ES2633167T3 - Capturas de localizador sistemáticas - Google Patents

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ES2633167T3 ES12745583.0T ES12745583T ES2633167T3 ES 2633167 T3 ES2633167 T3 ES 2633167T3 ES 12745583 T ES12745583 T ES 12745583T ES 2633167 T3 ES2633167 T3 ES 2633167T3
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Abstract

Método para guiar una aeronave durante una aproximación final hacia una pista de aterrizaje, comprendiendo el método: recibir una posición geográfica de la aeronave (102); recibir una posición geográfica de un umbral (112) de pista de aterrizaje de la pista (106) de aterrizaje; recibir un azimut (118) de pista de aterrizaje de la pista (106) de aterrizaje; calcular una distancia desde la aeronave (102) hasta el umbral (112) de pista de aterrizaje usando la posición geográfica de la aeronave (102) y la posición geográfica del umbral (112) de pista de aterrizaje; calcular un rumbo hasta el umbral (112) de pista de aterrizaje usando la posición geográfica de la aeronave (102) y la posición geográfica del umbral (112) de pista de aterrizaje; proyectar la distancia desde la aeronave hasta el umbral (112) de pista de aterrizaje en una componente a lo largo de la pista de aterrizaje y una componente transversal a la pista de aterrizaje usando el azimut (118) de pista de aterrizaje de la pista (106) de aterrizaje y el rumbo hasta el umbral de pista de aterrizaje, en el que la componente a lo largo de la pista de aterrizaje es el producto de la distancia desde la aeronave hasta el umbral de pista de aterrizaje y el coseno de la diferencia entre el rumbo hasta el umbral de pista de aterrizaje y el azimut de pista de aterrizaje; determinar una distancia desde el umbral (112) de pista de aterrizaje hasta un transmisor (104) de localizador; calcular una distancia desde la aeronave (102) hasta el transmisor (104) de localizador sumando la distancia desde el umbral (112) de pista de aterrizaje hasta el transmisor (104) de localizador a la componente a lo largo de la pista de aterrizaje de la distancia proyectada desde la aeronave hasta el umbral de pista de aterrizaje; convertir una desviación de localizador angular en una desviación de localizador rectilínea usando, en parte, la distancia desde la aeronave (102) hasta el transmisor (104) de localizador; y proporcionar la desviación de localizador rectilínea a un sistema de guiado para guiar la aeronave (102) durante la aproximación final hacia la pista (106) de aterrizaje.

Description

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DESCRIPCION
Capturas de localizador sistematicas Antecedentes
El sistema de aterrizaje instrumental (“ILS”) es un sistema que soporta un guiado de alta precision para una aeronave que se aproxima y aterriza en una pista de aterrizaje. El ILS incluye normalmente transmisores y redes de antenas en tierra, receptores y antenas en la aeronave, y una pantalla en la aeronave para la tripulacion de vuelo. Tambien pueden usarse pilotos automaticos y/o directores de vuelo en la aeronave.
La parte del ILS que proporciona guiado lateral se denomina localizador. El guiado vertical se proporciona mediante una parte de senda de planeo. Las partes de localizador y senda de planeo proporcionan a una aeronave una indicacion de su separacion de una trayectoria de aproximacion deseada, en forma de un error angular denominado desviacion de ILS angular.
Una aeronave que se prepara para realizar una aproximacion de aterrizaje debe volar en primer lugar por una trayectoria de vuelo que interseca el localizador. A medida que la aeronave se acerca a la trayectoria de aproximacion deseada (es decir, el nulo del localizador), ejecuta un viraje para capturar el nulo. Este viraje se ejecuta normalmente en respuesta a una entrada de direccionamiento proporcionada por un piloto que sigue desviaciones en bruto en una pantalla, en respuesta a una entrada de direccionamiento proporcionada por un piloto que sigue instrucciones de guiado recibido desde un sistema director de vuelo, o un sistema de piloto automatico que sigue instrucciones de guiado proporcionado por el ILS. Tras una maniobra de captura satisfactoria, la trayectoria de vuelo de la aeronave estara alineada con la llnea central de la pista de aterrizaje. De manera ideal, la aeronave realizara un unico viraje para capturar el nulo de localizador, y no volara a traves del nulo (rebasamiento) antes de completar su viraje. La naturaleza inherentemente angular de las desviaciones de ILS proporciona desaflos al intentar realizar capturas de localizador sistematicas a distancias variables desde un transmisor de localizador de ILS.
En una aeronave equipada con sistemas director de vuelo y/o de piloto automatico, convertir la desviacion de ILS angular en una desviacion de ILS rectillnea resulta beneficiosa de modo que puede proporcionarse guiado de captura de localizador sistematica independientemente de la distancia desde el transmisor de localizador de ILS. En algunas aeronaves, la estimacion de distancia que se usa para convertir desviaciones de ILS angulares en desviaciones de ILS rectillneas es propensa a error. La estimacion de distancia se forma normalmente usando altitud de radio y error de senda de planeo. Los efectos del terreno, longitudes de pista de aterrizaje variables, angulos de senda de planeo no habituales o intentos de captura de localizador antes de recibir desviaciones de altitud de radio y/o senda de planeo validas pueden dar como resultado una estimacion de distancia imprecisa. Esta estimacion de distancia imprecisa puede proporcionar, a su vez, datos imprecisos de desviacion de localizador y tasa de desviacion a las normas de control de localizador, y dar como resultado un rendimiento de captura de localizador degradado caracterizado por perfiles de actitud de alabeo y/o guinada no deseados junto con rebasamiento adicional durante la maniobra de captura.
Ademas, el factor de conversion erroneo usado para convertir una desviacion de ILS angular en una desviacion de ILS rectillnea se manifiesta como una ganancia en el bucle de retroalimentacion de desviacion de localizador en las normas de control. Esta fuente conocida de imprecision requiere una reduccion de ganancia de normas de control en el bucle de retroalimentacion de desviacion de localizador, y el sacrificio del rendimiento a favor de la robustez. Esta fuente de error conocida tambien provoca tiempo y esfuerzo adicional en el diseno y las pruebas de la norma de control, ya que el disenador debe mostrar que la norma de control es robusta frente a una amplia red de propiedades de instalacion de destino y geometrlas de aproximacion.
En la practica, grandes rebasamientos de localizador son comunes. Esto se debe principalmente al hecho de que el segmento del haz de localizador que proporciona de manera fiable una indicacion precisa del desplazamiento de la aeronave es relativamente estrecho. Este segmento, denominado sector de guiado de ruta, puede tener un arco de tan solo aproximadamente +/- 2 grados alrededor del nulo de localizador. Si una aeronave no comienza su viraje hasta que encentra este sector, puede tener una distancia flsica menor que la requerida para completar su viraje con el fin de evitar un rebasamiento.
La propension de un rebasamiento se agrava si la aeronave esta interceptando el localizador con un gran angulo de interceptacion, una alta velocidad con respecto al suelo, o esta cerca del aerodromo (cuando la anchura de haz angular constante corresponde a una distancia flsica menor). Los sistemas de aeronaves actuales no comienzan la maniobra de captura de localizador hasta que se alcanza la parte lineal del haz de localizador (es decir, el sector de guiado de ruta), y por tanto son propensos a grandes rebasamientos.
En el documento US7428450B1 se describen un metodo y un sistema para proporcionar un rumbo desde un
vehlcuio hasta una estacion de transmision. El metodo incluye acceder a una base de datos para obtener information de position de transmisor para el transmisor, obtener information de position de vehlculo basandose en una senal de GPS, y generar el rumbo desde vehlculo hasta la estacion usando la informacion de posicion de transmisor y la informacion de posicion de vehlculo. El sistema incluye una base de datos que almacena informacion 5 de posicion de transmisor que identifica una posicion del transmisor, un receptor de GPS que obtiene informacion de posicion de vehlculo que identifica una posicion actual del vehlculo basandose en una senal de GPS, y un controlador que genera un rumbo desde el vehlculo hasta el transmisor usando la informacion de posicion de transmisor y la informacion de posicion de vehlculo.
En el documento WO9410582A1 se da a conocer un sistema de aterrizaje de aeronave en el que se emplea un 10 sistema de posicionamiento global GPS diferencial. Una estacion en tierra, ubicada en la proximidad de una o mas pistas de aterrizaje, incluye un receptor de GPS y un transmisor de enlace de datos para transmitir datos de correction de GPS y tambien la posicion global de dos puntos que definen la trayectoria de planeo de aeronave deseada asociada con una tira de aterrizaje particular. El sistema incluye ademas equipos de aeronave que comprenden un receiver para recibir los datos de correccion y la posicion global de los dos puntos de trayectoria de 15 planeo, y un receptor de GPS. Los equipos de aeronave incluyen ademas un ordenador para determinar una posicion global corregida de la aeronave en funcion de los datos de distancia de GPS de aeronave y los datos de correccion, y posteriormente determina la desviacion lateral y la desviacion vertical a partir de la trayectoria de planeo definida por los dos puntos de trayectoria de planeo.
Es con respecto a estas y otras consideraciones que se presenta la divulgation realizada en el presente documento. 20 Sumario
En el presente documento se describen conceptos y tecnologlas para capturas de localizador de ILS sistematicas. Segun los conceptos y las tecnologlas dados a conocer en el presente documento, se proporciona un metodo para convertir con precision datos de localizador angulares en datos de localizador rectillneos de tal manera que puede estimarse la desviacion de localizador y tasa de desviacion con mayor precision que con los metodos actuales.
25 En un aspecto, se proporciona un metodo para guiar una aeronave durante una aproximacion final hacia una pista de aterrizaje tal como se define en la reivindicacion 1 adjunta.
En otro aspecto, se proporciona un sistema de avionica de una aeronave para guiar la aeronave durante una aproximacion final hacia una pista de aterrizaje tal como se define en la reivindicacion 9 adjunta.
Segun un ejemplo, un metodo para guiar una aeronave durante una aproximacion final hacia una pista de aterrizaje 30 incluye recibir una posicion geografica de la aeronave, una posicion geografica de un umbral de pista de aterrizaje de la pista de aterrizaje, una longitud de pista de aterrizaje de la pista de aterrizaje, y un azimut de pista de aterrizaje de la pista de aterrizaje. El metodo incluye ademas calcular una distancia desde la aeronave hasta el umbral de pista de aterrizaje y un rumbo hasta el umbral de pista de aterrizaje usando la posicion geografica de la aeronave y la posicion geografica del umbral de pista de aterrizaje. El metodo incluye ademas proyectar la distancia desde la 35 aeronave hasta el umbral de pista de aterrizaje en una componente a lo largo de la pista de aterrizaje y una componente transversal a la pista de aterrizaje usando el azimut de pista de aterrizaje de la pista de aterrizaje, y calcular una distancia desde la aeronave hasta un transmisor de localizador sumando la longitud de pista de aterrizaje a la componente a lo largo de la pista de aterrizaje de la proyeccion de la distancia desde la aeronave hasta el umbral de pista de aterrizaje. El metodo tambien incluye ademas convertir una desviacion de localizador 40 angular en una desviacion de localizador rectillnea usando, en parte, la distancia desde la aeronave hasta el transmisor de localizador.
Debe apreciarse que el objeto descrito anteriormente puede implementarse como un aparato controlado por ordenador, un procedimiento informatico, un sistema informatico o como un artlculo de fabrication tal como un medio de almacenamiento legible por ordenador. En particular, el objeto descrito anteriormente puede 45 implementarse en uno o mas componentes de un sistema de avionica. Estas y varias otras caracterlsticas resultaran evidentes a partir de una lectura de la siguiente descripcion detallada y una revision de los dibujos asociados.
Este sumario se proporciona para introducir una selection de conceptos de una manera simplificada que se describen adicionalmente a continuation en la description detallada. No se pretende que este sumario identifique caracterlsticas clave o caracterlsticas esenciales del objeto reivindicado, ni se pretende que este sumario se use 50 para limitar el alcance del objeto reivindicado. Ademas, el objeto reivindicado no se limita a implementaciones que resuelvan cualquiera o todas las desventajas indicadas en ninguna parte de la divulgacion.
Breve descripcion de los dibujos
La figura 1 es un diagrama que ilustra una vista aerea de un metodo a modo de ejemplo para estimar la distancia
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desde una aeronave hasta un transmisor de localizador en un eje a lo largo de la pista de aterrizaje que va a usarse en una maniobra de captura de localizador de sistema de aterrizaje instrumental (“ILS”), segun una realizacion a modo de ejemplo.
Para una amplia gama de capturas de localizador, el sector de guiado de ruta no es lo bastante ancho como para permitir que la aeronave inicie una captura de localizador lo suficientemente temprano como para capturar el nulo de localizador en un viraje. Normalmente, la naturaleza estrecha del sector de guiado de ruta restringe que la aeronave realice una captura en un viraje y da como resultado un rebasamiento de la llnea central de pista de aterrizaje durante un intento de captura. Este aspecto era el centro de la patente estadounidense n.° 7 941 251 (“la patente '251”), que se incorpora en el presente documento mediante referencia en su totalidad.
En la patente '251, se usan datos informaticos de gestion de vuelo para indicarle a un piloto automatico cuando iniciar un viraje aunque la aeronave no este ubicada dentro del sector de guiado de ruta. Esta instruccion de iniciar el viraje en la direction correcta no se basa en guiado de ILS, sino que se basa en datos de desviacion de ruta de aproximacion final y usa una norma de control en el piloto automatico que vira la aeronave en la direccion apropiada hasta que la aeronave intercepta y entra en el sector de guiado de ruta, punto en el cual se usan datos de guiado de ILS para completar la captura.
En algunas soluciones anteriores para capturas de localizador, un piloto automatico de una aeronave recibe desviaciones de localizador en forma de una separation angular de un nulo de localizador. Esta desviacion angular se convierte en una desviacion rectillnea mediante el uso de una distancia estimada hasta un transmisor de localizador. Tanto los algoritmos de control como la logica de implication de modo de localizador usados para el piloto automatico y el director de vuelo usan esta desviacion rectillnea calculada.
La conversion de la desviacion de localizador en una distancia rectillnea se realiza actualmente en dos etapas. La primera etapa incluye una conversion de la diferencia en la profundidad de modulation (“DDM”) en grados (o radianes). La Organization de Aviation Civil Internacional (“OACI”) especifica que la sensibilidad de haz de localizador de ILS debe ser de 0,00044 DDM/pie en el umbral de pista de aterrizaje. Basandose en esta especificacion, algunas aeronaves (por ejemplo, aviones de fuselaje ancho de Boeing), suponen actualmente una longitud de pista de aterrizaje convencional y por tanto pueden aplicar un factor de conversion constante para convertir la desviacion en DDM en una desviacion en grados (o radianes). Esta conversion puede ser erronea en cualquier instalacion en la que la longitud de pista de aterrizaje real no coincida con la longitud de pista de aterrizaje supuesta usada para llegar a la constante de conversion.
La segunda etapa de conversion de desviacion de localizador incluye una conversion de grados (o radianes) en pies (o alguna otra unidad de distancia lineal) usando datos de desviacion de altitud de radio y senda de planeo, tal como se usan en aeronaves de fuselaje ancho de Boeing. Esta aproximacion a la captura de localizador se basa en varias suposiciones clave:
1) El terreno en la ubicacion actual de una aeronave esta a la misma elevation que la pista de aterrizaje de destino.
2) El transmisor de senda de planeo esta a una distancia supuesta mas alla del umbral de pista de aterrizaje.
3) El transmisor de localizador esta a una distancia supuesta mas alla del umbral de pista de aterrizaje.
4) El nulo de haz de senda de planeo es de 3 grados.
5) Se dispone de datos de desviacion de altlmetro de radio y senda de planeo validos y precisos en el momento de la captura de localizador.
Si cualquiera de las suposiciones anteriores no se satisface durante una captura de localizador, la desviacion de localizador y la tasa de desviacion proporcionadas a las normas de control seran erroneas. La gran mayorla de las veces no se satisface al menos una de esas suposiciones. Por tanto, la logica de captura y el algoritmo de normas de control para capturar y rastrear el nulo de localizador deben ser robustos para compensar errores significativos en la desviacion de ubicacion y tasa de desviacion.
En otras soluciones anteriores, un piloto automatico de una aeronave usa desviaciones de ILS angulares directamente sin una conversion en rectillneas. Estos disenos tienen sus propios problemas de rendimiento, que estan fuera del alcance de la divulgation realizada en el presente documento.
Los conceptos y las tecnologlas presentados en el presente documento para la captura de localizador sistematica tambien ayudan a mitigar los problemas mencionados anteriormente y, de manera mas fundamental, ayudan al rastreo y la captura del localizador de ILS una vez que la aeronave ha entrado en el sector de guiado de ruta. El rastreo y la captura del localizador de ILS han sido historicamente malos basandose en la falta de una manera
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precisa de convertir una desviacion de ILS inherentemente angular en una desviacion de ILS rectillnea. Ademas, incluso cuando la aeronave esta en el sector de guiado de ruta y la desviacion de ILS angular es precisa, resulta beneficioso convertir la desviacion de ILS angular en una desviacion de ILS rectillnea con el fin de proporcionar un rendimiento de captura sistematico que no dependa de la distancia de la aeronave hasta el umbral de pista de aterrizaje de destino.
En la siguiente descripcion detallada, se hacen referencias a los dibujos adjuntos que forman una parte de la misma, y en los que se muestran a modo de ilustracion realizaciones especlficas o ejemplos. Haciendo ahora referencia a los dibujos, en los que numeros iguales representan elementos iguales en todas las diversas figuras, se presentaran aspectos de un sistema informatico, medio de almacenamiento legible por ordenador y metodologla implementada por ordenador para capturas de localizador de ILS sistematicas.
Pasando ahora a la figura 1, se describira una vista 100 aerea que ilustra un metodo para estimar la distancia desde una aeronave 102 hasta un transmisor 104 de localizador de ILS ubicado en una pista 106 de aterrizaje de destino para su uso en maniobras de captura de localizador de ILS, segun una realizacion a modo de ejemplo. En algunas realizaciones, el transmisor 104 de localizador de ILS es parte de un componente de tierra de la parte de localizador de un ILS que incluye uno o mas transmisores y una o mas redes de antenas (no mostradas) para transmitir senales de guiado a la aeronave 102. El transmisor 104 de localizador de ILS emana un sector de guiado de ruta, que incluye un nulo 108 de localizador de ILS que se extiende desde el transmisor 104 de localizador de ILS a lo largo de la llnea central de la pista 106 de aterrizaje de destino y mas alla. El sector de guiado de ruta proporciona una pequena region de confianza en la que la desviacion angular recibida por la aeronave 102 notifica correctamente la distancia de la aeronave 102 desde la llnea central de la pista 106 de aterrizaje de destino.
Normalmente, el sector de guiado de ruta puede visualizarse como una zona definida por un arco que emana desde el transmisor 104 de localizador de ILS y encerrada por llmites de localizador de ILS que se extienden desde el mismo. Para facilidad de ilustracion y para no hacer que resulten confusos diversos aspectos del metodo dado a conocer, no se ilustran el sector de guiado de ruta de ILS ni los llmites de localizador de ILS. El metodo ilustrado se centra en rastrear y capturar el nulo 108 de localizador de ILS durante una maniobra de captura ejecutada dentro del sector de guiado de ruta. Sin embargo, debe entenderse que aspectos del metodo ilustrado pueden ser aplicables al rastreo y la captura del nulo 108 de localizador de ILS durante una maniobra de captura iniciada fuera del sector de guiado de ruta para una situation dada.
La vista 100 aerea tambien ilustra una distancia 110 hasta un umbral 112 de pista de aterrizaje que se calcula usando un algoritmo de una funcion de gestion de vuelo (“FMF”) de la aeronave 102, tal como se describira con mas detalle a continuation. Este calculo se basa en la position geografica (por ejemplo, en cuanto a la latitud y longitud) de la aeronave 102 y la posicion geografica (por ejemplo, en cuanto a la latitud y longitud) del umbral 112 de pista de aterrizaje segun se obtienen mediante un sistema de navegacion de la aeronave 102, tal como tambien se describira con mas detalle a continuacion. Tambien se calcula un rumbo 114 hasta el umbral 112 de pista de aterrizaje usando un algoritmo de la FMF.
En algunas realizaciones, con el fin de calcular una distancia 116 desde la aeronave 102 hasta el transmisor 104 de localizador de ILS, se necesitan una longitud de pista de aterrizaje (no mostrada) y un azimut 118 de pista de aterrizaje. En algunas realizaciones, la longitud de pista de aterrizaje real y el azimut 118 de pista de aterrizaje tambien se obtienen a partir de un sistema de navegacion de la aeronave 102. Si no se dispone de una longitud de pista de aterrizaje para la pista 106 de aterrizaje, en algunas realizaciones, puede usarse una longitud de pista de aterrizaje convencional o una longitud de pista de aterrizaje estimada. En algunas realizaciones, el azimut 118 de pista de aterrizaje tambien puede estimarse. Las estimaciones del azimut 118 de pista de aterrizaje y/o la longitud de pista de aterrizaje pueden dar como resultado una reduction de la precision de la distancia 116 desde la aeronave 102 hasta el transmisor 104 de localizador de ILS, pero, en determinadas situaciones, pueden ser beneficiosas o presentar mayor precision que estimaciones determinadas usando metodologlas anteriores.
Usando la distancia 110 hasta el umbral 112 de pista de aterrizaje, el rumbo 114 hasta el umbral 112 de pista de aterrizaje, el azimut 118 de pista de aterrizaje, y la longitud de pista de aterrizaje, se calcula la distancia 116 desde la aeronave 102 hasta el transmisor 104 de localizador de ILS segun la siguiente ecuacion:
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En la ecuacion anterior, dist_to_loc es la distancia 116, dist_to_rwy_thd es la distancia 110, brg_to_thd es el rumbo 114, rwy_azmth es el azimut 118 de pista de aterrizaje, y rwy_len es la longitud de pista de aterrizaje. Ademas, en la ecuacion anterior, el producto de la distancia 110 y el coseno de la diferencia entre el rumbo 114 y el azimut 118 de pista de aterrizaje proporciona una componente 120 de distancia a lo largo de la pista de aterrizaje de la distancia 110 en el eje a lo largo de la pista de aterrizaje.
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En algunas realizaciones, se calcula una componente 122 de distancia transversal a la pista de aterrizaje de la distancia 110. Ademas, en algunas realizaciones, se usa la componente 122 de distancia transversal a la pista de aterrizaje como desencadenante, segun realizaciones dadas a conocer en la patente '251, para iniciar una maniobra de captura fuera de un sector de guiado de ruta.
El metodo descrito anteriormente para calcular la distancia 116 desde la aeronave 102 hasta el transmisor 104 de localizador de ILS en el eje a lo largo de la pista de aterrizaje crea una estimacion de distancia precisa que no se basa en ninguna de las suposiciones mencionadas anteriormente que se usan actualmente, y que con frecuencia provocan que las estimaciones de distancia desde una aeronave hasta un transmisor de localizador de ILS sean enormemente erroneas. Ademas, aunque este metodo inyecta una oportunidad de error en forma de una distancia desconocida entre el extremo alejado de la pista 106 de aterrizaje de destino y la ubicacion real del transmisor 104 de localizador de ILS, este error es despreciable en comparacion con los errores introducidos basandose en las suposiciones mencionadas anteriormente para calcular tales distancias.
En algunas realizaciones, el error mencionado anteriormente en forma de una distancia desconocida entre el extremo alejado de la pista 106 de aterrizaje de destino y la ubicacion real del transmisor 104 de localizador de ILS se elimina almacenando la posicion geografica del transmisor 104 de localizador de ILS en la base de datos de navegacion de la aeronave 102. En estas realizaciones, se evita la necesidad de un valor de longitud de pista de aterrizaje y una suposicion referente a la distancia entre el extremo de la pista 106 de aterrizaje de destino y el transmisor 104 de localizador de ILS. Ademas, en estas realizaciones, una distancia desde el umbral 112 de pista de aterrizaje hasta el transmisor 104 de localizador se calcula usando las posiciones geograficas respectivas del umbral 112 de pista de aterrizaje y el transmisor 104 de localizador. Entonces, la distancia desde el umbral 112 de pista de aterrizaje hasta el transmisor 104 de localizador sustituye a rwy_len en la ecuacion anterior, tal como se muestra en la siguiente ecuacion modificada:
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En algunas realizaciones, este metodo se usa para aproximaciones de localizador de ILS de ruta frontal que estan asociados con una senda de planeo de ILS, o para aproximaciones de ruta posterior de ILS (“BCRS”). Sin embargo, los metodos actuales pueden presentar un rendimiento particularmente malo cuando no se dispone de ninguna referencia de senda de planeo o trayectoria de planeo, tal como es con frecuencia el caso para aproximaciones de BCRS.
Usando la distancia 116 desde la aeronave 102 hasta el transmisor 104 de localizador de ILS calculada segun los metodos descritos anteriormente, puede realizarse una conversion precisa de desviaciones de ILS angulares en desviaciones de ILS rectillneas. Esto permite modificaciones a la logica de captura de localizador y normas de control existentes para mitigar los problemas de rendimiento que presentan actualmente las capturas de localizador de ILS.
En algunas realizaciones, la aeronave 102 es una aeronave de pasajeros comercial incluyendo, por ejemplo, los modelos 737, 747, 757, 767, 777, 787 disponibles comercialmente de The Boeing Company de Chicago, Illinois. Los conceptos y las tecnologlas dados a conocer en el presente documento tambien pueden aplicarse para su uso en la fabricacion y/o el montaje de otras aeronaves incluyendo, pero sin limitarse a, otras aeronaves comerciales, aeronave civiles, aeronaves militares, aeronaves de pasajeros, aeronaves de mercanclas, aeronaves de alas fijas, aeronaves rotatorias, aeronaves hlbridas de alas fijas y rotatorias, aeronaves no tripuladas y aeronaves tripuladas.
Pasando ahora a la figura 2, se describira un sistema diagrama que ilustra un sistema 200 de avionica a modo de ejemplo de una aeronave en el que metodos para estimar una distancia desde la aeronave hasta un transmisor de localizador de ILS ubicado en una pista de aterrizaje de destino para su uso en maniobras de captura de ILS, segun una realizacion a modo de ejemplo. Para ayudar a facilitar la siguiente descripcion, el sistema 200 de avionica se describe con referencia adicional a la figura 1. En particular, se describe que el sistema 200 de avionica esta incluido en la aeronave 102 que ejecuta una aproximacion de aterrizaje hacia la pista 106 de aterrizaje de destino.
El sistema 200 de avionica incluye un sensor 202 de ILS, un piloto 204 automatico que incluye un calculador 206 de desviacion, un sistema 208 de navegacion que incluye un componente 210 de ubicacion (“LC”), una funcion 212 de gestion de vuelo (“FMF”) y una base 214 de datos de navegacion, un director 216 de vuelo, un dispositivo 218 de anuncio, y un ordenador 220 de maniobra de captura. En algunas realizaciones, pueden implementarse metodos para realizar maniobras de captura de localizador en el ordenador 220 de maniobra de captura.
El sensor 202 de ILS esta configurado para recibir senales de guiado desde uno o mas transmisores de localizador de ILS, tales como el transmisor 104 de localizador de ILS, a traves de uno o mas receptores. Para cada aproximacion de aterrizaje de la aeronave 102, el sensor 202 de ILS procesa senales de guiado recibidas y adquiere una o mas separaciones angulares de la aeronave 102 desde el nulo 108 de localizador de ILS (figura 1).
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El piloto 204 automatico esta configurado para recibir un nulo de localizador de ILS que desea capturar el piloto de la aeronave 102, y para capturar ese nulo de localizador de ILS sin intervencion humana adicional. En algunas realizaciones, el piloto 204 automatico esta configurado para usar la ecuacion anterior para calcular la distancia 116 hasta el transmisor 104 de localizador de ILS. En algunas realizaciones, el piloto 204 automatico esta configurado para recibir desviaciones de ILS angulares durante la aproximacion de aterrizaje de la aeronave 102 hacia la pista 106 de aterrizaje de destino. En algunas realizaciones, el calculador 206 de desviacion convierte las desviaciones de ILS angulares en desviaciones de ILS rectillneas usando, en parte, la distancia 116 hasta el transmisor 104 de localizador de ILS calculada por el piloto 204 automatico segun la ecuacion anterior.
En algunas realizaciones, el calculador 206 de desviacion se implementa como uno o mas algoritmos de software realizados dentro de instrucciones ejecutables por ordenador que pueden ejecutarse por el piloto 204 automatico. En otras realizaciones, el calculador 206 de desviacion se implementa de una manera similar en uno o mas de otros componentes de avionica que pueden recibir, procesar y almacenar datos.
El sistema 208 de navegacion se usa para proporcionar, en diversas combinaciones segun diversas realizaciones descritas anteriormente, la posicion geografica (por ejemplo, latitud y longitud) de la aeronave 102 durante el vuelo, la posicion geografica del umbral 112 de pista de aterrizaje, el azimut 118 de pista de aterrizaje, la longitud de pista de aterrizaje, y la ubicacion real del transmisor 104 de localizador de ILS. La posicion geografica de la aeronave 102 puede proporcionarse usando el LC 210 realizado como un sistema de referencia inercial (“IRS”), un sistema de referencia de actitud y rumbo (“AHRS”), un sistema de posicionamiento global (“GPS”), alguna combinacion de los mismos, o similares. La posicion geografica del umbral 112 de pista de aterrizaje, el azimut 118 de pista de aterrizaje, la longitud de pista de aterrizaje, y la ubicacion real del transmisor 104 de localizador de ILS se almacenan en la base 214 de datos de navegacion en alguna combinacion, segun las diversas realizaciones descritas anteriormente. Esta informacion puede actualizarse segun se necesite para un destino particular.
El sistema 208 de navegacion tambien esta equipado con la FMF 212. La FMF 212 incluye uno o mas algoritmos que se usan para calcular la distancia 110 hasta el umbral 112 de pista de aterrizaje y el rumbo 114 hasta el umbral 112 de pista de aterrizaje, tal como se describio anteriormente.
El director 216 de vuelo esta configurado para calcular y visualizar la trayectoria apropiada para la aeronave 102 a uno o mas pilotos durante un vuelo especlfico. En algunas realizaciones, el director 216 de vuelo incluye un indicador de director de vuelo (“FDI”), un indicador de situacion horizontal (“HIS”), un selector de modo y/o un ordenador de director de vuelo (ninguno de ellos mostrado). Ademas, en algunas realizaciones, el FDI incluye una pantalla para presentar uno o mas slmbolos, indicadores u otra informacion incluyendo un indicador de actitud, un slmbolo de aeronave fijo, barras de comando de cabeceo e inclinacion lateral, un indicador de senda de planeo, un indicador de desviacion de localizador, y/o similares. En algunas realizaciones, el director 216 de vuelo proporciona a un piloto ordenes de direccionamiento necesarias para obtener y mantener una ruta deseada. Estas ordenes de direccionamiento pueden ser, por ejemplo, las necesarias para realizar maniobras de captura. En algunas realizaciones, el director 216 de vuelo proporciona ordenes de direccionamiento que representan una desviacion de ILS rectillnea calculada por el piloto automatico.
En algunas realizaciones, el dispositivo 218 de anuncio incluye uno o mas de un altavoz, un timbre u otro tipo de dispositivo de generacion de ruido o alarma. El dispositivo 218 de anuncio puede activarse mediante el sistema 200 de avionica a modo de ejemplo para proporcionar mensajes y alarmas de audio a una tripulacion de vuelo. En algunas realizaciones, el dispositivo 218 de anuncio se activa mediante el ordenador 220 de maniobra de captura.
El piloto 204 automatico, el sistema 210 de navegacion, el director 216 de vuelo y el dispositivo 218 de anuncio estan configurados, cada uno, para comunicarse con el ordenador 220 de maniobra de captura. Aunque se ilustran direcciones de comunicacion a modo de ejemplo entre estos componentes del sistema 200 de avionica, no se pretende que tales direcciones sean limitativas de ninguna manera. Ademas, los diversos componentes del sistema 200 de avionica pueden comunicarse entre si con diversos fines si surge la necesidad para una implementation particular.
Tal como se muestra adicionalmente en la figura 2, el ordenador 220 de maniobra de captura tiene capacidades de procesamiento y memoria adecuadas para almacenar y ejecutar instrucciones ejecutables por ordenador. En la realization ilustrada, el ordenador 220 de maniobra de captura incluye uno o mas procesadores 222 y una memoria 224. La memoria 224 puede incluir memoria volatil y no volatil, medios extralbles y no extralbles implementados en cualquier metodo o tecnologla para el almacenamiento de informacion, tal como instrucciones legibles por ordenador, estructuras de datos, modulos de programa u otros datos. Tal memoria incluye, pero no se limita a, memoria de acceso aleatorio (“RAM”), memoria de solo lectura (“ROM”), memoria de solo lectura electricamente programable y borrable (“EEPROM”), memoria flash u otra tecnologla de memoria, disco compacto, memoria de solo lectura (“CD-ROM”), discos versatiles digitales (“DVD”) u otro almacenamiento optico, casetes magneticos, cinta magnetica, almacenamiento en disco magnetico u otros dispositivos de almacenamiento magnetico, sistemas de almacenamiento de red redundante de discos independientes (“RAID”), o cualquier otro medio que puede usarse para almacenar la informacion deseada y al que puede acceder un sistema informatico.
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Modulos de programa de software que permitiran al ordenador 220 de maniobra de captura realizar diversas funciones pueden almacenarse en la memoria 224. En la realizacion ilustrada, la memoria 224 incluye un modulo 226 de interfaz de piloto automatico, un modulo 228 de interfaz de funcion de gestion de vuelo, un modulo 230 de interfaz de base de datos, un modulo 232 de maniobra de captura, un modulo 234 de interfaz de director de vuelo, un modulo 236 de interfaz de alerta y una base 238 de datos de ordenador de maniobra de captura. Estos modulos pueden implementarse como instrucciones ejecutables por ordenador que se ejecutan por los uno o mas procesadores 222 para realizar las funciones descritas a continuacion.
El modulo 226 de interfaz de piloto automatico esta configurado para comunicarse con el piloto 204 automatico. La comunicacion puede establecerse por una conexion electrica, una conexion optica y/o similares. En algunas realizaciones, el modulo 226 de interfaz de piloto automatico esta configurado para recibir una o mas desviaciones angulares o, alternativamente, desviaciones rectillneas estimadas, a partir del piloto 204 automatico. Tal como se describio anteriormente, las desviaciones rectillneas estimadas se calculan a partir de las desviaciones angulares recibidas por el piloto 204 automatico. En algunas realizaciones, el modulo 226 de interfaz de piloto automatico tambien esta configurado para permitir que el piloto 204 automatico realice maniobras de captura bajo la direccion del ordenador 220 de maniobra de captura, tal como se describe a continuacion.
El modulo 228 de interfaz de FMF esta configurado para comunicarse con la FMF 212 del sistema 208 de navegacion. La comunicacion puede establecerse por una conexion electrica, una conexion optica y/o similares. En algunas realizaciones, el modulo 228 de interfaz de FMF esta configurado para recibir las desviaciones de FAC calculadas a partir de la FMF 212.
El modulo 230 de interfaz de base de datos permite la lectura de datos de, y la escritura de datos en, la base 238 de datos de ordenador de maniobra de captura. En algunas realizaciones, el modulo 230 de interfaz de base de datos se activa por uno o mas de los otros modulos ilustrados en la memoria 224, tal como se describe adicionalmente a continuacion. En algunas realizaciones, la base 238 de datos de ordenador de maniobra de captura contiene datos que pueden ser necesarios para iniciar una maniobra de captura convencional basandose en angulo de trayectoria en tierra, velocidad con respecto al suelo y rumbo de pista de aterrizaje.
En algunas realizaciones, el modulo 232 de maniobra de captura esta configurado para ordenar al piloto 204 automatico que realice automaticamente maniobras de captura de localizador. Alternativamente, en otras realizaciones, el modulo 232 de maniobra de captura esta configurado para proporcionar informacion al director 216 de vuelo. Esta informacion puede permitir que un piloto realice manualmente maniobras de captura de localizador.
El modulo 234 de interfaz de director de vuelo facilita la comunicacion entre el director 216 de vuelo y el modulo 232 de maniobra de captura. Por ejemplo, el modulo 234 de interfaz de director de vuelo puede permitir que el director 216 de vuelo proporcione a un piloto las ordenes de direccionamiento necesarias para completar una maniobra de captura.
En algunas realizaciones, el modulo 236 de interfaz de alerta se dirige mediante el modulo 232 de maniobra de captura para hacer que el dispositivo 218 de anuncio alerte a una tripulacion de vuelo de que un modo de vuelo particular esta activo. En algunas realizaciones, el modulo 236 de interfaz de alerta hace que el dispositivo 218 de anuncio informe a la tripulacion de vuelo de la inicializacion y la terminacion de un modo de vuelo particular. En algunas realizaciones, el modulo 236 de interfaz de alerta hace que el dispositivo 218 de anuncio se active durante la duracion durante la cual esta activo el modo de vuelo particular. El modulo 236 de interfaz de alerta activa el dispositivo 218 de anuncio para transmitir informacion mediante tonos representativos, voz humana y/o voz informatica.
En algunas realizaciones, el ordenador 220 de maniobra de captura usa el modulo 236 de interfaz de alerta para hacer que una o mas pantallas de cabina (no mostradas) indiquen visualmente que un modo de vuelo particular esta activo. Por ejemplo, en una implementacion, se activa una pantalla de vuelo primaria (“PFD”) mediante el ordenador 220 de maniobra de captura para presentar slmbolos y/o caracteres durante la activacion del modo de vuelo particular. En otra implementacion, una o mas luces de botones pulsadores en el panel de control de modos (“MCP”) se iluminan durante la activacion del modo de vuelo particular para proporcionar una alerta visual.
Debe apreciarse que el sistema 200 de avionica ilustrado solo es un ejemplo de un entorno de funcionamiento adecuado y no se pretende que sugiera ninguna limitation en cuanto al alcance de uso o la funcionalidad de la invention definido por las reivindicaciones adjuntas. Otros entornos y/o configuraciones de avionica pueden ser adecuados para su uso con los conceptos y tecnologlas dados a conocer en el presente documento. Por ejemplo, el ordenador 220 de maniobra de captura a modo de ejemplo puede proporcionarse como parte de un ordenador de gestion de vuelo (“FMC”). En otros ejemplos a modo de ejemplo, uno o mas de los modulos 226-236 se implementan directamente en el FMC, el piloto 204 automatico, o cualquier otro componente de avionica adecuado de un sistema de gestion de vuelo (“FMS”), sistema de navegacion, o cualquier sistema de avionica presente en una aeronave que puede recibir, procesar y almacenar datos.
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La codificacion de los modulos de programa de software presentados en el presente documento puede transformar la estructura flsica de los medios legibles por ordenador, tales como la memoria 224, presentados en el presente documento. La transformacion especlfica de la estructura flsica puede depender de diversos factores, en diferentes implementaciones de esta description. Los ejemplos de tales factores pueden incluir, pero no se limitan a, la tecnologla usada para implementar los medios legibles por ordenador, si los medios legibles por ordenador se caracterizan como almacenamiento primario o secundario, y similares. Por ejemplo, si los medios legibles por ordenador se implementan como memoria basada en semiconductor, el software dado a conocer en el presente documento puede codificarse en los medios legibles por ordenador transformando el estado flsico de la memoria de semiconductor. Por ejemplo, el software puede transformar el estado de transistores, condensadores u otros elementos de circuito diferenciados que constituyen la memoria de semiconductor. El software tambien puede transformar el estado flsico de tales componentes con el fin de almacenar datos en los mismos.
Como otro ejemplo, los medios legibles por ordenador dados a conocer en el presente documento pueden implementarse usando tecnologla magnetica u optica. En tales implementaciones, el software presentado en el presente documento puede transformar el estado flsico de medios magneticos u opticos, cuando se codifica el software en los mismos. Estas transformaciones pueden incluir alterar las caracterlsticas magneticas de ubicaciones particulares dentro de medios magneticos dados. Estas transformaciones tambien pueden incluir alterar los rasgos o las caracterlsticas flsicas de ubicaciones particulares dentro de medios opticos dados, para cambiar las caracterlsticas opticas de esas ubicaciones. Otras transformaciones de medios flsicos son posibles sin apartarse del alcance y esplritu de la presente descripcion, proporcionandose los ejemplos anteriores unicamente para facilitar la discusion.
A la luz de lo anterior, debe apreciarse que muchos tipos de transformaciones flsicas tienen lugar en el sistema 200 de avionica con el fin de almacenar y ejecutar los componentes de software presentados en el presente documento. Tambien debe apreciarse que el sistema 200 de avionica puede incluir otros tipos de dispositivos informaticos, incluyendo ordenadores de mano, sistemas informaticos incorporados, agendas electronicas, y otros tipos de dispositivos informaticos conocidos por los expertos en la tecnica. Tambien se contempla que el sistema 200 de avionica puede no incluir todos los componentes mostrados en la figura 2, puede incluir otros componentes que no se muestran expllcitamente en la figura 2 o puede usar una arquitectura completamente diferente de la mostrada en la figura 2.
Pasando ahora a la figura 3, se describiran en detalle aspectos de un metodo 300 para estimar una distancia desde una aeronave hasta un transmisor de localizador de ILS, segun una realization a modo de ejemplo. Para ayudar a facilitar la siguiente descripcion, el metodo 300 se describe con referencia adicional a las figuras 1 y 2.
Debe entenderse que las operaciones del metodo 300 no se presentan necesariamente en ningun orden particular y que la realizacion de algunas o la totalidad de las operaciones en un(os) orden/ordenes alternativo(s) es posible y se contempla. Las operaciones se han presentado en el orden demostrado por facilidad de descripcion e ilustracion. Pueden anadirse, omitirse y/o realizarse operaciones de manera simultanea, sin apartarse del alcance de las reivindicaciones adjuntas.
Tambien debe entenderse que los metodos dados a conocer en el presente documento pueden terminarse en cualquier momento y no se necesita que se realicen en su totalidad. Algunas o todas de las operaciones del metodo 300, y/u operaciones sustancialmente equivalentes, pueden realizarse mediante la ejecucion de instrucciones legibles por ordenador incluidas en unos medios de almacenamiento informatico, tal como se definio anteriormente. El termino “instrucciones legibles por ordenador”, y variantes del mismo, tal como se usan en la descripcion y las reivindicaciones, se usa de manera expansiva para incluir en el mismo rutinas, aplicaciones, modulos de aplicacion, modulos de programa, programas, componentes, estructuras de datos, algoritmos y similares. Pueden implementarse instrucciones legibles por ordenador en diversas configuraciones de sistema, incluyendo sistemas de un solo procesador o de multiples procesadores, miniordenadores, ordenadores centrales, ordenadores personales, dispositivos informaticos de mano, a base de microprocesadores, dispositivos electronicos de consumo programables, combinaciones de los mismos y similares.
Por tanto, debe apreciarse que las operaciones logicas descritas en el presente documento se implementan (1) como una secuencia de acciones implementadas por ordenador o modulos de programa que se ejecutan en un sistema informatico y/o (2) como circuitos de logica de maquina interconectados o modulos de circuito dentro del sistema informatico. La implementation es cuestion de election dependiendo del rendimiento y otros requisitos del sistema informatico. Por consiguiente, las operaciones logicas descritas en el presente documento se denominan de diversas maneras estados, operaciones, dispositivos estructurales, acciones o modulos. Estas operaciones, dispositivos estructurales, acciones y modulos pueden implementarse en software, en firmware, en logica digital de uso especial y cualquier combinacion de los mismos.
Para fines de ilustracion y descripcion de los conceptos y las tecnologlas dados a conocer en el presente documento, se describe que el metodo 300 dado a conocer en el presente documento se realiza por el sistema 200 de avionica o alguna parte del mismo. Debe entenderse que el sistema 200 de avionica, los componentes del
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mismo, as! como sistemas, dispositivos o componentes adicionales y/o alternatives del mismo, pueden proporcionar la funcionalidad descrita en el presente documento mediante ejecucion de uno o mas programas de aplicacion incluyendo, pero sin limitarse a, programas de aplicacion implementados al menos en parte por los modulos de programa, calculadores y/o funciones descritos anteriormente. Ademas, debe entenderse que la funcionalidad del sistema 200 de avionica puede proporcionarse mediante cualquier numero de sistemas o dispositivos, y no se limita al sistema 200 de avionica ilustrado en la figura 2. Por tanto, la realizacion ilustrada es a modo de ejemplo y no debe considerarse limitativa de ninguna manera.
El metodo 300 comienza en la operacion 302, en la que la FMF 212 recibe la posicion geografica (por ejemplo, latitud, longitud) del umbral 112 de pista de aterrizaje desde la base 214 de datos de navegacion. A partir de la operacion 302, el metodo 300 avanza a la operacion 304, en la que la FMF 212 recibe la posicion geografica (por ejemplo, latitud, longitud) de la aeronave 102 del sistema 208 de navegacion. En algunas realizaciones, la posicion geografica de la aeronave 102 se adquiere a traves del LC 210 y despues se almacena al menos temporalmente en la base 214 de datos de navegacion. Alternativamente, en algunas realizaciones, la posicion geografica de la aeronave 102 se recibe directamente del LC 210, evitando por tanto el almacenamiento al menos temporal en la base 214 de datos de navegacion.
A partir de la operacion 304, el metodo 300 avanza a la operacion 306, en la que el ordenador 220 de maniobra de captura recibe una longitud de la pista 106 de aterrizaje de destino y el azimut 118 de pista de aterrizaje desde la base 214 de datos de navegacion. Tal como se dio a conocer anteriormente, la longitud de la pista 106 de aterrizaje de destino puede ser una longitud real de la pista 106 de aterrizaje de destino o una longitud de pista de aterrizaje convencional. Por ejemplo, la longitud de pista de aterrizaje convencional puede ser convencional para el aerodromo de destino del que forma parte la pista 106 de aterrizaje de destino, o basarse en algun otro criterio. Ademas, en algunas realizaciones, se evita la necesidad de la longitud de pista de aterrizaje si se sustituye por una posicion geografica real del transmisor 104 de localizador de ILS.
A partir de la operacion 306, el metodo 300 avanza a la operacion 308, en la que la FMF 212 calcula la distancia 110 hasta el umbral 112 de pista de aterrizaje y el rumbo 114 hasta el umbral 112 de pista de aterrizaje usando la latitud y longitud de aeronave 102 y la latitud y longitud de umbral 112 de pista de aterrizaje recibidas desde el sistema 208 de navegacion.
A partir de la operacion 308, el metodo 300 avanza a la operacion 310, en la que la FMF 212 proyecta la distancia 110 hasta el umbral 112 de pista de aterrizaje calculada en la operacion 308 en una componente a lo largo de la pista de aterrizaje (por ejemplo, la componente 120 de distancia a lo largo de la pista de aterrizaje) y una componente transversal a la pista de aterrizaje (por ejemplo, la componente 122 de distancia transversal a la pista de aterrizaje) usando el azimut 118 de pista de aterrizaje. El producto de la distancia 112 y el coseno de la diferencia entre el rumbo 116 y el azimut 118 de pista de aterrizaje proporciona la componente de distancia a lo largo de la pista de aterrizaje, ilustrada en la figura 1 como la proyeccion 120 de la distancia 110.
A partir de la operacion 310, el metodo 300 avanza a la operacion 312, en la que la FMF 212 suma la longitud de pista de aterrizaje recibida en la operacion 306 a la componente a lo largo de la pista de aterrizaje de la proyeccion de la distancia 110, creando as! una estimacion precisa de la distancia 116 desde la aeronave 102 hasta el transmisor 104 de localizador de ILS. Por tanto, la distancia 116 se proporciona mediante la siguiente ecuacion, repetida de la anterior:
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En la ecuacion anterior, dist_to_loc es la distancia 116, dist_to_rwy_thd es la distancia 110, brg_to_thd es el rumbo 114, rwy_azmth es el azimut 118 de pista de aterrizaje, y rwy_len es la longitud de pista de aterrizaje.
A partir de la operacion 312, el metodo 300 avanza a la operacion 314, en la que la FMF 112 proporciona la distancia 116 desde la aeronave 102 hasta el transmisor 104 de localizador de ILS que se proporciona al ordenador 220 de maniobra de captura. El ordenador 220 de maniobra informatico, en la operacion 316, proporciona la distancia 116 hasta el piloto 204 automatico. Alternativamente, en algunas realizaciones, la FMF 212 proporciona la distancia 116 directamente al piloto 204 automatico.
A partir de la operacion 316, el metodo 300 avanza a la operacion 318, en la que el calculador 206 de desviacion del piloto 204 automatico convierte una o mas desviaciones angulares de localizador en una o mas desviaciones rectillneas de localizador usando, en parte, la distancia 116 creada en la operacion 312. El piloto 204 automatico, en la operacion 320, emite las una o mas desviaciones rectillneas de localizador al ordenador 220 de maniobra de captura para su uso en la captura del nulo de localizador. Por ejemplo, el ordenador 220 de maniobra de captura puede proporcionar entonces las una o mas desviaciones rectillneas al director 216 de vuelo, que despues le indica al piloto que dirija la aeronave 102 para capturar el nulo de localizador. Alternativamente, en algunas realizaciones, las desviaciones rectillneas no se emiten y las usa el piloto 204 automatico para ayudar a volar automaticamente la
aeronave 102 para capturar el nulo de localizador y continuar la aproximacion de aterrizaje hacia la pista 106 de aterrizaje de destino. Pueden usarse comunicaciones adicionales entre el ordenador 220 de maniobra de captura y el piloto 204 automatico para implementar estas realizaciones.
A partir de la operacion 320, el metodo 300 avanza a la operacion 322. El metodo 300 termina en la operation 322.
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En algunas realizaciones, la longitud de pista de aterrizaje real obtenida desde la base 214 de datos de navegacion se usa para realizar la conversion de DDM en grados (o radianes) basandose en la conversation de DDM/ft convencional en el umbral de pista de aterrizaje tal como se especifica por la OACI (es decir, 0,00044 DDM/ft). En estas realizaciones, se usa una aproximacion de angulo pequeno y se calcula el factor de escala de DDM en grado de la siguiente manera:
57,3 f gradoS I l radianes )
0,00044
DDM
pies
* (rwy _ len (pies ) + assumed
dist _ from
far _ end _ of _ rwy _ to _ loc (pies ) )
donde rwy_len es la longitud de pista de aterrizaje real segun se obtiene desde la base 214 de datos de navegacion y assumed_dist_from_far_end_de_rwy_to_loc es la distancia supuesta desde el extremo alejado de la pista 106 de aterrizaje de destino (es decir, el extremo de la pista 106 de aterrizaje de destino mas cerca del transmisor 104 de 15 localizador) hasta el transmisor 104 de localizador.
En el texto y las figuras, se da a conocer un metodo para guiar una aeronave durante una aproximacion final hacia una pista de aterrizaje. El metodo incluye: recibir una position geografica de la aeronave 102; recibir una position geografica de un umbral 112 de pista de aterrizaje de la pista 106 de aterrizaje; recibir un azimut 118 de pista de aterrizaje de la pista 106 de aterrizaje; calcular una distancia desde la aeronave 102 hasta el umbral 112 de pista de 20 aterrizaje usando la posicion geografica de la aeronave 102 y la posicion geografica del umbral 112 de pista de aterrizaje; calcular un rumbo hasta el umbral 112 de pista de aterrizaje usando la posicion geografica de la aeronave 102 y la posicion geografica del umbral 112 de pista de aterrizaje; proyectar la distancia desde la aeronave 102 hasta el umbral 112 de pista de aterrizaje en una componente a lo largo de la pista de aterrizaje y una componente transversal a la pista de aterrizaje usando el azimut 118 de pista de aterrizaje de la pista 106 de aterrizaje; 25 determinar una distancia desde el umbral 112 de pista de aterrizaje hasta un transmisor 104 de localizador; calcular una distancia desde la aeronave 102 hasta el transmisor 104 de localizador usando la distancia desde el umbral 112 de pista de aterrizaje hasta el transmisor 104 de localizador; convertir una desviacion de localizador angular en una desviacion de localizador rectillnea usando, en parte, la distancia desde la aeronave 102 hasta el transmisor 104 de localizador; y proporcionar la desviacion de localizador rectillnea a un sistema de guiado para guiar la aeronave 102 30 durante la aproximacion final hacia la pista 106 de aterrizaje.
En una variante, el metodo incluye ademas recibir una longitud de pista de aterrizaje de la pista 106 de aterrizaje, y en el que determinar la distancia desde el umbral 112 de pista de aterrizaje hasta el transmisor 104 de localizador incluye determinar la distancia desde el umbral 118 de pista de aterrizaje hasta el transmisor 104 de localizador como la longitud de pista de aterrizaje; y calcular la distancia desde la aeronave 102 hasta el transmisor 104 de 35 localizador incluye calcular la distancia desde la aeronave hasta el transmisor 104 de localizador sumando la distancia desde el umbral 112 de pista de aterrizaje hasta el transmisor 104 de localizador a la componente a lo largo de la pista de aterrizaje de la proyeccion de la distancia 110 desde la aeronave hasta el umbral 112 de pista de aterrizaje. En aun otra variante, en la que la longitud de pista de aterrizaje incluye una longitud de pista de aterrizaje convencional que no es una longitud de pista de aterrizaje real de la pista 106 de aterrizaje; o una longitud de pista 40 de aterrizaje real de la pista 106 de aterrizaje. En otro ejemplo, en el que calcular la distancia desde la aeronave 102 hasta el transmisor 104 de localizador se realiza segun la siguiente ecuacion:
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donde dist_to_loc es la distancia 110 desde la aeronave 102 hasta el transmisor 104 de localizador en un eje a lo largo de la pista de aterrizaje, dist_to_rwy_thd es la distancia desde la aeronave 102 hasta el umbral 112 de pista de 45 aterrizaje, brg_to_thd es el rumbo hasta el umbral 112 de pista de aterrizaje, rwy_azmth es el azimut 118 de pista de aterrizaje, y dist_from_rwy_thd_to_loc es la longitud de pista de aterrizaje.
En una alternativa, el metodo incluye recibir una posicion geografica del transmisor 104 de localizador, y en el que: determinar la distancia desde el umbral 112 de pista de aterrizaje hasta el transmisor 104 de localizador comprende calcular la distancia 110 desde el umbral 112 de pista de aterrizaje hasta la posicion geografica del transmisor 104
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de localizador; y calcular la distancia desde la aeronave 102 hasta el transmisor 104 de localizador incluye calcular la distancia desde la aeronave 102 hasta el transmisor 104 de localizador sumando la distancia desde el umbral 112 de pista de aterrizaje hasta el transmisor 104 de localizador a la componente a lo largo de la pista de aterrizaje de la proyeccion de la distancia desde la aeronave 102 hasta el umbral 112 de pista de aterrizaje. En aun otra alternativa, en la que calcular la distancia desde la aeronave hasta el transmisor 104 de localizador se realiza segun la siguiente ecuacion:
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donde dist_to_loc es la distancia desde la aeronave hasta el transmisor 104 de localizador en un eje a lo largo de la pista de aterrizaje, dist_to_rwy_thd es la distancia desde la aeronave 102 hasta el umbral 112 de pista de aterrizaje, brg_to_thd es el rumbo hasta el umbral 112 de pista de aterrizaje, rwy_azmth es el azimut 118 de pista de aterrizaje, y dist_from_rwy_thd_to_loc es la distancia desde el umbral 112 de pista de aterrizaje hasta el transmisor 104 de localizador.
En aun otra variante, el metodo incluye en el que proporcionar la desviacion de localizador rectillnea al sistema de guiado comprende proporcionar la desviacion de localizador rectillnea a un sistema de piloto automatico de la aeronave 102, estando el sistema de piloto automatico configurado para controlar la aeronave 102 durante la aproximacion final para capturar un nulo de localizador del transmisor 104 de localizador; y que comprende ademas: controlar, mediante el sistema de piloto automatico, la aeronave 102 durante la aproximacion final para capturar el nulo de localizador del transmisor 104 de localizador.
En una alternativa, el metodo incluye en el que proporcionar la desviacion de localizador rectillnea al sistema de guiado comprende proporcionar la desviacion de localizador rectillnea a un sistema director de vuelo de la aeronave 102, estando el sistema director de vuelo de la aeronave 102 configurado para proporcionar instrucciones de control a un piloto de la aeronave 102 durante la aproximacion final para ayudar en una captura de un nulo 108 de localizador del transmisor 104 de localizador; y que incluye ademas proporcionar, mediante el sistema director de vuelo, las instrucciones de control al piloto de la aeronave 102 durante la aproximacion final para ayudar en la captura del nulo 108 de localizador del transmisor 104 de localizador.
Ademas, se da a conocer un sistema de avionica de una aeronave 102 para guiar la aeronave 102 durante una aproximacion final hacia una pista de aterrizaje, comprendiendo el sistema de avionica: un sensor de sistema de aterrizaje instrumental configurado para recibir senales de guiado desde un transmisor 104 de localizador durante la aproximacion final de la aeronave 102 hacia la pista de aterrizaje; un sistema 208 de navegacion que incluye un componente de ubicacion configurado para adquirir una posicion geografica de la aeronave 102, una base de datos de navegacion configurada para almacenar una posicion geografica de un umbral 112 de pista de aterrizaje de la pista 106 de aterrizaje, una posicion geografica de un umbral 112 de pista de aterrizaje de la pista 106 de aterrizaje, y un azimut 118 de pista de aterrizaje de la pista 106 de aterrizaje, y una funcion 212 de gestion de vuelo configurada para recibir la posicion geografica de la aeronave 102, la posicion geografica de un umbral 112 de pista de aterrizaje de la pista de aterrizaje, y el azimut 118 de pista de aterrizaje de la pista de aterrizaje desde la base de datos de navegacion, calcular una distancia desde la aeronave 102 hasta el umbral 112 de pista de aterrizaje usando la posicion geografica de la aeronave y la posicion geografica del umbral 112 de pista de aterrizaje, calcular un rumbo hasta el umbral 112 de pista de aterrizaje usando la posicion geografica de la aeronave y la posicion geografica del umbral 112 de pista de aterrizaje, proyectar la distancia desde la aeronave 102 hasta el umbral 112 de pista de aterrizaje en una componente a lo largo de la pista de aterrizaje y una componente transversal a la pista de aterrizaje usando el azimut 118 de pista de aterrizaje de la pista 106 de aterrizaje, determinar una distancia desde el umbral 112 de pista de aterrizaje hasta un transmisor de localizador, calcular una distancia desde la aeronave 102 hasta el transmisor 104 de localizador usando la distancia desde el umbral de pista de aterrizaje hasta el transmisor 104 de localizador, y proporcionar la distancia desde la aeronave 102 hasta el transmisor 104 de localizador a un calculador 206 de desviacion; y estando el calculador 206 de desviacion configurado para convertir una desviacion de localizador angular en una desviacion de localizador rectillnea usando, en parte, la distancia desde la aeronave 102 hasta el transmisor 104 de localizador, y proporcionar la desviacion de localizador rectillnea a un sistema de guiado para guiar la aeronave 102 durante la aproximacion final hacia la pista 106 de aterrizaje.
En una variante, en la que la base de datos de navegacion esta configurada ademas para almacenar una longitud de pista de aterrizaje de la pista 106 de aterrizaje, y la funcion 212 de gestion de vuelo esta configurada ademas para recibir la longitud de pista de aterrizaje desde la base de datos de navegacion; y en la que: la funcion 212 de gestion de vuelo, al estar configurada para determinar la distancia desde el umbral 112 de pista de aterrizaje hasta el transmisor 104 de localizador, esta configurada para determinar la distancia desde el umbral 112 de pista de aterrizaje hasta el transmisor 104 de localizador como la longitud de pista de aterrizaje; y la funcion 212 de gestion de vuelo, al estar configurada para calcular la distancia desde la aeronave 102 hasta el transmisor 104 de localizador, esta configurada para calcular la distancia desde la aeronave 102 hasta el transmisor 104 de localizador sumando la distancia desde el umbral 112 de pista de aterrizaje hasta el transmisor 104 de localizador a la componente a lo largo de la pista de aterrizaje de la proyeccion de la distancia desde la aeronave hasta el umbral
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112 de pista de aterrizaje. En una variante, en la que la longitud de pista de aterrizaje incluye: una longitud de pista de aterrizaje convencional que no es una longitud de pista de aterrizaje real de la pista de aterrizaje; o una longitud de pista de aterrizaje real de la pista de aterrizaje. En otra variante, en la que la funcion 212 de gestion de vuelo, al estar configurada para calcular la distancia desde la aeronave hasta el transmisor 104 de localizador, esta configurada para calcular la distancia desde la aeronave hasta el transmisor 104 de localizador segun la siguiente ecuacion:
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donde dist_to_loc es la distancia desde la aeronave 102 hasta el transmisor 104 de localizador en un eje a lo largo de la pista de aterrizaje, dist_to_rwy_thd es la distancia desde la aeronave hasta el umbral 112 de pista de aterrizaje, brg_to_thd es el rumbo hasta el umbral de pista de aterrizaje 114, rwy_azmth es el azimut 118 de pista de aterrizaje, y dist_from_rwy_thd_to_loc es la longitud de pista de aterrizaje.
En aun otra variante, en la que la base de datos de navegacion esta configurada ademas para almacenar una posicion geografica del transmisor 104 de localizador, y la funcion 212 de gestion de vuelo esta configurada ademas para recibir la posicion geografica del transmisor 104 de localizador desde la base de datos de navegacion; y en la que: la funcion 212 de gestion de vuelo, al estar configurada para determinar la distancia desde el umbral 112 de pista de aterrizaje hasta el transmisor 104 de localizador, esta configurada para calcular la distancia desde el umbral 112 de pista de aterrizaje hasta la posicion geografica del transmisor 104 de localizador; y la funcion 212 de gestion de vuelo, al estar configurada para calcular la distancia desde la aeronave 102 hasta el transmisor 104 de localizador, esta configurada para calcular la distancia desde la aeronave 102 hasta el transmisor 104 de localizador sumando la distancia desde el umbral 112 de pista de aterrizaje hasta el transmisor 104 de localizador a la componente a lo largo de la pista de aterrizaje de la proyeccion de la distancia desde la aeronave 102 hasta el umbral 112 de pista de aterrizaje.
En una variante, en la que la funcion 212 de gestion de vuelo, al estar configurada para calcular la distancia desde la aeronave hasta el transmisor 104 de localizador, esta configurada para calcular la distancia desde la aeronave hasta el transmisor 104 de localizador segun la siguiente ecuacion:
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donde dist_to_loc es la distancia desde la aeronave hasta el transmisor 104 de localizador en un eje a lo largo de la pista de aterrizaje, dist_to_rwy_thd es la distancia 110 desde la aeronave hasta el umbral 112 de pista de aterrizaje, brg_to_thd es el rumbo hasta el umbral 112 de pista de aterrizaje, rwy_azmth es el azimut 118 de pista de aterrizaje, y dist_from_rwy_thd_to_loc es la distancia 110 desde el umbral 112 de pista de aterrizaje hasta el transmisor 104 de localizador.
En aun otra variante, el sistema incluye ademas el sistema de guiado, incluyendo el sistema de guiado un sistema de piloto automatico; y en el que: el calculador 206 de desviacion, al estar configurado para proporcionar la desviacion rectillnea al sistema de guiado, esta configurado para proporcionar la desviacion rectillnea al sistema de piloto automatico; y estando el sistema de piloto automatico configurado para recibir la desviacion de localizador rectillnea desde el calculador de desviacion, y controlar la aeronave durante la aproximacion final para capturar un nulo de localizador del transmisor 104 de localizador.
En aun otra variante, comprendiendo el sistema ademas el sistema de guiado, comprendiendo el sistema de guiado un sistema director de vuelo; y en el que: el calculador 206 de desviacion, al estar configurado para proporcionar la desviacion rectillnea al sistema de guiado, esta configurado para proporcionar la desviacion de localizador rectillnea al sistema director de vuelo; y estando el sistema director de vuelo configurado para: recibir la desviacion de localizador rectillnea, y proporcionar instrucciones de control a un piloto de la aeronave 102 durante la aproximacion final para ayudar en la captura de un nulo de localizador del transmisor 104 de localizador.
Ademas, se da a conocer un medio de almacenamiento informatico que tiene instrucciones legibles por ordenador almacenadas en el mismo que, cuando se ejecutan por un ordenador de una aeronave, hacen que el ordenador: reciba una posicion geografica de la aeronave; reciba una posicion geografica de un umbral 112 de pista de aterrizaje de una pista 106 de aterrizaje; reciba una longitud de pista de aterrizaje de la pista 106 de aterrizaje; reciba un azimut 118 de pista de aterrizaje de la pista 106 de aterrizaje; calcule una distancia desde la aeronave 102 hasta el umbral 112 de pista de aterrizaje usando la posicion geografica de la aeronave y la posicion geografica del umbral 112 de pista de aterrizaje; calcule un rumbo hasta el umbral 112 de pista de aterrizaje usando la posicion geografica de la aeronave y la posicion geografica del umbral 112 de pista de aterrizaje; proyecte la distancia desde la aeronave 102 hasta el umbral 112 de pista de aterrizaje en una componente a lo largo de la pista de aterrizaje y una componente transversal a la pista de aterrizaje usando el azimut 118 de pista de aterrizaje de la pista de aterrizaje; calcule una distancia desde la aeronave hasta un transmisor 104 de localizador sumando la longitud de
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pista de aterrizaje a la componente a lo largo de la pista de aterrizaje de la proyeccion de la distancia desde la aeronave 102 hasta el umbral 112 de pista de aterrizaje; convierta una desviacion de localizador angular en una desviacion de localizador rectillnea usando, en parte, la distancia desde la aeronave 102 hasta el transmisor 104 de localizador; y emita la desviacion de localizador rectillnea a un sistema de guiado para guiar la aeronave 102 durante una aproximacion final hacia la pista 106 de aterrizaje.
En una variante, en la que la longitud de pista de aterrizaje incluye una longitud de pista de aterrizaje convencional que no es una longitud de pista de aterrizaje real de la pista 106 de aterrizaje; o una longitud de pista de aterrizaje real de la pista 106 de aterrizaje. En una alternativa, en la que el sistema de guiado incluye un sistema de piloto automatico; o un sistema director de vuelo. En aun otra alternativa, en la que las instrucciones para calcular la distancia desde la aeronave 102 hasta el transmisor 104 de localizador incluyen instrucciones para calcular la distancia 116 desde la aeronave 102 hasta el transmisor 104 de localizador segun la siguiente ecuacion:
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donde dist_to_loc es la distancia desde la aeronave hasta el transmisor 104 de localizador en un eje a lo largo de la pista de aterrizaje, dist_to_rwy_thd es la distancia desde la aeronave hasta el umbral 112 de pista de aterrizaje, brg_to_thd es el rumbo hasta el umbral 112 de pista de aterrizaje, rwy_azmth es el azimut 118 de pista de aterrizaje, y rwy_len es la longitud de pista de aterrizaje.
Basandose en lo anterior, debe apreciarse que en el presente documento se han dado a conocer tecnologlas para la captura de localizador sistematica. Aunque el objeto presentado en el presente documento puede haberse descrito algunas veces en lenguaje especlfico para caracterlsticas estructurales informaticas, acciones metodologicas y de transformacion, maquinaria informatica especlfica y medios legibles por ordenador, debe entenderse que la invencion definida en las reivindicaciones adjuntas no se limita necesariamente a las caracterlsticas, acciones o medios especlficos descritos en el presente documento. En su lugar, las caracterlsticas, acciones y medios especlficos se dan a conocer como formas a modo de ejemplo de implementar las reivindicaciones.
El objeto descrito anteriormente se proporciona solo a modo de ilustracion no debe interpretarse como limitativo. Pueden realizarse diversas modificaciones y cambios al objeto descrito en el presente documento sin seguir las realizaciones y aplicaciones a modo de ejemplo ilustradas y descritas, y sin apartarse del autentico esplritu y alcance de la presente invencion, que se exponen en las siguientes reivindicaciones.

Claims (15)

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    REIVINDICACIONES
    1. Metodo para guiar una aeronave durante una aproximacion final hacia una pista de aterrizaje, comprendiendo el metodo:
    recibir una posicion geografica de la aeronave (102);
    recibir una posicion geografica de un umbral (112) de pista de aterrizaje de la pista (106) de aterrizaje; recibir un azimut (118) de pista de aterrizaje de la pista (106) de aterrizaje;
    calcular una distancia desde la aeronave (102) hasta el umbral (112) de pista de aterrizaje usando la posicion geografica de la aeronave (102) y la posicion geografica del umbral (112) de pista de aterrizaje;
    calcular un rumbo hasta el umbral (112) de pista de aterrizaje usando la posicion geografica de la aeronave (102) y la posicion geografica del umbral (112) de pista de aterrizaje;
    proyectar la distancia desde la aeronave hasta el umbral (112) de pista de aterrizaje en una componente a lo largo de la pista de aterrizaje y una componente transversal a la pista de aterrizaje usando el azimut (118) de pista de aterrizaje de la pista (106) de aterrizaje y el rumbo hasta el umbral de pista de aterrizaje, en el que la componente a lo largo de la pista de aterrizaje es el producto de la distancia desde la aeronave hasta el umbral de pista de aterrizaje y el coseno de la diferencia entre el rumbo hasta el umbral de pista de aterrizaje y el azimut de pista de aterrizaje;
    determinar una distancia desde el umbral (112) de pista de aterrizaje hasta un transmisor (104) de localizador;
    calcular una distancia desde la aeronave (102) hasta el transmisor (104) de localizador sumando la distancia desde el umbral (112) de pista de aterrizaje hasta el transmisor (104) de localizador a la componente a lo largo de la pista de aterrizaje de la distancia proyectada desde la aeronave hasta el umbral de pista de aterrizaje;
    convertir una desviacion de localizador angular en una desviacion de localizador rectillnea usando, en parte, la distancia desde la aeronave (102) hasta el transmisor (104) de localizador; y
    proporcionar la desviacion de localizador rectillnea a un sistema de guiado para guiar la aeronave (102) durante la aproximacion final hacia la pista (106) de aterrizaje.
  2. 2. Metodo segun la reivindicacion 1, que comprende ademas recibir una longitud de pista de aterrizaje de la pista (106) de aterrizaje, y en el que:
    determinar la distancia desde el umbral (112) de pista de aterrizaje hasta el transmisor (104) de localizador comprende determinar la distancia desde el umbral (118) de pista de aterrizaje hasta el transmisor (104) de localizador como la longitud de pista de aterrizaje.
  3. 3. Metodo segun la reivindicacion 2, en el que la longitud de pista de aterrizaje comprende:
    una longitud de pista de aterrizaje convencional que no es una longitud de pista de aterrizaje real de la pista (106) de aterrizaje; o una longitud de pista de aterrizaje real de la pista (106) de aterrizaje.
  4. 4. Metodo segun la reivindicacion 3, en el que el calculo de la distancia desde la aeronave (102) hasta el transmisor (104) de localizador se realiza segun la siguiente ecuacion:
    imagen1
    donde dist_to_loc es la distancia desde la aeronave (102) hasta el transmisor (104) de localizador en un eje a lo largo de la pista de aterrizaje, dist_to_rwy_thd es la distancia desde la aeronave (102) hasta el umbral (112) de pista de aterrizaje, brg_to_thd es el rumbo hasta el umbral (112) de pista de aterrizaje, rwy_azmth es el azimut (118) de pista de aterrizaje, y dist_from_rwy_thd_to_loc es la longitud de pista de aterrizaje.
  5. 5. Metodo segun la reivindicacion 1, que comprende ademas recibir una posicion geografica del transmisor (104) de localizador, y en el que:
    determinar la distancia desde el umbral (112) de pista de aterrizaje hasta el transmisor (104) de localizador
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    comprende calcular la distancia desde el umbral (112) de pista de aterrizaje hasta la posicion geografica del transmisor (104) de localizador; y calcular la distancia desde la aeronave (102) hasta el transmisor (104) de localizador comprende calcular la distancia desde la aeronave (102) hasta el transmisor (104) de localizador sumando la distancia desde el umbral (112) de pista de aterrizaje hasta el transmisor (104) de localizador a la componente a lo largo de la pista de aterrizaje de la proyeccion de la distancia desde la aeronave (102) hasta el umbral (112) de pista de aterrizaje.
  6. 6. Metodo segun la reivindicacion 5, en el que el calculo de la distancia desde la aeronave hasta el transmisor (104) de localizador se realiza segun la siguiente ecuacion:
    imagen2
    donde dist_to_loc es la distancia desde la aeronave hasta el transmisor (104) de localizador en un eje a lo largo de la pista de aterrizaje, dist_to_rwy_thd es la distancia desde la aeronave (102) hasta el umbral (112) de pista de aterrizaje, brg_to_thd es el rumbo hasta el umbral (112) de pista de aterrizaje, rwy_azmth es el azimut (118) de pista de aterrizaje, y dist_from_rwy_thd_to_loc es la distancia desde el umbral (112) de pista de aterrizaje hasta el transmisor (104) de localizador.
  7. 7. Metodo segun cualquiera de las reivindicaciones 1-6, en el que proporcionar la desviacion de localizador rectillnea al sistema de guiado comprende proporcionar la desviacion de localizador rectillnea a un sistema de piloto automatico de la aeronave (102), estando el sistema de piloto automatico configurado para controlar la aeronave (102) durante la aproximacion final para capturar un nulo de localizador del transmisor (104) de localizador; y que comprende ademas:
    controlar, mediante el sistema de piloto automatico, la aeronave (102) durante la aproximacion final para capturar el nulo de localizador del transmisor (104) de localizador.
  8. 8. Metodo segun cualquiera de las reivindicaciones 1-6, en el que proporcionar la desviacion de localizador rectillnea al sistema de guiado comprende proporcionar la desviacion de localizador rectillnea a un sistema director de vuelo de la aeronave (102), estando el sistema director de vuelo de la aeronave (102) configurado para proporcionar instrucciones de control a un piloto de la aeronave (102) durante la aproximacion final para ayudar en una captura de un nulo (108) de localizador del transmisor (104) de localizador; y que comprende ademas:
    proporcionar, mediante el sistema director de vuelo, las instrucciones de control al piloto de la aeronave (102) durante la aproximacion final para ayudar en la captura del nulo (108) de localizador del transmisor (104) de localizador.
  9. 9. Sistema de avionica de una aeronave (102) para guiar la aeronave (102) durante una aproximacion final hacia una pista de aterrizaje, comprendiendo el sistema de avionica:
    un sensor de sistema de aterrizaje instrumental configurado para recibir senales de guiado desde un transmisor (104) de localizador durante la aproximacion final de la aeronave (102) hacia la pista de aterrizaje;
    un sistema (208) de navegacion que comprende un componente de ubicacion configurado para adquirir una posicion geografica de la aeronave (102),
    una base de datos de navegacion configurada para almacenar una posicion geografica de un umbral (112) de pista de aterrizaje de la pista (106) de aterrizaje, una posicion geografica de un umbral (112) de pista de aterrizaje de la pista (106) de aterrizaje, y un azimut (118) de pista de aterrizaje de la pista (106) de aterrizaje, y
    una funcion (212) de gestion de vuelo configurada para
    recibir la posicion geografica de la aeronave (102), la posicion geografica de un umbral (112) de pista de aterrizaje de la pista de aterrizaje, y el azimut (118) de pista de aterrizaje de la pista de aterrizaje desde la base de datos de navegacion,
    calcular una distancia desde la aeronave hasta el umbral (112) de pista de aterrizaje usando la posicion geografica de la aeronave y la posicion geografica del umbral (112) de pista de aterrizaje,
    calcular un rumbo hasta el umbral (112) de pista de aterrizaje usando la posicion geografica de la aeronave y la posicion geografica del umbral (112) de pista de aterrizaje,
    proyectar la distancia desde la aeronave hasta el umbral (112) de pista de aterrizaje en una componente a lo largo
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    de la pista de aterrizaje y una componente transversal a la pista de aterrizaje usando el azimut (118) de pista de aterrizaje de la pista (106) de aterrizaje y el rumbo hasta el umbral de pista de aterrizaje, en el que la componente a lo largo de la pista de aterrizaje es el producto de la distancia desde la aeronave hasta el umbral de pista de aterrizaje y el coseno de la diferencia entre el rumbo hasta el umbral de pista de aterrizaje y el azimut de pista de aterrizaje,
    determinar una distancia desde el umbral (112) de pista de aterrizaje hasta un transmisor de localizador,
    calcular una distancia desde la aeronave (102) hasta el transmisor (104) de localizador sumando la distancia desde el umbral de pista de aterrizaje hasta el transmisor (104) de localizador a la componente a lo largo de la pista de aterrizaje de la distancia proyectada desde la aeronave hasta el umbral de pista de aterrizaje, y
    transmisor (104) para un calculador (206) de desviacion; y
    estando el calculador (206) de desviacion configurado para
    convertir una desviacion de localizador angular en una desviacion de localizador rectillnea usando, en parte, la distancia desde la aeronave (102) hasta el transmisor (104) de localizador, y
    proporcionar la desviacion de localizador rectillnea a un sistema de guiado para guiar la aeronave (102) durante la aproximacion final hacia la pista (106) de aterrizaje.
  10. 10. Sistema de avionica segun la reivindicacion 9, en el que la base de datos de navegacion esta configurada ademas para almacenar una longitud de pista de aterrizaje de la pista (106) de aterrizaje, y la funcion (212) de gestion de vuelo esta configurada ademas para recibir la longitud de pista de aterrizaje desde la base de datos de navegacion; y en el que:
    la funcion (212) de gestion de vuelo, al estar configurada para determinar la distancia desde el umbral (112) de pista de aterrizaje hasta el transmisor (104) de localizador, esta configurada para determinar la distancia desde el umbral (112) de pista de aterrizaje hasta el transmisor (104) de localizador como la longitud de pista de aterrizaje.
  11. 11. Sistema de avionica segun la reivindicacion 10, en el que la longitud de pista de aterrizaje comprende:
    una longitud de pista de aterrizaje convencional que no es una longitud de pista de aterrizaje real de la pista de aterrizaje; o
    una longitud de pista de aterrizaje real de la pista de aterrizaje.
  12. 12. Sistema de avionica de reivindicaciones 9 u 11, en el que la funcion (212) de gestion de vuelo, al estar configurada para calcular la distancia desde la aeronave hasta el transmisor (104) de localizador, esta configurada para calcular la distancia desde la aeronave hasta el transmisor (104) de localizador segun la siguiente ecuacion:
    imagen3
    donde dist_to_loc es la distancia desde la aeronave (102) hasta el transmisor (104) de localizador en un eje a lo largo de la pista de aterrizaje, dist_to_rwy_thd es la distancia desde la aeronave hasta el umbral (112) de pista de aterrizaje, brg_to_thd es el rumbo hasta el umbral (112) de pista de aterrizaje, rwy_azmth es el azimut (118) de pista de aterrizaje, y dist_from_rwy_thd_to_loc es la longitud de pista de aterrizaje.
  13. 13. Sistema de avionica segun cualquiera de las reivindicaciones 9-12, en el que la base de datos de navegacion esta configurada ademas para almacenar una posicion geografica del transmisor (104) de localizador, y la funcion (212) de gestion de vuelo esta configurada ademas para recibir la posicion geografica del transmisor (104) de localizador desde la base de datos de navegacion; y en el que:
    la funcion (212) de gestion de vuelo, al estar configurada para determinar la distancia desde el umbral (112) de pista de aterrizaje hasta el transmisor (104) de localizador, esta configurada para calcular la distancia desde el umbral (112) de pista de aterrizaje hasta la posicion geografica del transmisor (104) de localizador; y
    la funcion (212) de gestion de vuelo, al estar configurada para calcular la distancia desde la aeronave (102) hasta el transmisor (104) de localizador, esta configurada para calcular la distancia desde la aeronave (102) hasta el transmisor (104) de localizador sumando la distancia desde el umbral (112) de pista de aterrizaje hasta el transmisor (104) de localizador a la componente a lo largo de la pista de aterrizaje de la proyeccion de la distancia desde la
    aeronave hasta el umbral (112) de pista de aterrizaje.
  14. 14. Sistema de avionica segun cualquiera de las reivindicaciones 9 u 11, en el que la funcion (212) de gestion de vuelo, al estar configurada para calcular la distancia desde la aeronave hasta el transmisor (104) de localizador, esta configurada para calcular la distancia desde la aeronave hasta el transmisor (104) de localizador segun la siguiente 5 ecuacion:
    imagen4
    donde dist_to_loc es la distancia desde la aeronave hasta el transmisor (104) de localizador en un eje a lo largo de la pista de aterrizaje, dist_to_rwy_thd es la distancia desde la aeronave hasta el umbral (112) de pista de aterrizaje, brg_to_thd es el rumbo hasta el umbral (112) de pista de aterrizaje, rwy_azmth es el azimut (118) de pista de 10 aterrizaje, y dist_from_rwy_thd_to_loc es la distancia desde el umbral (112) de pista de aterrizaje hasta el transmisor (104) de localizador.
  15. 15. Sistema de avionica segun cualquiera de las reivindicaciones 9-14, que comprende ademas el sistema de guiado, comprendiendo el sistema de guiado un sistema de piloto automatico; y en el que:
    el calculador (206) de desviacion, al estar configurado para proporcionar la desviacion rectillnea al sistema de 15 guiado, esta configurado para proporcionar la desviacion rectillnea al sistema de piloto automatico; y
    estando el sistema de piloto automatico configurado para
    recibir la desviacion de localizador rectillnea desde el calculador de desviacion, y
    controlar la aeronave durante la aproximacion final para capturar un nulo de localizador del transmisor (104) de localizador.
    20
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Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107203219B (zh) * 2013-07-05 2020-10-23 深圳市大疆创新科技有限公司 无人飞行器的飞行辅助系统和方法
CN107065914B (zh) * 2013-07-05 2020-04-28 深圳市大疆创新科技有限公司 无人飞行器的飞行辅助方法和装置
FR3044808B1 (fr) * 2015-12-03 2021-01-15 Airbus Operations Sas Procede et systeme d'aide a l'atterrissage d'un aeronef
US10203693B2 (en) 2016-11-01 2019-02-12 The Boeing Company Flight control system with synthetic inertial glideslope deviation and method of use
US10175694B2 (en) 2016-11-01 2019-01-08 The Boeing Company Flight control system with synthetic inertial localizer deviation and method of use
US10089892B2 (en) 2016-11-01 2018-10-02 The Boeing Company Flight control system with low-frequency instrument landing system localizer anomaly detection and method of use
US10460613B2 (en) * 2017-09-26 2019-10-29 Honeywell International Inc. Method and system for displaying an alignment symbol for indicating deviations between ownship runway course heading and tracking
CN109323692B (zh) * 2018-07-06 2022-06-03 江西洪都航空工业集团有限责任公司 一种基于ins/ra组合导航的着陆指引方法
CN109269527B (zh) * 2018-09-12 2022-05-17 中国民用航空中南地区空中交通管理局 基于机载dar数据的仪表着陆系统空间信号质量分析方法及系统
CN110488864B (zh) * 2019-08-15 2021-12-03 中国商用飞机有限责任公司 用于修正飞机的飞行控制系统中的loc信号的方法及系统
FR3103178B1 (fr) * 2019-11-20 2022-12-30 Thales Sa Procede d'aide a l'atterrissage d'un aeronef sur une piste d'atterrissage

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1094111A (en) * 1964-04-14 1967-12-06 Elliott Brothers London Ltd All weather landing system
US3781891A (en) * 1972-04-17 1973-12-25 R Moose Aircraft glide slope instrumentation system
GB1523887A (en) * 1974-10-22 1978-09-06 Basov N G Aircraft take-off and landing system and method for using same
US4534000A (en) * 1975-08-29 1985-08-06 Bliss John H Inertial flight director system
US4259658A (en) * 1975-10-15 1981-03-31 Basov Nikolai G Aircraft carrier take-off and landing system and method for using same
US4368517A (en) * 1978-03-16 1983-01-11 Bunker Ramo Corporation Aircraft landing display system
US4536843A (en) * 1982-09-30 1985-08-20 The Boeing Company Total energy based flight control system
US5361212A (en) * 1992-11-02 1994-11-01 Honeywell Inc. Differential GPS landing assistance system
US6438469B1 (en) * 2000-02-07 2002-08-20 Honeywell International Inc. Flight control system and method for an aircraft circle-to-land maneuver
ATE348317T1 (de) * 2000-08-18 2007-01-15 Honeywell Int Inc Flugzeuglandewinkelüberwachungseinrichtung
FR2835314B1 (fr) * 2002-01-25 2004-04-30 Airbus France Procede de guidage d'un aeronef en phase finale d'atterrissage et dispositif correspondant
US6604044B1 (en) * 2002-02-14 2003-08-05 The Mitre Corporation Method for generating conflict resolutions for air traffic control of free flight operations
JP2005059656A (ja) * 2003-08-08 2005-03-10 Fuji Heavy Ind Ltd 飛行体の着陸制御装置および飛行体の着陸制御方法
US7428450B1 (en) * 2003-12-16 2008-09-23 Garmin International, Inc Method and system for using a database and GPS position data to generate bearing data
FR2884021B1 (fr) * 2005-04-04 2007-05-11 Airbus France Sas Procede et dispositif d'aide au pilotage d'un aeronef lors d'une phase d'approche
FR2894368B1 (fr) * 2005-12-07 2008-01-25 Thales Sa Dispositif et procede de construction automatisee de trajectoire d'urgence pour aeronefs
US20080255715A1 (en) * 2007-04-10 2008-10-16 Honeywell International Inc. Navigation Guidance for Aircraft Approach and Landing
US7941251B2 (en) 2007-05-22 2011-05-10 The Boeing Company Consistent localizer captures
US7917254B2 (en) * 2007-05-22 2011-03-29 The Boeing Company Aircraft guidance using localizer capture criteria for rectilinear displacement data
US7671761B2 (en) * 2007-12-12 2010-03-02 The Boeing Company Method and system for calculating altitude above runway for an aircraft
FR2944128B1 (fr) * 2009-04-03 2016-01-29 Thales Sa Systeme et procede a l'appontage d'un aeronef

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