航空機をタキシングするための操舵方法
【課題】航空機タキシングのための方法、非一時的なコンピュータ可読媒体、および航空機を提供すること。
【解決手段】特定の一方法は、曲線区間を有する誘導路に対して相対的な航空機の場所を決定する。方法は、曲線区間の少なくとも第１の部分を通って航空機を操舵するための第１の前脚ステアリング角度を決定する。第１の前脚ステアリング角度は、航空機の前脚を誘導路中心線から逸れさせるように選択される。第１の前脚ステアリング角度は、曲線区間の少なくとも第１の部分を航空機が横断する際に航空機のステアリングポイントをほぼ誘導路中心線の上に保持するように選択される。ステアリングポイントは、航空機の前脚と主脚との間に位置する。
【解決手段】特定の一方法は、曲線区間を有する誘導路に対して相対的な航空機の場所を決定する。方法は、曲線区間の少なくとも第１の部分を通って航空機を操舵するための第１の前脚ステアリング角度を決定する。第１の前脚ステアリング角度は、航空機の前脚を誘導路中心線から逸れさせるように選択される。第１の前脚ステアリング角度は、曲線区間の少なくとも第１の部分を航空機が横断する際に航空機のステアリングポイントをほぼ誘導路中心線の上に保持するように選択される。ステアリングポイントは、航空機の前脚と主脚との間に位置する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は一般に、航空機のタキシングに関する。
【背景技術】
【０００２】
大型の商用航空機は、長い軸距を有する場合がある。軸距は、航空機の中心線に沿った、航空機の前脚と主脚との間の距離である。航空機の軸距が長いと、ターンを実行しながら誘導路の表面上に主着陸脚を保持するのが困難になる場合がある。
【０００３】
図１は、誘導路ターン１００を航行しようとする航空機１１０を示す従来技術の図であり、航空機１１０の前脚１１２が誘導路中心線１３５を辿る。航空機１１０の脚１１２、１１４、および１１６が、誘導路１３０の表面上（すなわち誘導路１３０の左（外側）縁部１３２と誘導路１３０の右（内側）縁部１３４との間）に留まることが望ましいであろう。しかし、前脚１１２が誘導路中心線１３５を辿るとき、右主脚１１６が誘導路１３０の右（内側）縁部１３４を越えることがある。そのため、右主脚１１６は誘導路１３０の表面を離れることがある。図１には、誘導路１３０が、オプションのフィレット１３６によって誘導路１３０の右（内側）縁部１３４に隣接して拡張されているのを示す。オプションのフィレット１３６は、十分に広ければ、追加の舗装表面を形成して右主脚１１６を支持する。オプションのフィレット１３６がなければ、右主脚１１６は誘導路１３０の表面を離れることがある。
【０００４】
前脚１１２または主脚１１４および１１６が誘導路の表面を離れることは、重大な問題を生む場合がある。例えば、脚１１２、１１４、および１１６のいずれかが誘導路１３０の表面を離れると、航空機１１０が押し動かされて、乗客に怪我を負わせるかまたは航空機１１０およびその積み荷に損傷を与えることがある。さらに、誘導路１３０の路肩が柔らかい場合、路肩に乗り上げた脚１１２、１１４、および１１６のいずれかが路肩に沈み込み、航空機が立ち往生することがある。これらの懸念により、いくつかの誘導路の表面は、ターンにおいて拡張されて（フィレット１３６などのフィレットを使用して）、全ての脚を誘導路上に維持しようとする。
【０００５】
前脚１１２ならびに主脚１１４および１１６を誘導路１３０上に保持するために、多くのオペレータは、前脚１１２を「オーバーステア」する。オーバーステアリングは、前脚１１２を誘導路中心線１３５よりも向こうに操舵して、ターン内側の主脚（例えば、図１に示すような右側ターンの場合の右主脚１１６）が誘導路１３０の表面を離れないようにしようとすることを伴う。前脚１１２が誘導路中心線１３５を越えて遠くに操舵され過ぎると、前脚１１２が誘導路１３０の表面から離れていく場合がある。他方、前脚１１２が誘導路中心線１３５を越えて十分遠くに操舵されないと、右主脚１１６（図１に示すような右側ターンの場合。または、左側ターンの場合は左主脚１１４）が誘導路１３０の表面から離れていく場合がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ターン中に前脚および主脚が誘導路の表面から離れていかないように航空機を誘導路上で操舵するのを補助するための方法、非一時的なコンピュータ可読記憶媒体、および航空機を開示する。航空機を誘導路の表面上に維持するために、航空機の中心線に沿ってステアリングポイントが選択される。ステアリングポイントは、前脚と、主脚の軸が航空機の中心線と交差するポイントとの間とすることができる。航空機を誘導路の表面上に維持するために、前脚が「オーバーステア」されて（すなわち誘導路中心線の外側に操舵されて）、ステアリングポイントが誘導路中心線を辿るようにする。ステアリングポイントが誘導路中心線を辿ることにより、航空機は、どの脚も誘導路の表面を離れることなく、ターンを完了することができる。誘導路の拡張は必要とされない。
【０００７】
ターンはセグメントに分割することができる。各セグメントにつき、ステアリングポイントを誘導路中心線の上に維持するための前脚ステアリング角度を決定することができる。決定された前脚ステアリング角度を使用して、前脚を自動的に方向付けることができる。別法として、前脚ステアリング角度をオペレータに提示して、オペレータが前脚を正しく操舵するのを補助することができる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
特定の一実施形態では、方法が、曲線区間を有する誘導路に対して相対的な航空機の場所を決定する。方法は、曲線区間の少なくとも第１の部分を通って航空機を操舵するための第１の前脚ステアリング角度を決定する。第１の前脚ステアリング角度は、航空機の前脚を誘導路中心線から逸れさせるように選択される。第１の前脚ステアリング角度は、曲線区間の少なくとも第１の部分を航空機が横断する際に航空機のステアリングポイントをほぼ誘導路中心線の上に保持するように選択される。ステアリングポイントは、航空機の前脚と主脚との間に位置する。
【０００９】
別の特定の実施形態では、非一時的なコンピュータ可読記憶媒体が、プロセッサによって実行可能な命令を記憶する。曲線区間を有する誘導路に対して相対的な航空機の場所に基づいて、プロセッサによって実行可能な命令は、曲線区間の少なくとも第１の部分を通って航空機を操舵するための第１の前脚ステアリング角度を自動的に決定する。第１の前脚ステアリング角度は、航空機の前脚を誘導路中心線から逸れさせるように選択される。第１の前脚ステアリング角度は、曲線区間の少なくとも第１の部分を航空機が横断する際に航空機のステアリングポイントをほぼ誘導路中心線の上に保持するように選択される。プロセッサによって実行可能な命令はまた、航空機が第１の前脚ステアリング角度に従って操舵されるのを可能にするように動作可能な信号を生成する。
【００１０】
別の特定の実施形態では、航空機が、中心線を有する胴体を備える。前脚が胴体から延びる。前脚は、曲線区間を含む誘導路の一部に沿って航空機を方向付けるように操舵される。主脚もまた胴体から延びる。推進システムが、誘導路に沿ってタキシングするために航空機に動力供給するように動作する。前脚ステアリングシステムが、プロセッサと、プロセッサに動作可能に結合され位置信号を受信するように構成された受信機と、プロセッサによって実行可能な命令を含むメモリとを備える。メモリ中の命令は、位置信号に基づいて、誘導路に対して相対的な航空機の場所を決定する。メモリ中の命令はまた、曲線区間の少なくとも第１の部分を通って航空機を操舵するための第１の前脚ステアリング角度を決定する。第１の前脚ステアリング角度は、航空機の前脚を誘導路中心線から逸れさせるように選択される。第１の前脚ステアリング角度は、曲線区間の少なくとも第１の部分を航空機が横断する際に航空機のステアリングポイントをほぼ誘導路中心線の上に保持するように選択される。
【００１１】
述べる特徴、機能、および利点は、様々な実施形態で独立して達成することができ、あるいはさらに他の実施形態で組み合わせてもよく、これに関する更なる詳細は、以下の記述および図面を参照しながら開示する。
【００１２】
本発明は、以下にも関係する。
【００１３】
１．曲線区間を有する誘導路に対して相対的な航空機の場所を決定するステップと、
曲線区間の少なくとも第１の部分を通って航空機を操舵するための第１の前脚ステアリング角度を決定するステップとを含む方法であって、第１の前脚ステアリング角度が、航空機の前脚を誘導路中心線から逸れさせるように、かつ曲線区間の少なくとも第１の部分を航空機が横断する際に航空機のステアリングポイントをほぼ誘導路中心線の上に保持するように選択され、ステアリングポイントが航空機の前脚と主脚との間に位置する、方法。
【００１４】
２．ステアリングポイントが航空機の中心線上にある、項目１に記載の方法。
【００１５】
３．ステアリングポイントが、前脚と主脚との間の距離、航空機の中心線と主脚との間の距離、またはこれらのいずれかの組合せに基づいて選択される、項目２に記載の方法。
【００１６】
４．ステアリング角度が、
第１の部分の曲率半径と、
ステアリングポイントから第１の部分の終点までの直線距離と、
航空機の中心線に沿った、主脚からステアリングポイントまでの距離と、
航空機の中心線に沿った、主脚から前脚までの距離と、
主脚軸に沿った、第１の部分の曲率半径の原点と航空機の中心線との間の距離とに少なくとも部分的に基づいて決定される、項目３に記載の方法。
【００１７】
５．第１の部分の終点を自動的に選択するステップであって、終点が誘導路の中心線上にあるステップと、
第１の部分の曲率半径、および曲率半径の原点の位置を自動的に決定するステップとをさらに含む、項目４に記載の方法。
【００１８】
６．曲率半径に基づくステアリングポイントにおける第１の部分の曲線に接する線とステアリングポイントから終点までの直線との間の第１の角度と、終点までの直線距離と、航空機の中心線に沿った主脚からステアリングポイントまでの距離とを推定するステップをさらに含む、項目５に記載の方法。
【００１９】
７．推定された第１の角度に基づいて、航空機の中心線と、第１の部分の曲線に接する線との間の第２の角度を決定するステップをさらに含む、項目６に記載の方法。
【００２０】
８．第２の角度と、航空機の中心線に沿った主脚からステアリングポイントまでの距離と、主脚の軸に垂直なポイントにおける航空機の中心線から第１の部分の曲率半径の原点までの距離とに基づいてステアリング角度を決定するステップをさらに含む、項目７に記載の方法。
【００２１】
９．ステアリングポイントが第１の部分の終点に近いと決定することに応答して曲線の第２の部分を選択するステップをさらに含む、項目１に記載の方法。
【００２２】
１０．第２の部分を通してステアリングポイントを航空機の中心線の上に維持するための第２のステアリング角度を決定するステップをさらに含む、項目９に記載の方法。
【００２３】
１１．誘導路に対して相対的な航空機の場所を決定するステップが、
航空機の位置を示す信号を受信して航空機の位置を誘導路の電子マップと比較するステップと、
光学システムとレーザ撮像検出および測距（ＬＩＤＡＲ）システムとの少なくとも一方を使用して複数の参照インジケータに対して相対的な航空機の場所を決定するステップとのうちの１つまたは複数を含む、項目１に記載の方法。
【００２４】
１２．前脚をステアリング角度で自動的に位置決めするステップをさらに含む、項目１に記載の方法。
【００２５】
１３．航空機のオペレータが前脚をステアリング角度に調整および位置決めできるようにするための情報を航空機のオペレータに提供するオペレータ信号を生成するステップをさらに含む、項目１に記載の方法。
【００２６】
１４．航空機のヘッドアップ表示装置を介してオペレータ信号を航空機のオペレータに対して表示するステップをさらに含む、項目１３に記載の方法。
【００２７】
１５．ステアリング角度が、曲線区間を航空機が横断する間に主脚を誘導路の主要タキシング表面内に留まらせるように選択される、項目１に記載の方法。
【００２８】
１６．航空機がステアリング角度に従って曲線を通って操舵されるとき、主脚のどの部分も誘導路のフィレットに入らない、項目１に記載の方法。
【００２９】
１７．プロセッサによって実行可能な命令を記憶した非一時的なコンピュータ可読記憶媒体であって、命令が、
曲線区間を有する誘導路に対して相対的な航空機の場所に基づいて、曲線区間の少なくとも第１の部分を通って航空機を操舵するための第１の前脚ステアリング角度を自動的に決定するための命令であって、第１の前脚ステアリング角度が、航空機の前脚を誘導路中心線から逸れさせるように、かつ曲線区間の少なくとも第１の部分を航空機が横断する際に航空機のステアリングポイントをほぼ誘導路中心線の上に保持するように選択される命令と、
航空機が第１の前脚ステアリング角度に従って操舵されるように動作可能な信号を生成するための命令とである、非一時的なコンピュータ可読記憶媒体。
【００３０】
１８．曲線区間を有する誘導路に対して相対的な航空機の場所が、
航空機の位置を示す信号を受信すること、および
航空機の位置を誘導路の電子マップと比較することによって決定される、項目１７に記載の非一時的なコンピュータ可読記憶媒体。
【００３１】
１９．信号が、
航空機を第１の前脚ステアリング角度に従って操舵するように構成された自動タキシングシステムに提示される制御信号と、
第１の前脚ステアリング角度を示す表示装置に提示されるオペレータ信号とのうちの一方を含む、項目１７に記載の非一時的なコンピュータ可読記憶媒体。
【００３２】
２０．中心線を有する胴体と、
胴体から延びる前脚であって、曲線区間を含む誘導路の一部に沿って航空機を方向付けるように操舵可能な前脚と、
胴体から延びる主脚と、
誘導路に沿ってタキシングするために航空機に動力供給するように動作可能な推進システムと、
前脚ステアリングシステムとを備える航空機であって、前脚ステアリングシステムが、
プロセッサと、
プロセッサに動作可能に結合され位置信号を受信するように構成された受信機と、
プロセッサによって実行可能な命令を含むメモリとを備え、命令が、
位置信号に基づいて誘導路に対して相対的な航空機の場所を決定するための命令と、
曲線区間の少なくとも第１の部分を通って航空機を操舵するための第１の前脚ステアリング角度を決定するための命令とであり、第１の前脚ステアリング角度が、航空機の前脚を誘導路中心線から逸れさせるように、かつ曲線区間の少なくとも第１の部分を航空機が横断する際に航空機のステアリングポイントをほぼ誘導路中心線の上に保持するように選択される、航空機。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】航空機の前脚が誘導路中心線を辿る、誘導路ターンを横断する航空機を示す図である（従来技術）。
【図２】航空機をタキシングするための操舵方法の一実施形態による、ステアリングポイントが誘導路中心線を辿る、図１の誘導路ターンを横断する航空機を示す図である。
【図３】航空機をタキシングするための操舵方法の一実施形態による、誘導路中心線が複数のセグメントと見なされて前脚ステアリング角度が決定される、誘導路ターンの図である。
【図４】航空機をタキシングするための操舵方法の一実施形態による、ターンの第１の部分を通って操舵される航空機の図であって、誘導路ターンのポイントにおける前脚ステアリング角度を決定するのに使用される距離および角度を示すための図である。
【図５】航空機をタキシングするための操舵方法の一実施形態による、航空機が前脚ステアリングシステムを使用する、空港または飛行場のブロック図である。
【図６】特定の実施形態による前脚ステアリングシステムのブロック図である。
【図７】特定の実施形態による前脚ステアリングシステムのブロック図である。
【図８】航空機をタキシングするための操舵方法の一実施形態のフローチャートである。
【図９】航空機をタキシングするための操舵方法の一実施形態のコンピュータ実装方法を実施するかまたはコンピュータ実行可能命令を処理するように動作可能な汎用コンピュータシステムのブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
本明細書に開示する実施形態は、ターン中に前脚および主脚を誘導路の表面上に維持するように航空機を誘導路上で操舵するのを補助するための方法、非一時的なコンピュータ可読記憶媒体、および航空機を含む。ステアリングポイントが、航空機の中心線に沿って前脚と主脚との間で識別される。ステアリングポイントを使用して、前脚についてのステアリング角度が決定される。前脚が誘導路中心線を辿るのではなく、ステアリングポイントが誘導路中心線を辿るように前脚がオーバーステアされる。ステアリングポイントがほぼ誘導路中心線を辿るようにすることで、航空機は、どの脚も誘導路の表面を離れることなく、ターンを実施することができる。特定の一実施形態では、ターンをセグメントに分割することができる。全ての脚を誘導路の表面上に維持するために、前脚ステアリング角度を各セグメントにつき決定することができる。決定された前脚ステアリング角度を使用して、前脚を自動的に方向付けることができる。別法として、前脚ステアリング角度をオペレータに提示して、オペレータが航空機を正しくオーバーステアするのを補助することができる。
【００３５】
図２は、誘導路ターン２００を横断する第１の航空機２１０および第２の航空機２６０を示す図である。誘導路ターン２００は、図１の誘導路ターン１００に類似する。しかし、図１の例とは異なり、第１の航空機２１０および第２の航空機２６０は、航空機をタキシングするための操舵方法の一実施形態により、それぞれステアリングポイント２２０および２７０を誘導路中心線２３５の上に維持することによって誘導路ターン２００を航行する。対照的に、図１では、前脚１１２が誘導路中心線１３５を辿り、これにより主脚１１４と１１６の一方が誘導路１３０の表面を離れることがある。
【００３６】
第１の航空機２１０は、前脚２１２と左主脚２１４と右主脚２１６とを支持する胴体２１１を備える。胴体２１１はまた、１つまたは複数のジェットエンジンを含むことのできる推進システム２１３を支持する。図２に示す実施形態では、第１の航空機２１０の前脚２１２は、誘導路中心線２３５から外れるように操舵される。その代わり、前脚２１２は、前脚オーバーステアリング経路２４０を辿る。ステアリングポイント２２０は、前脚２１２と主脚２１４および２１６との間のポイントで選択することができる。ステアリングポイント２２０は、後でさらに述べるように、全ての脚２１２、２１４、および２１６を誘導路２３０の表面上に保持するように誘導路中心線２３５に沿って移動するための中間場所を識別するように選択される。前脚オーバーステアリング経路２４０は、ステアリングポイント２２０を誘導路中心線２３５上のあるポイントから誘導路中心線２３５上の次のポイントに進めるように、第１の航空機２１０を誘導路ターン２００の複数のセグメントを通って操舵する結果である。ステアリングポイント２２０を誘導路中心線２３５に沿って進めることにより、右主脚２１６は、図２の誘導路ターン２００中で誘導路２３０の右（内側）縁部２３４内に留まる。脚２１２、２１４、および２１６を誘導路２３０の縁部２３２および２３４内に維持することで、第１の航空機２１０は、第１の航空機２１０のタキシングを容易にするための副次表面を形成するためにフィレット（図１のオプションのフィレット１３６など）を含める必要なしに、誘導路２３０の主要表面上でターンさせることができる。
【００３７】
オーバーステアリングは、誘導路ターン２００などの誘導路ターン上でのみ、行うに値することに留意されたい。誘導路が直線コースを呈するときは、前脚とステアリングポイントの両方が誘導路中心線に沿って進むことができる。図２を参照すると、第２の航空機２６０は、誘導路ターン２００を過ぎた誘導路の直線路２５０を辿る。第２の航空機２６０は、前脚２６２と左主脚２６４と右主脚２６６とを支持する胴体２６１を備える。胴体２６１はまた、１つまたは複数のジェットエンジンを含むことのできる推進システム２６３を支持する。誘導路の直線路２５０上では、全ての脚２６２、２６４、および２６６が誘導路２３０の表面上に留まった状態で、第２の航空機２６０の前脚２６２とステアリングポイント２７０の両方が誘導路中心線２３５を辿る。
【００３８】
図３は誘導路ターン３００の図であり、この図では、誘導路中心線３３５が複数のセグメントと見なされて、航空機を前脚オーバーステアリング経路３４０に沿って方向付けるのに使用される前脚ステアリング角度３９１〜３９３が決定される。前脚オーバーステアリング経路３４０は、図２にも示したように、誘導路が直線コースをとるときは誘導路中心線３３５を辿る。しかし、誘導路ターン３００の始まりでは、特定の例示的な一実施形態によれば、前脚オーバーステアリング経路３４０が誘導路中心線３３５から逸脱する逸脱ポイント３０２がある。逸脱ポイント３０２で、前脚３１２は、誘導路中心線３３５から逸れることができる。前脚３１２はオーバーステアされて、ステアリングポイント（第１のポイント３７１、第２のポイント３７２、および第３のポイント３７３として段階を追って誘導路中心線３３５に沿って周期的に示されている）が誘導路中心線３３５に沿って進められる。前脚オーバーステアリング経路３４０が誘導路中心線３３５から逸脱し続けるのに伴って、前脚３１２は前脚オーバーステアリング経路３４０を辿る。誘導路ターン３００の終わりの後、前脚オーバーステアリング経路３４０は、収束ポイント３０４に到達するまで誘導路中心線３３５に向かって収束する。
【００３９】
特定の例示的な一実施形態によれば、前脚３１２は、航空機のステアリングポイント（やはり第１のポイント３７１、第２のポイント３７２、および第３のポイント３７３として段階を追って誘導路中心線３３５に沿って周期的に示されている）を誘導路中心線３３５の上に維持するように操舵される。ステアリングポイントが誘導路中心線３３５を追跡するようにすることで、図２に示したように、全ての脚２１２、２１４、および２１６は、誘導路ターン２００を航行するプロセス全体を通して誘導路２３０の表面上に留まることができる。特定の例示的な一実施形態によれば、前脚オーバーステアリング経路３４０は、誘導路中心線３３５を誘導路中心線３３５に沿ったポイント間の複数のセグメントと見なすことによって決定することができる。各ポイントで、ステアリングポイントを誘導路中心線３３５上のあるポイントから誘導路中心線３３５に沿った次のポイントに移動させることのできる前脚ステアリング角度が決定される。誘導路中心線３３５に沿ったステアリングポイントの位置を表す複数のポイント３７１〜３７４と、ポイント３７１〜３７４を結ぶセグメント３８１〜３８３とが、図３の誘導路ターン３００のサンプル区間３１０の拡大３２０中に示されている。
【００４０】
特定の例示的な一実施形態では、サンプル区間３１０の拡大３２０中に示す複数のセグメント３８１〜３８３は、誘導路中心線３３５に沿った複数のポイント３７１〜３７４の隣接する各ポイントを結ぶ。記述を容易にするために、図３では、航空機は、図１および２に示した航空機１１０および２１０と同じ方向にタキシングするように示す。第１のポイント３７１（例えばステアリングポイントの第１の位置を表す）は、第１のセグメント３８１によって第２のポイント３７２（例えばステアリングポイントの第２の位置を表す）に接合される。第２のポイント３７２は、第２のセグメント３８２によって第３のポイント３７３に接合される。第３のポイント３７３は、第３のセグメント３８３によって第４のポイント３７４に接合される。セグメント３８１〜３８３のうちの１つの始まりにおけるポイント３７１〜３７３のそれぞれで、前脚ステアリング角度３９１〜３９３が決定される。前脚ステアリング角度３９１〜３９３は、前脚３１２における、航空機中心線の現在の配向３５１〜３５３と前脚オーバーステアリング経路３４０との間の角度である。前脚ステアリング角度３９１〜３９３は、ステアリングポイントが誘導路中心線３３５に沿って次の各ポイント３７２〜３７４にそれぞれ進むように航空機を操舵するために選択される。
【００４１】
例えば、特定の例示的な一実施形態によれば、第１のポイント３７１では、ステアリングポイントが第１のポイント３７１から第１のセグメント３８１に沿って第２のポイント３７２に進むように航空機を進めることのできる第１の前脚ステアリング角度３９１が、前脚について決定される。第２のポイント３７２では、ステアリングポイントが第２のポイント３７２から第２のセグメント３８２に沿って第３のポイント３７３に進むように航空機を進めることのできる第２の前脚ステアリング角度３９２が決定される。第３のポイント３７３では、ステアリングポイントが第３のポイント３７３から第３のセグメント３８３に沿って第４のポイント３７４に進むように航空機を進めることのできる第３の前脚ステアリング角度３９３が決定される。誘導路ターン３００に沿った誘導路中心線３３５を、セグメント３８１〜３８３によって結ばれる複数のポイント３７１〜３７４に分割することにより、全ての脚を誘導路の表面上に維持しながら、誘導路ターン３００を通って航空機を操舵することができる。
【００４２】
図４は、誘導路（図４には示さず）の第１の部分を通って操舵される航空機４００の図である。図３に関して説明したように、誘導路中心線３３５は、ステアリングポイントＰ４１ ４２０が通過するセグメントによって接合される複数のポイントと見なすことができる。誘導路中心線３３５に沿った各ポイントにつき、前脚ステアリング角度を決定することができる。図４には、航空機をターンの第１の部分４３５を通って操舵するための第１の前脚ステアリング角度Ａ２４ ４３２を決定するのに使用できる距離および角度を示す。第１の前脚ステアリング角度Ａ２４ ４３２を使用してターンの第１の部分４３５を完了することで、ステアリングポイントＰ４１ ４２０は、ターンの第１の部分４３５の湾曲４３９を通って誘導路中心線上の終点４２２に進む。終点４２２は、誘導路中心線上の第１のまたは前のポイントにおけるステアリングポイントＰ４１ ４２０からの直線距離Ｄ３３ ４２６である。誘導路中心線上の各ポイントからターンの次の部分の終点までの一連の前脚ステアリング角度を決定することにより、前脚４０４および主脚４０６は、誘導路の表面上に留まることができる。
【００４３】
特定の例示的な一実施形態によれば、ステアリングポイントＰ４１ ４２０は、航空機４００の中心線４０２に沿った選択されたポイントとすることができる。より具体的には、ステアリングポイントＰ４１ ４２０は、前脚４０４と主脚軸４０８との間の中心線４０２に沿ったポイントに位置することができる。ステアリングポイントＰ４１ ４２０の場所は、航空機４００の設計を反映させるように、前脚４０４と主脚４０６との間の距離、航空機４００の中心線４０２と主脚４０６との間の距離、またはこれらの組合せに基づいて選択することができる。前脚４０４と主脚軸４０８との間の中心線４０２に沿った距離は、前脚−主脚距離Ｗ３５ ４１２と呼ぶことができる。ステアリングポイントＰ４１ ４２０と主脚軸４０８との間の中心線４０２に沿った距離は、ステアリングポイント−主脚距離Ｗ３４ ４１４と呼ぶことができる。特定の一実施形態によれば、ステアリングポイント−主脚距離Ｗ３４ ４１４は、式（１）によりオーバーステアリングパーセンテージＸ５０に従って選択することができる。
Ｗ３４＝Ｗ３５＊（１−Ｘ５０／１００） （１）
【００４４】
特定の例示的な一実施形態によれば、オーバーステアリングパーセンテージＸ５０は、ランダムに選択することができる。別の例示的な一実施形態によれば、オーバーステアリングパーセンテージＸ５０は、特定の航空機の設計に基づいてステアリングポイントＰ４１ ４２０についての適切な場所を決定するために、反復的に選択することができる。
【００４５】
特定の例示的な一実施形態によれば、ステアリングポイントＰ４１ ４２０についての場所に基づいて、幾何形状を使用して、ステアリングポイントＰ４１ ４２０を誘導路中心線上の連続した各終点４２２に進めるのに使用される第１の前脚ステアリング角度Ａ２４ ４３２を決定することができる。特定の一実施形態によれば、第１の前脚ステアリング角度Ａ２４ ４３２は、反復的に方程式系を解いた後で別の式を解くことによって決定される。方程式系は、角度Ａ２０ ４４１が収束するまで解く。角度Ａ２０ ４４１は、ステアリングポイントＰ４１ ４２０において、航空機４００の中心線４０２とターンの第１の部分４３５の湾曲４３９に対する接線４３７との間で測定される。角度Ａ２０ ４４１は、図３に関して述べたようにステアリングポイントＰ４１ ４２０が中心線４０２の配向から操舵される角度を説明するので、ステアリングポイント角度と見なすことができる。ステアリングポイント角度Ａ２０ ４４１は、ステアリングポイントＰ４１ ４２０を誘導路中心線（図４には示さず）の上に維持するように選択される。式を使用して、角度Ａ２０ ４４１を用いて第１の前脚ステアリング角度Ａ２４ ４３２が決定される。
【００４６】
特定の例示的な一実施形態によれば、方程式系は、３つの角度に基づく。第１の角度は、ステアリングポイントＰ４１ ４２０において、参照配向軸４１０と、ステアリングポイントＰ４１ ４２０とターンの第１の部分４３５の終点４２２との間の直線距離Ｄ３３ ４２６を定義する線分との間で測定されるステアリングポイント機首方位Ａ２３ ４３４である。第２の角度は、ステアリングポイントＰ４１ ４２０において、参照配向軸４１０と航空機４００の中心線４０２との間で測定される機首方位角度Ａ２２ ４３０である。第３の角度Ａ２１ ４７０は、ステアリングポイントＰ４１ ４２０において、接線４３７と、ステアリングポイントＰ４１ ４２０と終点４２２との間の直線距離Ｄ３３ ４２６を定義する線分との間で測定される。
【００４７】
第３の角度Ａ２１ ４７０は、ターンの第１の部分４３５の曲率半径の原点Ｐ４０ ４２７で測定される、終点４２２へのステアリングポイントＰ４１ ４２０の角運動を表す角度４７１の２分の１である。言い換えれば、曲率半径の原点４２７で測定される角度４７１は、第３の角度Ａ２１ ４７０の２倍（すなわち２×Ａ２１ ４７０）である。ステアリングポイントＰ４１ ４２０がターンの第１の部分４３５の湾曲４３９を通って移動する際、最初は、ステアリングポイントＰ４１ ４２０は、ステアリングポイントＰ４１ ４２０と終点４２２との間の直線距離Ｄ３３ ４２６から離れていく方向で角度Ａ２１ ４７０で移動することに留意されたい。次いでステアリングポイントＰ４１ ４２０は、ステアリングポイントＰ４１ ４２０が終点４２２に近づくにつれて、直線距離Ｄ３３ ４２６に向かっていく方向で角度Ａ２１ ４７０で移動する。
【００４８】
方程式系の第１の式は、式（２）によって与えることができる。
Ａ２０＝Ａ２３−Ａ２２−Ａ２１ （２）
【００４９】
特定の一実施形態では、ステアリングポイント角度Ａ２０ ４４１の計算は、ステアリングポイント角度Ａ２０ ４４１が量Ａ２０＿ＴＯＬよりも大きいことを条件とすることができる。量Ａ２０＿ＴＯＬは、０でない、小さい自由裁量の量とすることができ、ゼロ除算状態を回避するためにＡ２０ ４４１に制限を設ける。例えば、ゼロ除算状態は、航空機が誘導路の直線区間上を移動しているときに生じることがある。この条件は、以下によって与えることができる。
ａｂｓ（Ａ２０）＞Ａ２０＿ＴＯＬ
【００５０】
この条件が満たされるときは、方程式系中の残りの式が解かれる。そうでない場合は、前脚４０４とステアリングポイントＰ４１ ４２０の両方が誘導路中心線を辿ることができ、全ての脚４０４および４０６は、前脚オーバーステアリングなしに誘導路の表面上に留まることができる。
【００５１】
特定の例示的な一実施形態によれば、方程式系の第２の式は、３つの量に基づくことができる。第１の量は、ステアリングポイントＰ４１ ４２０と、ターンの第１の部分４３５の湾曲４３９の半径の原点４２７との間の半径Ｒ３１ ４１８の長さである。第２の量は、航空機４００の中心線４０２に沿った、ステアリングポイントＰ４１ ４２０から主脚軸４０８までの距離Ｗ３４ ４１４である。第３の量は、ステアリングポイント角度Ａ２０ ４４１の正弦である。方程式系の第２の式は、式（３）によって与えることができる。
Ｒ３１＝Ｗ３４／ｓｉｎ（Ａ２０） （３）
【００５２】
特定の例示的な一実施形態によれば、方程式系の第３の式は、３つの追加の量に基づくことができる。第１の量は、接線４３７と、ステアリングポイントＰ４１ ４２０と終点４２２との間の直線距離Ｄ３３ ４２６を定義する線分との間の、ステアリングポイントＰ４１ ４２０で測定される角度Ａ２１ ４７０である。第２の量は、ステアリングポイントＰ４１ ４２０と終点４２２との間の直線距離Ｄ３３ ４２６である。第３の量は、ステアリングポイントＰ４１ ４２０と、ターンの第１の部分４３５の湾曲４３９の半径の原点４２７との間の、半径Ｒ３１ ４１８の長さである。方程式系の第３の式は、式（４）によって与えることができる。
Ａ２１＝ａｒｃｓｉｎ（（Ｄ３３／２）／Ｒ３１） （４）
【００５３】
特定の例示的な一実施形態によれば、角度Ａ２１は、初期推定値０に設定される。次いで、角度Ａ２０ ４４１の値が概して収束するまで、式２、３、および４を反復的に解くことができる（制約ａｂｓ（Ａ２０）＞Ａ２０＿ＴＯＬを条件として）。まとめて書くと、方程式系は、以下の擬似コードステートメントによって表すことができる。
Ａ２０＝Ａ２３−Ａ２２−Ａ２１
ａｂｓ（Ａ２０）＞Ａ２０＿ＴＯＬの場合
Ｒ３１＝Ｗ３４／ｓｉｎ（Ａ２０）
Ａ２１＝ａｒｃｓｉｎ（（Ｄ３３／２）／Ｒ３１）
【００５４】
ステアリングポイント角度Ａ２０ ４４１が概して収束したとき、第１の前脚ステアリング角度Ａ２４ ４３２を別の式から決定することができる。この式は、ステアリングポイント−主脚距離Ｗ３４ ４１４と、前脚−主脚ステアリング距離Ｗ３５ ４１２と、方程式系からのステアリングポイント角度Ａ２０ ４４１とから、第１の前脚ステアリング角度Ａ２４ ４３２を決定することができる。
Ａ２４＝ａｒｃｔａｎ（（Ｗ３５／Ｗ３４）＊ｔａｎ（Ａ２０）） （５）
【００５５】
特定の例示的な一実施形態によれば、航空機４００のステアリングポイントＰ４１ ４２０が終点４２２に近い位置に到達したとき、前述のプロセスを繰り返して、ステアリングポイントＰ４１ ４２０を次の終点に進めることができる。特定の例示的な一実施形態によれば、次の各終点の場所、したがってステアリングポイントＰ４１ ４２０と次の終点との間の直線距離Ｄ３３は、全ての脚４０４および４０６を誘導路の表面上に維持する前脚オーバーステアリング経路を呈するのに十分なように小さく選択することができる。別の特定の例示的な実施形態によれば、直線距離Ｄ３３ ４２６は、前脚ステアリング角度Ａ２４ ４３２についての計算を実施する際の処理負荷が妥当となるように十分に大きく選択することができる。
【００５６】
図５は、特定の例示的な一実施形態による、航空機５１０が前脚ステアリングシステム５５０を使用する、空港または飛行場５００のブロック図である。前脚ステアリングシステム５５０は、航空機５１０に搭載することができる。特定の例示的な一実施形態によれば、前脚ステアリングシステム５５０は、プロセッサ５６０、位置決めデバイス５７０、およびメモリ５９０を備えることができる。プロセッサ５６０、位置決めデバイス５７０、およびメモリ５９０は、相互に通信するように動作可能に結合される。
【００５７】
位置決めデバイス５７０は、誘導路に対して相対的な航空機の位置を決定する。特定の例示的な一実施形態によれば、位置決めデバイス５７０は、１つまたは複数の位置信号送信機５８４から１つまたは複数の位置信号を受信するように構成された受信機５８０を含むことができる。特定の例示的な一実施形態によれば、位置信号送信機５８４は、全地球測位システム（ＧＰＳ）衛星を含むことができる。別の特定の例示的な実施形態によれば、位置信号送信機５８４はまた、ＧＰＳ衛星およびＧＰＳ差分信号ソース（図１には示さず）を含むことができ、ＧＰＳ差分信号ソースは、空港５００に配備され、ＧＰＳ衛星から受信されるＧＰＳ信号に対するオフセットを提供して、空港５００で受信されるＧＰＳ信号中の偏差を訂正し、ＧＰＳシステムから得られる情報の精度を改善する。別の特定の例示的な実施形態によれば、１つまたは複数の位置信号送信機５８４は、１つまたは複数の位置信号５８２を提供する他のシステムを含むことができる。
【００５８】
別の特定の例示的な実施形態によれば、位置決めデバイス５７０は、受信機５８０を備えることに代えてまたは追加で、光学システム５８６を備えることができる。特定の例示的な一実施形態では、光学システム５８６は、誘導路５３０に対して相対的な航空機５１０の位置を正確に識別するのを補助するために、レーザ撮像検出および測距（ＬＩＤＡＲ、Ｌａｓｅｒ Ｉｍａｇｉｎｇ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ Ｒａｎｇｉｎｇ）システムまたは別のシステムを含むことができる。ＬＩＤＡＲシステムや類似のシステムなどの光学システム５８６は、参照インジケータ５８８に対して相対的な航空機の位置を正確に決定するように構成することができる。参照インジケータ５８８は、誘導路中心線５３５に沿ったマーキング、または、誘導路５３０および飛行場５００もしくはその周辺に位置決めされた他の参照ポイントを含むことができる。マーキングは、可視光スペクトルまたは他のスペクトルにおいて検出可能とすることができる。参照インジケータ５８８は、視覚的に検出可能、または非視覚的に検出可能とすることができる。参照インジケータ５８８は、航空機に正確な位置決めデータを提供するのを補助するための参照ポイントを形成する。
【００５９】
特定の例示的な一実施形態によれば、メモリ５９０は、空港５００のマップ５９２を含むことができ、マップ５９２は例えば、空港５００における１つまたは複数の誘導路５３０のレイアウトを提示する。マップ５９２を位置決めデバイス５７０からの位置データと比較して、前脚ステアリングシステム５５０が誘導路５３０に対する航空機５１０の位置を決定するのを可能にすることができる。メモリ５９０はまた、航空機をタキシングするための操舵方法の一実施形態を可能にする計算を実施するためにプロセッサ５６０によって実行可能な命令５９４を含むことができる。例えば、命令５９４は、図４に関して述べたような前脚ステアリング角度を決定するための命令を含むことができる。
【００６０】
航空機５１０が誘導路５３０に沿って移動するのに伴って、前脚ステアリングシステム５５０は、１つもしくは複数の位置信号５８２を受信するか、または、位置決めデバイス５７０によって使用される他の位置決めデータを処理する。特定の例示的な一実施形態によれば、前脚ステアリングシステム５５０は、位置決めデバイス５７０によって決定された位置決め情報をマップ５９２と比較して、誘導路５３０に対して相対的な航空機５１０の位置を決定することができる。特定の一実施形態では、前脚ステアリングシステム５５０は、ステアリングポイント５２０の位置を誘導路中心線５３５と比較して、航空機５１０を操舵するために前脚５１２を方向付けることができる。別の特定の実施形態では、前脚ステアリングシステム５５０は、左主脚５１４を誘導路５３０の左縁部５３２（図５に示すような右側ターンにおける誘導路の外側縁部）内に維持し、右主脚５１６を誘導路５３０の右（内側）縁部５３４内に維持するように、前脚ステアリング角度を計算する。例えば、さらに別の特定の実施形態では、前脚ステアリングシステム５５０は、図４に関して述べた式を使用して、前脚ステアリング角度を決定することができる。
【００６１】
特定の例示的な一実施形態によれば、前脚ステアリングシステム５５０によって計算された前脚ステアリング角度を前脚ステアリング装置に直接提供して、航空機５１０を自動的に操舵することができる。別法として、さらに別の特定の実施形態では、前脚ステアリングシステム５５０によって計算された前脚ステアリング角度を航空機５１０のオペレータ（図５には示さず）に提供して、オペレータが航空機５１０の前脚５１２をオーバーステアして左主脚５１４および右主脚５１６を誘導路５３０の縁部５３２および５３４内に維持するのを可能にすることができる。
【００６２】
図６は、自動タキシング（ａｕｔｏｔａｘｉ）システム６５０を搭載した航空機６００のブロック図である。航空機６００に搭載された自動タキシングシステム６５０は、図５の前脚ステアリングシステム５５０の特定の一実施形態である。自動タキシングシステム６５０は、制御信号６２０を生成する。制御信号６２０を、航空機６００の前脚６１２を駆動する前脚アクチュエータ６３０に通信することができる。航空機６００は、全ての脚を誘導路の表面上に維持しながら、自動的にタキシングすることができる。
【００６３】
図７は、タキシング補助システム７５０を搭載した航空機７００のブロック図である。航空機７００に関するタキシング補助システム７５０は、図５の前脚ステアリングシステム５５０の別の特定の実施形態として装備される。タキシング補助システム７５０は、オペレータ信号７２０を生成する。特定の例示的な一実施形態によれば、オペレータ信号７２０は、オペレータ７４０によって使用されるヘッドアップ表示装置などのオペレータ表示装置７３０に通信することができる。他の特定の実施形態では、オペレータ信号７２０は、他のデバイス（図７には示さず）を介して、他の視覚的合図または可聴もしくは触覚合図としてオペレータ７４０に提供することができる。したがって、オペレータ７４０は、オペレータ表示装置７３０上に示されるオペレータ信号７２０に応答して前脚７１２をオーバーステアして、全ての脚を誘導路の表面上に維持できるものとすることができる。オペレータ信号７２０がオペレータ表示装置７３０を介して適切なステアリング角度をオペレータ７４０に提供するので、オペレータ７４０は、全ての脚を誘導路の表面上に保持しようとしてオーバーステアリング角度を推定する必要はないものとすることができる。そうではなく、タキシング補助システム７５０からオペレータ表示装置７３０によって提供される合図に従うことにより、オペレータ７４０は、間違った操舵決定から生じるかもしれない当て推量や潜在的な事故を伴わずに、航空機７００を正しく操舵することができる。
【００６４】
図８は、航空機をタキシングするための操舵方法８００の特定の一実施形態のフローチャートである。特定の例示的な一実施形態では、方法８００は、図５の前脚ステアリングシステム５５０など、航空機に搭載された前脚ステアリングシステムによって実施することができる。別法として、別の特定の例示的な実施形態によれば、航空機の機外で方法８００を使用して適切な前脚オーバーステアリングを決定し、航空機に通信することができる。
【００６５】
特定の例示的な一実施形態によれば、８０２で、曲線区間を有する誘導路に対して相対的な航空機の場所が決定される。例えば、図５に関して述べたように、航空機の場所は、１つまたは複数の位置信号送信機５８４から１つまたは複数の位置信号５８２を受信し、１つまたは複数の位置信号５８２から決定される位置情報をメモリ５９０に記憶されたマップ５９２と比較することによって、決定することができる。８０４で、曲線区間の第１の部分を通って航空機を操舵するための第１の前脚ステアリング角度が決定される。第１の前脚ステアリング角度は、航空機の前脚を誘導路中心線から逸れさせるように選択される。第１の前脚ステアリング角度は、曲線区間の少なくとも第１の部分を航空機が横断する際に航空機のステアリングポイントをほぼ誘導路中心線の上に保持するように選択される。ステアリングポイントは、図２〜４に関して先に説明したように、航空機の前脚と主脚との間に位置することができる。
【００６６】
図９は、航空機をタキシングする方法の一実施形態のコンピュータ実装方法を実施するかまたはコンピュータ実行可能命令を処理するように動作可能な汎用コンピュータシステムのブロック図である。特定の例示的な一実施形態によれば、コンピュータシステム９００は、図５〜７に関して述べたように、航空機などの車両に搭載されるように位置決めすることができる。例示的な一実施形態では、コンピューティングデバイス９１０が、少なくとも１つのプロセッサ９２０を備えることができる。特定の例示的な一実施形態によれば、図６に関して述べたように、プロセッサ９２０は、前脚を自動的にオーバーステアする方法を実施するための命令を実行するように構成することができる。別の特定の例示的な実施形態によれば、図７に関して述べたように、プロセッサ９２０は、航空機を誘導路の表面上に維持するための前脚オーバーステアリング合図を提供することができる。プロセッサ９２０は、システムメモリ９３０、１つまたは複数の記憶デバイス９４０、および、入出力インタフェース９５０を介した１つまたは複数の入力デバイス９７０と通信することができる。特定の例示的な一実施形態によれば、１つまたは複数の入力デバイス９７０は、図５の受信機５８０や光学システム５８６など、１つまたは複数の位置決めデバイス５７０を含むことができる。プロセッサ９２０はまた、１つまたは複数の受信機または他の通信インタフェース９６０を介して、位置信号５８２（図５）を受信するか、そうでない場合は１つまたは複数の他のコンピュータシステム９８０または他のデバイスと通信することができる。
【００６７】
システムメモリ９３０は、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）デバイスなどの揮発性メモリデバイスと、読取専用メモリ（ＲＯＭ）、プログラム可能な読取専用メモリ、およびフラッシュメモリなどの不揮発性メモリデバイスとを含めた、非一時的なメモリデバイスを含むことができる。特定の例示的な一実施形態によれば、システムメモリ９３０はオペレーティングシステム９３２を含むことができ、オペレーティングシステム９３２は、コンピューティングデバイス９１０をブートするためのＢＩＯＳ（ｂａｓｉｃ ｉｎｐｕｔ／ｏｕｔｐｕｔ ｓｙｓｔｅｍ）、ならびに、コンピューティングデバイス９１０がユーザ、他のプログラム、および他のデバイスと対話できるようにするための完全なオペレーティングシステムを含むことができる。別の特定の例示的な実施形態によれば、システムメモリ９３０はまた、前述のように、航空機をオーバーステアするようにコンピューティングデバイス９１０を構成するための命令や、誘導路に対して相対的な航空機の位置を決定するのを補助するためのマップなど、１つまたは複数のアプリケーションプログラム９３４を含むことができる。
【００６８】
プロセッサ９２０はまた、１つまたは複数の記憶デバイス９４０と通信することができる。特定の例示的な一実施形態によれば、記憶デバイス９４０は、磁気ディスク、光ディスク、またはフラッシュメモリデバイスなど、不揮発性記憶デバイスを含むことができる。別の特定の例示的な実施形態によれば、記憶デバイス９４０は、オペレーティングシステム９３２、アプリケーション９３４、プログラムデータ９３６、またはこれらの任意の組合せを記憶するように構成することができる。
【００６９】
本明細書に述べた実施形態の例示は、様々な実施形態の構造の一般的な理解を提供することを意図したものである。これらの例示は、本明細書に述べた構造または方法を利用する装置およびシステムの全ての要素および特徴の完全な記述としての働きをするものとはしない。本開示を検討すれば、多くの他の実施形態が当業者には明らかであろう。本開示から他の実施形態を利用および導出することができ、したがって、本開示の範囲を逸脱することなく構造的および論理的な置換および変更を行うことができる。例えば、図示した順序とは異なる順序で方法ステップを実施してもよく、あるいは１つまたは複数の方法ステップを省略してもよい。したがって、本開示および図は、限定的ではなく例示的なものと見なすべきである。
【００７０】
さらに、本明細書では特定の実施形態について例示および記述したが、示した特定の実施形態を、同じまたは類似の結果を達成するように設計された任意の後続の構成で置換できることを理解されたい。本開示は、様々な実施形態の、いずれかおよび全ての後続の適応または変形をカバーするものとする。本記述を検討すれば、以上の実施形態および本明細書で特に述べられていない他の実施形態の組合せも、当業者には明らかになるであろう。
【００７１】
「要約書」は、請求項の範囲または意味を解釈または限定するために使用されることはないものと理解して提出される。加えて、前述の「発明を実施するための形態」では、開示を合理化する目的で、様々な特徴を共にグループ化する場合、または単一の実施形態において述べている場合がある。本開示は、特許請求される実施形態が、各請求項で明示的に列挙されるよりも多くの特徴を必要とするという意図を反映するものと解釈すべきではない。そうではなく、以下の特許請求の範囲が反映するように、特許請求される主題は、開示されるいずれかの実施形態の全ての特徴よりも少ない特徴を対象とすることができる。
【符号の説明】
【００７２】
２００ 誘導路ターン
２１０ 第１の航空機
２１１ 胴体
２１２ 前脚
２１３ 推進システム
２１４ 左主脚
２１６ 右主脚
２２０ ステアリングポイント
２３０ 誘導路
２３２ 誘導路の左（外側）縁部
２３４ 誘導路の右（内側）縁部
２３５ 誘導路中心線
２４０ 前脚オーバーステアリング経路
２５０ 航空機中心線
２５０ 誘導路の直線路
２６０ 第２の航空機
２６１ 胴体
２６２ 前脚
２６３ 推進システム
２６４ 左主脚
２６６ 右主脚
２７０ ステアリングポイント
３００ 誘導路ターン
３０２ 逸脱ポイント
３０４ 収束ポイント
３１０ サンプル区間
３１２ 前脚
３２０ サンプル区間の拡大
３３５ 誘導路中心線
３４０ 前脚オーバーステアリング経路
３５１ 第１のポイントにおける航空機中心線の配向
３５２ 第２のポイントにおける航空機中心線の配向
３５３ 第３のポイントにおける航空機中心線の配向
３７１ 第１のポイント
３７２ 第２のポイント
３７３ 第３のポイント
３７４ 第４のポイント
３８１ 第１のセグメント
３８２ 第２のセグメント
３８３ 第３のセグメント
３９１ 第１の前脚ステアリング角度
３９２ 第２の前脚ステアリング角度
３９３ 第３の前脚ステアリング角度
４００ 航空機
４０２ 航空機の中心線
４０４ 前脚
４０６ 主脚
４０８ 主脚軸
４１０ 参照配向軸
４１２ 前脚−主脚距離Ｗ３５
４１４ ステアリングポイント−主脚距離Ｗ３４
４１６ 中心線から第１の位置の曲率半径の原点までの距離Ｒ３０
４１８ ステアリングポイントＰ４１ ４２０と、ターンの第１の部分４３５の湾曲４３９の半径の原点４２７との間の半径Ｒ３１
４１９ 前脚半径Ｒ３２
４２０ ステアリングポイントＰ４１
４２２ 誘導路中心線上の終点
４２６ ステアリングポイントＰ４１ ４２０とターンの第１の部分４３５の終点４２２との間の直線距離Ｄ３３
４２７ ターンの第１の部分４３５の湾曲４３９の半径の原点Ｐ４０
４３０ 機首方位角度Ａ２２
４３２ 第１の前脚ステアリング角度Ａ２４
４３４ ステアリングポイント機首方位Ａ２３
４３５ ターンの第１の部分
４３７ ターンの第１の部分４３５の湾曲４３９に対する接線
４３９ ターンの第１の部分の湾曲
４４１ ステアリングポイントＰ４１ ４２０における、航空機４００の中心線４０２とターンの第１の部分４３５の湾曲４３９に対する接線４３７との間の角度（ステアリングポイント角度）Ａ２０
４７０ ステアリングポイントＰ４１ ４２０における、接線４３７と、ステアリングポイントＰ４１ ４２０と終点４２２との間の直線距離Ｄ３３ ４２６を定義する線分との間の角度Ａ２１
４７１ 終点４２２へのステアリングポイントＰ４１ ４２０の角運動を表す角度
５００ 空港または飛行場
５１０ 航空機
５１２ 前脚
５１４ 左主脚
５１６ 右主脚
５２０ ステアリングポイント
５３０ 誘導路
５３２ 誘導路の左（外側）縁部
５３４ 誘導路の右（内側）縁部
５３５ 誘導路中心線
５５０ 前脚ステアリングシステム
５６０ プロセッサ
５７０ 位置決めデバイス
５８０ 受信機
５８２ 位置信号
５８４ 位置信号送信機
５８６ 光学システム
５８８ 参照インジケータ
５９０ メモリ
５９２ マップ
５９４ 命令
６００ 航空機
６１２ 前脚
６２０ 制御信号
６３０ 前脚アクチュエータ
６５０ 自動タキシング（ａｕｔｏｔａｘｉ）システム
７００ 航空機
７１２ 前脚
７２０ オペレータ信号
７３０ オペレータ表示装置
７４０ オペレータ
７５０ タキシング補助システム
９００ コンピュータシステム
９１０ コンピューティングデバイス
９２０ プロセッサ
９３０ システムメモリ
９３２ オペレーティングシステム
９３４ アプリケーションプログラム
９３６ プログラムデータ
９４０ 記憶デバイス
９５０ 入出力インタフェース
９６０ 通信インタフェース
９７０ 入力デバイス
９８０ 他のコンピュータシステム
【技術分野】
【０００１】
本開示は一般に、航空機のタキシングに関する。
【背景技術】
【０００２】
大型の商用航空機は、長い軸距を有する場合がある。軸距は、航空機の中心線に沿った、航空機の前脚と主脚との間の距離である。航空機の軸距が長いと、ターンを実行しながら誘導路の表面上に主着陸脚を保持するのが困難になる場合がある。
【０００３】
図１は、誘導路ターン１００を航行しようとする航空機１１０を示す従来技術の図であり、航空機１１０の前脚１１２が誘導路中心線１３５を辿る。航空機１１０の脚１１２、１１４、および１１６が、誘導路１３０の表面上（すなわち誘導路１３０の左（外側）縁部１３２と誘導路１３０の右（内側）縁部１３４との間）に留まることが望ましいであろう。しかし、前脚１１２が誘導路中心線１３５を辿るとき、右主脚１１６が誘導路１３０の右（内側）縁部１３４を越えることがある。そのため、右主脚１１６は誘導路１３０の表面を離れることがある。図１には、誘導路１３０が、オプションのフィレット１３６によって誘導路１３０の右（内側）縁部１３４に隣接して拡張されているのを示す。オプションのフィレット１３６は、十分に広ければ、追加の舗装表面を形成して右主脚１１６を支持する。オプションのフィレット１３６がなければ、右主脚１１６は誘導路１３０の表面を離れることがある。
【０００４】
前脚１１２または主脚１１４および１１６が誘導路の表面を離れることは、重大な問題を生む場合がある。例えば、脚１１２、１１４、および１１６のいずれかが誘導路１３０の表面を離れると、航空機１１０が押し動かされて、乗客に怪我を負わせるかまたは航空機１１０およびその積み荷に損傷を与えることがある。さらに、誘導路１３０の路肩が柔らかい場合、路肩に乗り上げた脚１１２、１１４、および１１６のいずれかが路肩に沈み込み、航空機が立ち往生することがある。これらの懸念により、いくつかの誘導路の表面は、ターンにおいて拡張されて（フィレット１３６などのフィレットを使用して）、全ての脚を誘導路上に維持しようとする。
【０００５】
前脚１１２ならびに主脚１１４および１１６を誘導路１３０上に保持するために、多くのオペレータは、前脚１１２を「オーバーステア」する。オーバーステアリングは、前脚１１２を誘導路中心線１３５よりも向こうに操舵して、ターン内側の主脚（例えば、図１に示すような右側ターンの場合の右主脚１１６）が誘導路１３０の表面を離れないようにしようとすることを伴う。前脚１１２が誘導路中心線１３５を越えて遠くに操舵され過ぎると、前脚１１２が誘導路１３０の表面から離れていく場合がある。他方、前脚１１２が誘導路中心線１３５を越えて十分遠くに操舵されないと、右主脚１１６（図１に示すような右側ターンの場合。または、左側ターンの場合は左主脚１１４）が誘導路１３０の表面から離れていく場合がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ターン中に前脚および主脚が誘導路の表面から離れていかないように航空機を誘導路上で操舵するのを補助するための方法、非一時的なコンピュータ可読記憶媒体、および航空機を開示する。航空機を誘導路の表面上に維持するために、航空機の中心線に沿ってステアリングポイントが選択される。ステアリングポイントは、前脚と、主脚の軸が航空機の中心線と交差するポイントとの間とすることができる。航空機を誘導路の表面上に維持するために、前脚が「オーバーステア」されて（すなわち誘導路中心線の外側に操舵されて）、ステアリングポイントが誘導路中心線を辿るようにする。ステアリングポイントが誘導路中心線を辿ることにより、航空機は、どの脚も誘導路の表面を離れることなく、ターンを完了することができる。誘導路の拡張は必要とされない。
【０００７】
ターンはセグメントに分割することができる。各セグメントにつき、ステアリングポイントを誘導路中心線の上に維持するための前脚ステアリング角度を決定することができる。決定された前脚ステアリング角度を使用して、前脚を自動的に方向付けることができる。別法として、前脚ステアリング角度をオペレータに提示して、オペレータが前脚を正しく操舵するのを補助することができる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
特定の一実施形態では、方法が、曲線区間を有する誘導路に対して相対的な航空機の場所を決定する。方法は、曲線区間の少なくとも第１の部分を通って航空機を操舵するための第１の前脚ステアリング角度を決定する。第１の前脚ステアリング角度は、航空機の前脚を誘導路中心線から逸れさせるように選択される。第１の前脚ステアリング角度は、曲線区間の少なくとも第１の部分を航空機が横断する際に航空機のステアリングポイントをほぼ誘導路中心線の上に保持するように選択される。ステアリングポイントは、航空機の前脚と主脚との間に位置する。
【０００９】
別の特定の実施形態では、非一時的なコンピュータ可読記憶媒体が、プロセッサによって実行可能な命令を記憶する。曲線区間を有する誘導路に対して相対的な航空機の場所に基づいて、プロセッサによって実行可能な命令は、曲線区間の少なくとも第１の部分を通って航空機を操舵するための第１の前脚ステアリング角度を自動的に決定する。第１の前脚ステアリング角度は、航空機の前脚を誘導路中心線から逸れさせるように選択される。第１の前脚ステアリング角度は、曲線区間の少なくとも第１の部分を航空機が横断する際に航空機のステアリングポイントをほぼ誘導路中心線の上に保持するように選択される。プロセッサによって実行可能な命令はまた、航空機が第１の前脚ステアリング角度に従って操舵されるのを可能にするように動作可能な信号を生成する。
【００１０】
別の特定の実施形態では、航空機が、中心線を有する胴体を備える。前脚が胴体から延びる。前脚は、曲線区間を含む誘導路の一部に沿って航空機を方向付けるように操舵される。主脚もまた胴体から延びる。推進システムが、誘導路に沿ってタキシングするために航空機に動力供給するように動作する。前脚ステアリングシステムが、プロセッサと、プロセッサに動作可能に結合され位置信号を受信するように構成された受信機と、プロセッサによって実行可能な命令を含むメモリとを備える。メモリ中の命令は、位置信号に基づいて、誘導路に対して相対的な航空機の場所を決定する。メモリ中の命令はまた、曲線区間の少なくとも第１の部分を通って航空機を操舵するための第１の前脚ステアリング角度を決定する。第１の前脚ステアリング角度は、航空機の前脚を誘導路中心線から逸れさせるように選択される。第１の前脚ステアリング角度は、曲線区間の少なくとも第１の部分を航空機が横断する際に航空機のステアリングポイントをほぼ誘導路中心線の上に保持するように選択される。
【００１１】
述べる特徴、機能、および利点は、様々な実施形態で独立して達成することができ、あるいはさらに他の実施形態で組み合わせてもよく、これに関する更なる詳細は、以下の記述および図面を参照しながら開示する。
【００１２】
本発明は、以下にも関係する。
【００１３】
１．曲線区間を有する誘導路に対して相対的な航空機の場所を決定するステップと、
曲線区間の少なくとも第１の部分を通って航空機を操舵するための第１の前脚ステアリング角度を決定するステップとを含む方法であって、第１の前脚ステアリング角度が、航空機の前脚を誘導路中心線から逸れさせるように、かつ曲線区間の少なくとも第１の部分を航空機が横断する際に航空機のステアリングポイントをほぼ誘導路中心線の上に保持するように選択され、ステアリングポイントが航空機の前脚と主脚との間に位置する、方法。
【００１４】
２．ステアリングポイントが航空機の中心線上にある、項目１に記載の方法。
【００１５】
３．ステアリングポイントが、前脚と主脚との間の距離、航空機の中心線と主脚との間の距離、またはこれらのいずれかの組合せに基づいて選択される、項目２に記載の方法。
【００１６】
４．ステアリング角度が、
第１の部分の曲率半径と、
ステアリングポイントから第１の部分の終点までの直線距離と、
航空機の中心線に沿った、主脚からステアリングポイントまでの距離と、
航空機の中心線に沿った、主脚から前脚までの距離と、
主脚軸に沿った、第１の部分の曲率半径の原点と航空機の中心線との間の距離とに少なくとも部分的に基づいて決定される、項目３に記載の方法。
【００１７】
５．第１の部分の終点を自動的に選択するステップであって、終点が誘導路の中心線上にあるステップと、
第１の部分の曲率半径、および曲率半径の原点の位置を自動的に決定するステップとをさらに含む、項目４に記載の方法。
【００１８】
６．曲率半径に基づくステアリングポイントにおける第１の部分の曲線に接する線とステアリングポイントから終点までの直線との間の第１の角度と、終点までの直線距離と、航空機の中心線に沿った主脚からステアリングポイントまでの距離とを推定するステップをさらに含む、項目５に記載の方法。
【００１９】
７．推定された第１の角度に基づいて、航空機の中心線と、第１の部分の曲線に接する線との間の第２の角度を決定するステップをさらに含む、項目６に記載の方法。
【００２０】
８．第２の角度と、航空機の中心線に沿った主脚からステアリングポイントまでの距離と、主脚の軸に垂直なポイントにおける航空機の中心線から第１の部分の曲率半径の原点までの距離とに基づいてステアリング角度を決定するステップをさらに含む、項目７に記載の方法。
【００２１】
９．ステアリングポイントが第１の部分の終点に近いと決定することに応答して曲線の第２の部分を選択するステップをさらに含む、項目１に記載の方法。
【００２２】
１０．第２の部分を通してステアリングポイントを航空機の中心線の上に維持するための第２のステアリング角度を決定するステップをさらに含む、項目９に記載の方法。
【００２３】
１１．誘導路に対して相対的な航空機の場所を決定するステップが、
航空機の位置を示す信号を受信して航空機の位置を誘導路の電子マップと比較するステップと、
光学システムとレーザ撮像検出および測距（ＬＩＤＡＲ）システムとの少なくとも一方を使用して複数の参照インジケータに対して相対的な航空機の場所を決定するステップとのうちの１つまたは複数を含む、項目１に記載の方法。
【００２４】
１２．前脚をステアリング角度で自動的に位置決めするステップをさらに含む、項目１に記載の方法。
【００２５】
１３．航空機のオペレータが前脚をステアリング角度に調整および位置決めできるようにするための情報を航空機のオペレータに提供するオペレータ信号を生成するステップをさらに含む、項目１に記載の方法。
【００２６】
１４．航空機のヘッドアップ表示装置を介してオペレータ信号を航空機のオペレータに対して表示するステップをさらに含む、項目１３に記載の方法。
【００２７】
１５．ステアリング角度が、曲線区間を航空機が横断する間に主脚を誘導路の主要タキシング表面内に留まらせるように選択される、項目１に記載の方法。
【００２８】
１６．航空機がステアリング角度に従って曲線を通って操舵されるとき、主脚のどの部分も誘導路のフィレットに入らない、項目１に記載の方法。
【００２９】
１７．プロセッサによって実行可能な命令を記憶した非一時的なコンピュータ可読記憶媒体であって、命令が、
曲線区間を有する誘導路に対して相対的な航空機の場所に基づいて、曲線区間の少なくとも第１の部分を通って航空機を操舵するための第１の前脚ステアリング角度を自動的に決定するための命令であって、第１の前脚ステアリング角度が、航空機の前脚を誘導路中心線から逸れさせるように、かつ曲線区間の少なくとも第１の部分を航空機が横断する際に航空機のステアリングポイントをほぼ誘導路中心線の上に保持するように選択される命令と、
航空機が第１の前脚ステアリング角度に従って操舵されるように動作可能な信号を生成するための命令とである、非一時的なコンピュータ可読記憶媒体。
【００３０】
１８．曲線区間を有する誘導路に対して相対的な航空機の場所が、
航空機の位置を示す信号を受信すること、および
航空機の位置を誘導路の電子マップと比較することによって決定される、項目１７に記載の非一時的なコンピュータ可読記憶媒体。
【００３１】
１９．信号が、
航空機を第１の前脚ステアリング角度に従って操舵するように構成された自動タキシングシステムに提示される制御信号と、
第１の前脚ステアリング角度を示す表示装置に提示されるオペレータ信号とのうちの一方を含む、項目１７に記載の非一時的なコンピュータ可読記憶媒体。
【００３２】
２０．中心線を有する胴体と、
胴体から延びる前脚であって、曲線区間を含む誘導路の一部に沿って航空機を方向付けるように操舵可能な前脚と、
胴体から延びる主脚と、
誘導路に沿ってタキシングするために航空機に動力供給するように動作可能な推進システムと、
前脚ステアリングシステムとを備える航空機であって、前脚ステアリングシステムが、
プロセッサと、
プロセッサに動作可能に結合され位置信号を受信するように構成された受信機と、
プロセッサによって実行可能な命令を含むメモリとを備え、命令が、
位置信号に基づいて誘導路に対して相対的な航空機の場所を決定するための命令と、
曲線区間の少なくとも第１の部分を通って航空機を操舵するための第１の前脚ステアリング角度を決定するための命令とであり、第１の前脚ステアリング角度が、航空機の前脚を誘導路中心線から逸れさせるように、かつ曲線区間の少なくとも第１の部分を航空機が横断する際に航空機のステアリングポイントをほぼ誘導路中心線の上に保持するように選択される、航空機。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】航空機の前脚が誘導路中心線を辿る、誘導路ターンを横断する航空機を示す図である（従来技術）。
【図２】航空機をタキシングするための操舵方法の一実施形態による、ステアリングポイントが誘導路中心線を辿る、図１の誘導路ターンを横断する航空機を示す図である。
【図３】航空機をタキシングするための操舵方法の一実施形態による、誘導路中心線が複数のセグメントと見なされて前脚ステアリング角度が決定される、誘導路ターンの図である。
【図４】航空機をタキシングするための操舵方法の一実施形態による、ターンの第１の部分を通って操舵される航空機の図であって、誘導路ターンのポイントにおける前脚ステアリング角度を決定するのに使用される距離および角度を示すための図である。
【図５】航空機をタキシングするための操舵方法の一実施形態による、航空機が前脚ステアリングシステムを使用する、空港または飛行場のブロック図である。
【図６】特定の実施形態による前脚ステアリングシステムのブロック図である。
【図７】特定の実施形態による前脚ステアリングシステムのブロック図である。
【図８】航空機をタキシングするための操舵方法の一実施形態のフローチャートである。
【図９】航空機をタキシングするための操舵方法の一実施形態のコンピュータ実装方法を実施するかまたはコンピュータ実行可能命令を処理するように動作可能な汎用コンピュータシステムのブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
本明細書に開示する実施形態は、ターン中に前脚および主脚を誘導路の表面上に維持するように航空機を誘導路上で操舵するのを補助するための方法、非一時的なコンピュータ可読記憶媒体、および航空機を含む。ステアリングポイントが、航空機の中心線に沿って前脚と主脚との間で識別される。ステアリングポイントを使用して、前脚についてのステアリング角度が決定される。前脚が誘導路中心線を辿るのではなく、ステアリングポイントが誘導路中心線を辿るように前脚がオーバーステアされる。ステアリングポイントがほぼ誘導路中心線を辿るようにすることで、航空機は、どの脚も誘導路の表面を離れることなく、ターンを実施することができる。特定の一実施形態では、ターンをセグメントに分割することができる。全ての脚を誘導路の表面上に維持するために、前脚ステアリング角度を各セグメントにつき決定することができる。決定された前脚ステアリング角度を使用して、前脚を自動的に方向付けることができる。別法として、前脚ステアリング角度をオペレータに提示して、オペレータが航空機を正しくオーバーステアするのを補助することができる。
【００３５】
図２は、誘導路ターン２００を横断する第１の航空機２１０および第２の航空機２６０を示す図である。誘導路ターン２００は、図１の誘導路ターン１００に類似する。しかし、図１の例とは異なり、第１の航空機２１０および第２の航空機２６０は、航空機をタキシングするための操舵方法の一実施形態により、それぞれステアリングポイント２２０および２７０を誘導路中心線２３５の上に維持することによって誘導路ターン２００を航行する。対照的に、図１では、前脚１１２が誘導路中心線１３５を辿り、これにより主脚１１４と１１６の一方が誘導路１３０の表面を離れることがある。
【００３６】
第１の航空機２１０は、前脚２１２と左主脚２１４と右主脚２１６とを支持する胴体２１１を備える。胴体２１１はまた、１つまたは複数のジェットエンジンを含むことのできる推進システム２１３を支持する。図２に示す実施形態では、第１の航空機２１０の前脚２１２は、誘導路中心線２３５から外れるように操舵される。その代わり、前脚２１２は、前脚オーバーステアリング経路２４０を辿る。ステアリングポイント２２０は、前脚２１２と主脚２１４および２１６との間のポイントで選択することができる。ステアリングポイント２２０は、後でさらに述べるように、全ての脚２１２、２１４、および２１６を誘導路２３０の表面上に保持するように誘導路中心線２３５に沿って移動するための中間場所を識別するように選択される。前脚オーバーステアリング経路２４０は、ステアリングポイント２２０を誘導路中心線２３５上のあるポイントから誘導路中心線２３５上の次のポイントに進めるように、第１の航空機２１０を誘導路ターン２００の複数のセグメントを通って操舵する結果である。ステアリングポイント２２０を誘導路中心線２３５に沿って進めることにより、右主脚２１６は、図２の誘導路ターン２００中で誘導路２３０の右（内側）縁部２３４内に留まる。脚２１２、２１４、および２１６を誘導路２３０の縁部２３２および２３４内に維持することで、第１の航空機２１０は、第１の航空機２１０のタキシングを容易にするための副次表面を形成するためにフィレット（図１のオプションのフィレット１３６など）を含める必要なしに、誘導路２３０の主要表面上でターンさせることができる。
【００３７】
オーバーステアリングは、誘導路ターン２００などの誘導路ターン上でのみ、行うに値することに留意されたい。誘導路が直線コースを呈するときは、前脚とステアリングポイントの両方が誘導路中心線に沿って進むことができる。図２を参照すると、第２の航空機２６０は、誘導路ターン２００を過ぎた誘導路の直線路２５０を辿る。第２の航空機２６０は、前脚２６２と左主脚２６４と右主脚２６６とを支持する胴体２６１を備える。胴体２６１はまた、１つまたは複数のジェットエンジンを含むことのできる推進システム２６３を支持する。誘導路の直線路２５０上では、全ての脚２６２、２６４、および２６６が誘導路２３０の表面上に留まった状態で、第２の航空機２６０の前脚２６２とステアリングポイント２７０の両方が誘導路中心線２３５を辿る。
【００３８】
図３は誘導路ターン３００の図であり、この図では、誘導路中心線３３５が複数のセグメントと見なされて、航空機を前脚オーバーステアリング経路３４０に沿って方向付けるのに使用される前脚ステアリング角度３９１〜３９３が決定される。前脚オーバーステアリング経路３４０は、図２にも示したように、誘導路が直線コースをとるときは誘導路中心線３３５を辿る。しかし、誘導路ターン３００の始まりでは、特定の例示的な一実施形態によれば、前脚オーバーステアリング経路３４０が誘導路中心線３３５から逸脱する逸脱ポイント３０２がある。逸脱ポイント３０２で、前脚３１２は、誘導路中心線３３５から逸れることができる。前脚３１２はオーバーステアされて、ステアリングポイント（第１のポイント３７１、第２のポイント３７２、および第３のポイント３７３として段階を追って誘導路中心線３３５に沿って周期的に示されている）が誘導路中心線３３５に沿って進められる。前脚オーバーステアリング経路３４０が誘導路中心線３３５から逸脱し続けるのに伴って、前脚３１２は前脚オーバーステアリング経路３４０を辿る。誘導路ターン３００の終わりの後、前脚オーバーステアリング経路３４０は、収束ポイント３０４に到達するまで誘導路中心線３３５に向かって収束する。
【００３９】
特定の例示的な一実施形態によれば、前脚３１２は、航空機のステアリングポイント（やはり第１のポイント３７１、第２のポイント３７２、および第３のポイント３７３として段階を追って誘導路中心線３３５に沿って周期的に示されている）を誘導路中心線３３５の上に維持するように操舵される。ステアリングポイントが誘導路中心線３３５を追跡するようにすることで、図２に示したように、全ての脚２１２、２１４、および２１６は、誘導路ターン２００を航行するプロセス全体を通して誘導路２３０の表面上に留まることができる。特定の例示的な一実施形態によれば、前脚オーバーステアリング経路３４０は、誘導路中心線３３５を誘導路中心線３３５に沿ったポイント間の複数のセグメントと見なすことによって決定することができる。各ポイントで、ステアリングポイントを誘導路中心線３３５上のあるポイントから誘導路中心線３３５に沿った次のポイントに移動させることのできる前脚ステアリング角度が決定される。誘導路中心線３３５に沿ったステアリングポイントの位置を表す複数のポイント３７１〜３７４と、ポイント３７１〜３７４を結ぶセグメント３８１〜３８３とが、図３の誘導路ターン３００のサンプル区間３１０の拡大３２０中に示されている。
【００４０】
特定の例示的な一実施形態では、サンプル区間３１０の拡大３２０中に示す複数のセグメント３８１〜３８３は、誘導路中心線３３５に沿った複数のポイント３７１〜３７４の隣接する各ポイントを結ぶ。記述を容易にするために、図３では、航空機は、図１および２に示した航空機１１０および２１０と同じ方向にタキシングするように示す。第１のポイント３７１（例えばステアリングポイントの第１の位置を表す）は、第１のセグメント３８１によって第２のポイント３７２（例えばステアリングポイントの第２の位置を表す）に接合される。第２のポイント３７２は、第２のセグメント３８２によって第３のポイント３７３に接合される。第３のポイント３７３は、第３のセグメント３８３によって第４のポイント３７４に接合される。セグメント３８１〜３８３のうちの１つの始まりにおけるポイント３７１〜３７３のそれぞれで、前脚ステアリング角度３９１〜３９３が決定される。前脚ステアリング角度３９１〜３９３は、前脚３１２における、航空機中心線の現在の配向３５１〜３５３と前脚オーバーステアリング経路３４０との間の角度である。前脚ステアリング角度３９１〜３９３は、ステアリングポイントが誘導路中心線３３５に沿って次の各ポイント３７２〜３７４にそれぞれ進むように航空機を操舵するために選択される。
【００４１】
例えば、特定の例示的な一実施形態によれば、第１のポイント３７１では、ステアリングポイントが第１のポイント３７１から第１のセグメント３８１に沿って第２のポイント３７２に進むように航空機を進めることのできる第１の前脚ステアリング角度３９１が、前脚について決定される。第２のポイント３７２では、ステアリングポイントが第２のポイント３７２から第２のセグメント３８２に沿って第３のポイント３７３に進むように航空機を進めることのできる第２の前脚ステアリング角度３９２が決定される。第３のポイント３７３では、ステアリングポイントが第３のポイント３７３から第３のセグメント３８３に沿って第４のポイント３７４に進むように航空機を進めることのできる第３の前脚ステアリング角度３９３が決定される。誘導路ターン３００に沿った誘導路中心線３３５を、セグメント３８１〜３８３によって結ばれる複数のポイント３７１〜３７４に分割することにより、全ての脚を誘導路の表面上に維持しながら、誘導路ターン３００を通って航空機を操舵することができる。
【００４２】
図４は、誘導路（図４には示さず）の第１の部分を通って操舵される航空機４００の図である。図３に関して説明したように、誘導路中心線３３５は、ステアリングポイントＰ４１ ４２０が通過するセグメントによって接合される複数のポイントと見なすことができる。誘導路中心線３３５に沿った各ポイントにつき、前脚ステアリング角度を決定することができる。図４には、航空機をターンの第１の部分４３５を通って操舵するための第１の前脚ステアリング角度Ａ２４ ４３２を決定するのに使用できる距離および角度を示す。第１の前脚ステアリング角度Ａ２４ ４３２を使用してターンの第１の部分４３５を完了することで、ステアリングポイントＰ４１ ４２０は、ターンの第１の部分４３５の湾曲４３９を通って誘導路中心線上の終点４２２に進む。終点４２２は、誘導路中心線上の第１のまたは前のポイントにおけるステアリングポイントＰ４１ ４２０からの直線距離Ｄ３３ ４２６である。誘導路中心線上の各ポイントからターンの次の部分の終点までの一連の前脚ステアリング角度を決定することにより、前脚４０４および主脚４０６は、誘導路の表面上に留まることができる。
【００４３】
特定の例示的な一実施形態によれば、ステアリングポイントＰ４１ ４２０は、航空機４００の中心線４０２に沿った選択されたポイントとすることができる。より具体的には、ステアリングポイントＰ４１ ４２０は、前脚４０４と主脚軸４０８との間の中心線４０２に沿ったポイントに位置することができる。ステアリングポイントＰ４１ ４２０の場所は、航空機４００の設計を反映させるように、前脚４０４と主脚４０６との間の距離、航空機４００の中心線４０２と主脚４０６との間の距離、またはこれらの組合せに基づいて選択することができる。前脚４０４と主脚軸４０８との間の中心線４０２に沿った距離は、前脚−主脚距離Ｗ３５ ４１２と呼ぶことができる。ステアリングポイントＰ４１ ４２０と主脚軸４０８との間の中心線４０２に沿った距離は、ステアリングポイント−主脚距離Ｗ３４ ４１４と呼ぶことができる。特定の一実施形態によれば、ステアリングポイント−主脚距離Ｗ３４ ４１４は、式（１）によりオーバーステアリングパーセンテージＸ５０に従って選択することができる。
Ｗ３４＝Ｗ３５＊（１−Ｘ５０／１００） （１）
【００４４】
特定の例示的な一実施形態によれば、オーバーステアリングパーセンテージＸ５０は、ランダムに選択することができる。別の例示的な一実施形態によれば、オーバーステアリングパーセンテージＸ５０は、特定の航空機の設計に基づいてステアリングポイントＰ４１ ４２０についての適切な場所を決定するために、反復的に選択することができる。
【００４５】
特定の例示的な一実施形態によれば、ステアリングポイントＰ４１ ４２０についての場所に基づいて、幾何形状を使用して、ステアリングポイントＰ４１ ４２０を誘導路中心線上の連続した各終点４２２に進めるのに使用される第１の前脚ステアリング角度Ａ２４ ４３２を決定することができる。特定の一実施形態によれば、第１の前脚ステアリング角度Ａ２４ ４３２は、反復的に方程式系を解いた後で別の式を解くことによって決定される。方程式系は、角度Ａ２０ ４４１が収束するまで解く。角度Ａ２０ ４４１は、ステアリングポイントＰ４１ ４２０において、航空機４００の中心線４０２とターンの第１の部分４３５の湾曲４３９に対する接線４３７との間で測定される。角度Ａ２０ ４４１は、図３に関して述べたようにステアリングポイントＰ４１ ４２０が中心線４０２の配向から操舵される角度を説明するので、ステアリングポイント角度と見なすことができる。ステアリングポイント角度Ａ２０ ４４１は、ステアリングポイントＰ４１ ４２０を誘導路中心線（図４には示さず）の上に維持するように選択される。式を使用して、角度Ａ２０ ４４１を用いて第１の前脚ステアリング角度Ａ２４ ４３２が決定される。
【００４６】
特定の例示的な一実施形態によれば、方程式系は、３つの角度に基づく。第１の角度は、ステアリングポイントＰ４１ ４２０において、参照配向軸４１０と、ステアリングポイントＰ４１ ４２０とターンの第１の部分４３５の終点４２２との間の直線距離Ｄ３３ ４２６を定義する線分との間で測定されるステアリングポイント機首方位Ａ２３ ４３４である。第２の角度は、ステアリングポイントＰ４１ ４２０において、参照配向軸４１０と航空機４００の中心線４０２との間で測定される機首方位角度Ａ２２ ４３０である。第３の角度Ａ２１ ４７０は、ステアリングポイントＰ４１ ４２０において、接線４３７と、ステアリングポイントＰ４１ ４２０と終点４２２との間の直線距離Ｄ３３ ４２６を定義する線分との間で測定される。
【００４７】
第３の角度Ａ２１ ４７０は、ターンの第１の部分４３５の曲率半径の原点Ｐ４０ ４２７で測定される、終点４２２へのステアリングポイントＰ４１ ４２０の角運動を表す角度４７１の２分の１である。言い換えれば、曲率半径の原点４２７で測定される角度４７１は、第３の角度Ａ２１ ４７０の２倍（すなわち２×Ａ２１ ４７０）である。ステアリングポイントＰ４１ ４２０がターンの第１の部分４３５の湾曲４３９を通って移動する際、最初は、ステアリングポイントＰ４１ ４２０は、ステアリングポイントＰ４１ ４２０と終点４２２との間の直線距離Ｄ３３ ４２６から離れていく方向で角度Ａ２１ ４７０で移動することに留意されたい。次いでステアリングポイントＰ４１ ４２０は、ステアリングポイントＰ４１ ４２０が終点４２２に近づくにつれて、直線距離Ｄ３３ ４２６に向かっていく方向で角度Ａ２１ ４７０で移動する。
【００４８】
方程式系の第１の式は、式（２）によって与えることができる。
Ａ２０＝Ａ２３−Ａ２２−Ａ２１ （２）
【００４９】
特定の一実施形態では、ステアリングポイント角度Ａ２０ ４４１の計算は、ステアリングポイント角度Ａ２０ ４４１が量Ａ２０＿ＴＯＬよりも大きいことを条件とすることができる。量Ａ２０＿ＴＯＬは、０でない、小さい自由裁量の量とすることができ、ゼロ除算状態を回避するためにＡ２０ ４４１に制限を設ける。例えば、ゼロ除算状態は、航空機が誘導路の直線区間上を移動しているときに生じることがある。この条件は、以下によって与えることができる。
ａｂｓ（Ａ２０）＞Ａ２０＿ＴＯＬ
【００５０】
この条件が満たされるときは、方程式系中の残りの式が解かれる。そうでない場合は、前脚４０４とステアリングポイントＰ４１ ４２０の両方が誘導路中心線を辿ることができ、全ての脚４０４および４０６は、前脚オーバーステアリングなしに誘導路の表面上に留まることができる。
【００５１】
特定の例示的な一実施形態によれば、方程式系の第２の式は、３つの量に基づくことができる。第１の量は、ステアリングポイントＰ４１ ４２０と、ターンの第１の部分４３５の湾曲４３９の半径の原点４２７との間の半径Ｒ３１ ４１８の長さである。第２の量は、航空機４００の中心線４０２に沿った、ステアリングポイントＰ４１ ４２０から主脚軸４０８までの距離Ｗ３４ ４１４である。第３の量は、ステアリングポイント角度Ａ２０ ４４１の正弦である。方程式系の第２の式は、式（３）によって与えることができる。
Ｒ３１＝Ｗ３４／ｓｉｎ（Ａ２０） （３）
【００５２】
特定の例示的な一実施形態によれば、方程式系の第３の式は、３つの追加の量に基づくことができる。第１の量は、接線４３７と、ステアリングポイントＰ４１ ４２０と終点４２２との間の直線距離Ｄ３３ ４２６を定義する線分との間の、ステアリングポイントＰ４１ ４２０で測定される角度Ａ２１ ４７０である。第２の量は、ステアリングポイントＰ４１ ４２０と終点４２２との間の直線距離Ｄ３３ ４２６である。第３の量は、ステアリングポイントＰ４１ ４２０と、ターンの第１の部分４３５の湾曲４３９の半径の原点４２７との間の、半径Ｒ３１ ４１８の長さである。方程式系の第３の式は、式（４）によって与えることができる。
Ａ２１＝ａｒｃｓｉｎ（（Ｄ３３／２）／Ｒ３１） （４）
【００５３】
特定の例示的な一実施形態によれば、角度Ａ２１は、初期推定値０に設定される。次いで、角度Ａ２０ ４４１の値が概して収束するまで、式２、３、および４を反復的に解くことができる（制約ａｂｓ（Ａ２０）＞Ａ２０＿ＴＯＬを条件として）。まとめて書くと、方程式系は、以下の擬似コードステートメントによって表すことができる。
Ａ２０＝Ａ２３−Ａ２２−Ａ２１
ａｂｓ（Ａ２０）＞Ａ２０＿ＴＯＬの場合
Ｒ３１＝Ｗ３４／ｓｉｎ（Ａ２０）
Ａ２１＝ａｒｃｓｉｎ（（Ｄ３３／２）／Ｒ３１）
【００５４】
ステアリングポイント角度Ａ２０ ４４１が概して収束したとき、第１の前脚ステアリング角度Ａ２４ ４３２を別の式から決定することができる。この式は、ステアリングポイント−主脚距離Ｗ３４ ４１４と、前脚−主脚ステアリング距離Ｗ３５ ４１２と、方程式系からのステアリングポイント角度Ａ２０ ４４１とから、第１の前脚ステアリング角度Ａ２４ ４３２を決定することができる。
Ａ２４＝ａｒｃｔａｎ（（Ｗ３５／Ｗ３４）＊ｔａｎ（Ａ２０）） （５）
【００５５】
特定の例示的な一実施形態によれば、航空機４００のステアリングポイントＰ４１ ４２０が終点４２２に近い位置に到達したとき、前述のプロセスを繰り返して、ステアリングポイントＰ４１ ４２０を次の終点に進めることができる。特定の例示的な一実施形態によれば、次の各終点の場所、したがってステアリングポイントＰ４１ ４２０と次の終点との間の直線距離Ｄ３３は、全ての脚４０４および４０６を誘導路の表面上に維持する前脚オーバーステアリング経路を呈するのに十分なように小さく選択することができる。別の特定の例示的な実施形態によれば、直線距離Ｄ３３ ４２６は、前脚ステアリング角度Ａ２４ ４３２についての計算を実施する際の処理負荷が妥当となるように十分に大きく選択することができる。
【００５６】
図５は、特定の例示的な一実施形態による、航空機５１０が前脚ステアリングシステム５５０を使用する、空港または飛行場５００のブロック図である。前脚ステアリングシステム５５０は、航空機５１０に搭載することができる。特定の例示的な一実施形態によれば、前脚ステアリングシステム５５０は、プロセッサ５６０、位置決めデバイス５７０、およびメモリ５９０を備えることができる。プロセッサ５６０、位置決めデバイス５７０、およびメモリ５９０は、相互に通信するように動作可能に結合される。
【００５７】
位置決めデバイス５７０は、誘導路に対して相対的な航空機の位置を決定する。特定の例示的な一実施形態によれば、位置決めデバイス５７０は、１つまたは複数の位置信号送信機５８４から１つまたは複数の位置信号を受信するように構成された受信機５８０を含むことができる。特定の例示的な一実施形態によれば、位置信号送信機５８４は、全地球測位システム（ＧＰＳ）衛星を含むことができる。別の特定の例示的な実施形態によれば、位置信号送信機５８４はまた、ＧＰＳ衛星およびＧＰＳ差分信号ソース（図１には示さず）を含むことができ、ＧＰＳ差分信号ソースは、空港５００に配備され、ＧＰＳ衛星から受信されるＧＰＳ信号に対するオフセットを提供して、空港５００で受信されるＧＰＳ信号中の偏差を訂正し、ＧＰＳシステムから得られる情報の精度を改善する。別の特定の例示的な実施形態によれば、１つまたは複数の位置信号送信機５８４は、１つまたは複数の位置信号５８２を提供する他のシステムを含むことができる。
【００５８】
別の特定の例示的な実施形態によれば、位置決めデバイス５７０は、受信機５８０を備えることに代えてまたは追加で、光学システム５８６を備えることができる。特定の例示的な一実施形態では、光学システム５８６は、誘導路５３０に対して相対的な航空機５１０の位置を正確に識別するのを補助するために、レーザ撮像検出および測距（ＬＩＤＡＲ、Ｌａｓｅｒ Ｉｍａｇｉｎｇ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ Ｒａｎｇｉｎｇ）システムまたは別のシステムを含むことができる。ＬＩＤＡＲシステムや類似のシステムなどの光学システム５８６は、参照インジケータ５８８に対して相対的な航空機の位置を正確に決定するように構成することができる。参照インジケータ５８８は、誘導路中心線５３５に沿ったマーキング、または、誘導路５３０および飛行場５００もしくはその周辺に位置決めされた他の参照ポイントを含むことができる。マーキングは、可視光スペクトルまたは他のスペクトルにおいて検出可能とすることができる。参照インジケータ５８８は、視覚的に検出可能、または非視覚的に検出可能とすることができる。参照インジケータ５８８は、航空機に正確な位置決めデータを提供するのを補助するための参照ポイントを形成する。
【００５９】
特定の例示的な一実施形態によれば、メモリ５９０は、空港５００のマップ５９２を含むことができ、マップ５９２は例えば、空港５００における１つまたは複数の誘導路５３０のレイアウトを提示する。マップ５９２を位置決めデバイス５７０からの位置データと比較して、前脚ステアリングシステム５５０が誘導路５３０に対する航空機５１０の位置を決定するのを可能にすることができる。メモリ５９０はまた、航空機をタキシングするための操舵方法の一実施形態を可能にする計算を実施するためにプロセッサ５６０によって実行可能な命令５９４を含むことができる。例えば、命令５９４は、図４に関して述べたような前脚ステアリング角度を決定するための命令を含むことができる。
【００６０】
航空機５１０が誘導路５３０に沿って移動するのに伴って、前脚ステアリングシステム５５０は、１つもしくは複数の位置信号５８２を受信するか、または、位置決めデバイス５７０によって使用される他の位置決めデータを処理する。特定の例示的な一実施形態によれば、前脚ステアリングシステム５５０は、位置決めデバイス５７０によって決定された位置決め情報をマップ５９２と比較して、誘導路５３０に対して相対的な航空機５１０の位置を決定することができる。特定の一実施形態では、前脚ステアリングシステム５５０は、ステアリングポイント５２０の位置を誘導路中心線５３５と比較して、航空機５１０を操舵するために前脚５１２を方向付けることができる。別の特定の実施形態では、前脚ステアリングシステム５５０は、左主脚５１４を誘導路５３０の左縁部５３２（図５に示すような右側ターンにおける誘導路の外側縁部）内に維持し、右主脚５１６を誘導路５３０の右（内側）縁部５３４内に維持するように、前脚ステアリング角度を計算する。例えば、さらに別の特定の実施形態では、前脚ステアリングシステム５５０は、図４に関して述べた式を使用して、前脚ステアリング角度を決定することができる。
【００６１】
特定の例示的な一実施形態によれば、前脚ステアリングシステム５５０によって計算された前脚ステアリング角度を前脚ステアリング装置に直接提供して、航空機５１０を自動的に操舵することができる。別法として、さらに別の特定の実施形態では、前脚ステアリングシステム５５０によって計算された前脚ステアリング角度を航空機５１０のオペレータ（図５には示さず）に提供して、オペレータが航空機５１０の前脚５１２をオーバーステアして左主脚５１４および右主脚５１６を誘導路５３０の縁部５３２および５３４内に維持するのを可能にすることができる。
【００６２】
図６は、自動タキシング（ａｕｔｏｔａｘｉ）システム６５０を搭載した航空機６００のブロック図である。航空機６００に搭載された自動タキシングシステム６５０は、図５の前脚ステアリングシステム５５０の特定の一実施形態である。自動タキシングシステム６５０は、制御信号６２０を生成する。制御信号６２０を、航空機６００の前脚６１２を駆動する前脚アクチュエータ６３０に通信することができる。航空機６００は、全ての脚を誘導路の表面上に維持しながら、自動的にタキシングすることができる。
【００６３】
図７は、タキシング補助システム７５０を搭載した航空機７００のブロック図である。航空機７００に関するタキシング補助システム７５０は、図５の前脚ステアリングシステム５５０の別の特定の実施形態として装備される。タキシング補助システム７５０は、オペレータ信号７２０を生成する。特定の例示的な一実施形態によれば、オペレータ信号７２０は、オペレータ７４０によって使用されるヘッドアップ表示装置などのオペレータ表示装置７３０に通信することができる。他の特定の実施形態では、オペレータ信号７２０は、他のデバイス（図７には示さず）を介して、他の視覚的合図または可聴もしくは触覚合図としてオペレータ７４０に提供することができる。したがって、オペレータ７４０は、オペレータ表示装置７３０上に示されるオペレータ信号７２０に応答して前脚７１２をオーバーステアして、全ての脚を誘導路の表面上に維持できるものとすることができる。オペレータ信号７２０がオペレータ表示装置７３０を介して適切なステアリング角度をオペレータ７４０に提供するので、オペレータ７４０は、全ての脚を誘導路の表面上に保持しようとしてオーバーステアリング角度を推定する必要はないものとすることができる。そうではなく、タキシング補助システム７５０からオペレータ表示装置７３０によって提供される合図に従うことにより、オペレータ７４０は、間違った操舵決定から生じるかもしれない当て推量や潜在的な事故を伴わずに、航空機７００を正しく操舵することができる。
【００６４】
図８は、航空機をタキシングするための操舵方法８００の特定の一実施形態のフローチャートである。特定の例示的な一実施形態では、方法８００は、図５の前脚ステアリングシステム５５０など、航空機に搭載された前脚ステアリングシステムによって実施することができる。別法として、別の特定の例示的な実施形態によれば、航空機の機外で方法８００を使用して適切な前脚オーバーステアリングを決定し、航空機に通信することができる。
【００６５】
特定の例示的な一実施形態によれば、８０２で、曲線区間を有する誘導路に対して相対的な航空機の場所が決定される。例えば、図５に関して述べたように、航空機の場所は、１つまたは複数の位置信号送信機５８４から１つまたは複数の位置信号５８２を受信し、１つまたは複数の位置信号５８２から決定される位置情報をメモリ５９０に記憶されたマップ５９２と比較することによって、決定することができる。８０４で、曲線区間の第１の部分を通って航空機を操舵するための第１の前脚ステアリング角度が決定される。第１の前脚ステアリング角度は、航空機の前脚を誘導路中心線から逸れさせるように選択される。第１の前脚ステアリング角度は、曲線区間の少なくとも第１の部分を航空機が横断する際に航空機のステアリングポイントをほぼ誘導路中心線の上に保持するように選択される。ステアリングポイントは、図２〜４に関して先に説明したように、航空機の前脚と主脚との間に位置することができる。
【００６６】
図９は、航空機をタキシングする方法の一実施形態のコンピュータ実装方法を実施するかまたはコンピュータ実行可能命令を処理するように動作可能な汎用コンピュータシステムのブロック図である。特定の例示的な一実施形態によれば、コンピュータシステム９００は、図５〜７に関して述べたように、航空機などの車両に搭載されるように位置決めすることができる。例示的な一実施形態では、コンピューティングデバイス９１０が、少なくとも１つのプロセッサ９２０を備えることができる。特定の例示的な一実施形態によれば、図６に関して述べたように、プロセッサ９２０は、前脚を自動的にオーバーステアする方法を実施するための命令を実行するように構成することができる。別の特定の例示的な実施形態によれば、図７に関して述べたように、プロセッサ９２０は、航空機を誘導路の表面上に維持するための前脚オーバーステアリング合図を提供することができる。プロセッサ９２０は、システムメモリ９３０、１つまたは複数の記憶デバイス９４０、および、入出力インタフェース９５０を介した１つまたは複数の入力デバイス９７０と通信することができる。特定の例示的な一実施形態によれば、１つまたは複数の入力デバイス９７０は、図５の受信機５８０や光学システム５８６など、１つまたは複数の位置決めデバイス５７０を含むことができる。プロセッサ９２０はまた、１つまたは複数の受信機または他の通信インタフェース９６０を介して、位置信号５８２（図５）を受信するか、そうでない場合は１つまたは複数の他のコンピュータシステム９８０または他のデバイスと通信することができる。
【００６７】
システムメモリ９３０は、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）デバイスなどの揮発性メモリデバイスと、読取専用メモリ（ＲＯＭ）、プログラム可能な読取専用メモリ、およびフラッシュメモリなどの不揮発性メモリデバイスとを含めた、非一時的なメモリデバイスを含むことができる。特定の例示的な一実施形態によれば、システムメモリ９３０はオペレーティングシステム９３２を含むことができ、オペレーティングシステム９３２は、コンピューティングデバイス９１０をブートするためのＢＩＯＳ（ｂａｓｉｃ ｉｎｐｕｔ／ｏｕｔｐｕｔ ｓｙｓｔｅｍ）、ならびに、コンピューティングデバイス９１０がユーザ、他のプログラム、および他のデバイスと対話できるようにするための完全なオペレーティングシステムを含むことができる。別の特定の例示的な実施形態によれば、システムメモリ９３０はまた、前述のように、航空機をオーバーステアするようにコンピューティングデバイス９１０を構成するための命令や、誘導路に対して相対的な航空機の位置を決定するのを補助するためのマップなど、１つまたは複数のアプリケーションプログラム９３４を含むことができる。
【００６８】
プロセッサ９２０はまた、１つまたは複数の記憶デバイス９４０と通信することができる。特定の例示的な一実施形態によれば、記憶デバイス９４０は、磁気ディスク、光ディスク、またはフラッシュメモリデバイスなど、不揮発性記憶デバイスを含むことができる。別の特定の例示的な実施形態によれば、記憶デバイス９４０は、オペレーティングシステム９３２、アプリケーション９３４、プログラムデータ９３６、またはこれらの任意の組合せを記憶するように構成することができる。
【００６９】
本明細書に述べた実施形態の例示は、様々な実施形態の構造の一般的な理解を提供することを意図したものである。これらの例示は、本明細書に述べた構造または方法を利用する装置およびシステムの全ての要素および特徴の完全な記述としての働きをするものとはしない。本開示を検討すれば、多くの他の実施形態が当業者には明らかであろう。本開示から他の実施形態を利用および導出することができ、したがって、本開示の範囲を逸脱することなく構造的および論理的な置換および変更を行うことができる。例えば、図示した順序とは異なる順序で方法ステップを実施してもよく、あるいは１つまたは複数の方法ステップを省略してもよい。したがって、本開示および図は、限定的ではなく例示的なものと見なすべきである。
【００７０】
さらに、本明細書では特定の実施形態について例示および記述したが、示した特定の実施形態を、同じまたは類似の結果を達成するように設計された任意の後続の構成で置換できることを理解されたい。本開示は、様々な実施形態の、いずれかおよび全ての後続の適応または変形をカバーするものとする。本記述を検討すれば、以上の実施形態および本明細書で特に述べられていない他の実施形態の組合せも、当業者には明らかになるであろう。
【００７１】
「要約書」は、請求項の範囲または意味を解釈または限定するために使用されることはないものと理解して提出される。加えて、前述の「発明を実施するための形態」では、開示を合理化する目的で、様々な特徴を共にグループ化する場合、または単一の実施形態において述べている場合がある。本開示は、特許請求される実施形態が、各請求項で明示的に列挙されるよりも多くの特徴を必要とするという意図を反映するものと解釈すべきではない。そうではなく、以下の特許請求の範囲が反映するように、特許請求される主題は、開示されるいずれかの実施形態の全ての特徴よりも少ない特徴を対象とすることができる。
【符号の説明】
【００７２】
２００ 誘導路ターン
２１０ 第１の航空機
２１１ 胴体
２１２ 前脚
２１３ 推進システム
２１４ 左主脚
２１６ 右主脚
２２０ ステアリングポイント
２３０ 誘導路
２３２ 誘導路の左（外側）縁部
２３４ 誘導路の右（内側）縁部
２３５ 誘導路中心線
２４０ 前脚オーバーステアリング経路
２５０ 航空機中心線
２５０ 誘導路の直線路
２６０ 第２の航空機
２６１ 胴体
２６２ 前脚
２６３ 推進システム
２６４ 左主脚
２６６ 右主脚
２７０ ステアリングポイント
３００ 誘導路ターン
３０２ 逸脱ポイント
３０４ 収束ポイント
３１０ サンプル区間
３１２ 前脚
３２０ サンプル区間の拡大
３３５ 誘導路中心線
３４０ 前脚オーバーステアリング経路
３５１ 第１のポイントにおける航空機中心線の配向
３５２ 第２のポイントにおける航空機中心線の配向
３５３ 第３のポイントにおける航空機中心線の配向
３７１ 第１のポイント
３７２ 第２のポイント
３７３ 第３のポイント
３７４ 第４のポイント
３８１ 第１のセグメント
３８２ 第２のセグメント
３８３ 第３のセグメント
３９１ 第１の前脚ステアリング角度
３９２ 第２の前脚ステアリング角度
３９３ 第３の前脚ステアリング角度
４００ 航空機
４０２ 航空機の中心線
４０４ 前脚
４０６ 主脚
４０８ 主脚軸
４１０ 参照配向軸
４１２ 前脚−主脚距離Ｗ３５
４１４ ステアリングポイント−主脚距離Ｗ３４
４１６ 中心線から第１の位置の曲率半径の原点までの距離Ｒ３０
４１８ ステアリングポイントＰ４１ ４２０と、ターンの第１の部分４３５の湾曲４３９の半径の原点４２７との間の半径Ｒ３１
４１９ 前脚半径Ｒ３２
４２０ ステアリングポイントＰ４１
４２２ 誘導路中心線上の終点
４２６ ステアリングポイントＰ４１ ４２０とターンの第１の部分４３５の終点４２２との間の直線距離Ｄ３３
４２７ ターンの第１の部分４３５の湾曲４３９の半径の原点Ｐ４０
４３０ 機首方位角度Ａ２２
４３２ 第１の前脚ステアリング角度Ａ２４
４３４ ステアリングポイント機首方位Ａ２３
４３５ ターンの第１の部分
４３７ ターンの第１の部分４３５の湾曲４３９に対する接線
４３９ ターンの第１の部分の湾曲
４４１ ステアリングポイントＰ４１ ４２０における、航空機４００の中心線４０２とターンの第１の部分４３５の湾曲４３９に対する接線４３７との間の角度（ステアリングポイント角度）Ａ２０
４７０ ステアリングポイントＰ４１ ４２０における、接線４３７と、ステアリングポイントＰ４１ ４２０と終点４２２との間の直線距離Ｄ３３ ４２６を定義する線分との間の角度Ａ２１
４７１ 終点４２２へのステアリングポイントＰ４１ ４２０の角運動を表す角度
５００ 空港または飛行場
５１０ 航空機
５１２ 前脚
５１４ 左主脚
５１６ 右主脚
５２０ ステアリングポイント
５３０ 誘導路
５３２ 誘導路の左（外側）縁部
５３４ 誘導路の右（内側）縁部
５３５ 誘導路中心線
５５０ 前脚ステアリングシステム
５６０ プロセッサ
５７０ 位置決めデバイス
５８０ 受信機
５８２ 位置信号
５８４ 位置信号送信機
５８６ 光学システム
５８８ 参照インジケータ
５９０ メモリ
５９２ マップ
５９４ 命令
６００ 航空機
６１２ 前脚
６２０ 制御信号
６３０ 前脚アクチュエータ
６５０ 自動タキシング（ａｕｔｏｔａｘｉ）システム
７００ 航空機
７１２ 前脚
７２０ オペレータ信号
７３０ オペレータ表示装置
７４０ オペレータ
７５０ タキシング補助システム
９００ コンピュータシステム
９１０ コンピューティングデバイス
９２０ プロセッサ
９３０ システムメモリ
９３２ オペレーティングシステム
９３４ アプリケーションプログラム
９３６ プログラムデータ
９４０ 記憶デバイス
９５０ 入出力インタフェース
９６０ 通信インタフェース
９７０ 入力デバイス
９８０ 他のコンピュータシステム
【特許請求の範囲】
【請求項１】
曲線区間を有する誘導路に対して相対的な航空機の場所を決定するステップと、
前記曲線区間の少なくとも第１の部分を通って前記航空機を操舵するための第１の前脚ステアリング角度を決定するステップとを含む方法であって、前記航空機の前脚を誘導路中心線から逸れさせるように、かつ前記曲線区間の前記少なくとも第１の部分を前記航空機が横断する際に前記航空機のステアリングポイントをほぼ前記誘導路中心線の上に保持するように、前記第１の前脚ステアリング角度が選択され、前記ステアリングポイントが前記航空機の前記前脚と主脚との間に位置する、方法。
【請求項２】
前記ステアリングポイントが前記航空機の中心線上にある、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記ステアリングポイントが、前記前脚と前記主脚との間の距離、前記航空機の前記中心線と前記主脚との間の距離、または前記距離のいずれかの組合せに基づいて選択される、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記ステアリングポイントが前記第１の部分の終点に近いとの決定に応じて、前記曲線の第２の部分を選択するステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記誘導路に対して相対的な前記航空機の前記場所を決定するステップが、
前記航空機の位置を示す信号を受信して前記航空機の前記位置を前記誘導路の電子マップと比較するステップと、
光学システムとレーザ撮像検出および測距（ＬＩＤＡＲ）システムとの少なくとも一方を使用して複数の参照インジケータに対して相対的な前記航空機の前記場所を決定するステップとのうちの１つまたは複数を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記前脚を前記ステアリング角度で自動的に位置決めするステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記航空機のオペレータが前記前脚を前記ステアリング角度に調整および位置決めできるようにするための情報を前記航空機の前記オペレータに提供するオペレータ信号を生成するステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記第１の前脚ステアリング角度が、前記航空機の前脚を誘導路中心線から逸れさせるように、かつ前記曲線区間の前記少なくとも第１の部分を前記航空機が横断する際に前記航空機のステアリングポイントをほぼ前記誘導路中心線の上に保持するように選択される、曲線区間を有する誘導路に対して相対的な航空機の場所に基づいて、前記曲線区間の少なくとも第１の部分を通って前記航空機を操舵するための第１の前脚ステアリング角度の自動的な決定、および
前記航空機が前記第１の前脚ステアリング角度に従って操舵されるように動作可能な信号の生成
を行うようにプロセッサによって実行可能な命令を記憶した非一時的なコンピュータ可読記憶媒体。
【請求項９】
前記曲線区間を有する前記誘導路に対して相対的な前記航空機の前記場所が、
前記航空機の位置を示す信号を受信すること、および
前記航空機の前記位置を前記誘導路の電子マップと比較することによって決定される、請求項８に記載の非一時的なコンピュータ可読記憶媒体。
【請求項１０】
前記信号が、
前記航空機を前記第１の前脚ステアリング角度に従って操舵するように構成された
自動タキシングシステムに提示される制御信号と、
前記第１の前脚ステアリング角度を示す表示装置に提示されるオペレータ信号とのうちの一方を含む、請求項８に記載の非一時的なコンピュータ可読記憶媒体。
【請求項１１】
航空機であって、
中心線を有する胴体と、
前記胴体から延びる前脚であり、曲線区間を含む誘導路の一部に沿って前記航空機を方向付けるように操舵可能な前脚と、
前記胴体から延びる主脚と、
前記誘導路に沿ってタキシングするために前記航空機に動力供給するように動作可能な推進システムと、
前脚ステアリングシステムとを備え、前記前脚ステアリングシステムが、
プロセッサと、
前記プロセッサに動作可能に結合され、位置信号を受信するように構成された受信機と、
前記位置信号に基づいて前記誘導路に対する相対的な前記航空機の場所の決定、および
前記航空機の前記前脚を誘導路中心線から逸れさせるように、かつ前記曲線区間の前記少なくとも第１の部分を前記航空機が横断する際に、前記航空機のステアリングポイントをほぼ前記誘導路中心線の上に保持するように、前記第１の前脚ステアリング角度が選択される、前記曲線区間の少なくとも第１の部分を通って前記航空機を操舵するための第１の前脚ステアリング角度の決定
を行うように前記プロセッサによって実行可能な命令を含むメモリとを備える、航空機。
【請求項１】
曲線区間を有する誘導路に対して相対的な航空機の場所を決定するステップと、
前記曲線区間の少なくとも第１の部分を通って前記航空機を操舵するための第１の前脚ステアリング角度を決定するステップとを含む方法であって、前記航空機の前脚を誘導路中心線から逸れさせるように、かつ前記曲線区間の前記少なくとも第１の部分を前記航空機が横断する際に前記航空機のステアリングポイントをほぼ前記誘導路中心線の上に保持するように、前記第１の前脚ステアリング角度が選択され、前記ステアリングポイントが前記航空機の前記前脚と主脚との間に位置する、方法。
【請求項２】
前記ステアリングポイントが前記航空機の中心線上にある、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記ステアリングポイントが、前記前脚と前記主脚との間の距離、前記航空機の前記中心線と前記主脚との間の距離、または前記距離のいずれかの組合せに基づいて選択される、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記ステアリングポイントが前記第１の部分の終点に近いとの決定に応じて、前記曲線の第２の部分を選択するステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記誘導路に対して相対的な前記航空機の前記場所を決定するステップが、
前記航空機の位置を示す信号を受信して前記航空機の前記位置を前記誘導路の電子マップと比較するステップと、
光学システムとレーザ撮像検出および測距（ＬＩＤＡＲ）システムとの少なくとも一方を使用して複数の参照インジケータに対して相対的な前記航空機の前記場所を決定するステップとのうちの１つまたは複数を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記前脚を前記ステアリング角度で自動的に位置決めするステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記航空機のオペレータが前記前脚を前記ステアリング角度に調整および位置決めできるようにするための情報を前記航空機の前記オペレータに提供するオペレータ信号を生成するステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記第１の前脚ステアリング角度が、前記航空機の前脚を誘導路中心線から逸れさせるように、かつ前記曲線区間の前記少なくとも第１の部分を前記航空機が横断する際に前記航空機のステアリングポイントをほぼ前記誘導路中心線の上に保持するように選択される、曲線区間を有する誘導路に対して相対的な航空機の場所に基づいて、前記曲線区間の少なくとも第１の部分を通って前記航空機を操舵するための第１の前脚ステアリング角度の自動的な決定、および
前記航空機が前記第１の前脚ステアリング角度に従って操舵されるように動作可能な信号の生成
を行うようにプロセッサによって実行可能な命令を記憶した非一時的なコンピュータ可読記憶媒体。
【請求項９】
前記曲線区間を有する前記誘導路に対して相対的な前記航空機の前記場所が、
前記航空機の位置を示す信号を受信すること、および
前記航空機の前記位置を前記誘導路の電子マップと比較することによって決定される、請求項８に記載の非一時的なコンピュータ可読記憶媒体。
【請求項１０】
前記信号が、
前記航空機を前記第１の前脚ステアリング角度に従って操舵するように構成された
自動タキシングシステムに提示される制御信号と、
前記第１の前脚ステアリング角度を示す表示装置に提示されるオペレータ信号とのうちの一方を含む、請求項８に記載の非一時的なコンピュータ可読記憶媒体。
【請求項１１】
航空機であって、
中心線を有する胴体と、
前記胴体から延びる前脚であり、曲線区間を含む誘導路の一部に沿って前記航空機を方向付けるように操舵可能な前脚と、
前記胴体から延びる主脚と、
前記誘導路に沿ってタキシングするために前記航空機に動力供給するように動作可能な推進システムと、
前脚ステアリングシステムとを備え、前記前脚ステアリングシステムが、
プロセッサと、
前記プロセッサに動作可能に結合され、位置信号を受信するように構成された受信機と、
前記位置信号に基づいて前記誘導路に対する相対的な前記航空機の場所の決定、および
前記航空機の前記前脚を誘導路中心線から逸れさせるように、かつ前記曲線区間の前記少なくとも第１の部分を前記航空機が横断する際に、前記航空機のステアリングポイントをほぼ前記誘導路中心線の上に保持するように、前記第１の前脚ステアリング角度が選択される、前記曲線区間の少なくとも第１の部分を通って前記航空機を操舵するための第１の前脚ステアリング角度の決定
を行うように前記プロセッサによって実行可能な命令を含むメモリとを備える、航空機。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１２−１２６３８６（Ｐ２０１２−１２６３８６Ａ）
【公開日】平成２４年７月５日（２０１２．７．５）
【国際特許分類】
【外国語出願】
【出願番号】特願２０１１−２６１３４２（Ｐ２０１１−２６１３４２）
【出願日】平成２３年１１月３０日（２０１１．１１．３０）
【出願人】（５００５２０７４３）ザ・ボーイング・カンパニー (773)
【氏名又は名称原語表記】Ｔｈｅ Ｂｏｅｉｎｇ Ｃｏｍｐａｎｙ
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年７月５日（２０１２．７．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２６１３４２（Ｐ２０１１−２６１３４２）
【出願日】平成２３年１１月３０日（２０１１．１１．３０）
【出願人】（５００５２０７４３）ザ・ボーイング・カンパニー (773)
【氏名又は名称原語表記】Ｔｈｅ Ｂｏｅｉｎｇ Ｃｏｍｐａｎｙ
【Ｆターム（参考）】
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