[发明专利]一种用于辅助目视盘旋进近的装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种辅助空中导航的装置和方法，特别涉及在目视盘旋进近的情形下，提供飞行员安全导航和引导的装置和方法。

背景技术

目视盘旋是飞行员完成仪表进近后，进行目视盘旋飞行使飞机到达不适于直线进近的跑道的着陆位置。对于大型机场，空中交通管制（ATC）通常引导飞机进行直线进近着陆，而对于小型机场，目视盘旋则是经常发生的事。有时候由于恶劣气象条件或机场周围的交通情况，不适宜进行直线进近，此时ATC可能会要求飞行机组进行目视盘旋进近。而在另一些情形下，导航台只能引导飞机到机场的中心，而不是到跑道终点，此时飞行员必须采取目视盘旋进近到合适的跑道。

大多数飞机上有一个机载的区域导航系统来辅助飞机在机场之间的导航。例如，在从一个机场到另一个远距离机场的飞行过程中，在起飞不久后直至飞机接近目的机场，区域导航系统与自动驾驶仪一起引导飞机的飞行。区域导航系统是机载计算机，接受飞行员、传感器、导航台和ATC的输入。基于这些输入，计算机场之间的飞行路径，可以辅助飞行员导航，或通过与自动驾驶仪的耦合控制自动飞行。一些简单的区域导航系统计算和控制水平导航，另一些高级的区域导航系统能够计算和控制垂直导航。目视盘旋进近是在低高度情况下进行的低速机动飞行，当前的区域系统一般仅支持仪表程序飞行，对目视盘旋进近支持非常有限，目视盘旋进近时主要还是依靠查看航图信息进行的人工飞行。

由于工作负荷大，飞机着陆本身就是一个复杂的工作，对于目视盘旋进近而言，飞行员需要分配更多的注意力观察飞机以外的情况，因此对于目视盘旋而言更是如此。在能见度较低、山区地形复杂和夜间运行等情形下，目视盘旋进近的危险性则更高，要将飞机保持在保护区域内尤其困难，一不小心很可能造成机毁人亡，因此目视盘旋进近对于飞行员来说是一个极大的挑战。

为了提高目视盘旋进近的安全性，需要向飞行员提供一些自动化的手段，代替飞行员的一部分手动操作，从而使得飞行员可以将更多的精力关注飞机本身和机外的安全状态，建立稳定的目视盘旋进近。

发明内容

针对已有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种辅助目视盘旋进近的装置，以提高目视盘旋进近时的自动化水平，减轻飞行机组负担，并且在飞行过程中不断对飞行状态进行自动监控，提高飞行安全性。

本发明的另一目的在于提供利用该装置进行辅助目视盘旋进近的方法。

本发明的发明目的是通过如下技术方案实现的。

一种用于辅助目视盘旋进近的装置，包括数据库系统，导航传感器，控制输入装置，显示装置，音频告警器和综合处理系统：

所述数据库系统存储机场跑道信息，目视盘旋着陆最低标准，目视盘旋进近标准，目视盘旋限制，以及飞机类别信息；机场跑道信息、目视盘旋着陆最低标准、目视盘旋限制均来自于公布的航图中，数据库中的信息是标准ARINC424格式存储的或是起飞前或者在飞行过程中通过飞行员自定义，飞机类别信息是依据飞机入口着陆速度确定的，分成A、B、C、D、E类，飞行员可以修改并确定本飞机所属的类别。

所述导航传感器确定飞机位置、速度、航向、风速和风向等信息；导航传感器为本发明装置内置的GPS/北斗接收机，或者是飞机上已有的惯性导航系统、航姿系统、无线电导航系统及大气机。

所述控制输入装置提供飞行员制定目视盘旋进近计划，选择飞机类别，选择目视盘旋进近类别的操作接口，接口是多功能控制显示的形式，或者是集中到显示装置中采取触控装置。控制输入装置包含选择目视盘旋进近模式、选择机场和跑道、选择飞机类别、确认目视盘旋进近路径的操作。

所述显示装置提供目视盘旋计划信息、位置、引导、提示和告警信息的文本和图形显示；

所述音频告警器提供危险情形告警的声音告警，包含复飞提示，超出保护区域的告警；

所述综合处理系统进行所述的各种任务的计算和处理；综合处理系统是单独的专用处理器，或者是集成至飞行管理系统、区域导航系统中。

从数据库中提取飞机信息并通过传感器装置确定飞机位置、速度、风速和风向、航向信息后，通过控制输入装置输入并经过综合处理系统的计算和处理，将目视盘旋计划信息、位置、引导、提示和告警信息的文本或图形信息显示于显示装置上供飞行员参考。

一种进行辅助目视盘旋进近方法，包括如下步骤：

1）、从数据库系统中提取出机场和跑道信息供选择，飞行员确定实施目视盘旋进近的机场和跑道；