用于飞机电动滑行的高完整性地面引导系统技术方案

本发明专利技术涉及用于飞机电动滑行的高完整性地面引导系统。一种结合飞机电动滑行驱动系统使用的高完整性自动引导和控制方法，包括：获得滑行路径数据；在多个处理器中从滑行路径引导数据生成滑行路径引导和控制信息；基于预定的优先级方案，发送从来自多个处理器中的一个的滑行路径引导和控制信息导出的命令到至少一个电动滑行控制器。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及用于飞机电动滑行的高完整性地面引导系统。一种结合飞机电动滑行驱动系统使用的高完整性自动引导和控制方法，包括：获得滑行路径数据；在多个处理器中从滑行路径引导数据生成滑行路径引导和控制信息；基于预定的优先级方案，发送从来自多个处理器中的一个的滑行路径引导和控制信息导出的命令到至少一个电动滑行控制器。【专利说明】用于飞机电动滑行的高完整性地面引导系统
本文所描述的主题的实施例总体涉及航空电子系统，诸如电动滑行系统。更具体地，该主题的实施例涉及容错和自动防故障(fail-safe)飞机电动滑行系统的自动引导和控制系统，其由高可靠性和高完整性表征，如在本文中使用这些术语那样。
技术介绍
传统的飞机滑行系统利用飞机的主推力发动机(在怠速时运行)和制动系统来调节飞机在滑行期间的速度。然而，对主推力发动机的这种使用是低效的且浪费燃料。出于这个原因，已经开发供与飞机一起使用的电动滑行系统(即采用电动机的牵引驱动系统)。电动滑行系统比传统的基于发动机的滑行系统更高效，因为它们可以由飞机的辅助动力单元(APU)而不是主推力发动机来供电。以其最简单的形式，在使用驾驶舱控制器(例如舵柄)的电动滑行操纵期间，机组成员可以手动地掌舵飞机同时望向窗外。在这种情况下，机组成员利用了他们的关于执行他们的滑行操纵的执行的最佳判断。由视觉引导系统提供该过程中的改进，其中机组成员输入机场参数(诸如机场拥塞)，视觉引导系统确定受制于ATC放行许可(clearance)的最佳滑行路径，并将其与下述指令一起呈现在驾驶舱显示器上:该指令关于沿所建议的滑行路径导航飞机的最佳方式；例如速度、转向、何时关闭推力发动机和开启电动驱动电动机等。ATC放行许可可以包括滑行路线、所分配的起飞或着陆跑道、等待点(hold point)等，并在所计算出的路径中被考虑。虽然有效，但是上述视觉引导系统展现出一定的低效。例如，服从显示引导指令时的变化(甚至大约几秒钟)可能降低燃料节约；例如，飞行员在关闭推力发动机之前等待较短时间。飞行员可能执行比必要时更快的转动，从而导致增加的轮胎磨损；或可能比必要时更频繁地制动，从而导致制动系统上不必要的磨损和撕裂。此外，一些可能提高效率的动作对于机组人员来说太细微以至于不能识别和管理；例如飞机在滑行期间的最优加速度。在序列号为13/463，657、名称为 “Electric Taxi Auto-Guidance and ControlSystem”且被转让给本专利技术的受让人的共同待审美国专利申请中，描述了结合飞机滑行系统使用的自动引导和控制系统，其可以被操作于自动的模式(自动模式)或在自动模型变为不起作用或以其他方式不可用的情况下被操作于手动模式。飞机获得飞机状态数据并访问机场特征数据。这个数据被提供给处理器，所述处理器生成所显示的滑行引导信息。所述处理器生成滑行路径命令，在自动模式中所述滑行路径命令被提供给滑行路径控制器。必须由机组人员监控自动模式中的显示和操作，包括望向窗外，以快速地检测自动模式引导系统的任何故障，从而避免潜在的事故。认证机构(诸如FAA)很关注乘客和机组人员安全。因此，它们提供条例和设计指导，以便实现高度的可用性和完整性从而确保安全。即，必须存在下述保证:设备在需要时必须工作(即，可用)，且不会遭受未检测到的故障，也不会生成不能由飞行员干预补救的误导性引导(即，以高完整性进行操作)。例如，如果诸如在恶劣天气下放松自动或视觉引导之类的事件因其可能显著地增加机组人员工作负荷而被认证机构和飞机操作员识别为“重大”，那么机构将要求这种事件具有每飞行小时不多于10_5的发生概率。更严重的事件可以被宣布为“危险”，并具有每飞行小时不多于10_7的发生概率。这些要求在FAA规范AC25-1309中阐述。鉴于上述情况，将期望提供一种电动滑行自动引导和控制系统，其能够在几乎没有机组人员参与的情况下、在恶劣天气条件和有限能见度下、在滑行操纵期间引导和控制飞机。
技术实现思路
根据上述情况，提供了一种结合飞机电动滑行驱动系统使用的高完整性自动引导和控制方法。所述方法包括:获得滑行路径数据；在多个处理器中从滑行路径引导数据生成滑行路径引导和控制信息；以及基于预定的优先级方案，发送从来自所述多个处理器中的一个的滑行路径引导和控制信息导出的命令到至少一个电动滑行控制器。还提供了一种在配备有电动滑行机构的飞机上使用的高完整性引导和控制系统。所述系统包括滑行路径引导数据的第一来源、电动滑行控制器和多个处理器，所述多个处理器耦合到第一来源和电动滑行控制器并被配置为:(I)从滑行路径引导数据生成滑行路径引导和控制信息；以及(2)如果所述多个处理器中的第一个中的滑行路径引导数据基本上与所述多个处理器中的第二个中的滑行路径引导数据相当，则基于预定的优先级方案，发送从来自所述多个处理器中的一个的滑行路径引导控制信息导出的命令到电动滑行控制器。还提供了一种结合飞机电动滑行系统使用的自动引导和控制方法。所述方法包括:获得飞机状态数据；访问机场特征数据；以及从第一多个处理器中的每一个接收滑行路径引导和控制数据。然后，在第二多个处理器中比较所述滑行路径引导信息。所述方法通过下述操作而继续:根据预定的优先级方案从多个处理器中的一个选择滑行路径引导和控制数据；以及发送从所选择的引导和控制数据导出的命令到电动滑行驱动系统。该
技术实现思路
被提供以便以简化的形式介绍下面在【具体实施方式】中进一步描述的一系列构思。该
技术实现思路
并不意图标识要求保护的主题的关键特征或实质特征，也不意图用作对确定要求保护的主题的范围的帮助。【专利附图】【附图说明】在结合附图考虑时，通过参考下面的详细描述和权利要求，可以得出对该主题的更全面的理解，在附图中，贯穿各幅图，相似的附图标记指代类似的元素。图1是具有电动滑行系统的飞机的简化不意表不；图2是适于在飞机上使用的自动电动滑行引导系统的示例性实施例的总体框图；图3是根据实施例的适于在飞机上使用的高完整性、高可用性自动电动滑行引导系统的另一示例性实施例的更详细框图；图4是适于在飞机上使用的自动电动滑行引导系统的又一示例性实施例的详细框图；图5是图示了图3中示出的实施例的后推(push back)子功能的框图；图6是根据实施例的选择器的功能框图；图7是根据实施例的适于提供必备完整性和可用性的飞机系统的功能框图；图8是图示了根据实施例的高完整性、高可用性电动滑行自动引导方法的示例性实施例的流程图；以及图9是根据实施例的生成高完整性、高可用性电动滑行控制信号的示例性自动引导过程的流程图。【具体实施方式】下面的详细描述本质上仅仅是说明性的，并不意图限制主题的实施例或这些实施例的应用和使用。如本文所使用的，词语“示例性”意指“用作示例、实例或说明”。本文中被描述为示例性的任何实施方式不必被理解为比其他实施方式优选或有利。此外，不意图被前面的
、
技术介绍
、
技术实现思路
或下面的【具体实施方式】中提出的任何明示或暗示的理论所约束。本文可以根据功能和/或逻辑块部件并参考可由各种计算部件或装置执行的操作、处理任务和功能的符号表示来描述手段和技术。这些操作、任务和功能有时被称为计算机可执行的、计算机化的、软件实现的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·努塔罗，K·休斯，C·M·海西，D·E·路易斯，
申请(专利权)人：霍尼韦尔国际公司，
类型：发明
国别省市：