[发明专利]机场滑行道碰撞报警系统

说明书

技术领域

本发明涉及机场滑行道碰撞报警系统。

背景技术

在夜间、低能见度条件下或在不受控的机场(即，没有主动交通管制设施的那些)的地面操作是尤其危险的。不像在空中操作，或在跑道上起飞和降落操作，飞行器通常靠近其他飞行器和地面运载器滑行，从而用于交通防撞系统(TCAS)或用于跑道碰撞报警的防碰撞算法的类型不适合地面操作，因为它们将导致高的无用警报率。

广播式自动相关监视(ADS-B)系统的出现使得设计可以提供对潜在的碰撞的有用警报的系统成为可能，通过广播式自动相关监视系统，飞行器和地面运载器传输了它们自己的状态数据(标识，分类，位置，速度，航迹角等)，且通过其飞行器可以收到来自其它飞行器和运载器的状态数据。特别是，从基于卫星的全球导航卫星系统(GNSS)获得的位置数据(纬度，经度)在ADS-B的数据链路上的可用性允许对飞行器或运载器的将来位置的预测达到明显优于标准的TCAS的系统可获得的精度。

发明内容

本发明提供了一种用于如果存在滑行碰撞条件时向机组人员报警的系统和方法。在主机运载器上的示范系统包括接收有关地面上一个或多个其它运载器的信息的接收器、存储有关主机运载器的信息的存储器、确定有关主机运载器的信息的一个或多个传感器，以及输出设备。该系统还包括处理器，其基于接收的有关一个或多个其它运载器的信息确定在每个其它运载器周围的一个或多个第一保护区，基于存储的有关主机运载器的信息和传感器信息确定在主机运载器周围的第二保护区，并且，如果任何第一保护区占据了与第二保护区相同的地理区域的至少部分，则产生警报。生成的警报通过输出设备输出。

在本发明的一个方面，接收的信息包括状态和运载器类型的信息。状态信息包括位置、地速和航向或轨迹之一的信息。其它运载器和主机运载器之一是飞行器且该类型的信息包括尺寸信息。

在本发明的另一个方面，保护区包括基于运载器尺寸信息的宽度尺度、基于尺寸信息的基础长度尺度，和基于地速的长度尺度的可变分量。

附图说明

本发明的优选和可替换实施例下面参考下面的附图进行详细的描述：

图1是根据本发明实施例形成的示范系统的框图；

图2是由图1所示的系统执行的示范过程的流程图；

图3-1是对于非碰撞条件由图1的系统执行的分析的概念图

图3-2是基于如图3-1所示的概念分析的非碰撞条件的平面视图显示；

图4-1是对于碰撞条件由图1的系统执行的分析的概念图；

图4-2是基于如图4-1所示的概念分析的碰撞条件的平面视图显示。

具体实施方式

图1显示了位于飞行器或地面运载器(本机20)上的示范运载器碰撞警报系统18，其用于如果本机20和任何其他运载器22的基于地面的轨迹可能导致碰撞时，提供警告和/或注意警报。系统18包括处理器26、一个或多个数据源38(例如，全球定位系统(GPS))、显示器/用户接口设备30、通信系统32、存储器34以及一个或多个输出设备40。

处理器26通过通信系统32(即，转发器)在数据通道上发送和接收状态信息。利用本机信息(来自GPS或其他系统)和目标(其他)运载器状态(如位置，速度，加速度，航迹角和/或离开其他运载器22或地基系统24的航向)和运载器类型信息，处理器26计算围绕本机20和目标运载器22中的每个的二维缓冲区(框)。当区相交时，处理器26输出警报至(多个)输出设备40。

交通的情况显示在显示器/用户接口设备30上提供，且交通状态(即碰撞的可能)被描绘和/或通过输出设备(例如，耳机，扬声器，触觉设备)40提供听觉的警报消息给机组人员。

本发明利用接收自其他飞行器或运载器22的ADS-B状态数据和/或从地面装置(地基系统24)转播的状态信息、本机状态数据、类型信息，以及一个或多个算法，以产生该区并提供对在不是跑道环境的部分的机场地面上的潜在碰撞(即，对以相对较低速度的潜在碰撞)的警报。举例来说，转播状态数据包括报告式自动相关监视(ADS-R)的数据或源自地面雷达的数据和来自单独的地面装置的广播(即，交通信息服务广播(TIS-B))。该一个或多个的算法在检测到冲突的情况时给机组人员提供潜在的冲突交通的显示。报警算法设计成将无用警报率保持为可以接收的低。

本发明利用来自本机20和其它运载器22的位置、速度和航迹角(或航向，若速度低于阈值)数据来预测本机20和其它运载器22的未来相对位置。执行本分析不需要机场滑行道的地图。