортовая система обеспечения минимумов дистанций продольного эшелонирования по условиям турбулентности вихревого следа при движении, по меньшей мере, одного лидирующего первого самолета, генерирующего вихревой след, и второго самолета, следующего за ним, при взлете или посадке их на одну полосу или на две близко расположенные параллельные полосы или при полете друг за другом на близких уровнях по высоте в условиях риска возможного присутствия турбулентности вихревого следа первого самолета по курсу движения второго самолета, содержащей соединенные с электронно- вычислительным устройством (14) самолета, системой (15) наблюдения самолета, системой (16) управления самолетом и системой (17) связи самолета: средство (18) контроля дистанций, средство (19) контроля турбулентности вихревого следа (2), средство (20) контроля динамики полета и средство (21) визуализации, при этом:
- средство (18) контроля дистанций содержит блок (22) приема данных, блок (23) передачи данных, блок (24) расчета дистанций, блок (25) моделирования контрольной плоскости (10) и блок (26) сравнения дистанций и приспособлено:
- для получения и сохранения информации и формирования баз данных, содержащих, по меньшей мере: данные текущих параметров движения самолетов, в отношении которых предполагается обеспечение нормативной минимальной дистанции (5) эшелонирования; данные нормативно установленных минимальных дистанций эшелонирования для взаимодействия самолетов в условиях турбулентности вихревого следа; данные, характеризующие возможности самолета изменять режим скорости,
- для выбора величины буферной зоны (6), обеспечивающей возможность реагирования пилота и системы управления второго самолета на команду изменения скорости его движения и для сохранения величины буферной зоны в памяти электронного средства на борту второго самолета;
- для расчета величины рекомендуемой максимальной дистанции (8), совпадающей с линией (7) визирования и соединяющей центры масс первого и второго самолетов, как суммы величины нормативно установленной минимальной дистанции (5) эшелонирования и величины буферной зоны (6), и для сохранения величины рекомендуемой максимальной дистанции (8) в памяти электронного средства на борту самолета;
- для определения величины контрольной дистанции (9), как средней между величинами указанной нормативной минимальной дистанции (5) эшелонирования и рекомендуемой максимальной дистанции (8);
- для моделирования контрольной плоскости (10) на границе (1 1) буферной зоны (6) с нормативно установленной минимальной дистанцией (5) эшелонирования перпендикулярно линии (7) визирования;
- для непрерывного расчета текущей реальной дистанции (4) между первым и вторым самолетами по линии (7) визирования и ее непрерывного сравнения с величиной рекомендуемой максимальной дистанции (8), величиной контрольной дистанции (9) и величиной нормативной минимальной дистанции (5) эшелонирования;
- для формирования заключения о событии превышения, равенства или уменьшения величины реальной дистанции (4) по отношению к рекомендуемой максимальной дистанции (8), контрольной дистанции (9)и нормативной минимальной дистанции (5) эшелонирования;
- для передачи сформированных указанных заключений средству (20) контроля динамики полета самолета и в систему (17) связи самолета для передачи в управление движением;
- средство (19) контроля турбулентности вихревого следа содержит блок (27) приема данных, блок (28) передачи данных, блок (29) определения степени опасности вихревого следа и блок (30) вычисления риска взаимодействия самолета с турбулентностью вихревого следа и приспособлено:
- для получения и сохранения информации и формирования баз данных, содержащих, по меньшей мере: данные о характерных величинах циркуляции (12) вихревых следов (2) первого самолета и о расстоянии между циркуляциями (12) вблизи первого самолета и изменении этого расстояния по мере удаления от первого самолета; данные допустимых пороговых значений риска взаимодействия второго самолета с опасной турбулентностью вихревого следа;
- для приема от системы (15) наблюдения самолета результатов сканирования воздушного пространства в области указанной контрольной плоскости (10) на границе (11) буферной зоны (6) с нормативной минимальной дистанцией (5) эшелонирования, содержащих данные о параметрах обнаруженной турбулентности вихревого следа;
- для определения степени опасности турбулентности вихревого следа на указанной границе (11) и оценки риска взаимодействия самолета с опасной турбулентностью вихревого следа путем сравнения величины риска с допустимым пороговым значением риска;
- для формирования заключения о наличии на границе (1 1) буферной зоны (6) по курсу второго самолета недопустимой зоны(31) входа второго самолета в случае превышения величины риска над пороговым значением или заключения об отсутствии такой зоны;
- для передачи в непрерывном режиме сформированного заключения в средство (20) контроля динамики полета и в систему (17) связи самолета для передачи в управление движением;
- средство (20) контроля динамики полета содержит блок (32) приема данных, блок (33) передачи данных, блок (34) комплексирования данных, блок (25) формирования команды для системы (16) управления самолета и приспособлено:
- для приема от средства (18) контроля дистанций заключений о наступлении следующих событий: превышения величины реальной дистанции (4) над величиной рекомендуемой максимальной дистанции (8); уменьшения величины реальной дистанции (4) до величины меньше контрольной дистанции (9), но превышения ее над величиной нормативной минимальной дистанции (5) эшелонирования; равенства величины реальной дистанции (4) величине рекомендуемой максимальной дистанции (8); равенства величины реальной дистанции (4) величине нормативной минимальной дистанции (5) эшелонирования; уменьшения величины реальной дистанции (4) до величины меньше рекомендуемой максимальной дистанции (8) при превышении над величиной контрольной дистанции (9);
- для приема от средства (19) контроля турбулентности заключений: о наличии недопустимой зоны (31) на границе (1 1) буферной зоны (6) в случае превышения расчетной величины риска над пороговым значением; об отсутствии недопустимой зоны (31)на границе буферной зоны (б) в случае, если расчетная величина риска меньше порогового значения;
- для формирования команды торможения в случае обнаружения недопустимой зоны (31) на указанной границе (1 1) буферной зоны (6) и величины реальной дистанции (4) менее величины контрольной дистанции (9);
- для формирования команды торможения в случае отсутствия недопустимой зоны (31) на указанной границе (11) буферной зоны (6) и величины реальной дистанции (4) менее величины контрольной дистанции (9),
- для формирования команды торможения в случае отсутствия недопустимой зоны (31) на указанной границе (11) буферной зоны (6) и величины реальной дистанции (4), равной нормативной минимальной дистанции (5) эшелонирования;
- для формирования команды ускорения в случае отсутствия недопустимой зоны (31) на указанной границе (1 1) буферной зоны (6) и величины реальной дистанции (4) больше величины контрольной дистанции (9);
- для формирования команды ускорения в случае отсутствия недопустимой зоны (31) на указанной границе (1 1) буферной зоны (6) и величины реальной дистанции (4) больше рекомендуемой максимальной дистанции (8);
- для передачи системе (16) управления второго самолета команды ускорения или команды торможения;
средство визуализации приспособлено для формирования и отображения в динамическом режиме на экране дисплея второго самолета, по меньшей мере, информации о величине реальной дистанции, информации о необходимости перехода в режим торможения, о поступлении в систему управления второго самолета команды торможения, о движении второго самолета в режиме торможения, об окончании режима торможения; информации о необходимости перехода в режим ускорения, о поступлении в систему управления второго самолета команды ускорения, о движении второго самолета в режиме ускорения, об окончании режима ускорения; информации о режиме полета с неизменной скоростью.
8. Система по п.7, в которой средство (21) визуализации приспособлено для выполнения световой индикации режима торможения, режима ускорения и режима постоянной скорости с помощью активации индикаторов различного цвета.
9. Система по п.7, в которой средство (21) визуализации приспособлено для отображения информации о необходимости изменения скорости и о события поступления команды торможения или ускорения прерывистой световой индикацией.
10. Система по п.7, в которой средство (20) контроля дистанций приспособлено для определения нормативной минимальной дистанции (5) эшелонирования на основе нормативов, установленных для условий турбулентности вихревого следа при продольном эшелонировании с учетом типа и категорий первого и второго самолетов.
11. Система по п.7, в которой средство (20) контроля дистанций приспособлено для вычисления текущей реальной дистанции (4) между самолетами на основе данных об их скоростях и размещении в пространстве.
12. Система по п.7, в которой средство (19) контроля турбулентности вихревого следа приспособлено для анализа опасности турбулентности вихревого следа на основе данных о его циркуляциях (12), расстоянии между циркуляциями (12) и расположении циркуляций (12) от точки пересечения (13) линии визирования с контрольной плоскостью (19).
PCT/RU2012/000717 2012-08-30 2012-08-30 Способ и бортовая система обеспечения минимумов дистанций продольного эшелонирования по условиям турбулентности вихревого следа WO2014035282A1 (ru)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP12883848.9A EP2892000B1 (en) 2012-08-30 2012-08-30 Method and on-board system for ensuring distance minima for longitudinal separation under turbulent conditions from a vortex wake
CA2883345A CA2883345C (en) 2012-08-30 2012-08-30 A method and an on-board system for ensuring the minimum longitudinal separation distance under wake turbulence conditions
US14/421,586 US9466220B2 (en) 2012-08-30 2012-08-30 Method and on-board system for ensuring the minimum longitudinal separation distance under wake turbulent conditions
BR112015004372A BR112015004372A2 (pt) 2012-08-30 2012-08-30 método e sistema de bordo para garantir distância mínima de separação longitudinal em condições turbulentas de rastro de vórtice".
CN201280075559.XA CN104620247B (zh) 2012-08-30 2012-08-30 在来自旋涡尾流的湍流情况下用于确保纵向最小间隔距离的方法和机载系统

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012136930 2012-08-30
RU2012136930/28A RU2525167C2 (ru) 2012-08-30 2012-08-30 Способ и бортовая система обеспечения минимумов дистанций продольного эшелонирования по условиям турбулентности вихревого следа

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2014035282A1 true WO2014035282A1 (ru) 2014-03-06

Family

ID=50183966

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2012/000717 WO2014035282A1 (ru) 2012-08-30 2012-08-30 Способ и бортовая система обеспечения минимумов дистанций продольного эшелонирования по условиям турбулентности вихревого следа

Country Status (7)

Country Link
US (1) US9466220B2 (ru)
EP (1) EP2892000B1 (ru)
CN (1) CN104620247B (ru)
BR (1) BR112015004372A2 (ru)
CA (1) CA2883345C (ru)
RU (1) RU2525167C2 (ru)
WO (1) WO2014035282A1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112947540A (zh) * 2021-01-13 2021-06-11 施长锋 数据分析式飞行调节系统

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104620247B (zh) * 2012-08-30 2017-07-28 联邦政府预算机构《用于军事、特殊和双用途智力活动结果的法律保护的联邦机构》 在来自旋涡尾流的湍流情况下用于确保纵向最小间隔距离的方法和机载系统
US9423799B1 (en) * 2013-08-12 2016-08-23 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration (Nasa) Optimum strategies for selecting descent flight-path angles
RU2571532C1 (ru) * 2015-01-23 2015-12-20 Закрытое акционерное общество Производственная фирма "ЭЛВИРА" (ЗАО ПФ "ЭЛВИРА") Нелинейный локатор устройств несанкционированного съема речевой и визуальной информации
US9773421B2 (en) * 2015-10-19 2017-09-26 Honeywell International Inc. Aircraft maneuver data management system
FR3050304B1 (fr) * 2016-04-19 2019-06-28 Airbus Operations Procede et systeme d'evitement de collision pour un aeronef suiveur d'une formation d'aeronefs par rapport a un aeronef intrus.
FR3051586B1 (fr) 2016-05-19 2018-05-18 Airbus Operations Procede permettant d'identifier la proximite d'une turbulence de sillage et de generer un rapport relatif a cette proximite
CN106952506A (zh) * 2017-05-03 2017-07-14 中国民航大学 一种近距平行跑道碰撞风险及安全间隔计算系统和方法
FR3067132B1 (fr) * 2017-05-30 2019-07-26 Airbus Operations Procede et dispositif de controle de la trajectoire d'un aeronef suiveur par rapport a des vortex generes par un aeronef meneur.
FR3069948B1 (fr) 2017-08-03 2020-04-10 Airbus Operations Procede et dispositif de controle de la trajectoire d'un aeronef suiveur par rapport a un aeronef meneur lors d'un risque de collision.
US10055998B1 (en) 2017-08-25 2018-08-21 Airbus Operations (S.A.S.) Ground-based identification of wake turbulence encounters
CN109871562B (zh) * 2017-12-04 2023-01-13 中国特种飞行器研究所 一种基于Catia二次开发计算飞机水上迫降静水面漂浮特性的方法
US10446040B2 (en) 2018-01-05 2019-10-15 Honeywell International Inc. Safe speed advisories for flight deck interval management (FIM) paired approach (PA) systems
CN108198462B (zh) * 2018-01-25 2018-12-14 中国民航大学 一种全空域飞机尾流遭遇风险告警系统实现方法
FR3079942B1 (fr) * 2018-04-04 2021-02-26 Airbus Operations Sas Procede et dispositif de determination de trajectoire vers une position optimale d'un aeronef suiveur par rapport a des vortex generes par un aeronef meneur
US11670183B2 (en) * 2018-09-18 2023-06-06 Honeywell International Inc. Systems and methods for contextual alerts during ground operations
GB2578893B (en) * 2018-11-12 2021-10-06 Ge Aviat Systems Ltd Flight management system and method of updating flight calculations
US10878707B1 (en) * 2019-07-12 2020-12-29 The Boeing Company Wake vortex separation determination
US20210241630A1 (en) * 2020-02-03 2021-08-05 Honeywell International Inc. Display of traffic information
US11783717B2 (en) 2020-08-26 2023-10-10 Honeywell International Inc. Systems and methods for identifying a number of feasible target traffic for a paired approach
CN112357111A (zh) * 2020-11-26 2021-02-12 中国民用航空飞行学院 一种加快航空器尾流耗散的地面干预装置
CN113421461A (zh) * 2021-05-27 2021-09-21 中国民用航空飞行学院 一种飞机纵向间隔计算方法、系统及可读存储介质
US20230267845A1 (en) * 2022-02-18 2023-08-24 The Boeing Company Unmanned aerial vehicle (uav) collision prevention

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4137764A (en) 1977-09-15 1979-02-06 The United States Of America As Represented By The Secretary Of Transportation Vortex advisory system
JP2000062698A (ja) 1998-08-25 2000-02-29 Shigeru Nagano 乱気流回避航法装置
DE10039109A1 (de) * 2000-08-07 2002-02-28 Gunther Schaenzer Verfahren und Einrichtung zur Bestimmung des störenden Einflusses einer Wirbelschleppe
WO2005010554A1 (fr) * 2003-07-25 2005-02-03 Zakrytoe Aktsionernoe Obschestvo Rossiyskaya Aktsionernaya Assotsiatsiya 'spetstekhnika' Procede et systeme d'avertissement concernant l'entree possible d'un aeronef dans une zone dangereuse de sillage tourbillonnaire de generateur de tourbillons
WO2006083361A2 (en) * 2004-12-03 2006-08-10 The Boeing Company System for measuring turbulence remotely
US20080030375A1 (en) 2006-06-29 2008-02-07 Flight Safety Technologies, Inc. Aircraft wake safety management system

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3520214C1 (de) * 1985-06-05 1986-07-10 Deutsche Forschungs- und Versuchsanstalt für Luft- und Raumfahrt e.V., 5300 Bonn Messeinrichtung zur Bestimmung der Windrichtung und Windgeschwindigkeit in der Atmosphaere
US5262773A (en) * 1991-05-06 1993-11-16 Gordon Andrew A Method and apparatus for microburst and wake turbulence detection for airports
EP0760955B1 (en) * 1994-04-19 1998-06-03 Northrop Grumman Corporation Aircraft location and identification system
US6133867A (en) * 1998-01-02 2000-10-17 Eberwine; David Brent Integrated air traffic management and collision avoidance system
US7411519B1 (en) * 1999-05-14 2008-08-12 Honeywell International Inc. System and method for predicting and displaying wake vortex turbulence
US6683541B2 (en) * 1999-01-21 2004-01-27 Honeywell International Inc. Vertical speed indicator and traffic alert collision avoidance system
JP3664066B2 (ja) * 2000-10-11 2005-06-22 三菱電機株式会社 航空管制支援システム
FR2825815B1 (fr) * 2001-06-08 2003-08-22 Thales Sa Procede de gestion du ravitaillement en vol d'une flotille d'aeronefs
US6963291B2 (en) * 2002-05-17 2005-11-08 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University Dynamic wake prediction and visualization with uncertainty analysis
US7183946B2 (en) * 2002-10-11 2007-02-27 Gary Jon Boudrieau Safety aircraft flight system
US6950037B1 (en) * 2003-05-06 2005-09-27 Sensis Corporation Smart airport automation system
CN100583185C (zh) * 2003-07-25 2010-01-20 俄联邦司法行政部联邦国家公共机构“合法保护军事，特种及两用智能行动结果联邦协会” 飞行模拟器
US8000848B2 (en) * 2003-07-25 2011-08-16 Faprid Integrated system for aircraft vortex safety
US7686253B2 (en) * 2006-08-10 2010-03-30 The Boeing Company Systems and methods for tracing aircraft vortices
US8825365B2 (en) * 2007-05-23 2014-09-02 Honeywell International Inc. Methods and systems for detecting a potential conflict between aircraft on an airport surface
FR2922189B1 (fr) * 2007-10-16 2009-12-18 Airbus France Procede et dispositif pour diminuer les vitesses induites dans des tourbillons de sillage d'un avion.
US8207867B2 (en) * 2008-07-01 2012-06-26 George Mason Intellectual Properties, Inc. Method and device for landing aircraft dependent on runway occupancy time
FR2942566B1 (fr) * 2009-02-24 2016-01-22 Thales Sa Procede pour la gestion du vol d'un aeronef
US8862286B2 (en) * 2009-05-05 2014-10-14 The Mitre Corporation Integrating avionics functions
US8362925B2 (en) * 2009-05-05 2013-01-29 Honeywell International Inc. Avionics display system and method for generating flight information pertaining to neighboring aircraft
US11482115B2 (en) * 2009-05-06 2022-10-25 Aviation Communiation & Surveillance Systems Llc Systems and methods for providing optimal sequencing and spacing in an environment of potential wake vortices
JP5398001B2 (ja) * 2009-12-07 2014-01-29 独立行政法人 宇宙航空研究開発機構 航空機搭載用乱気流事故防止装置
CN104620247B (zh) * 2012-08-30 2017-07-28 联邦政府预算机构《用于军事、特殊和双用途智力活动结果的法律保护的联邦机构》 在来自旋涡尾流的湍流情况下用于确保纵向最小间隔距离的方法和机载系统

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4137764A (en) 1977-09-15 1979-02-06 The United States Of America As Represented By The Secretary Of Transportation Vortex advisory system
JP2000062698A (ja) 1998-08-25 2000-02-29 Shigeru Nagano 乱気流回避航法装置
DE10039109A1 (de) * 2000-08-07 2002-02-28 Gunther Schaenzer Verfahren und Einrichtung zur Bestimmung des störenden Einflusses einer Wirbelschleppe
WO2005010554A1 (fr) * 2003-07-25 2005-02-03 Zakrytoe Aktsionernoe Obschestvo Rossiyskaya Aktsionernaya Assotsiatsiya 'spetstekhnika' Procede et systeme d'avertissement concernant l'entree possible d'un aeronef dans une zone dangereuse de sillage tourbillonnaire de generateur de tourbillons
WO2006083361A2 (en) * 2004-12-03 2006-08-10 The Boeing Company System for measuring turbulence remotely
US20080030375A1 (en) 2006-06-29 2008-02-07 Flight Safety Technologies, Inc. Aircraft wake safety management system

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP2892000A4

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112947540A (zh) * 2021-01-13 2021-06-11 施长锋 数据分析式飞行调节系统

Also Published As

Publication number Publication date
RU2012136930A (ru) 2014-03-10
US20150235559A1 (en) 2015-08-20
EP2892000A4 (en) 2016-06-22
EP2892000B1 (en) 2017-07-19
CN104620247A (zh) 2015-05-13
CA2883345A1 (en) 2014-03-06
BR112015004372A2 (pt) 2017-08-08
RU2525167C2 (ru) 2014-08-10
CA2883345C (en) 2017-06-27
CN104620247B (zh) 2017-07-28
US9466220B2 (en) 2016-10-11
EP2892000A1 (en) 2015-07-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2525167C2 (ru) Способ и бортовая система обеспечения минимумов дистанций продольного эшелонирования по условиям турбулентности вихревого следа
RU2634502C2 (ru) Способ и устройство для управления движением на аэродроме
US9547993B2 (en) Automated aircraft ground threat avoidance system
CA2536671C (en) Integrated system for aircraft vortex safety
US9575174B2 (en) Systems and methods for filtering wingtip sensor information
EP2669706B1 (en) Systems and methods for displaying obstacle-avoidance information during surface operations
EA008091B1 (ru) Способ и система предупреждения о возможности попадания летательного аппарата в опасную зону вихревого следа генератора вихрей
US8965671B2 (en) Aircraft taxiing system
US9047769B2 (en) System for aiding the guidance of an aircraft travelling around an airport zone
CN107305396B (zh) 跟随飞行器相对于侵入飞行器的碰撞规避方法和系统
US20090125168A1 (en) Takeoff and landing performance indicator for fixed wing aircraft
CN107170296B (zh) 用于飞行器编队相对于入侵飞行器的防撞设备及方法
CN112166074B (zh) 用于将驶近中航空器的飞行员引导到停机位处的停止位置的方法和系统
US11181934B1 (en) Systems and methods for predicting ground effects along a flight plan
US10891870B2 (en) System and method for aiding the navigation of an aircraft within an airport
WO2009029005A2 (fr) Procédé et système pour assurer la sécurité d'un aéronef
RU2324203C2 (ru) Способ и система предупреждения о возможности попадания летательного аппарата в опасную зону вихревого следа генератора вихрей
RU2644048C2 (ru) Система управления в продольном канале пилотируемых и беспилотных летательных аппаратов в режиме увода с опасной высоты при работе по наземным объектам
RU2695249C1 (ru) Способ предупреждения попадания летательного аппарата в вихревой след самолета-генератора вихрей
Menon et al. Metrics for Air Transportation System Safety Analysis
CN114202967B (zh) 适用于拥挤空域的tcas避让方法、系统及其显示和告警机制
US20230343230A1 (en) Method, apparatus and computer program to detect dangerous object for aerial vehicle

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 12883848

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 14421586

Country of ref document: US

REEP Request for entry into the european phase

Ref document number: 2012883848

Country of ref document: EP

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2883345

Country of ref document: CA

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

REG Reference to national code

Ref country code: BR

Ref legal event code: B01A

Ref document number: 112015004372

Country of ref document: BR

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 112015004372

Country of ref document: BR

Kind code of ref document: A2

Effective date: 20150227