用于飞行器导航指令的钝化的方法和设备技术

用于飞行器的导航指令的钝化的方法和设备。设备(1)包括用于在来自至少三个不同装备(E1、E2、E3)的导航指令之间实施对比以便产生传输至飞行器的飞行控制系统(4)的钝化导航指令的装置(5)。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种飞行器导航指令的钝化(passivation)的方法和设备，特別地涉及设置有包括至少ー个用于导航指令的计算阶段的导航系统的运输机。这些导航指令适于所述飞行器的飞行控制系统。
技术介绍
在本专利技术的情境中，术语钝化表示在多个指令中搜索误差指令(或误差值)，若可行，则隔离误差指令，并且仅传输有效指令到用户系统。尽管不是专有地，本专利技术更具体地应用到需要保证领航和导航性能的空运操作中，并包括到需要授权认可的RNPAR(《需要授权认可的所需导航性能》)类型的所需导航性能。这些RNPAR操作基于RNAV (《区域导航》)类型的地面导航和RNP(《所需导航性能》) 类型的所需导航性能操作。其有ー个具体特征要求在飞行器上执行的特別授权许可。RNAV(《区域导航》)类型的地面导航允许飞行器从ー个航路点(waypoint)飞到另ー个航路点，而非从ー个地面站(NAVAID类型的无线电导航装置)飞到另ー个地面站。众所周知，RNP概念对应于地面导航，为实现地面导航，(在飞行器上)添加装载了监视和报警装置，允许确保飞行器保持处于空中走廊，称为RNP，在參考轨迹周围并且授权考虑到了弯曲轨迹。在该空中走廊外部，可能存在潜在的漂浮物(relief)或其它飞行器。RNP操作类型所要求的性能由表示着空中走廊在參考轨迹周围的一半宽度(以海里为単位)的RNP值所确定，其中，飞行器应当在操作过程中保持95%的时间。(參考轨迹周围的)一半宽度的两倍于RNP值的第二空中走廊也被确定。飞行器飞出该第二空中走廊的概率应当低于10_7每飞行小吋。RNPAR操作的概念甚至更加严格。RNPAR程序的特征实际上为-RNP 值·在路径上小于等于0. 3匪，并可降至0. 1匪；禾口·在启动和加大油门时严格低于1匪，并也可降至0. 1匪；-可以弯曲的最后进场航段；以及-可位于相对于參考轨迹2倍RNP值的障碍物(山，交通......)，然而，为了 RNP通常地操作，相对于障碍物提供额外的裕度(margin)。空管机构(air authority)已限定了每个操作为10_7的目标安全等级TLS，无论何种类型。在RNPAR操作的情况下，由于RNP值可降至0. 1匪、且障碍物可位于參考轨迹的两倍RNP值，这个目标导致飞行器走出一半宽度空中走廊D = 2. RNP的可能性不应超过10_7 每个程序。嵌入在飞行器上的装备(飞行管理系统，惯性単元，用于更新GPS数据的装置、和用于导航自动驾驶仪的装置)，以及通常的架构，若没有提供操控方面的缓冲 (mitigation)装置(包括用于检测和处理可能故障的装置)，则不允许达到目标安全等级。 这便是为何这类操作需要特別的授权许可，以便确保操作程序和飞行员的训练可达到目标安全等级。此外，由于机组人员必须负责ー些故障，现今的飞行器在故障情况下不能确保 0. 1匪的RNP值，由于机组人员在手动驾驶时不能满足性能需求。正如前述，当前飞行器不能确保在故障情况下处于0. 1匪的RNP值，因此机组人员应当针对飞行RNP AR程序进行特別训练。机组人员，事实上，应当能够检测和充分地处理故障，该故障能危及正在进行的操作。未来飞行器的目标是能够以高达0. 1匪的RNP值飞行RNPAP程序，并且这(在正常情况或故障情况下)在起动、到达和加油阶段没有限制。为此，机组人员不应再被考虑作为检测和处理故障的主要手段。正如上述，飞行器通常带有导航系统，其包括至少ー个用于导航指令的计算阶段， 旨在为所述飞行器的飞行控制系统。现在，为了使所述飞行器能够飞行特定程序且包括RNP AR程序，则必需能够从导航回路中移除导航指令计算的误差源，以便抵消其对飞行器飞行轨迹可能存在的影响。此外，所执行的解决方案应当要具有足够的反应性以便用明显且即时的方式来抵消错误指令对飞行器导航的影响。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供这样ー个解决方案。它涉及用于在飞机上的导航指令的自动钝化的方法，特别是在运输机上，带有至少ー个用于导航指令的计算阶段，旨在用于飞行器的飞行控制系统。为此，根据本专利技术，所述方法的显著特征在于一在所述的用于导航指令的计算阶段，具有ー个包括至少N件装备的架构，每件装备能够产生导航指令，其中N为大等于3的整数；并且-自动化地且可反复地 在两者间进行比较一方面导航指令被认为是主要指令、并由至少两件所述的装备产生，另ー方面，导航指令由至少ー个第三件装备产生，并被认为是辅助的并且仅用于比较；以及·作为这些比较结果的函数，选定所述的主要的导航指令之一，传输至飞行器的所述飞行控制系统，作为经钝化的导航指令。因此，由于本专利技术，在从至少三件不同装备发出的导航指令之间进行比较，以便产生钝化导航指令，有效(或没有误差)地传输到飞行器的飞行控制系统。由此，源(或用于产生导航指令的一件装备)能够被从有故障(且传输错误的或不正确/不准确的指令)的导航回路中移除，以便抵消其对飞行器飞行轨迹的可能影响。此外，作为此处进ー步详细的描述，执行的解决方案是足够反应性的，以便用明显且及时的方式抵消错误指令对飞行器导航的影响。本专利技术因而允许忽略导航指令的计算阶段的任意简单故障对飞行器轨迹的影响。此外，根据本专利技术，作为钝化导航指令，仅选择所述两个主导航指令的其中ー个指令，且不是所述的辅助导航指令。因而，为产生此辅助导航指令，可提供一件装备，其具有的精度比产生主导航指令的装备的精度更低，这简化了本专利技术的实现方式并降低了其成本。在第一个实施例中，优选地采用表决器(voter)，详情如下，自动地并反复地-每个所述的主导航指令与辅助导航指令进行比较；并且-与辅助导航指令最接近的主导航指令被选择作为钝化导航指令。此外，在第二实施例中，优选地使用至少ー个钝化元件，详情如下-在所述的主导航指令中选择特许的(ptivileged)导航指令；-自动并反复地·每个所述主导航指令与辅助导航指令进行比较；以及·只要特许的导航指令在大约ー个公差值内保持最接近于辅助导航指令，则选择其作为钝化导航指令，否则，钝化值取决于其它非特许的主导航指令。此外，在第二实施例中-所述钝化值，要么直接地等于所述的其它非特许的主导航指令，或者等于相对于后者的阈值；和/或-优选地，对钝化导航指令进行过滤，以便获得连续的值来传输到飞行器的所述飞行控制系统。本专利技术还涉及在飞行器上的，特别是带有导航系统(导航系统包括至少ー个用于导航指令的计算阶段、旨在用于飞行器的飞行控制系统)的运输机上的，用于导航指令的 (自动)钝化的设备。根据本专利技术，该类型的所述设备包括至少ー个用于导航指令的计算阶段，其特征在干-所述用于导航指令的计算阶段具有ー种包括至少N件装备的架构，每件装备能够产生导航指令，N为高于或等于3的整数；且-所述设备进ー步包括钝化装置以便自动并反复地在由至少两件装备所产生的主导航指令与由至少ー个第三件装备所产生的辅助的且仅用于比较的导航指令之间进行比较，并且，作为这些对比的结果的函数，用以选择所述主导航指令之一而传输至飞行器的所述飞行控制系统、作为钝化指令。根据本专利技术的用于检测和隔离故障系统的架构，因而依赖于三重架构(或带有N 件装备，(N ^ 3))的原理、且提供使用三个或更多个源，至少在用于操控飞行器在轨迹上的导航指令计算阶段的级别/水平上，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：N·波塔尼克，M·福里，F·朗特纳，
申请(专利权)人：空中客车运营简化股份公司，
类型：发明
国别省市：