用于滑行道交通警報的方法和系統的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及用于滑行道交通警報的方法和系統。用于為飛機或車輛的全體工作人員提供潛在交通威脅警報的系統和方法。何時觸發(fā)警報基于假定的空勤人員動作和反應時間、本飛行器速度、和在與交通工具相交之前安全地停止本飛行器所需要的距離。位于本飛行器18上的示例性系統20包括：通信裝置28，其從地面交通工具接收信息；存儲器裝置30，其存儲本飛行器信息以及預定義的恒量；以及處理裝置24，其基于接收到的本飛行器信息以及預定義的恒量，來確定在本飛行器停在估計的完全停止位置之后、當交通工具經過本飛行器時到交通工具的距離，基于所確定的時間點，來確定到地面交通工具車輛的距離，并且如果所確定的距離小于預定義的安全距離值，那么生成潛在碰撞警報。輸出裝置32輸出生成的潛在碰撞警報。
【專利說明】用于滑行道交通警報的方法和系統
【技術領域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及滑行道交通警報。
【背景技術】
[0002]在機場表面上的操作期間，飛行器(或者地面車輛)與其它飛行器(或者地面車輛)之間存在關于潛在碰撞的重要問題，特別是在晚上或者能見度低條件下。
[0003]諸如交通防撞系統(TCAS)之類的當前防撞系統只有當飛行器飛行時是有效的。同樣地，相對少數的大機場裝備有能夠監(jiān)控表面交通的雷達，并且即使在其可用的地方，這個雷達通常仍然具有在那里不可能檢測飛機或者車輛的許多機場上的“盲點”。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明包括用于為飛機或者車輛的全體工作人員提供即將到來的碰撞的警報的系統和方法。
[0005]觸發(fā)警報的時間取決于假定的空勤人員動作和反應時間、本飛行器速度(ownshipspeed)、以及在與交通工具(traffic)相交之前安全地停止本飛行器所需要的距離。此外，本發(fā)明沒有使用機場地圖數據。
[0006]位于本飛行器上的示范性系統包括:通信裝置，其從地面交通工具車輛接收信息；存儲器裝置，其存儲本飛行器信息以及預定義的恒量；以及處理裝置，其基于接收到的本飛行器信息以及預定義的恒量，來確定本飛行器的估計的完全停止位置，基于所確定的估計的完全停止位置，來確定地面交通工具車輛將經過本飛行器的距離，并且如果所確定的距離小于預定義的安全距離值，那么生成潛在碰撞警報。輸出裝置輸出生成的潛在碰撞警報。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]下面參考下列圖詳細描述本發(fā)明的優(yōu)選和可替換的實施例:
圖1是根據本發(fā)明的實施例形成的示例性系統的框圖；
圖2是由本發(fā)明執(zhí)行的示例性過程的流程圖；
圖3是在交叉軌道上滑行的兩個飛行器的自頂向下視圖；
圖4是圖3中所示的情形的圖形；并且 圖5示出了警報情形。
【具體實施方式】
[0008]本發(fā)明在足夠的時間中識別與交通工具的潛在碰撞，從而允許全體工作人員進行修正動作。本發(fā)明也確保妨礙警報(nuisance alert)或者丟失警報被最小化。本發(fā)明沒有依靠針對機場的地圖數據的可用性。
[0009]圖1示出了位于本飛行器(例如，飛行器、機場地面車輛)18上的示例性系統20，用于為本飛行器的全體工作人員提供潛在的地面操作碰撞的充足預警(early warning)。系統20包括與數據通信裝置28信號通信的處理器24、存儲器30 (即，數據庫)、輸出裝置32、導航/定位裝置34 (例如，GPS、INS等等)和接口(IF)裝置36。
[0010]處理器24從本飛行器18上現有的航空電子系統接收下列數據:
?地理位置(來自定位裝置34的維度和經度)；
?航向(來自航向參考系統38 (例如，陀螺儀、指南針、慣性導航系統(INS))；
?速度(來自定位裝置34);和 ?翼展信息(來自存儲器30)。
[0011]處理器24從其它飛行器或車輛(“交通工具”)接收下列數據:
?地理位置(維度和經度)；
?航向；
?速度；和 ?尺寸類別。
[0012]數據通信裝置28的例子包括廣播式自動相關監(jiān)視(ADS-B, automatic dependentsurveillance-broadcast)數據鏈系統(data link system)。
[0013]處理器24也從存儲器30或者一些外部源接收一些恒定值，諸如以前在各種公開(例如，RTCA DO - 322)中定義的那些恒定值。恒定值的例子包括:
?空勤人員反應時間tK (秒)——警報通知和評估的時間；
?空勤人員動作時間tA (秒)——作出決定并且開始制動動作的時間；
?飛行器“標準”減速度a (米/秒2)—隨著警報制動時的減速的速率。
[0014]使用全部或者一部分接收到的數據，處理器24確定是否存在碰撞警報條件。如果確定存在碰撞警報條件，那么處理器24將警報信號輸出至輸出裝置32。
[0015]圖2示出系統20執(zhí)行的示例性過程60的流程圖。首先，在決定框64，處理器24確定本飛行器是否在地面上。如果本飛行器是地面車輛，那么這個條件始終是真的。如果本飛行器是飛行器，那么處理器24基于經由IF裝置36從數據總線接收的地面上指示符(例如，輪上重量信號(weight-on-wheels signal))、本飛行器位置和高度信息、機場/地理信息(即，高度)、或一些其它判斷標準，來確定這個條件是真的。
[0016]在確定本飛行器在地面上之后，處理器24從其它鄰近地面車輛接收信息。然后，過程60確定本飛行器是否正在移動，參見決定框70。如果確定本飛行器正在移動，那么過程60基于接收到的目標信息和本飛行器信息，來確定是否存在潛在碰撞條件，參見決定框72。如果不存在潛在碰撞條件，那么過程60在延遲(框74)之后返回至決定框64。如果存在潛在碰撞條件，那么在框76確定當本飛行器位于估計的停止位置時交通工具將經過本飛行器的距離(至交通工具的軌道的垂直距離)。
[0017]接著，在決定框80，確定所確定的至交通工具的距離是否小于或等于預先確定的安全距離值。如果至交通工具的距離不小于或等于預先確定的安全距離值，那么過程60返回至決定框64。如果至交通工具的距離小于或等于預先確定的安全距離值，那么在框82，潛在碰撞警報被輸出給本飛行器的全體工作人員。
[0018]在一個實施例中，輸出的警報包括駕駛室地圖顯示器上的區(qū)域或者交通工具的圖形高亮，輸出的警報是在顯示器上所呈現的文本消息，或者輸出警報是經由駕駛室揚聲器或者頭戴式耳機提供給全體工作人員的聽覺消息。也可以使用觸覺警報系統。[0019]潛在交通碰撞檢測的解決方案被建立在下列條件上:
本飛行器意識到交通工具位置(例如，從交通ADS-B數據或者另一個源)；
本飛行器意識到交通工具航向(例如，從交通ADS-B數據或者另一個源)；
本飛行器意識到交通工具速度(例如，從交通ADS-B數據或者另一個源)；和 本飛行器意識到交通工具尺寸類別(例如，從交通ADS-B數據或者另一個源)。
[0020]例如從交通ADS-B數據和存儲器30中存儲的數據庫，根據關于交通工具飛行器的尺寸類別的信息確定交通工具的翼展。針對每個尺寸類別，處理器24都使用存儲器30中所存儲的翼展范圍的較高值。
[0021]當確定完全停止位置時，處理器24使用下列恒量:空勤人員反應時間(tK (sec))；空勤人員動作時間(tA (sec));和飛行器減速度(a (s2))。
[0022]基于本飛行器(OS)的速度，根據下列公式計算制動距離(dBMke)和完全停止的時間(Tstop):
【權利要求】
1.一種由位于本飛行器上的系統執(zhí)行的方法，該方法包括: 在處理裝置24， a.從地面交通工具車輛接收信息； b.接收本飛行器信息； c.基于接收到的本飛行器信息以及一個或多個預定義的恒量，來確定在本飛行器的估計的完全停止位置之后地面交通工具車輛將經過本飛行器的距離；和 d.如果所確定的距離小于預定義的安全距離值，那么生成潛在碰撞警報；以及 在輸出裝置32,輸出生成的潛在碰撞警報。
2.根據權利要求1所述的方法，其中， 從地面交通工具車輛接收的信息包括:針對地面交通工具車輛的速度、航向、位置、和尺寸信息。
3.根據權利要求2所述的方法，進一步包括: 在處理裝置，基于針對本飛行器的尺寸信息和翼展信息，來從本地存儲器裝置30檢索針對地面交通工具車輛的翼展信息，其中預定義的安全距離值基于本飛行器和地面交通工具車輛的翼展信息。
4.根據權利要求1所述的方法，其中， 一個或多個預定義的恒量包括:全體工作人員反應時間恒量、全體工作人員動作時間恒量、或者本飛行器的減速速率值。
5.根據權利要求1所述的方法，進一步包括: 在處理裝置， 在a-d)之前，基于針對兩個車輛的當前速度和航向信息，來確定本飛行器與地面交通工具車輛之間的最小距離； 基于所確定的最小距離，來確定是否存在潛在碰撞條件；和 如果確定不存在潛在碰撞條件，那么暫停a-d)的操作。
6.—種位于本飛行器18上的系統20,該系統包括: 通信裝置28，其被配置為從地面交通工具車輛接收信息； 存儲器裝置30，其被配置為存儲本飛行器信息以及一個或多個預定義的恒量； 處理裝置24，其與通信裝置和存存儲器裝置信號通信，處理裝置被配置為基于接收到的本飛行器信息以及一個或多個預定義的恒量，來確定在本飛行器的估計的完全停止位置之后地面交通工具車輛將經過本飛行器的距離；和 如果所確定的距離小于預定義的安全距離值，那么生成潛在碰撞警報；以及 輸出裝置32，其被配置為輸出生成的潛在碰撞警報。
7.根據權利要求6所述的系統，其中， 從地面交通工具車輛接收的信息包括:針對地面交通工具車輛的速度、航向、位置、和尺寸信息。
8.根據權利要求7所述的系統，其中， 存儲器裝置包括針對本飛行器和各種尺寸的車輛的翼展信息，其中處理器基于尺寸信息來從存儲器裝置檢索針對地面交通工具車輛的翼展信息，其中預定義的安全距離值基于本飛行器和地面交通工具車輛的翼展信息。
9.根據權利要求6所述的系統，其中， 一個或多個預定義的恒量包括:全體工作人員反應時間恒量、全體工作人員動作時間恒量、或者本飛行器的減速速率值。
10.根據權利要求6所述的系統，其中， 處理裝置被進一步配置為: 基于針對兩個車輛的當前速度和航向信息，來確定本飛行器與地面交通工具車輛之間的最小距離; 基于所確定的最小距離，來確定是否存在潛在碰撞條件；以及 如果確定不存在潛在碰撞條件，那么暫停潛在碰撞警報操作的生成。
【文檔編號】G08G7/02GK103514761SQ201310254812
【公開日】2014年1月15日 申請日期:2013年6月25日 優(yōu)先權日:2012年6月26日
【發(fā)明者】T.馬茨, J.H.格拉弗, J.比勒, T.卡布爾特 申請人:霍尼韋爾國際公司