確定沿機場的橫向進場軌跡的線狀地形斷面的方法和裝置的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種用于確定沿著機場的橫向進場軌跡的線狀地形斷面的方法和裝 置。
【背景技術】
[0002] 已知飛行器，特別是運輸機，通常設有包括二維地形斷面的地形數據庫。該地形斷 面可以用于不同應用，特別是用于表示正在飛過的地形的斷面的垂直顯示。
[0003] 通常，用于構造這種類型的地形斷面的數據源包括基于衛星的部件（光學的和/ 或雷達）。
[0004] 針對該地形斷面存儲的高程點是機場附近的大小通常為INm(海里）至 0.25Nm(大約460米）的二維網絡的網格。對于每個網格，僅存儲最高點。網格的相對大的 尺寸和數據的內容（最高地形標高）使得其使用對于某些應用是成問題的，特別是對于與 機載無線電測高儀的測量的比較。
[0005] 此外，某些應用需要更精確的數據庫，特別是在進入降落跑道的進場期間，對于進 場，正在飛過的地形的非常精確的了解可以證明是非常有用的。
[0006] 因為網絡是二維的，所以使網格的大小縮小到低值（通常，大約50米）需要大幅 增加在其中將存儲這樣的地形斷面的數據庫的存儲容量，并且需要使用適當的傳感器來獲 得所需精度，這增加了產生地形斷面的成本，并且增加了存儲該地形斷面所必需的機載資 源。
【發明內容】
[0007] 本發明的目的是彌補這樣的二維地形斷面的缺點。本發明涉及一種用于確定沿著 機場的橫向進場軌跡的線狀地形斷面的方法。
[0008] 根據本發明，所述方法包括：
[0009] -第一組步驟，所述第一組步驟包括：在至少一個飛行器沿著橫向進場軌跡的至 少一次飛行期間，在進入機場的降落跑道的進場期間，自動地且重復地，對所述飛行器測量 以下方面：
[0010] 一使用至少一個機載無線電測高儀來測量所述飛行器相對于地面的高度；
[0011] -使用至少一個機載氣壓測高儀來測量氣壓海拔；并且
[0012] 一使用機載傳感器來測量所述飛行器的總空氣溫度和Mach數；并且
[0013] 自動地將這些測量值存儲在至少一個存儲器中；以及
[0014] -第二組步驟，所述第二組步驟在所述第一組步驟之后執行，并且在于，自動地，在 所述飛行器的所述飛行之后：
[0015] 一重復地，對于沿著所述橫向（或水平）進場軌跡的相對于降落跑道的入口的多 個不同距離中的每個：
[0016] a)優選地通過線性回歸，使用被測量并且被存儲在所述存儲器中的總空氣溫度、 Mach數和氣壓海拔來估計作為所述海拔和地面上的溫度的函數的、靜態溫度的變化；
[0017] b)使用被測量并且被存儲在所述存儲器中的氣壓高度以及在步驟a)中估計的靜 態溫度和地面上的溫度的變化來計算幾何海拔；
[0018] c)通過從在步驟b)中計算的幾何海拔減去通過無線電測高儀測量并且存儲在所 述存儲器中的高度來計算地形高度；并且
[0019] 一對于沿著橫向進場軌跡的相對于降落跑道的入口的所述多個不同距離的集 合：
[0020] d)從對于所述不同距離集合計算的地形高度集合確定至少一個輔助地形斷面； 并且
[0021] e)至少使用所述輔助地形斷面來確定地形斷面，所述地形斷面將地形高度的趨勢 表示為相對于降落跑道的入口的距離的函數，所述地形高度相對于與降落跑道的入口的海 拔相應的參考海拔而定義；并且
[0022] f)將在步驟e)中確定的地形斷面存儲在數據庫中。
[0023] 因此，借助于本發明，確定在橫向進場軌跡下面沿著橫向進場軌跡延伸的線狀地 形斷面，也就是說，僅具有一個維度的地形斷面。這樣的一維地形斷面尤其是極大地減少了 將存儲在數據庫中的數據量。
[0024] 有利地，在步驟b)中，使用以下表達式來計算幾何海拔Hft :
[0025] Hft = ((Test/ (Lest*0. 3048) )/(1-( (T〇- (L0 · Hbaro*0. 3048)) /TO)Lest/L0)
[0026] 其中：
[0027] -Hbaro是氣壓海拔；
[0028] -Lest是作為海拔的函數的、靜態溫度的變化的估計；
[0029] -LO是作為標準大氣模型（ISA)的海拔的函數的、靜態溫度的變化；
[0030] -Test是地面上的估計溫度；以及
[0031] -TO是標準大氣模型（ISA)的參考溫度。
[0032] 而且，在簡化的第一實施例中，在步驟e)中，地形斷面對應于在步驟d)中確定的 輔助地形斷面。此外，在優選的第二實施例中，所述第一組步驟以及所述第二組步驟的步驟 a)至d)被針對多次不同進場執行以使得，對于該多次進場中的每次，在步驟d)中確定輔助 地形斷面，并且其中，步驟e)包括計算所述輔助地形斷面的平均值作為地形斷面。
[0033] 所述用于確定線狀地形斷面的方法還可以包括單個地或組合地獲取的以下特征 中的一個或更多個：
[0034] 一通過根據在第一組步驟期間測量并且存儲的地面速度對所述飛行器的所謂的 參考地面速度進行積分來計算相對于跑道的入口的每個距離；
[0035] 一提供附加步驟，所述附加步驟包括：
[0036] 一通過計算所確定的地形斷面之間的協方差來計算偏差；并且
[0037] 一將該偏差與所測量的地面速度相加以獲得參考地面速度，所述參考地面速度被 積分；
[0038] -對于所考慮的每個距離，使用利用所述飛行器的間距傾角的值以及天線的相對 位置進行的校正來引用相對于位于所述飛行器上的參考點的氣壓海拔和高度，所述飛行器 的間距傾角的值在所述第一組步驟期間被測量并且被存儲，所述天線的相對位置是已知， 這是因為它僅取決于所考慮的飛行器的類型。
[0039] 本發明還涉及一種用于確定沿著機場的橫向進場軌跡的線狀地形斷面的裝置。
[0040] 根據本發明，所述裝置是值得注意的，因為它包括：
[0041] -至少一個存儲器，所述存儲器包含在至少一個飛行器沿著橫向進場軌跡的至少 一次飛行期間、在進入機場的降落跑道的進場期間對所述飛行器測量的值，BP :
[0042] 一使用至少一個機載無線電測高儀測量的、所述飛行器相對于地面的高度；
[0043] 一使用至少一個機載氣壓測高儀測量的氣壓海拔；以及
[0044] 一使用機載傳感器測量的總空氣溫度和Mach數；
[0045] -第一計算單元，被配置為：優選地通過線性回歸，對于沿著橫向進場軌跡的相 對于降落跑道的入口的多個不同距離中的每個，使用存儲在所述存儲器中的總空氣溫度、 Mach數和氣壓海拔來估計作為所述海拔和地面上的溫度的函數的、靜態溫度的變化；
[0046] -第二計算單元，被配置為：對于所述多個距離中的每個，使用存儲在所述存儲器 中的氣壓海拔以及第一計算單元所估計的靜態溫度和地面上的溫度的變化來計算幾何海 拔；
[0047] -第三計算單元，被配置為：對于所述多個距離中的每個，通過從第二計算單元所 計算的幾何海拔減去存儲在所述存儲器中的高度來計算地形高度；
[0048] -第四計算單元，被配置為：從對于所述不同距離集合計算的地形高度的集合確 定至少一個輔助地形斷面；
[0049] -第五計算單元，被配置為至少使用第四計算單元所計算的輔助地形斷面來確定 地形斷面，所述地形斷面將地形高度的趨勢表示為相對于降落跑道的入口的距離的函數， 所述地形高度相對于與降落跑道的入口的海拔相應的參考海拔而定義；以及
[0050] -數據庫，在所述數據庫中，存儲第五計算單元所確定的地形斷面。
【附圖說明】
[0051] 附圖中的各圖將給出可以如何生產本發明的良好的理解。在這些圖中，相同的標 號表示類似的元件。
[0052] 圖1是用于確定線狀地形斷面的裝置的框圖，該框圖例示本發明的一個實施例。
[0053] 圖2示意性地在平面圖中示出橫向進場軌跡。
[0054] 圖3是使得可以針對本發明的特定實施例說明地形斷面的確定的曲線圖。
[0055] 圖4示出用于實現本發明的傳感器在飛