著陸階段的飛行器駕駛輔助方法和系統的制作方法
【專利摘要】在地面的由飛行器確定且向進場的飛行器提供的跑道狀態使得不能考慮從之前確定該跑道狀態開始的可能突然出現的跑道劣化。本發明被提供用于當飛行器在跑道上行駛時，根據局部跑道狀態確定局部信息，從而實時或準實時地更新被制動輔助系統所使用的數據，根據與所確定的局部信息關聯的局部跑道狀態而獲知跑道相對于最初所使用的參考跑道狀態的劣化。
【專利說明】著陸階段的飛行器駕駛輔助方法和系統
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種飛行器駕駛輔助方法和系統，以及配備所述系統的飛行器。
【背景技術】
[0002]在飛行器著陸和起飛期間，以及更一般地在地面滑行過程中，第一重要的是知曉跑道表面的狀態。
[0003]實際上，正是基于對此的知曉，來預報飛行器制動性能。因此可能的是:
[0004]-鑒于安全性考慮，能最佳地估算著陸過程中飛行器停止所需的距離，
[0005]-不過高估計停下飛行器所需的這個停止距離，因而不造成過分使用跑道和飛行器的操作的損失。
[0006]多種駕駛輔助系統需要以精確地方式知曉這種跑道的狀態。
[0007]例如，文獻FR2817979和文獻FR2857468提出已知名稱為fcake-To-Vacate (滑跑偏離剎車系統)(BTV)的用于在進場和著陸階段的駕駛輔助裝置，其允許通過閉環控制規律監視和控制飛行器的制動。這些控制規律直接取決于由跑道狀態出發估算的停止距離。
[0008]另一方面，文獻FR2936077和文獻FR2914097提出已知名稱為Runway OverrunProtect1n (跑道超限保護)(ROP)或 Runway Overrun Warning (跑道超限警告)(ROW)的用于在進場和著陸階段的駕駛輔助裝置，其允許根據跑道狀態檢測脫離跑道的風險，從而警告飛行員，或者促使他復飛或者啟動最大制動。
[0009]然而，飛行器在所謂污染的跑道上的制動性能以及因此所需的停止距離很難預測，原因是很難以可靠且精確的方式知曉跑道狀態，而跑道狀態在飛行器減速過程中起決定性作用。
[0010]傳統地，跑道狀態由地面人員確定，或由飛行員在著陸時估計并由著陸報告知道情況。然而，向進場的飛行器傳輸的該跑道信息卻并不可靠且可能很快失效。實際上，跑道狀態的特征隨著時間變化有極強的不穩定性。
[0011]為了對跑道狀態進行更可靠地估計，文獻FR2930669和FR2978736提出的解決方法允許從飛行器制動器的測得性能出發，在著陸過程中自動估算著陸跑道狀態，且不管飛行器為何種類型都是這樣。
[0012]但是，如此確定的并且為處于進程階段的飛行器提供的跑道狀態并不能使得在兩次著陸之間發生的這種可能的跑道劣化能夠被顯示。
[0013]本發明的目的在于提高尤其在著陸階段的飛行器駕駛輔助性能，以便能夠考慮可能的跑道劣化。
【發明內容】
[0014]為此，本發明尤其在于提出一種在著陸階段的飛行器駕駛輔助方法，其包括根據參考跑道狀態，對制動數據，通常為預測的停止距離的生成步驟，所述制動數據被提供作為制動輔助模塊的輸入，該方法的特征在于以下步驟:
[0015]-確定局部信息，該局部信息取決于飛行器在著陸時的局部跑道狀態；以及
[0016]-根據所確定的局部信息，更新參考跑道狀態或制動數據，此時局部信息指示局部跑道狀態劣于參考跑道狀態，從而作為輸入為制動輔助模塊提供更新的制動數據。
[0017]相應地，本發明還旨在提出飛行器在著陸階段的駕駛輔助系統，包括:
[0018]-根據參考跑道狀態生成制動數據的模塊；
[0019]-接收所述生成制動數據作為輸入的制動輔助模塊；
[0020]-根據在著陸過程中的飛行器所在的局部跑道狀態確定局部信息的確定模塊；以及
[0021]-根據所確定的局部信息，更新參考跑道狀態或制動數據的更新模塊，此時局部信息指示局部跑道狀態劣于參考跑道狀態，從而作為輸入向制動輔助模塊提供更新制動數據。
[0022]因此，有關跑道的狀態的信息在著陸過程中被更新，從而例如被從前已經著陸過的飛行器注意到自從確定參考跑道狀態以來所出現的跑道的可能的劣化，并因此對飛行器進行控制。
[0023]為此，除了由例如從前技術所提出的駕駛輔助系統獲得參考跑道狀態之外，還需要確定另一項取決于飛行器著陸過程中所在的局部跑道的狀態的信息，其目的在于由此推導跑道相對于參考跑道狀態的可能的劣化，從而用來控制制動。該局部跑道狀態顯示了飛行器著陸時在其上滑行的跑道區域的特征。
[0024]當局部信息顯示出跑道狀態相對于參考跑道狀態的劣化時，由系統為控制制動而使用的數據，在著陸時實時更新，尤其是參考跑道狀態，或者是系統內部制動數據，從而使得能夠根據跑道遭受的劣化而調節飛行器的制動。
[0025]制動性能以及由此飛行器著陸過程中的安全性因而獲得提高。
[0026]駕駛輔助系統具有與本發明的方法類似的優點。根據不同實施方式的該駕駛輔助方法與系統的其它特征在從屬的權利要求中被描述。
[0027]在特殊的實施方式中，本發明包括重新配置飛行器的制動輔助系統的步驟，從而能根據更新的制動數據或參考跑道狀態處理制動數據或參考跑道狀態。
[0028]在本發明的第一實施方式中，局部信息代表所述飛行器的當前制動或減速水平，且所述方法包括獲得信息，即所謂參考信息的步驟，該信息代表由參考跑道狀態或制動數據推導出的所述飛行器的制動或減速水平，以及將參考信息與局部信息進行比較，以確定局部跑道狀態是否更劣于參考跑道狀態的步驟。該參考信息可對應由系統根據參考跑道狀態對理論減速或制動水平的估算。
[0029]類似地，局部信息可對應例如由機載傳感器測得的飛行器的制動或減速水平的實際值。
[0030]在本發明的第二實施方式中，局部信息是由飛行器的機載系統對局部跑道狀態的估算，以及通過所估算的局部跑道狀態更新參考跑道狀態的更新步驟。
[0031]特別地，在該第二實施方式中，對局部跑道狀態的估算可通過傳感器的測量值進行推導。
[0032]在本發明的特殊的實施方式中，在遇到以下臨界條件中的至少一個時，執行更新步驟:飛行器的設控減速值與飛行器測得的減速值之差超過預設閾值；操作人員對制動踏板的手動沉降水平超過預設閾值；飛行器的設控制動水平與飛行器內側得的制動水平之差超過預設閾值；飛行器防滑系統被啟動。
[0033]相應地，上述系統可包括確定模塊，所述確定模塊用于確定是否遭遇以下臨界條件中的至少一個，以便啟動更新模塊來更新:飛行器的設控減速值與飛行器測得的減速值之差超過預設閾值；操作人員對制動踏板的手動沉降水平超過預設閾值；飛行器的設控制動水平與飛行器內測得的制動水平之差超過預設閾值；飛行器的防滑系統被啟動。
[0034]駕駛輔助系統由此計算出實時適合真實著陸條件的制動指令，因而提高了著陸的安全性。
[0035]在本發明的特殊實施方式中，當參考信息是參考跑道狀態時，更新步驟包括用局部信息取代參考信息。
[0036]例如，參考跑道狀態被以前已著陸過的飛行器或地面工作站接收，而更新允許將該參考跑道狀態替換為由飛行器的機載系統確定的局部跑道狀態，該局部跑道狀態更代表著陸跑道的真實條件。
[0037]系統因而可根據由此更新的參考信息(跑道狀態)而計算新的制動指令或警報。此新的制動指令或警報因而更適合跑道的真實條件。
[0038]在本發明的另一特殊的實施方式中，更新的步驟包括對修正系數的計算，該修正系數取決于所確定的局部信息以及制動數據的修正，通常為預測的停止距離值，該預測的停止距離值被用來根據所計算的修正系數而計算制動指令或警報。
[0039]在本發明的另一實施方式中，制動數據是取決于參考跑道狀態的最小停止距離，且更新步驟包括，通過對分別與理論跑道狀態關聯的多個最小停止距離進行插值，由所確定的局部信息對最小停止距離進行修正。
[0040]特別地，所確定的局部信息可代表所述飛行器的當前制動或減速水平，且由所確定的局部信息對最小距離的修正因此可包括，根據所確定的當前制動或減速水平，對與理論制動或減速水平關聯的最小停止距離的插值計算。
[0041]本發明還旨在提出一種包括至少一個如上所述的駕駛輔助系統的飛行器。其因此適于實施上述駕駛輔助方法。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0042]本發明的其它特征和優點還體現在以下描述中，通過附圖示出，其中:
[0043]-圖1示出符合本發明多個特殊實施方式的飛行器駕駛輔助系統；
[0044]-圖2以邏輯流程圖的方式示出根據本發明的飛行器駕駛輔助方法的主要步驟；
[0045]-圖3、4a和4b以邏輯流程圖的方式示出根據本發明的三種實施方式的飛行器駕駛輔助方法的步驟；且
[0046]-圖5示出在著陸階段，本發明被應用的著陸操作方案。
【具體實施方式】
[0047]圖1示意性示出根據本發明的特殊實施方式的飛行器駕駛輔助系統I。
[0048]系統I包括制動輔助系統10，該系統由例如由之前已著陸的飛行器或地面工作站接收到的參考跑道狀態EP生成作為輸入提供給飛行器制動裝置的制動指令C(EP)，或生成作為輸入提供給飛行器恢復裝置的警報消息C(EP)。需注意，警報消息可以在著陸的開始時為非警報消息。
[0049]制動輔助系統10包括根據參考跑道狀態EP生成制動數據的生成模塊11，且包括被設計用于由所生成的制動數據生成指令C(EP)的制動輔助模塊12。
[0050]在示例附圖中，制動數據生成模塊11是被設計用來根據參考跑道狀態EP，以及可能地飛行器的其它參數(例如其速度、重量、制動性能，等等)估算飛行器的預測停止距離D(EP)的距離估算器。
[0051 ] 跑道狀態EP通常基于由規則預設的模式，例如以下依次遞增的劣化狀態:DRY (指干燥跑道)、WET (指潮濕跑道)、COMPACTED SNOW、WATER或SLUSH (指受靜止水或熔化的雪沾污的跑道)，以及ICY (指冰)。
[0052]制動輔助系統10可例如是如文獻FR2817979和FR285748中描述的Brake-To-Vacate (BTV)型裝置，其允許飛行員根據與參考跑道狀態EP相關聯的理論停止距離，來控制飛行器的制動。由裝置BTV生成的制動指令C(EP)因此控制例如制動器的制動裝置。
[0053]此制動指令C (EP)可例如代表規定對應于飛行器的預測停止距離D (EP)的某種減速的制動命令。
[0054]在變型中，制動輔助系統10可以是例如文獻FR2936077或FR2914097中描述的Runway Overrun Protect1n (ROP)型的脫離跑道風險警報和管理裝置。
[0055]ROP裝置根據輸入的參考跑道狀態調節由停止距離估算器輸出的預測的停止距離，且隨后，如果滿足某些條件(例如如果預測的停止距離導致飛行器靠近跑道末端或超出跑道之外)，可發出警報和/或制動命令。
[0056]這些警報可包括顯示或擴散在飛行器駕駛艙內的視覺或聲音消息。制動命令可以是傳達至制動裝置的最大自動(全壓)制動命令。
[0057]系統I還包括根據飛行器的局部跑道狀態確定局部信息i1()。的確定模塊，即飛行器在著陸階段行駛的跑道狀態。此確定例如可由所謂局部測量執行，局部的意思是在著陸階段，當飛行器在跑道的被認為“局部”的部分上行駛的時刻，飛行器的至少一個物理量被測量。
[0058]為此，飛行器配備有專設傳感器，所述專設傳感器例如位于各機輪處，以例如用來確定對機輪施加的豎直負載和/或由制動系統施加的制動轉矩，或者在著陸階段的機輪轉動速度。
[0059]飛行器還可以包括允許獲得飛行器地面速度、位置、加速度和溫度測量值的一個或多個 ADIRS 慣性單兀(centrales inertielles) (ADIRS 是指 “Air Data InertialReference System”(大氣數據慣性基準系統))、FMS (指“Flight Management System(飛行管理系統))、輪胎物理量(溫度和內部壓力)的估算設備，以及提供設備位置的GPS模塊。
[0060]另一可測得的物理量是由飛行員或制動壓力對制動踏板的沉降水平。
[0061]通常，可提供并使用多個數據來確定局部信息i1()。。舉例而言，模塊20接收飛行器的重心CG的位置、跑道坡度、外部溫度、風的數據(風力和方向)、(地面、真實和校準空氣動力；機輪)速度、高度數據(壓力……)、飛行器重量、機場數據、所使用的跑道數據，尤其是跑道的GPS坐標、飛行器的GPS定位數據、發動機運轉參數、制動踏板的沉降信息、活動表面狀態(例如增加升力的裝置、升降機、減速板、副翼)、與輪胎有關的測量信息(溫度和內部壓力)、代表例如主起落架觸及跑道以及逆推力發動機門的打開的布爾信息等等。
[0062]可注意到，這些數據的全部或部分，主要是例如有關飛行器動力數據或外部條件的數據，可在飛行器在地面滑行階段尤其根據時間進行更新:速度、發動機推力水平、風、輪胎的溫度和壓力等等。所測得的數據因此可被計時，從而便于將某些測量值與同一時刻的飛行器在地面的速度和/或同一時刻飛行器在其上行駛的跑道區域(飛行器位置)進行對照。
[0063]由不同傳感器執行的這些測量值被傳輸至確定模塊20，該確定模塊20因而根據這些測量值計算所述局部信息i1()。。
[0064]根據一種實施方式，局部信息i1()。直接是由飛行器機載系統由所述測量值估算出的局部跑道狀態EP1?
[0065]在變型中，局部信息i1()。是飛行器當前制動或減速水平，例如其減速度的當前值。
[0066]舉例而言，申請FR2930669和FR2978736的方法和系統可被用來實施確定模塊20。這些方法和系統尤其能評估飛行器的制動或減速性能，從而估算出當前跑道狀態。
[0067]例如，力量的平衡允許通過以下公式:m.a = T-Daero-Fb-Dcont-m.sin y獲得飛行器的制動力Fb，其中m是飛行器質量，a是加速度(或減速度)，T是發動機推力(例如通過油門控制桿定位和例如發動機轉速之類的發動機參數獲得)，D.。是空氣動力學阻力(例如通過對例如迎角、俯仰姿態、減速板的輸出信息等多個參數建模而獲得)，0。_是(例如基于跑道剖面，對應于跑道狀態EP)因跑道污染導致的阻力，而Y是跑道坡度。
[0068]系統I還包括比較器30以及從該比較器至制動輔助模塊10的用于實施本發明的反饋循環。
[0069]比較器30允許將從模塊20獲得的局部信息‘與取決于參考跑道狀態EP的性質相同的參考信息iMf進行比較。此參考信息iraf從用于獲得該信息的獲取模塊15中獲得，其接收跑道狀態EP輸入和/或制動數據，例如預測的停止距離D (EP)。
[0070]根據一種實施方式，i,ef的獲取模塊15選擇跑道狀態EP作為對制動輔助系統10的輸入，作為參考信息iMf。在該情況下，局部信息I1。。是由機載系統估算的局部跑道狀態EPltj。，從而可以進行比較。
[0071]在變型中，iref的獲取模塊15確定取決于EP的量，例如代表飛行器的制動或減速水平的信息，其被標記為F。這例如涉及飛行器根據跑道狀態EP可在理論上達到的減速度(在與跑道的黏著力/摩擦力范圍內)。在該情況下，局部信息i1()。是飛行器的當前制動或減速水平，從而可以進行比較。
[0072]根據本發明，由比較器30進行的比較目的在于確定局部跑道狀態相對于參考跑道狀態的可能的劣化。換言之，其涉及測試決定局部信息i1()。的局部跑道狀態是否更劣于決定參考信息iMf的參考跑道狀態。
[0073]當比較結果顯示:從之前的著陸開始，跑道狀態并未劣化，制動輔助系統10具有可保證有效制動的數據(跑道狀態EP和停止距離D (EP))。因此，任何系統10的這些數據都不更新，從而可保持由制動輔助系統10從參考跑道狀態最初生成的制動指令或警報C(EP)。
[0074]相反，當比較結果顯示，跑道狀態劣化，制動輔助系統10的數據失效且不再保證制動安全性。本發明因而規定，根據該情況，參考跑道狀態EP或預測的停止距離D (EP)，根據在制動輔助系統10處確定的局部信息(i1(J進行更新，從而使著陸制動實時地適應真實的跑道條件。實際上，這種更新允許提供制動輔助模塊12的輸入的更新制動數據(D(EP))，從而也更新制動指令或警報C(EP)。
[0075]根據不同的實施方式，此更新可通過作為對制動輔助系統10的輸入的跑道狀態的更新，或者通過對從停止距離估算器11的輸出或對模塊12的輸入的制動數據D(EP)的修改來實現。
[0076]因此，根據本發明的駕駛輔助系統包括:
[0077]-根據參考跑道狀態(EP)生成制動數據D(EP)的模塊11 ；
[0078]-接收所述生成制動數據作為輸入的制動輔助模塊12；
[0079]-根據飛行器在著陸過程中所在的局部跑道狀態(EPltJ確定局部信息i1()。的確定模塊20 ；以及
[0080]-根據所確定的局部信息i1()。，更新參考跑道狀態EP或制動數據D(EP)的更新模塊(10、30),此時局部信息^。。指示局部跑道狀態EPltj。劣于參考跑道狀態EP,從而提供作為制動輔助模塊的輸入的更新的制動數據D(EP)。
[0081]這種駕駛輔助系統可結合在單獨的計算機上，或在變型中，將其不同的功能分布在多個相互通信的計算機上，從而能例如重新利用已存在的計算機。
[0082]圖2以邏輯流程圖方式示出根據本發明的特殊實施方式的飛行器駕駛輔助方法的主要步驟。此方法可在例如參考圖1描述的根據本發明的駕駛輔助系統中實施。
[0083]在步驟S210的過程中，理論或參考跑道狀態EP被飛行器例如從之前已經著陸的飛行器或地面工作站中接收。
[0084]例如，此參考跑道狀態EP可以是多個飛行器在多次從前著陸時的多個跑道狀態的綜合結果，此綜合由上述地面工作站完成。
[0085]隨后，在步驟S220的過程中，制動輔助系統10根據該參考跑道狀態EP生成制動指令或警報消息C(EP)。此步驟包括由估算器11對預測的停止距離D(EP)的估算，正如上文所述。
[0086]制動指令C(EP)可具有不同的性質。其尤其可涉及施加特定的制動力值、制動踏板沉降水平、待達到的減速水平、待達到的停止距離，或者還有制動壓力。例如，鑒于參考跑道狀態EP，待達到的減速水平可被計算作為飛行器可操作地接受的減速水平。在變型中，其可涉及在臨界制動條件下由飛行器達到的減速水平。
[0087]同樣，對于待達到的停止距離:是可操作性地接受的停止距離或，在變型中，是在臨界制動條件下飛行器的可能的最小停止距離。
[0088]當飛行器達到受跑道摩擦力或跑道黏著力限定的制動水平時，制動條件被稱為臨界(條件)。
[0089]警報信息可以是提醒飛行員注意的聲音或視覺信息，該飛行員提供需要施加的制動指令。
[0090]在步驟S225，獲取模塊15將參考信息iief提供至比較器30。正如之前提示的，該參考信息可涉及對制動輔助模塊10輸入的跑道狀態EP，或者代表臨界制動或減速水平F的信息，該信息從參考跑道狀態EP中或從制動數據，在此為預測的停止距離D中推導出。需注意的是，代表制動或減速水平的該信息可以已經由制動輔助系統10在步驟S220中計算，在該情況下，其被直接恢復。
[0091]在步驟S230的過程中執行局部測量，從而確定(步驟S240)構成局部跑道狀態EPltj。或飛行器在著陸時的當前制動或減速水平F’的特征的局部信息Ui1。。和iMf具有相同的性質)。
[0092]當前減速水平可以例如直接從加速度測量計獲得。此外，局部跑道狀態可以通過實施上述文獻FR2930669和FR2978736的機構來獲得。
[0093]在步驟250中繼續該方法，其中，測試包括將在步驟S240過程中確定的局部信息
I1。。與在步驟S225中獲得的性質相同的參考信息iief進行比較:或者是在步驟S210中接收的參考跑道狀態EP，在這樣的情況下，局部信息I1。。對應于飛行器所在的局部跑道狀態EPloc,或者是在步驟S225中確定的代表制動或減速水平F的信息，在該情況下，局部信息iloc對應于相同的當前制動或減速水平F’。
[0094]測試S250的目的在于確定構成正在著陸的飛行器所在區域的特征的局部信息i1c是否代表或指示這樣的跑道狀態，該跑道狀態相對于決定參考信息的理論或參考跑道狀態EP產生劣化。
[0095]應當注意的是測試S250的執行可以取決于確定(S249)飛行器是否遇到臨界制動條件。
[0096]例如，這種在步驟S225中獲得的臨界制動或減速水平F(例如理論上在跑道黏著力范圍內可達到的減速度)代表可達到的制動水平峰值(最大減速度、最小停止距離……)，即其在飛行器的臨界制動條件下獲得。因此，在該情況下，如果飛行器當前制動水平不處于臨界制動情況，則將此理論可達到的減速度與飛行器當前制動水平比較就沒有意義。
[0097]舉例而言，當飛行器的設控減速值與飛行器測得減速值之差超過預設閾值時；由操作人員(例如飛行員)完成的制動踏板的手動沉降水平超過預設閾值時；飛行器的設控制動水平與飛行器中的測得制動水平之差超過預設閾值時；或例如啟動飛行器防滑系統時，才會遇到臨界制動條件，此臨界制動條件源自受跑道摩擦力限定的制動。
[0098]實施條件S249的另一示例，是在步驟S240中確定局部跑道狀態i1()。時，實施上述公開文獻FR2930669的機構，因為僅當存在飛行器臨界制動條件的情況下才進行這項確定。
[0099]需注意，信息i,ef僅在步驟S250中使用，因而可在步驟S210和S250之間的方法的任何時刻執行步驟S225，這尤其獨立于步驟S230、S240和S249。例如，步驟S225可以在確認條件S249以后執行，由此避免對理論上可達到減速度的無用的計算。
[0100]當測試S250顯示，跑道狀態未劣化，方法循環返回至步驟S230。在此，由系統10所使用的數據以及制動指令或警報C (EP)未更新。飛行器因此保留同樣的制動指令或警報，因為跑道沒有進一步劣化。
[0101]當測試S250顯示，跑道狀態相對于參考跑道狀態產生劣化，根據該情況，參考跑道狀態EP或預測的停止距離D(EP)，在步驟S260的過程中被更新，由此可考慮從之前著陸開始所發生的跑道劣化，且由此確立滿足著陸(條件)的制動安全性水平。隨后，方法循環返回步驟S220，以由更新的預測停止距離(可能經由對EP的更新)生成新的制動指令或警報信息C (EP)。
[0102]此循環返回允許在著陸時能夠實時或準實時地且動態地更新指令或警報。
[0103]圖3示出根據本發明第一實施方式的飛行器駕駛輔助方法的步驟。
[0104]該方法可在例如參考圖1描述的根據本發明的系統中被實施。
[0105]在步驟S310的過程中，與參考圖2描述的步驟S210類似，飛行器接收參考跑道狀態EP。
[0106]在步驟S320的過程中，與參考圖2描述的步驟S220類似，駕駛輔助系統10由EP估算預測停止距離D(EP)，并由D(EP)生成制動指令或警報消息C(EP)。
[0107]步驟S325包括選擇參考跑道狀態EP作為參考信息iref。因此,在該實施方式下，iref = EP被提供作為對比較器30的輸入，以用于測試S350。
[0108]例如參考圖1所描述，且以類似于圖2的步驟S230的方式，因而在步驟S330過程中進行局部測量。
[0109]在步驟S340的過程中，構成根據本發明的局部信息i1()。的局部跑道狀態EPltj。，從步驟S330中進行的測量推導出。例如可參考文獻FR2930669和FR2978736。
[0110]在測試步驟S350的過程中(其可能經受與S249類似的條件S349)，比較器30將局部信息i1()。= EPloc與參考信息iref = EP進行比較，以確定跑道狀態是否劣化。
[0111]如果兩跑道狀態相同，例如EP = EPloc = WET (潮濕跑道)，或局部跑道狀態，例如EPloc = DRY(干燥跑道)不如參考跑道狀態，例如EP = WET (潮濕跑道)劣化，不修改由制動輔助系統10所使用的數據，且因此，也不修改制動指令或警報C(EP)。步驟S330以及之后的步驟因此被重復(循環返回S330)。
[0112]如果相反,局部跑道狀態,例如EP1()。= ICY(結冰跑道)顯示比參考跑道狀態,例如EP = WET (潮濕跑道)更劣化，參考跑道狀態EP (在此為參考信息i,ef)被局部信息i1(x;=EPltj。所取代，并在更新步驟S360的過程中作為對制動輔助系統10的輸入。隨后，所述方法循環返回步驟S320，以重新估算D(EP)并由更新的新的參考狀態生成新的制動指令或警報C (EP),在該示例中，這在更新EP = iloc = ICY (結冰跑道)之后。
[0113]制動輔助系統10因此根據在步驟S340中確定的局部跑道狀態被重新配置。
[0114]在圖3的實施變型中，更新步驟S350被調節用來確定飛行器是否以參與考圖2所描述的步驟S249類似的方式，遇到臨界制動條件。若例如步驟S340實施如公開文獻FR2930669所描述的機構，則正是這種情況。
[0115]圖4a示出根據本發明的第二實施方式的飛行器駕駛輔助方法的步驟。
[0116]該方法可在根據本發明的例如參考圖1所描述的系統中實施。
[0117]在步驟S410期間，類似于圖2的步驟S210以及圖3的步驟S310，飛行器接收參考跑道狀態EP。
[0118]在步驟S420的過程中，類似于圖2描述的步驟S220以及圖3的步驟S320，駕駛輔助系統10由EP估算預測停止距離D(EP)，并由D(EP)生成制動指令或警報消息C(EP)。
[0119]制動指令例如對應,考慮參考跑道狀態EP的可操作性地接受的制動或減速值或水平。
[0120]在步驟S425的過程中，i1()。的獲取模塊15確定飛行器的代表臨界(或理論上可達到的)制動或減速水平的信息F，該信息從參考跑道狀態EP或預測的停止距離D中推導，此時后者根據下文描述被更新。iMf可以尤其采用指令值C(EP)，如果后者能有效代表制動或減速水平的話是這樣。
[0121]在步驟S430中，以與圖2的步驟S230以及圖3的步驟S330類似的方式，進行局部測量。
[0122]在步驟S440的過程中，飛行器的當前(或實際)制動或減速水平F’從步驟S430進行的局部測量中推導出，該當前制動水平F’因此構成代表局部跑道狀態的局部信息i1()。。
[0123]隨后的步驟S450由用于確定飛行器是否遇到臨界制動條件的確定步驟S449調節，這類似于參考圖2描述的步驟S249。
[0124]當飛行器遇到臨界制動條件時，測試步驟S450包括通過比較器30將局部信息i1(X;=F’與參考信息iMf = F,即將可理論上達到的制動或減速水平與當前(或實際)制動或減速水平進行比較，目的在于確定跑道狀態是否發生劣化。
[0125]如果兩個制動或減速水平相同，即如果F’ =F土 AF，其中AF是公差范圍，或者如果當前制動或減速水平大于理論上可達到的制動或減速水平，即F’ >F，這因此表示跑道狀態沒有發生劣化或自從確定參考跑道狀態EP開始,例如在之前著陸時,跑道狀態已經改盡口 ο
[0126]在這兩種情況下，不再重新配置制動輔助系統10，且隨后重復步驟S430和之后的步驟(循環返回至S430)。
[0127]如果相反，由于飛行器處于臨界制動條件下，當前制動或減速水平F’比理論上可達到的制動或減速水平F更小，即，如果F’〈F- Δ F,這表示跑道狀態相對于參考跑道狀態EP發生劣化。
[0128]根據本發明的該實施方式，需達到的預測停止距離D(EP)因此獲得更新以考慮此劣化，(事實上，D (EP)增大)。為此，修正系數a (iloc)在步驟S455的過程中根據I1。。而被計算。
[0129]例如，修正系數可以是預設值x% (x>100) ο在變型中，理論上可達到的制動或減速水平F和當前制動或減速水平F’之比被使用作為修正系數a (iloc) =F/F’。
[0130]隨后，在步驟S460的過程中，在步驟S420的過程中計算得到的停止距離D(EP)通過在步驟S455中計算得到的修正系數α被修正:D’ (a (iloc)山)，例如0’ = a D0
[0131]隨后，所述方法循環返回步驟S420，用于由修正的停止距離D’ (a (iloc) ；D)生成新的制動指令C’(D’)。需注意，步驟S425的新的重復將由該新的修正停止距離D’( a (iloc) ；D)確定iMf = F，而非EP，EP在該實施方式中不直接被更新(修正的D’隱含地指示對EP的修正)。
[0132]圖4b示出根據參考圖4a描述的本發明第二實施方式的變型的飛行器駕駛輔助方法的步驟。
[0133]該實施方式與圖4a的區別之處在于，當檢測到跑道劣化時，而飛行器遇到臨界制動條件(通過測試S449和S450)且需達到的預測停止距離D(EP)因而應被更新，而非計算修正系數α (步驟S455)并以該修正系數α修正(步驟S460)該停止距離D (EP)，新的停止距離D”在步驟S465的過程中通過插值法被計算。
[0134]隨后，新的制動指令C”(D”)在新的步驟S420中由該新的停止距離D”被計算，正如之前描述的圖4a的步驟S420的重復。
[0135]更確切地，新的停止距離D”是通過多個最小停止距離Cli的插值進行計算，所述多個最小停止距離代表理論跑道狀態，分別與理論制動或減速水平關聯。
[0136]作為非局限的示例，可使用這些理論制動或減速水平&與理論停止距離Cli之間的對應表(例如與每個可能的理論跑道狀態關聯)。
[0137]因此，在當前或實際制動或減速水平F’處于理論制動或減速水平和fi+1之間，其分別對應于停止距離Cli和di+1，通過在這些理論停止距離中應用插值函數INTERP:D” =INTERR(φ ;di+1)，例如通過線性插值法，可計算新的停止距離D”。
[0138]例如，如果當前制動或減速水平是與距離Cli相關的制動或減速水平的z %，且是與距離di+1相關的制動或減速水平的(100-z) %，停止距離D”因而可以通過公式:D" = Z%*φ+(100-z) % *di+1 獲得。
[0139]圖5在使用本發明的著陸執行方案中，用圖表示出停止距離和制動水平的變化。該方案尤其可實施圖3的實施方式，其中，駕駛輔助方法依賴于參考跑道狀態EP與估算的局部跑道狀態EPltje的比較。
[0140]在該方案中，配備例如參考圖1描述的根據本發明的駕駛輔助系統的飛行器，接近理論上覆蓋有雪的跑道(EP = COMPACTED SNOW)。
[0141]制動輔助系統10考慮該跑道狀態EP并計算出制動指令或警報C (EP = COMPACTEDSNOW)，一旦在階段I的過程中位于地面，則由制動或復原裝置實施所述制動指令或警報。該制動指令或警報的依據是停止距離D (EP = COMPACTED SNOW)。
[0142]在階段I的過程中，步驟S340估算的真實或局部跑道狀態比之前由例如SNOW型信息iMf描述的跑道狀態更加劣化。然而，在進行測試S249時，沒有檢測到臨界制動條件。因而不執行對跑道狀態EP或距離D (EP)的更新S260/S360，以及因此的制動或減速指令或警報C (EP)。
[0143]從階段2開始，遇到臨界制動條件(測試S249)。對制動或減速水平的局部測量(允許確定i1(J由此允許檢測到跑道的劣化。實際上，在步驟S340的過程中，在臨界制動條件iMf = F下(見階段I的圖5c)，實際或當前制動水平F’大大低于理論上可達到的制動或減速水平。因此在步驟S340之后獲得劣化的局部跑道狀態。
[0144]跑道狀態EP或預測的停止距離D (EP)因而根據估算的局部跑道狀態EPltje或F’被更新，隨后在階段2的過程中被制動輔助系統實時或準實時地應用，以生成新的制動指令或警報C (EP)。例如，制動監視裝置(ROP)匹配其警報且制動控制裝置(BTV)對減速進行控制，使其適于遇到的條件，由此避免滑移的風險。預測的停止距離增加，這次對應于SNOW跑道狀態(見圖5a)。
[0145]然而，在階段2的過程中，跑道狀態再次劣化為ICY類型，因為飛行器遇到了結冰的區域。
[0146]對制動或減速水平的局部測量(允許確定i1(J允許檢測到該跑道的劣化(EP1()。從SNOW到ICY)，尤其因為飛行器仍然面臨臨界制動條件。實際制動或減速水平F’大大低于由之前更新的參考信息iMf獲得的理論上可達到的制動或減速水平F(見圖5c階段2的末尾)。
[0147]跑道狀態EP或預測的停止距離D (EP)因而根據新估算的局部跑道狀態EP1()。或F’被更新，隨后在階段3的過程中被制動輔助系統實時或準實時地應用，以生成新的制動指令或警報C(EP)。類似地，相應的預測停止距離D(EP)增加(見圖5a)。
[0148]隨后，局部測量允許注意到跑道狀態新的變化，所述跑道狀態新的變化這次引起的是跑道條件的改善(見圖5c，階段4)。這次，跑道狀態EP或預測的停止距離D(EP),以及因此的制動指令不被更新，且保持(階段4)在例如階段3。
[0149]上述示例僅是本發明的實施方式，本發明并不局限于此。
【權利要求】
1.一種在著陸階段的飛行器駕駛輔助方法，包括根據參考跑道狀態(EP)生成制動數據(D(EP))的生成步驟(S220、S320、S420)，所述制動數據被提供作為對制動輔助模塊(12)的輸入，所述制動輔助模塊(12)適于生成制動指令以控制飛行器的制動裝置，所述方法的特征在于以下步驟: -由飛行器確定(S240 ；S340 ；S440)局部信息(i1(J，該局部信息(iloc)取決于構成著陸時飛行器在其上行駛的跑道區域的特征的局部跑道狀態(EP1J ;且此時局部信息Q1J指示劣于參考跑道狀態(EP)的局部跑道狀態(EP1J: -根據所確定的局部信息(iloc)更新(S260 ；S360 ；S455 ；S460 ；S465)參考跑道狀態(EP)或制動數據(D (EP))，從而提供更新制動數據(D(EP))作為對制動輔助模塊(12)的輸入，以用于生成新的制動指令，從而控制飛行器的制動裝置。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，局部信息(iloc)是由飛行器的機載系統對局部跑道狀態(EP1J的估算，并且更新步驟(S260 ；S360)通過所估算的局部跑道狀態(EPloc)更新參考跑道狀態(EP)。
3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，局部信息(iloc)代表所述飛行器的當前制動或減速水平(F’)，且所述方法包括獲得(S225 ；S425)信息，即所謂參考信息(iMf)的步驟，所述信息代表從參考跑道狀態(EP)或制動數據(D(EP))推導出的所述飛行器的制動或減速水平(F)，以及將參考信息(iMf)與局部信息Q1J進行比較以確定局部跑道狀態(EPloc)是否更劣于參考跑道狀態(EP)的步驟(S250 ；S450)。
4.根據權利要求2或3所述的方法，其特征在于，在遇到以下臨界條件中的至少一個臨界條件時，執行更新步驟(S260 ；S360 ;S455，S460 ；S465):飛行器的設控減速值與飛行器測得減速值之差超過預設閾值；操作人員對制動踏板的手動沉降水平超過預設閾值；飛行器的設控制動水平與飛行器內側得的制動水平之差超過預設閾值；飛行器的防滑系統被啟動。
5.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，更新步驟包括對修正系數(α)的計算(S455)，該修正系數取決于所確定的局部信息(i1(J以及根據所計算的修正系數(α)對制動數據(D(EP))的修正(S460)。
6.根據權利要求1至4中任一項所述的方法，其特征在于，制動數據是取決于參考跑道狀態(EP)的最小停止距離(D)，且更新步驟包括通過對分別與理論跑道狀態關聯的多個最小停止距離(Cli)的插值計算，由所確定的局部信息(iloc)對最小停止距離的修正(S465)。
7.根據權利要求6所述的方法，其特征在于，所確定的局部信息(i1(J代表所述飛行器的當前制動或減速水平(F’)，且由所確定的局部信息Q1J對最小停止距離的修正(S465)包括，根據所確定的當前制動或減速水平(F’ )對與理論制動或減速水平關聯的最小停止距離(Cli)的插值計算。
8.一種飛行器在著陸階段的駕駛輔助系統(I)，包括: -根據參考跑道狀態(EP)生成制動數據(D(EP))的模塊(11)； -制動輔助模塊(12)，所述制動輔助模塊(12)接收所述生成的制動數據作為輸入，且適于生成制動指令以控制飛行器的制動裝置； -確定局部信息(iloc)的確定模塊(20)，所述局部信息(iloc)取決于構成飛行器在著陸時行駛在其上的跑道區域的特征的局部跑道狀態(EP1J ;以及 -根據所確定的局部信息更新參考跑道狀態(EP)或制動數據(D(EP))的更新模塊(10、30)，此時局部信息Q1J指示劣于參考跑道狀態(EP)的局部跑道狀態(EP1J，從而作為輸入為制動輔助模塊提供更新的制動數據(D(EP))，以生成新的制動指令，從而控制飛行器的制動裝置。
9.根據權利要求8所述的系統(I)，其特征在于，局部信息(iloc)是對局部跑道狀態(EPloc)的估算，且更新模塊(10、30)被設計成用所估算的局部跑道狀態(EP1J更新參考跑道狀態(EP)。
10.根據權利要求8所述的系統(I)，其特征在于，局部信息(iloc)代表所述飛行器的當前制動或減速水平(F’)，且系統(I)包括對信息，即所謂參考信息(iMf)的獲取模塊(15)，所述參考信息代表從參考跑道狀態(EP)或制動數據(D(EP))推導出的所述飛行器的制動或減速水平(F)，以及比較器(30)，所述比較器(30)將參考信息(iMf)與局部信息(iloc)進行比較，以確定局部跑道狀態(EP1J是否更劣于參考跑道狀態(EP)。
11.根據權利要求10所述的系統(I)，包括確定模塊，所述確定模塊用于確定是否遭遇以下臨界條件中的至少一個臨界條件，以便啟動更新模塊(10、30)的更新:飛行器的設控減速值與飛行器測得減速值之差超過預設閾值；操作人員對制動踏板的手動沉降水平超過預設閾值；飛行器的設控制動水平與飛行器內測得的制動水平之差超過預設閾值；飛行器防滑系統被啟動。
12.一種包括至少一個根據權利要求8至11中任一項所述的駕駛輔助系統(I)的飛行器。
【文檔編號】B64D45/04GK104229149SQ201410265175
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年6月13日 優先權日:2013年6月13日
【發明者】讓-米歇爾·拉斯孔布, 杰羅姆·茹爾納德, 雷米·莫林, 羅伯特·利格涅 申請人:空中客車營運有限公司, 空中客車公司