RU2373116C1 - Method to indicate mid-air collision threat and warning instructions - Google Patents
Method to indicate mid-air collision threat and warning instructions Download PDFInfo
- Publication number
- RU2373116C1 RU2373116C1 RU2008130724/11A RU2008130724A RU2373116C1 RU 2373116 C1 RU2373116 C1 RU 2373116C1 RU 2008130724/11 A RU2008130724/11 A RU 2008130724/11A RU 2008130724 A RU2008130724 A RU 2008130724A RU 2373116 C1 RU2373116 C1 RU 2373116C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- aircraft
- threatening
- collision
- zone
- well
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
- Traffic Control Systems (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области авиационной техники, а именно к бортовым системам предупреждения и предотвращения столкновений летательных аппаратов в воздушном пространстве, сигнализирующим пилоту об угрозе такого столкновения.The invention relates to the field of aviation technology, namely, on-board systems for preventing and preventing collisions of aircraft in airspace, signaling the pilot about the threat of such a collision.
Известна бортовая система предупреждения столкновений (СПС) воздушного судна (ВС) TCAS II (TCAS 2000), которая входит в состав штатного бортового оборудования самолетов фирм Boeing, Airbus, Туполев, Ильюшин и др. В состав указанных систем входит процессор, индикатор воздушной обстановки, сигналов предупреждения об угрозе столкновения и команд управления. Индикатор воздушной обстановки представляет собой дисплей, на котором отображают круговую кольцевую шкалу вертикальной скорости собственного ВС, диапазон разрешенных и запрещенных вертикальных скоростей и стрелку-указатель текущего значения вертикальной скорости. В центральной части экрана расположен символ собственного ВС, а также подвижные символы других участников воздушного движения, в том числе представляющие угрозу столкновения, причем символы различаются цветом и формой согласно классификации угроз. Процессор СПС вырабатывает значения вертикальной скорости, выдерживание которой обеспечивает расхождение с угрозой по высоте с разницей не менее минимально допустимой (см. Автоматизированные системы управления воздушным движением: Новые информационные технологии в авиации: Учеб. пособие. / Под ред. С.Г.Пятко и А.И.Красова. - СПб.: Политехника, 2004, стр.246-254; Система отображения воздушной обстановки и предотвращения столкновений самолетов в воздухе TCAS/ACAS II. Руководство для летчиков, Honeywell Inc., www.sisadminov.net/tcas/docs/piloguide.doc).Known on-board collision avoidance system (ATP) of the aircraft (TCAS) TCAS II (TCAS 2000), which is part of the standard on-board equipment of aircraft of Boeing, Airbus, Tupolev, Ilyushin and others. These systems include a processor, an indicator of the air situation, collision warning alerts and control commands. The air condition indicator is a display on which a circular annular scale of the vertical speed of own aircraft is displayed, a range of allowed and prohibited vertical speeds and an arrow indicating the current value of vertical speed. In the central part of the screen there is a symbol of its own aircraft, as well as moving symbols of other air traffic participants, including those representing a threat of collision, and the symbols differ in color and shape according to the classification of threats. The ATP processor generates vertical speed values, keeping which ensures a height difference with a difference of at least the minimum allowable (see Automated air traffic control systems: New information technologies in aviation: Textbook. / Ed. By S.G. Pyatko and A.I. Krasova, St. Petersburg: Polytechnic, 2004, pp. 246-254; TCAS / ACAS II, Aircraft Display and Aviation Collision Aviation System, Aircraft Manual, Honeywell Inc., www.sisadminov.net/tcas /docs/piloguide.doc).
Известен способ отображения информации о воздушном движении вблизи собственного ВС по патенту № ЕР 0493822 А1, МПК5 G01S 7/20, опубл. 15.09.1999 (v3.espacenet.com).A known method of displaying information about air traffic near its own aircraft according to patent No. EP 0493822 A1, IPC5 G01S 7/20, publ. 09/15/1999 (v3.espacenet.com).
Известный способ заключается в том, что на экране внутрикабинного дисплея изображают неподвижный символ собственного ВС, расположенный примерно в центре экрана, а также подвижные символы ВС, находящиеся в отображаемой зоне воздушного пространства, причем указанные символы имеют изменяемые размер, который указывает уровень угрозы.The known method consists in the fact that on the screen of the in-cab display a fixed symbol of its own aircraft is located approximately in the center of the screen, as well as moving symbols of the aircraft located in the displayed area of airspace, and these symbols are resizable, which indicates the level of threat.
Данный аналог имеет ряд недостатков. Пилоту представляется информация о текущем взаимном положении угрожающего ВС по отношению к собственному ВС, причем в проекции на горизонтальную плоскость, что не позволяет пилоту полностью оценить степень угрозы. Другим недостатком является то, что визуальная информация о взаимном положении угрожающего и собственного ВС является неполной, из-за чего пилот испытывает трудности в контролировании выполнения команды вертикального маневра, что может служить причиной неадекватных действий экипажа, которые, как показывает опыт эксплуатации СПС, приводят к предпосылкам к тяжелым летным происшествиям и авиакатастрофам.This analogue has several disadvantages. Information is provided to the pilot about the current relative position of the threatening aircraft with respect to its own aircraft, moreover, in a projection onto a horizontal plane, which does not allow the pilot to fully assess the degree of threat. Another drawback is that the visual information about the relative position of the threatening and own aircraft is incomplete, which is why the pilot has difficulty controlling the execution of the vertical maneuver command, which can cause inadequate crew actions, which, as experience from the operation of the ATP, lead to prerequisites for severe flight accidents and air crashes.
Наиболее близким по своей технической сущности к заявленному является метод уклонения от столкновений собственного ВС по патенту № WO 2006/104776 А1, МПК7 G01S 13/93, опубл. 05.10.2006 (v3.espacenet.com), включающий в себя прием информации по уклонению от столкновений с одной или более целями, селекции одной или более угроз, отображения символов на экране дисплея системы ТСAS. Дисплей включает индикатор вертикальной обстановки, главный навигационный дисплей, индикатор горизонтальной обстановки, отображение включает изображение поперечного положения относительно своего ВС, индикацию движения взаимосвязанных ВС в вертикальной плоскости, а также индикацию уровня угрозы, причем символы отличаются размером и цветом в зависимости от идентифицированного уровня угрозы.The closest in technical essence to the claimed one is the method of avoiding collisions of its own aircraft according to patent No. WO 2006/104776 A1, IPC7 G01S 13/93, publ. 10/05/2006 (v3.espacenet.com), which includes receiving information on avoiding collisions with one or more targets, selecting one or more threats, displaying symbols on the display screen of the TCAS system. The display includes an indicator of the vertical situation, the main navigation display, an indicator of horizontal situation, the display includes an image of the transverse position relative to its aircraft, an indication of the movement of the interconnected aircraft in a vertical plane, as well as an indication of the level of threat, and the symbols differ in size and color depending on the identified threat level.
Способу-прототипу присущи следующие недостатки: отображения воздушной обстановки в вертикальной и горизонтальной плоскостях на различных индикаторах рассеивают внимание пилота из-за неизбежной избыточности предоставляемой ему информации. В связи с этим у пилота не складывается цельной картины адекватной реальной воздушной обстановки. Наиболее существенный недостаток состоит в отсутствии прогноза взаимного расположения угрожающих ВС по отношению к собственному ВС, что существенно затрудняет управление маневром уклонения и контроль за его исполнением.The prototype method has the following disadvantages: displays of the air situation in the vertical and horizontal planes on various indicators scatter the pilot's attention due to the inevitable redundancy of the information provided to him. In this regard, the pilot does not have a whole picture of an adequate real air situation. The most significant drawback is the lack of a forecast of the relative position of the threatening aircraft in relation to their own aircraft, which significantly complicates the management of the evasion maneuver and the control over its execution.
Заявленное техническое решение расширяет арсенал средств данного предназначения.The claimed technical solution expands the arsenal of tools for this purpose.
Кроме того, целью изобретения является разработка способа индикации угроз и команд предупреждения столкновений в воздушном пространстве, обеспечивающего отображение в наглядной, легко воспринимаемой форме графической информации об относительном (взаимном) расположении угрожающего и собственного ВС и прогнозируемого положения угрожающего ВС в момент наибольшего сближения в трехмерном пространстве, а также командной и дополнительной информации.In addition, the aim of the invention is to develop a method for indicating threats and collision avoidance commands in airspace, which provides graphical information on the relative (relative) location of the threatening and own aircraft and the predicted position of the threatening aircraft at the moment of closest approach in three-dimensional space in a visual, easily perceptible form as well as command and additional information.
Поставленная цель достигается тем, что в известном способе индикации пространственного положения угрожающих воздушных судов и команд управления на экране внутрикабинного дисплея собственного воздушного судна, оборудованного системой предупреждения столкновений в воздушном пространстве, в которой на основании данных от датчиков и измерителей собственных координат и параметрах движения, а также по данным о координатах и параметрах движения воздушного судна, представляющего угрозу столкновения, вычисляют интервал времени до момента наибольшего сближения по дальности, расстояние между угрожающим и собственным воздушными судами и прогнозируемую разность высот в указанный момент времени наибольшего сближения, относительные координаты, а также разность высот между ними в текущий момент времени. На экране внутрикабинного индикатора отображают неподвижный символ собственного воздушного судна и подвижные символы других участников воздушного движения, которые находятся в отображаемой области воздушного пространства, а также команды управления изменением высоты и дополнительную информацию, которая содержит данные о параметрах движения угрожающего воздушного судна. Дополнительно во время выполнения полета задают форму и размеры зоны столкновения и зоны управления в горизонтальном и вертикальном направлении. На экране дисплея отображают прогнозируемую траекторию собственного ВС, исходящую из указанного неподвижного символа, конечная точка которой соответствует моменту наибольшего сближения с угрожающим ВС, строят изображение зоны столкновения в момент наибольшего сближения с угрожающим ВС, на котором изображают символ прогнозируемого положения угрожающего ВС в момент наибольшего сближения, а указанный символ соединяют линией с символом, который отображает на экране пространственное положение угрожающего ВС в текущий момент времени.This goal is achieved by the fact that in the known method of indicating the spatial position of threatening aircraft and control commands on the screen of the in-cab display of their own aircraft, equipped with a collision avoidance system in airspace, in which, based on data from sensors and meters of their own coordinates and motion parameters, and also, based on the coordinates and motion parameters of the aircraft, which is a threat of collision, calculate the time interval until the closest approach in range, the distance between the threatening and own aircraft and the predicted height difference at the specified time point of the closest approach, the relative coordinates, as well as the height difference between them at the current time. On-screen indicator displays the fixed symbol of their own aircraft and the moving symbols of other air traffic participants that are in the displayed area of airspace, as well as altitude control commands and additional information that contains data on the movement parameters of the threatening aircraft. Additionally, during the flight, the shape and dimensions of the collision zone and the control zone are set in the horizontal and vertical directions. The display screen displays the predicted trajectory of its own aircraft, emanating from the specified fixed symbol, the end point of which corresponds to the moment of closest approach to the threatening aircraft, build the image of the collision zone at the time of closest approach to the threatening aircraft, which shows the symbol of the predicted position of the threatening aircraft at the time of closest approach , and the indicated symbol is connected by a line with a symbol that displays on the screen the spatial position of the threatening aircraft at the current time.
Новым также является то, что экранные координаты точек сечения зоны столкновения и положения угрожающего ВС вычисляют в виде нелинейных функций реальных координат, причем указанное сечение строят в нелинейной перспективной системе реального трехмерного пространства.Also new is that the screen coordinates of the points of the section of the collision zone and the position of the threatening aircraft are calculated in the form of non-linear functions of real coordinates, and this section is built in a non-linear perspective system of real three-dimensional space.
На перспективном трехмерном изображении отрисовывают линии динамически изменяющихся границ зоны столкновения (ЗС), а также зоны управления (ЗУ).On the perspective three-dimensional image, the lines of dynamically changing boundaries of the collision zone (ZS), as well as the control zone (ZU) are drawn.
Команды управления изменением высоты отображают на экране индикатора в виде командного индекса, а также выводят дополнительную информацию, которая содержит данные о параметрах движения угрожающего воздушного судна на шкалах или цифровых табло.Altitude control commands are displayed on the indicator screen in the form of a command index, and also display additional information that contains data on the movement parameters of the threatening aircraft on scales or digital displays.
При появлении в зоне столкновения двух или более угрожающих ВС для каждого из них отображают прогнозируемое положение ЗС, которое соответствует времени наибольшего сближения с каждой из указанных угроз, причем отображают вычисленное значение командной вертикальной скорости, обеспечивающее выполнение маневра уклонения от всей совокупности угроз.When two or more threatening aircraft appear in the collision zone, for each of them the predicted position of the AP is displayed, which corresponds to the time of closest approach to each of the indicated threats, and the calculated value of the command vertical speed is provided, which ensures the maneuver of evading the entire set of threats.
Процессор, подключенный к дисплею, вырабатывает электрические сигналы, которые формируют на экране дисплея изображение тогда и только тогда, когда в ЗС или в ЗУ находится хотя бы одно угрожающее ВС.A processor connected to the display generates electrical signals that form an image on the display screen if and only if there is at least one threatening aircraft in the AP or in the memory.
Проведенный анализ уровня техники позволил установить, что аналоги, характеризующиеся совокупность признаков, тождественных всем признакам заявленного технического решения, отсутствуют в известных носителях информации, что указывает на соответствие заявленного способа условию патентоспособности «новизна».The analysis of the prior art made it possible to establish that analogues that are characterized by a set of features that are identical to all the features of the claimed technical solution are absent in known information carriers, which indicates the compliance of the claimed method with the condition of patentability “novelty”.
Результаты поиска известных решений в данной и смежных областях техники с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от прототипа признаками, показали, что они не следуют явным образом из уровня техники. Из уровня техники также не выявлена известность влияния предусматриваемых существенными признаками заявленного изобретения преобразований на достижение указанного технического результата. Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию патентоспособности «изобретательский уровень».The search results for known solutions in this and related fields of technology in order to identify features that match the distinctive features of the prototype features showed that they do not follow explicitly from the prior art. The prior art also did not reveal the popularity of the impact provided by the essential features of the claimed invention, the transformations on the achievement of the specified technical result. Therefore, the claimed invention meets the condition of patentability "inventive step".
Заявленный способ поясняется чертежами.The claimed method is illustrated by drawings.
Фиг.1 поясняет расположение в пространстве собственного ВС, а также ВС, представляющего угрозу столкновения.Figure 1 explains the location in space of its own aircraft, as well as aircraft that pose a threat of collision.
Фиг.2 поясняет прогноз наибольшего сближения по дальности.Figure 2 explains the forecast of the closest approach in range.
Фиг.3 поясняет структуру зоны столкновения и зоны управления.Figure 3 explains the structure of the collision zone and the control zone.
Фиг.4 - вид экрана дисплея при входе угрожающего ВС в зону управления.Figure 4 is a view of the display screen when the threatening aircraft enters the control zone.
Фиг.5 - вид экрана дисплея в момент наибольшего сближения по дальности.5 is a view of the display screen at the time of closest proximity in range.
В условиях непрерывно возрастающей интенсивности полетов, увеличения скорости полетов и пассажировместимости ВС, а также применения новой практики полетов по свободным траекториям обостряется противоречие между требованиями высокого уровня безопасности полетов и техническими решениями (возможностями) бортового приборного оборудования, предназначенного для обеспечения безопасности полетов.In conditions of continuously increasing flight intensity, increasing flight speed and passenger capacity of the aircraft, as well as the application of new flight practice on free trajectories, the contradiction between the requirements of a high level of flight safety and the technical solutions (capabilities) of on-board instrumentation designed to ensure flight safety is aggravating.
Известные пути решения этой проблемы основываются на включении в состав бортового оборудования СПС, выполняющих следующие операции: сбор информации о воздушной обстановке в некоторой ограниченной области воздушного пространства, селекцию потенциальных угроз, прогнозирование их движения, вычисление параметров опасного сближения при входе угрожающего ВС в пределы зоны внимания, выдачу экипажу предупреждений и с момента входа в зону управления формирование команд на выполнение маневра уклонения в вертикальной плоскости. Однако они не позволяют экипажу в полной мере оценить опасность сложившейся ситуации и в условиях дефицита времени действовать четко и адекватно.Known solutions to this problem are based on the inclusion of ATP equipment in the onboard equipment performing the following operations: collecting information about the air situation in a certain limited area of airspace, selecting potential threats, predicting their movement, calculating the parameters of dangerous proximity when the threatening aircraft enters the attention zone issuing warnings to the crew and from the moment of entering the control zone the formation of teams to perform the evasion maneuver in a vertical plane. However, they do not allow the crew to fully assess the danger of the situation and to act clearly and adequately in the face of a shortage of time.
Возможное направление решения возникшего противоречия может быть найдено путем отображения прогноза развития сложившейся конфликтной ситуации.A possible direction to resolve the contradiction that has arisen can be found by displaying a forecast of the development of the current conflict situation.
Возможность реализации заявленного способа с достижением указанного технического результата объясняется следующим образом.The possibility of implementing the inventive method with the achievement of the specified technical result is explained as follows.
По известным алгоритмам производят селекцию ВС в заданной области воздушного пространства, выделяют потенциальную угрозу, рассчитывают для нее параметры зоны внимания и ЗУ, причем с момента входа угрожающего ВС в ЗУ вычисляют команду управления, а именно величину вертикальной скорости, которая обеспечивает выполнение маневра уклонения.According to well-known algorithms, aircraft are selected in a given area of airspace, a potential threat is identified, the attention zone and memory parameters are calculated for it, and from the moment the threatening aircraft enters the memory, a control command is calculated, namely, the value of the vertical speed that ensures the evasion maneuver.
На фиг.1 показано положение в пространстве собственного ВС 1.1 в текущий момент времени, вокруг которого строят ЗС 1.2, положение угрожающего ВС 1.3, прогнозируемые траектории собственного ВС 1.4 и угрожающего ВС 1.5, прогнозируемое положение ЗС 1.6 в момент наибольшего сближения по дальности с угрожающим ВС.Figure 1 shows the position in the space of its own aircraft 1.1 at the current time around which they build AP 1.2, the position of the threatening aircraft 1.3, the predicted trajectories of their own aircraft 1.4 and the threatening aircraft 1.5, the predicted position of the aircraft 1.6 at the moment of closest approach with the threatening aircraft .
Зона столкновения представляет собой трехмерную зону пространства, построенную вокруг собственного ВС, попадание в которую другого ВС недопустимо. Форму указанной зоны выбирают из практических соображений. Обычно она имеет форму эллипсоида или цилиндра, причем их размеры представляют собой дистанцию сближения по дальности и по высоте.The collision zone is a three-dimensional zone of space, built around its own aircraft, hit in which another aircraft is unacceptable. The shape of the specified zone is chosen for practical reasons. Usually it has the shape of an ellipsoid or cylinder, and their dimensions represent the distance of approach in range and height.
С собственным ВС связывают подвижную систему координат Oxyz, ось Ох которой направлена по вектору путевой скорости собственного ВС, ось Oz расположена горизонтально, а ось Оу направлена вертикально вверх.A moving coordinate system Oxyz is associated with its own aircraft, whose axis Ox is directed along the vector of the ground speed of its own aircraft, the axis Oz is horizontal, and the axis Oy is directed vertically upward.
Фиг.2 иллюстрирует прогноз наибольшего сближения по дальности в предположении, что собственное и угрожающее ВС двигаются прямолинейно. На фиг.2 показаны собственное ВС (т.О) 2.1, вокруг которого указана граница ЗС 2.2 в горизонтальной плоскости, угрожающее ВС (т.М) 2.3, векторы скорости собственного 
Используя указанные построения, находят численные параметры сближения, а именно интервал времени τс до момента наибольшего сближения по дальности и дистанцию сближения Dc. Для этого предварительно вычисляют относительные координаты xoi, zoi, составляющие относительные скорости Vxoi, Vzoi, а также модуль скорости сближения Voi.Using these constructions, the numerical parameters of the approach are found, namely, the time interval τ s until the closest approach in range and the distance of approach D c . To do this, preliminarily calculate the relative coordinates x oi , z oi that make up the relative velocities V xoi , V zoi , as well as the module of approach speed V oi .
Указанные параметры сближения вычисляют по формулам:These approximation parameters are calculated by the formulas:
В случае, когда ВС двигаются по криволинейным траекториям, для вычисления указанных параметров сближения составляют и решают соответствующие нелинейные уравнения.In the case when the aircraft move along curved paths, the corresponding nonlinear equations are compiled and solved to calculate the indicated approach parameters.
Прогнозируемые координаты в момент наибольшего сближения по дальности вычисляют по известным формулам, в которые входят текущие координаты и параметры движения, а также время до момента наибольшего сближения по дальности.The predicted coordinates at the time of closest approach in range are calculated according to well-known formulas that include the current coordinates and motion parameters, as well as the time until the closest approach in range.
На фиг.3 показана структура ЗС и ЗУ в проекции на горизонтальную плоскость.Figure 3 shows the structure of the AP and memory in projection on a horizontal plane.
Нумерация элементов 3.1-3.6 соответствует нумерации тех же элементов на фиг.2.The numbering of elements 3.1-3.6 corresponds to the numbering of the same elements in figure 2.
Форма и размер ЗУ 3.7 и зоны внимания 3.8 зависят от величины скорости сближения и от заданного времени выдачи предупреждений об угрозе столкновений. Продольная ось указанных зон совпадает с направлением главной оси ОХ, а ширину зон в поперечном направлении рассчитывают в зависимости от времени, оставшегося до момента наибольшего сближения. Указанное расширение учитывает возможность неожиданного маневрирования угрожающего ВС в горизонтальной плоскости.The shape and size of the memory 3.7 and the area of attention 3.8 depend on the magnitude of the approaching speed and on the specified time for issuing warnings about the threat of collisions. The longitudinal axis of these zones coincides with the direction of the main axis OX, and the width of the zones in the transverse direction is calculated depending on the time remaining until the moment of closest approach. The specified expansion takes into account the possibility of unexpected maneuvering of the threatening aircraft in the horizontal plane.
В соответствии с заявленной целью изобретения техническое предложение заключается в способе представления на экране индикатора в наглядной и легко воспринимаемой пилотом форме графических информационных объектов о взаимном расположении угрожающего и собственного ВС и прогнозируемого положения угрожающего ВС в момент наибольшего сближения в трехмерном пространстве, а также командной и дополнительной информации.In accordance with the stated objective of the invention, the technical proposal consists in a method for presenting on the screen an indicator in a visual and easily perceived form pilot graphic information objects about the relative position of the threatening and own aircraft and the predicted position of the threatening aircraft at the moment of closest approach in three-dimensional space, as well as command and additional information.
Для формирования двумерного изображения на экране индикатора вводят систему экранных координат Oνu, начало которой располагают в центре неподвижного символа собственного ВС, ось Oν расположена по вертикальной оси экрана, а ось Оu - по горизонтальной. Каждая наблюдаемая точка М реального трехмерного пространства с координатами (х, у, z) имеет на плоскости экрана свое изображение, а именно точку Р с координатами (u, ν). Указанные экранные координаты вычисляют по формулам:To form a two-dimensional image on the indicator screen, a screen coordinate system Oνu is introduced, the beginning of which is located in the center of the stationary symbol of the own aircraft, the Oν axis is located on the vertical axis of the screen, and the Ou axis - on the horizontal. Each observed point M of a real three-dimensional space with coordinates (x, y, z) has its own image on the plane of the screen, namely, point P with coordinates (u, ν). The indicated screen coordinates are calculated by the formulas:
u=mzz,u = m z z,
ν=mxx+myy,ν = m x x + m y y,
причем масштабные коэффициенты mx, my, mz нелинейно изменяют с изменением удаления х, а именно убывают по мере увеличения координаты х.moreover, the scale factors m x , m y , m z nonlinearly change with a change in the distance x, namely, decrease with increasing coordinate x.
При построении изображений на экране за зрительную или оптическую ось принимают ось Ох. Указанные выше формулы описывают систему перспектив, а именно проективное преобразование объектов реального трехмерного пространства в плоское изображение на экране дисплея.When constructing images on the screen, the Ox axis is taken for the visual or optical axis. The above formulas describe a system of perspectives, namely, the projective transformation of objects of real three-dimensional space into a flat image on the display screen.
На фиг.4 показан экран индикатора, на котором отображают неподвижный символ собственного ВС 4.1, подвижные символы текущего 4.2 и прогнозируемого 4.3 положения угрожающего ВС в момент наибольшего сближения, прогнозируемую траекторию собственного ВС 4.4, исходящую из центра неподвижного символа 4.1, конечная точка которой соответствует моменту наибольшего сближения с угрожающим ВС 4.5. Строят изображение ЗС в момент наибольшего сближения с угрожающим ВС по дальности. Один из вариантов изображения трехмерной ЗС, имеющей форму цилиндра, показан на фиг.4, где изображают вертикальное сечение указанной зоны 4.6 с центром в точке 4.5, а также горизонтальное сечение 4.7, положение которого задают путем вычисления прогнозируемой разности высот в момент наибольшего сближения. На фиг.4 также показаны динамически изменяющиеся границы поперечного сечения ЗС 4.8 и ЗУ 4.9, указывают горизонтальный размер ЗС в километрах 4.10.Figure 4 shows the indicator screen, which displays the fixed symbol of the own aircraft 4.1, the moving symbols of the current 4.2 and the predicted 4.3 position of the threatening aircraft at the time of closest approach, the predicted path of the own aircraft 4.4, coming from the center of the stationary symbol 4.1, the end point of which corresponds to the moment closest proximity to the threatening aircraft 4.5. Build an image of the AP at the moment of closest proximity to the threatening aircraft in range. One of the variants of the image of a three-dimensional CS having the shape of a cylinder is shown in Fig. 4, where a vertical section of the indicated zone 4.6 with the center at point 4.5 is depicted, as well as a horizontal section 4.7, the position of which is set by calculating the predicted height difference at the moment of closest approach. Figure 4 also shows the dynamically changing boundaries of the cross section of ZS 4.8 and ZU 4.9, indicate the horizontal size of the ZS in kilometers 4.10.
Индикация управляющих сигналов может быть выполнена различным образом, в частности, как показано на фиг.4. На правой вертикальной оцифрованной шкале вертикальной скорости отображают команду, а именно вычисленную величину вертикальной скорости в виде индекса на границе между интервалами допустимых и недопустимых величин вертикальной скорости 4.11. Шкала снабжается также индексом текущей вертикальной скорости 4.12.Indication of the control signals can be performed in various ways, in particular, as shown in Fig.4. A command is displayed on the right vertical digitized scale of vertical speed, namely, the calculated value of the vertical speed in the form of an index on the boundary between the intervals of permissible and unacceptable values of vertical speed 4.11. The scale is also provided with an index of the current vertical speed of 4.12.
На левой вертикальной оцифрованной шкале высот отображают диапазон допустимых 4.13 и недопустимых 4.14 разностей высот между угрожающим ВС и собственным ВС, а также индекс 4.15, показывающий текущую высоту собственного ВС.On the left vertical digitized scale of heights, the range of permissible 4.13 and unacceptable 4.14 height differences between the threatening aircraft and its own aircraft is displayed, as well as an index 4.15 showing the current height of its own aircraft.
На фиг.5 приведено изображение на экране индикатора в момент наибольшего сближения.Figure 5 shows the image on the screen of the indicator at the time of closest approximation.
В случае обнаружения в ЗС одновременно двух или более угрожающих ВС для каждого из них отображают прогнозируемое положение зоны столкновения, которое соответствует времени наибольшего сближения с каждой из указанных угроз. При этом командное значение вертикальной скорости вычисляют таким, которое обеспечивает выполнение маневра уклонения от всей совокупности угроз.In the event that two or more threatening aircraft are simultaneously detected in the AP, for each of them the predicted position of the collision zone is displayed, which corresponds to the time of closest approach to each of these threats. In this case, the command value of the vertical speed is calculated in such a way that ensures the execution of a maneuver of evasion of the entire set of threats.
Для реализации предлагаемого способа индикации процессор, соединенный с дисплеем, по вычисленным параметрам генерирует информационные и управляющие сигналы, причем изображение на экране в соответствии с данным техническим предложением формируется на интервале времени от первого момента входа угрожающего ВС и до момента наибольшего сближения.To implement the proposed method of indication, the processor connected to the display, according to the calculated parameters, generates information and control signals, and the image on the screen in accordance with this technical proposal is formed on the time interval from the first moment of entry of the threatening aircraft to the moment of closest approach.
Таким образом, в соответствии с предлагаемым способом индикации угроз и команд предупреждения столкновений в воздушном пространстве на экране внутрикабинного дисплея представляется в наиболее наглядной и легко воспринимаемой форме максимально полная динамическая информация о взаимном расположении угрожающего и собственного ВС в текущий момент времени, прогнозируемое положение угрозы в трехмерном пространстве в момент наибольшего сближения, а также команды и дополнительная информация, необходимая для своевременного и точного выполнения вертикального маневра уклонения и оперативного контроля за ним.Thus, in accordance with the proposed method for indicating threats and collision avoidance commands in airspace, the maximum complete dynamic information on the relative position of the threatening and own aircraft at the current time, the predicted threat position in three-dimensional is presented in the most visual and easily perceived form on the screen of the in-cab display space at the moment of closest approach, as well as teams and additional information necessary for timely and accurate execution a view of vertical evasion maneuver and operational control over it.
Claims (6)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008130724/11A RU2373116C1 (en) | 2008-07-24 | 2008-07-24 | Method to indicate mid-air collision threat and warning instructions |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008130724/11A RU2373116C1 (en) | 2008-07-24 | 2008-07-24 | Method to indicate mid-air collision threat and warning instructions |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2373116C1 true RU2373116C1 (en) | 2009-11-20 |
Family
ID=41477821
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2008130724/11A RU2373116C1 (en) | 2008-07-24 | 2008-07-24 | Method to indicate mid-air collision threat and warning instructions |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2373116C1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2542746C2 (en) * | 2013-01-09 | 2015-02-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Российский государственный университет экономики и сервиса" (ФГБОУ ВПО "ЮРГУЭС") | Method for continuous monitoring of integrity of aircraft at all flight phases thereof |
| RU2609152C1 (en) * | 2016-03-04 | 2017-01-30 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно Инженерная Компания" | Method for preventing collision of aircraft during flight in zones of low density of air traffic and absence of air control support |
| CN114202967A (en) * | 2021-12-22 | 2022-03-18 | 中国商用飞机有限责任公司 | TCAS avoidance method and system suitable for crowded airspace and display and alarm mechanism thereof |
-
2008
- 2008-07-24 RU RU2008130724/11A patent/RU2373116C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2542746C2 (en) * | 2013-01-09 | 2015-02-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Российский государственный университет экономики и сервиса" (ФГБОУ ВПО "ЮРГУЭС") | Method for continuous monitoring of integrity of aircraft at all flight phases thereof |
| RU2609152C1 (en) * | 2016-03-04 | 2017-01-30 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно Инженерная Компания" | Method for preventing collision of aircraft during flight in zones of low density of air traffic and absence of air control support |
| CN114202967A (en) * | 2021-12-22 | 2022-03-18 | 中国商用飞机有限责任公司 | TCAS avoidance method and system suitable for crowded airspace and display and alarm mechanism thereof |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9959774B2 (en) | Systems and methods for displaying obstacle-avoidance information during surface operations | |
| EP2856455B1 (en) | Systems and methods for enhanced awareness of obstacle proximity during taxi operations | |
| US7030780B2 (en) | Method for displaying position of an aircraft in a display for air traffic control | |
| RU2634502C2 (en) | Method and device for traffic control at aerodrome | |
| CN101427288B (en) | System and method for identifying manoeuvres for a vehicle in conflict situations | |
| CN104346957B (en) | For highlighting the system and method without danger zone domain for surrounding aircraft | |
| US5448233A (en) | Airborne obstacle collision avoidance apparatus | |
| US10140876B2 (en) | Systems and methods for enhanced awareness of obstacle proximity during taxi operations | |
| US7855664B2 (en) | Display system for aircraft | |
| EP2892000B1 (en) | Method and on-board system for ensuring distance minima for longitudinal separation under turbulent conditions from a vortex wake | |
| US20070027588A1 (en) | Aircraft flight safety device and method which are intended for an aircraft flying in instrument meteorological conditions and which are used independently of instrument flight infrastructure | |
| EP3125213B1 (en) | Onboard aircraft systems and methods to identify moving landing platforms | |
| US8305238B2 (en) | Man-machine interface for pilot assistance | |
| EP3309519B1 (en) | Aircraft system and corresponding method for displaying wind shear | |
| RU2013126754A (en) | ON-BOARD CREW INFORMATION SUPPORT SYSTEM AND COGNITIVE FLIGHT INFORMATION SUBMISSION STAGE ON THE TAKEOFF MULTI-MOTOR AIRCRAFT STAGE | |
| RU2373116C1 (en) | Method to indicate mid-air collision threat and warning instructions | |
| US10311738B2 (en) | Display system and method for indicating a time-based requirement | |
| WO2009029005A2 (en) | Aircraft vortex safety method | |
| RU39960U1 (en) | INFORMATION TEAM LEADER SYSTEM | |
| Calhoun et al. | UAS sense and avoid system interface design and evaluation | |
| RU2324953C2 (en) | Integrated aircraft vortex safety system | |
| RU2397549C1 (en) | Method of warning on threat of collision of helicopter with ground obstacles | |
| US11508244B2 (en) | Method, computer program product, system and craft for collision avoidance | |
| Rijneveld et al. | Towards Integrating Traffic and Terrain Constraints into a Vertical Situation Display | |
| Theunissen et al. | Use Of Conflict Space Depiction for Detect and Avoid: History, Rationale and State-Of-The-Art |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20100725 |