專利名稱：一體化tcas主處理器告警方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及新一代機(jī)載TCAS的主處理器告警方法設(shè)計(jì)。
背景技術(shù)：
飛機(jī)上的防撞系統(tǒng)，美國航空體系稱為空中交通預(yù)警和防撞系統(tǒng)(以下簡稱 TCAS)，歐洲航空體系稱為機(jī)載防撞系統(tǒng)，兩者的含義、功能是一致的，而且組成也基本相 似，因此本發(fā)明申請說明書以TCAS為技術(shù)背景進(jìn)行描述。經(jīng)過多年的發(fā)展，TCAS系統(tǒng)已發(fā)展出多種型號，如TCAS I、TCAS II、TCAS III、 TCAS IV。其中TCAS II目前應(yīng)用最為廣泛，它可以給飛機(jī)駕駛員提供以不同顏色和形狀顯 示臨近飛機(jī)的相對高度、距離、方位、上升/下降狀態(tài)等信息的交通提示(TA)和顯示俯仰通 道改變、姿態(tài)保持、高度保持等信息的解決方式(RA)。其他更高版本型號體系結(jié)構(gòu)以TCAS II為基礎(chǔ)，只是在功能上略有差別；以TCASII-7. 0為例，TCAS利用時間而不是距離來跟蹤C(jī)PA，并以此決定發(fā)送TA或 RA的時機(jī)。TCAS分別使用到CPA和到余高的時間來決定水平方向和垂直方向的τ。τ表 示到CPA或同一高度的飛機(jī)所需以秒為單位的近似時間。水平τ =斜距Χ3600/接近速 度，垂直τ =垂直高度差X60/垂直接近速度。TCAS所有警報功能的實(shí)現(xiàn)都是建立在τ 的基礎(chǔ)之上的。表1中給出了不同敏感級下發(fā)送TA和RA時τ的臨界點(diǎn)。如果兩飛機(jī)的接近速率很小，那么入侵飛機(jī)就可以不突破τ的邊界值，從而在不 引發(fā)TA和RA的情況下接近本機(jī)。為了克服這一問題，人們對距離τ的邊界值進(jìn)行了修 改。這一改進(jìn)即所謂的DM0D，允許TCAS對這種低速入侵飛機(jī)使用限定距離法來發(fā)射TAs和 RAs0 DMOD的值隨敏感級的不同而不同。表1給出了各個敏感級下引發(fā)TAs和RAs的DMOD 數(shù)值。當(dāng)入侵飛機(jī)和本機(jī)的垂直接近速度很低的時候，TCAS使用限定距離法來決定TA 和RA是否被發(fā)射，和DMOD —樣，這一高度差也隨敏感級的不同而變化，表1中給出了引發(fā) TA和RA高度極限值。兩架飛機(jī)必須在距離和高度標(biāo)準(zhǔn)上同時不超出τ和限定距離極限， TCAS才不會發(fā)出TA或RA咨詢。TCAS的防撞模型有很多種形式，目前絕大多數(shù)防撞模型都是建立在預(yù)留時間τ 的基礎(chǔ)上，而對其它關(guān)鍵參數(shù)考慮不多，也不全面。這就使得TCAS系統(tǒng)的告警算法所考慮 的影響因素不夠全面，存在隱藏的危險。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有TCAS主處理器告警算法設(shè)計(jì)上的問題，本發(fā)明分別通過兩機(jī)相遇 的水平關(guān)系圖和垂直關(guān)系圖來建立其數(shù)學(xué)模型，以預(yù)留時間τ和高度差(hPA_hPB)s作為兩 個評判標(biāo)準(zhǔn)；本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案一種TCAS主處理器告警設(shè)計(jì)方法，它 包括
1信息采集；信息采集就是通過廣播-詢問-應(yīng)答這個過程來獲得入侵飛機(jī)的高 度、方位等信息，這個過程實(shí)際上是通過通信編解碼過程來獲得的；2模型建立；模型是根據(jù)兩機(jī)相遇的水平關(guān)系參數(shù)τ和兩機(jī)相遇的高 度參數(shù)(hPA_hPB)s來建立的；在計(jì)算參數(shù)τ時，本發(fā)明采用資來代替 r = 及)々，既符合國際標(biāo)準(zhǔn)，又可以在建立參數(shù)表時將R2視為一個整體參數(shù)，在 TCAS硬件計(jì)算中既減少了除法運(yùn)算又可以減少存儲量，特別是兩機(jī)距離按同一坐標(biāo)系考 慮，運(yùn)用； 2，妒還避免了開方運(yùn)算等；這樣當(dāng)取定一個A機(jī)距離CPA距離Dm，在
權(quán)利要求
1.一種一體化TCAS主處理器告警方法的設(shè)計(jì)，其特征在于a.根據(jù)水平關(guān)系的預(yù)留時間參數(shù)τ建立模型計(jì)算飛機(jī)距離最近點(diǎn)(CAP)；b.根據(jù)高度關(guān)系的高度差(hPA_hPB)s建立模型計(jì)算飛機(jī)距離最近點(diǎn)(CAP)；
2.—種一體化TCAS主處理器告警方法，其特征在于根據(jù)預(yù)留時間參數(shù)τ建立模型 計(jì)算飛機(jī)距離最近點(diǎn)(CAP)，采用i^V資來代替r = -(R-Riili丨_ ,既符合國際標(biāo) 準(zhǔn)，又可以在建立參數(shù)表時將R2視為一個整體參數(shù)，在TCAS硬件計(jì)算中既減少了除法運(yùn)算 又可以減少存儲量，特別是兩機(jī)距離按同一坐標(biāo)系考慮，運(yùn)用R2，^2還避免了開方運(yùn)算等；
3.一種一體化TCAS主處理器告警方法，其特征在于根據(jù)高度差(hPA-hPB)s建立Dmin2 與0iPA-hPB)s取值關(guān)系，以τ和Oipfh^h為參數(shù)，根據(jù)TCAS防撞告警規(guī)則表產(chǎn)生RA/TA。
全文摘要
本發(fā)明是一種一體化TCAS主處理器告警方法的設(shè)計(jì)，它完成了產(chǎn)生一體化TCAS系統(tǒng)的TA/RA咨詢的。針對現(xiàn)有的TCAS系統(tǒng)告警算法所考慮的影響因素不夠全面且算法較慢、存在隱藏的危險，本發(fā)明提出了一種基于預(yù)留時間τ和高度差(hPA-hPB)s的告警模型；采用來代替既符合國際標(biāo)準(zhǔn)，又可以在建立參數(shù)表時將R2視為一個整體參數(shù)，在TCAS硬件計(jì)算中既減少了除法運(yùn)算又可以減少存儲量，特別是兩機(jī)距離按同一坐標(biāo)系考慮，運(yùn)用R2，還避免了開方運(yùn)算等；它有效的提高了告警算法的快速性和安全性。
文檔編號G08G5/04GK102063807SQ20091021897
公開日2011年5月18日 申請日期2009年11月16日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月16日
發(fā)明者史忠科, 黃溢 申請人:西安費(fèi)斯達(dá)自動化工程有限公司