専用着陸ゾーンのための降下率警告エンベロープを調整するためのシステムおよび方法
【課題】回転翼航空機（１２）のための降下率警告を改善するためのシステムおよび方法を提供すること。
【解決手段】一例において、システム（１０）は、高度値を生成する電波高度計（２８）と、ユーザインターフェースデバイスおよび電波高度計と信号通信しているプロセッサ（２０）とを含む。プロセッサは、航空機についての高度値およびポジション値、ならびに着陸ゾーン（ＬＺ）情報を受信する。プロセッサは、受信されたポジション値およびＬＺ情報に基づいて、航空機が、周囲地形よりも高くなったＬＺに着陸するために進入中かどうかを判定する。プロセッサは、航空機のための降下率情報を受信し、降下率情報がＬＺ情報に従って調整された降下率値よりも大きい場合に、受信された降下率情報および航空機の高度値に基づいて、降下率警告を発生する。出力デバイス（２２、２４、３４）が、発生された降下率警告を出力する。ＬＺ情報は、高度値を含む。
【解決手段】一例において、システム（１０）は、高度値を生成する電波高度計（２８）と、ユーザインターフェースデバイスおよび電波高度計と信号通信しているプロセッサ（２０）とを含む。プロセッサは、航空機についての高度値およびポジション値、ならびに着陸ゾーン（ＬＺ）情報を受信する。プロセッサは、受信されたポジション値およびＬＺ情報に基づいて、航空機が、周囲地形よりも高くなったＬＺに着陸するために進入中かどうかを判定する。プロセッサは、航空機のための降下率情報を受信し、降下率情報がＬＺ情報に従って調整された降下率値よりも大きい場合に、受信された降下率情報および航空機の高度値に基づいて、降下率警告を発生する。出力デバイス（２２、２４、３４）が、発生された降下率警告を出力する。ＬＺ情報は、高度値を含む。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願の実施例は、例えば、専用着陸ゾーンのための降下率警告エンベロープを調整するためのシステムおよび方法を含む。
【背景技術】
【０００２】
[0001]高くなった着陸ゾーン（ＬＺ）に進入するヘリコプターが、降下率が大きすぎるという警報を受けることなく、ＬＺ高度よりも低く下降したことが幾度かあった。ヘリデッキは（しばしば、地上または海上よりも約１００メートル（数百フィート））高くなっているために、既存の降下率警告機能は、タイミングよく警告を与えない。ヘリコプター用の現在の対地接近警報装置（ＧＰＷＳ）では、降下率警告エンベロープは、電波高度情報のみを使用して判定される。航空機の電波高度は、ヘリコプターがヘリデッキの上に達するまで、大きな値（たとえば、１００メートル（３００フィート））を読み続ける。その地点で、電波高度が、たとえば、６メートル（２０フィート）に急に変わる。しばしば、ヘリコプターは、その地点でヘリデッキに向かって降下していて、降下率が最適よりも大きい場合には、パイロットは反応するための十分な時間がないことがある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
例えば、専用着陸ゾーンのための降下率警告エンベロープを調整することが、本願の実施例の解決課題である。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
[0002]本発明は、回転翼航空機のための降下率警告を改善するためのシステムおよび方法を提供する。一例において、システムは、高度値を生成する電波高度計と、ユーザインターフェースデバイスおよび電波高度計と信号通信しているプロセッサとを含む。プロセッサは、航空機についての高度値およびポジション値、ならびに着陸ゾーン（ＬＺ）情報を受信する。プロセッサは、受信されたポジション値およびＬＺ情報に基づいて、航空機が、周囲地形よりも高くなったＬＺに着陸するために進入中かどうかを判定する。プロセッサは、航空機のための降下率情報を受信し、降下率情報がＬＺ情報に従って調整された降下率値よりも大きい場合に、受信された降下率情報および航空機の高度値に基づいて、降下率警告を発生する。出力デバイスが、発生された降下率警告を出力する。ＬＺ情報は、高度値を含む。
【０００５】
[0003]本発明の一態様において、航空機は、回転翼航空機であり、ＬＺは、ヘリパッドである。
[0004]本発明の好ましい実施形態および代替実施形態が、次の図面を参照して、以下で詳細に説明される。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】[0005]本発明の実施形態に従って形成される例示的なシステムのブロック図である。
【図２】[0006]図１に示されたシステムによって実施される例示的なプロセスの流れ図である。
【図３】[0007]石油掘削施設上のヘリパッドに着陸するために進入中のヘリコプターの透視図である。
【図４】[0008]本発明の実施形態に従って修正された降下率警告エンベロープのチャートを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
[0009]図１に示されるように、回転翼航空機１２は、改善された閾値高度を使用して、「降下率」警報を与えるための警報システム１０を含む。システム１０は、対地接近警報装置（ＧＰＷＳ）プロセッサ２０と、音声出力２２と、警報灯２４と、気圧高度計２６と、電波高度計２８と、１つまたは複数のさまざまな他のセンサ３０と、ユーザインターフェース３２と、ディスプレイデバイス３４と、メモリ３６とを含む。
【０００８】
[0010]メモリ３６は、複数の専用着陸ゾーン（ＬＺ）に関連付けられた情報、および地形／障害物情報（たとえば、高度）を記憶する。専用ＬＺは、周囲地形または障害物よりも高くなったヘリパッドを含む。例示的なヘリパッドは、石油掘削施設、ビル最上階、船、丘の上、または同様の場所に設置される。
【０００９】
[0011]航空機１２が、専用ＬＺのうちの１つに着陸するために進入していることを判定されたとき、プロセッサ２０は、メモリ３６に記憶されたＬＺ高度情報、電波高度計２８から受信された高度情報、および気圧高度計２６および／または他のセンサ３０（全地球測位装置（ＧＰＳ）、または慣性航法装置（ＩＮＳ）など）からの情報に基づいた降下率に基づいて、航空機１２の降下率が閾値よりも高いかどうかを判定する。
【００１０】
[0012]図２は、図１に示された警報システム１０によって実施される例示的な方法６０を示す。最初に、決定ブロック６２で、プロセッサ２０が、回転翼航空機１２が専用ＬＺへの着陸シナリオにあるかどうかを判定する。プロセッサ２０は、他のセンサ３０から受信されたポジション情報、メモリ３６に記憶された専用ＬＺ情報、航空機構成情報（たとえば、降下率、速度）、飛行計画／経路情報および／または飛行終了の開始を指示することがある情報などの、さまざまな情報に基づいて、この判定を行う。別の実施形態においては、パイロットが、専用ＬＺへの着陸進入を手動で指示する。
【００１１】
[0013]次にブロック６４で、プロセッサ２０が、航空機が専用ＬＺに着陸するために進入していると判定した場合、プロセッサ２０は、メモリ３６から、特定された専用ＬＺのための高度情報を取り出す。次いでブロック６６で、プロセッサ２０は、取り出された高度情報に基づいて、降下率エンベロープを修正する。ブロック６８、７０で、航空機１２のための高度情報および降下率情報が、気圧高度計２６または他のセンサ３０のいずれかから、プロセッサ２０において受信される。次いで、決定ブロック７４で、プロセッサ２０は、高度情報、降下率情報、および修正された降下率エンベロープに基づいて、降下率条件があるかどうかを判定する。降下率条件がないと判定された場合、決定ブロック７６で、プロセッサ２０は、現在の専用ＬＺへの着陸シナリオがまだあるかどうかを判定する。プロセッサ２０が、航空機１２がなおも専用ＬＺに進入中であると判定した場合、プロセス６０は、ブロック６８に戻る。プロセッサ２０が、航空機１２がなおも専用ＬＺに進入中であると判定しない場合、プロセス６０は、ブロック６２に戻る。決定ブロック７４で、プロセッサ２０が、降下率条件があると判定した場合、ブロック７８で、降下率警告が発生され、出力デバイス（たとえば、ディスプレイ３４、音声出力２２、警報灯）のうちの１つまたは複数に出力される。
【００１２】
[0014]図３は、海水位よりもいくぶん高いところに設置されたヘリパッド１２２（専用ＬＺ）を含む、石油掘削施設プラットフォーム１２４を示す。ヘリコプター１２０は、水上高度１２８（または電波高度）で、ヘリパッド１２２（または高くなった構造体の上に設置された他のプラットフォーム）に進入している。先行システムでは、降下率エンベロープが有効になる地点までに、ヘリコプター１２０がヘリパッド１２２より低くならない限り、ヘリコプター１２０がヘリパッド１２２の真上に来る以前に、降下率警告は発生されないことになる。
【００１３】
[0015]図４は、航空機が専用ＬＺに着陸するために進入しているときに修正された例示的な降下率エンベロープ１４０を示す。この例で、航空機１２が進入しているＬＺは、周囲地形より上３００フィート／１００メートルである。プロセッサ２０が、ＬＺの高さ情報を受信すると、プロセッサ２０は、受信されたＬＺの高さ情報と同じ量１４２、またはＬＺの高さ情報に比例した量１４２だけ、降下率エンベロープ１４０の上限境界１４４を調整する。こうして、毎分３６６メートル（毎分１２００フィート（ｆｐｍ））の降下率において、通常のＬＺに進入中の航空機の降下率が高度１２２メートル（４００フィート）で降下率警告条件をもたらさないときには、このケースにあることになる。
【００１４】
[0016]上記のように、本発明の好ましい実施形態が示され、説明されてきたが、本発明の趣旨および範囲から逸脱せずに、多くの変更形態が行われてもよい。たとえば、本発明は、垂直離着陸機（ＶＴＯＬ）または垂直短距離離着陸機（ＶＳＴＯＬ）で使用されてもよい。
【００１５】
[0017]独占的な所有権または特権が請求される本発明の実施形態は、以下のように定義される。
【符号の説明】
【００１６】
１０ 警報システム
１２ 回転翼航空機
２０ 対地接近警報装置（ＧＰＷＳ）プロセッサ
２２ 音声出力
２４ 警報灯
２６ 気圧高度計
２８ 電波高度計
３０ 他のセンサ
３２ ユーザインターフェース
３４ ディスプレイデバイス
３６ メモリ
１２０ ヘリコプター
１２２ ヘリパッド
１２４ 石油掘削施設プラットフォーム
１２８ 水上高度
１４０ 降下率エンベロープ
１４２ 量
１４４ 上限境界
【技術分野】
【０００１】
本願の実施例は、例えば、専用着陸ゾーンのための降下率警告エンベロープを調整するためのシステムおよび方法を含む。
【背景技術】
【０００２】
[0001]高くなった着陸ゾーン（ＬＺ）に進入するヘリコプターが、降下率が大きすぎるという警報を受けることなく、ＬＺ高度よりも低く下降したことが幾度かあった。ヘリデッキは（しばしば、地上または海上よりも約１００メートル（数百フィート））高くなっているために、既存の降下率警告機能は、タイミングよく警告を与えない。ヘリコプター用の現在の対地接近警報装置（ＧＰＷＳ）では、降下率警告エンベロープは、電波高度情報のみを使用して判定される。航空機の電波高度は、ヘリコプターがヘリデッキの上に達するまで、大きな値（たとえば、１００メートル（３００フィート））を読み続ける。その地点で、電波高度が、たとえば、６メートル（２０フィート）に急に変わる。しばしば、ヘリコプターは、その地点でヘリデッキに向かって降下していて、降下率が最適よりも大きい場合には、パイロットは反応するための十分な時間がないことがある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
例えば、専用着陸ゾーンのための降下率警告エンベロープを調整することが、本願の実施例の解決課題である。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
[0002]本発明は、回転翼航空機のための降下率警告を改善するためのシステムおよび方法を提供する。一例において、システムは、高度値を生成する電波高度計と、ユーザインターフェースデバイスおよび電波高度計と信号通信しているプロセッサとを含む。プロセッサは、航空機についての高度値およびポジション値、ならびに着陸ゾーン（ＬＺ）情報を受信する。プロセッサは、受信されたポジション値およびＬＺ情報に基づいて、航空機が、周囲地形よりも高くなったＬＺに着陸するために進入中かどうかを判定する。プロセッサは、航空機のための降下率情報を受信し、降下率情報がＬＺ情報に従って調整された降下率値よりも大きい場合に、受信された降下率情報および航空機の高度値に基づいて、降下率警告を発生する。出力デバイスが、発生された降下率警告を出力する。ＬＺ情報は、高度値を含む。
【０００５】
[0003]本発明の一態様において、航空機は、回転翼航空機であり、ＬＺは、ヘリパッドである。
[0004]本発明の好ましい実施形態および代替実施形態が、次の図面を参照して、以下で詳細に説明される。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】[0005]本発明の実施形態に従って形成される例示的なシステムのブロック図である。
【図２】[0006]図１に示されたシステムによって実施される例示的なプロセスの流れ図である。
【図３】[0007]石油掘削施設上のヘリパッドに着陸するために進入中のヘリコプターの透視図である。
【図４】[0008]本発明の実施形態に従って修正された降下率警告エンベロープのチャートを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
[0009]図１に示されるように、回転翼航空機１２は、改善された閾値高度を使用して、「降下率」警報を与えるための警報システム１０を含む。システム１０は、対地接近警報装置（ＧＰＷＳ）プロセッサ２０と、音声出力２２と、警報灯２４と、気圧高度計２６と、電波高度計２８と、１つまたは複数のさまざまな他のセンサ３０と、ユーザインターフェース３２と、ディスプレイデバイス３４と、メモリ３６とを含む。
【０００８】
[0010]メモリ３６は、複数の専用着陸ゾーン（ＬＺ）に関連付けられた情報、および地形／障害物情報（たとえば、高度）を記憶する。専用ＬＺは、周囲地形または障害物よりも高くなったヘリパッドを含む。例示的なヘリパッドは、石油掘削施設、ビル最上階、船、丘の上、または同様の場所に設置される。
【０００９】
[0011]航空機１２が、専用ＬＺのうちの１つに着陸するために進入していることを判定されたとき、プロセッサ２０は、メモリ３６に記憶されたＬＺ高度情報、電波高度計２８から受信された高度情報、および気圧高度計２６および／または他のセンサ３０（全地球測位装置（ＧＰＳ）、または慣性航法装置（ＩＮＳ）など）からの情報に基づいた降下率に基づいて、航空機１２の降下率が閾値よりも高いかどうかを判定する。
【００１０】
[0012]図２は、図１に示された警報システム１０によって実施される例示的な方法６０を示す。最初に、決定ブロック６２で、プロセッサ２０が、回転翼航空機１２が専用ＬＺへの着陸シナリオにあるかどうかを判定する。プロセッサ２０は、他のセンサ３０から受信されたポジション情報、メモリ３６に記憶された専用ＬＺ情報、航空機構成情報（たとえば、降下率、速度）、飛行計画／経路情報および／または飛行終了の開始を指示することがある情報などの、さまざまな情報に基づいて、この判定を行う。別の実施形態においては、パイロットが、専用ＬＺへの着陸進入を手動で指示する。
【００１１】
[0013]次にブロック６４で、プロセッサ２０が、航空機が専用ＬＺに着陸するために進入していると判定した場合、プロセッサ２０は、メモリ３６から、特定された専用ＬＺのための高度情報を取り出す。次いでブロック６６で、プロセッサ２０は、取り出された高度情報に基づいて、降下率エンベロープを修正する。ブロック６８、７０で、航空機１２のための高度情報および降下率情報が、気圧高度計２６または他のセンサ３０のいずれかから、プロセッサ２０において受信される。次いで、決定ブロック７４で、プロセッサ２０は、高度情報、降下率情報、および修正された降下率エンベロープに基づいて、降下率条件があるかどうかを判定する。降下率条件がないと判定された場合、決定ブロック７６で、プロセッサ２０は、現在の専用ＬＺへの着陸シナリオがまだあるかどうかを判定する。プロセッサ２０が、航空機１２がなおも専用ＬＺに進入中であると判定した場合、プロセス６０は、ブロック６８に戻る。プロセッサ２０が、航空機１２がなおも専用ＬＺに進入中であると判定しない場合、プロセス６０は、ブロック６２に戻る。決定ブロック７４で、プロセッサ２０が、降下率条件があると判定した場合、ブロック７８で、降下率警告が発生され、出力デバイス（たとえば、ディスプレイ３４、音声出力２２、警報灯）のうちの１つまたは複数に出力される。
【００１２】
[0014]図３は、海水位よりもいくぶん高いところに設置されたヘリパッド１２２（専用ＬＺ）を含む、石油掘削施設プラットフォーム１２４を示す。ヘリコプター１２０は、水上高度１２８（または電波高度）で、ヘリパッド１２２（または高くなった構造体の上に設置された他のプラットフォーム）に進入している。先行システムでは、降下率エンベロープが有効になる地点までに、ヘリコプター１２０がヘリパッド１２２より低くならない限り、ヘリコプター１２０がヘリパッド１２２の真上に来る以前に、降下率警告は発生されないことになる。
【００１３】
[0015]図４は、航空機が専用ＬＺに着陸するために進入しているときに修正された例示的な降下率エンベロープ１４０を示す。この例で、航空機１２が進入しているＬＺは、周囲地形より上３００フィート／１００メートルである。プロセッサ２０が、ＬＺの高さ情報を受信すると、プロセッサ２０は、受信されたＬＺの高さ情報と同じ量１４２、またはＬＺの高さ情報に比例した量１４２だけ、降下率エンベロープ１４０の上限境界１４４を調整する。こうして、毎分３６６メートル（毎分１２００フィート（ｆｐｍ））の降下率において、通常のＬＺに進入中の航空機の降下率が高度１２２メートル（４００フィート）で降下率警告条件をもたらさないときには、このケースにあることになる。
【００１４】
[0016]上記のように、本発明の好ましい実施形態が示され、説明されてきたが、本発明の趣旨および範囲から逸脱せずに、多くの変更形態が行われてもよい。たとえば、本発明は、垂直離着陸機（ＶＴＯＬ）または垂直短距離離着陸機（ＶＳＴＯＬ）で使用されてもよい。
【００１５】
[0017]独占的な所有権または特権が請求される本発明の実施形態は、以下のように定義される。
【符号の説明】
【００１６】
１０ 警報システム
１２ 回転翼航空機
２０ 対地接近警報装置（ＧＰＷＳ）プロセッサ
２２ 音声出力
２４ 警報灯
２６ 気圧高度計
２８ 電波高度計
３０ 他のセンサ
３２ ユーザインターフェース
３４ ディスプレイデバイス
３６ メモリ
１２０ ヘリコプター
１２２ ヘリパッド
１２４ 石油掘削施設プラットフォーム
１２８ 水上高度
１４０ 降下率エンベロープ
１４２ 量
１４４ 上限境界
【特許請求の範囲】
【請求項１】
航空機に対して実施される方法であって、
前記航空機（１２）のプロセッサ（２０）において、
前記航空機についての高度値(altitude value)およびポジション値(position value)を受信するステップと、
着陸ゾーン（ＬＺ:landing zone）情報を受信するステップと、
受信されたポジション値およびＬＺ情報に基づいて、前記航空機が、周囲地形(surrounding terrain)よりも高くなったＬＺに着陸するために進入中(on an approach)かどうかを判定するステップと、
前記航空機のための降下率(sink rate)情報を受信するステップと、
前記降下率情報が、前記ＬＺ情報および前記航空機の高度値に従って調整された降下率値よりも大きい場合に、降下率警告(sink rate alert)を発生するステップと
を含み、
出力デバイス（２２、２４、３４）において、
発生された降下率警告を出力するステップ
を含む方法。
【請求項２】
前記ＬＺ情報が、高度値を含み、出力するステップが、可聴式メッセージまたは視覚的メッセージのうちの少なくとも１つを出力するステップを含み、前記航空機が、回転翼(rotary wing)航空機であり、前記ＬＺが、ヘリパッド(helipad)を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
高度値を生成するように構成された電波高度計(radio altimeter)（２８）と、
前記航空機についての高度値およびポジション値を受信するように構成されたコンポーネント、
着陸ゾーン（ＬＺ）情報を受信するように構成されたコンポーネント、
受信されたポジション値およびＬＺ情報に基づいて、前記航空機が、周囲地形よりも高くなったＬＺに着陸するために進入中かどうかを判定するように構成されたコンポーネント、
前記航空機のための降下率情報を受信するように構成されたコンポーネント、ならびに
前記降下率情報が前記ＬＺ情報に従って調整された降下率値よりも大きい場合に、受信された降下率情報および前記航空機の高度値に基づいて、降下率警告を発生するように構成されたコンポーネント
を含む、前記電波高度計と信号通信しているプロセッサ（２０）と、
前記プロセッサと信号通信しており、発生された降下率警告を出力するように構成された出力デバイス（２２、２４、３４）と
を含む、航空機に設置されたシステムであって、
前記出力デバイスが、音声デバイスまたはビデオデバイスであり、
前記ＬＺ情報が、高度値を含み、
前記航空機が、回転翼航空機であり、
前記ＬＺが、ヘリパッドを含む、
システム。
【請求項１】
航空機に対して実施される方法であって、
前記航空機（１２）のプロセッサ（２０）において、
前記航空機についての高度値(altitude value)およびポジション値(position value)を受信するステップと、
着陸ゾーン（ＬＺ:landing zone）情報を受信するステップと、
受信されたポジション値およびＬＺ情報に基づいて、前記航空機が、周囲地形(surrounding terrain)よりも高くなったＬＺに着陸するために進入中(on an approach)かどうかを判定するステップと、
前記航空機のための降下率(sink rate)情報を受信するステップと、
前記降下率情報が、前記ＬＺ情報および前記航空機の高度値に従って調整された降下率値よりも大きい場合に、降下率警告(sink rate alert)を発生するステップと
を含み、
出力デバイス（２２、２４、３４）において、
発生された降下率警告を出力するステップ
を含む方法。
【請求項２】
前記ＬＺ情報が、高度値を含み、出力するステップが、可聴式メッセージまたは視覚的メッセージのうちの少なくとも１つを出力するステップを含み、前記航空機が、回転翼(rotary wing)航空機であり、前記ＬＺが、ヘリパッド(helipad)を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
高度値を生成するように構成された電波高度計(radio altimeter)（２８）と、
前記航空機についての高度値およびポジション値を受信するように構成されたコンポーネント、
着陸ゾーン（ＬＺ）情報を受信するように構成されたコンポーネント、
受信されたポジション値およびＬＺ情報に基づいて、前記航空機が、周囲地形よりも高くなったＬＺに着陸するために進入中かどうかを判定するように構成されたコンポーネント、
前記航空機のための降下率情報を受信するように構成されたコンポーネント、ならびに
前記降下率情報が前記ＬＺ情報に従って調整された降下率値よりも大きい場合に、受信された降下率情報および前記航空機の高度値に基づいて、降下率警告を発生するように構成されたコンポーネント
を含む、前記電波高度計と信号通信しているプロセッサ（２０）と、
前記プロセッサと信号通信しており、発生された降下率警告を出力するように構成された出力デバイス（２２、２４、３４）と
を含む、航空機に設置されたシステムであって、
前記出力デバイスが、音声デバイスまたはビデオデバイスであり、
前記ＬＺ情報が、高度値を含み、
前記航空機が、回転翼航空機であり、
前記ＬＺが、ヘリパッドを含む、
システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１３−９５４２０（Ｐ２０１３−９５４２０Ａ）
【公開日】平成２５年５月２０日（２０１３．５．２０）
【国際特許分類】
【外国語出願】
【出願番号】特願２０１２−２３８９４５（Ｐ２０１２−２３８９４５）
【出願日】平成２４年１０月３０日（２０１２．１０．３０）
【出願人】（５００５７５８２４）ハネウェル・インターナショナル・インコーポレーテッド (1,504)
【公開日】平成２５年５月２０日（２０１３．５．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−２３８９４５（Ｐ２０１２−２３８９４５）
【出願日】平成２４年１０月３０日（２０１２．１０．３０）
【出願人】（５００５７５８２４）ハネウェル・インターナショナル・インコーポレーテッド (1,504)
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