專利名稱：幫助評估飛行器在受限環(huán)境遵循的飛行路線的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于幫助評估供飛行器、特別是運輸機在受限環(huán)境下遵循的飛行路線的方法和裝置。
背景技術(shù)：
在本發(fā)明的范圍內(nèi)，受限環(huán)境指在飛行器位置周圍確定的且可能包含物體(或障礙物)的環(huán)境(或給定形狀和尺寸的空間區(qū)域)，特別是出于明顯的安全原因或簡單地由于飛行舒適度的原因，飛行器應(yīng)避免與所述物體發(fā)生碰撞，所述物體可以是固定物體，例如山脈或山丘，或者是活動物體，例如天氣干擾區(qū)，尤其是風暴區(qū)或其它飛行器。本發(fā)明被應(yīng)用于供飛行器遵循的所有類型的飛行路線中。其可特別涉及由飛行器的管理飛行的系統(tǒng)或者能提供未來路線的幾何形狀預測的其它常用系統(tǒng)傳遞的飛行路線。 其還可以涉及在飛行過程中生成的路線或者存儲的飛行平面。本發(fā)明的目的在于允許飛行器的飛行員評估這樣的飛行路線的有效性，所述飛行路線在(具有例如在相同空間中演變的風暴區(qū)或其它飛機的)動態(tài)環(huán)境下被考慮，其目的尤其在于為機組人員在所述的受限環(huán)境下在飛機上進行決策提供支持。目前，在飛行器的駕駛室中為評估路線提供支持和幫助的工具并不存在。特別地， ND型(英語為《Navigation Display)))常用導航屏顯示當前飛行平面,但不提供涉及例如有關(guān)該飛行平面的裕度/余量(marges)的任何信息。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于彌補所述缺點。本發(fā)明涉及一種用于幫助飛行器，尤其是運輸機的機組人員，評估由該飛行器在受限環(huán)境下，即可能含有固定和活動障礙物的環(huán)境下遵循的任一飛行路線的方法。根據(jù)本發(fā)明，所述方法的特征在于A/參考至少有關(guān)飛行器周圍環(huán)境的含有活動障礙物的至少一個第一數(shù)據(jù)庫以及含有固定障礙物的至少一個第二數(shù)據(jù)庫，自動確定所述飛行路線的多個相繼的點，即測試點，且對所述飛行路線的各所述連續(xù)測試點分別以自動方式實施以下操作a)估算飛行器在考慮的測試點的通過時刻；b)借助所述第一數(shù)據(jù)庫，推導在所述通過時刻活動障礙物的位置；且c)實施碰撞測試，用于驗證在所述測試點處垂直于飛行器移動矢量而設(shè)置的測試矢量是否一方面阻擋了在該通過時刻所推導的位置上的活動障礙物，而另一方面阻擋了所述第二數(shù)據(jù)庫的固定障礙物，且確定出位于所考慮的測試點的兩側(cè)，且取決于所述碰撞測試的結(jié)果的臨界點；B/以自動方式連接所有由此確定的臨界點，從而在所述飛行路線周圍形成被稱為自由區(qū)的區(qū)域；且C/在飛行器的顯示屏上自動顯示所述飛行路線，以及與該飛行路線相關(guān)的，能幫助評估所述飛行路線的自由區(qū)。因此，通過本發(fā)明，可以清晰顯示在動態(tài)環(huán)境中所確定的飛行路線周圍的免于所有障礙物的自由區(qū)。該自由區(qū)體現(xiàn)了飛行器在完整的飛行路線上可能的回旋裕度。因此， 在駕駛室的顯示屏上顯示該區(qū)域能幫助機組人員，尤其是飛行員對所考慮的路線上的導航的復雜性進行非?？焖俚脑u估。根據(jù)本發(fā)明的方法尤其具有以下優(yōu)點-其因此能為機組人員在飛機上決策中提供支持。飛行員的推導能力不足以使其能在策略上評估所遵循的飛行路線是否能避開活動的動態(tài)障礙物(例如風暴單元)的碰撞。本發(fā)明對環(huán)境的潛在變化進行分析，且借助單次顯示，呈現(xiàn)能評估路線有效性的信息； 且-除了分析路線是否橫穿被認為危險的區(qū)域，根據(jù)本發(fā)明的方法還在完整的路線 (的基礎(chǔ))上提供了一自由度區(qū)(自由區(qū))，該自由區(qū)顯示了飛行器的回旋裕度。把該區(qū)域顯示在顯示屏上，可以允許機組人員對沿所考慮的飛行路線駕駛的特征和風險進行迅速的評估。本發(fā)明因此提供了單次顯示,該顯示體現(xiàn)了在給定的時刻窗(fungtrede temps) 內(nèi)相對于飛行路線的整體環(huán)境變化。在本發(fā)明的范圍中，可以在水平(側(cè)向)平面或豎直平面上實施所述碰撞測試，且更一般地實施本發(fā)明。然而，在優(yōu)選的實施方式中，可以同時在水平平面和豎直平面上實施本發(fā)明，從而確定并提供在所考慮的飛行路線的周圍的整體空間上被定義的自由區(qū)。此外，有利地，如果飛行路線的一部分穿過所述第一和第二數(shù)據(jù)庫的任一(固定或活動的)障礙物，把該情況特別通過自由區(qū)的缺失和受影響路線的部分超亮地在步驟C/ 實現(xiàn)的明顯的顯示中。此外，有利地-在步驟A/，把沿飛行路線的相繼的點自動確定為測試點，所述相繼的點每次以不變的距離被相互隔開；且/或-在步驟A/a，根據(jù)前面的測試點上估測的通過時刻以及飛行器的估測速度，估算所考慮的測試點上的通過時刻。為了實施本發(fā)明，使用一個或多個含有活動(或動態(tài))障礙物的第一數(shù)據(jù)庫。特別地，有利地，在步驟A/ -參考含有體現(xiàn)天氣干擾區(qū)的活動障礙物的第一數(shù)據(jù)庫。在該情況下，在步驟A/ b)，推導在所述通過時刻各所述活動障礙物的位置，這參考了確定天氣干擾區(qū)范圍的確定點以及所述確定點上表示風移動的風速矢量，所述確定點以及所述風速矢量來自所述第一數(shù)據(jù)庫；且/或-參考含有體現(xiàn)周圍飛行器的活動障礙物的第一數(shù)據(jù)庫。在該情況下，在步驟A/ b)，推導在所述通過時刻各所述活動障礙物的位置，這參考了所述有關(guān)周圍飛行器的飛行信息，尤其是飛行平面，所述信息來自所述第一數(shù)據(jù)庫。為了完成所述推導，還可以使用如以下詳述的其它信息此外，有利地，在步驟A/c)-使用具有預設(shè)長度的測試矢量；且/或
-在兩個連續(xù)瞬時，對活動障礙物的推導位置實施碰撞測試，所述兩個連續(xù)瞬時與相對于所述通過時刻被定義的臨時窗口的極限時刻對應(yīng)。此外，有利地，在步驟A/c)，在碰撞測試中-如果測試矢量未遭遇任何障礙物，臨界點位于(且被定義在)所述測試矢量的末端；且-如果測試矢量遭遇至少一個障礙物，臨界點位于(且被定義在)最靠近所考慮的測試點的障礙物位置。本發(fā)明還涉及一種用于幫助飛行器，尤其是運輸機的機組人員評估用于供該飛行器在受限環(huán)境下，即可能含有固定或活動障礙物的環(huán)境下遵循的任一飛行路線的裝置。根據(jù)本發(fā)明，所述裝置的特征在于其包括-含有至少有關(guān)所述飛行器環(huán)境的活動障礙物的至少一個第一數(shù)據(jù)庫，所述活動障礙物尤其體現(xiàn)為天氣干擾區(qū)和/或周圍飛行器；-含有至少有關(guān)所述飛行器環(huán)境的固定障礙物的至少一個第二數(shù)據(jù)庫；-用于自動確定所述飛行路線的多個相繼的點，即測試點的裝置；-用于估算飛行器在各所考慮的測試點上的通過時刻的裝置；-借助所述第一數(shù)據(jù)庫，推導在所述通過時刻活動障礙物的位置的推導裝置；-用于實施碰撞測試的裝置，其目的在于驗證在所述測試點處垂直于飛行器的移動矢量設(shè)置的測試矢量是否一方面避開在該通過時刻所推導位置上的活動障礙物，而另一方面避開所述第二數(shù)據(jù)庫的固定障礙物，以及根據(jù)碰撞測試結(jié)果，確定位于所考慮的測試點兩側(cè)的臨界點；以及-用于在飛行器的顯示屏上自動顯示所述飛行路線，以及與該飛行路線相關(guān)的、連接所有所述臨界點且能幫助評估該飛行路線的自由區(qū)的裝置。根據(jù)本發(fā)明的裝置能通過單次的顯示體現(xiàn)變化環(huán)境的復雜性(在該情況下，飛行員的推導能力不足以體現(xiàn)取決于時刻的空間自由度)，主信息是在動態(tài)環(huán)境下有關(guān)飛行路線的自由度區(qū)(被稱為自由區(qū))。所述裝置因此能夠幫助飛行器的機組人員評估和驗證在受限環(huán)境下的飛行路線。本發(fā)明還涉及一種配備如上文所述的輔助裝置的飛行器，尤其是運輸機。


附圖將使人有利地理解如何實現(xiàn)的本發(fā)明。在所述附圖中，相同的標注表示相似的元件。圖I是根據(jù)本發(fā)明的裝置的方框示意圖。圖2至圖6的圖表用于說明如何根據(jù)本發(fā)明確定有關(guān)飛行器的飛行路線的自由區(qū)。圖7和圖8是在兩種不同情況下根據(jù)本發(fā)明的顯示(內(nèi)容)的示意圖。
具體實施例方式以示意性方式被示出在圖I上的根據(jù)本發(fā)明的裝置1，其目的在于幫助飛行器，尤其是運輸機的機組人員(未示出)，評估在受限環(huán)境下由該飛行器遵循的任一飛行路線TV。受限環(huán)境指可包含物體或障礙物01、02的環(huán)境，特別是出于明顯的安全原因或僅僅出于飛行舒適度的原因，飛行器應(yīng)避免與所述物體發(fā)生碰撞，所述障礙物可以是固定物體01，例如山脈或山丘，或者是活動(或動態(tài))物體02，例如天氣干擾區(qū)，尤其是風暴區(qū)或其它飛行器。根據(jù)本發(fā)明，如圖I所示，飛行器上的所述機載裝置I包括-用于傳遞數(shù)據(jù)，以及尤其是考慮的飛行路線TV的信息源組件2；-含有位于飛行路線TV周圍環(huán)境中的活動障礙物02的至少一個第一數(shù)據(jù)庫3、4， 且優(yōu)選地，數(shù)據(jù)庫3含有有關(guān)體現(xiàn)天氣干擾區(qū)的活動障礙物02的信息，數(shù)據(jù)庫4含有有關(guān)體現(xiàn)周圍環(huán)境中的飛行器的活動障礙物02的信息；-含有位于飛行路線TV周圍的固定障礙物01的至少一個第二數(shù)據(jù)庫5;-處理單元6，所述處理單元6通過中間線路7-10分別連接于元件2_5上，所述處理單元6被形成為能夠特別是確定自由區(qū)ZL，所述自由區(qū)能幫助評估飛行路線TV，如下文將明確的；以及-裝置12，所述裝置12通過中間線路13連接于處理單元6，且所述裝置12形成為使得能在飛行器駕駛室的顯示屏14上自動顯示所述飛行路線TV，以及與所述飛行路線TV 相關(guān)的所述自由區(qū)ZL。此外，根據(jù)本發(fā)明，所述處理單元6包括-用于自動確定所述飛行路線TV的多個相繼的點，即測試點Pt的裝置15；-用于估算飛行器在各所考慮的測試點Pt上的通過時刻的裝置16；-借助所述數(shù)據(jù)庫3和4，在所述通過時刻推導活動障礙物02的位置的推導裝置 17 ；-用于實施碰撞測試的裝置18，其目的在于驗證在所述測試點Pt處垂直于飛行器移動矢量20設(shè)置的測試矢量22是否一方面避開在該通過時刻內(nèi)的推導位置上的活動障礙物02，另一方面避開所述第二數(shù)據(jù)庫5的固定障礙物01，且根據(jù)所述碰撞測試的結(jié)果，用于確定所考慮的測試點Pt兩側(cè)的臨界點Pc ;以及-用于連接由此確定的所有臨界點Pc，從而構(gòu)成所述自由區(qū)ZL的界限(或輪廓)21的裝置19。因此，根據(jù)本發(fā)明的裝置I提供了區(qū)域ZL的清楚的顯示(圖7和圖8)，該區(qū)域ZL 在動態(tài)環(huán)境下確定的飛行路線TV的周圍而沒有任何障礙物。該自由區(qū)ZL示出了飛行器在整個飛行路線TV上可能的回旋裕度。在駕駛室的顯示屏上顯示該區(qū)域ZL因此能幫助機組人員，尤其是飛行員迅速評估所考慮的飛行路線的導航復雜性。在本發(fā)明的范圍中，可以在水平平面或豎直平面上實施上述操作。然而，在優(yōu)選的實施方式中，可以同時在水平平面和豎直平面上實施本發(fā)明，從而確定并提供限定在所考慮的飛行路線TV的周圍的整體空間的自由區(qū)ZL。正如下文將明確的，處理單元6以迭代方式執(zhí)行。該處理單元根據(jù)預設(shè)的增量提供路線TV上的多個不同的位置(測試點Pt)。對于各所述位置，該處理單元基于由例如屬于組件2的飛行管理系統(tǒng)所做的預測，提供對通過時刻的估算。其隨后生成在所估算的時刻的對環(huán)境的顯示，所述顯示被用作用于測量相對于障礙物01、02的臨界距離的參考。在路線TV上各位置(測試點Pt)的所有相關(guān)臨界點Pc的顯示，允許能以單次顯示的方式，顯示相對于臨時窗口中所記錄的路線的環(huán)境的潛在變化。
在下文中將以側(cè)向(水平)平面對本發(fā)明的特征進行詳述，對于側(cè)向/豎直平面來說操作是相似的。因此，處理單元6基于來自以下信息源的參考信息-體現(xiàn)固定約束條件的地形數(shù)據(jù)庫5；-氣象數(shù)據(jù)庫3。所述信息可以來自飛機上的氣象監(jiān)測或通過傳遞數(shù)據(jù)的常用中間線路被接收；-有關(guān)周圍環(huán)境的飛行器的數(shù)據(jù)庫4，該數(shù)據(jù)庫包含對給定區(qū)域內(nèi)所識別的飛行器的預測和飛行平面；以及-組件2，其尤其能提供由飛行器遵循的當前飛行路線TV，(裝置I被安裝在所述飛行器上)。所述飛行器I因此參考被分開處理的兩種類型的數(shù)據(jù)庫-固定數(shù)據(jù)庫5，其顯示飛行中位置不變的障礙物01;以及-動態(tài)數(shù)據(jù)庫3和4，其顯示所有正在移動的障礙物02，對所述障礙物操作員希望考慮其變化。固定障礙物5含有離散的障礙物01。顯示方式是與受限高度相關(guān)的多邊形地面投影。動態(tài)數(shù)據(jù)庫3、4則能結(jié)合有關(guān)所述區(qū)域的變化的補充信息。對于風暴區(qū)Z1，通過對區(qū)域近期變化的分析(例如分析氣象監(jiān)測或由數(shù)據(jù)傳遞通信線路傳遞的數(shù)據(jù))生成信息。對(構(gòu)成活動障礙物02的)多邊形表面SI的各構(gòu)建點Al 至A6(被稱為確定點)，所述分析生成平均移動矢量Vl至V6,如圖2所示。在該圖2上,還顯示出風的速度矢量VO至于與所考慮的路線TV存在潛在沖突的飛行器(數(shù)據(jù)庫4)，它每次都與飛行平面、飛行器周圍危險區(qū)的速度剖面和寬度相關(guān)聯(lián)。此外，所述裝置15把沿飛行路線TV的相繼的點自動確定為測試點Pt，所述相繼的點每次都以不變的距離D被相互被隔開，如圖3所示。該距離D可以由操作員借助屬于組件2的相關(guān)裝置被預先設(shè)定或選擇，并輸入裝置I。此外，裝置16估算各個所考慮的測試點Pt上的通過時刻。根據(jù)在由飛行管理系統(tǒng)提供的測試點Pt之間插值而進行預測。相對于飛行器的當前位置PO的當前時刻to生成該時刻。下一測試點Pl因此位于距PO為距離D的位置上，且由通過時刻tO+X識別。此外，所述推導裝置17推導出各活動障礙物02的位置(在飛行平面上的飛行器、 在所分析矢量上的風暴單元……)推導基于公差窗口實現(xiàn)，該公差窗口旨在彌補預測的不精確性。所述公差窗口可以由操作員借助屬于組件2的相關(guān)裝置被預先設(shè)定或選擇，并輸入裝置I。對于各測試點Pt，所述推導裝置17分析與其相關(guān)的所預測的通過時刻。其隨后基于存儲在相關(guān)數(shù)據(jù)庫3、4的移動矢量Vl至V6進行對位置的推導。對于各測試點Pt，各活動障礙物02因此被移動。正如以上所述，對于實施本發(fā)明，可以使用含有活動(動態(tài))障礙物的一個或多個數(shù)據(jù)庫。特別地-對于含有體現(xiàn)氣象干擾區(qū)的活動障礙物02的數(shù)據(jù)庫3，所述推導裝置17，通過參考確定氣象干擾區(qū)范圍的確定點Al至A6以及示出在所述確定點Al至A6上的風的移動的矢量Vl至V6，來推導通過時刻各活動障礙物的位置，所述確定點Al至A6以及所述速度矢量Vl至V6被包括在所述數(shù)據(jù)庫3之中；且/或-對于含有體現(xiàn)周圍飛行器的活動障礙物02的數(shù)據(jù)庫4，所述推導裝置17，通過參考來自所述數(shù)據(jù)庫4的有關(guān)所述周圍飛行器的飛行信息，尤其是飛行平面，來推導在通過時刻各活動障礙物02的位置。為了實施所述推導，還可以使用其它信息，例如尤其根據(jù)所述周圍飛行器的當前航向及其當前航速，對所述周圍飛行器路線的估算。此外，為了實施碰撞測試，裝置18使用碰撞測試矢量22，該碰撞測試矢量具有預設(shè)或由飛行員借助屬于組件2的合適裝置選擇的長度，例如6海里。對于各測試點Pt，其描繪出垂直于飛行器移動矢量20的碰撞測試矢量22，且位于相關(guān)的測試點Pt的兩側(cè)。此外， 在兩個連續(xù)瞬時TiA和TiB上對由活動障礙物02推導的位置實施碰撞測試，所述兩個連續(xù)瞬時對應(yīng)于相對所述通過時刻Ti確定的臨時窗口 FT的兩極限時刻(Ti-F，Ti+F)。正如圖 4所示的時刻表，通過考慮圍繞通過時刻Ti的期限F，來定義該窗口 FT，從而(依次沿時刻 t)分別在Ti-F、Ti和Ti+F上識別出三個決定性位置。期限F代表間距P的倍數(shù)。在特別的實施方式中，該臨時窗口 FT可以為零。因此,作為一個例證-在圖5所示的示例中，對位于點P3(通過時刻為T3)的測試點Pt上的活動障礙物02的碰撞測試，分別在時刻T3-F和T3+F上，相對于從該活動障礙物02所推導的兩位置 23和24被實施;且-在圖6的示例中，對位于點P4(通過時刻為T4)上的測試點Pt上的活動障礙物 02的碰撞測試，分別在時刻T4-F和T4+F上，相對于從該活動障礙物02所推導的兩位置25 和26被實施。此外，在所述碰撞測試中-如果測試矢量22遇到至少一個障礙物23、24，臨界點Pc被限定在最靠近所考慮的測試點Pt的障礙物位置23上，正如圖5的示例所示；且-如果測試矢量22未遭遇任何障礙物，臨界點Pc被限定在測試矢量22的末端，正如圖6的示例所示。測試(或阻隔)矢量22受到例如由操作員規(guī)定的限定長度的限制。該長度與最大覆蓋裕度相關(guān)。如果測試矢量22不在該裕度內(nèi)遭遇障礙物，臨界點Pc因此根據(jù)限定尺寸被確定。相反，如果一點存在于危險區(qū)的內(nèi)部，該點被認為是臨界點。臨界點Pc在顯示時被特殊處理，從而凸顯出與路線TV相關(guān)的風險。位于基準路線TV兩側(cè)的沿臨界點Pc的軌跡，界定出動態(tài)自由區(qū)ZL的邊界21，如圖7和圖8所示。在所述圖7和圖8上-以粗實線表示的軌跡21，因此界定出位于飛行路線TV兩側(cè)的自由區(qū)ZL;-以細實線表示的軌跡TV界定出相關(guān)的飛行路線；-以混合線表示的軌跡28界定出固定障礙物01;且-以短劃線表示的軌跡29界定出活動障礙物01，特別是將發(fā)生變化的風暴區(qū)。此外，如果飛行路線TV的一部分T2橫穿過(固定或活動的)任一障礙物，把所述情況尤其通過自由區(qū)(軌跡21)的缺失以及受影響路線T2的一部分的超亮(如圖8的粗實線所示)顯示在顯示裝置上。在圖8上，活動障礙物29 (已經(jīng)示出表示其移動的移動矢量30)的橫穿通過上述特征被顯示出來。根據(jù)本發(fā)明的裝置I因此尤其具有以下優(yōu)點-其因此能為機組人員在飛機上決策提供支持。飛行員的推導能力不足以使其能在策略上評估所遵循的飛行路線是否能避開活動的動態(tài)障礙物02 (例如風暴單元)的碰撞。本發(fā)明對環(huán)境的潛在變化進行分析，且借助單次顯示來呈現(xiàn)能評估路線TV有效性的信息；且-除了分析路線TV是否橫穿被認為危險的區(qū)域，根據(jù)本發(fā)明的裝置I還在完整的路線的基礎(chǔ)上提供了自由度區(qū)(自由區(qū)ZL)，該自由區(qū)顯示了飛行器的回旋裕度。把該區(qū)域 ZL顯示在顯示屏14上，可以允許機組人員對沿飛行路線TV駕駛的特征和風險進行迅速的評估。本發(fā)明因此提供了單次顯示，該顯示體現(xiàn)了在給定的時刻窗內(nèi)相對于飛行路線TV 的整體環(huán)境變化。
權(quán)利要求
1.一種用于幫助評估供飛行器在受限環(huán)境下遵循的飛行路線(TV)的方法其特征在于:A/參考至少有關(guān)飛行器周圍環(huán)境的含有活動障礙物(02)的至少一個第一數(shù)據(jù)庫(3、4)以及含有固定障礙物(01)的至少一個第二數(shù)據(jù)庫(5)，自動確定所述飛行路線的多個相繼的點，即測試點(Pt)，且對所述飛行路線(TV)的各所述連續(xù)測試點(Pt)分別以自動方式實施以下操作a)估算飛行器在所考慮的測試點(Pt)的通過時刻；b)借助所述第一數(shù)據(jù)庫(3、4)，推導在所述通過時刻活動障礙物(02)的位置；且c)至少實施碰撞測試，用于驗證在所述測試點(Pt)處垂直于飛行器移動矢量(20) 而設(shè)置的測試矢量(22)是否一方面阻擋了在該通過時刻所推導的位置上的活動障礙物(02)、另一方面阻擋了所述第二數(shù)據(jù)庫(5)的固定障礙物(01)，且確定出位于所考慮的測試點(Pt)的兩側(cè)、且取決于所述碰撞測試的結(jié)果的臨界點(Pc)；B/以自動方式連接所有由此確定的臨界點(Pc)，從而在所述飛行路線(TV)周圍形成一區(qū)域，該區(qū)域被稱為自由區(qū)(ZL);且C/在飛行器的顯示屏(14)上自動顯示所述飛行路線(TV)以及與該飛行路線相關(guān)的、 能幫助評估所述飛行路線(TV)的自由區(qū)(ZL)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，在步驟A/，把沿飛行路線(TV)的相繼的點自動確定為測試點(Pt)，所述相繼的點每次以一不變的距離(D)被相互隔開。
3.根據(jù)權(quán)利要求I和2任一項所述的方法，其特征在于，在步驟A/a，根據(jù)前面的測試點上估測的通過時刻以及飛行器的估測速度，估算所考慮的測試點(Pt)上的通過時刻。
4.根據(jù)上述權(quán)利要求任一項所述的方法，其特征在于，在步驟A/，參考含有體現(xiàn)天氣干擾區(qū)的活動障礙物(02)的第一數(shù)據(jù)庫(3)，且在步驟A/b)，推導在所述通過時刻各所述活動障礙物(02)的位置，這參考了確定天氣干擾區(qū)范圍的確定點(A1-A6)以及所述確定點(A1-A6)上表示風移動的風速矢量(V1-V6),所述確定點(A1-A6)以及所述風速矢量 (V1-V6)來自所述第一數(shù)據(jù)庫(3)。
5.根據(jù)上述權(quán)利要求任一項所述的方法，其特征在于，在步驟A/，參考含有體現(xiàn)周圍飛行器的活動障礙物(02)的第一數(shù)據(jù)庫(4)，且在步驟A/b)，推導在所述通過時刻各所述活動障礙物(02)的位置，這參考了來自所述第一數(shù)據(jù)庫(4)的有關(guān)周圍飛行器的飛行信肩、O
6.根據(jù)上述權(quán)利要求任一項所述的方法，其特征在于，在步驟A/c)，在兩個連續(xù)瞬時， 對活動障礙物的推導位置實施碰撞測試，所述兩個連續(xù)瞬時與相對于所述通過時刻被定義的臨時窗口(TF)的極限時刻對應(yīng)。
7.根據(jù)上述權(quán)利要求任一項所述的方法，其特征在于，在步驟A/c)，所述測試矢量 (22)具有預設(shè)的長度。
8.根據(jù)上述權(quán)利要求任一項所述的方法，其特征在于，在碰撞測試時-如果測試矢量(22)未遭遇任何障礙物，臨界點(Pc)位于所述測試矢量(22)的末端；且-如果測試矢量(22)遭遇至少一個障礙物(23、24)，臨界點(Pc)位于最靠近所考慮的測試點(P3)的障礙物位置(23)。
9.根據(jù)上述權(quán)利要求任一項所述的方法，其特征在于，在飛行路線TV的一部分(T2)橫穿過來自所述第一和第二數(shù)據(jù)庫(3、4、5)的任一障礙物(29)的情況下，把所述情況顯示在步驟C/實現(xiàn)的顯示裝置上。
10.根據(jù)上述權(quán)利要求任一項所述的方法，其特征在于，在水平平面上至少實施所述碰撞測試。
11.根據(jù)上述權(quán)利要求任一項所述的方法，其特征在于，在豎直平面上至少實施所述碰撞測試。
12.一種用于幫助評估在受限環(huán)境下飛行器遵循的飛行路線(TV)的裝置其特征在于，其包括-含有至少有關(guān)所述飛行器周圍環(huán)境的活動障礙物(02)的至少一個第一數(shù)據(jù)庫(3、4)；-含有至少有關(guān)所述飛行器周圍環(huán)境的固定障礙物(01)的至少一個第二數(shù)據(jù)庫(5)；-用于自動確定所述飛行路線的多個相繼的點、即測試點(Pt)的裝置(15)；-用于估算飛行器在各所考慮的測試點(Pt)上的通過時刻的裝置(16)；-借助所述第一數(shù)據(jù)庫(3、4)，推導在所述通過時刻活動障礙物(02)的位置的推導裝置(17)；-用于實施碰撞測試的裝置(18、19)，其目的在于驗證在所述測試點(Pt)處垂直于飛行器的移動矢量(20)設(shè)置的測試矢量(22)是否一方面避開在該通過時刻的推導位置上的活動障礙物(02)、而另一方面避開所述第二數(shù)據(jù)庫(5)的固定障礙物(01);以及根據(jù)碰撞測試結(jié)果，確定位于所考慮的測試點(Pt)兩側(cè)的臨界點(Pc);以及-用于在飛行器的顯示屏(14)上自動顯示所述飛行路線(TV)以及與該飛行路線相關(guān)的、連接所有所述臨界點(Pc)且能幫助評估該飛行路線(TV)的自由區(qū)(ZL)的裝置(12)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的裝置，其特征在于，其包括含有體現(xiàn)氣象干擾區(qū)的活動障礙物(02)的數(shù)據(jù)庫(3、4)，且所述推導裝置(17)，通過參考確定氣象干擾區(qū)范圍的確定點(A1-A6)以及示出在所述確定點 (A1-A6)上的風的移動的矢量(V1-V6)，來推導通過時刻各活動障礙物(02)的位置，所述確定點(A1-A6)以及所述速度矢量(V1-V6)來自所述第一數(shù)據(jù)庫(3)。
14.根據(jù)權(quán)利要求12和13任一項所述的裝置，其特征在于，其包括含有體現(xiàn)周圍飛行器的活動障礙物(02)的第一數(shù)據(jù)庫(4)，所述推導裝置(17)通過參考來自所述第一數(shù)據(jù)庫(4)的有關(guān)所述周圍飛行器的飛行信息，來推導在通過時刻各活動障礙物(02)的位置。
15.一種飛行器，其特征在于，其包括如權(quán)利要求12至14任一項所述的裝置(I)。
全文摘要
一種用于幫助評估供飛行器在受限環(huán)境下遵循的飛行路線(TV)的方法和裝置。所述裝置包括用于確定和顯示飛行路線(TV)周圍的沒有任何障礙物(O1，O2)的自由區(qū)(ZL)，所述自由區(qū)(ZL)示出在完整的飛行線路上的飛行器的可能的回旋裕度。
文檔編號G05D1/10GK102591352SQ20111039945
公開日2012年7月18日 申請日期2011年12月5日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月7日
發(fā)明者安德烈亞·焦萬尼尼, 托馬斯·帕斯特 申請人:空中客車營運有限公司