確定沿機(jī)場的橫向進(jìn)場軌跡的線狀地形斷面的方法和裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種用于確定沿著機(jī)場的橫向進(jìn)場軌跡的線狀地形斷面的方法和裝 置。
【背景技術(shù)】
[0002] 已知飛行器，特別是運(yùn)輸機(jī)，通常設(shè)有包括二維地形斷面的地形數(shù)據(jù)庫。該地形斷 面可以用于不同應(yīng)用，特別是用于表示正在飛過的地形的斷面的垂直顯示。
[0003] 通常，用于構(gòu)造這種類型的地形斷面的數(shù)據(jù)源包括基于衛(wèi)星的部件（光學(xué)的和/ 或雷達(dá)）。
[0004] 針對(duì)該地形斷面存儲(chǔ)的高程點(diǎn)是機(jī)場附近的大小通常為INm(海里）至 0.25Nm(大約460米）的二維網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)格。對(duì)于每個(gè)網(wǎng)格，僅存儲(chǔ)最高點(diǎn)。網(wǎng)格的相對(duì)大的 尺寸和數(shù)據(jù)的內(nèi)容（最高地形標(biāo)高）使得其使用對(duì)于某些應(yīng)用是成問題的，特別是對(duì)于與 機(jī)載無線電測高儀的測量的比較。
[0005] 此外，某些應(yīng)用需要更精確的數(shù)據(jù)庫，特別是在進(jìn)入降落跑道的進(jìn)場期間，對(duì)于進(jìn) 場，正在飛過的地形的非常精確的了解可以證明是非常有用的。
[0006] 因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)是二維的，所以使網(wǎng)格的大小縮小到低值（通常，大約50米）需要大幅 增加在其中將存儲(chǔ)這樣的地形斷面的數(shù)據(jù)庫的存儲(chǔ)容量，并且需要使用適當(dāng)?shù)膫鞲衅鱽慝@ 得所需精度，這增加了產(chǎn)生地形斷面的成本，并且增加了存儲(chǔ)該地形斷面所必需的機(jī)載資 源。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明的目的是彌補(bǔ)這樣的二維地形斷面的缺點(diǎn)。本發(fā)明涉及一種用于確定沿著 機(jī)場的橫向進(jìn)場軌跡的線狀地形斷面的方法。
[0008] 根據(jù)本發(fā)明，所述方法包括：
[0009] -第一組步驟，所述第一組步驟包括：在至少一個(gè)飛行器沿著橫向進(jìn)場軌跡的至 少一次飛行期間，在進(jìn)入機(jī)場的降落跑道的進(jìn)場期間，自動(dòng)地且重復(fù)地，對(duì)所述飛行器測量 以下方面：
[0010] 一使用至少一個(gè)機(jī)載無線電測高儀來測量所述飛行器相對(duì)于地面的高度；
[0011] -使用至少一個(gè)機(jī)載氣壓測高儀來測量氣壓海拔；并且
[0012] 一使用機(jī)載傳感器來測量所述飛行器的總空氣溫度和Mach數(shù)；并且
[0013] 自動(dòng)地將這些測量值存儲(chǔ)在至少一個(gè)存儲(chǔ)器中；以及
[0014] -第二組步驟，所述第二組步驟在所述第一組步驟之后執(zhí)行，并且在于，自動(dòng)地，在 所述飛行器的所述飛行之后：
[0015] 一重復(fù)地，對(duì)于沿著所述橫向（或水平）進(jìn)場軌跡的相對(duì)于降落跑道的入口的多 個(gè)不同距離中的每個(gè)：
[0016] a)優(yōu)選地通過線性回歸，使用被測量并且被存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器中的總空氣溫度、 Mach數(shù)和氣壓海拔來估計(jì)作為所述海拔和地面上的溫度的函數(shù)的、靜態(tài)溫度的變化；
[0017] b)使用被測量并且被存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器中的氣壓高度以及在步驟a)中估計(jì)的靜 態(tài)溫度和地面上的溫度的變化來計(jì)算幾何海拔；
[0018] c)通過從在步驟b)中計(jì)算的幾何海拔減去通過無線電測高儀測量并且存儲(chǔ)在所 述存儲(chǔ)器中的高度來計(jì)算地形高度；并且
[0019] 一對(duì)于沿著橫向進(jìn)場軌跡的相對(duì)于降落跑道的入口的所述多個(gè)不同距離的集 合：
[0020] d)從對(duì)于所述不同距離集合計(jì)算的地形高度集合確定至少一個(gè)輔助地形斷面； 并且
[0021] e)至少使用所述輔助地形斷面來確定地形斷面，所述地形斷面將地形高度的趨勢 表示為相對(duì)于降落跑道的入口的距離的函數(shù)，所述地形高度相對(duì)于與降落跑道的入口的海 拔相應(yīng)的參考海拔而定義；并且
[0022] f)將在步驟e)中確定的地形斷面存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫中。
[0023] 因此，借助于本發(fā)明，確定在橫向進(jìn)場軌跡下面沿著橫向進(jìn)場軌跡延伸的線狀地 形斷面，也就是說，僅具有一個(gè)維度的地形斷面。這樣的一維地形斷面尤其是極大地減少了 將存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)量。
[0024] 有利地，在步驟b)中，使用以下表達(dá)式來計(jì)算幾何海拔Hft :
[0025] Hft = ((Test/ (Lest*0. 3048) )/(1-( (T〇- (L0 · Hbaro*0. 3048)) /TO)Lest/L0)
[0026] 其中：
[0027] -Hbaro是氣壓海拔；
[0028] -Lest是作為海拔的函數(shù)的、靜態(tài)溫度的變化的估計(jì)；
[0029] -LO是作為標(biāo)準(zhǔn)大氣模型（ISA)的海拔的函數(shù)的、靜態(tài)溫度的變化；
[0030] -Test是地面上的估計(jì)溫度；以及
[0031] -TO是標(biāo)準(zhǔn)大氣模型（ISA)的參考溫度。
[0032] 而且，在簡化的第一實(shí)施例中，在步驟e)中，地形斷面對(duì)應(yīng)于在步驟d)中確定的 輔助地形斷面。此外，在優(yōu)選的第二實(shí)施例中，所述第一組步驟以及所述第二組步驟的步驟 a)至d)被針對(duì)多次不同進(jìn)場執(zhí)行以使得，對(duì)于該多次進(jìn)場中的每次，在步驟d)中確定輔助 地形斷面，并且其中，步驟e)包括計(jì)算所述輔助地形斷面的平均值作為地形斷面。
[0033] 所述用于確定線狀地形斷面的方法還可以包括單個(gè)地或組合地獲取的以下特征 中的一個(gè)或更多個(gè)：
[0034] 一通過根據(jù)在第一組步驟期間測量并且存儲(chǔ)的地面速度對(duì)所述飛行器的所謂的 參考地面速度進(jìn)行積分來計(jì)算相對(duì)于跑道的入口的每個(gè)距離；
[0035] 一提供附加步驟，所述附加步驟包括：
[0036] 一通過計(jì)算所確定的地形斷面之間的協(xié)方差來計(jì)算偏差；并且
[0037] 一將該偏差與所測量的地面速度相加以獲得參考地面速度，所述參考地面速度被 積分；
[0038] -對(duì)于所考慮的每個(gè)距離，使用利用所述飛行器的間距傾角的值以及天線的相對(duì) 位置進(jìn)行的校正來引用相對(duì)于位于所述飛行器上的參考點(diǎn)的氣壓海拔和高度，所述飛行器 的間距傾角的值在所述第一組步驟期間被測量并且被存儲(chǔ)，所述天線的相對(duì)位置是已知， 這是因?yàn)樗鼉H取決于所考慮的飛行器的類型。
[0039] 本發(fā)明還涉及一種用于確定沿著機(jī)場的橫向進(jìn)場軌跡的線狀地形斷面的裝置。
[0040] 根據(jù)本發(fā)明，所述裝置是值得注意的，因?yàn)樗ǎ?br>[0041] -至少一個(gè)存儲(chǔ)器，所述存儲(chǔ)器包含在至少一個(gè)飛行器沿著橫向進(jìn)場軌跡的至少 一次飛行期間、在進(jìn)入機(jī)場的降落跑道的進(jìn)場期間對(duì)所述飛行器測量的值，BP :
[0042] 一使用至少一個(gè)機(jī)載無線電測高儀測量的、所述飛行器相對(duì)于地面的高度；
[0043] 一使用至少一個(gè)機(jī)載氣壓測高儀測量的氣壓海拔；以及
[0044] 一使用機(jī)載傳感器測量的總空氣溫度和Mach數(shù)；
[0045] -第一計(jì)算單元，被配置為：優(yōu)選地通過線性回歸，對(duì)于沿著橫向進(jìn)場軌跡的相 對(duì)于降落跑道的入口的多個(gè)不同距離中的每個(gè)，使用存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器中的總空氣溫度、 Mach數(shù)和氣壓海拔來估計(jì)作為所述海拔和地面上的溫度的函數(shù)的、靜態(tài)溫度的變化；
[0046] -第二計(jì)算單元，被配置為：對(duì)于所述多個(gè)距離中的每個(gè)，使用存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器 中的氣壓海拔以及第一計(jì)算單元所估計(jì)的靜態(tài)溫度和地面上的溫度的變化來計(jì)算幾何海 拔；
[0047] -第三計(jì)算單元，被配置為：對(duì)于所述多個(gè)距離中的每個(gè)，通過從第二計(jì)算單元所 計(jì)算的幾何海拔減去存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器中的高度來計(jì)算地形高度；
[0048] -第四計(jì)算單元，被配置為：從對(duì)于所述不同距離集合計(jì)算的地形高度的集合確 定至少一個(gè)輔助地形斷面；
[0049] -第五計(jì)算單元，被配置為至少使用第四計(jì)算單元所計(jì)算的輔助地形斷面來確定 地形斷面，所述地形斷面將地形高度的趨勢表示為相對(duì)于降落跑道的入口的距離的函數(shù)， 所述地形高度相對(duì)于與降落跑道的入口的海拔相應(yīng)的參考海拔而定義；以及
[0050] -數(shù)據(jù)庫，在所述數(shù)據(jù)庫中，存儲(chǔ)第五計(jì)算單元所確定的地形斷面。
【附圖說明】
[0051] 附圖中的各圖將給出可以如何生產(chǎn)本發(fā)明的良好的理解。在這些圖中，相同的標(biāo) 號(hào)表示類似的元件。
[0052] 圖1是用于確定線狀地形斷面的裝置的框圖，該框圖例示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例。
[0053] 圖2示意性地在平面圖中示出橫向進(jìn)場軌跡。
[0054] 圖3是使得可以針對(duì)本發(fā)明的特定實(shí)施例說明地形斷面的確定的曲線圖。
[0055] 圖4示出用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的傳感器在飛