用于進行自動跑道選擇的方法、設備和數據庫產品的制作方法

專利名稱：用于進行自動跑道選擇的方法、設備和數據庫產品的制作方法
用于進行自動跑道選擇的方法、設備和數據庫產品背景近地警告系統的發展提高了飛機飛行過程中的安全性。在可能與地 面或其他障礙物發生碰撞的情況下，飛機的飛行參數和飛機的地面環境 觸發對機組人員的告警。雖然飛行中的警告具有實用性，但是必須把這 些系統的實用性與機組人員被假告警轉移注意力的情況進行平衡，從而 訓練機組人員最終完全忽略來自近地警告系統的警報。在著陸過程中，如果近地警告系統沒有受到適當控制，則其可能隨 著飛機接近陸地而生成不需要的警報。在著陸過程中不適當的或干擾的 警報會分散注意力，并且會使得服務人員感到壓力從而妨礙成功著陸。 另外，干擾警報可能會分散人們對機艙內響起的重要警報的注意力。已經開發了近地警告系統，其評估飛機與機場的鄰近度以及飛機在 跑道之上的飛行高度，以便確定飛機是否正在進入著陸程序。例如，一 個近地警告系統監視飛機相對于與該飛機最近的跑道的高度。如果該飛 機在預定距離范圍和預定高度范圍內進近該跑道，則所述近地警告系統 將確定該飛機正在進入著陸程序。在被轉讓給本申請的受讓人的標題為"Methods, Apparatus And Computer Program Products For Automated Runway Selection"的美國專利No. 6,304,800中詳細討論了根據滑翔斜 率角來選擇跑道。美國專利No. 6,304,800的教導被結合在此以作參考。參考

圖1,跑道的選擇在候選跑道64上的著陸操縱74中進行，這 是通過把緊鄰飛機62的地面高度與預定義的可接受的進近包絡66進行 比較而實現的。所述進近包絡66是參考飛機62定義的，其被配置成確 定飛機是否處在可接受的高度和距離下從而其可能著陸在候選跑道上。為了在所述著陸操縱的整個過程中確定可接受的高度和距離，近地 警告系統定義所述進近包絡66,所述進近包絡66在飛機著陸在候選跑 道64上的過程中詳細指定高度和距離參數，所述高度和距離參數限定 飛機62的適當位置。所述進近包絡66包括距離外邊界68，所述距離外 邊界限定了在考慮候選跑道之前飛機62與該候選跑道所能有的最大距 離，其在非限制性實例中被顯示為5海里。通常基于提供適當的警報保 護并同時減少所生成的干擾警報的數目的需要來選擇所述距離外邊界68。所述進近包絡66還包括高度上邊界70。所述高度上邊界70限定了 在仍然可以把候選跑道64 — 見為候選跑道64的情況下飛才幾62在該候選 跑道64上方所能有的最大高度。在所述距離外邊界68和高度上邊界70內，所述進近包絡66還包 括著陸包絡上限72。所述著陸包絡上限72被視為相對于飛機62與候選 跑道64的距離、在候選跑道64上方的過高的高度。所述著陸包絡上限 72通常是關于低滑翔斜率角86乘以飛機62與候選跑道64的距離而定 義的(即到跑道的預定義高度距離)，并且在典型的實施例中，所述預 定義高度是700英尺/海里。所述700英尺的預定義高度是非限制性的實 例，但被選擇為其表示與商用飛機的典型性能相一致的7度的高滑翔斜 率角。通常來說，當處在與候選跑道64的可指定的鄰近度的范圍內時， 所述著陸包絡上限72被定義成包括平的或0度斜率部分76。在認識到 跑道高度誤差或高度誤差可能往往會導致飛機62在跑道64上方的恒定 高度處(而不是在跑道上)飛行的情況下，適當的包絡66允許這種誤 差存在而不會發出告警聲。所述平角進近被用作可配置的下限的一個非 限制性實例。另外，飛機62在著陸在跑道64上之前可以處在盤旋模式 下。另外，所述進近角包絡66還包括著陸包絡下限78。所述著陸包絡 下限78分別包括第一和第二下限閾值函數80和82。所述著陸包絡下限 78的第一部分下限閾值80符合低滑翔斜率角86投影。處在所述著陸包 絡下限78以下的區域84內的飛機62被視為相對于該飛機62與該飛機 62的候選跑道64之間的距離來說所具有的高度太低，以至于該飛機62 無法著陸在跑道64上。與所述上限72類似，所述著陸包絡下限78的然而，當飛機62從一個方向進近機場并且打算著陸在機場對側的 跑道上時，在有幾條跑道彼此地理上靠近的情況下，使用與飛機62最 近的跑道并不總是最佳解決方案。在這些實例中，所述近地警告系統過 早地禁用所述警報或者使所述警報的靈敏度降低。在處于海平面以上的 不同高度處的兩個機場彼此緊鄰并且飛機62在飛往第二機場的途中以 低的高度飛近第 一機場的情況下，所述近地警告系統將在產生地面的過程中使用第一機場的最近跑道。基于與所述最近跑道的距離，所述近地警告系統將根據飛機62正在第一機場著陸的錯誤假設而生成地面提醒或地面警告。雖然商用飛行通常使用3度滑翔道作為用于著陸的常規進近，但是 這種飛行并不限于此，并且可以使用低至0度到高達7度的滑翔斜率。 與機場鄰近的地勢常常決定最有利的滑翔斜率角。已知的近地警告系統 無法在平滑無障礙地面上的著陸與更具挑戰性的進近之間進行區分。在本領域中需要一種近地警告設備，其具有用來基于與每一條候選 跑道相關聯地存儲的數據來在幾條候選跑道當中預測更加可能的跑道 的設施。概要一種用于預測飛機最有可能著陸在至少兩條候選跑道當中的哪一 條上的設備、方法和數據庫包括一個數據庫。該數據庫被配置成包含至 少兩條跑道數據。所述跑道數據包括與每條候選跑道相關聯的經驗滑翔 斜率角和位置。 一個位置傳感器被配置成確定飛機的位置。 一個處理器被配置成檢索與所述至少兩條候選跑道當中的每一條相關聯的滑翔斜 率角和位置數據。該處理器基于飛機的位置來計算相對于所述至少兩條 候選跑道當中的每一條的飛機滑翔斜率角，并且基于與所述至少兩條候 選跑道當中的每 一 條相關聯的所述經驗滑翔斜率角和飛機滑翔斜率角 來導出對應于該跑道的第 一似然性。根據更多實施例，所述數據庫包括與多條跑道當中的每一條相關聯 地存儲的跑道數據。所述跑道數據包括位置數據。所述位置數據被配置 成在球坐標系中固定所述跑道。所述跑道數據還包括經驗滑翔斜率角。 所述經驗滑翔斜率角被選擇成表示用來進近所述跑道的最有可能的滑 翔斜率。從前面的概要將很容易認識到，所述處理器根據所述滑翔斜率角并 且基于經驗概率^t型來對各候選跑道進行排序。根據飛機位置和所述經 驗概率模型，為每一條所述候選跑道賦予一個著陸似然值。隨后由所述 處理器使用所述著陸似然值對各跑道進行排序，并且選擇最有可能的跑道。附圖簡述下面參考附圖詳細地描述本發明的優選實施例和替換實施例。 圖1是以圖形的方式示出根據一個實施例的可接受的進近包絡的平 面圖，所述可接受的進近包絡定義了飛機是否處于相對于候選跑道的可接受的高度和距離下；圖2是根據一個實施例的用于預測飛機最有可能著陸在至少兩條候 選跑道當中的哪一條上的設備的方框圖；圖3是以圖形的方式示出飛機與兩條候選跑道之間的方位偏差角的 頂視圖；圖4是以圖形的方式示出飛^L與兩條候選跑道之間的4元跡偏差角的 頂視圖；圖5是以圖形的方式示出飛機與兩條候選跑道之間的滑翔斜率偏差 角的側視圖；圖6是作為方位偏差角的函數的似然性的非限制性圖形表示； 圖7是作為航跡偏差角的函數的似然性的非限制性圖形表示； 圖8是作為滑翔斜率角的函數的似然性的非限制性圖形表示；以及 圖9是根據一個實施例的被執行來預測飛機最有可能著陸在至少兩 條候選跑道當中的哪一條上的操作的流程圖。優選實施例的詳細描述關于下面提供的對各實施例的詳細描述，必須理解，本發明可以被 用于使用關于跑道的信息以進行系統計算的任何系統。現在參考圖2， 其中結合近地警告系統描繪了根據本發明 一 個實施例的用于預測飛機 最有可能著陸在至少兩條候選跑道當中的哪一條上的設備10,例如在標 題為"Methods, Apparatus, and Computer Program Products for Automated Runway Selection"的美國專利No. 6,304,800中描述了所述近地警告系 統，該專利被結合在此以作參考。出于說明的目的，圖2以簡化方框圖 的形式描繪了美國專利No. 6,304,800的近地警告系統的許多部件，然而 應當理解，這些方框的功能與美國專利No. 6,304,800中所描述的近地警 告系統相一致，并且包含許多與其相同的部件。參考圖2，用于預測飛機最有可能著陸在至少兩條候選跑道當中的 哪一條上的設備10包括處理器12,該處理器位于先行(look-ahead)警告發生器14中或者可選擇地與其通信。處理器12被配置成接收來自位 置傳感器16、高度傳感器18、空速傳感器20、航跡傳感器21和航向傳 感器22的信息。基于所導出的位置和航跡，先行警告發生器14利用處 理器12基于與鄰近所導出的位置的地面相關聯地存儲的數據來預測可 能的跑道。具體而言，該實施例的設備10包括先行警告發生器14，其 生成進近包絡66、從存儲器設備24檢索地面數據并且利用處理器12把 所檢索的地面數據與所述進近包絡66進行比較，以便測試地面是否進 入所述進近包絡66。如果發現進入進近包絡66,則與地面進入其中的 所述進近包絡66相對應的候選跑道不再纟皮認為是候選跑道。所述先行警告發生器14把以下各項作為所述進近包絡的基礎來 自高度傳感器18的高度數據，來自位置傳感器16的位置數據，來自航 向傳感器22的航向，可選地來自航跡傳感器21的航跡數據，以及從該 位置傳感器導出的并且再次可選地來自空速傳感器20的飛機地速。所 述位置傳感器可以包括全球定位系統(GPS)、慣性導航系統(INS)或 者飛行管理系統(FMS)。先行警告發生器14還分別從高度傳感器18 和空速傳感器20接收高度和空速數據，并且分別從航跡傳感器21和航 向傳感器22接收飛機航跡和航向信息。除了接收關于飛機62的數據之 外，該先行警告系統還接收關于飛機周圍的地面的數據。具體而言，先 行警告發生器14還被連接到存儲器設備24，其包含可搜索的數據庫， 該數據庫包括特別關于各種地面特征的位置和高度的數據以及關于跑 道的高度、位置和質量信息。如圖l所示，所述進近包絡66部分地是作為與候選跑道64的距離 的函數而生成的。飛機62的高度超出所檢索的地面數據的最小高度作 為與候選跑道64的距離的函數而變化，以便避免激活警告。由于所述 高度隨著與候選跑道的距離而變化，因此選擇適當的候選跑道可以允許 精確地定義所述進近包絡66。通常選擇最接近飛機62的候選跑道64的近地警告系統可能生成對 應于錯誤的候選跑道64的先行包絡66 (圖1 ),從而導致響起不適當 的警告，這是因為對于任何兩條候選跑道來說，著陸包絡下限78和著 陸上限72都將不重合。對于飛機62將著陸在哪一條跑道上的精確預測 允許使用與所預測的跑道相關的信息來生成適當的進近包絡66(圖1 )。參考圖1和圖3,術語"方位偏差角"是用來確定適當候選跑道的一個標準。方位偏差角36、 38是—皮確定為候選跑道32、 34與飛才幾30 的瞬時水平航路31的偏差的角度。在有至少兩條候選跑道的情況下， 通過比較所述方位偏差角36、 38可以解決對于最有可能的跑道的預測。 在該例中，兩條候選跑道包括第一候選跑道32和第二候選跑道34。第 一方位偏差角36是基于飛機30的位置和中心線導出的。類似地，相對 于第二候選跑道34導出第二方位偏差角38。通過比較所述方位偏差角 有助于預測適當的候選跑道32、 34。參考圖3,雖然通過比較第一方位偏差角36與第二方位偏差角38 的大小通常可以幫助從例如第 一候選跑道32和第二候選跑道34當中預 測最有可能的候選跑道32、 34，但是在其他情況下這樣做可能會產生錯 誤的選擇，比如在跑道32、 34的高度顯著不同的情況下。例如，在第 一方位偏差角36和第二方位偏差角38的大小都沒有足夠大到排除任一 個作為候選跑道或者二者沒有足夠不同到確定兩條候選跑道當中的哪 一個的情況下，附加的信息對于預測適當的候選跑道32、 34是必須的。如圖4所示，為了增強關于飛機36最有可能著陸在哪一條候選跑 道上的預測，導出與每一條候選跑道40、 42相關聯的航跡偏差角44、 50。所述航跡偏差角44、 50與所述方位偏差角44、 50的不同之處在于， 所述方位偏差角是從所述兩條候選跑道當中的每一條與飛機30的瞬時 水平航路31的角度36、 38導出的，而所述航跡偏差角36、 38是飛機 30的瞬時水平航路46與跑道40、 42的中心線的角度44、 50。與所述方位偏差角36、 38—樣，所述航跡偏差角44、 50包括有助 于預測飛機30最有可能著陸在哪一條跑道上的信息。另外，與所述方 位偏差角36、 38 —樣，在預測飛機最有可能著陸在哪一條跑道上時， 選擇較小的角度是有可能而非結論性的。飛機30可以有時例如在著陸 之前的"載體轉向"的過程中開啟這樣的進近，其中所述航跡偏差角44、 50不斷減小，直到飛行員在著陸之前把飛機30與跑道對準。圖5示出飛機30與候選跑道54的端點的滑翔斜率偏差角58。具體 而言，滑翔斜率偏差角58表示飛機30的位置與笫一跑道54的位置之 間的垂直偏差角。通常來說，當根據安全最后進近把飛機30著陸到跑道54時，所述 滑翔斜率偏差角58將落在一個預定垂直角度范圍內。對于商用飛機來 說，所述滑翔斜率偏差角58將落在大約0度到大約+7度的范圍內。處在所述范圍之外的滑翔斜率偏差角58將在把飛機30操縱到安全滑翔斜 率時給飛機30造成過度壓力。所述進近包絡66 (圖1 )基于候選跑道 54來產生包絡，從而具有處在所述范圍內的偏差角58的適當包絡滑翔 斜率允許預測為候選跑道54。本發明的一個實施例包括根據特定候選跑道確定及預測適當進近。 在地面、盛行天氣或其他障礙使得更陡或更淺的斜率是比默認滑翔斜率 偏差更為適當的滑翔斜率偏差角的情況下，與候選跑道54相關聯地檢 索修改滑翔斜率偏差角。產生這種所存儲的滑翔斜率偏差角的一種方式 是通過經驗地收集由在指定跑道上著陸的飛行員所選擇的角度。在圖2所示的實施例中，處理器12將命令先行警告發生器14從存 儲器設備24中檢索與鄰近飛機62 (圖1)的多條候選跑道(圖1)當中 的每一條相關聯的滑翔斜率角86。當飛行員執行著陸時，處理器12產 生對應于每一條所監視的候選跑道的滑翔斜率角86。每個所存儲的滑翔斜率角86是與每一條所述候選跑道相關聯的角 度。這種滑翔斜率角86可以被導出為經驗角度，或者它可以是3度到 水平的默認角度。如所暗示的那樣，所述經驗角度是通過觀測在所述跑 道上的著陸而得出的角度，并且可以可選地包括一個平均常數，以便根 據在所討論的跑道上著陸時對滑翔斜率角的重復觀觀'J來調節所述滑翔 斜率角。觀察所述滑翔斜率角，并且將其與隨后由于與飛機所鄰近的跑 道的關聯而檢索的滑翔斜率角進行比較。所檢索的值被用來從各條候選 跑道64當中決定適當的跑道。在著陸在其中一條候選跑道上之后，處 理器12將把所觀測的滑翔斜率角賦予飛行員把飛機62著陸在其上的該 跑道，并且將適當地把所觀測的滑翔斜率角與和該候選跑道64相關聯 的所存儲的滑翔斜率角86進行平均(這可選地是利用所述平均常數進 行的)，并且存儲所述結果以替換與該候選跑道64相關聯的所存儲的 滑翔斜率角86,以便進一步細化所存儲的滑翔斜率角86的值。可選擇地，可以由對應于跑道的適當的儀表著陸系統("ILS") 定義到該跑道的適當進近角。利用ILS的進近通常被稱作儀表進近，并 且通常在沒有視覺線索可用于飛行員的情況下(因為這種視覺線索被天 氣或照明所遮掩)被使用。儀表進近是這樣一種進近，其中無線發射機 為飛機的飛行員給出在飛機儀表的表面上生成的飛機視覺線索。如果飛 行員遵循這些生成的視覺線索，則飛機將在跑道的進近末端附近到達，通常是表面以上200英尺。對于儀表進近所選擇的角度是在該實施例中 被用作與該候選跑道64相關聯的所調用的所存儲的滑翔斜率角86相同 的角度。于是，最高著陸似然性是根據由所述ILS系統定義的儀表著陸 進近。因此，在可獲得ILS角度的情況下， 一個實施例默認地優先于導 出經驗角度而調用該ILS角度。參考圖3和圖6，函數曲線87被配置成基于方位偏差角36來表明 飛才幾30將在所選候選跑道32上著陸的似然性。由于已知該函數曲線87 是關于跑道32、 34的中心線對稱的，因此該函數只需要被描繪為從0 度延伸到180度，其中所述方位偏差角可以是右偏差角36或左偏差角 38。在非限制性實例中描繪的該函數曲線87包括三個顯著區域操作 區域88、過渡區域89和非操作區域90。所述方位偏差角的概率函數具有被任意地設置在值1處的最大似然性，以表示在候選跑道32、 34上著陸的最大似然性。在O度下找到該最大值，以表示在瞬時水平航路31上與跑道的中心線對準。在一般實踐中，這種對準表明在飛機30與其對準的該跑道上著陸的意圖。隨著所述方位偏差角達到對應于通常可接受的商用實踐(操作區域8 8 )的最大常規值，所述函數的大小(從而是函數曲線87)從值1逐漸下落。在對應于通常可接受的商用實踐的最大常規方位偏差角的該點處，似然性被設置在表示較低似然性的第二任意值處，其大小成比例地小于在飛機 與其適當對準的跑道上著陸的似然'性。對于通常可接受的商用實踐，所述函數曲線87在所述最大常規偏 差角處移動到過渡區域8 9,并且隨著所述偏差角增大到飛機3 0的最大 功能偏差角而下落。從該最大功能偏差角到180度，著陸似然性在非操 作區域90中^皮表示為0。類似地，參考圖4和圖7，函數曲線91基于航跡偏差角44來表明 飛機30將在所選候選跑道40上著陸的似然性。關于在y軸上從0變化 到1的似然值所繪制的函數曲線91連續地反映了作為沿著x軸從0變 化到180度的參考角度的函數的似然性(似然性是圍繞原點的對稱函 數)。似然函數91是基于與O度或180度處的中心線的航跡偏差角44、 50,其包括著陸操作區域92、傾斜區域93和起飛操作區域94。在所述著陸操作區域92內，在候選跑道上著陸的似然性從最大值 下降，所述最大值被任意地設置在值1處，其中與基于所述方位偏差角預測候選跑道的情況一樣，飛機30的瞬時水平航路31與候選跑道40、 42的中心線對準或者處于0度。從在O度處的最大值1開始，飛機30 在所述候選跑道上著陸的似然性相對快速地下降到處于最大操作航跡 偏差角44、 50處的值0。在所述傾斜區域93中，所述航跡偏差角44、 50超出飛機30的操作極限，從而在候選跑道40、 42上著陸的似然性(同 樣還有所述似然函數曲線91 )在整個傾斜區域93內保持在值O處。所述起飛操作區域94被用來增大而不是減小飛機30離開跑道時的 所述下限閾值80 (圖1 )。隨著飛機航跡與所述候選跑道的中心線更緊 密地對準，似然函數曲線91爬升。參考圖5和圖8,函數曲線95包括水平飛行區域96、淺進近區域 97、陡進近區域98和飛越區域99。通常來說，商用飛行落在淺進近區 域97和陡進近區域98內，這兩個區域之間的邊界是最佳滑翔斜率，其 中根據定義出現著陸在所述候選跑道上的最大似然點。 一個實施例與每 條候選跑道相關聯地把最大似然點101存儲在存儲器設備24(圖2 )中。 對于大多數候選跑道54來說，出現最大似然點101的滑翔斜率偏差角 58大約是3度。 一個實施例允許最大似然點101根據經驗數據而變化， 所述經驗數據是在所述經驗數據與其相關聯的候選跑道54上的多次著 陸期間收集的。另一個實施例允許與特定候選跑道54相關聯地在存儲 器存儲設備24 (圖2)中可配置地定義及存儲最大似然點101。允許最大似然點101不同于3度將允許選擇其周圍的地面強制比典 型的3度進近更陡或更淺的進近的候選跑道。在陡進近區域96內，似然函數曲線95下降到由飛機30的操作極 限所限定的一點。在飛機30的操作極限處，似然函數曲線95下降到飛 越區域99中的值O，從而反映了飛機30不能根據飛越區域99內的進近 角大小來安全著陸。在水平飛行區域96內，飛機與候選跑道的高度相同或者飛機的高 度僅僅略高于候選跑道的高度，從而所述滑翔斜率偏差角58的大小處 于O度與半度之間，從跑道末端的一點處把所述滑翔斜率偏差角58測 量為與水平的偏差。在該非限制性實例中給所述似然性分配恒定的值1, 從而表明在商用實踐中飛機具有設定的著陸似然性，因此似然函數曲線 95在水平飛行區域96內保持在較低似然性處。從恰好低于半度到所述最大似然點101，隨著所述滑翔斜率偏差角58增大到最大似然點101,似然函數曲線95顯示出增大的似然性。同 樣，在該非限制性實施例中被分配給峰值的值1.1是一個任意值，其反 映了在最大似然點101處的統計上更高的似然性。還參考圖2、圖5、圖8和圖9，在方框100處，處理器12從各種 傳感器16、 18、 20、 21和22接收飛行位置數據，以便確定飛機30的 位置、飛才幾30的4元跡以及飛才幾30的力元向。在方框110處，基于飛機30的位置，處理器12從存儲器設備24 檢索與處在飛機30的位置的可指定半徑內的每條候選跑道54相關的所 有數據。每條所述候選跑道54與唯一的數據相關聯，所述唯一的數據 包括在存儲器設備24中存儲的經驗滑翔斜率偏差角58。在方框120處，在所述可指定半徑內的每條候選跑道54的數據關 聯被用來確定與每條候選跑道54相對應的滑翔斜率偏差角58。在方框 130處，處理器12在與每條候選跑道54相關聯的每個所測量的滑翔斜 率偏差角58處導出與該候選跑道54相關聯的著陸似然函數曲線95的 值。在方框140處，處理器12選擇與最大導出著陸似然值相關聯的候 選跑道。由于由處理器12使用的每一條所述似然函數曲線95是唯一的并且 與所述候選跑道54相關聯，因此即使從類似的滑翔斜率偏差角58導出 的似然值也可能非常不同。因此，在其障礙性地面阻止3度進近的第一 候選跑道54具有4度的最大似然點101的情況下，處理器12更有可能 預測處在同等高度并且其中不存在障礙性地面的第二候選跑道54。參考圖2、圖6、圖7、圖8和圖9，所述方法通過基于多個著陸似 然性確定最有可能的跑道來確定著陸似然性，所述多個著陸似然性是基 于三個著陸似然函數當中的每一個，即方位角偏差函數87、航跡角偏差 函數91和滑翔斜率角偏差95,其中可配置的局部最大似然性101是基 于經驗滑翔斜率角，所述經驗滑翔斜率角是飛機進近跑道的最多數目的 角度，其中所述經驗滑翔斜率角在所述數據庫中與該跑道相關聯。存在 多種方式對各候選跑道進行排序從而導出復合似然性。 一種實現方式是 通過加權平均，其允許基于把方位角偏差函數87、航跡角偏差函數91 和滑翔斜率角偏差95當中的每一個乘以適當的加權常數來導出值。所 得到的似然性是復合似然性，其隨后被用來對各條跑道進行排序，以便 預測用于著陸的跑道。
權利要求
1、一種用于預測飛機最有可能著陸在至少兩條候選跑道當中的哪一條上的設備，該設備包括數據庫(24)，其被配置成包含至少兩條跑道數據，每條候選跑道數據包括與該候選跑道相關聯的經驗滑翔斜率角和位置；位置傳感器(16)，該位置傳感器被配置成確定該飛機的位置；處理器(12)，其被配置成檢索與所述至少兩條候選跑道當中的每一條相關聯的所述滑翔斜率角和位置數據，基于該飛機的位置來計算相對于所述至少兩條候選跑道當中的每一條的飛機滑翔斜率角，基于與所述至少兩條候選跑道當中的每一條相關聯的所述經驗滑翔斜率角和所述飛機滑翔斜率角來導出對應于該候選跑道的第一著陸似然值，以及根據該第一著陸似然值對所述至少兩條候選跑道進行排序，從而預測所述至少兩條候選跑道的其中之一；以及航跡傳感器(21)，其被配置成生成航跡角信號，所述航跡角信號表示相對于所述至少兩條候選跑道當中的每一條的航跡角偏差；以及其中，該處理器還被配置成基于該航跡角偏差來導出第二著陸似然值，基于第一著陸似然值和第二著陸似然值來導出第一復合著陸似然值，以及根據該復合著陸似然值對所述至少兩條候選跑道進行排序，從而預測所述至少兩條候選跑道的其中之一。
2、 權利要求1所述的設備，還包括航向傳感器(22),其被配置成生成航向信號，所述航向信號表示 相對于所述至少兩條候選跑道當中的每一條的航向偏差；以及其中，所述處理器還被配置成基于該航向偏差來導出第三著陸似 然值，并且基于第一著陸似然值和第三著陸似然值來導出第二復合著陸似然^f直。
3、 權利要求l所述的設備，還包括高度傳感器(18),其被配置成生成表示所述飛機的高度的信號；以及其中，所述處理器還被配置成基于所述高度來導出第五著陸似然 值，并且基于第一著陸似然值和第五著陸似然值來導出第四復合著陸似然值。
4、 權利要求1所述的設備，其中，導出所述第一著陸似然值是基于與所述至少兩條候選跑道當中的每 一 條相關聯的經驗滑翔斜率角或者與所述至少兩條候選跑道當中的每一條相關聯的ILS滑翔斜率角，其 中，所述經驗概率模型是基于與所述至少兩條候選跑道當中的每一條相 關聯的所述經驗滑翔斜率角的函數。
5、 權利要求1所述的設備，其中，所述處理器還被配置成根據笫 一著陸似然值對所述至少兩條候選跑道進行排序，其中該處理器還被配 置成基于包括第一復合著陸似然值、笫二復合著陸似然值、第三復合著 陸似然值以及第四復合著陸似然值的組對所述至少兩條候選跑道進行排序。
6、 一種用于預測飛機最有可能著陸在至少兩條候選跑道當中的哪 一條上的方法，該方法包^^:基于來自位置傳感器的輸入來導出飛機位置；基于該飛機位置來計算與所述至少兩條候選跑道當中的每一條相 關聯的滑翔斜率角；基于與所述至少兩條候選跑道當中的每一條相關聯的所述滑翔斜 率角和經驗概率模型來導出對應于該候選跑道的第 一著陸似然值；以及根據該著陸似然值對每條跑道進行排序。
7、 權利要求6所迷的方法，其中，所述經驗概率模型是基于與所 述跑道相關聯地存儲的經驗滑翔斜率，該方法還包括計算對應于每條跑道的航跡角偏差；以及 其中，所述經驗概率模型還基于航跡角偏差。
8、 權利要求6所述的方法，其中，所述經驗概率模型是基于與所 述跑道相關聯地存儲的經驗滑翔斜率，該方法還包括計算每條跑道與所述飛機的當前航向的航向偏差；以及其中，所述經驗概率模型還基于航向角偏差。
9、 權利要求6所述的方法，其中，所述經驗模型是基于在所述跑 道處觀測的進近滑翔斜率。
10、 權利要求6所述的方法，其中，所述經驗模型是基于在所述跑 道處的進近ILS滑翔斜率。
全文摘要
一種用于預測飛機最有可能著陸在至少兩條候選跑道當中的哪一條上的設備和方法包括一個數據庫。該數據庫(24)被配置成包含至少兩條跑道數據。所述跑道數據包括與每條候選跑道相關聯的經驗滑翔斜率角和位置。一個位置傳感器(16)被配置成確定飛機的位置。一個處理器(12)被配置成檢索與所述至少兩條候選跑道當中的每一條相關聯的滑翔斜率角和位置數據。該處理器基于飛機的位置來計算相對于所述至少兩條候選跑道當中的每一條的飛機滑翔斜率角，并且基于所述經驗滑翔斜率角和飛機滑翔斜率來導出對應于所述至少兩條候選跑道當中的每一條的第一著陸似然值。
文檔編號G08G5/02GK101258533SQ200680032508
公開日2008年9月3日 申請日期2006年7月5日 優先權日2005年7月5日
發明者S·R·格雷默特, Y·伊施哈拉 申請人:霍尼韋爾國際公司