[发明专利]机载滑行道和跑道可视化引导及告警装置

权利要求书

1.一种机载滑行道和跑道可视化引导及告警装置，应用于航空器滑行过程中，包含机载光学障碍物检测模块、机载定位模块、机载通信模块、机载计算处理模块、机载显示及告警模块，其特征在于：

机载光学障碍物检测模块用于向本航空器周围发射脉冲光，获取从本航空器周围的障碍物上反射回来的脉冲光的强度、方位角和高度信息，并发送到机载计算处理模块；

机载定位模块用于确定航空器当前位置信息，并发送给机载计算处理模块；

机载通信模块用于获取本航空器所选跑道或滑行道上其他航空器的位置和运动信息，并发送到机载计算处理模块；

机载计算处理模块包含飞行管理计算机，飞行管理计算机首先根据机载光学障碍物检测模块和机载定位模块发送的信息确定航空器滑行过程中所有可能会发生碰撞的障碍物相对于本航空器的距离和位置，根据机载通信模块和机载定位模块发送的信息确定航空器滑行过程中所有可能会发生碰撞的其它航空器相对于本航空器的距离和位置；然后建立可能会发生碰撞的障碍物和其它航空器的位置地图并存储，最后确定本航空器和可能会发生碰撞的障碍物、其它航空器的接近程度，从而判断是否需要提供碰撞告警信息，并将碰撞告警信息发送给机载显示及告警模块进行显示及告警。

2.根据权利要求1所述的一种机载滑行道和跑道可视化引导及告警装置，其特征在于所述机载光学障碍物检测模块包括两个机载光源和三个机载光学传感器；其中：

一个机载光源位于机头上方，另一个机载光源位于机头下方，两个机载光源用于发射一定波长的脉冲光，脉冲光投射在本航空器周围障碍物上后形成反射；

一个机载光学传感器位于前起落架上，另外二个机载光学传感器位于主起落架上，三个机载光学传感器接收从障碍物上反射回来的脉冲光，记录反射回来的脉冲光的强度、方位和高度信息，并发送到机载计算处理模块。

3.根据权利要求1所述的一种机载滑行道和跑道可视化引导及告警装置，其特征在于所述机载定位模块包括GNSS接收机和多模式接收器，GNSS接收机接收本航空器的位置信息，多模式接收器接收陆基卫星增强信号，机载计算处理模块综合结合GNSS接收机和多模式接收器接收到的信号精确定位出本航空器当前地理位置。

4.根据权利要求1所述的一种机载滑行道和跑道可视化引导及告警装置，其特征在于所述机载通信模块包括应答器和通信管理单元，应答器接收来自其他航空器的ADS-B信号和空中交通管制信号，将所选跑道或滑行道上其他飞机位置或运动信息发送到机载计算处理模块；通信管理单元包括与空中交通管制中心的数据链路，通过该数据链路传送、协商、修改、批准或拒绝滑行路线和指令。

5.根据权利要求1或3或4所述的一种机载滑行道和跑道可视化引导及告警装置，其特征在于机载计算处理模块还用于将本航空器的位置信息和运动信息发送给机载通信模块，机载通信模块还用于将本航空器的位置信息和运动信息通过ADS-B系统广播出去。

6.根据权利要求1所述的一种机载滑行道和跑道可视化引导及告警装置，其特征在于所述机载计算处理模块还包含机场地图数据库；

机场地图数据库用来存储机场移动地图，机场移动地图包括用于描述机场跑道、滑行道、标准滑行路线；

飞行管理计算机还用于当滑行路线和跑道选定后，根据本航空器当前位置信息查询机场地图数据库以及航空器上的导航设备获得生成本航空器当前的可视化跑道和滑行道引导功能显示所需数据，综合分析所选滑行路线的几何构型、当前路线规定的最大速度限制、时间限制的因素，建立基于滑行路线的最优滑行速度剖面，并发送到机载显示及告警模块；

所述机载显示及告警模块还用于生成可视化跑道和滑行道引导。

7.根据权利要求6所述的一种机载滑行道和跑道可视化引导及告警装置，其特征在于飞行管理计算机还用于根据本航空器当前位置信息和运动信息，查询机场地图数据库，当发现本航空器不在滑行道上、或者偏离滑行道中心线20度以上、或者滑行速度超出限制速度时生成告警提示，并发送到机载显示及告警模块。

8.根据权利要求1所述的一种机载滑行道和跑道可视化引导及告警装置，其特征在于如果飞行管理计算机发现障碍物或其它航空器位于一级告警区域且正在接近，则机载显示及告警模块发出“以正常滑行速率刹车”提示，如果障碍物或其它航空器位于位于二级告警区域且正在接近，则机载显示及告警模块发出“以座舱安全速率停止前进”提示。