[发明专利]用于飞行器导航指令的钝化的方法和设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种飞行器导航指令的钝化(passivation)的方法和设备，特别地涉及设置有包括至少一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。

背景技术

在本发明的情境中，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，本发明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。其有一个具体特征：要求在飞行器上执行的特别授权许可。

RNAV(《区域导航》)类型的地面导航允许飞行器从一个航路点(waypoint)飞到另一个航路点，而非从一个地面站(NAVAID类型的无线电导航装置)飞到另一个地面站。

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，在参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参考轨迹周围的一半宽度(以海里为单位)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。(参考轨迹周围的)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每飞行小时。

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0.3NM，并可降至0.1NM；和

·在启动和加大油门时严格低于1NM，并也可降至0.1NM；

-可以弯曲的最后进场航段；以及

-可位于相对于参考轨迹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0.1NM、且障碍物可位于参考轨迹的两倍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，惯性单元，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别的授权许可，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一些故障，现今的飞行器在故障情况下不能确保0.1NM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0.1NM的RNP值，因此机组人员应当针对飞行RNP AR程序进行特别训练。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0.1NM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，其包括至少一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。

发明内容

本发明的目的是提供这样一个解决方案。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，带有至少一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，根据本发明，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，具有一个包括至少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：