[发明专利]确定沿机场的横向进场轨迹的线状地形断面的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于确定沿着机场的横向进场轨迹的线状地形断面的方法和装置。

背景技术

已知飞行器，特别是运输机，通常设有包括二维地形断面的地形数据库。该地形断面可以用于不同应用，特别是用于表示正在飞过的地形的断面的垂直显示。

通常，用于构造这种类型的地形断面的数据源包括基于卫星的部件(光学的和/或雷达)。

针对该地形断面存储的高程点是机场附近的大小通常为1Nm(海里)至0.25Nm(大约460米)的二维网络的网格。对于每个网格，仅存储最高点。网格的相对大的尺寸和数据的内容(最高地形标高)使得其使用对于某些应用是成问题的，特别是对于与机载无线电测高仪的测量的比较。

此外，某些应用需要更精确的数据库，特别是在进入降落跑道的进场期间，对于进场，正在飞过的地形的非常精确的了解可以证明是非常有用的。

因为网络是二维的，所以使网格的大小缩小到低值(通常，大约50米)需要大幅增加在其中将存储这样的地形断面的数据库的存储容量，并且需要使用适当的传感器来获得所需精度，这增加了产生地形断面的成本，并且增加了存储该地形断面所必需的机载资源。

发明内容

本发明的目的是弥补这样的二维地形断面的缺点。本发明涉及一种用于确定沿着机场的横向进场轨迹的线状地形断面的方法。

根据本发明，所述方法包括：

-第一组步骤，所述第一组步骤包括：在至少一个飞行器沿着横向进场轨迹的至少一次飞行期间，在进入机场的降落跑道的进场期间，自动地且重复地，对所述飞行器测量以下方面：

－使用至少一个机载无线电测高仪来测量所述飞行器相对于地面的高度；

－使用至少一个机载气压测高仪来测量气压海拔；并且

－使用机载传感器来测量所述飞行器的总空气温度和Mach数；并且

自动地将这些测量值存储在至少一个存储器中；以及

-第二组步骤，所述第二组步骤在所述第一组步骤之后执行，并且在于，自动地，在所述飞行器的所述飞行之后：

－重复地，对于沿着所述横向(或水平)进场轨迹的相对于降落跑道的入口的多个不同距离中的每个：

a)优选地通过线性回归，使用被测量并且被存储在所述存储器中的总空气温度、Mach数和气压海拔来估计作为所述海拔和地面上的温度的函数的、静态温度的变化；

b)使用被测量并且被存储在所述存储器中的气压高度以及在步骤a)中估计的静态温度和地面上的温度的变化来计算几何海拔；

c)通过从在步骤b)中计算的几何海拔减去通过无线电测高仪测量并且存储在所述存储器中的高度来计算地形高度；并且

－对于沿着横向进场轨迹的相对于降落跑道的入口的所述多个不同距离的集合：

d)从对于所述不同距离集合计算的地形高度集合确定至少一个辅助地形断面；并且

e)至少使用所述辅助地形断面来确定地形断面，所述地形断面将地形高度的趋势表示为相对于降落跑道的入口的距离的函数，所述地形高度相对于与降落跑道的入口的海拔相应的参考海拔而定义；并且

f)将在步骤e)中确定的地形断面存储在数据库中。

因此，借助于本发明，确定在横向进场轨迹下面沿着横向进场轨迹延伸的线状地形断面，也就是说，仅具有一个维度的地形断面。这样的一维地形断面尤其是极大地减少了将存储在数据库中的数据量。

有利地，在步骤b)中，使用以下表达式来计算几何海拔Hft：

Hft＝((Test/(Lest*0.3048))/(1-((T0-(L0·Hbaro*0.3048))/T0)^Lest/L0)

其中：

-Hbaro是气压海拔；

-Lest是作为海拔的函数的、静态温度的变化的估计；

-L0是作为标准大气模型(ISA)的海拔的函数的、静态温度的变化；

-Test是地面上的估计温度；以及

-T0是标准大气模型(ISA)的参考温度。

而且，在简化的第一实施例中，在步骤e)中，地形断面对应于在步骤d)中确定的辅助地形断面。此外，在优选的第二实施例中，所述第一组步骤以及所述第二组步骤的步骤a)至d)被针对多次不同进场执行以使得，对于该多次进场中的每次，在步骤d)中确定辅助地形断面，并且其中，步骤e)包括计算所述辅助地形断面的平均值作为地形断面。

所述用于确定线状地形断面的方法还可以包括单个地或组合地获取的以下特征中的一个或更多个：