在来自旋涡尾流的湍流情况下用于确保纵向最小间隔距离的方法和机载系统

摘要

在所提出的方法和机载系统的帮助下，在起飞或着陆在一个跑道或两个相近的平行报道上的在第一飞机(1)后的第二飞机(3)的飞行过程中，或者在接近高度水平处的前后飞行过程中，确保了标准化最小纵向间隔距离，其中存在可能出现沿着第二飞机的移动方向的来自第一飞机的旋涡尾流的湍流的风险，其中，根据本发明，考虑到飞行员的反应时间以及用于控制第二飞机来响应于改变飞机的移动速度的命令的系统的时间，在围绕所述飞机且基于在标准化的最小距离外侧的飞机(3)的方向来选择的缓冲区(6)内执行第二飞机(3)的旋涡尾流飞行安全水平的持续监视，在其中降低旋涡尾流安全性水平的情况下，提供用于改变第二飞机的速度以确保飞机以大于标准化的最小间隔距离(5)且小于在飞机之间的所计算的所推荐的最大距离(8)的距离飞行的命令，飞行员在持续地监视关于纵向间隔的标准化要求的执行过程中，在不降低旋涡尾流安全下，通过制动或加速而具有独立地改变飞机速度的选择。

说明书

技术领域

本发明涉及飞机运转的安全系统，更具体地涉及用于确保飞行员观察到 飞机之间的最小距离的方法，所述方法根据在起飞和着陆过程中，在靠近机 场终端移动的飞机的旋涡尾流的预测湍流的区域中的安全间隔情况进行设 置。

背景技术

随着交通流动速度的持续增加，与在飞机后出现旋涡尾流有关的飞行安 全问题在世界范围内正变得日益重要，特别是对于在起飞和着陆的过程中， 接近于机场终端的飞机的飞行情况。

由于飞机与旋涡尾流的接触可能导致例如以下现象的事实：振颤(飞机 结构元件的频率共振激发)，在损失飞行高度(达到150-200m)下围绕轧 辊轴线的旋转角速度(达到200度/秒)的不可控制，以及飞机敏感度的损 失，因此，为了提高飞行安全，考虑到第一飞机和第二飞机的设计特征，以 及在飞行区域内的大气情况，ICAO国际组织提出并引进了用于限定第一飞 机与第二飞机之间的最小距离的规定，所述最小距离确保了进入到由第一飞 机产生的旋涡尾流中的第二飞机的安全。同时，针对纵向间隔引进了这些最 小距离。随后，这些规定进行了反复的校正，以延长最小距离。这导致了当 前的主要国际机场的运转受到它们的处理能力限制的事实。然而，关于飞机 旋涡尾流安全性的间隔标准在在一个跑道上或在两个相互靠近的平行跑道 上起飞或着陆的过程中，或者在接近高度水平处的前后飞行过程中，在前后 飞行操作中绑定。

提出缩小飞机之间的距离从而提高机场处理能力和飞机间隔密度而不 降低飞行安全水平的方法和系统是非常重要的任务。

然而，通过降低飞机之间间隔的标准来提高处理能力，即提高飞行频数， 将导致在起飞和着陆操作中旋涡尾流安全性的降低。

众所周知的是，在旋涡报警系统(US,4137764,B1)中，接近于跑道的 飞机之间的间隔距离通过识别在预选择路径点处的现有风情况的危险程度， 以及通过预测湍流尾流运动，特别是通过预测远离在所测量天气情况下的飞 行路径的旋涡来降低至最小值。然而，此系统的使用意味着可能在各真实情 况下，根据实际天气情况来缩小飞机之间的最小距离，这在强制遵守已建立 的间隔标准方面，对于飞行规划和交通管制来说是不可接受的。

已知的是，为了避免进入旋涡尾流的危险区或湍流的危险区域，可以通 过改变飞机当前速度的值，例如，通过引擎的推力或功率的经约定的所计算 的改变，来使操纵一致。

例如，已知的是，通过评估所检测的湍流、飞行航线的生成以及为了退 出湍流区域而发生的飞机原定航线的快速变更，而使客机导航装置逃脱湍流 区域(JP,2000062698,A1)。而且，当由飞行管理系统检测和分析湍流区 时，驾驶舱接收报警信号，同时打开用于自动调节引擎动力的装置。自动操 纵控制装置持续地运转，以通过启动用于飞行路线的所需要的最小改变的飞 行管理系统来避免飞机进入到这种空域中。

用于监视在间隔过程中飞机的旋涡尾流安全性的方法(US,2008030375, A1)是已知的，其中基于与领先飞机和跟随飞机有关的信息以及天气数据， 生成领先飞机的旋涡尾流的未来位置的预报以及跟随飞机的未来位置的预 报；工程师确定跟随飞机的未来位置是否跨过在交叉点处的领先飞机所生成 的旋涡尾流的未来预测位置，以及将报警信号传送到与指定交叉点有关的空 中交通管制；确定与跟随飞机的行程校正，与交通兼容，以回避具有旋涡尾 流的交叉点，以及将行程校正传送给交通管制。此时，决策系统并没有快速 地运转；改变行程的决定由飞机调度员做出，该飞机调度员向跟随飞机的飞 行员传达他的随后飞行参数的校正数据。

然而，上述导航装置(JP,2000062698,A1)和用于监视在间隔过程中 的飞机的旋涡尾流安全性的方法(US,2008030375,A1)不可以用于旋涡危 险符合于所指定的最小间隔距离方面的尾流对尾流的飞行，因为临时改变行 程和随后返回到原来预定行程的操作要求大量的空域、时间和燃料，并可能 导致飞机之间的距离不期望的极大的增加，以及导致机场处理能力的降低。

另外，作者注意到，以上方法向飞行员提供了不真实但可预见的情况的 可视化，所述情况要求飞行员的合理报告，以通过使飞行性能发生改变，通 过在与飞机调度员限制协调下执行躲避操作以改变空域中的飞机的行程和/ 或位置，来排除进入到预计危险的区域中，所述进入导致了由飞行员和飞机 调度员的经验和他们做出快速决策的能力所造成的“人为因素”对飞行操作 的过程造成巨大影响的危险，而在解除实时真实情况下的冲突情况时，没有 确保与间隔要求一致，以及确保所需要的安全水平。

发明内容

因此本发明的目的在于提供一种用于飞机前后飞行的过程中监测和校 正间隔距离的方法，提供了机场处理能力的提高而不降低符合于已建立的标 准化的纵向间隔距离的旋涡尾流安全性。

当创造本发明时，作者的任务在于提出一种方法和一种机载系统，所述 方法和所述机载系统在所述飞机起飞或降落在一个跑道或两个相近的平行 报道上时的在第一飞机后的第二飞机的飞行的过程中、或者在接近高度水平 处的前后飞行过程中，确保标准化的最小纵向间隔距离，其中，通过在旋涡 尾流安全性的水平降低至确保飞机之间的距离的情况下，连续监测第二飞机 的旋涡尾流飞行安全度以及第二飞机的速度控制，存在可能出现沿着第二飞 机移动方向的来自第一飞机的旋涡尾流的湍流的风险，所述飞机间的距离使 标准化的最小纵向间隔距离超过考虑第二飞机在制动或加速命令下改变其 速度的能力所限定的允许的超过的值。

该任务通过提出一种方法来解决，所述方法用于在来自旋涡尾流的湍流 的情况下确保最小纵向间隔距离，其中在起飞或降落在一条跑道或相互接近 的两条平行跑道上的过程中，或在接近的高度处的前后飞行过程中，至少一 第一飞机产生旋涡尾流，一第二飞机跟随该第一飞机，其中存在可能出现沿 着第二飞机移动方向的来自第一飞机的旋涡尾流的湍流的风险，其中：

-选择缓冲区的值，所述缓冲区使第二飞机的飞行员和第二系统响应于 改变其飞行速度的命令：

-确定在第一飞机与第二飞机之间所推荐的最大距离的值，所述值为在 来自旋涡尾流的湍流的情况下，用于第一飞机和第二飞机的相互作用的标准 化的最小间隔距离的值与缓冲区的值的和，同时，所推荐的最大距离被限定 为沿着将第一飞机和第二飞机的重心连接起来的视线方向的距离；

-确定基准距离的值，所述值作为所指定的标准化的最小间隔距离的值 与所推荐的最大距离的值之间的算术平均数，用于此监测当前实际距离与所 推荐的最大距离的偏差；

-连续确定第一飞机与第二飞机之间的当前实际距离的值，执行其与所 推荐的最大距离的值、基准距离的值和最小间隔距离的值的比较，用于检测 实际距离值相比较于所指定的值的超过、等于或少于的事件；

-在具有标准化的最小间隔距离的缓冲区的边缘处的经模拟的基准平 面中，沿着第二飞机的移动方向执行空域的连续监测，编制关于在指定基准 平面中来自旋涡尾流的湍流存在与否的以及其对第二飞机的危险度的报告；

-当在基准平面中检测到对第二飞机造成威胁的来自旋涡尾流的湍流 时，评估第二飞机与所指定的湍流的相互作用的风险，在所获得的风险评估 值超过可接受的风险阈值的情况下，所指定的湍流位置的区域被限定为第二 飞机进入的不允许区域；

-在缓冲区的边缘上检测到不允许区域的情况下以及如果实际距离小 于基准距离的值，则产生一制动命令；

-如果在缓冲区的边缘上无不允许区域以及如果实际距离小于基准距 离的值，则产生一制动命令；

-如果在缓冲区的边缘上无不允许区域以及如果实际距离等于标准化 的最小间隔距离，则形成一制动命令；

-如果在缓冲区的边缘上无不允许区域以及如果实际距离大于最大基 准距离，则产生一加速命令；

-如果在缓冲区的边缘上无不允许区域以及如果实际距离大于所推荐 的最大距离，则产生一加速命令；

-将以下信息以动态模式存储并传送到交通控制单元：

-关于第二飞机和沿着第二飞机的移动方向的第一飞机的相互位置有 关的信息；

-关于所选择的缓冲区的值的信息；

-关于所计算的所推荐的最大距离的值的信息；

-关于所计算的基准距离的值的信息；

-关于在第一飞机与第二飞机之间的实际距离的值的信息；

-关于切换到制动模式的必要性，关于通过第二飞机的控制系统接收制 动命令、与在制动模式下的所述第二飞机的移动，以及与制动模式的终止的 信息；

-关于切换到加速模式的必要性，关于由第二飞机的控制系统对加速命 令的接收，关于在加速模式下的第二飞机的移动，以及关于加速模式的终止 的信息；

-在所述第二飞机的显示屏上以动态模式显示至少关于第一飞机与第 二飞机之间的实际距离的值的信息，至少在光指示的帮助下，关于切换到制 动模式的必要性的信息，关于制动命令的接收的事件的信息，关于制动模式 的执行的信息，关于制动模式的终止的信息；关于切换到加速模式的必要性 的信息，关于由第二飞机的控制系统接收加速命令的事件的信息，关于加速 模式的执行的信息，关于加速模式的终止的信息；

-在各自光指示的时间过程中，使所述第二飞机的飞行员能够使用制动 或加速的标准技术来执行制动模式或加速模式，或保持当前模式不改变。

这样，根据本发明，有利的是制动模式、加速模式和恒定速度模式的光 指示通过启动不同颜色的指示器来执行。

这样，根据本发明，有利的是通过间歇的光指示来显示制动或加速命令 的接收事件。

这样，根据本发明，有利的是通过考虑第一飞机和第二飞机的类型和种 类，确定纵向间隔的来自旋涡尾流的湍流的标准化的最小间隔距离。

这样，根据本发明，有利的是基于关于它们在空间中的速度和位置的数 据，来计算在飞机之间的实际距离。

这样，根据本发明，有利的是基于关于其循环、循环之间的距离以及循 环的关于视线与基准平面的交叉点的位置的数据，来分析来自旋涡尾流的湍 流的危险。

所指定的任务也通过开发一种机载系统来解决，所述机载系统在来自旋 涡尾流的湍流的情况下确保最小纵向间隔距离的机载系统，其中在起飞或降 落在一条跑道或相互接近的两条平行跑道上的过程中，或在接近的高度处的 前后飞行过程中，至少一第一飞机产生旋涡尾流，一第二飞机跟随该第一飞 机，其中存在来自沿着第二飞机的移动方向的第一飞机的旋涡尾流的湍流的 风险，该机载系统包括距离控制装置、来自旋涡尾流的湍流的控制装置、飞 行动态控制装置和显象器，所述显象器与飞机电子计算装置、飞机监视系统、 飞机控制系统和飞机通信系统相连：

距离控制装置包括数据接收单元、数据传送单元、距离计算单元、基准 平面模拟单元以及距离比较单元，并用于：

-获得和存储信息并构建数据库，所述数据库至少包括：飞机的当前移 动参数的数据，所述最小间隔距离(5)关于所述当前移动参数而假定；用 于在来自旋涡尾流的湍流的情况下飞机的相互作用的标准化的最小间隔距 离的数据；描述飞机改变速度模式的能力的数据；

-选择一缓冲区(6)的值，该缓冲区(6)使第二飞机的飞行员和控制 系统可对改变飞行速度的命令做出响应，并将该缓冲区的值保存在所述第二 飞机的机载电子装置的存储器中；

-估计一所推荐的最大距离的值，所述推荐的最大距离与视线一致，并 将所述第一飞机和所述第二飞机的重心相连，其为标准化的最小间隔距离的 值与所述缓冲区的值的和，并用于将该所推荐的最大距离的值储存在该飞机 的机载电子装置的存储器中；

-限定一基准距离的值，该基准距离的值为所指出的标准化的最小间隔 距离的值与该所推荐的最大距离的值的算术平均数；

-在所述缓冲区的一边缘处模拟一基准平面，其中标准化的最小间隔距 离垂直于视线；

-连续计算第一飞机与第二飞机之间的沿着视线的当前实际距离，并将 该当前的实际距离与该所推荐的最大距离的值、基准距离的值以及标准化的 最小间隔距离的值进行连续比较；

-产生一关于该实际距离的值相较于该所推荐的最大距离、基准距离以 及标准化的最小间隔距离的超过、相等或减少的报告；

-将产生的报告传送到飞机的飞行动态控制装置以及用于与一交通控 制单元进一步通信的飞机通信系统；

该来自旋涡尾流的湍流的控制装置包括数据接收单元、数据传送单元、 用于确定旋涡尾流危险程度的单元，以及用于计算飞机与该来自旋涡尾流的 湍流的相互作用的风险的单元，并用于：

-获得和储存信息并构建数据库，所述数据库至少包括：关于第一飞 机的旋涡尾流的循环的特征值、在第一飞机附近的循环之间的距离，和当逐 渐离开第一飞机时此距离的改变的数据；关于第二飞机与来自旋涡尾流的危 险湍流的相互作用的允许风险阈值的数据；

-从飞机监视系统接收在具有标准化的最小间隔距离的缓冲区的边缘 处的指定的基准平面的区域中的空域扫描的结果，空域扫描结果包括关于所 检测到的来自旋涡尾流的湍流的参数的信息；

-确定在所指定的边缘上的来自旋涡尾流的湍流危险程度，并通过将该 风险值与允许的风险阈值相比较，来评估该飞机与来自旋涡尾流的危险湍流 的相互作用的风险；

-在风险值超过该允许的风险阈值的情况下，产生一关于第二飞机沿着 所述第二飞机的移动方向，在缓冲区的边缘处的进入的不允许区域的报告， 或产生一关于不存在这种区域的报告；

-将该所产生的报告以连续模式传送到飞行动态控制装置和用于与交 通控制单元进一步通信的飞机通信系统；

飞行动态控制装置包括数据接收单元、数据传送单元、数据复化单元、 以及用于向飞机控制系统产生命令的单元，并用于：

-获得来自距离控制装置的关于以下事件的报告：所推荐的最大距离的 值被实际距离的值超过；该实际距离的值被减小到低于基准距离但高于标准 化的最小间隔距离的值；实际距离的值等于该所推荐的最大距离的值；该实 际距离的值被减小到低于该所推荐的最大距离的值但高于基准距离的值；

-获得来自湍流控制装置的以下报告：在设计风险值超过风险阈值的情 况下，为关于在缓冲区的边缘处存在不允许区域的报告；如果设计风险值小 于风险阈值，则为关于在缓冲区的边缘处不存在不允许区域的报告；

-在缓冲区的边缘处检测到不允许区域的情况下，并且如果实际距离的 值小于基准距离的值，则产生一制动命令；

-在缓冲区的边缘处不存在不允许区域的情况下，而且如果实际距离的 值小于基准距离的值，则产生一制动命令；

-在缓冲区的边缘处不存在不允许区域的情况下，以及如果实际距离的 值等于标准化的最小间隔距离，则产生一制动命令；

-在缓冲区的边缘处不存在不允许区域的情况下，以及如果实际距离的 值大于最大基准距离，则产生一加速命令；

在所述缓冲区的边缘处不存在不允许区域的情况下，以及如果实际距离 的值大于所推荐的最大距离，则产生一加速命令；

将加速命令或制动命令传送至第二飞机的控制系统；

-显象器适于以动态的模式在第二飞机的显示屏上产生并显示至少以下 信息：关于实际距离的值的信息、关于切换到制动模式的必要性、由第二飞 机的控制系统接收制动命令、第二飞机在制动模式下的移动、制动模式的终 止的信息；关于切换到加速模式的必要性、由第二飞机的控制系统接收加速 命令、第二飞机在加速模式下的移动、加速模式的终止的信息；关于恒定速 度飞行模式的信息。

这样，根据本发明，有利的是，显象器适于通过不同颜色的指示器的启 动来执行制动模式、加速模式和恒定速度模式的光指示。

这样，根据本发明，有利的是，显象器适于通过间歇的光指示来显示制 动命令接收事件和加速命令接收事件。

这样，根据本发明，有利的是，考虑到第一飞机和第二飞机的类型和种 类，该距离控制装置适于基于用于来自旋涡尾流的湍流的情况的标准，来确 定对于纵向间隔的标准化的最小间隔距离。

这样，根据本发明，有利的是，距离控制装置适于基于飞机在空间中的 速度和位置的数据，来计算飞机之间的当前实际距离。

这样，根据本发明，有利的是，自旋涡尾流的湍流的控制装置适于基于 其循环、所述循环之间的距离以及循环的关于视线与基准平面的交叉点的位 置的数据，来分析来自旋涡尾流的湍流的风险程度。

附图说明

在以下中，在来自旋涡尾流的湍流的情况下用于确保最小纵向间隔距离 的方法和用于根据本发明执行所述方法的机载系统通过实施例和附图来图 示，其显示：

图1是在根据本发明执行该方法时，图示标准化的最小间隔距离、缓冲 区、基准距离和所推荐的最大距离的相对位置的视图；

图2是根据本发明的机载系统的视图。

假设本发明的实施例不是全面详尽的、不限制本发明实施例的可能性并 且不超过权利要求书的范围。

具体实施方式

根据本发明的一种用于在来自旋涡尾流的湍流的情况下确保最小纵向 间隔距离的方法，其中在起飞或降落在一条跑道或相互接近的两条平行跑道 上的过程中，或在接近的高度处的前后飞行过程中，至少一第一飞机的移动 产生旋涡尾流，一第二飞机跟随该第一飞机，其中存在可能出现沿着第二飞 机移动方向的来自第一飞机的旋涡尾流的湍流的风险，如图1所示。

例如，当沿着产生旋涡尾流2的一个领先飞机1的方向移动时，在当前 实际距离4处在飞机1后的飞机3在接近高度水平处的前后飞行过程中，根 据本发明，应确保符合于标准化的最小间隔距离5，所述最小间隔距离基于 飞机1和3的类型和种类，根据由交通管制单元所提供的数据，对于来自旋 涡尾流的湍流情况来确定。根据用于确保最小纵向间隔距离的方法，飞机3 的飞行员选择缓冲区6的值，所述缓冲区的值使飞机3的飞行员和控制系统 响应于用于改变其飞行速度的命令。同时，根据飞机3的飞行员的技术和速 度控制系统，可以选择缓冲距离6的值；其可以在飞行过程中，在飞机的飞 行性能发生改变时改变；其可以针对不同类型的飞机而不同。

根据本发明，沿着视线7的方向，将飞机1和3的重心连接，可以将所 推荐的最大距离8的设计值限定为指定最大间隔距离5的值与缓冲区6的值 的和。

已知的是，接近于水平飞行的飞机的加速和制动的强度取决于剩余推 力，飞机的加速性能在很大程度上取决于引擎加速能力-从节流阀开始前 进到提升推力的指定模式的获得的时间间隔。还已知的是，对于飞机的飞行 中的制动，引擎切换到空中慢车功率模式，以提高阻力，可以应用减速板、 放轮和其他装置。由于根据此方法，向飞行员提供飞机制动和加速模式的执 行的控制的事实，于是他可以通过使用制动或加速的标准技术来执行制动或 加速命令并维持制动或加速模式，或者如果没有收到改变模式的命令，则维 持当前的模式不变。

根据本发明，将基准距离9的值限定为指定的标准化的最小间隔距离5 的值与所推荐的最大距离8的值之间的算术平均数。

根据本发明，在标准化的最小间隔距离5的限制下的缓冲区6的边缘 11上执行基准平面10的模拟。使用基准平面10来根据由飞机监测系统所 产生的空域观察结果，确定来自在缓冲区6的边缘11处是否存在旋涡尾流 的湍流，并例如根据表征旋涡尾流的循环12、循环12之间的距离以及循环 的关于视线7与基准平面10的交叉点13的位置的在基准平面10中的数据， 来估计它们对飞机3的危险程度。

根据本发明，在图2中所显示的变型中，用于在来自旋涡尾流的湍流的 情况下确保最小纵向间隔距离的机载系统包括距离控制装置18、来自旋涡 尾流的湍流的控制装置19、飞行动态控制装置20以及显象器21，它们至少 与飞机电子计算装置14、飞机监测系统15、飞机控制系统16和飞机通信系 统17相连。

距离控制装置18包括数据接收单元22、数据传送单元23、距离计算单 元24、基准平面模拟单元25以及距离比较单元26，并用于：

-获取和保存信息并构建数据库；

-确定标准化的最小间隔距离5；

-以动态模式选择缓冲区6的值，并保存所选择的值；

-计算所推荐的最大距离8的值并保存所计算的值；

-计算基准距离9的值，所述值为所推荐的最大距离8值与标准化的最小 间隔距离5的值之间的平均数；

-在缓冲区6的边缘11上模拟基准平面10，标准化的最小间隔距离5垂直 于视线7；

-连续计算当前实际距离4并连续将其与所推荐的最大距离8的值、基准 距离9的值和标准化的最小间隔距离5的值进行比较；

-产生关于实际距离4与所推荐的最大距离8、基准距离9和最小间隔距离 5相比较的超出或减少的事件的报告，或关于实际距离4等于所指定的值中 的一个的报告；

-将所产生的指定报告传送到飞机3的飞行动态控制装置20、飞机电子计 算装置14和用于它们与交通管制单元进一步通信的飞机通信系统17。

这样，根据本发明，距离控制装置18可适于基于飞机1和3的类型和 种类，根据来自旋涡尾流的湍流情况的纵向距离标准设置，来确定标准化的 最小间隔距离5。

另外，距离控制装置18可适于基于飞机1和3的速度以及它们在空间 中的位置，来计算实际距离4。

这样，可通过使用现有的机载飞机设备并执行不同的可接受的计算算 法，来获得数据接收单元22、数据传送单元23、距离计算单元24、基准平 面模拟单元25和距离比较单元26。

来自旋涡尾流的湍流的控制装置19包括数据接收单元27、数据传送单 元28、用于确定旋涡尾流危险程度29的单元、以及用于计算飞机与来自旋 涡尾流的湍流相互作用的风险以及计算该平面与来自旋涡尾流的湍流的相 互作用的风险的单元，并用于：

-获取和保存信息并构建数据库；

-从飞机监测系统15接收在具有标准化的最小间隔距离5的缓冲区6的边 缘处的所指定的基准平面10的区域中所获得的空域扫描结果；

-在风险值超过上述阈值的情况下，产生关于沿着飞机3的移动方向，在 缓冲区6的边缘11上存在飞机3进入的不允许区域31(图1)的报告，或 产生关于这种区域的不存在的报告；

-确定在所指定边缘11上的旋涡尾流2的湍流的危险度，并通过将风险值 与允许风险阈值进行比较，来对飞机3与来自在不允许区域31中的旋涡尾 流的危险湍流的相互作用进行风险评估；

-将所产生的报告以连续模式传送到飞机电子计算装置14、飞机的飞行动 态控制装置20以及用于它们与交通管制单位进一步通信的飞机3的通信系 统。

这样，根究本发明，来自旋涡尾流的湍流的控制装置19可以适于基于 其循环12、循环12之间的距离以及循环12的关于视线7与基准平面10的 交叉点13的位置，来分析来自旋涡尾流的湍流的危险程度。

可以通过使用现有的机载飞机设备，并通过执行用于分析来自旋涡尾流 的湍流的危险程度的不同方法，来获得数据接收单元22、数据传送单元23、 距离计算单元24、基准平面模拟单元25和距离比较单元26。

飞行动态控制装置20包括数据接收单元32、数据传送单元33、数据复 化单元34、以及用于向飞机控制系统产生命令的单元35，并用于：

-从距离控制装置18获取关于以下事件的报告：实际距离4的值超过所推 荐的最大距离8的值；实际距离4的值等于所推荐的最大距离8；实际距离 4的值等于或超过最大基准距离9；实际距离4的值小于基准距离9的值； 实际距离4的值等于标准化的最小间隔距离5；

-从湍流控制装置19获得关于在缓冲区6的边缘11上是否存在不允许区 域31的报告；

-在缓冲区6的边缘11上存在不允许区域31的情况下以及如果实际距离4 小于基准距离9的值，则产生一制动命令；

-在缓冲区6的边缘11上不存在不允许区域31的情况下以及如果实际距 离4小于基准距离9的值，则产生一制动命令；

-在缓冲区6的边缘11上不存在不允许区域31的情况下以及如果实际距 离4等于标准化的最小间隔距离5，则产生一制动命令；

-在缓冲区6的边缘11上不存在不允许区域31的情况下以及如果实际距 离大于最大基准距离9，则产生一加速命令；

-在缓冲区6的边缘11上不存在不允许区域31的情况下以及如果实际距 离4大于所推荐的最大距离8，则产生一加速命令；

-将加速或制动命令传送到飞机3控制系统16。

显象器21以动态的模式，在飞机3的显示屏上至少产生和显示以下信 息：关于实际距离的值的信息、关于切换到制动模式的必要性、由第二飞机 的控制系统接收制动命令、飞机3在制动模式下的移动、制动模式的终止的 信息；关于切换到加速模式的必要性、由第二飞机的控制系统接收加速命令、 飞机3在加速模式下的移动、加速模式的终止的信息；关于恒定速度飞行模 式的信息。

根据本发明的显象器21可以适于通过例如根据交通灯类型来启动不同 颜色的指示器和结构，而执行制动模式、加速模式和恒定速度模式的灯指示： 红灯-制动，绿灯-恒定速度模式，蓝灯-加速模式。此指示可以在指示有必 要转移到另外飞行模式时以及在指示由飞机3的控制系统16接收的制动或 加速命令时，以不同的中断模式执行，并且飞机分别地以制动或加速模式连 续移动。

这些所指定的距离控制装置18、来自旋涡尾流的湍流的控制装置19、 飞行动态控制装置20、显象器21以及包括在它们中的数据单元可以通过使 用适当的计算算法和软件来使现有机载飞机设备适应于新任务的完成而获 得。

根据本发明，在来自旋涡尾流的湍流情况下用于确保最小纵向间隔距离 的方法通过执行所选择的标准化的最小间隔距离、所推荐的最大距离8的计 算值、基准距离9、缓冲区6以及由距离控制装置18所产生的数据库信息 来执行，其中所述数据库信息至少包括：与飞机的当前移动参数有关的数据， 其中最小间隔距离的提供关于当前移动参数而假定；关于用于飞机与来自旋 涡尾流的湍流的相互作用的标准化的最小间隔距离的数据；关于描述飞机改 变速度模式的能力的数据；以及由来自旋涡尾流的湍流的控制装置19所产 生的数据库信息，所述数据库信息至少包括：关于飞机1的旋涡尾流2的 循环12的特征值的数据，关于在飞机1附近的循环12之间的距离的数据， 以及关于当旋涡尾流2逐渐远离飞机1时此距离的改变的数据；关于飞机3 和来自旋涡尾流的危险湍流相互作用的可接受风险阈值的数据。

为了执行根据本发明的该方法，要求在距离控制装置18的帮助下，实 时地执行飞机1和3之间的当前实际距离4的连续计算，以执行其与存在于 距离控制装置18的数据库中的所推荐的最大距离8的值、基准距离9的值 以及标准化的最小间隔距离5的值的连续核对。使用距离控制装置18，可 以产生关于实际距离4与所推荐的最大距离9和最小间隔距离5相比较的超 出、等于或减少的事件的报告；或者关于使实际距离4等于这些值中的一个 的报告。所产生的报告传递到飞行动态控制装置20和用于将其与交通控制 单位进一步相通信的飞机通信系统17。可以使用电子装置并通过执行已知 的计算算法来执行在该方法中所指定的计算。

来自旋涡尾流的湍流的控制装置19直接与飞机3的监测系统15通信， 并接收在具有标准化的最小间隔距离5的缓冲区6的边缘上所指定的基准平 面10的区域中所获得的空域扫描结果，所述空域扫描结果包括关于所检测 的来自旋涡尾流的湍流的参数的信息，确定在边缘11上来自旋涡尾流的湍 流的危险程度，通过将风险评估值与可接受的风险阈值相比较，来产生飞机 3与来自旋涡尾流2的危险湍流相互作用的风险评估。在风险值超过阈值的 情况下，来自旋涡尾流的湍流的控制装置19产生关于飞机3沿着飞机3的 方向，在缓冲区6的边缘11上，进入不允许区域31的报告，如果风险值小 于阈值，则其产生关于不存在不允许区域的报告。来自旋涡尾流的湍流的控 制装置19以连续模式将所指定的产生的报告传送到飞行动态控制装置20和 用于将它们与交通管制单位进一步通信的飞机3的通信系统17。

基于与接收自距离控制装置18的关于实际距离4与所推荐的最大距离 8的值、基准距离9的值和标准化的最大间隔距离5的值相比较的超出、等 于或少于的事件的报告，以及基于与接收自来自旋涡尾流的湍流的控制装置 19的关于在缓冲区6的边缘11上是否存在飞机3进入的不允许区域31的 报告的飞行动态控制装置20产生制动或加速命令或产生关于不存在这种必 要的报告。

在关于在缓冲区6的边缘11上存在不允许区域31的报告的紧急情况 下，以及如果实际距离4的值小于基准距离9的值，则产生制动命令，这将 实际距离4提升至基准距离9的值，因此提高在标准化的最小间隔距离5的 平面与边缘11之间的距离。

如果关于在缓冲区6的边缘11上存在不允许区域31的报告和关于实际 距离4的值小于基准距离9的值的报告证明是同时紧急的，则产生制动命令， 这将实际距离4提升到例如基准距离9的值。

如果关于在缓冲区6的边缘11上存在不允许区域31的报告和关于实际 距离4的值等于标准化的最小间隔距离5的报告证明是同时紧急的，则产生 制动命令，这将实际距离4提升到例如基准距离9的值。

如果关于不存在不允许区域31的报告和关于实际距离4的值大于最大 基准距离9的值但小于所推荐的最大距离8的报告证明是同时紧急的，则产 生加速命令，这将实际距离4降低至基准距离9的值。

如果关于不存在不允许区域31的报告和关于实际距离4的值大于所推 荐的最大距离8的值的报告证明是同时紧急的，则产生加速命令，这将实际 距离4降低至基准距离9的值。

在飞机3以制动模式或加速模式飞行的过程中，真实情况将发生改变， 当接收到其他报告时，飞行动态控制装置20将产生另外的命令，或根据飞 机的速度是否发生改变来改变飞机之间的实际距离4而维持之前的模式。

空中交通领域的专家清楚的是，根据本发明的方法不仅保护跟随飞机3 免于受到领先飞机1所留下的旋涡尾流危险2的影响以及保持标准化的最小 间隔距离5，而且补偿由领先移动飞机1的制动或加速所造成的在飞机之间 的距离的干扰。

关于导致需要快速反应的实际飞行情况和其改变的信息通过显象器21 显示在飞机3的显示屏上，并可以包括关于实际距离的值的信息；关于速度 改变的信息；关于通过飞机3的控制系统16接收制动命令的信息；关于飞 机3在制动模式下的移动的信息；关于制动模式的终止的信息；关于通过飞 机3的控制系统16接收加速命令的信息；关于飞机3在加速模式下的移动 的信息；关于加速模式的终止的信息；关于恒定速度飞行模式的信息。

显象器21可以例如通过根据交通灯类型来启动不同颜色的指示器和结 构，而提供符号和/或灯光指示：红灯-制动，绿灯-恒定速度模式，蓝灯- 加速模式。此指示可以例如当通知有必要改变速度时以及当通过飞机控制系 统16接收命令时，以具有不同中断信号的间隔的间歇来执行，并且飞机分 别地以制动模式或加速模式连续地移动。

航空技术领域的专家们应清楚的是，来自机载系统的信息可以使用来产 生“黑匣子”的参考数据，所述黑匣子在危险碰撞情况下可分析纵向间隔的 遵守和飞行员的行为，无论飞行控制员的动作为何。

根据本发明，通过与已知的所提出的和当前在执行中的技术方案相比 较，在来自旋涡尾流的湍流情况下用于确保最小纵向间隔距离的方法和机载 系统具有明显的优点，例如：它们确保与标准化的最小间隔距离一致，并在 所描述的限度内不降低旋涡尾流安全水平下提出其维修方法，这使得可改进 航班的调度流程、提高机场的处理能力、也避免一旦处于危险情况下由飞行 员和飞行控制员的经验以及由他们的快速反应能力所造成的“人为因素”对 飞行调度过程的影响。

行业应用

根据本发明，可以使用已知技术和设备来执行用于在来自旋涡尾流的湍 流情况下确保最小纵向间隔距离的方法和机载系统，并可以发现其在任何种 类的飞机上的应用和目的，所述目的有助于提高机场的处理能力并降低飞机 事故的可能性。