DE69818340T2

DE69818340T2 - Verfahren und System zur Leitung eines Flugzeugs zu einer Andockstation

Info

Publication number: DE69818340T2
Application number: DE69818340T
Authority: DE
Inventors: Michel De Cremiers
Original assignee: Sagem SA
Current assignee: Sagem SA
Priority date: 1997-05-20
Filing date: 1998-05-20
Publication date: 2004-07-01
Anticipated expiration: 2018-05-21
Also published as: DE69818340D1

Description

Die Erfindung betrifft Verfahren und Systeme zum Leiten eines Flugzeugs zu einer Andockstation in einem Flughafen, die dem Piloten des Flugzeugs visuelle Angaben liefern können, die es ihm gestatten, sicher und genau zu der ihm zugewiesenen Andockstation zu gelangen.
Es wurden bereits zahlreiche Systeme vorgeschlagen, die dazu bestimmt sind, diese Aufgaben zu erfüllen. Insbesondere wurde ein System zur Abtastung durch Laserimpulse vorgeschlagen (WO 96/12265), dem ein Datenverarbeitungssystem zugeordnet ist. Das Flugzeug wird zunächst durch das Auftreten von Echos in ausreichender Anzahl lokalisiert. Dann wird es durch Laser-Entfernungsmessung verfolgt. Es kann durch Formerkennung identifiziert werden. Ein solches System ist sehr empfindlich für klimatische Bedingungen und insbesondere für Nebel. Außerdem ist es sehr komplex.
Ferner wurde vorgeschlagen, ein stereografisches System zu verwenden, das Videokameras aufweist, die die Windschutzscheibe der Steuerkanzel des Flugzeugs anpeilen (WO 96/09207). Dieses System ist sehr empfindlich für klimatische Bedingungen und auch für Änderungen des umgebenden Lichts.
Ziel der vorliegenden Erfindung ist es insbesondere, ein Leitverfahren und eine Leitvorrichtung zu schaffen, die besser als die bisher bekannten den Anforderungen der Praxis entsprechen, und zwar insbesondere insofern, als sie sehr wenig empfindlich für die Beleuchtung und die klimatischen Bedingungen sind, und insofern, als sie vor allem elektrooptische Bauteile benutzen, die in anderen Bereichen bereits viel verwendet werden.
Um dieses Ergebnis zu erreichen, schlägt die Erfindung insbesondere ein Verfahren zum Leiten eines Flugzeugs zu einer Andockstation vor, bei dem:

– man von einem bestimmten Punkt in Nähe der Andockstation aus ein zweidimensionales Wärmeinfrarot-Bild einer Zonen der Annäherung an die Station erzeugt,
– man in dem Bild das Erscheinen und die Standorte der charakteristischen Elemente der Infrarotsignatur eines Fahrgestells eines in dieser Annäherungszone ankommenden Flugzeugs lokalisiert,
– man aus den gespeicherten Merkmalen des an der Station erwarteten Flugzeugs und dieser Standorte den Abstand zwischen dem Flugzeug und der Station sowie die Abweichung zwischen der momentanen Bewegungsbahn des Flugzeugs und der Bewegungsbahn der Ankunft an der Andockstation in einer bestimmten Ausrichtung des Flugzeugs errechnet und den Piloten des Flugzeugs Angaben über die Abweichung zwischen der Position des Flugzeugs und der Bewegungsbahn der Ankunft an der Andockstation oder Sollwerte für das Anfahren der Station mitteilt, die aus dem Ergebnis der Rechnung erarbeitet werden.

Die Infrarotsignatur stützt sich vorteilhafterweise auf Elemente des Flugzeugs mit stabilem Wärmekontrast nach der Landung, wie die Reifen oder andere geometrisch in geeigneter Weise verteilte Elemente.
Dank der Verwendung eines Bildes im thermischen Infrarot ist das Verfahren wenig empfindlich für die umgebende Beleuchtung und für Nebel, also sehr zuverlässig. Die Wahl der Ortung der Reifen besitzt ihrerseits zahlreiche Vorteile. Da der relative Abstand der drei Fahrwerke bei dem erwarteten Flugzeug bekannt ist, kann man daraus die Entfernung des Flugzeugs mit einer Genauigkeit ableiten, die um so größer ist, je größer der Abstand zwischen den Fahrwerken ist. Die Reifen eines soeben gelandeten Flugzeugs haben infolge der Abbremsung eine Temperatur angenommen, die höher als die der Umgebung ist, und zwar mit einer sich wenig ändernden Abweichung, und werden leicht lokalisiert. Schließlich geschieht die Erfassung der warmen Punkte in dem Bild durch einfache Verarbeitungsalgorithmen, die im militärischen Bereich bereits viel verwendet werden und die nur kurze Berechnungszeiten auf einem Mikrorechner, wie einem Standardindustrierechner, erfordern.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform werden die Angaben oder Sollwerte dem Piloten durch eine in Nähe der Station angeordnete Leuchttafel geliefert. Die von der Tafel gelieferten Angaben können die Identifizierung der Andockstation, welche das Flugzeug ansteuert, die Identifizierung des erwarteten Flugzeugs (zur Kontrolle für den Piloten), eine Angabe der Entfernung zwischen dem Flugzeug und der Andockstation und eine Angabe der erforderlichen Richtungsänderungen in Form der Abweichung des Flugzeugs von einer Sollbewegungsbahn und/oder eine Angabe über den dem Bugfahrgestell zu verleihenden Einschlag umfassen.
Eine Lösung, die den Vorteil hat, eine klare und unmittelbar verwendbare Angabe zu bieten, besteht darin, dem Piloten eine visuelle Angabe in Form eines vertikalen Bandes zu liefern, dessen Stellung bezüglich einer Mittellinie der Anzeigetafel die Abweichung des Bugfahrge stells von der theoretischen Annäherungslinie angibt. Mehrere Bänder von verschiedenen Farben, beispielsweise Grün, Orange und Rot, können vorgesehen sein, um anzugeben, ob die vorzunehmende Korrektur gering, mittel oder groß ist. Die gelieferte Angabe kann die Änderung der Bewegungsbahn berücksichtigen, die aus aufeinander folgenden Bildern vorhergesagt wird, und zwar insbesondere aus der Feststellung, ob sie dazu neigt, sich von der theoretischen Sollanfahrtlinie zu entfernen oder sich dieser zu nähern.
Zur Erhöhung der Genauigkeit der Leitung, wenn das Flugzeug nahe bei der Andockstation ist, kann eine zweite Kamera vorgesehen sein. Es ist jedoch vorzuziehen, einen Laserentfernungsmesser mit Abtastung in beiden Dimensionen zu verwenden, der zur Ortung und zur Verfolgung der Nase des Flugzeugs verwendet wird. Da dieser Laserentfernungsmesser nur in einer kurzen Entfernung verwendet wird, die praktisch 30 Meter nicht überschreitet, stellt seine Empfindlichkeit für Nebel keinen Nachteil mehr dar. Da der annähernde Standort der Nase von den von der Wärmekamera gelieferten Angaben abgeleitet werden kann, genügt eine geringe Azimut-Abtastkapazität. Dagegen ist im Allgemeinen ein vertikaler Abtastbereich von etwa 100° erforderlich, um das Flugzeug bei seiner Annäherung zu verfolgen.
Ein Vergleich zwischen der Messung der Entfernung zwischen den Bildern der Räder und der Messung der Entfernung der Nase des Flugzeugs gestattet es, durch Vergleich mit einer Datenbasis, die die Merkmale des erwarteten Flugzeugs enthält, das Flugzeug zu authentifizieren.
Ein Vergleich zwischen den von dem Rechner aus dem Infrarotbild und von dem Laserentfernungsmesser gelieferten Entfernungsangaben gestattet es, die Kohärenz der Messungen zu überprüfen und die Möglichkeit auszuschalten, dass ein Irrtum in der Messung der Entfernung unerkannt bleibt.
Die Erfindung schlägt ferner ein System zum Leiten eines Flugzeugs auf eine Andockstation zu vor, das die Durchführung des oben beschriebenen Verfahrens gestattet und das umfasst

– eine in Nähe der Andockstation angeordnete Wärmekamera, die ein zweidimensionales Bild einer Zone der Annäherung an die Station liefern kann;
– Mittel zur Extraktion von Punkten und Linien in dem Wärmebild, die die Identifizierung der Reifen der Räder des Fahrwerks eines Flugzeugs in der Annäherungszone und die Lokalisierung ihres Standorts im Bild gestatten;
– und Rechenmittel, die die Merkmale des an der Station erwarteten Flugzeugs speichern und aus diesen Merkmalen und diesen Standorten den Abstand zwischen dem Flugzeug und der Station sowie die seitliche Abweichung zwischen der momentanen Bewegungsbahn des Flugzeugs und einer nominalen Bewegungsbahn der Ankunft des Flugzeugs an der Andockstelle in einer bestimmten Ausrichtung liefern; und
– Mittel, um dem Piloten Angaben über diese Abweichung oder Sollwerte des Anfahrens der Station mitzuteilen, die aus dem Ergebnis der Rechnung ermittelt werden.

Diese Merkmale sowie weitere ergeben sich besser aus der folgenden Beschreibung einer besonderen Ausführungsform, die als nicht begrenzendes Beispiel dient.
Die Beschreibung bezieht sich auf die beiliegende Zeichnung. In dieser zeigen:
1 ein Schema in Draufsicht, das die Bewegungsbahn der Annäherung eines Flugzeugs an eine Andockstation und die benutzten Bezeichnungen zeigt,
2 eine schematische Seitenansicht, die die Anordnung einer Anzeigetafel und eines Fühlerkastens bezüglich der Andockstation zeigt,
3 eine schematische Ansicht, die eine mögliche Ausbildung des Fühlerkastens zeigt,
4 ein Prinzipschaltbild, das die Verbindungen zwischen den Elementen des Fühlerkastens und eines Leitrechners zeigt;
5 ein mögliches Blockschaltbild des Systems,
6 ein Prinziporganigramm des von dem System benutzten Verfahrens,
7A bis 7E Darstellungen des Aussehens der Anzeigetafel unter verschiedenen Annäherungsbedingungen.
1 zeigt schematische die Andockstation eines Flugzeugs, die mit einer Marke 10 am Boden dargestellt ist; diese Marke gibt beispielsweise den optimalen Standort für das Ansetzen einer Gangway 12 von einem Flughafen 14 aus an das Flugzeug an. Einem soeben gelandeten Flugzeug wurde eine bestimmte Andockstation zugeteilt, zu der es gelangt, indem es zunächst einer Rollbahn oder "Taxiway" 17 folgt, und dann einer Bahn, die es mit einer bestimmten Ausrichtung zu der Stelle bringen muss, die mit der Marke 10 dargestellt ist, wie 1 zeigt. Ein Flugzeug, das die in 1 dargestellte Andockstation anfahren soll, verlässt die Rollbahn und biegt zum Flughafen ab, indem es beispielsweise nacheinander die mit 16a und 16b bezeichneten Positionen einnimmt.
Wie bei den bereits bestehenden Systemen ist jede Andockstation mit einer Anzeigetafel 18 (1 und 2) versehen, die in einer solchen Höhe über dem Boden angeordnet ist, dass sie von dem Piloten leicht gesehen werden kann (im Allgemeinen 4 bis 6 Meter).
Das System weist einen Fühlerkasten 20 auf, der zwischen der Andockstation und dem Flugzeug oberhalb des Bodens angeordnet ist. Bei einer vorteilhaften Ausführungsform ist er in einem Drehturm enthalten, den man gegebenenfalls außerhalb der Verwendungsperioden in eine Aufnahme im Boden versenkt. Der Fühlerkasten 20, Verarbeitungsorgane, die im Nachstehenden beschrieben werden, und die Anzeigetafel 18 gestatten mindestens die Erfüllung der folgenden Funktionen:

– Azimut-Führung (oder Seitenführung), die dem Piloten Angaben liefert, die ihm gestatten, das Flugzeug bis zu einer Sollannäherungsbewegungsbahn zu bringen, die im Allgemeinen auf dem Boden mit einer geraden Linie 22 markiert ist (1),
– eine Nahführung, die dem Piloten eine Angabe über den Abstand liefert, der bis zum endgültigen Stillstand zu durchfahren bleibt.

Im Allgemeinen beträgt der Abstand, der die Rollbahn 17 von der Parkstation trennt, zwischen 80 und 100 Metern und die Flugzeuge können beliebig von rechts oder von links ankommen.
Wie bereits oben angegeben wurde, benutzt der Fühlerkasten im Wesentlichen mindestens zu Beginn der Führung das Bild des Standorts der Reifen eines in Annäherung befindlichen Flugzeugs 16. Im Allgemeinen findet die Nahführung erst statt, wenn der Abstand zwischen dem Flugzeug und seiner Parkstation unter einem bestimmten Wert (beispielsweise 15 Meter) liegt.
Die Azimutführung beruht auf dem Erkennen der Reifen des Flugzeugs, das sich in Annäherung befindet. Der Abstand zwischen dem Hauptfahrwerk 24 und dem Bugfahrgestell 26 jedes Flugzeugs, das andocken kann, wird in der Datenverarbeitungszentrale des Flughafens gespeichert. Wenn dem Flugzeug von dem Kontrollturm eine besondere Andockstation zugeteilt wurde, wird der Flugzeugtyp einem dieser Andockstation zugeordneten Leitrechner mitgeteilt, der bereits seine Merkmale besitzt.
Der Fühlerkasten 20 besitzt mindestens eine Wärmekamera 28, die im Allgemeinen im Band 8–12 μm arbeitet und ein kleines horizontales Winkelfeld, im Allgemeinen zwischen 12° und 20°, besitzt. Dieses Feld gestattet es, eine gute Auflösung zu erhalten, wenn das Flugzeug seine Parkstation anfährt, wobei es gleichzeitig in einem Abstand von etwa 100 Metern ein Feld bedeckt, das ausreicht, um die Reifen von Flugzeugen zu orten, die auf dem Taxiway 17 fahren oder beginnen, sich der Linie 22 zu nähern. Man kann bestehende Kameras mit einem Matrixdetektor verwenden, die ohne Schwierigkeit in einem Drehturm installiert werden können, der 30 Meter von der Parkstation entfernt angeordnet ist, und zwar im Allgemeinen auf der Linie 22. Die Kamera kann ein kleines Feld in Elevation haben, da im Allgemeinen nur die Reifen angepeilt werden. Dies gestattet auch, die Kamera im Betrieb in einer kleinen Höhe über dem Boden anzuordnen und das Hervorstehen des Drehturms auf einige zehn Zentimeter zu begrenzen.
Bei der dargestellten vorteilhaften Ausführungsform enthält der Fühlerkasten ferner einen Abtastungs-Laserentfernungsmesser 30 von einem bereits verfügbaren Typ für Außenmessanwendungen in drei Dimensionen, der eine Abstandsgenauigkeit von ±10 cm liefert und eine Reichweite von etwa 50 Meter bei klarem Wetter besitzt. Die Reichweite eines solchen Entfernungsmessers, der beispielsweise mit 0,9 μm arbeitet, ist im Fall von Nebel reduziert, bleibt jedoch ausreichend, um die Leitung des Flugzeugs am Ende seiner Anfahrt zu gestatten. Der Entfernungsmesser 30 kann vorgesehen sein, um eine vertikale Abtastung in einem Bereich von etwa 100° durchzuführen, und in einem Bereich von einigen Grad um die Linie 22 quer verschwenkbar sein.
Der Drehturm kann ferner Hilfseinrichtungen 32 und einen Motor 34 zur Auf- und Abwärtsbewegung des Drehturms beispielsweise mit einem Antrieb über Zahnrad und Zahnstange enthalten.
Die beiden Fühler (Infrarotkamera 28 und Abtastungs-Laserentfernungsmesser 30) sind mit Vorbehandlungselekt roniken verbunden. In dem in 4 dargestellten Fall liegt jeder Fühler an einem Analog/Digital-Wandler 32 an. Das digitalisierte Bild, das von der Kamera 28 kommt, wird durch einen Bildprozessor 34 verarbeitet, der es gestattet, den Standort der Reifen zu identifizieren und einem Leitrechner 36 ihre Koordinaten im Bild zu liefern. Dieser Rechner erhält auch während der Endannäherung die Entfernungsdaten, die von einer Schaltung 38 zur Erfassung und Vorbehandlung der von dem Laserentfernungsmesser 30 gelieferten Informationen geliefert werden.
Ein Gerät 40 zur Kontrolle und Steuerung durch einen menschlichen Operator, kann hilfsweise im Fall des Ausfalls des EDV-Netzes vorgesehen sein. Dieses Gerät gestattet es, die für den Betrieb des Leitrechners 36 erforderlichen Elemente zu liefern, insbesondere die Identifizierung des erwarteten Flugzeugs und seine Merkmale, das heißt die Abstände zwischen den Fahrgestellen.
Wenn ein Laserentfernungsmesser 30 zum Messen des Abstandes der Nase des Flugzeugs von der Andockstation verwendet wird, umfassen die dem Rechner gelieferten Angaben ferner die Höhe der Nase und den horizontalen Abstand zwischen dem Bugfahrgestell des Flugzeugs und der Nase, um einen Vergleich zu gestatten, der die Tatsache berücksichtigt, dass die gemessene Entfernung diejenige der Nase des Flugzeugs ist, während die errechnete Entfernung diejenige der Hauptfahrgestelle oder des Bugfahrgestells ist.
Das von dem System verwendete Verarbeitungsblockschaltbild kann das in 5 gezeigte sein, in dem die Teile in einem mit einer unterbrochenen Linie gezeichneten Rah men, die der Authentifizierung der Identität eines erwarteten Flugzeugs entsprechen, wahlweise sind.
Wenn ein Flugzeug landet, kennt es seine Andockstation. Der Kontrollturm teilt dem Rechner 36 dieser Station über das EDV-Netz des Flughafens die Landezeit des erwarteten Flugzeugs und den Flugzeugtyp mit (wenn die Merkmale aller Flugzeuge, die empfangen werden können, bereits in dem Rechner gespeichert sind) oder die Merkmale dieses Flugzeugs (Achstand L, Spurweite V, Höhe der Nase über dem Boden, horizontale Entfernung zwischen der Nase und dem Bugfahrgestell usw.). Nach dieser Initialisierung wird die Anzeigetafel 18 durch den Rechner so gesteuert, dass dem Piloten der erwartete Flugzeugtyp angegeben und auf diese Weise eine Sichtkontrolle gestattet wird. Zu diesem Zweck ist auf der Anzeigetafel 18 ein Feld vorgesehen (7A bis 7C).
Dann wird der Kasten 20 aus seiner Aufnahme ausgefahren und die Wärmekamera 28 wird vor der vorgesehenen Ankunftszeit aktiviert. Die Kamera lokalisiert die Flugzeuge auf der Rollbahn 17 in dem Maße, in dem sie in das Gesichtsfeld treten, in einer Entfernung, die bekannt ist. Der Standort der Reifen wird durch Extraktion der charakteristischen Punkte und Linien bei 44 und durch Test der Kohärenz mit den in 46 gespeicherten Merkmalen erfasst. Man erhält auf diese Weise zwei Resultate.
Einerseits ist es möglich, durch Vergleich mit den gespeicherten Daten eine vorläufige Identifizierung vorzunehmen.
Andererseits ist es möglich, das Bugfahrgestell von den Hauptfahrgestellen zu differenzieren und durch Weiterverfolgung später im Bild zu unterscheiden.
ANNÄHERUNGSBEGINN
Wenn das vorläufig identifizierte Flugzeug beginnt, zu wenden, um sich der Linie 22 zu nähern, gestattet die Analyse des von der Kamera gelieferten Bildes, die Abweichung εt (Seitenfehler) zu messen, sowie auch durch Vergleich zwischen einerseits L und v und andererseits den Entfernungen zwischen den Fahrgestellen im Bild den Winkel ΔΨ der Achse des Flugzeugs mit der Linie 22 (Kursfehler). Es ist auch möglich, den Winkel η zu berechnen, das heißt den Azimut des Flugzeugs bezüglich der Linie 22. Durch Vergleich zwischen den aufeinander folgenden, in Zeitintervallen dt aufgenommenen Bildern kann die Fahrgeschwindigkeit V des Flugzeugs durch die Formel dεt/dt = VsinΔΨ berechnet werden.
Die Kamera 28 und der Leitrechner 36 gestatten auf diese Weise, die Angaben zu liefern, die dazu bestimmt sind, auf der Tafel 18 angezeigt zu werden. Diese Angaben können sehr verschiedene Formen annehmen.
In dem besonderen Fall, der in den 7A bis 7E dargestellt ist, umfassen die Angaben während der fernen Annäherungsphase mehrere vertikale Bänder 48. Die Position des beleuchteten Bandes bezüglich der Mitte eines Bereichs 50 informiert den Piloten über den Einschlag, den er dem verschwenkbaren Bugfahrgestell zu geben hat.
In 7A fällt das vertikale Band mit der Mittellinie zusammen oder ist nicht vorhanden.
In 7B gibt die Position des Bandes dem Piloten an, dass er leicht nach links lenken muss.
In 7C, die dem Fall entspricht, in dem das Flugzeug bereits nach links versetzt ist und bestrebt ist, sich noch weiter von der Nennbewegungsbahn zu entfernen, gibt das Auftreten des Bandes ganz links dem Piloten an, dass er stark nach links lenken muss.
Im Rechner kann vorgesehen sein, dort, wo die Identifikation des Flugzeugs angezeigt wird, das Signal STOP anzuzeigen, wenn die Abweichung zu groß und nicht korrigierbar ist.
In der Praxis kann die Anzeige auf drei Bänder auf jeder Seite der Mittellinie reduziert sein, wobei jedes Band eine andere Farbe hat, beispielsweise Grün in Nähe der Mittellinie für eine geringe Korrektur, Orange für eine mittlere Korrektur und Rot für eine starke Korrektur.
ANNÄHERUNGSENDE
Wenn die aus dem Wärmebild mit einer relativ geringen Präzision δ_c ermittelte Entfernung ε1_c kleiner als ein bestimmter Wert wird, beispielsweise 30 Meter, wird der Laserentfernungsmesser 30 in Betrieb gesetzt. In dieser Phase wurde das in Anfahrt befindliche Flugzeug nur vorläufig identifiziert. Mit Hilfe der durch die Verarbeitung des Wärmebilds gelieferten Angaben und den gespeicherten Daten kann die Suche der Nase des Flugzeugs (der der Parkstation am nächsten gelegene Punkt) auf einen engen Azimutbereich begrenzt werden. Die charakteristischen Punkte und Linien des Flugzeugs können beispielsweise in einem vertikalen Schnitt bei 48 erfasst werden. Im Fall des Fehlens einer Erfassung kann eine Halt-Meldung angezeigt werden.
Im Fall des normalen Betriebs beginnt nun die Durchführung der Entfernungsanzeige auf der Tafel 18 mit zusätzlich einer Durchführung eines Kohärenztests bei 46. In dem in den 7D und 7E dargestellten Fall bildet der linke Teil der Tafel 18 eine Laufleiste 50, die auftritt, wenn das Flugzeug sich in einer Entfernung von der Andockstation befindet, die kleiner als ein bestimmter Wert ist, und die sich allmählich bis zum endgültigen Stillstand des Flugzeugs füllt. 7D entspricht dem Fall, bei dem das Flugzeug korrekt ausgerichtet ist und sich der Marke 10 mit einer zu hohen Geschwindigkeit nähert. Der Rechner zeigt nun einen Verlangsamungsbefehl an (LANGSAM oder SLOW). Schließlich erscheint das Signal STOP, wenn das Flugzeug auf Station ist (7E).
6 ist ein Beispiel eines Organigramms, das für die Authentifizierung und Sichtleitung im Fall eines Systems der oben beschriebenen Art verwendbar ist, das ein Wärmebild und eine Entfernungsmessung verwendet.
6 zeigt wieder die Initialisierung (Empfang der Parameter des erwarteten Flugzeugs). Dann wird eine Schleife so lange durchlaufen, wie die ermittelte Entfernung des Flugzeugs ε1_c größer als ein vorbestimmter Wert ist, beispielsweise 30 Meter; der Durchlauftakt kann etwa zwanzig Hertz betragen. Die Erfassung umfasst das Infra rotbild, die Verarbeitung dieses Bildes und die Ermittlung von ε1_c und η.
Bei Überschreiten von ε1_c = 30 Meter übernimmt der Rechner 36 die von dem Laserentfernungsmesser gelieferten Informationen, der ihm die Elemente liefert, die es gestatten, die Suche des Flugzeugs zu erleichtern, und zwar insbesondere die Nase, die der hervorstehendste Punkt ist. Die Genauigkeit δ_t der Messung ε1_t der auf diese Weise erhaltenen Entfernung, und zwar von einigen zehn cm, ist besser als die Genauigkeit δ_c, die sich aus der Berechnung aus dem Wärmebild ergibt. Der Rechner verfügt auf diese Weise über zwei Werte ε1_c und ε1_t der Entfernung.
Die Entfernungstests über ε1_c werden weitergeführt, wobei die Entfernungsleitung erst beginnt, wenn die Entfernung ε1 kleiner als ein anderer Wert ist, der kleiner als der erste Wert ist, und zwar beispielsweise 15 Meter.
Solange ε1 größer als 15 Meter ist, wird nur ein Kohärenztest 60 durchgeführt. Er besteht darin, zu überprüfen, dass die Abweichung zwischen den beiden Werten |ε1_c– ε1_c| kleiner als |δ_t + δ_c| ist (wenn ein Wert ε1_t verfügbar ist). Die verglichenen Werte ε1 berücksichtigen die Entfernung zwischen den angepeilten Punkten des Flugzeugs, das heißt einerseits der Nase und andererseits den Rädern.
Wenn der Test "gut" ist, kann die Identität des Flugzeugs als authentifiziert betrachtet werden. Diese Authentifizierung kann durch einen Vergleich zwischen dem vertikalen Profil des Flugzeugs, das durch die Laserabtastung geliefert wird, und der gespeicherten Form bestätigt werden.
Wenn ε1 kleiner als 15 Meter wird, wird am Laser eine Überprüfung durchgeführt. Wenn er keine Angabe liefert, wird ein Nothaltbefehl "STOP" hergestellt und auf der Tafel 18 angezeigt. Wenn dagegen eine Messung verfügbar ist, wird ein neuer Test 62 des Vergleichs zwischen der Abweichung und der Summe der Genauigkeiten, der mit dem Test 60 identisch ist, durchgeführt. Wenn die Abweichung zu groß ist, wird der Identifizierungsprozess wiederholt und gleichzeitig wird ein Haltesignal angezeigt. Die Leitung wird auf die oben beschriebene Weise bis zum Anhalten an der Andockstation durchgeführt.

Claims

Verfahren zum Leiten eines Flugzeugs (16a) zu einer Andockstation (12), bei dem man: – von einem bestimmten Punkt in Nähe der Andockstation aus ein zweidimensionales Wärmeinfrarot-Bild einer Zone der Annäherung an die Station erzeugt, – man in dem Bild das Erscheinen und die Standorte der charakteristischen Elemente (24, 26) der Infrarotsignatur eines in dieser Annäherungszone ankommenden Flugzeugs lokalisiert, – man aus den gespeicherten Merkmalen des an der Station erwarteten Flugzeugs und dieser Standorte den Abstand zwischen dem Flugzeug und der Station sowie die Abweichung zwischen der momentanen Bewegungsbahn des Flugzeugs und der Bewegungsbahn bei Ankunft an der Andockstation in einer bestimmten Ausrichtung des Flugzeugs errechnet und dem Piloten des Flugzeugs Angaben über die Abweichung zwischen der Position des Flugzeugs und der Bewegungsbahn der Ankunft an der Andockstation oder Sollwerte für das Anfahren der Station mitteilt, die aus dem Ergebnis der Rechnung erarbeitet werden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Infrarotsignatur sich auf Elemente des Flugzeugs mit stabilem Wärmekontrast nach der Landung, wie die Reifen oder andere geometrisch verteilte Elemente, stützt.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß man die zum Bugfahrgestell gehörenden Reifen von den zu den Hauptfahrwerken gehörenden Reifen durch Identifikation, während das Flugzeug quer steht, und durch weitere Verfolgung unterscheidet.
Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß, sobald der aus dem Wärmebild errechnete Abstand (ε1_c) kleiner als ein bestimmter Wert ist, man den Abstand zwischen dem Flugzeug und der Andockstation durch Laser-Entfernungsmessung mißt und die durch Entfernungsmessung gegebene Angabe (ε1_t) durch Vergleich mit dem errechneten Abstand (ε1_c) bestätigt.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß man das sich nähernde Flugzeug durch Vergleich seines vertikalen Profils, das durch Abtastungs-Entfernungsmessung bestimmt wird, mit einem Typenprofil und/oder durch Vergleich zwischen durch Entfernungsmessung erhaltenen Entfernungsangaben und durch Analyse des Infrarotbilds authentifiziert.
System zum Leiten eines Flugzeugs (16a) zu einer Andockstation (12), umfassend eine in Nähe der Andockstation angeordnete Wärmekamera (28) zum Erzeugen eines zweidimensionalen Bildes einer Zone der Annäherung an die Station; Mittel (34) zur Extraktion von Punkten und Linien in dem Wärmebild, das die Identifizierung eines Flugzeugs in der Annäherungszone gestattet, und von Angaben von Standorten in dem Bild; Rechenmittel (36), die die Merkmale des an der Station erwarteten Flugzeugs speichern und aus diesen Merkmalen und Standorten den Abstand zwischen dem Flugzeug und der Station sowie die seitliche Abweichung zwischen der momentanen Bewegungsbahn des Flugzeugs und einer nominalen Bewegungsbahn der Ankunft des Flugzeugs an der Andockstelle in einer bestimmten Ausrichtung liefern; und Mittel (18), um dem Piloten Angaben über diese Abweichung oder Sollwerte des An fahrens der Station mitzuteilen, die aus dem Ergebnis der Rechnung ermittelt werden.
System nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Rechenmittel programmiert sind, um die Reifen der Räder des Landefahrwerks zu identifizieren.
System nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß es mehrere Laser-Entfernungsmesser (30) mit vertikaler Abtastung zur Messung des Abstands der Nase des Flugzeugs und ggf. des vertikalen Profils des Flugzeugs zur Authentifizierung durch Vergleich mit einem gespeicherten Profil aufweist.
System nach Anspruch 6, 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Mitteilen der Angaben eine Anzeigetafel (18) umfassen, die die Angaben des Typs des erwarteten Flugzeugs und der Abweichung von einer nominalen Annäherungs- und Anhalte-Bewegungsbahn tragen.
System nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigetafel eine Zone aufweist, die eine vertikale Mittellinie und einzeln beleuchtbare Streifen zu beiden Seiten der vertikalen Linie aufweist, um entweder eine Abweichung des Bugfahrgestells bezüglich der nominalen Bewegungsbahn oder die Richtung, in die das Bugfahrgestell eingeschlagen werden muß, anzuzeigen.
System nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Streifen je nach Größe der Abweichung eine andere Farbe haben.
System nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Rechner vorgesehen ist, um auf der Tafel eine Angabe anzuzeigen, die einerseits von der Amplitude der Abweichung und andererseits von einer Bestimmung abhängt, ob das Flugzeug bestrebt ist, sich der nominalen Bewegungsbahn zu nähern oder sich von ihr zu entfernen.