自動管理需要保證航空器的導航和引導性能的空中操作的方法和設備的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種用于自動管理需要保證航空器尤其是運輸機的導航和引導性能的空中操作的方法和設備。
[0002]本發明應用于RNP AR (具有所需授權的所需導航性能)型的所需授權下具有所需導航性能的操作。這些RNP AR操作是基于RNAV (區域導航)型的區域導航和基于具有RNP(所需導航性能)型的所需導航性能操作的操作。它們具有需要特定授權的特點，以便能夠在航空器上得到使用。
[0003]RNAV型的區域導航允許航空器從航點飛到航點，并且不再從(NAVAID型的無線電導航方式的)地面站飛到地面站。
【背景技術】
[0004]已知RNP概念對應于區域導航，為此(在航空器上)添加監控和警告裝置，其可以確保航空器保持圍繞參考軌跡的走廊中，稱為RNP，并且授權考慮曲線軌跡。該走廊之外，潛在地存在起伏地勢或其他航空器。用于RNP型操作的所需性能由代表圍繞參考軌跡的走廊的半寬度(以航海為單位:NM)的RNP值來限定，航空器在操作期間必須在95%的時間保持在參考軌跡內。還限定具有RNP值的兩倍的半寬度的(圍繞參考軌跡的)第二走廊。
[0005]然而RNP AR操作的概念是更限制性的。RNP AR程序實際上特征為:
-RNP 值:
■其在進近時小于或等于0.3NM，并且其可降到0.1NM ;并且 ■其在出發和復飛期間嚴格小于1匪，并且也可降到0.1匪；
-可為曲線的最后進近段；和
-障礙物(山脈、交通……)，其可定位成相對于參考軌跡的兩倍RNP值，然而對于通常的RNP操作，提供相對于障礙物的額外邊緣。
[0006]航空管理局已經限定每次操作10 7的安全目標水平TLS (Target Level ofSafety)，不管航空器的類型是什么。在RNP AR操作的情況下，在RNP值可降到0.1匪和障礙物可位于離參考軌跡兩倍RNP值處時，該目標由航空器離走廊半寬度D=2RNP之外的可能性表示，其不超過每次程序10 7O
[0007]為了滿足這些要求，航空器的自動飛行管理系統使用可以達到航空管理局設定的安全水平的架構和監控。這些特定的架構和監控在RNP AR操作之外的飛行階段不使用并且因而在合適的時間被激活以便可以完全安全地執行RNP AR操作。
[0008]而且，RNP AR操作可基于若干可能的RNP水平來構建，允許不斷增加的低著陸最小值。機組人員必須根據航空器和機組人員的能力以及當前氣象條件選擇待被使用的RNP值。該值由機組人員在操作必須開啟時的時刻在飛行管理系統中限定。
[0009]目前，專用于RNPAR操作的構架和監控的激活，雖然是自動的，但是僅僅當航空器在該操作接合時開始。該遲到的激活不允許機組人員在操作接合的上游充分地評估航空器的真正能力并且因此不允許在必要時(例如執行另一類型的進近)使用替代策略。
【發明內容】
[0010]本發明的目的是克服該缺陷。
[0011]其涉及一種用于自動管理需要保證航空器的導航和引導性能的至少一種空中操作的方法，所述空中操作通過管理參數來限定并且由可激活的監控裝置來監控，所述空中操作的執行在應用點處開始。
[0012]根據本發明，所述自動管理方法包括分別由以下構成的步驟:
-根據所述應用點自動計算至少一個預計激活點，在所述航空器的飛行方向上在所述應用點的上游限定所述預計激活點；和
-當所述航空器在其飛行期間到達所述預計激活點時自動激活至少所述監控裝置。
[0013]因此，由于本發明，通過預計相對于通常激活的所述監控裝置的激活，機組人員可在該操作的接合(在激活點處)的上游充分評估航空器的真正能力和特別地執行預見的空中操作的可能性。因此，在必要時有時間去采取適當的動作和特別地建立替代策略，如下所描述。
[0014]根據本發明的不同實施例，其可被一起或單獨地采用:
-方法包括步驟，包括在監控裝置的自動激活的時間處，顯示至少關于由監控裝置執行的監控的信息；
-預計激活點的計算通過相對于應用點的在距離上的預計來執行；
-預計激活點的計算通過相對于應用點的在飛行時間上的預計來執行；
-方法包括前一步驟，包括為航空器的機組人員提供從以下管理參數中限定至少一種管理參數的機會:
-代表關于空中操作的安全走廊的半寬度的RNP值；
-應用點；
-在時間上或在距離上關于激活的預計的信息項；
-在所述航空器不可能執行預見的空中操作情況時使用的替代策略；
-所述管理參數中的至少一個提供預定的默認值；
-方法包括步驟，包括由在所述航空器不可能執行預見的空中操作情況時通知機組人員所述不可能性；
-方法包括以下步驟中的一個:包含在所述航空器不可能執行預見的空中操作情況時:
-向機組人員提供替代策略；
-自動激活替代策略；
在具體實施例中，替代程序根據下面步驟得到:
-El)如果每個代表關于構思的空中操作的安全走廊的半寬度的若干RNP值中的一個少于預定值，則所述方法包括步驟，包括驗證第一條件，即對應于該預定值的RNP值的存在；如果該第一條件得到滿足，則該程序被選定為替代策略；
-E2)如果步驟El中所述第一條件沒有得到滿足，則所述方法包括步驟，包括驗證第二條件，即疊加在所選擇的RNP AR程序上的RNAV型的非RNP區域導航程序的存在；如果步驟E2的該第二條件得到滿足，則RNAV型的該非RNP區域導航程序被選定為替代策略；
-E3)如果步驟E2中所述第二條件沒有得到滿足，則所述方法包括步驟，包括驗證第三條件，即疊加在所選擇的RNP AR程序上的常規程序的存在；如果步驟E3的該第三條件得到滿足，則該常規程序被選定為替代策略；以及
-E4)如果步驟E3中所述第三條件沒有得到滿足，則空中操作的錯過的進近程序被選定為替代策略。
[0015]本發明還涉及一種用于自動管理需要保證航空器的導航和引導性能的至少一種空中操作的設備，所述控制操作由管理參數限定，所述設備包括所述空中操作的可激活的監控裝置和用于執行所述空中操作的被配置成在應用點處啟動空中操作的執行的單元。
[0016]根據本發明，所述設備還包括:
-構造成根據所述應用點自動計算至少一個預計激活點的計算單元，在所述航空器的飛行方向上在所述應用點的上游限定所述預計激活點；和
-構造成當所述航空器在其飛行期間到達所述預計激活點時自動激活至少所述監控裝置的激活單元。
[0017]本發明還涉及航空器，特別是運輸機，其包括如以上提到的設備。
【附圖說明】
[0018]附圖將給出可如何具體化本發明的良好的理解。在這些圖中，相同的標號指示相似的部件。
[0019]圖1是用于自動管理需要保證導航和引導性能的至少一種空中操作的設備的框圖，使得可以闡述本發明。
[0020]圖2是由圖1示出的設備管理的空中操作的例子的示意圖。
【具體實施方式】
[0021]在圖1中示意地示出并且使得可以闡述本發明的設備I安裝在航空器AC (圖2)上，特別是運輸機上，并且旨在自動管理需要保證導航和引導性能的至少一種空中操作。
[0022]空中操作是RNP AR (具有所需授權的所需導航性能)類型。這種RNP AR操作是基于RNAV (區域導航)型的區域導航和基于RNP (所需導航性能)型的所需導航性能操作。這種空中操作以通常的方法特別地使用可保存在所述設備I的數據庫6中的導航管理參數來確定。
[0023]在航空器AC上的所述設備I為此包括用于實施空中操作的單元3，其構造成為此從被稱為應用點的點實施該空中操作。
[0024]以通常的方式，設備I還包括可激活的監控裝置2。這些監控裝置2在實施這樣的空中操作期間監控航空器AC，以便檢查航空器的能力是否適宜執行所述空中操作，以便使得可以達到航空管理局設定的安全水平。航空器執行RNP AR空中操作的能力特別地依賴以下參數:
-相對于參考軌跡的橫向和垂直偏差。航空器的偏差必須與可應用于下一個RNP AR段的RNP值相適應。
-位置計算的精確度和完整性； -航空器的引導的精確度和完整性；
-對于實施RNP AR操作所必須的設備I的不同系統的狀態。
[0025]根據本發明，所述設備I還包括:
-配置成根據所述應用點(空中操作在此處被啟動)自動計算至少預計激活點的計算單元4，在航空器的飛行方向中在應用點的上游限定所述預計激活點；和
-激活單元5，其構造成在航空器在其飛行期間到達所述預計激活點時自動激活至少所述監控裝置2。
[0026]通過預計監控裝置2相對于常規激活的激活，設備I允許機組人員在該操作的接合點(激活點)的上游處評估航空器的真正能力和特別是執行預見的空中操作的可能性。因此，在必要時有時間采取適當的動作并且特別地建立替代策略，如下所描述。
[0027]在具體實施例中，設備1，或其裝置的至少一些，形成航空器的FMS(飛行管理系統)型的飛行管理系統的部分。
[0028]設備I還包括提供相對于航空器的飛行和/或其環境的參數的值的一組信息來源(未示出)。
[0029]設備I還包括:
-配置成向機組人員顯示和提供信息的顯示單元7 ;和 -配置成允許機組人員向設備I輸入信息或數據的數據采集(或輸入)單元8。
[0030]在具體實施例中，顯示單元7和數據輸入單元8形成設備I的人/機器接口 9的部分。
[0031]圖2示出進近和執行如在本發明上下文構思的空中操作的例子。
[0032]在該例子中，航空器AC遵循在20標示的飛行方向中優選地符合飛行計劃的經過航點P1、P2和P3的飛行軌跡TV。
[0033]如之前提及的，設備I的計算單元4根據在該例子中對應航點P2的所述應用點自動計算預計激活點PA。沿著飛行軌跡TV在飛行方向20中在應用點P2的上游限定預計激活點PA。當航空器AC在其飛行期間到達該預計激活點PA時設備I的激活單元5自動激活監控裝置2。
[0034]設備I使用以下標準中的一個或多個確定應用點P2:
-空中操作的進近點IAF (初始進近方位點)的開始；
-空中操作的中間進近點IF (中間方位點)；和 -機組人員限定的特定點。
[0035]在具體實施例中，計算單元4構造成通過距離的預計來計算相對于應用點P2的預計激活點PA。在該情況中，從應用點P2