通过预测其在机场上的移动来管理航空器的制动的方法技术

本发明专利技术涉及当航空器（１）在机场上滑行时管理其制动的方法，该方法包括：基于航空器沿着该航空器在机场上要遵循的至少一条给定路线（３，４）的移动序列的特性，推断与要执行的制动（Ｆ１、Ｆ２、…）相关的信息，从而使该航空器确实以所述移动序列前进的步骤。

Method for managing aircraft braking by predicting movement thereof at the airport

The present invention relates to a method (1) when the aircraft at the airport when the taxi management brake, the method includes: Based on the aircraft along at least a given route to follow the aircraft at the airport (3, 4) characteristics of the moving sequence, to perform inference and braking (F1, F2,...) The process of making the aircraft really move forward with the moving sequence.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及。
技术介绍
通常，航空器响应于飞行员请求制动请求，或者通过飞行员按下制动踏板，或者通过选择自动制动模式(“自动制动”功能)而被制动。近来有各种装置可用于精确跟踪航空器在机场上前进所遵循的路线。这些装置尤其用来降低例如一架航空器与另一架航空器或者与任何其它固定或移动障碍物之间的碰撞危险。跟踪路线提供了关于航空器在机场上的运动、尤其是关于航空器沿这些路线所进行的运动序列的精确知识(按照作为时间的函数的位置、速度和加速度)。本专利技术的目的本专利技术设法利用跟踪航空器在机场上的路线的这些新的可能性来改进对航空器制动的管理。
技术实现思路
为了实现这个目的，本专利技术提供了一种当航空器在机场上滑行时管理其制动的方法，该方法包括基于航空器沿着该航空器要在机场上所遵循的至少一条给定路线的移动序列的特性，推断与要执行的制动相关的信息，从而使航空器确实按照所述移动序列行进的步骤。因而，通过预测航空器将要遵循的路线和航空器沿该路线的移动序列，可推断出移动的惯性特性(位置、速度、加速度)，由此使得确定与将来的制动操作相关的信息，从而预测将执行制动操作的方式成为可能。通过根据本专利技术确定关于制动的信息，使各种可能性变得可用。例如，与制动相关的信息使得借助热模型来预测摩擦元件的温度如何变化成为可能，因而使得将制动器性能的数字模型校准成更好成为可能，或者甚至使得一旦航空器已在航空集散站或跑道末端处停止时预测制动器冷却所需的时间长度成为可能。这些预测也使从制动器使用的观点来看将多个潜在路线相互比较成为可能，因而使得例如选择将最小地利用制动的路线，或者沿给定路线最优化制动器的应用成为可能。这些预测也使得基于与制动器使用相关的标准来将沿单一路线的多个移动序列相互比较成为可能。附图说明根据以下描述并参考附图将可更好地理解本专利技术，附图中·图1是示出了航空器在所述机场上的两条可能路线的简化视图；·图2是作为时间的函数的曲线图，它示出了如果航空器沿第一路线时，航空器的制动和制动器的平均温度；·图3是类似于图2的曲线图的曲线图，但适用于第二路线；以及·图4是类似于图2的曲线图、适用于沿第二路线的一不同的移动序列的曲线图。具体实施例方式参看图1，降落于机场2的航空器1可在所述机场上沿多条路线滑行。此图以细虚线示出了从跑道末端开始、并在机场控制设法向其发射航空器的航空集散站处终止的第一路线3。基于例如由机场控制塔提供的此路线的信息，敌对航空器1的制动计算机进行编程以估算航空器沿此路线的移动序列，即航空器的位置和速度如何随着时间改变以沿着该路线前进。这种移动序列被确定为遵照各种准则，诸如在机场上的最大滑行速度、所要求的停止点或者甚至是在着陆瞬间与到达航空集散站的瞬间之间的最大渡越时间，并且该移动序列也被确定为作为诸如重量、着陆速度、…等专用于航空器的各种参数的函数。因而，例如，沿此处所示的第三路线3，所估算的移动序列如下构成。航空器开始时在跑道10上，并且在该跑道10上执行中等强度和长持续时间的制动，以便使航空器的速度从着陆速度减慢到滑行速度。然后，航空器经由倾斜滑行道11离开跑道。然后，航空器驶入平行于跑道10的主滑行道12。在滑行道12的末端，飞行员制动航空器1，并使用航空器转向控制缓慢地向右转90°。最后，航空器以步行速度进入航空集散站14，并且飞行员将航空器停在靠近航空集散站之处。图2示出了与上述沿路线3的第一部分的移动序列相对应的制动操作序列F1到F5，该制动序列由时间轴上的矩形来表示。每一矩形的高都对应于每次制动操作的强度，而每一矩形的长都对应于制动的持续时间。每次制动操作所消耗的能量对应于每一矩形的面积，并且总的消耗能量等于所有矩形的面积之和。然后，在暂停了期间制动器冷却的某一长度的中途停留时间ΔT之后，航空器开始沿第一路线的第二部分移动，从而使航空器能到达跑道末端。如上所述，航空器1需要执行特定次数的制动操作以遵照其沿该路线的第二部分的移动序列的位置和速度。在图2中，可看到与路线3的第二部分相对应的制动序列F6到F10。所估算的在整条路线3上的制动序列在本示例中包括确定以下数据·要执行制动操作的次数；·制动持续时间；·在每次制动操作期间要消耗的能量；以及·两次连续的制动操作之间的间隔。此估算较佳地考虑到机场布局，尤其是上升和下降斜度，以及诸如所需时间、停止或速度等航空器在机场上滑行时的所有限制。在使用上述数据的一个特定实现中，如果航空器确实以预期的移动序列沿第一路线3前进，则估算值由每一制动器所达到的温度构成。温度变化的方式通过实现结合在航空器的制动计算机中并且考虑到各种先前所估算的制动操作的热模型来获得。这些操作中的每一个都引发能量消耗，由此导致加热制动器的摩擦元件。因为这种加热，也因为通过传导的自然冷却，所以制动器的温度易于变化。特别是在给定每一制动器中的摩擦元件的磨损状态以及因而给定了所述摩擦元件的厚度的情况下，该热模型用于预测每一制动器的温度变化的方式。对于第一路线3，图2中以矩形形式示出的制动操作使得能绘制出制动器温度中的可预测变化(为了更清晰起见，在此仅示出一个制动器的温度T)。在本示例中，可看到所讨论的制动器的温度T保持在极限温度Tmax之下。作为示例，Tmax是极限温度，高于该极限温度，则航空器不允许起飞。在此，因为尚未达到温度Tmax，所以航空器在到达跑道末端之后可立即起飞。因而，本专利技术的方法提前核对如果航空器沿第一路线3前进，则对制动器冷却的要求将不会延长航空器在机场上的换向时间。温度Tmax也可表示阈值T1，高于该阈值T1，则摩擦元件以高速率遭受磨损，从而较佳地避免达到该极限温度以便保护摩擦元件。因而，本专利技术的方法提前核对摩擦元件将保持在仅导致适度磨损的温度范围内，由此有助于延长摩擦元件的寿命。现在参看图1所示的从与第一路线3相同的跑道末端开始并在同一航空集散站处终止的第二路线4，航空器的制动计算机估算航空器的移动序列，并据此推断出图3所示的制动序列。在第二路线2上，航空器在跑道10上进行比在第一路线3上更强烈的制动，因而使航空器能更快地经由在倾斜滑行道11之前的倾斜滑行道15离开跑道。一旦已确定制动序列F1′…F11′，则制动计算机据此推断出制动器温度将如何变化(在此仅绘制出一温度T′)。这一次，可看到与制动器相关的温度T′两次超出温度Tmax。第二次超出要求航空器等待一时间段ΔT′，该时间段足够长以便在航空器被允许起飞之前使所讨论的制动器的温度降低到极限温度以下，由此增加了航空器在机场上的换向时间。第一次超出温度本身并不导致任何等待时间，但是导致了制动器的摩擦元件在它们易于快速磨损的范围内工作，而这并非所期望的。如果飞行员有选择权，则可能立即选择第一路线3替代第二路线4，由此使飞行员能最小化在机场上的换向时间，同时也保护制动器的摩擦元件。根据本专利技术的一个特定方面，由制动计算机所使用的热模型较佳地以这样一种方式来设计，即在诸如第二路线4等其中检测到将可能超出极限温度Tmax的路线的情况下，执行对制动器实施强制冷却的效果的仿真。强制冷却通过启动以常规方式安装到航空器制动器的冷却风扇来获得，其中该启动由飞行员或直接由制动计算机控制。在图3中通过粗虚线曲线示出了强制冷却对制动器温度的影响。在本示例中可看本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种当航空器（１）在机场上滑行时管理其制动的方法，所述方法包括：基于所述航空器沿着所述航空器要在机场上遵循的至少一条给定路线（３，４）的移动序列的特性，推断与要执行的制动（Ｆ１、Ｆ２、…）相关的信息，从而使所述航空器确实依照所述移动序列前进的步骤。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：S德拉克，A杰奎特，A艾斯特班，
申请(专利权)人：梅西耶布加蒂公司，
类型：发明
国别省市：FR[法国]