JPH04331698A - 航空機着陸制御方法 - Google Patents

航空機着陸制御方法

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JPH04331698A
JPH04331698A JP3026941A JP2694191A JPH04331698A JP H04331698 A JPH04331698 A JP H04331698A JP 3026941 A JP3026941 A JP 3026941A JP 2694191 A JP2694191 A JP 2694191A JP H04331698 A JPH04331698 A JP H04331698A
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  • Aerodynamic Tests, Hydrodynamic Tests, Wind Tunnels, And Water Tanks (AREA)
  • Traffic Control Systems (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、複数のエンジンを有す
る航空機のための自動着陸制御方法に関し、特に複数の
エンジンの1つの作動が停止した時に航空機を好適に着
陸させることのできる制御方法に関する。
【0002】
【従来の技術】近年多数の航空機自動着陸システムが実
用化され、その多くが航空機オートパイロット即ち飛行
制御システムに組込まれている。基本的には、これらの
自動着陸システムは、航空機がパイロットによる手動制
御を介することなく目的地の滑走路に進入し得るように
、航空機をグライドスロープ及びローカライザ信号に追
従させるような制御動作を実行するデジタル信号プロセ
ッサからなっている。航空機がその降下中にある点に到
達すると自動着陸システムがフレア運動を開始し、航空
機が適切な降下率を以て滑走路の適切な点にタッチダウ
ンするように、航空機の降下率を制御する動作を行う。 このシステムは、航空機の制御面を作動させることによ
り、航空機のロールアウト着陸動作中に亘って航空機を
適切な直線軌跡に沿って維持する働きを行う。
【0003】従来から、このような自動着陸システムに
ついての多くの進歩が遂げられてきたが、着陸に先立っ
て航空機の複数のエンジンいずれか1つが故障その他の
理由により作動を停止した場合でも、航空機の着陸動作
を好適に実行し得るようなシステムは提供されていなか
った。即ち、従来のシステムのあるものは、1つのエン
ジンの作動が停止した場合でも航空機を安全に着陸させ
ることが可能であるが、そのようなシステムの全体的な
エンジンアウト着陸動作の性能は、現行のカテゴリーI
II最低気象条件等の航空機監督官庁の全ての現行規定
を満足するものではなかった。当該技術分野に於て知ら
れているように、このような基準は、着陸滑走距離、滑
走路の閾値距離を横切った後に航空機がタッチダウンし
なければならない点、タッチダウンの時点に於ける滑走
路の中心線に対する航空機の位置、ロールアウト中に於
ける直線に対して許容される偏差の量など性能に関する
ファクターに関する限界値を定めている。
【0004】実用的であって、このような基準を満足す
るためには、自動着陸システムは、形式的な基準を満足
するのみならず、航空機を操作するパイロットの多くに
とって許容されるものでなければならない。特に、オー
トパイロット着陸システムが、パイロットの標準的な手
動飛行の状態に概ね対応するように航空機を運行するの
でない場合には、パイロットは自動着陸動作中に不安に
なる場合がある。このような不安を抱くと、視界状態が
悪く自動着陸動作がなされるべき状態に於ても、パイロ
ットが手動制御を行うことの原因となり得る。
【0005】例えば、全てのエンジンが作動中である場
合に、通常の基準を満足する従来技術に基づくシステム
のあるものは、パイロットにより好まれないエンジンア
ウト特性を有するものがある。1つのエンジンの作動が
停止した場合に、このような着陸システムを使用した場
合に、システムは航空機を「故障エンジンを高くする」
(failed  engine  high)状態に
する。即ち、作動中のエンジンが取着されている側の翼
を作動停止中のエンジンが取着されている翼よりも低く
するように航空機が僅かにロール運動を行う。このよう
な航空機の姿勢は、動作停止中のエンジンの側からの横
風が存在する場合には、パイロットにより許容されない
のが通常である。特に、エンジンの1つが動作を停止し
た場合に於ける標準的な着陸動作は、横風の吹く方向の
翼を低くした状態で着陸及びそれに伴なう動作を行い、
タッチダウン及びロールダウンの間に、航空機の安定性
及び制御取扱い特性を最大限に維持する必要がある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、現行の
基準の限界を守りしかも標準的な手動着陸動作を模擬す
るように自動着陸動作を実施し得るような、自動着陸シ
ステムに於て飛行制御データを制御するための方法が提
供される。本発明の或る一面によれば、例えば横方向の
ウィンドシアーに遭遇して、着陸動作中に横風の方向が
変化したような場合でも、翼を水平状態に維持したまま
或いは風上の翼を低くするようにして自動的着陸アプロ
ーチ及びタッチダウンを行うように航空機が制御される
【0007】本発明の第2の側面によれば、航空機の高
度が約翼幅以下となった時に、着陸に際して発生する横
方向地面効果が補償される。このような補償作用がない
場合には、横方向の地面効果に起因する航空機のサイド
スリップが、航空機に対してかなりのローリング及びヨ
ーイングモーメントを及ぼし、そのために風上側の翼が
持上げられ、航空機の先端を滑走路の中心線から離反さ
せることとなる。
【0008】本発明により提供されるこの補償作用は、
航空機のタッチダウンの点と滑走路の中心線との間の距
離に関する基準を満足させる上で有用である。本発明に
よる横方向地面効果に対する補償作用は、全ての横風条
件に於て航空機を滑走路に対して整合させる上で有用で
あることから、航空機の脚に加わる大きな横方向力を回
避することができる。これにより、タイヤの磨耗を低減
し、それに伴なう稼動コストを低減させ、乗客に対して
不安や不快感を抱かせるような強い横方向力を及ぼすの
を回避することができる。
【0009】本発明の更に別の側面によれば、エンジン
アウト着陸時に、標準的な着陸手順に従い、タッチダウ
ンの直前に作動中のエンジンを減速した場合に発生する
比較的大きなヨーイングモーメントが補償される。本発
明による補償作用がない場合には、航空機のタッチダウ
ンの地点と滑走路の中心線との間の偏差がかなり大きく
なり、航空機のロールアウト時に於て、航空機と滑走路
の中心線との間にかなりの偏差が生じ得る。
【0010】更に、本発明の好適実施例によれば、横風
を受けつつ行われる進入動作に於て、航空機に対して2
段階の整合作用が行われる。従来から、デクラブ(de
crab)と呼ばれる、横風を受けつつ行われる進入動
作に際して、航空機を滑走路に対して整合させるために
サイドスリップを引起こすことが知られている。しかし
ながら、従来技術に基づく自動着陸システムに於ては、
クラブ角が所定値を越えるような、比較的強い横風が存
在する時にのみ、航空機をデクラブさせようとするもの
であった。本発明の好適実施例によれば、従来技術に基
づく比較的強い横風条件下に於ける補償作用を強化する
ように、従来技術の場合よりも小さなクラブ角を生じる
ような、軽度或いは中程度の横風を受けた場合に於ける
補償作用が提供される。このような追加の整合作用は、
本発明により、パイロットにより好まれない、風上側の
翼を高くして着陸動作を行うのを避ける上で有益であり
、前記したような滑走路の中心線に対して所定の範囲内
に航空機をタッチダウンさせ、航空機がタッチダウンし
た時に脚に加わる横方向力を低減しようとする前記した
ような要請を満たす上で重要である。
【0011】上記からも理解されるように、本発明は、
数多くの利点を有する。重要な利点の1つは、エンジン
の1つが故障した場合には於て、着陸空港の天候条件が
悪い場合でも予定外の着陸を行うことを可能にする。こ
れにより、エンジンの故障に遭遇した後に航空機を長時
間飛行させ続ける時間を大幅に短縮し、遠く離れた別の
空港に航空機を差向けることに伴うコストを軽減するこ
とができる。それに関連する利点としては、代替空港設
備がないような地域を通過する長距離のルートに於て航
空機を稼動させ得るという拡張されたフレキシビリティ
が得られる。エンジンアウト着陸に対処する設備を備え
ていない現在の自動着陸システムを用いた場合には、目
的地や、飛行ルートに沿って位置する代替空港設備の地
域に於ける天候が不良である場合には、航空機の出発を
遅らせなければならない。エンジンの動作が停止した場
合に対処し得るような自動着陸システムを備えていれば
、多くの場合、航空機を目的地に向けて遅滞なく出発さ
せることができる。これによれば、航空機の稼動に要す
るコストを低減し、しかも乗客に対する不便を解消する
ことができる。
【0012】
【実施例】図1は、本発明に基づく航空機飛行制御シス
テム10のブロック図である。本技術分野に於て知られ
ているように、自動着陸システムや、自動着陸機能を備
えたオートパイロットは、基本的に所要の航行及び飛行
制御法則を実施するべく、プログラムされた近代的な飛
行制御システムからなる。図1に於ては図示省略されて
いるが、このような飛行制御システムは、プログラムの
命令及びデータを記憶するためのアドレス可能なメモリ
及び所要の演算及び論理操作を行うための演算ユニット
を備えている。主に種々の制御法則及び演算動作として
与えられる本発明の信号処理過程はこのようなシステム
により容易に実施することができる。或いは、所望に応
じて、本発明の少なくとも一部をロジックゲート及び他
の公知の回路要素を用いて実施することも可能である。
【0013】本発明の4つの特徴(a)〜(d)が図1
に示されている。(a)エンジンアウトサイドスリップ
コマンド信号の形成(ブロック12)、(b)横方向地
面効果の補償(ブロック14)、(c)エンジン減速時
のヨー運動の補償(ブロック16)、(d)2段階式整
合動作ブロック17。エンジンアウトサイドスリップコ
マンド信号を発生する際に本発明に基づき用いられる方
法は、エンジン故障インジケータ18及びエンジンアウ
ト乗算器20によりエンジンの1つの作動が停止し、航
空機が自動着陸動作を行い、図1に示された高度計22
により、例えば1300フィートといった所定の高度に
到達した時に、システムの作動を開始する。システムの
作動が開始すると、ブロック24により表される航空機
機体の迎え角を表す信号が、要するに、迎え角信号を所
定の乗算定数と乗算し、迎え角と乗算係数との商を加算
定数に加えることにより処理する。所要のサイドスリッ
プコマンド信号がブロック26により示される航空機の
フラップの設定状態の関数であることから、航空機が、
従来から25度フラップ状態と呼ばれる設定状態を以て
着陸しようとする場合には第1の乗算定数及び第1の加
算定数が用いられ、従来から30度フラップ状態と呼ば
れる状態を以て着陸を行う場合には、第2の乗算定数及
び第2の加算定数が用いられる。
【0014】迎え角信号を処理することにより得られた
信号は、エンジンアウト乗算器20により乗算され、エ
ンジンアウトサイドスリップコマンド信号により、作動
を停止したエンジンの位置に基づき適切に定められた方
向及び大きさを以てサイドスリップが引起こされる。横
風が、作動を停止したエンジンと同じ側から吹く場合に
は、上記した処理信号手順により得られた信号が、フィ
ルターされ、進入時に翼を水平に或いは風上側の翼を低
くするようなエンジンアウトサイドスリップコマンド信
号として供給される。乗客に対して不安を抱かせるよう
な力を発生し得るようなサイドスリップコマンド信号の
急激な変化を防止するために、フィルターを行う過程中
に変化率を制限する機能が組込まれている。更に、本発
明の好適実施例によれば、ある横風条件下に於ては、作
動を停止したエンジンとは相反する側から横風が吹く場
合に、エンジンアウトサイドスリップコマンド信号を発
生するようにしている。特に、このような横風条件下に
於ては、上記したようにして得られたエンジンアウトサ
イドスリップコマンド信号から、図1に於てブロック2
8として示された突風サイドスリップ推定値を減算する
。このようにして、本発明は、横方向のウィンドシアー
に遭遇した場合を含む、作動を停止したエンジンについ
ての横風の方向の変化に対して自らを適合させることが
できる。
【0015】図2及び図4について詳しく説明するよう
に、突風推定信号は、純粋に現存する横風に起因する航
空機のクラブ角のリアルタイム推定値である。即ち、突
風推定信号は、サイドスリップに起因するクラブ角の減
少を反映しない。本発明によれば、エンジンアウトサイ
ドスリップコマンド信号から突風推定信号を減算する前
に、突風推定信号が、信号処理の時点に存在するサイド
スリップコマンド信号の振幅を越えないようにその振幅
が制限される。従って、突風推定信号を減算した後のサ
イドスリップコマンド信号は、横風が比較的強い場合に
は0の値に保持され、横風が中程度或いは軽度となった
場合に増大する。このように、故障したエンジンとは相
反する側から横風が吹く場合にエンジンアウトサイドス
リップコマンド信号を発生することにより、航空機は、
中程度或いは軽度の横風条件下に於て、風上側の翼を低
くした状態で確実に滑走路にアプローチしタッチダウン
することができる。
【0016】図1に於てブロック14により示されるよ
うに、横方向地面効果補償作用は、サイドスリップしつ
つ着陸しようとする航空機が滑走路にタッチダウンする
直前に、航空機の脚の高度が略翼幅以下となった時に、
ヨー運動及びロール運動に対して対抗するような方向舵
補償信号及び補助翼補償信号を発生する。図1に示され
、また図5について詳しく後記するように、本発明によ
り得られる方向舵及び補助翼補償量は、航空機のフラッ
プの状態、高度、機体の迎え角及び全サイドスリップ量
に依存する。この場合のサイドスリップとは、図1のブ
ロック28について前記した突風推定信号により示され
る整合作用に伴なうもの及びサイドスリップコマンド信
号によるものの両者を含む。
【0017】図1に於てブロック16により示されるよ
うに、動作中のエンジンが減速された場合に、本発明に
より得られるヨー運動補償信号は、機体の迎え角、サイ
ドスリップコマンド信号の形成について前記したエンジ
ンアウト乗算器信号及び着陸フラップの設定状態に依存
する方向舵ウォッシュアウト信号とからなる。本発明の
好適実施例によれば、エンジンのスロットル減速時にウ
ォッシュアウトされる方向舵制御信号の量は、エンジン
サイドスリップコマンド信号を発生する際に用いられる
信号処理過程と同様に定められる。このようにして得ら
れた方向舵ウォッシュアウトコマンド信号は、エンジン
の減速が行われる高度の不確定性及びスロットルコマン
ドに対するエンジンの応答特性などを考慮して、好適な
性能を得られるようにフィルターの時定数が定められる
ような一次ウォッシュアウトを実施するべく処理される
【0018】エンジンアウトサイドスリップコマンド信
号を発生するべく本発明により実施される上記した信号
処理過程は、図2についての以下の説明により一層明瞭
に理解されよう。図2に示されるように、本発明に基づ
き得られるエンジンアウトサイドスリップコマンド信号
は、フラップ角25度及びフラップ角30度の2種類の
従来形式の着陸時のフラップの設定状態のそれぞれにつ
いての機体の迎え角に対して適合されている。即ち、図
2に示された信号処理過程に於ては、乗算器30が、ス
イッチ36の位置に応じて乗算定数A1 (32)また
は乗算乗数B1 (34)を、迎え角信号(AOA)に
乗算する。乗算定数A1 またはB1 と迎え角信号と
の商は加算ネットワーク37に送られ、スイッチ42の
状態に応じて、加算定数A2 (38)またはB2 (
40)に加算される。図2に於てブロック44に示され
るように、スイッチ36及び42はフラップの角度に応
じて選択される。即ち、図2に於てフラップ角が27.
5度以下であるような着陸フラップ角25度については
、加算ネットワーク37により得られる信号はA1 ・
AOA+A2 となる。着陸時のフラップ角が30度で
ある場合には、加算ネットワーク37により得られる信
号はB1 ・AOA+B2 となる。
【0019】本発明を実施する上で、A1 及びA2 
は、それぞれ、1つのエンジンの作動が停止した場合に
、(名目上のグライドスロープ角としての)3度のグラ
イドスロープに沿って航空機が降下する際に、航空機の
翼を水平に保つのに必要なサイドスリップコマンド信号
の量に概ね近似する線形な関係を与えるような傾斜及び
切片値である。精度を最大限に高めるため、この線形近
似過程は、航空機の重量、航空機の重心の変化及び種々
の進入速度などからなる種々の着陸条件を考慮したもの
であるのが好ましい。同様に、B1 及びB2 は、そ
れぞれ、1つのエンジンの作動が停止した場合であって
フラップ角が27.5度以上である場合に、(同じく名
目上のグライドスロープ角としての)3度のグライドス
ロープに沿って航空機が降下する際に航空機の翼を水平
に保つのに必要なサイドスリップコマンド信号の量に概
ね近似する線形な関係を与えるような傾斜及び切片値で
ある。
【0020】本発明が適用される特定の航空機の形式に
ついて、上記したような乗算及び加算定数を決定するた
めに、種々の解析的及び経験的方法を用い得ることは容
易に理解されよう。例えば、本発明を開発し、上記した
乗算及び加算定数を決定する過程に於て、本発明を実用
化する際に考慮された形式の航空機の着陸の態様の実質
的全てを考慮するような多数の着陸条件を考慮した。こ
れらの着陸条件は、従来から用いられている2つのフラ
ップの設定状態、最大及び最小着陸重量、重心の最大前
方及び後方位置及び、名目上のアプローチ速度並びにこ
の名目上のアプローチ速度を越える2つのアプローチ速
度を考慮した。次に、フライトシュミレータを用いて、
着陸条件のそれぞれについて、エンジンの1つの作動が
停止し、3度のグライドスロープに沿って降下する航空
機のバンク角を0に維持するために必要となるサイドス
リップコマンド信号を決定した。次に、25度及び30
度のフラップ設定状態を解析し、図2に示された乗算定
数が得られた。
【0021】図2に示された乗算定数を得る手順に関わ
らず、図2の加算ネットワーク37により得られた信号
を、前記したエンジンアウト乗算器により乗算を行なう
。この信号処理のステップが、図2に於ける乗算器46
として示されている。双発エンジン航空機についての本
発明の好適実施例によれば、図1のエンジンアウト乗算
器20は、左側のエンジン(第1エンジン)の作動が停
止した場合に−1に等しいエンジンアウト乗算定数を用
い、右側のエンジン(第2エンジン)の作動が停止した
場合には、+1に等しいエンジンアウト乗算定数を用い
る。本発明が4つのエンジンを備える航空機に適用され
た場合、本発明の或る実施例によれば、エンジンアウト
乗算器20は、2つ以上のエンジンの作動が停止した場
合には、自動着陸システムがエンジンアウト着陸動作を
行わないようにし、どのエンジンの作動が停止したかを
判定し、その判定結果に応じて、適切なエンジンアウト
乗算定数を供給する。図3に示されるように、このよう
な4つのエンジンを備える航空機のためのエンジンアウ
ト乗算器に於ける信号処理は、3つの加算的加算ネット
ワーク48、50、52と、比較器54と、5つのスイ
ッチ56、58、60、62、64とを用いて実現する
ことができる。図示された実施例に於ては、第1の加算
ネットワーク48の出力は、第2の加算ネットワーク5
0の一方の入力に接続され、第2の加算ネットワーク5
0の出力は第3の加算ネットワーク52の一方の入力に
接続されている。4つのエンジンのそれぞれについての
エンジン故障信号は、加算ネットワーク48、50、5
2の他方の入力に供給される。航空機自動スロットルシ
ステムその他の信号源から得られるこれらの信号は、対
応するエンジンのエンジン故障信号が作動停止を表す場
合には論理状態が真(即ち1)となる。比較器54の一
方に接続された加算ネットワーク52は、いずれか1つ
のエンジンの作動が停止した場合に限りのみ、1に等し
い信号を供給する。
【0022】図3に示された構造に於ては、比較器54
の第2の入力端子が、ブロック66により示される1に
等しい信号を受けるべく接続されており、比較器54の
出力はスイッチ56を操作する。4つのエンジン全てが
動作中であったり、或いは2つ以上の故障した場合には
(スイッチ56が比較器54により操作されない場合)
、エンジンアウト乗算定数がブロック68に於て示され
ているように0に等しくされる。これにより、図2に示
されたサイドスリップコマンド信号発生構造は、エンジ
ンの全てが作動中であったり、2つ以上のエンジンの作
動か停止した場合には、サイドスリップコマンド信号を
発生しない。しかしながら、スイッチ56が比較器54
により操作された場合(エンジンの1つのみが作動を停
止した場合)、図2のサイドスリップコマンド信号発生
構造に供給されるエンジンアウト乗算定数が、スイッチ
58、60、62、64の設定状態により決定される。
【0023】図3に示されるように、これら4つのスイ
ッチのそれぞれは、対応したエンジンの作動が停止した
場合には作動する。第4エンジン(スターボードアウト
ボードエンジン)の作動が停止した場合にはブロック7
0により示されるように1に等しいエンジンアウト乗算
定数が供給され、第1エンジン(ポートアウトボードエ
ンジン)の作動が停止した場合にはブロック70により
示されるように−1に等しいエンジンアウト乗算定数が
出力され、第2エンジン(ポートインボードエンジン)
の作動が停止した場合にはブロック74により示される
ように−0.564に等しいエンジンアウト乗算定数が
供給され、第3エンジン(スターボードインボードエン
ジン)の作動が停止した場合にはブロック72により示
されるように0.564に等しいエンジンアウト乗算定
数が出力されるように、これらスイッチが互いに接続さ
れている。2つのインボードエンジンについてのエンジ
ンアウト乗算定数の値は、アウトボードエンジンに対す
るインボードエンジンの位置など、エンジンの取付け位
置に関する幾何学的条件に応じて定められることに留意
されたい。従って、適用されるエンジンによっては、図
3に示されたものとは異なる値が用いられることもある
ことを了解されたい。
【0024】再び図2に示されたエンジンアウトサイド
スリップコマンド信号発生構造に関連して、故障したエ
ンジンと同じ側から横風が吹く場合、図2に示された乗
算器46により行われるエンジンアウト乗算動作により
得られた信号は、フィルターされ、エンジンアウトサイ
ドスリップコマンド信号として供給される。図2に於て
示された構造に於て、乗算器46により供給された信号
は、加算ネットワーク78の正の入力に接続され加算ネ
ットワーク78の負入力には、スイッチ80が接続され
ている。図2に示されるように、また詳しく後記するよ
うに、スイッチ80は、故障したエンジンが取着された
側とは相反する航空機の側から横風が吹いていることを
示す信号により作動する。スイッチ80が作動していな
い場合、即ち故障したエンジンと同じ側から横風が吹く
場合には、ブロック82により示されるように、値0が
加算ネットワーク78の負の入力に供給される。その場
合には、エンジンアウトサイドスリップコマンド信号は
加算ネットワーク78により変更を受けることがなく、
従って、サイドスリップコマンド信号は、自動着陸シス
テムが作動状態にある時には常時作動状態にあるスイッ
チ86を介して加算ネットワーク84の正の入力に供給
される。
【0025】図2に示されるように、スイッチ86は、
自動着陸システムが非作動状態にある場合に、加算ネッ
トワーク84の正の入力に対して、ブロック88により
示される値0の信号を供給する。サイドスリップコマン
ド信号がフィルターされかつその変化率が制限される要
領から理解されるように、システムの故障やパイロット
の介入動作によりシステムが非作動状態になった時に、
0に等しい信号を加算ネットワーク84に供給すること
により、サイドスリップコマンド信号を値0へと徐々に
変化させすることができる。このような円滑な変化によ
り、航空機のサイドスリップの急激な変化を回避し、乗
客に対して、不快感や不安な気持ちを抱かせるような強
い横方向力を及ぼすのを回避することができる。
【0026】上記したようなサイドスリップコマンド信
号のフィルター及びその変化率の制限は、次のような要
素を含む反復的デジタルフィルター構造により達成され
る。即ち、このデジタルフィルター構造は、加算ネット
ワーク84と、フィルターされたエンジンアウトサイド
スリップコマンド信号を供給する2の加算ネットワーク
92と、加算ネットワーク84の出力と加算ネットワー
ク92の正の入力との間に接続された制限回路90と、
加算ネットワーク92の出力から入力信号を受け、加算
ネットワーク84の負の入力及び加算ネットワーク92
の正の入力に対して信号を供給するZ変換ブロック94
とを有する。Z変換ブロック94は、信号が加算ネット
ワーク84の正の入力に供給される各イテレーションの
周期の間に、最近のイテレーション周期の間のフィルタ
ーの出力を表す信号を供給する。このように加算ネット
ワーク84は、フィルター入力信号がフィルター出力信
号に対して変化する割合を表す信号を供給する。制限回
路90は、ブロック図中に於てグラフにより示される伝
達関数を有し、所定値以下の全ての入力信号について、
加算ネットワーク84により供給される変化率信号に等
しい出力信号を発生する。図2に示されるように、限界
値は、イテレーション周期DTと、フィルター出力信号
の所望の最大変化率DSとの積に等しい。加算ネットワ
ーク92の入力が、制限回路90の出力と、最近のイテ
レーション周期に於けるフィルターされたエンジンアウ
トサイドスリップコマンド信号を表す信号とにより与え
られることから、加算ネットワーク92は事実上積分器
として機能し、最近のイテレーション周期中に於けるフ
ィルター出力値に対して、制限回路90により供給され
る変化率信号を加算する。
【0027】上記したように、図2に示された構造によ
り行われる信号処理の結果、自動着陸動作中にエンジン
の1つの作動が停止した場合に、航空機の翼を水平に或
いは風上側の翼を低くした姿勢を実現するような、変化
率が制限され、フィルターされたエンジンアウトサイド
スリップコマンド信号が得られる。本発明のこのような
特徴により、航空機が、常に、故障したエンジンの側を
高くした姿勢を保つような、従来技術に基づく自動着陸
システムに於ける上記したような欠点を解消することが
できる。
【0028】前記したように、本発明の好適実施例は、
故障したエンジンとは相反する側から軽度或いは中程度
の横風を受けつつ自動着陸を実行する時には、風上側の
翼を低くした状態で着陸を行うようなエンジンアウトサ
イドスリップコマンド信号を供給する構造をも有してい
る。図2に示された構造に於ては、故障したエンジンと
は相反する側から横風が吹く場合には、スイッチ80が
作動し、加算ネットワーク78の負の入力を制限回路9
6の出力に接続する。制限回路96の一方の入力端子は
、加算ネットワーク37により供給される信号、即ち航
空機のフラップの状態及び迎え角についての最大のエン
ジンアウトサイドスリップコマンド信号に対応する信号
を受けるようになっている。第2の入力端子は、前記し
たように横風により引起こされる航空機クラブ角を表す
突風推定信号を受けるようになっている。即ち、図4に
ついて後記するように、図1に於けるブロック28によ
り示される突風推定信号は、見かけ上のクラブ角からサ
イドスリップにより引起こされたクラブ角を減算する(
航跡−機首方位)ように形成される。
【0029】図2に示されるように、制限回路96は、
加算ネットワーク37により供給される信号以下の全て
の突風推定信号について、突風推定信号に等しい信号を
加算ネットワーク78の負の入力に供給する。突風推定
信号が加算ネットワーク37により供給される信号の値
を越えた場合、加算ネットワーク78の負の入力に供給
された信号は、加算ネットワーク37により定められる
信号レベルに保持される。クラブ角の増大に応じて突風
推定信号が増大することから、横風の方向が、故障した
エンジンとは相反する側である場合には、加算ネットワ
ーク78は比較的軽度或いは中程度の横風の場合(横風
により引起こされるクラブ角が小さい場合)にのみサイ
ドスリップコマンド信号を発生する。このサイドスリッ
プコマンド信号は、風上側に翼を低くした姿勢を実現す
るような信号を供給するべくフィルターされかつその変
化率が制限される。
【0030】図4は、本発明を実施する上で好適な突風
サイドスリップ推定器をの実施例を示したもので、本件
出願人により大型の輸送機を自動着陸するために適用さ
れた。図4に示された構造に於て、ブロック98により
示される機首方位を表す信号が、ブロック100により
表される航跡に対応する信号から減算され、この減算動
作が図4に於て加算ネットワーク102より表されてい
る。航空機の見かけ上のクラブ角即ち横風により引起こ
されたクラブ角とサイドスリップにより引起こされたク
ラブ角との和を示す信号が、加算ネットワーク104の
正の入力端子に供給される。加算ネットワーク104の
第2の正の入力端子及び加算ネットワーク104の負の
入力端子には、それぞれサイドスリップにより引起こさ
れたクラブ角を考慮する信号が供給される。
【0031】加算ネットワーク104の第2の正の入力
端子に供給された信号は、ブロック106に示されるよ
うに航空機の慣性航法システムにより供給されるもので
あってよい航空機の横加速度を表す信号から得られる。 特に、この横加速度信号は、機体の横加速度をサイドス
リップにより引起こされたクラブ角に関連付ける、図4
に於てブロック108として示されるスケジュールAに
従って処理される。スケジュールAは、航空機の空気力
学特性に依存するもので、例えば航空機の飛行特性の6
自由度解析を行う従来の手段により決定することができ
る。
【0032】加算ネットワーク104の負の入力端子に
供給された信号は、ブロック110により示されるよう
な航空機の方向舵の位置を表す信号及び、ブロック11
2により示されるような方向舵補償比チェンジャー修正
量を表す信号から得られる。本技術分野に於てよく知ら
れているように、方向舵補償比チェンジャー修正量を用
いることは、航空機の速度範囲の低い領域に於て発生す
る方向舵補償の効果の減少について補償され方向舵制御
信号を提供する補償を行う従来から知られた手法である
。図4に示されるように、突風サイドスリップの推定の
ために用いられる信号を発生するために、方向舵位置を
表す信号に対して、図4に於て乗算器114に示される
ように方向舵比チェンジャー修正量を乗算し、これら両
信号の商を、図4に於てブロック116により示される
、サイドスリップにより引起こされるクラブ角に対して
方向舵の位置を関連付けるスケジュールBに従って処理
される。補償された方向舵位置信号をサイドスリップに
より引起こされたクラブ角に関連付けるスケジュールB
は、航空機の形式に依存するもので、スケジュールAと
同様の要領をもって決定することができる。
【0033】図4に示された突風サイドスリップ推定器
は、航空機の左側からの横風により引起こされるクラブ
角について正の出力信号を発生し、航空機の右側から横
風が吹く場合に負の突風サイドスリップ推定信号を発生
する。本発明の好適実施例に於ては、作動を停止したエ
ンジンに対応する方向から風が吹くことを示す信号即ち
図2に於けるスイッチ80を作動させる信号を発生する
べく、図3について前記したエンジンアウト乗算器の符
号に関連するように突風サイドスリップ推定器の符号が
用いられる。
【0034】特に、ポートサイドのエンジンの故障に対
応する負のエンジンアウト乗算定数は論理0として取扱
われ、スターボードエンジンの故障に対応する正のエン
ジンアウト乗算定数が論理1であるとして取扱われ、同
時に、突風サイドスリップ推定値が負である場合には論
理0とし、突風サイドスリップ推定値が正である場合に
は論理1であるとすれば、故障したエンジンに対して相
反する側或いは同じ側から横風が吹いたことを表す信号
を容易に得ることができる。例えば、ポートサイドから
の横風を受けた場合に突風サイドスリップ推定信号が正
(論理1)となるような本発明の好適実施例に於ては、
故障したエンジンとは相反する側から横風が吹くことを
示す信号を、次のような標準的な論理形式を用いて得る
ことができる。
【0035】
【式1】
【0036】図5は、図1のブロック14について簡単
に前記した横方方向地面効果に対する補償を実施する本
発明の好適実施例を示す。図5に於て、車輪(補助翼)
補償動作を行う構造は、加算ネットワーク120の出力
に接続された入力を有する乗算器118を有する。図5
加算ネットワーク120により供給される信号は、制御
対象である航空機の命令された総サイドスリップ量を表
す。即ち、加算ネットワーク120は、フィルターされ
たサイドスリップコマンド信号即ち図2の構造により得
られた信号と、整合動作を行う際に自動着陸システムに
より引起こされるサイドスリップに対応する信号との和
を与える。
【0037】乗算器118の第2の入力には乗算器12
2の出力が接続されている。乗算器122は、航空機の
迎え角、着陸フラップ設定状態及び高度に依存する、サ
イドスリップ角の単位角当たりに必要な地面効果補助翼
補償量を表す信号を発生する。図5に示されるように、
フラップの設定状態が25度である場合とフラップの設
定状態が30度である場合に於ける補助翼の位置の変化
と迎え角との間の関係を、用いられたフラップの設定状
態及び着陸時に於ける航空機の迎え角についての乗算器
122の入力を定めるようなスケジュールとして表すこ
とができる。本技術分野に於いて知られているように、
このようなスケジュールは、自動着陸システム内に於て
ルックアップテーブルとして記憶しておくことができる
。或いは、フラップの設定状態が25度である場合とフ
ラップの設定状態が30度である場合との関係が概ね線
形である場合には、フラップの設定状態が25度である
場合及びフラップの設定状態が30度である場合につい
て、図2について前記した要領を以て航空機の迎え角を
表す信号を処理することができる。
【0038】高度に対する依存性を考慮するために、図
5に示された乗算器122には、ブロック126に於て
グラフにより示される高度のスケールファクター信号も
供給される。ブロック126に於てグラフにより示され
るように、高度スケールファクターは、高度の関数とし
て概ね対数的に増大し、航空機の翼幅に概ね等しい高度
に於て0に到達する。ブロック124に於て示されたス
ケジュールと同様に、高度スケールファクターのスケジ
ュールを、自動着陸システム内にルックアップテーブル
として記憶したり、或いは他の適当な手段により適宜生
成することができる。
【0039】図5に示されるように、定数CWを表す信
号が乗算器122の3の入力端子に供給される。定数C
Wは、最適な地面効果補助翼補償量を得るために選択さ
れ、経験的に決定されたものであってよい。本発明のあ
る実施例においては、処理された迎え角信号がファクタ
ー2により乗算された場合に、5度のサイドスリップ角
に対して最適な性能が得られた。従って、5度に対して
基準化した場合に、0.4に等しいCWの値が用いられ
たこととなる。
【0040】図5に於て、地面効果方向舵補償信号を発
生するために用いられた信号処理過程は、地面効果補助
翼補償信号のための信号処理過程と概ね同一である。即
ち、図5に示された地面効果方向舵補償構造は、エンジ
ンアウトサイドスリップコマンド信号及び整合作用の両
者により引起こされたサイドスリップの和として与えら
れる航空機の命令された全サイドスリップ量を表す信号
の供給を加算ネットワーク132から受ける乗算器13
0を有する。乗算器134(a)は、ブロック136に
より示されるようにフラップの設定状態が25度及び3
0度である場合に方向舵の位置の変化を航空機の迎え角
に関連付けるスケジュールと、(b)ブロック138に
より示される高度スケールファクターと、(c)ブロッ
ク140により示される定数CRとにより定められる信
号を乗算器130の第2の入力端子に供給する。車輪補
償定数CWと同様に、定数CRも、システムの性能を最
適化するように決定される。
【0041】本発明の前記した実施例に於ては、CWの
値と同じ0.4の値がCRとして用いられる。
【0042】上記したブロック124、136により示
されたスケジュール及び上記した高度スケールファクタ
ー(ブロック126、138)は、着陸飛行エンベロー
プを構成するような種々の飛行条件についての最大限の
補助翼位置及び方向舵位置の変化を考慮して定められる
。本発明の開発の過程及びそれに伴う上記したスケジュ
ール及び高度ファクターを決定する過程に於て、本発明
が適用されるべき航空機の形式についての飛行エンベロ
ープを定める種々の着陸条件が考慮された。これらの着
陸条件は、従来から用いられている2種類のフラップの
設定状態、最大及び最小航空機着陸重量、重心の最大前
方及び後方位置、名目上の進入速度及び名目上の進入速
度を越える2種類の進入速度を考慮している。これらの
着陸条件下に於て、飛行テスト及び飛行シミュレーショ
ンが行われ、100〜2フィートの脚高度範囲に於ける
いくつもの高度に於てサイドスリップをトリムした。 各飛行条件についての最大補助翼変化及び最大方向舵変
化を記録し、ブロック124により示される補助翼補償
スケジュールと、ブロック136により示される方向舵
補償スケジュールと、ブロック126、138により示
される2つの高度スケールファクターを開発するために
用いた。
【0043】本発明の好適実施例に於て用いられる、図
1のブロック16により示されるオープンループ方向舵
ウォッシュアウトコマンドが、図6の構造により示され
ている。図6に於て、図2のエンジンアウトサイドスリ
ップコマンド信号の発生について前記した要領を以て、
着陸フラップ位置に応じて、航空機の迎え角を表す信号
を処理、即ちスケジュール化した。即ち、図6に示され
た信号処理構造に於て、乗算器142は、迎え角AOA
と、スイッチ144の位置によって定められる乗算定数
A1または乗算定数B1とを乗算する。これらの乗算定
数A1またはB1と迎え角との商は加算ネットワーク1
46に供給され、スイッチ148の設定状態に応じて、
加算定数A2または加算定数B2に加算される。
【0044】図6に示されたブロック図に於て、乗算定
数A1、B1がそれぞれブロック150、152により
示され、加算定数A2、B2がそれぞれブロック154
、156により示されている。本発明をデジタル飛行制
御システムに適用する場合、これらの乗算及び加算定数
はシステムのメモリ内に記憶し、方向舵ウォッシュアウ
トコマンド信号が決定される処理期間にアクセスし得る
ようにしておくことができる。或いは、これらの乗算定
数及び加算定数を、航空機のフラップの設定状態のいず
れかまたは両者について線形でない迎え角を定める必要
があるような場合には、追加のデータポイントと共に、
ルックアップテーブルメモリに記憶しておくこともでき
る。
【0045】図6のブロック158により示されるよう
に、適切な乗算定数及び加算定数は航空機のフラップ設
定状態に応じてなされる。特に、ブロック158に於て
示されるように、フラップ角度が27.5度以下である
ような25度のフラップ設定状態に於て、加算ネットワ
ーク146により供給される信号はA1・AOA+A2
に対応する。着陸フラップの設定状態が30度である場
合には、加算ネットワーク146により供給される信号
はB1・AOA+B2に対応する。
【0046】図2に於ける前記したような構造から、図
6に於けるA1及びA2が、エンジンの1つの作動が停
止した場合に於て、残りのエンジンが推力を低減させ、
25度のフラップの設定状態を用いて自動着陸を行う間
に、ヨーイングモーメントに対抗するのに必要な方向舵
ウォッシュアウトコマンド信号についての良い近似を与
える線形の関係を定めるための傾斜及び切片値を表すこ
とが理解されよう。同様に、B1、B2は、残りのエン
ジンがスロットル減速され、航空機のフラップの設定状
態が30度である場合に於けるヨーイグモーメントに対
抗するのに必要な方向舵ウォッシュアウトコマンド信号
の良好な近似値を与える直線の傾斜及び切片値に対応す
る。
【0047】図6に示された構造に於て乗算及び加算定
数を定める好適な手順は、本発明を実施する際に用いら
れる信号の関係を定める他の乗算定数、加算定数及びス
ケジュールを定めるために前記した手順と同様のものか
らなる。図6についての乗算及び加算定数を定める手順
の場合に於て、スロットル減速した時の方向舵のウォッ
シュアウト量は、対象となる航空機の着陸飛行エンベロ
ープを構成する前記した飛行条件について、1つのエン
ジンが故障しかつ翼を水平状態に保ったまま航空機をト
リムすることにより定められる。
【0048】更に図6に於て、加算ネットワーク146
により供給された信号は、乗算器149に供給され、ブ
ロック151により示される定数C1と乗算される。定
数C1は、スロットル減速状態に於て方向舵のウォッシ
ュアウト動作を最適化するように経験的或いは他の手段
により定められる。4発及び双発の航空機に於て現在好
適であると考えられるC1の値は0.5である。乗算器
149により供給された信号は、図2及び図3について
前記したエンジンアウト乗算器153により乗算され、
エンジンアウト方向舵ウォッシュアウトコマンド信号に
変換される。この信号は更に、図6に示されたデジタル
フィルターフォーマットに従ってフィルターされ、対象
となる航空機のエンジン減速特性に事実上マッチする一
次のウォッシュアウト特性が得られる。
【0049】図6に示された構造に於ては、図示された
フィルターの出力端に設けられたスイッチ160が、ブ
ロック162により示されるよう、ウォッシュイネーブ
ル信号により該スイッチが作動されるまで、出力信号を
0レベルに保持する。本発明の好適実施例に於ては、エ
ンジンの1つの作動が停止し、しかもウォッシュアウト
ラッチ信号が存在する時にのみウォッシュイネーブル信
号が供給される。図6に於て、ウォッシュアウトラッチ
信号は、ORゲート164、ANDゲート166及び、
Z変換ブロック168として示される信号遅延ユニット
を含む論理回路により供給される。この構造に於て、O
Rゲートの入力端子の1つがスロットル減速時に於て論
理1に等しいスロットル減速信号を受けるべく接続され
ている。ANDゲート166の一方の入力端子は、航空
機の方向舵がエンゲージされている限り論理1状態に保
持された方向舵エンゲージ信号を受けるべく接続されて
いる。ANDゲート166の第2の入力端子がORゲー
ト164の出力端子に接続されていることから、スロッ
トル減速時に於ては、ANDゲート166の出力が論理
1状態に設定されることが理解されよう。ANDゲート
166の出力が、Z変換ブロック168を介してORゲ
ート164の第2の入力端子に接続されていることから
、方向舵エンゲージ信号が論理1状態とならない限り、
即ち方向舵がディスエンゲージされている限り、ウォッ
シュアウトラッチ信号が論理1状態に保持される。 特に、Z変換ブロック168は、エンジンアウト方向舵
ウオッシュアウトコマンド信号を発生するために用いら
れる信号処理手順に於ける最近のイテレーションの間に
ANDゲート166により供給される出力信号に対応す
る信号を、ORゲート164の第2の入力端子に供給す
る。このようにして、ANDゲート166の出力がスロ
ットル減速時に論理1状態にスイッチされた後、方向舵
がディスエンゲージされない限り、ウォッシュアウトラ
ッチ信号が供給されるこの状態に保持される。
【0050】ウォッシュアウトラッチ信号は、スロット
ル減速時に回路の出力を0レベルに保持するようにスイ
ッチ160を制御することに加えて、第図6のスイッチ
170を作動させる。スロットル減速に先立って、スイ
ッチ170は、乗算器153により供給されるエンジン
アウト方向舵ウォッシュアウトコマンド信号を、スイッ
チ174を介して加算ネットワーク172の正の入力に
接続する。スイッチ174は、航空機がゴーアラウンド
動作を行わない限り閉じられたままに保持される。ゴー
アラウンドが開始されると、スイッチ174は、ブロッ
ク176により示されるように0に対応する信号を加算
ネットワーク172の正の入力に供給する。図6に示さ
れたフィルターの作動を理解すれば、フィルターされた
方向舵補償ウォッシュアウト信号が供給されている時に
は、加算ネットワーク172に0の値を供給することか
らなるゴーアラウンドスイッチ174の作動により、フ
ィルターされたエンジンアウト方向舵補償ウォッシュア
ウトコマンド信号、即ちフィルターの出力が0の値に向
けて円滑に漸減することが理解されよう。更にこのデジ
タルフィルターに関連して、加算ネットワーク172の
出力は、加算ネットワーク172の出力信号に対して定
数C2を乗算する乗算器180を介して、加算ネットワ
ーク178の正の入力に接続されている。定数C2は、
C2=1−exp(−DT/TEOUT)により与えら
れる。但し、DTはエンジンアウト方向舵補償ウォッシ
ュアウトコマンド信号を発生する際に用いられる信号処
理イテレーションの周期を表し、exp(−DT/TE
OUT)は、自然対数の、()内に含まれる項のべき乗
を意味し、TEOUTはウォッシュアウトフィルターの
時定数を定める定数である。
【0051】スロットル減速が開始するに先立って、加
算ネットワーク172、178に対しては何ら追加の信
号が供給されない。また、前記したように、スイッチ1
60は回路の出力信号を0に保持する。スロットル減速
時に、ANDゲート166の出力にウォッシュアウトラ
ッチ信号が発生し、それによりスイッチ160、170
の状態が反転する。スイッチ160の作動により、それ
まで加算ネットワーク178に供給されていた信号が、
フィルターされたエンジンアウト方向舵補償ウォッシュ
アウトコマンド信号として供給されるようになり、更に
、加算ネットワーク172の負の入力及び加算ネットワ
ーク178の正の入力を、図6に於てZ変換ブロック1
75として示される信号遅延ユニットを介して、フィル
ターの出力端子に接続する。ウォッシュアウトラッチ信
号によりスイッチ170を作動させると、乗算器153
と加算ネットワーク172の正の入力との間の信号の流
れが遮断される。即ち、図6に於いて、Z変換ブロック
182により示されるように、スロットル減速が開始す
ると、加算ネットワーク172の正の入力に、最近の信
号処理イテレーションの際に乗算器153により供給さ
れたエンジンアウト方向舵補償ウォッシュアウトコマン
ド信号に対応する信号の供給を受ける。このような構成
を有することから、デジタルフィルターは、以下後続の
イテレーション周期に、C2により定められる時定数を
有する一次遅れ関数としてのスロットル減速時に乗算器
153により供給されるエンジンアウト方向舵補償コマ
ンド信号に値を平滑にウォッシュアウトする。
【0052】本発明の好適実施例によれば、フィルター
のウォッシュアウト特性を制御するTEOUEの値は、
スロットルコマンドに対するエンジンの応答特性の変化
を許容しかつ航空機のスロットル減速高度を考慮して選
択される。本発明を種々の形式の双発及び4発航空機に
適用する場合に、C2 の値として1.5及び0.5が
適することが見出されている。
【0053】前記したように、比較的強い横風の条件下
に於て所定の高度に於て単一の整合運動を開始すること
は本技術分野に於てよく知られている。例えば、本件出
願人により製造されている航空機に現在用いられている
或る自動着陸システムに於ては、強い横風条件下に於て
は、5度を越えるクラブ角度の場合に、500フィート
の高度に於て最大5度程度のサイドスリップが発生する
ようになっている。このシステムに於ては、クラブ角が
5度以下である場合にはサイドスリップは引起こされず
、クラブ角が5度を越えるような強い横風条件下により
引き起こされたクラブ角は5度以下に低減されない。 また、前記したように、本発明の好適実施例は、第2段
の整合運動を開始する特徴を備えている。本発明に基づ
く2番目の整合動作は、従来技術に基づく1段の整合技
術と組合わされた場合に、軽度からやや高度の広い範囲
の横風条件下に於てデクラブ動作を可能にする。
【0054】本発明の好適実施例によれば、第2段の整
合動作は200フィートの所定の高度に於て行われる。 従って、本発明を上記した従来技術に基づくシステムに
於て用いた場合、その結果得られるシステムは、200
フィートの高度に於て約5度程度までのサイドスリップ
量を導入することができる。
【0055】本発明に基づく2段階の整合動作は、好ま
しくは、全てのエンジンが作動するような通常の自動着
陸時及びエンジンが故障した場合の自動着陸時のいずれ
の場合に於ても用いるのが好ましい。全てのエンジンが
作動している場合には、本発明の基づく2段目の整合動
作は、2つの効果を奏することができる。第1に、第1
段の整合動作が5度のサイドスリップ量を完全に導入し
なかったような強い横風条件下に於て、第2段の整合動
作を行うことにより、5度のサイドスリップ量の残り即
ち第1段の整合動作により導入されたサイドスリップ量
を5度のサイドスリップ量から減じた量のサイドスリッ
プ量を用いることにより、航空機を一層良好に滑走路に
対して整合させ、クラブ角を一層減少させることができ
る。クラブ角が5度以下であって第1の整合動作が行わ
れない軽度或いは中程度の横風条件下に於て、第2段の
整合動作を開始することにより、航空機を滑走路に対し
て完全に整合させるのに十分なサイドスリップ量を導入
することができる。
【0056】エンジンが故障した状態で着陸を行う場合
、2段階の整合動作は概ね上記と同様に機能する。しか
しながら、故障したエンジンの側から横風が吹くような
特別の場合には、本発明に導入されたエンジンアウトサ
イドスリップ量が航空機をデクラブさせる傾向を有する
。従って、200フィートの高度に於ては、航空機は既
に滑走路に整合している場合がある。航空機が滑走路と
整合しているか否かは上記した横風サイドスリップ推定
値(図4)をエンジンアウトサイドスリップコマンド(
図2)と比較することにより判定することができる。 横風サイドスリップ推定値が、エンジンアウトサイドス
リップコマンドよりも小さい場合には、航空機は整合し
ており、第2段の整合動作は実行されない。
【図面の簡単な説明】
【図1】自動着陸システムに組込まれた本発明の種々の
信号処理構造を示すブロック図である。
【図2】進入時及びタッチダウン時に、航空機を水平に
或いは風上側に翼を低くした姿勢を保つようにサイドス
リップコマンド信号を発生する要領を示すブロック図で
ある。
【図3】図2のサイドスリップコマンド構造に用いられ
るエンジンアウト乗算器信号を提供するためにエンジン
故障信号を処理する手順を示すブロック図である。
【図4】図2及び図6に示されたサイドスリップコマン
ド信号発生構造に用いられる突風サイドスリップ推定信
号を発生するために用いられる信号処理過程を示すブロ
ック図である。
【図5】自動着陸動作の最終段階に横方向の地面効果を
補償するために本発明により得られる補助翼補償及び方
向舵補償の要領を示すブロック図である。
【図6】図6は、エンジンが故障した場合に於ける自動
着陸フレア動作の間に作動中の推力を減少させた時に発
生するヨーイングモーメントを補償する方向舵補償ウォ
ッシュアウト信号を発生するために本発明により用いら
れる信号処理過程を示すブロック図である。
【符号の説明】
10  航空機飛行システム 12、14、16、17  ブロック 18  エンジン故障インジケータ 20  エンジンアウト乗算器 22  高度計 48、50、52  加算ネットワーク54  比較器

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  複数のエンジンを有する航空機の自動
    着陸動作を実行するための航空機飛行制御システムに於
    て、前記エンジンの1つの作動が停止した場合に用いら
    れる方法であって、前記航空機の迎え角、前記航空機の
    高度、及び前記航空機の着陸フラップの設定状態に対応
    する信号を処理することにより、エンジンアウトサイド
    スリップコマンド信号を発生する過程と、前記した作動
    停止中のエンジンの側からの横風状態が存在しているか
    否かを検出する過程と、前記作動停止中のエンジンの取
    着されている側の翼を下げるように、前記航空機飛行制
    御システムに於て前記エンジンアウトサイドスリップコ
    マンド信号を供給する過程とを有することを特徴とする
    方法。
  2. 【請求項2】  前記航空機飛行制御システムに於て前
    記エンジンアウトサイドスリップコマンド信号を供給す
    る前記過程に先立って、前記エンジンアウトサイドスリ
    ップコマンド信号をフィルターしかつその変化率の限界
    値を設定することを特徴とする請求項1に記載の方法。
  3. 【請求項3】  前記エンジンアウトサイドスリップコ
    マンド信号を発生する前記過程が、作動停止中の前記エ
    ンジンの位置を示すような振幅及び極性を有するエンジ
    ンアウト乗算信号を発生する過程と、前記航空機の翼を
    水平にするのに必要なサイドスリップコマンド信号のお
    およその値を表す信号を発生する過程と、前記航空機の
    翼を水平にするのに必要なサイドスリップコマンド信号
    のおおよその量を表す前記信号を前記エンジンアウト乗
    算信号により乗算する過程とを有することを特徴とする
    請求項1に記載の方法。
  4. 【請求項4】  前記した作動停止中のエンジンと相反
    する側からの横風条件が存在しているか否かを検出する
    過程と、横風により引起こされるクラブ角を表す突風推
    定信号を発生する過程と、前記航空機の翼を水平にする
    のに必要なサイドスリップコマンド信号のおおよその量
    を表す前記信号を越えないように前記突風推定信号を或
    る値に制限する過程と、前記した横風が前記航空機の故
    障したエンジンとは相反する側からである場合に、前記
    エンジンアウトサイドスリップコマンド信号から、制限
    された前記突風推定信号を減算する過程とを有すること
    を特徴とする請求項3に記載の方法。
  5. 【請求項5】  前記航空機飛行制御システムに於て前
    記エンジンアウトサイドスリップコマンド信号を供給す
    る前記過程に先立って、前記エンジンアウトサイドスリ
    ップコマンド信号をフィルターしかつその変化率の限界
    値を設定することを特徴とする請求項4に記載の方法。
  6. 【請求項6】  前記した着陸フラップの設定状態を表
    す前記信号が、前記着陸フラップが第1及び第2の所定
    の設定状態のいずれかを表すものであり、かつ前記航空
    機の翼を水平にするのに必要なおおよそのサイドスリッ
    プコマンド信号を表す前記信号を発生するための前記過
    程が、前記着陸フラップの設定状態が、前記した第1及
    び第2の所定の設定状態のいずれであるかを判定する過
    程と、前記着陸フラップが前記第1の所定の状態にある
    場合には、前記迎え角を表す前記信号を第1の乗算定数
    により乗算し、かつ前記迎え角を表す前記信号と前記第
    1の乗算定数との商に第1の加算定数を加算する過程と
    、前記着陸フラップが前記第2の所定の状態にある場合
    には、前記迎え角を表す前記信号を第2の乗算定数によ
    り乗算し、かつ前記迎え角を表す前記信号と前記第2の
    乗算定数との商に第2の加算定数を加算する過程とを有
    することを特徴とする請求項3に記載の方法。
  7. 【請求項7】  前記した作動停止中のエンジンと相反
    する側からの横風条件が存在するか否かを検出する過程
    と、横風により引起こされるクラブ角に対応する突風推
    定信号を発生する過程と、前記突風推定信号を、前記航
    空機の翼を水平にするのに必要なおおよそのサイドスリ
    ップコマンド信号を越えない或る値に制限する過程と、
    前記した作動停止中のエンジンとは相反する側からの横
    風が存在する場合に、前記エンジンアウトサイドスリッ
    プコマンド信号から、制限された前記突風推定信号を減
    算する過程とを有することを特徴とする請求項6に記載
    の方法。
  8. 【請求項8】  前記航空機が、該航空機の翼幅に概ね
    等しい高度以下にある場合に、前記航空機の迎え角、前
    記航空機の高度及び着陸フラップの設定状態を表す前記
    信号を処理することにより、横方向地面効果補助翼補償
    信号及び横方向地面効果方向舵補償信号とを発生する過
    程を有することを特徴とする請求項1に記載の方法。
  9. 【請求項9】  前記した横方向地面効果補助翼補償信
    号及び横方向地面効果方向舵補償信号を発生する過程が
    、航空機のサイドスリップ角の単位角度当りに必要な地
    面効果補助翼補償量を表す信号を発生する過程と、航空
    機のサイドスリップ角の単位角度当りに必要な地面効果
    方向舵補償量を表す信号を発生する過程と、サイドスリ
    ップ角の単位角度当りに必要な地面効果補助翼補償量を
    表す前記信号を、前記エンジンアウトサイドスリップコ
    マンド信号及び航空機の整合状態により引起こされるサ
    イドスリップを表す信号に乗算することにより、前記し
    た横方向地面効果補助翼補償信号を発生する過程と、サ
    イドスリップ角の単位角度当りに必要な地面効果方向舵
    補償量を表す前記信号を、前記エンジンアウトサイドス
    リップコマンド信号及び航空機の整合動作より引起こさ
    れるサイドスリップ角を表す信号に乗算することにより
    、前記横方向地面効果方向舵補償信号を発生する過程と
    を有することを特徴とする請求項8に記載の方法。
  10. 【請求項10】  前記航空機の作動中のエンジンがス
    ロットル減速される時点を検出する過程と、前記した作
    動中のエンジンが減速された場合に発生する前記航空機
    のヨーイングモーメントに対抗するために必要なおおよ
    その量の方向舵制御信号を表す方向舵信号を発生する過
    程と、前記方向舵制御信号を一次ウォッシュアウトフィ
    ルターによりフィルターし、方向舵ウォッシュアウトコ
    マンド信号を発生する過程と、前記航空機の作動中のエ
    ンジンがスロットル減速された時点に、前記方向舵ウォ
    ッシュアウトコマンド信号を供給する過程とを有するこ
    とを特徴とする請求項1に記載の方法。
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