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增强型 飞行器自动 制动系统、相关程序产品以及相关过程

阅读：417发布：2020-05-20

专利汇可以提供增强型飞行器自动制动系统、相关程序产品以及相关过程专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且增强型飞行器自动制动系统、相关程序产品以及相关过程。提供了在防止与跑道入侵有关的事故中有用的增强型自动制动系统，还提供了相关过程和程序产品。在一个实施例中，增强型自动制动系统被部署在飞行器上并且结合跑道警告和状态灯（RWSL）系统来被利用。该增强型自动制动系统包括：被配置成从RWSL系统接收跑道状态数据的无线接收器、飞行器制动机构和耦合到该无线接收器和飞行器制动机构的控制器。该控制器被配置成：（i）至少部分基于跑道状态数据以及关于飞行器的矢量数据来识别何时飞行器被预计进入跑道入侵区，以及（ii）当预计飞行器要进入跑道入侵区时，命令飞行器制动机构在进入到跑道入侵区中之前使飞行器停止。，下面是增强型飞行器自动制动系统、相关程序产品以及相关过程专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种部署在飞行器上并结合跑道警告和状态灯（RWSL）系统（22）来被利用的增强型自动制动系统（20），该增强型自动制动系统包括：
无线接收器（42），其被配置成从RWSL系统接收跑道状态数据；
飞行器制动机构（48）；以及
耦合到所述无线接收器和飞行器制动机构的控制器（40），该控制器被配置成（：i）至少部分基于跑道状态数据以及关于飞行器的矢量数据来识别（68）何时飞行器被预计进入跑道入侵区，以及（ii）当预计飞行器要进入跑道入侵区时，命令（70）飞行器制动机构在进入到跑道入侵区中之前使飞行器停止。
2.根据权利要求1所述的增强型自动制动系统（20），还包括耦合到所述控制器（40）的机载数据源（44），该控制器还被配置成至少部分基于由该机载数据源提供的描述机场表面（14）上的飞行器的位置、航向和地速的数据来识别何时飞行器被预计进入跑道入侵区。
3.根据权利要求2所述的增强型自动制动系统（20），还包括耦合到所述控制器（40）的机场数据库（52），并且其中该控制器被配置成通过以下来确定何时飞行器被预计进入跑道入侵区：
至少部分基于从机场数据库调回的机场表面图来确立（76）飞行器是否接近跑道；以及如果确立飞行器正接近跑道，则确定（80）跑道当前是否被占用。
4.根据权利要求3所述的增强型自动制动系统（20），其中在确定接近的跑道被占用之后，所述控制器（40）被进一步配置成：
至少部分基于飞行器的地速来确定（82）到邻近所接近的跑道的滑行道保持线的阈值停止距离；以及
如果当飞行器和滑行道保持线之间的距离等于或小于阈值停止距离时所接近的跑道保持被占用，则使飞行器制动机构（48）参加（86）以使飞行器在滑行道保持线处逐渐停止。
5.根据权利要求1所述的增强型自动制动系统（20），其中所述控制器（40）被配置成：
确定（92）飞行器是否即将从跑道起飞；
如果飞行器即将从跑道起飞，则确定（96）跑道是否被占用；以及
命令（98）飞行器制动机构（48）防止飞行器起飞直到跑道不再被占用为止。
6.根据权利要求1所述的增强型自动制动系统（20），其中从RWSL系统（22）接收的数据描述如果存在的话RWSL系统的哪些跑道状态灯（28）当前被点亮，并且其中所述控制器被配置成选择性地使飞行器制动机构（48）参加以防止飞行器穿过任何当前点亮的跑道状态灯。
7.根据权利要求1所述的增强型自动制动系统（20），还包括警报设备（46），并且其中所述控制器（40）被进一步配置成：
至少部分基于从RWSL系统（22）接收的跑道状态数据来确定安排飞行器着陆所处的跑道是否经受跑道入侵；以及
如果确定安排飞行器着陆所处的跑道经受跑道入侵，则利用所述警报设备来生成警报（86）。
8.一种由在飞行器机上部署的增强型自动制动系统（20）的控制器（40）执行的方法（60），该方法包括：
在所述控制器处，至少部分基于从跑道警告和状态灯（RWSL）系统（22）接收的跑道状态数据以及关于飞行器的矢量数据来确定（68）飞行器是否冒险进入到跑道入侵区中；以及当确定飞行器冒险进入到跑道入侵区中时，从所述控制器（40）向飞行器制动机构（48）发出命令（70）来在进入到跑道入侵区中之前使飞行器减速或停止。
9.根据权利要求8所述的方法（60），其中确定（68）飞行器是否冒险进入到跑道入侵区中包括至少部分基于从RWSL系统（22）接收的跑道状态数据、根据矢量数据以及根据从机场数据库（52）调回的机场表面图来确定（84）飞行器是否被预计入侵到被占用的跑道中。
10.根据权利要求8所述的方法（60），其中确定（68）飞行器是否冒险进入到跑道入侵区中包括确定（96）飞行器是否即将从目前被占用的跑道起飞。

说明书全文

增强型飞行器自动 制动系统、相关程序产品以及相关过程

技术领域

[0001] 下面的公开总体上涉及飞行器，并且更具体地涉及在防止跑道入侵中有用的增强型飞行器自动制动系统以及相关的程序产品和过程。

背景技术

[0002] 跑道入侵（runway incursion）在飞行器、地面车辆或人员在没有首先从空中交通管制（ATC）获得合适的授权的情况下就进入跑道时发生。例如，跑道入侵可能在飞行器或地面车辆穿过目前被指定用于由另一飞行器在起飞期间使用的跑道时发生。跑道入侵可以创建不安全的情况并且应该在尽可能的程度上被防止。尽管如此，并且尽管相当多的防止努力，但是跑道入侵继续在美国以及世界各地的塔式机场和非塔式机场两者处发生。跑道入侵的大规模防止是高挑战性的任务，这归因于可以促成跑道入侵的多种因素。这样的因素可以包括差的能见度条件，诸如雾、大雨、雪和强的耀眼阳光。可以促成跑道入侵的其它因素包括不熟悉机场、机场建设、繁重的飞行员工作负荷、飞行员分心、飞行员疲劳和飞行员-ATC错误通信。随着空中交通和机场拥堵继续增加，对开发用于防止跑道入侵以及由其产生的事故的有效系统和过程的需要也是如此。发明内容

[0003] 提供了增强型或加强型自动制动系统，它在防止飞行器跑道冲突以及与其相关的事故的可能性中有用。在一个实施例中，增强型自动制动系统被部署在飞行器上并且被结合跑道警告和状态灯（RWSL）系统来利用。增强型自动制动系统包括被配置成从RWSL系统接收跑道状态数据的无线接收器、飞行器制动机构、以及耦合到无线接收器和飞行器制动机构的控制器。控制器被配置成：（i）至少部分基于跑道状态数据以及关于飞行器的矢量数据来识别何时飞行器被预计进入跑道入侵区；以及（ii）当飞行器被预计进入跑道入侵区时，命令飞行器制动机构在进入到跑道入侵区中之前使飞行器停止。在一个实施例中，从机载跑道咨询和意识系统（诸如由霍尼韦尔国际公司开发且商业上销售的SMARTRUNWAY®系统）获得飞行器矢量数据。

[0004] 进一步为了避免跑道入侵提供过程，它可以由增强型自动制动系统的控制器来执行。在一个实施例中，该过程包括以下步骤：在控制器处至少部分基于从RWSL系统接收的跑道状态数据以及关于飞行器的矢量数据来确定飞行器是否冒险进入到跑道入侵区中。当阻止飞行器冒险进入到跑道入侵区中时，在进入到跑道入侵区中之前从控制器向飞行器制动机构发出使飞行器减速或停止的命令。

[0005] 还进一步提供用于结合部署在具有飞行器制动机构的飞行器机上的增强型自动制动系统使用的程序产品。该程序产品包括自动制动控制程序以及承载该控制程序的非瞬时、计算机可读介质。该自动制动控制程序被配置成：（i）从RSWL系统接收跑道状态数据，（ii）基于跑道状态数据以及关于飞行器的矢量数据来确定何时预计飞行器进入跑道入侵区；以及（iii）当确定预计进入跑道入侵区的飞行器风险时，命令飞行器制动机构防止飞行器进入跑道入侵区。附图说明

[0006] 将在下文中结合下面的图来描述本发明的至少一个示例，其中相似的数字表示相似的元件，以及：图1是如根据现有技术的教导图示的配备有跑道警告和状态灯（RWSL）系统的机场的等距视图；
图2是如根据本发明的示例性实施例图示的增强型自动制动系统和RWSL系统的框图；
图3是阐述可以由图2中示出的增强型自动制动系统执行以防止飞行器进入跑道入侵
区中的主过程的流程图；
图4是阐述可以在主过程（图3）期间执行以防止飞行器进入由飞行器非授权入侵到跑道上而引起的第一类型的跑道入侵区的第一子过程的流程图；以及
图5是阐述可以在主过程（图3）期间执行以防止飞行器进入由飞行器尝试从被占用的跑道起飞而引起的第二类型的跑道入侵区的第二子过程的流程图。

具体实施方式

[0007] 下面的具体实施方式本质上仅仅是示例性的并且不意图限制本发明或者本发明的应用和使用。此外，并不存在受前述背景技术或者下面的具体实施方式中所提出的任何理论的限制的意图。

[0008] 如在前面标题为“背景技术”的章节中所指出的，非常期望在尽可能的程度上防止跑道入侵的发生。为了在此努力中进行帮助，联邦航空局（FAA）已经开发了一个通常被称为“跑道警告和状态灯”系统或“RWSL”系统的独立的基于地面的警告系统。图1是如根据现有技术的教导图示的配备有示例性RWSL系统12的机场10的等距图。RWSL系统12包括相对多数目的跑道状态灯，其被策略性地定位于穿过机场10的可航行表面14（在这里被称为“机场表面14”）的所选位置处。如在图1中所标记的，RWSL系统12包括三个一般类型的跑道状态灯：（i）跑道入口灯（REL）、（ii）跑道交叉灯（RIL）、以及（iii）起飞保持灯（THL）。除了跑道状态灯之外，RWSL系统12还包括控制逻辑（未示出）以及机场表面检测设备（ASDE）（诸如机场表面检测设备模型-X（ASDE-X）。在所图示的示例中，ASDE包括控制塔设备、机场监视雷达（ASR）以及定位在机场表面14上的不同位置处的多个多点定位应答器。在RWSL系统12的操作期间，ASDE将数据提供给指示跨机场表面14的交通的位置和移动（包括跑道占用）的控制逻辑。RWSL系统12的控制逻辑执行一种算法，其以下述方式利用此数据来确定控制跑道状态灯所采用的方式。

[0009] RWSL系统12的REL被安装在跨机场表面14的跑道/滑行道交叉处。在RWSL系统12的操作期间，当基于由ASDE提供的数据确定进入特定跑道是不安全的时，系统12的控制逻辑选择性地点亮REL。当被点亮时，邻近特定跑道的REL向飞行器的飞行员（或地面车辆驾驶员）提供应该避免进入到该跑道中的视觉警报。类似地，RWSL系统12的RIL被定位在沿着跑道的其它潜在的交叉处，并且当RWSL系统12的控制逻辑确定穿过特定跑道是不安全的时同样点亮成红色。最后，RWSL系统12的THL位于跑道上并被定位用于从每个跑道的起飞保持位置的飞行员可见性。当确定沿着跑道存在不安全状况（诸如在跑道上存在飞行器或车辆）时RWSL系统12的控制逻辑促使适当的THL点亮成红色。当被点亮时，THL因此向等待起飞的飞行器的飞行员提供该飞行员应该继续保持在起飞位置处的直观视觉指示。这样，通过以上述方式选择性地点亮跑道状态灯，RWSL系统12可以大大降低跑道入侵的可能性以及跨机场表面14发生的其它跑道冲突。将要指出的是，RWSL系统12仅指示跑道状态并且不以任何方式来传达空中交通管制（ATC）许可。因此，当跑道状态灯没有被点亮时，仍需要飞行员在穿过特定跑道或从特定跑道起飞之前获得ATC许可。

[0010] 尽管在减少跑道入侵方面特别有用，但是传统的RWSL系统在某些方面仍受到限制。需要飞行员在视觉上确定跑道状态灯是否被点亮并且进行相应的反应以防止入侵。在差的能见度条件（诸如雾、大雨、雪或刺目的耀眼阳光）下，飞行员可能难以准确地确定特定的一组或一群跑道状态灯是否被点亮。飞行员可能因此非故意地未能对点亮的一组跑道状态灯进行响应，并且可能发生跑道入侵。甚至当能见度没有受到限制时，如果飞行员是因为飞行员疲劳、飞行员分心还是另外的原因未能迅速地对点亮的跑道状态灯进行反应，则跑道入侵仍可能发生。本发明人因此已经认识到对提供与现有RWSL系统协作来防止或至少最小化跑道入侵的发生的飞行器系统的不间断的需要。在满足此需要的情况下，下面描述防止或阻止飞行器（A/C）进入到跑道入侵区中的增强型自动制动系统的实施例；也就是说，配备有自动制动系统的A/C（在这里被称为“本机A/C（ownship A/C）”）处在其中的机场表面的区域或区将冒着与另一A/C或地面车辆碰撞的风险。跑道入侵区可能因为在A/C的向前前进没有停止或减速的情况下本机A/C在跑道上的即将发生的或预计的入侵而发生。替代地，如果本机A/C尝试从由于例如另一A/C或地面车辆存在于指定跑道上而经受入侵的指定跑道起飞，则跑道入侵区可能出现。当确定本机A/C冒险进入到此类跑道入侵区中（即预计本机A/C在没有自动制动系统的干预的情况下进入跑道入侵区）时，增强型自动制动系统自动减速或停止A/C以防止进入到跑道入侵区中。经过这样做，增强型自动制动系统降低对人为表现的依赖，以最小化飞行员工作负荷并且在点亮的跑道状态灯没有被适当留意的情况下提供自动的失效保护。

[0011] 已经知道自动制动系统一段时间了并且自动制动系统是普遍部署的机载A/C以在着陆和/或拒绝起飞期间提供自动制动功能。在着陆期间，传统的自动制动系统自动使飞行器制动机构（例如制动液压装置）参加（engage）来在降落之后逐渐使得A/C停止。类似地，自动制动系统可以在拒绝起飞的情况下控制A/C制动。这样，传统的自动制动系统降低飞行员工作负荷并且可以以高度控制的方式来使A/C减速以降低部件磨损且提供均匀减速。另外，在某些情况下，自动制动系统可能使得飞行员能够调整急缓度，系统用其来通过例如利用飞行器仪表板选择强度设置来应用制动机构。这里描述的增强型自动制动系统的实施例可以执行此类传统功能，但是进一步提供使飞行器制动机构自动参加来防止本机A/C进入到跑道入侵区中的增加的或“增强型”功能，如下文所述。

[0012] 有利地，可以通过简单的软件更新来在至少一些实施例中实现或实施增强型自动制动系统。在其中本机A/C被配备有传统自动制动系统并进一步包括跑道导航系统（其具有跟踪A/C关于机场表面上提供的跑道和滑行道的移动的能力）的情况中，此类基于软件的实现可以是可能的。此类跑道导航系统包括本申请的受让人霍尼韦尔国际公司（当前总部在美国新泽西州的莫里斯敦）开发且商业上标志（commercially marked）的跑道意识和咨询系统（RAAS）。该受让人也已经发布了对被称为“SMARTRUNWAY®”的RAAS系统的更新，其通过在滑行、起飞、最后进场、着陆和滑跑期间向通知A/C位置的飞行人员及时提供听觉报告和可能的图形警报来改进态势感知。

[0013] 图2提供如根据本发明的示例性实施例图示的部署在飞行器机上的增强型自动制动系统20的框图。图2还提供了RWSL系统22的框图，其可以结合RWSL系统22来被利用并且其是图1中示出的类似的RWSL系统12。RWSL系统22在如下的意义上类似于RWSL系统12（图1）：系统22包括下面的部件：（i）控制逻辑24（；ii）ASDE 26，其为控制逻辑24提供关于地面交通和跑道占用的数据；以及（iii）跑道状态灯28，其被控制逻辑24选择性地点亮以便以上述方式提供跑道状态的视觉指示。此外，如图2中总体上指示地，跑道状态灯28包括REL 30、RIL
31和THL 32。与传统的RWSL系统（诸如图1中示出的系统12）形成对比，RWSL系统22还包括发射器34，其被控制逻辑24用来向被包括在增强型自动制动系统20内的无线接收器无线地传送跑道状态数据（在图2中由符号36指示）。“跑道状态数据”可以包括自动制动系统20可以根据其来识别跑道入侵区的任何信息，如下面更全面描述的。例如，此类信息可以包括关于跨机场表面（诸如图1中示出的表面14）的地面车辆和其它飞行器的当前位置和移动的数据。另外地或替代地，此类信息可以包括哪些（如果存在的话）跑道状态灯28当前被点亮的相对简单指示。可以经由发射器34以预定刷新率（例如0.1秒间隔）从RWSL系统22传送此数据以在近“实时”的基础上为自动制动系统20提供经过更新的交通/跑道状态信息。

[0014] 增强型自动制动系统20包括下面的部件（其中每个可以包括多个设备、系统或元件）：（i）控制器40；（ii）耦合到控制器40的输入端的无线接收器42；（iii）耦合到控制器40的一个或多个输入的多个机载数据源44（；iv）耦合到控制器40的一个或多个输出的一个或多个警报设备46；以及（v）耦合到控制器40的输出的飞行器制动机构48。如图2中所指示的，接收器42优选地被实施为收发器并且因此在下文中被称为“收发器42”。连接增强型自动制动系统20的部件的线表示操作连接，其可以被实施为利用已知飞行器基础设施连接的硬件或无线连接。实际上，增强型自动制动系统20和本机A/C通常将包括用于提供图2中没有示出的附加功能和特征的各种其它设备和部件，并且在这里将不被描述以避免不必要地混淆本发明。此外，尽管增强型自动制动系统20在图2中被示意性地图示为单个单元，但是增强型自动制动系统20的各个元件和部件可以使用任何数目的物理上不同且操作互连的硬件或设备的零件以分布的方式来实施。

[0015] 控制器40本身可以利用任何适当数目的单独微处理器、导航设备、存储器、电源、存储设备、接口卡以及本领域中已知的其它标准部件来实施。在这方面，控制器40可以包括任何数目的设计成实行下面描述的各种方法、过程任务、计算和控制功能的指令或软件程序（例如自动制动控制程序）或者与其合作。如下面更详细地描述的，控制器40获得并处理指示跑道入侵区的当前数据并且确定应该何时选择性地将飞行器制动机构48致动。如图2中所指示的，控制器40可以采用至少一些实施例中的飞行控制（FC）计算机的形式或者成为其一部分。无线收发器42可以采用适合于从RWSL系统22的发射器34接收包含跑道状态数据的无线信号的任何形式并且经常将其包括在更大通信或数据链路模块中。最后，飞行器制动机构48可以采用可以由增强型自动制动系统20致动的任何设备的形式来使本机A/C减速或停止。在一个实施例中，飞行器制动机构48是基于轮子的液压制动系统。

[0016] 继续参考图2，机载数据源44包括一个或多个机载传感器50和机场数据库52。在增强型自动制动系统20的操作期间，机载传感器50为控制器40提供描述本机A/C的当前位置、航向和地速的数据（在这里被称为“矢量数据”）。在某些实施例中，机载传感器50还可以进一步为控制器40提供其它数据，诸如描述跑道表面的表面状况和天气的信息。实际上，可以使用航线可更换单元（“LRU”）、换能器、加速度计、仪表、传感器和其它公知设备来实现机载传感器50。机载传感器50还可以被包含在其它系统之内，为了本文档的意图，其可以被视为部分或整体被包括在增强型自动制动系统20之内。这样的系统可以包括但不限于飞行管理系统（“FMS”）、惯性参考系统（“IRS”）、和/或姿态航向参考系统（“AHRS”）。此外，如先前所指示的，由在某些实施例中部署在本机A/C机上的RAAS系统（诸如SMARTRUNWAY®系统）来有利地提供矢量数据和/或关于地面交通的数据，在该情况下传感器50可以被包括在RAAS系统中或者向其提供数据。机场数据库52被存储在存储器（未示出）中并且可以包括包含描述机场表面的布局（诸如跑道位置和长度）（在这里通常被称为“机场表面图”）的数据的信息的任何存储。在一个实施例中，机场数据库被包括在更大的导航数据库内，诸如加强型近地警告系统（“EGPWS”）跑道数据库。

[0017] 增强型自动制动系统20还包括采用飞行舱板显示器（FDD）54和声音发生器56的形式的警报设备46。FDD 54可以是在飞行器的驾驶舱中操作并且能够提供下面描述的视觉警报的任何图像生成设备。FDD 54可以是固定到驾驶舱的静止设备，或者作为代替被携带到飞行器驾驶舱中的便携式设备（诸如电子飞行包（EFB））。适合于用作FDD 54的显示设备的非详尽列表包括阴极射线管、液晶、有源矩阵和等离子体显示设备。在一个实施例中，FDD 54是多功能显示器（MFD）。类似地，声音发生器56可以是能够生成或通告下面描述的听觉警报的任何设备。在另外的实施例中，增强型自动制动系统20可以仅包括FDD 54和声音发生器56中的一个，可以包括不同类型的警报设备（例如触觉设备），或者可以不包括任何警报设备。

[0018] 图3是图示出可以由增强型自动制动系统20（图2）的控制器40执行以确定何时飞行器制动机构48（图2）的选择性参加被保证防止或至少阻止本机A/C进入到跑道入侵区中的示例性主过程60的流程图。结合图2来参考图3，示例性过程60以从本机A/C目前位于其处的机场的机场数据库52（图2）调回（recall）机场布局或表面图开始（步骤62，图3）。此外，在步骤64（图3）处，控制器40确定本机A/C的矢量数据（包括位置、航向和地速）。仍进一步地，在步骤66处，控制器40从RWSL系统22获得跑道状态数据（步骤66，图3）。如上文所指示的，跑道状态数据可以是描述在跑道表面上操作的所有空中交通的矢量数据连同跑道和滑行道占用的相对全面的信息。另外或替代地，跑道状态数据可以是哪些（如果存在的话）跑道状态灯当前被点亮的相对简单指示。利用此信息，控制器40能够确定是否A/C冒险进入到跑道入侵区中（步骤68，图3）。例如，控制器40可以利用在步骤62、64和66处收集的数据来预计在预定义未来点处的A/C位置并且确定未来的A/C位置是否将与任何跑道入侵区或区域（在其中可能发生与另一A/C或地面车辆的碰撞）一致。在这点上，在步骤68处，控制器40可以识别一个或多个类型的跑道入侵区，诸如当滑行时（如下面结合图4更全面地描述的）；或者当本机A/C在从经受入侵的跑道（例如归因于被另一A/C、地面车辆或其它对象占用）起飞的过程中时（如下面结合图5更全面地描述的），本机A/C到现用跑道上的预测入侵。

[0019] 如果在示例性过程60（图3）的步骤68期间控制器40确定A/C冒险进入到潜在冲突状况中，则控制器40前进到步骤70并且在进入到跑道入侵区中之前命令飞行器制动机构48使A/C停止或减速。以这种方式，在REL保持被点亮的时候，增强型自动制动系统20可以有效地防止本机A/C穿过A/C路径中的任何REL。另外，控制器40可以在制动机构48的自动应用期间生成警报。此警报是FDD 54（图2）上生成的视觉警报，诸如读取“自动制动参加”的文本消息。另外或替代地，该警报可以是通告“自动制动参加”的听觉消息。在生成警报之后，控制器40可以返回到步骤62且主过程60可以重复。在某些情况下，当确定A/C正接近跑道入侵区时，控制器40还可以在应用飞行器制动机构48之前生成听觉或视觉警报。例如，在此类情况下，可以利用声音发生器56（图2）来通告声明“前方不安全状况；自动制动将很快参加”的听觉警告。

[0020] 如果在步骤68期间，作为替代，控制器40确定A/C并未冒险进入到跑道入侵区中，则控制器40可以进行到步骤72。在步骤72期间，如果先前自动参加，则控制器40可以释放飞行器制动机构48；应注意的是通过应用制动踏板通常还可以手动地超过（override）自动制动系统。另外，控制器40还可以生成视觉上传达或听觉上传达已经释放自动制动的消息。此外，优选的是，警报进一步通知空勤人员在A/C可以着手穿过或者从跑道起飞之前仍需要ATC许可。作为特定示例，控制器40可以驱动声音发生器56来在主过程60（图3）的步骤72期间生成下面的听觉消息：“自动制动被释放；在继续进行之前需要ATC许可”。然后控制器40可以返回到步骤64并且主过程60可以重复。

[0021] 如上文所指出的，控制器40可以在示例性过程60（图3）的步骤68期间检查多个不同类型的跑道入侵区。例如，可以被控制器40评估的一个跑道入侵区是本机A/C跑道入侵到被另一飞行器占用的跑道上的可能性。图4图示出在步骤68（图3）期间可以由控制器40执行以确定在本机A/C之前是否存在这样的跑道入侵区（在这里被称为“类型1跑道冲突”）的示例性子过程74。首先参考子过程74的步骤76，控制器40首先利用在主过程60（图3）的步骤62和64期间收集的数据来确定本机A/C是否接近跑道。如果确定本机A/C不接近跑道，则控制器40推断不存在类型1跑道冲突（步骤78，图4）。然后，假如不存在其它的跑道入侵区，则控制器40前进到主过程60（图3）的步骤72。

[0022] 如果在步骤76期间控制器40确定本机A/C接近跑道，则控制器40接下来确立接近的跑道是否被占用（步骤80，图3）。控制器40至少部分地基于在主过程60（图3）的步骤66期间从RWSL系统22（图2）获得的数据来确定接近的跑道是否被占用。如果接近的跑道不被占用，则控制器40再一次确定不存在类型1跑道冲突（步骤78）并且前进到主过程60（图3）的步骤72。相反地，如果在步骤80期间确定接近的跑道被占用，则控制器40接下来计算本机A/C和接近的跑道之间的阈值停止距离（步骤82）。该阈值停止距离是控制器40首先使飞行器制动机构48（图2）参加以使A/C在指定的完全停止点处完全停止所处的距离，其可以是接近的跑道的边缘，或者更优选地，位于A/C目前在其上行进的交叉滑行道上的保持线或停止杆。控制器40基于多个因素来计算阈值停止距离，包括关于当前A/C位置的完全停止点的位置（例如滑行道保持线）和A/C的地速。在优选实施例中，控制器40还考虑机场表面状况，诸如滑行道上是否存在冰或水，何时计算阈值停止距离。

[0023] 接下来，在步骤84处，控制器40确定本机A/C和完全停止点之间的当前距离是否大于在示例性子过程74（图4）的步骤82期间计算的阈值停止距离。如果A/C和完全停止点之间的目前距离超过阈值停止距离，则尚未保证应用飞行器制动机构48（图2）并且控制器40返回到步骤80。控制器40因此将继续循环通过步骤80、82和84，直到接近的跑道不再被占用（在该情况下否定地回答步骤80处提出的询问）的这样的时间为止，或者直到将A/C和全完停止点分开的距离等于或稍稍小于阈值停止距离的这样的时间为止。另外，因为步骤82在每个迭代下被执行，所以阈值停止距离可以酌情被调整以反映动态变化的状况（此类跑道表面状况）。当确定将A/C和完全停止点分开的距离等于或小于阈值停止距离时，控制器40推断跑道冲突类型1即将发生（步骤86，图4）并且前进到主过程60（图3）的步骤70。相应地，并且如图4中所指示的，控制器40命令飞行器制动机构48在所计算的制动距离上提供平滑或逐渐停止并且可以生成警报。在使本机A/C完全停止之后，控制器40然后返回到步骤62并且重复主过程60。以这种方式，在进入到被占用跑道中之前控制器40以及更一般地自动制动系统20自动使A/C减速或停止，从而降低跑道入侵的可能性。

[0024] 如先前所陈述的，控制器40还可以在主过程60（图3）的步骤68期间检查其它类型的跑道入侵区。例如，控制器40可以检查当本机A/C将要或即将从被另一A/C、地面车辆或其它对象占用的跑道起飞时发生的跑道冲突。图5图示出可以在步骤68（图3）期间由控制器40执行以确定本机A/C是否即将从被另一车辆占用的或者经受即将来临的跑道入侵的指定跑道起飞（在这里被称为“跑道冲突类型2”）的第二示例性子过程90。连同被执行以识别可以通过自动应用飞行器制动来避免或减轻其它类型的跑道冲突的任何其它子过程，在步骤68期间可以与子过程74（图4）并行地执行子过程90（图5）。如图5中所指示的，子过程90可以以首先确定本机A/C是否即将从指定跑道起飞（步骤92）开始；也就是说，A/C是否准备且等待从指定跑道起飞。这可以基于在主过程60（图3）的步骤62和64期间获得的数据（可能地连同从驾驶舱接收到的指示空勤人员正准备使A/C起飞的数据）来确定。如果确定A/C没有即将起飞，则控制器40（图2）推断跑道冲突类型2不存在（步骤94）。假如不存在其它跑道入侵区，则控制器40前进到主过程60（图3）的步骤72并且如先前描述地释放自动制动（如果参加的话）。

[0025] 如果在步骤92期间作为代替确定A/C即将从指定机场起飞，则控制器40前进到子过程92（图5）的步骤96。在此步骤处，控制器40确定指定跑道是否被占用或者预测即将发生的到跑道中的入侵。控制器40可以基于在主过程60（图3）的步骤62和66期间接收到的数据来进行此确定。关于跑道入侵是否即将来临，这可以基于与指定跑道有关的地面车辆和其它A/C的矢量数据（当前位置、航向和地速）来确定。如果确定指定跑道未被占用且入侵到跑道中不是即将来临的，则控制器40再次推断跑道冲突类型2不存在（步骤94）。假如不存在其它跑道入侵区，则控制器40前进到主过程60（图3）的步骤72。替代地，如果确定指定的跑道被占用或者入侵到跑道中即将来临，则控制器40推断跑道冲突类型2存在（步骤98）。相应地，控制器40前进到主过程60（图3）的步骤70，在其期间控制器40保持自动制动/飞行器制动机构48的参加或者在先前没有参加的情况下发起制动机构48。这样做，自动制动系统20防止A/C起飞直到指定跑道不再被另一A/C或地面车辆占用或者以其它方式经受跑道入侵为止。如先前所描述的，还可以生成相应的视觉和/或听觉警报连同自动制动的参加。实际上，增强型自动制动系统20可以防止在THL保持被点亮时本机A/C穿过A/C的路径中的任何THL。以这种方式，增强型自动制动系统20降低在不大可能的跑道入侵事件中起飞期间的本机A/C与另一A/C、地面车辆或其它对象冲撞的可能性。

[0026] 当执行主过程60（图3）时，增强型自动制动系统20（图2）的控制器40还可以确定本机A/C进入到跑道入侵区中是否是不可避免的，尽管自动应用了飞行器制动，并且如果如此，则向ATC和/或本机A/C附近的任何飞行器传送对应的警报。更具体地，控制器40可以利用在过程60（图3）的步骤62、64和66期间收集的数据来确定在本机A/C入侵到被占用的跑道上之前本机A/C是否可能完全停止。如果确定不能实现本机A/C的完全停止，则控制器40可以促使收发器42向邻近飞行器发送指示即将发生本机A/C入侵或侵入到特定跑道上的给飞行员通知（NOTAM）消息。NOTAM消息可以识别跑道即将入侵，并且也许提供本机A/C的身份。另外或可替代地，增强型自动制动系统20（图2）还可以经由收发器42向ATC传送类似的警报消息。此类另外的步骤可以例如在子过程74（图4）的步骤84之后被执行。

[0027] 除了提供上述自动制动功能之外，增强型自动制动系统20（图2）还可以在其中确定安排本机A/C在不久的将来要着陆所处的跑道经受跑道入侵或处于跑道入侵的风险的实例中生成飞行中警报。考虑例如第一场景，在其中安排本机A/C在第一跑道着陆，该第一跑道与安排另一飞行器在大致同一时间着陆所处的第二跑道交叉。在这种情况下，可以利用来自RWSL系统22（图2）的数据（诸如指示位于相交跑道的接合点处的RIL 31当前被点亮的数据）来确定可能的跑道入侵。相应地，增强型自动制动系统20（图2）的控制器40可以在本机A/C的驾驶舱内生成向空勤人员通知可能入侵的一个或多个警报（例如在FDD 54上生成的视觉警报和/或经由声音发生器56生成的听觉警报）。同时，增强型自动制动系统20（图2）还可以经由收发器42向ATC发送描述可能入侵的警报消息。然后本机A/C的飞行员以及ATC可以确定绕道是适当的还是保持是适当的。增强型自动制动系统20（图2）也还可以在其它实例中生成飞行中警报。还考虑第二场景，在其中安排本机A/C在多条滑行道交叉的跑道处着陆。增强型自动制动系统20（图2）可以从RWSL系统22接收（经由发射器34发送的）数据，其指示安排本机A/C着陆所处的跑道边界的RIL 31和REL 30的点亮状态。在跑道边界的跑道状态灯中的任何灯目前未被点亮（即比所有跑道状态灯更少的灯被点亮）的情况下，增强型自动制动系统20（图2）的控制器40可以再次在本机A/C的驾驶舱内生成向空勤人员通知增加的入侵到跑道上的风险的一个或多个警报（例如视觉警报和/或听觉警报）。增强型自动制动系统20（图2）还可以经由收发器42向ATC发送描述可能入侵的警报消息。再一次地，可以将绕道、保持还是以安排的着陆继续进行的决定留给ATC和本机A/C的飞行员。

[0028] 因此前述内容已经提供了增强型或加强型自动制动系统降低跑道入侵以及其它跑道冲突的可能性的实施例。特别地，增强型自动制动系统的实施例可以在几乎不需要对飞行器进行硬件修改的同时利用飞行器机载的现有系统（例如传统的自动制动系统以及跑道咨询和意识系统，诸如由本受让人开发的SMARTRUNWAY®系统）来提供上述唯一功能。实际上，可以使用RWSL数据来增强当前部署在飞行器机上的跑道安全和咨询系统以有效地自动控制飞行器制动来避免可能的跑道入侵。在某些实施例中，增强型自动制动系统基于从RWSL和机载数据源获得的跑道状态数据来识别不同类型的跑道入侵区，并且控制自动制动机构来防止本机A/C进入到跑道入侵区中。在类似的方面中，自动制动系统的实施例可以控制自动制动机构以防止A/C穿过任何当前点亮的跑道状态灯。虽然上面在完全运行的计算机系统（即图2中示出的增强型自动制动系统20）的上下文中描述了前述示例性实施，但是本领域技术人员将认识到本发明的机制能够被分发为程序产品（即自动制动控制程序），并且此外本发明的教导应用到程序产品，而不管被采用来实施其分发的特定类型的非瞬时计算机可读介质（例如软盘、硬盘驱动器、存储器卡、光盘等等）如何。

[0029] 虽然已经在前述具体实施方式中提出了至少一个示例性实施例，但是应该认识到存在大量的变型。还应该认识到，一个或多个示例性实施例仅仅是示例，并且不意图以任何方式限制本发明的范围、适用性或配置。更确切地说，前述具体实施方式将为本领域技术人员提供用于实施本发明的示例性实施例的方便的道路图。在不偏离如所附权利要求中阐述的本发明范围的情况下可以对示例性实施例中描述的元件的布置和功能进行各种改变。

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