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DE602005001801T2 - Steuerungsanzeige mit Ermittlung der maximalen Steigung zum Steuern eines Flugzeuges im Bodenfolgeflug - Google Patents

Steuerungsanzeige mit Ermittlung der maximalen Steigung zum Steuern eines Flugzeuges im Bodenfolgeflug Download PDF

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DE602005001801T2
DE602005001801T2 DE602005001801T DE602005001801T DE602005001801T2 DE 602005001801 T2 DE602005001801 T2 DE 602005001801T2 DE 602005001801 T DE602005001801 T DE 602005001801T DE 602005001801 T DE602005001801 T DE 602005001801T DE 602005001801 T2 DE602005001801 T2 DE 602005001801T2
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DE
Germany
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aircraft
maximum
slope
current
display
Prior art date
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DE602005001801T
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English (en)
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Franck Artini
Jean-Pierre Demortier
Christophe Bouchet
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Airbus Operations SAS
Original Assignee
Airbus Operations SAS
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Publication date
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Publication of DE602005001801T2 publication Critical patent/DE602005001801T2/de
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    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/04Control of altitude or depth
    • G05D1/06Rate of change of altitude or depth
    • G05D1/0607Rate of change of altitude or depth specially adapted for aircraft
    • G05D1/0646Rate of change of altitude or depth specially adapted for aircraft to follow the profile of undulating ground
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
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    • G01C23/00Combined instruments indicating more than one navigational value, e.g. for aircraft; Combined measuring devices for measuring two or more variables of movement, e.g. distance, speed or acceleration
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
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    • GPHYSICS
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    • G01D2207/00Indexing scheme relating to details of indicating measuring values
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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Steuerungsanzeige zum Steuern eines Luftfahrzeugs im Bodenfolgeflug.
  • Eine derartige Steuerungsanzeige ist spezifischer für ein Flugzeug geeignet, insbesondere ein militärisches Transportflugzeug, das ein niedriges Schub-Gewichtsverhältnis und eine große Trägheit aufweist und dessen Manövrierzeiten verhältnismäßig langsam sind.
  • Ganz besonders, wenn auch nicht ausschließlich, betrifft die vorliegende Erfindung einen Flug in niedriger Höhe. Unter "Flug in niedriger Höhe" versteht man den Flug entlang einer Flugbahn (in niedriger Höhe), die es einem Flugzeug ermöglicht, dem überflogenen Gelände möglichst nahe zu folgen, um insbesondere zu vermeiden, geortet zu werden. Eine derartige Flugbahn in niedriger Höhe liegt daher in einer vorgegebenen Geländehöhe, beispielsweise 500 Fuß (oder 150 Meter).
  • Ein Flug in niedriger Höhe setzt daher voraus, dass man in Tälern so tief wie möglich fliegt, um von einer effektiven Abschirmung durch das umgebende Relief zu profitieren und dass man gleichzeitig selbstverständlich immer noch in der Lage ist, die höchsten Gebirgskämme zu überfliegen, die vor dem Flugzeug erscheinen. Wenn das Flugzeug von dem Piloten manuell gesteuert wird, das heißt ohne eingeschalteten Autopiloten oder eingeschaltete Flugleitanlage, trägt der Pilot die ganze Last der Flugsteuerung in niedriger Höhe.
  • In einer derartigen Situation verfügt der Pilot im Allgemeinen ausschließlich über ein Bodenkollisionsvermeidungssystem des Typs GCAS (Englisch: "Ground Collision Avoidance System"), um eine Kollision mit dem Boden zu vermeiden. Wenn ein Manöver es nicht zulässt, das Gelände vor dem Flugzeug unter Beibehaltung definierter Flugbedingungen zu überfliegen, liefert dieses übliche System ein Warnsignal. Dieses System verwendet theoretische Steigmodelle, die durch ein nominales, das heißt nicht beeinträchtigtes Flugzeug festgelegt werden. Wenn das Flugzeug Schäden erlitten hat, die seine Steigfähigkeiten beeinträchtigen, liefert das System folglich Informationen, die bezogen auf die aktuelle Situation fehlerhaft sind. Dieses bekannte System liefert daher keine Angabe über die tatsächlichen maximalen Steigleistungen des Flugzeugs.
  • Daher verfügt der Pilot über keine spezifischen und genauen (auf dem aktuellen Zustand des Flugzeugs basierenden) Informationen bezüglich der maximalen Leistungsfähigkeit des Flugzeugs zum Überfliegen eines in Flugrichtung liegenden Gebirgskamms. Bekanntlich würde aber die Kenntnis der maximalen Steigfähigkeit des Flugzeugs dem Piloten die Möglichkeit geben, in Tälern so tief wie möglich herunterzugehen, bis zu der Grenze, von der er noch wieder aufsteigen und den vor ihm liegenden Gebirgskamm überwinden kann, wodurch die Abschirmung des Flugzeugs durch das Gelände erhöht würde.
  • Durch das Dokument US-6 262 674 ist im Übrigen eine Steuerungsanzeige bekannt, die geeignet ist, auf einem Anzeigebildschirm ein Schubpotential der Motoren darzustellen. Diese Steuerungsanzeige umfasst:
    • – eine Gruppe von Informationsquellen
    • – eine Recheneinheit, die mit der Gruppe von Informationsquellen verbunden ist und die aus Informationen, die von der Gruppe von Informationsquellen bereitgestellt werden, mindestens eine maximale Gesamtsteigung des Flugzeugs bestimmt, die dem an den Motoren verfügbaren Maximalschub entspricht und
    • – eine Anzeigeeinrichtung, beispielsweise des in Kopfhöhe angebrachten Typs, die einen mit der Recheneinheit verbundenen Anzeigebildschirm umfasst und die auf dem Anzeigebildschirm mindestens ein Anzeigemittel aufweist, welches die maximale Gesamtsteigung anzeigt.
  • Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Steuerungsanzeige für Flugzeuge, die es ermöglicht, die oben genannten Nachteile zu beheben.
  • Die Steuerungsanzeige des Typs umfassend:
    • – eine Gruppe von Informationsquellen
    • – eine Recheneinheit, die mit der Gruppe von Informationsquellen verbunden ist und die aus Informationen, die von der Gruppe von Informationsquellen bereitgestellt werden, mindestens eine maximale Gesamtsteigung des Flugzeugs bestimmt, die dem an den Motoren verfügbaren Maximalschub entspricht und die aus der Messung der aktuellen Leistung des Flugzeugs ermittelt wird und
    • – eine Anzeigeeinrichtung in Kopfhöhe, die mit der Recheneinheit verbunden ist, die einen Anzeigebildschirm umfasst, und die auf dem Anzeigebildschirm mindestens ein Anzeigemittel darstellt, welches die maximale Gesamtsteigung anzeigt,
    zeichnet sich zu diesem Zweck gemäß der Erfindung dadurch aus, dass die
  • Anzeigeeinrichtung in Kopfhöhe das Anzeigemittel auf dem Anzeigebildschirm so darstellt, dass es dem Relief des Geländes, das vor dem Flugzeug existiert und auf dem Anzeigebildschirm durch Einblendung sichtbar ist, so zugeordnet ist, dass, wenn das Anzeigemittel oberhalb des sichtbaren Reliefs angeordnet ist, angezeigt werden kann, dass das Flugzeug das Relief des Geländes überfliegen kann, wenn es gemäß der maximalen Gesamtsteigung fliegt.
  • Vorteilhafterweise liefert die Gruppe von Informationsquellen der Recheneinheit mindestens einige der folgenden Informationen: den aktuellen kinetischen Zustand, den aktuellen Atmosphärenzustand, die aktuelle Höhe und eine aerodynamische Polare des Flugzeugs.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform bestimmt die Recheneinheit die maximale Gesamtsteigung als die Steigung, die das Flugzeug hätte, wenn es mit einer optimalen Steiggeschwindigkeit fliegen würde (mit dem maximal an den Motoren verfügbaren Schub), die das Erreichen des größten Steigwinkels ermöglicht, und das diese maximale Gesamtsteigung anzeigende Anzeigemittel ist dem eingeblendet auf dem Anzeigebildschirm sichtbaren Relief des Geländes zugeordnet und ermöglicht es, anzuzeigen, ob das Flugzeug das Relief des Geländes überfliegen kann, wenn es mit der optimalen Geschwindigkeit (mit bester Steigung) fliegt.
  • Folglich verfügt der Pilot dank der Erfindung über eine Information bezüglich der maximalen Gesamtsteigung, mit der das Flugzeug fliegen kann, wenn er seine Geschwindigkeit an die optimale Geschwindigkeit anpasst (im Allgemeinen, wenn er sie reduziert). Im Unterschied zu dem oben genannten Bodenkollisionsvermeidungssystem bestimmt die erfindungsgemäße Steuerungsanzeige die bestmögliche Steigfähigkeit bei der optimalen Geschwindigkeit aus der Messung des aktuellen Zustands des Flugzeugs. Auf diese Weise hat der Pilot Kenntnis von den tatsächlichen Maximalleistungen des Flugzeugs bezüglich des Steigwinkels und folglich von Informationen über die beste Fähigkeit des Flugzeugs zum Überfliegen des Reliefs (Gebirgskämme etc.) des umgebenden Geländes.
  • Alternativ kann die Recheneinheit die maximale Gesamtsteigung als die Steigung bestimmen, die das Flugzeug hätte, wenn es unter Beibehaltung seiner aktuellen Geschwindigkeit und unter Auswahl des maximalen, an den Motoren verfügbaren Schubs fliegen würde. In diesem Fall hat der Pilot (dank der Erfindung) Kenntnis der tatsächlichen Maximalsteigleistungen des Flugzeugs unter Beibehaltung der aktuellen Fluggeschwindigkeit.
  • Da das Anzeigemittel unmittelbar durch Einblendung über das Relief des Geländes dargestellt wird, ist die erfindungsgemäße Steuerungsanzeige außerdem unter einem funktionellen Aspekt überaus vorteilhaft.
  • Es ist festzustellen, dass die Gesamtsteigung eine gegebene Größe ist, welche die Gesamtenergie des Flugzeugs, das heißt die Summe der potentiellen Energie und der kinetischen Energie repräsentiert. Das Anzeigemittel zeigt auch die aktuelle Energieaufteilung des Flugzeugs zwischen kinetischer Energie und potentieller Energie und den Zuwachs an Steigleistungen, der erreicht werden kann, wenn eine vorgegebene Menge kinetischer Energie in potentielle Energie umgewandelt wird, indem die aktuelle Geschwindigkeit des Flugzeugs an die optimale Geschwindigkeit anpasst (auf die optimale Geschwindigkeit reduziert) wird.
  • Dank der Erfindung kann daher der tatsächliche Steigwinkel, der erreicht werden wird, wenn die maximale Drehzahl der Motoren für die optimale Steiggeschwindigkeit (oder alternativ für die aktuelle Fluggeschwindigkeit) gewählt wird, ebenso visualisiert werden, wie der tatsächliche Steigwinkel, der erreicht würde, wenn bei der Wahl der optimalen Steiggeschwindigkeit (oder alternativ unter Beibehaltung der aktuellen Geschwindigkeit) ein Motorausfall auftreten würde, während die funktionstüchtig bleibenden Motoren bei maximaler Drehzahl arbeiten. Diese Angaben entsprechen auch im Falle eines beeinträchtigten Flugzeugs (beispielsweise geöffnete Tür, festgeklemmte Klappe oder zunehmende Vereisung etc.) den tatsächlichen Leistungen des Flugzeugs.
  • Die Figuren der beigefügten Zeichnung machen gut verständlich, wie die Erfindung ausgeführt werden kann. In diesen Figuren sind ähnliche Elemente mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
  • 1 ist die schematische Übersichtsdarstellung einer erfindungsgemäßen Steuerungsanzeige.
  • 2 stellt eine von einer erfindungsgemäßen Steuerungsanzeige bereitgestellte Visualisierung dar.
  • Die 3 bis 5 stellen spezielle Visualisierungen dar, die von einer erfindungsgemäßen Steuerungsanzeige bereitgestellt werden können.
  • Die erfindungsgemäße und in 1 schematisch dargestellte Steuerungsanzeige 1 ist dazu vorgesehen, einen Piloten eines Luftfahrzeugs, insbesondere eines militärischen Transportflugzeugs bei der Steuerung dieses Flugzeugs zu unterstützen.
  • Hierfür umfasst die im Flugzeug mitgeführte Steuerungsanzeige 1:
    • – eine Gruppe 2 von Informationsquellen, die weiter unten erläutert werden
    • – eine Recheneinheit 3, die über eine Verbindung 4 mit der Gruppe 2 von Informationsquellen verbunden ist und
    • – eine Anzeigeeinrichtung 5, die über eine Verbindung 6 mit der Recheneinheit 3 verbunden ist und die einen Anzeigebildschirm 7 aufweist.
  • Gemäß der Erfindung:
    • – liefert die Gruppe 2 von Informationsquellen der Recheneinheit insbesondere einige der folgenden Informationen: ∎ die aktuelle Geschwindigkeit des Flugzeugs ∎ die aktuelle Motordrehzahl ∎ die maximale Motordrehzahl ∎ die optimale Steiggeschwindigkeit ∎ die aktuelle Höhe des Flugzeugs und ∎ eine aerodynamische Polare des Flugzeugs, die es ermöglicht, die Auswirkung der Geschwindigkeitsänderung auf die gemessene aktuelle Geschwindigkeit bezüglich einer optimalen Steiggeschwindigkeit, sowie die aerodynamische Beeinträchtigung aufgrund eines Motorausfalls zu integrieren;
    • – bestimmt die Recheneinheit 3 aus mindestens den oben genannten Informationen, die von der Gruppe 2 von Informationsquellen bereitgestellt werden, den Wert mindestens einer maximalen Gesamtsteigung des Flugzeugs, wie weiter unten erläutert und
    • – ist die Anzeigeeinrichtung 5 eine Anzeigeeinrichtung in Kopfhöhe und weist auf dem Anzeigebildschirm 7 mindestens ein Anzeigemittel 8, 9, 10 auf, welches den Wert der maximalen Gesamtsteigung anzeigt und welches, wie beispielsweise in 2 dargestellt, über das vor dem Flugzeug existierende Gelände 12 eingeblendet wird.
  • In der bevorzugten, in dieser 2 dargestellten Ausführungsform bestimmt die Recheneinheit 3 die maximale Gesamtsteigung als die Steigung, die das Flugzeug hätte, wenn es mit einer optimalen Geschwindigkeit fliegen würde, die es ermöglicht, den maximalen Steigwinkel zu erreichen und das diese maximale Gesamtsteigung anzeigende Anzeigemittel 8 ist dem eingeblendet auf dem Anzeigebildschirm 7 sichtbaren Relief 11 des Geländes 12 zugeordnet und ermöglicht es auf diese Weise, anzuzeigen, ob das Flugzeug das Relief 11 des Geländes 12 überfliegen kann, wenn es mit der optimalen Geschwindigkeit fliegt. Dies ist in dem in 2 dargestellten Beispiel der Fall, da das Anzeigemittel 8, das beispielsweise zwei Pfeile umfasst, tatsächlich oberhalb des Reliefs 11 des Geländes 12 angeordnet ist. Das Beispiel der 2 zeigt an, dass das Flugzeug über das Relief 11 fliegen kann, wenn der Pilot die maximale Motordrehzahl wählt, seine Geschwindigkeit reduziert (oder, in einer weiter unten erläuterten Variante, seine aktuelle Geschwindigkeit beibehält) und das Flugzeug so steuert, dass der Vektor der Geschwindigkeit über Grund (angezeigt durch ein Anzeigemittel 16) das Niveau des diese maximale Gesamtsteigung anzeigenden Anzeigemittels 8 erreicht.
  • Folglich verfügt der Pilot dank der erfindungsgemäßen Steuerungsanzeige 1 über eine Information bezüglich der maximalen Gesamtsteigung, mit der das Flugzeug fliegen kann, wenn er den vollen Schub wählt. Dadurch hat der Pilot Kenntnis von den tatsächlichen Maximalleistungen des Flugzeugs bezüglich des Steigwinkels, die es ermöglichen, das Relief 11 (Gebirgskämme etc.) des Geländes 12 vor dem Flugzeug zu überwinden.
  • Alternativ kann die Recheneinheit 3 die maximale Gesamtsteigung als die Steigung bestimmen, die das Flugzeug hätte, wenn es unter Beibehaltung seiner aktuellen Geschwindigkeit und unter Auswahl des maximalen, an den Motoren verfügbaren Schubs fliegen würde. In dieser Variante hat der Pilot Kenntnis der tatsächlichen Maximalsteigleistungen des Flugzeugs unter Beibehaltung der aktuellen Fluggeschwindigkeit.
  • Daher ist die vorliegende Erfindung besonders vorteilhaft bei einem Flug in niedriger Höhe und ermöglicht es dem Piloten auf diese Weise, sein Flugzeug so tief wie möglich zu fliegen (um die bestmögliche Abschirmung durch das Gelände 12 zu nutzen) und zeigt ihm gleichzeitig an, ob er immer noch in der Lage ist, das Flugzeug über die höchsten Gebirgskämme zu fliegen. Damit dies wirklich so ist, genügt es, dass das Anzeigemittel 8 sich oberhalb des Reliefs 11 des Geländes 12 befindet.
  • Da das Anzeigemittel 8 unmittelbar durch Einblendung über das Relief 11 des realen Geländes dargestellt wird, ist die erfindungsgemäße Steuerungsanzeige 1 außerdem unter einem funktionellen Aspekt überaus vorteilhaft.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform berechnet die Recheneinheit 3 die maximale Gesamtsteigung yTmax aus der Messung der aktuellen Gesamtsteigung im Flug korrigiert durch:
    • – die Gesamtsteigungsänderung aufgrund der Änderung des Antriebsschubs und des Widerstands, verursacht durch die Wahl des Maximalschubs bei der aktuellen Geschwindigkeit (ΔyTFN)
    • – die Gesamtsteigungsänderung aufgrund der Änderung des Antriebsschubs und des Widerstands, verursacht durch den antizipierten Motorausfall bei der aktuellen Geschwindigkeit (ΔyTOEI) und
    • – die Gesamtsteigungsänderung aufgrund der Änderung des Antriebsschubs und des Widerstands durch die Geschwindigkeitsänderung von der aktuellen Geschwindigkeit zu der optimalen Geschwindigkeit mit bester Steigung (ΔyTDV).
  • Auf diese Weise erhält man yTmax = yTS + ΔyTFN + ΔyTOEI + ΔyTDV wobei yTS, die aktuelle Gesamtsteigung im Flug, aus dem kinetischen Zustand und der Lage des Flugzeugs ermittelt wird, das heißt im Wesentlichen:
    Figure 00070001
    mit:
    • g: der Erdbeschleunigung
    • yS: der gemessenen Steigung des Flugzeugs über Grund und
    • Vs: der gemessenen Geschwindigkeit des Flugzeugs über Grund.
  • Die verschiedenen Messungen werden durch geeignete Mittel vorgenommen, die zu der Gruppe 2 von Informationsquellen gehören.
  • Die Gesamtsteigungsänderung aufgrund der Änderung des Antriebsschubs mit allen Motoren in Betrieb bei der aktuellen Geschwindigkeit lässt sich durch folgende Beziehung ausdrücken:
    Figure 00080001
    in der:
    • – neng die Anzahl der Motoren ist, die in Betrieb sind
    • – FN der aktuelle, von jedem Motor erzeugte Antriebsschub ist, der aus der Messung von Motorkenngrößen ermittelt wird
    • – Fnmax der Maximalschub ist, den jeder Motor bei der aktuellen Geschwindigkeit erzeugen kann. Er wird entweder durch die Motorsysteme ermittelt, oder durch ein in die Gruppe 2 integriertes Modell
    • – g die Erdbeschleunigung ist
    • – m die Masse des Flugzeugs ist, die von den Systemen des Flugzeugs geliefert wird und
    • – ΔTFN die von einem in die Gruppe 2 integrierten Modell ermittelte Veränderung der Widerstandskraft aufgrund der Änderung des Antriebsschubs (FNmax-FN) ist.
  • Der Gesamtsteigungsänderung aufgrund des antizipierten Motorausfalls bei der aktuellen Geschwindigkeit entspricht außerdem die folgende Beziehung:
    Figure 00080002
    in der:
    • – FNWML der Restschub des fehlerhaften Motors ist und
    • – ΔTOEI die von einem in die Gruppe 2 integrierten Modell ermittelte Veränderung der Widerstandskraft aufgrund der aerodynamischen Ausbalancierung des fehlerhaften Motors ist.
  • Im Übrigen lässt sich die Gesamtsteigungsänderung aufgrund einer Geschwindigkeitsänderung von der aktuellen Geschwindigkeit zu der optimalen Geschwindigkeit mit bester Steigung durch folgende Beziehung ausdrücken:
    Figure 00090001
    in der:
    • – Fnmax der Maximalschub für jeden Motor bei der aktuellen Geschwindigkeit ist
    • – FnmaxGD der Maximalschub für jeden Motor bei der optimalen Geschwindigkeit mit bester Steigung ist, der von einem in die Gruppe 2 integrierten Modell ermittelt wird
    • – neng die Anzahl der Motoren ist, die in Betrieb sind und die entspricht: ∎ neng, wenn alle Motoren in Betrieb sind und ∎ neng-1 zum Antizipieren eines Motorausfalls und
    • – ΔTDV die Veränderung der Widerstandskraft aufgrund der Geschwindigkeitsänderung von der aktuellen Geschwindigkeit zu der optimalen Geschwindigkeit mit bester Steigung ist.
  • Im Übrigen kann die Anzeigeeinrichtung 5 zudem auf dem Anzeigebildschirm 7 mindestens die folgenden, in 2 dargestellten Elemente anzeigen:
    • – eine Kursskala 13
    • – eine Neigungsskala 14
    • – ein Anzeigemittel 15, beispielsweise zwei Pfeilspitzen, welche die aktuelle Gesamtsteigung des Flugzeugs anzeigen und
    • – das Anzeigemittel 16, das die Position des Vektors der Geschwindigkeit über Grund anzeigt.
  • In einer besonderen Ausführungsform:
    • – bestimmt die Recheneinheit 3: ∎ eine erste Gesamtsteigung, die einer maximalen Gesamtsteigung yTmaxAEO entspricht, wenn alle Motoren des Flugzeugs in Betrieb sind, das heißt in einer AEO-Phase (Englisch: "All Engine Operative") bei Dauerleistung der Motoren und ∎ eine zweite Gesamtsteigung, die einer maximalen Gesamtsteigung yTmaxOEI entspricht, wenn ein Motor des Flugzeugs fehlerhaft ist, das heißt in einer OEI-Phase (Englisch: "One Engine Inoperative") bei einer maximalen Leistung an den anderen Motoren und
    • – weist die Anzeigeeinrichtung 5 auf dem Anzeigebildschirm 7 zwei Anzeigemittel 9 und 10 auf, welche jeweils die erste und zweite Gesamtsteigung anzeigen, wie in den 3 bis 5 dargestellt.
  • In diesem Fall visualisiert die Steuerungsanzeige 1 die tatsächliche Leistung des Flugzeugs in der vertikalen Ebene.
  • Zusätzlich zu den oben genannten Elementen kann, wie in den 3 bis 5 dargestellt, die Anzeigeeinrichtung 5 auf dem Anzeigebildschirm 7 auch ein Anzeigemittel 17 darstellen, das eine Sollsteigung anzeigt (das heißt die Steigung, die zu fliegen der Flugplan vorgibt), die beispielsweise durch ein Rechteck aus dünnen Linien symbolisiert wird. Es ist festzustellen, dass das Anzeigemittel 17 auch interessant ist, wenn das Flugzeug nicht automatisch geleitet wird und der Pilot einer Flugplanung folgt.
  • Außerdem:
    • – umfasst das Anzeigemittel 9 zwei ausgefüllte Pfeile, die auf beiden Seiten des Anzeigebildschirms 7, der Neigungsskala 14 gegenüberliegend angeordnet sind und
    • – umfasst das Anzeigemittel 10 zwei hohle Pfeile, die ebenfalls auf beiden Seiten des Anzeigebildschirms 7, der Neigungsskala 14 gegenüberliegend angeordnet sind.
  • Es ist festzustellen, dass das Flugzeug, wenn das Anzeigemittel 16, das den Vektor der Geschwindigkeit über Grund anzeigt, zentral in der Mitte des die Sollsteigung anzeigenden Anzeigemittels 17 angeordnet ist, aktuell mit der Sollsteigung und der richtigen Geschwindigkeit fliegt.
  • In den Beispielen, die in den 3 bis 5 dargestellt sind, wird davon ausgegangen, dass das Anzeigemittel 16 (Vektor der Geschwindigkeit über Grund) fluchtend mit dem Anzeigemittel 15 (aktuelle Gesamtsteigung) ausgerichtet ist, was bedeutet, dass das Flugzeug eine konstante Geschwindigkeit aufweist, also weder beschleunigt, noch langsamer wird.
  • In dem in 3 dargestellten Beispiel befindet sich das Flugzeug in dem Zustand, in dem die Einstellgröße dem Steigfluggrenzwert OEI entspricht. Es fliegt entlang eines durch den Flugplan definierten Flugbahnsegments mit konstanter Steigung. Die zweite Gesamtsteigung OEI (Anzeigemittel 10) ist identisch mit der durch den Flugplan definierten und die erste Gesamtsteigung (Anzeigemittel 9) ist um etwa 7° größer als sie. In diesem Beispiel ist das Flugzeug sogar beim Eintreten eines Motorausfalls während des Fluges, in der Lage, seinen Flug fortzusetzen und dabei sowohl seine aktuelle Geschwindigkeit, als auch die aktuelle Steigung des durch den Flugplan definierten Flugbahnsegments beizubehalten.
  • Außerdem befindet sich das Flugzeug im Beispiel der 4 in einem "konservativen" Zustand, da die zweite Gesamtsteigung OEI (Anzeigemittel 10) geringfügig größer ist, als die für den Flug erforderliche Steigung (Anzeigemittel 17).
  • In diesem Beispiel ist das Flugzeug sogar beim Eintreten eines Motorausfalls während des Fluges, in der Lage, seinen Flug unter Beibehaltung der aktuellen Steigung, wie sie durch den Flugplan definiert ist, fortzusetzen. Das Flugzeug verfügt sogar über eine Energiereserve.
  • Im Übrigen befindet sich das Flugzeug in dem in 5 dargestellten Beispiel in einem "kritischen" Zustand [denn] tatsächlich ist die Steigung über Grund (Anzeigemittel 16) kleiner als die für den Flug erforderliche Steigung (Anzeigemittel 17). Außerdem ist die zweite Gesamtsteigung OEI (Anzeigemittel 10) wesentlich kleiner als die erforderliche Steigung.
  • Da die erforderliche Steigung oder Sollsteigung (Anzeigemittel 17) größer ist, als die zweite Gesamtsteigung (Anzeigemitte) 10), liegt eine Steigungsberechnung vor, die für den Fall eines Motorausfalls nicht auf den Flugplan adaptiert ist. Diese Situation kann aus einem Fehler bei den Berechnungen zur Erzeugung der Einstellgröße (folglich des Flugplans) resultieren, oder aus realen Witterungsbedingungen, die sich stark von denen unterscheiden, die zur Erstellung des Flugplans gedient haben, oder aus einem Flugzeug, dessen Zustand beeinträchtigt ist gegenüber dem Zustand, der für die Modellierung verwendet wurde (aerodynamische Beeinträchtigung: offen gebliebene Klappe, halbeingefahrenes Fahrwerk, zunehmende Vereisung etc. oder Beeinträchtigung des Motors, Einsetzen einer Störung, beschädigter Propeller etc.).
  • Wenn daher in diesem Beispiel in einem Motor des Flugzeugs während des Fluges eine Störung eintritt, wird das Flugzeug die erforderliche Steigung nicht halten können. Folglich besteht die Gefahr, dass es unterhalb des definierten vertikalen Profils fliegt und sich dem Relief 11 des Geländes 12 gefährlich nähert.

Claims (7)

  1. Steuerungsanzeige für ein Flugzeug, wobei die Steuerungsanzeige (1) umfasst: – eine Gruppe (2) von Informationsquellen – eine Recheneinheit (3), die mit der Gruppe (2) von Informationsquellen verbunden ist und die aus Informationen, die von der Gruppe (2) von Informationsquellen bereitgestellt werden, mindestens eine maximale Gesamtsteigung des Flugzeugs bestimmt, die dem an den Motoren verfügbaren Maximalschub entspricht und die aus der Messung der aktuellen Leistung des Flugzeugs ermittelt wird und – eine Anzeigeeinrichtung (5) in Kopfhöhe, die mit der Recheneinheit (3) verbunden ist, die einen Anzeigebildschirm (7) umfasst, und die auf dem Anzeigebildschirm (7) mindestens ein Anzeigemittel (8) darstellt, das die maximale Gesamtsteigung anzeigt, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzeigeeinrichtung (5) in Kopfhöhe das Anzeigemittel (8) auf dem Anzeigebildschirm (7) so darstellt, dass es dem Relief (11) des Geländes (12), das vor dem Flugzeug existiert und auf dem Anzeigebildschirm (7) durch Einblendung sichtbar ist, so zugeordnet ist, dass, wenn das Anzeigemittel (8) oberhalb des sichtbaren Reliefs (11) angeordnet ist, angezeigt werden kann, dass das Flugzeug das Relief (11) des Geländes (12) überfliegen kann, wenn es gemäß der maximalen Gesamtsteigung fliegt.
  2. Steuerungsanzeige nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Gruppe (2) von Informationsquellen der Recheneinheit (3) mindestens einige der folgenden Informationen liefert: den aktuellen kinetischen Zustand, den aktuellen Atmosphärenzustand, die aktuelle Höhe und eine aerodynamische Polare des Flugzeugs.
  3. Steuerungsanzeige nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Recheneinheit (3) die maximale Gesamtsteigung für die optimale Steiggeschwindigkeit bestimmt.
  4. Steuerungsanzeige nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Recheneinheit (3) die maximale Gesamtsteigung für die aktuelle Geschwindigkeit bestimmt.
  5. Steuerungsanzeige nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Recheneinheit (3) umfasst: – ein Mittel zur Bestimmung einer aktuellen Gesamtsteigung im Flug yTS – ein Mittel zur Bestimmung einer Gesamtsteigungsänderung ΔyTFN aufgrund einer Änderung des Antriebsschubs und des Widerstands, verursacht durch die Wahl eines Maximalschubs bei der aktuellen Geschwindigkeit – ein Mittel zur Bestimmung einer Gesamtsteigungsänderung ΔyTOEI aufgrund einer Änderung des Schubs und des Widerstands, verursacht durch einen antizipierten Motorausfall bei der aktuellen Geschwindigkeit – ein Mittel zur Bestimmung einer Gesamtsteigungsänderung ΔyTDV aufgrund einer Änderung der Geschwindigkeit von der aktuellen Geschwindigkeit zu einer optimalen Geschwindigkeit bei bester Steigung und – ein Mittel zur Bildung der Summe yTmax = yTS + ΔyTFN + ΔyTOEI + ΔyTDV, um die maximale Gesamtsteigung yTmax zu erhalten.
  6. Steuerungsanzeige nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass: – die Recheneinheit (3) bestimmt: ∎ eine erste Gesamtsteigung, die einer maximalen Gesamtsteigung bei Betrieb aller Motoren des Flugzeugs unter Dauerleistung der Motoren entspricht und ∎ eine zweite Gesamtsteigung, die einer maximalen Gesamtsteigung bei Ausfall eines Motors des Flugzeugs und maximaler Leistung an den anderen Motoren entspricht und – die Anzeigeeinrichtung (5) auf dem Anzeigebildschirm (7) zwei Anzeigemittel (9, 10) darstellt, die jeweils die erste und die zweite Gesamtsteigung anzeigen.
  7. Flugzeug, dadurch gekennzeichnet, dass es eine Steuerungsanzeige (1), wie die unter einem beliebigen der Ansprüche 1 bis 6 spezifizierte, aufweist.
DE602005001801T 2004-05-18 2005-04-04 Steuerungsanzeige mit Ermittlung der maximalen Steigung zum Steuern eines Flugzeuges im Bodenfolgeflug Expired - Lifetime DE602005001801T2 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR0405375A FR2870514B1 (fr) 2004-05-18 2004-05-18 Indicateur de pilotage determinant la pente maximale pour le pilotage d'un aeronef en suivi de terrain
FR0405375 2004-05-18

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE602005001801D1 DE602005001801D1 (de) 2007-09-13
DE602005001801T2 true DE602005001801T2 (de) 2008-04-17

Family

ID=34942063

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE602005001801T Expired - Lifetime DE602005001801T2 (de) 2004-05-18 2005-04-04 Steuerungsanzeige mit Ermittlung der maximalen Steigung zum Steuern eines Flugzeuges im Bodenfolgeflug

Country Status (6)

Country Link
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FR (1) FR2870514B1 (de)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2878060B1 (fr) * 2004-11-15 2010-11-05 Airbus France Procede et dispositif d'alerte et d'evitement de terrain pour un aeronef
FR2887065B1 (fr) * 2005-06-14 2007-07-20 Airbus France Sas Procede et systeme d'aide au pilotage d'un aeronef volant a basse altitude
FR2889342B1 (fr) * 2005-07-26 2010-11-19 Airbus France Procede et dispositif de detection d'un risque de collision d'un aeronef avec le terrain environnant
FR2958050B1 (fr) 2010-03-24 2012-12-28 Dassault Aviat Procede et systeme de gestion de la variation d'energie d'un aeronef
FR2958033B1 (fr) 2010-03-24 2012-05-25 Dassault Aviat Dispositif d'affichage de la variation d'energie d'un aeronef, procede et systeme d'affichage de la variation d'energie correspondants
FR2978586B1 (fr) 2011-07-27 2013-07-26 Eurocopter France Procede d'aide au pilotage, dispositif d'aide au pilotage, et aeronef
FR3020478B1 (fr) * 2014-04-28 2016-05-20 Airbus Operations Sas Procede et ensemble de guidage d'un aeronef lors d'un vol a basse hauteur.
US9296490B2 (en) 2014-08-25 2016-03-29 Honeywell International Inc. Aircraft operating and position information display system and method
FR3033886B1 (fr) * 2015-03-18 2017-04-21 Dassault Aviat Dispositif d' affichage d'une variation d'energie et d'une borne de variation d'energie d'un aeronef

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5353022A (en) * 1987-08-06 1994-10-04 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Airplane takeoff and landing performance monitoring system
US5796612A (en) * 1992-11-18 1998-08-18 Aers/Midwest, Inc. Method for flight parameter monitoring and control
FR2733061B1 (fr) * 1995-04-13 1997-05-23 Sextant Avionique Dispositif optoelectronique d'aide au pilotage d'un aeronef par mauvaise visibilite
US6691004B2 (en) * 1995-07-31 2004-02-10 Honeywell International, Inc. Method for determining a currently obtainable climb gradient of an aircraft
GB2310184B (en) * 1996-02-19 2000-10-11 Marconi Gec Ltd Aircraft terrain advisory system
CA2202409C (en) * 1997-04-11 1998-04-07 Carl W. Millard Howgozit airspeed indicator system
AU6748200A (en) * 1999-07-19 2001-02-05 David L. Still A computer based human-centered display system
US6675328B1 (en) * 1999-10-08 2004-01-06 Vigilant Networks, Llc System and method to determine data throughput in a communication network
US6262674B1 (en) * 2000-08-10 2001-07-17 Honeywell International Inc. Aircraft display with potential thrust indicator
FR2831871B1 (fr) * 2001-11-08 2004-08-13 Airbus France Procede et dispositif d'aide au pilotage d'un aeronef

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Publication number Publication date
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