被動飛行器翼尖撞擊檢測系統和方法
【專利說明】被動飛行器翼尖撞擊檢測系統和方法
[0001]相關申請的交叉引用
本申請要求2014年5月6日提交的美國臨時專利申請號61/989，341的權利，其通過引用結合于此。
技術領域
[0002]本發明一般地涉及飛行器翼尖撞擊防止，并且更特別地涉及用于被動檢測飛行器翼尖撞擊的系統和方法。
【背景技術】
[0003]在地面上的時侯飛行器飛行員經常對飛行器進行調遣。這可能在地面操作期間發生，諸如當飛行器正在滑行，去往或來自機庫或者去往或來自航站樓進行調遣時。
[0004]地面上諸如建筑物、其它交通工具之類的障礙物以及其它障礙物可能處于飛行器的路徑中。這些障礙物能夠被飛行員經由視線所檢測。然而，在許多情況下，由于飛行器的尺寸(例如，大的機翼掠角、從駕駛艙到翼尖的距離)以及飛行員的有限視野，可能難以在地面操作期間對飛行器的末端進行監視。因此，操作員可能未能檢測位于接近于飛行器的“盲點”中的障礙物。在許多情況下，飛行員可能直到時間太遲而不能采取修正動作時才檢測到障礙物。為了緩解這種情況，許多飛行器包括主動傳感器或相機或以感應可能或即將發生的撞擊。
[0005]與障礙物的碰撞不僅可能損壞飛行器，而且可能使得飛行器無法工作并且導致飛行取消。與飛行器維修和停飛相關聯的成本是相當大的。因此，及時檢測并避免位于交通工具的地面路徑中的障礙物是需要被解決的重要問題。
[0006]當前，不存在可用于保護飛行器免于翼尖碰撞的經濟的系統。隨著飛行器大小的增加，撞擊事故的概率和成本也增加。因此，存在對能夠以最少的努力而改型到飛行器上而且并不依賴于主動傳感器或飛行機組人員的系統的需要。本發明至少解決了此需要。
【發明內容】
[0007]提供本
【發明內容】
來以簡化形式對在【具體實施方式】中進一步描述的選擇概念進行描述。本
【發明內容】
并非意在標示所請求保護主題的關鍵或必要特征，其也并未意在用作對確定要求保護主題的范圍的幫助。
[0008]在一個實施例中，一種用于被動檢測飛行器翼尖撞擊的方法包括生成航空站的至少一部分的數字基本圖(base map),其包括一個或多個具體翼尖撞擊威脅，其中該數字基本圖由多個航空站單元(aerodrome cell)表示。向航空站單元中的每個指派數值。每個所指派數值表示與那個航空站單元相關聯的具體翼尖撞擊威脅。生成針對每個數值具有單獨條目(s印arate entry)的索引計數陣列。生成表示飛行器的數字飛行器結構。該數字飛行器結構由多個飛行器單元所表示。關于航空站單元的一部分是否被或將要被多個飛行器單元所替代進行確定，并且對被或將要被替代的航空站單元的每個數值進行計數以確定與之相關聯的替代計數。與每個數值相關聯的替代計數被輸入到針對那個數值的索引計數陣列中的單獨條目中，并且基于索引計數陣列中的替代計數檢測一個或多個潛在的飛行器翼尖撞擊。數字飛行器結構包括飛行器周圍的多個保護包絡。
[0009]在另一實施例中，一種被動飛行器翼尖撞擊檢測系統包括航空站數據庫和處理器。航空站數據庫具有存儲于其中的航空站數據，其表示具體的翼尖撞擊威脅。處理器與航空站數據庫可操作通信。該處理器被配置為選擇性地從航空站數據庫取回航空站數據，并且在其取回時，被配置為:生成航空站的至少一部分的數字基本圖，其包括一個或多個具體翼尖撞擊威脅，該數字基本圖由多個航空站單元所表示；向航空站單元中的每個指派數值，被指派給每個航空站單元的數值表示與那個航空站單元相關聯的具體翼尖撞擊威脅；生成索引計數陣列，該索引計數陣列具有針對每個數值的單獨條目；生成表示飛行器的數字飛行器結構，該數字飛行器結構由多個飛行器單元所表示；確定該航空站單元的一部分是否被或將要被多個飛行器單元所替代，對被或將要被替代的航空站單元的每個數值進行計數以確定與之相關聯的替代計數；將與每個數值相關聯的替代計數輸入到針對那個數值的索引計數陣列中的單獨條目中；并且基于索引計數陣列中的替代計數檢測一個或多個潛在的飛行器翼尖撞擊。數字飛行器結構包括飛行器周圍的多個保護包絡。
[0010]此外，根據結合附圖和之前的【背景技術】所進行的隨后的詳細描述和所附權利要求，被動撞擊檢測系統和方法的其它所期望特征和特性將變得顯而易見。
【附圖說明】
[0011]下文將結合以下附圖對本發明進行描述，其中相似的數字表示相似的元件，并且其中:
圖1描繪了被動翼尖撞擊檢測系統的實施例的功能框圖；
圖2描繪了具有設置于其上的數字飛行器結構的數字基本圖的簡化表示；
圖3以流程圖的形式描繪了圖1的系統所實施的檢測過程的實施例；
圖4-6為了更加清楚地說明圖3的過程而描繪了圖2中所描繪的具有設置于其上的數字飛行器結構的數字基本圖的一部分；
圖7描繪了用兩個保護包絡生成的數字飛行器結構的簡化表示；并且圖8-15描繪了用兩個保護包絡生成的數字飛行器結構的更加詳細的表示。
【具體實施方式】
[0012]以下的詳細描述在本質上僅是示例性的，并且并非意在對本發明或本發明的應用和使用進行限制。如這里所使用的，詞語“示例性”意味著“用作示例、實例或說明”。因此，本文被描述為“示例性”的任何實施例不一定被解釋為相比于其它實施例是優選的或有利的。本文所描述的所有實施例是被提供以使得本領域技術人員能夠制造或使用本發明的示例性實施例，并且其并非對由權利要求所限定的本發明的范圍加以限制。此外，不存在由前面的技術領域、【背景技術】、
【發明內容】
或者下面的【具體實施方式】中所提出的任何明示或默示的理論進行約束的意圖。
[0013]首先參考圖1，描繪了被動翼尖撞擊檢測系統100的一個實施例的功能框圖。所描繪的系統100包括航空電子數據源102、航空站數據庫104和處理器106，全部設置在飛行器110內。航空電子數據源102可以被不同地實施，并且可以包括許多已知設備、子系統和傳感器中的任何一個。不管其實施方式如何，航空電子數據源102被配置為感測并向處理器106供應飛行器數據，該飛行器數據至少表示其自身和其它飛行器兩者的飛行器位置、飛行器速度和飛行器方位，以及其它交通工具的位置、速度和方位。就此而言，航空電子數據源102例如可以包括ADS-B收發器。
[0014]航空站數據庫104具有存儲于其中的航空站數據。該航空站數據表示各種具體的翼尖撞擊威脅以及各種其它航空站建筑物。如本文所使用的，術語“具體翼尖撞擊威脅”包括飛行器機翼可能撞擊的立體物理結構的存在和缺少兩者。特別地，具體翼尖撞擊涵蓋了不包括立體物理結構的開放區域，以及出現在航空站處的各種物理結構。這樣的物理結構例如可以包括航站樓建筑物(terminal building)、非航站樓建筑物(例如，護欄、標桿、燈柱、引導標識)以及移動對象(例如，行李推車、其它飛行器)。各種其它航空站建筑物可以包括，例如跑道和滑行道。翼尖撞擊威脅和其它航空站建筑物可以被不同地表示。但是在所描繪的實施例中，這些實體取決于對象而以各個部分(或段)、線、點和圓圈的形式進行表示。優選地，雖然不一定，但是航空站數據以相對簡單的壓縮格式進行存儲，其能夠由處理器106容易且快速地進行解壓縮。
[0015]處理器106與航空站數據庫104進行可操作通信，并且被配置為選擇性地從那里取回航空站數據。如可以認識到的，處理器106選擇性地取回的航空站數據表示飛行器目前所位于的航空站。如還可以認識到的，對于其中航空站數據以壓縮格式進行存儲的那些實施例而言，處理器106通過對所取回的航空站數據進行解壓縮而