在着陆或起飞点附近帮助导航旋翼飞机的方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一在着陆或起飞点附近帮助导航飞机的方法，该方法对一给定的接近和／或离开高度，确定到达着陆点和／或起飞点的不安全的进入和／或退出点的地点；以及在一显示装置上呈现包括所述地点的图表。

Method and apparatus for helping to navigate a rotorcraft at a landing or takeoff point

The invention relates to a method for a take-off point near the landing or help navigation of aircraft, the method of a given approach and / or leave the height, determine the landing point of departure and / or unsafe to enter and / or exit point location; and a display device including the location of the present chart.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种在着陆或起飞点附近帮助导航旋翼飞机的方法和装置。
技术介绍
本专利技术的
是对于诸如直升飞机那样的旋翼飞机提供导航的有关系统。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是给出飞机导航的装置，其快速地规定一着陆点和一着陆和/或起飞程序，它们相对于所述点周围的起伏地形是安全的。本专利技术的一个目的是使所述装置用于飞行中，使得当飞行员执行紧急医疗服务(EMS)类型的特殊使命时，他可以在已进行飞行时构造一部分未来飞行路线。为此，本专利技术必须迅速地投入使用，并必须给予飞行员对正在构造的飞行路线的完全了解。本专利技术的一个目的是能够规定着陆和起飞程序，该程序可很好地在可见的气象(VMC)条件下使用，此时，飞行员可相对于起伏地形用肉眼来确保安全，并还可在仪表气象条件(IMC)下同样很好地使用，此时，飞行员不能看见起伏地形，通过使用地形数据库精确地遵循先前已经认为安全的路线飞行来确保飞行安全。为了构造安全的飞行计划，飞行员可利用显示起伏地形的领航图；通过应用飞机飞越上空的裕度，飞行员可推算出路线点和飞行高度，其后它们可被盲输入。该输入可使用控制和显示单元(CDU)型的专用终端来执行。该技术的安全性颇差，因为它与路线点和分段输入的质量以及利用领航图的质量相关。对于飞机已经提出了许多防碰撞的系统。根据美国专利No.6 421 603 B1，飞行员确定一路线，而系统根据包含在一“地形”数据库内的数据来核实路线和地面之间的干扰。飞行员可修正路线，以便通过连续的迭代找到安全的方案。根据美国专利No.6 424 889 B1和法国专利No.2 789 771，一系统根据地形数据库已知的地形并根据由飞行员给定的限制来计算水平的轨迹以避免危险的区域；这能形成一相对于障碍物认为是安全的路线，但它需要大的计算资源。该系统不允许飞行员来控制路线的产生；一旦计算终止，飞行员发现提出的方案，然后可改变限制，以便运算新的计算。这些系统不适于接近或起飞阶段，且它们不产生在所述飞行阶段中所遇到的风险的人机工程显示。美国专利申请No.2003 107499和法国专利申请FR 2 813 963提出了一用来提供飞行导航帮助并机载安装在飞机上的装置，该装置包括一显示模块，其布置成实时地显示相对于飞机位置和运动的位于飞机前地形的二维图；该图涉及一区域，该区域显示为对应于飞机位置的顶点的角度扇形形式；根据这些文件，在着陆或起飞阶段过程中，部分地禁止发出警报。这样一显示系统不适于对旋翼飞机规定安全的接近或起飞程序。本专利技术的一个目的是提出一种在这些飞行阶段中帮助导航这种飞机的方法和装置。文件WO 02/39058涉及一种用来帮助飞行的系统，该系统在出现诸如探测到附近障碍物事件时，显示水平模式和垂直模式中的导航数据。这种系统不适于对任意着陆点规定安全的接近或起飞程序。本专利技术的一个目的是提供一种帮助飞行的方法和装置，该方法和装置已经改进，或至少部分地修缮了现有技术方法和装置的疏忽和缺点。根据本专利技术的一个方面，提供一种方法，该方法在对给定着陆点和接近高度(或起飞点和离开高度)方面帮助导航飞机，该方法包括确定相对于地形为不安全的着陆程序的所有进入点的地点，和/或相对于地形为不安全的起飞程序的所有退出点的地点，并在显示屏上显示该地点或诸地点，显示出着陆点周围的地理环境。在本专利技术的含义中，在文中采用术语“着陆点”来表示合适的着陆点或起飞点。因此，飞行员可在进入或退出点被认为安全的区域内直接地和互相作用地定位着陆/起飞程序的进入或退出点，同时，根据诸如风向、禁止飞越的区域以及飞机性能之类的限制来优化选择点。本专利技术能确定使着陆方案最大化的着陆点，因此，能选择着陆方案最靠近上述的限制的着陆点。在本专利技术的另一方面，为了确定对应于不安全的程序的那些进入和/或退出点的地点，确定一抵靠在围绕着陆点延伸的障碍物上的表面。该表面包括一角度点，其附连到(一致于)着陆点，并呈现从所述角点的向上张开的形状。可计算所述表面和对应于接近高度或离开高度平面或水平面之间的交点，以便获得在所述平面或水平面内延伸的极限曲线；然后，不安全的进入和/或退出点的地点被确定为位于所述极限曲线外面的平面或水平面的那部分。在本专利技术的含义中，术语“障碍物”可表示自然或地理的障碍物(即，自然起伏地形的突出点或区域)，或诸如耸立在地面上的结构物和/或建筑物之类的人造障碍物。自然障碍物的坐标通常包含在称之为“数字地形模型”的数据库内。根据本专利技术的优选的特征，一图表呈现给飞行员，其包括着陆点、所述极限曲线，以及至少一个圆弧，尤其是圆心位于着陆点上且对应于预定下降(或爬升)坡度的半圆或全圆；所述坡度(相对于水平线测量)最好位于2°至15°范围内。较佳地，相对于代表着陆点的图表的点位于所述极限曲线外面、并因此形成应避免进入点或退出点的地点的至少一部分图表，应用颜色(例如，红色)或纹理(例如，阴影)显示，以代表有与着陆点周围障碍物碰撞的危险。为了确定所述表面和由此的所述极限曲线，可使用各种接近(或离开)模板或曲线图；模板或曲线图可包括一个或多个通常呈直线的线段。当曲线图由单一直线段构成时，所述表面由通过着陆点和抵靠在位于着陆点周围的障碍物上的直线所产生；然后，所述表面呈锥形或半锥的大致形状(非圆部分)，使其顶点对应于着陆点。由对应于接近或离开高度的平面内的所述表面的迹线形成的极限曲线，由大致弧形的部分构成，该弧形部分对应于从着陆点发出并擦过着陆点周围的障碍物顶部的射线的所述平面内的迹线；这些部分通常形成不连续的极限曲线，其中，所述极限曲线的两个相邻部分之间的间隙对应于安全接近或离开的区域。在一变体中，可提供更加复杂的下降曲线，其可以是水平平面内的直线，并由多个固定和/或变化坡度的线段组成，或既不在垂直平面内也不在水平平面内对齐的线段组成，其具有某些固定的特征和另一些变化的特征。这些复杂曲线的特征在于，位于上述安全高度H处的进入点、着陆点以及地理的定向。尤其是，可使用由多个线段组成的模板或曲线图，诸线段对齐在水平平面内，但它们具有不同的坡度，以便优化抗噪音的轨迹。在对应于一“T”逼近线的另一变体中，曲线图由三个连续的线段组成·水平的第一线段；·与第一线段在同一水平平面内的第二线段，但以与第一线段成90°的方向接续前线段；以及·第三线段，其朝向着陆点(PP)倾斜并跟随与第二线段相同的方向。诸线段连续或相邻(成对地相遇在对应的公共点上)；如果两个线段具有完全相同的头部，那么两个连续线段在水平平面上的投影可以对齐。在所有情况下，将模板搁置(锚固在着陆点上)在着陆点周围的障碍物上，可以确定在对应于所述高度的平面或水平面内考虑为不安全的进入和/或退出点的地点。在本专利技术的另一方面，提供能实施本文所定义和描述的装置的方法，该装置致力于或适于安装在飞机上，该装置包括·数字地形模型，其能与包含人造障碍物特征(坐标和尺寸)的数据库相关联；·设置有用来读取数字地形模型和还可能读取人造障碍物特征的装置的计算机；·用来将着陆点或起飞点的坐标输入到计算机内的工具，合适的话，输入接近高度或离开高度，该工具适于由飞机的飞行员操纵； ·与计算机协作的装置，其响应于着陆或起飞点的坐标以及接近或离开高度，在给定一预定的爬升/下降模板或曲线图的情况下，以确定对所述高本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在着陆或起飞点（ＰＰ）附近帮助导航飞机的方法，该方法的特征在于：.使用包括计算机（１０）的装置（１０至１５），以根据用来输入坐标并适于由飞行员进行操纵的工具（１４）输入到计算机内的着陆或起飞点的坐标，并考虑爬升／下降模板或曲线图 （Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、ＰＲ、ＰＲ１、ＰＲ３），确定对给定的接近和／或离开高度（ＨＥ、ＨＳ）、到达所述着陆点或离开所述起飞点不安全的进入和／或退出点（ＰＥ、ＰＳ）的地点（ＲＮＯＮＳＵＲ），；以及.在显示装置（１６）上呈现包括所述地点的图 表（Ｄ）。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：J阿斯特洛克，
申请(专利权)人：尤洛考普特公司，
类型：发明
国别省市：FR[法国]