JPS6015520B2 - 航空機の対地接近警報装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の分野 この発明は、航空機の対地接近警報装置、特に航空機の
滑空勾配下方の降下量が特定の高度に対し予め定められ
た値を越えた時に警報を発生する滑空勾配無線ビーム（
標識）を利用した警報装置に関する。

従釆技術 この種の従来技術、特に１９７山王６月１９日付の米国
特許願運番第４８０７２７号明細書に開示されている航
空機の対地接近警報装置においては、航空機が地表上１
班．１２肌（６５０フィート）のような予め定められた
高度以下の安全運航領域に位置していない時には常に警
報が発生される。

この安全運航領域または滑空勾配下方の距離は、航空機
の対地高度に依存して変動するものである。例えば、地
上１９８．２ｍ（６５０フイート）と４７．５２机（１
５０フイート）との間では、航空機は、滑空勾配の度で
測定して予め定められた角度距離内に存在しなければな
らず、さもなければ警報が発生される。この方式によれ
ば乗員は、航行が本来的に安全であるような比較的大き
な高度においては航空機の絶対高度を比較的大きな許容
範囲を以つて調整することができる。しかしながら、或
る種の条件下においては、航空機の乗員は安全運航上の
理由からむしろ警報発生を惹起するのに充分な程滑空勾
配下方に降下することを望む場合があり得る。例えば、
滑空勾配ビームが滑走路の境界から中央に向って相当に
変位しているような滑走路が数多く存在している。した
がって有視界操縦条件下では、航空機の乗員が追加的に
設けられた滑走路を利用することがままあり、このよう
な場合には、警報発生を惹起するのに充分な程に滑空勾
配下方に相当に降下するのを余儀なくされる。このよう
な状態下で発生させる警報、特に１９８．１２の（６５
０フィート）のような高々度で発生される警報は、せい
ぜい注意警報程度と看倣されるのが普通で、実際問題と
しては、多くの乗員には妨害警報として受取られ、その
結果として警報装置全体の信頼性は損失をこうむること
になる。しかしながら大多数の事例においては、上記米
国特許磯蓮番第４８０７２７号に記述されている装置に
より与えられるものと全体的に同一型式の警報包絡線を
設けて、上誌のような高い高度でも滑空勾配下方での潜
在的に危険性のある降下を乗員に認識させるようにする
のが望ましいと考えられる。

発明の目的よって、この発明の目的は、予め定められた
高度以上では注意的な警報のみを、そして上記予め定め
られた高度以下では積極的な命令警報を発生する滑空勾
配警報装置を提供することにある。

この発明の他の目的は、予め定められた高度以上では注
意警報包絡線を発生しそして予め定められた高度以下で
はきびしい命令警報を発生するための装置を提供するこ
とにある。本発明のさらに他の目的は、予め定められた
高度以上では滑空勾配上の第１の角度限界以下で航空機
が降下する時に第１の型の警報を発生しそして、予め劃
定された高度以下では航空機が第２の角度限界以下で降
下する時に第２の型の警報を発生する滑空勾配警報装置
を提供するにある発明の要約 本発明による滑空勾配警報装置においては、滑空勾配無
線ビームに対する航空機の角度位置を表示する計器着陸
装置ＩＬＳから得られる滑空勾配信号と、もっとも一般
には電波もしくはレーダ高度計から得られる対地高度信
号との組合せが利用される。

滑空勾配信号の極性および振幅は滑空勾配無線ビームに
対する航空機の相対的位置を表示す・る。例えば、航空
機が無線ビーム下方の位置にある時には、滑空勾配信号
は、正であって、「上昇」状態が表わされる。組合せら
れた滑空勾配信号および高度信号が予め定められた高度
上方の所定の値を越えた時には、注意警報が発生される
。

通常、警報装置の注意的警報部分は、例えば３０４．８
凧（１０００フィート）の最大高度と、９１．４４の（
３００フィート）の予め定められた下限高度との間で付
宿される。なお、滑空勾配信号および高度信号は航空機
が滑空勾配下方に位置する時に滑空勾配からの角度距離
を表わす数を表わすように換算されている。航空機が３
０４．８の（１０００フィート）と９１．４４の９（３
００フィート）の間の注意警報領域に在り且つ予め定め
られた角度数以下の位置にある時には注意警報信号が発
生される。同様にして航空機が注意警報レベル、例えば
９１．４４の（３００フィート）下方にあり、そして航
空勾配信号と高度信号との組合せが予め定められた角度
数を表わす値を越えた時には、乗員に対して「プル・ア
ップ」即ち「引起し一命令が発生される。

滑空勾配からの偏差を表わす角度数は注意警報領域で許
容される角度数と比較して大きくされている。航空機が
−旦或る高度例えば４５．７２肌（１５０フィート）以
下に降下すると、航空機は滑走路の端したがって滑空勾
配ビーム源に極く近接したものとみなされる。

このように航空機が滑空勾配ビーム源に接近する時には
、実際の対地高度に僅かな変動があっても、その結果と
して相当に大きな角度変化が生ずる。したがって、航空
機の滑走路端への接近時に警報を発生するのに要求され
る角度数の点で警報装置の感度を減少させるために、装
置の感度は４５．７２の（１５０フィート）から１５．
２４肌（５０フィート）に至る間線形ベースで減少せし
められる。１５．２４の（１５０フィート）以下では、
装置の動作は完全に禁止され、航空機の着地接近時の妨
害警報は阻止される。

実施例 以下図面を参照し、本発明の好ましい具体例について説
明する。

第１図には、滑空勾配偏差および航空機の対地高度を用
いて注意および命令警報包給線が示されている。

第１図の水平軸は滑空勾配下方の航空機の偏差を角度で
表わす。また、第１図の縦軸は好ましくはしーダ高度計
もしくは電波高度計で測定した航空機の対地高度を表わ
す。包絡線の注意警報部分を表わすハッチングを付けた
領域１川ま、最大高度３０４．８仇（１０００フィート
）から遮断高度１５．２４の（５０フィート）まで延び
ている。警報包絡線の他のハッチングを付けた部分１２
により表わされる命令警報領域は地上最大９ｈ．４４の
（３００フィート）の高度から１５．２４の（５０フィ
ート）の遮断高度まで延びてる。第１図のグラフから理
解できるように、航空機が高度４５．７２の（１５０）
ないし３０４．８の（１０００フィート）において滑空
勾配下方０．３５度もしくはそれ以上に偏位している時
には、注意警報が発生され、そして航空機が地上４５．
７２肌（１５０）ないし９１．４４の（３００フイート
）において滑空勾配より０．７０度もしくはそれ以上下
方に偏位している時には、命令警報が発生される。本発
明により第１図に示すグラフに対応して警報を発生する
ための回路の好ましい具体例が第２図に示されている。
第２図においては、偏差信号Ｇ／Ｓと高度信号ｈｒとを
加工して結合し、高度偏俺ごれた偏差信号を発生するた
めの信号加工兼結合手段が一実施例として、符号２０，
２２，２４，２６，５２および５４で示す構成要素でも
つて構成されている。

対地高度信号ｈｒおよび滑空勾配信号Ｇ／Ｓは双方共前
述の米国特許磯運番第４８０７２７号明細書に記載され
ているのと類似の仕方で発生される。高度信号ｈｒは直
流信号であって、その大きさが航空機の対地高度を表わ
す。負極性を有する高度信号−ｈｒは、加算点すなわち
第１の加算手段２０の負端子に印加される。この加算点
２０の正の端子には、（一）４５．７２の（一１５０フ
ィート）を表わすバイアス信号も印加される。斯くして
得られた信号は制限器２２に供給される。この制限器は
４５．７２の（１５０フィート）もしくはそれより大き
い高度に対して加算点２０の出力を最大値零に制限する
。斯くして制限された高度信号は、換算 （ｓｃａｌｉｎｇ）増幅器２４の入力として利用され、
換算増幅器は高度３０．４８の（１００フィート）毎に
０．４１度に比例する信号を発生する。

換算された高度信号は加算点すなわち第２の加算手段２
６への入力として使用される。加算点２６への入力は、
やはり角度に振幅を換算されている滑空勾配偏差信号Ｇ
／Ｓである。航空機が滑空勾配下方にある角度数を表わ
すＧ／Ｓ信号は加算点２６で、前記換算された高度信号
と結合される。これら２つの信号の和が０．３５度より
大きい時には、第１の検出器２８が線路３０に正信号も
しくは論理「１」信号を発生する。航空機が地上３０４
．８肌（１０００フィート）と１５．２４の（５０フィ
ート）との間に位置しそして有効なＧ／Ｓ信号が受信さ
れた時には、線路３０上の正の信号はアンド・ゲート３
２および３４を介して注意警報装置に伝送される。典型
例として、注意警報信号は、航空機が滑空勾配領域の注
意警報部分に侵入したことを乗員に表示する閃光とする
ことができる。滑空勾配信号が有効であるか否かに関す
る決定は前述の米国特許願連番第４８０７２７号明細書
に詳述されている滑空勾配フィル夕３６によって行なわ
れる。アンド・ゲート３２は、航空機が計器着陸装置を
利用していない時に該ゲートを禁止する働きをなす入力
をも有している。アンド・ゲートすなわち第１の警報発
生用手段３４は航空機高度が地上１５．２４仇（５０フ
ィート）以下であることを表わす線路４０上の信号によ
り禁止され、且つまた航空機の着陸装置等の位置を表わ
す線路４２上の信号によっても禁止される。例えば、着
陸装置が降りている時には、線路４２上に高レベル信号
が発生された、滑空勾配注意警報を禁止する。さらに、
アンド・ゲート３４は、航空機が３０４．８の（１００
０フィート）以下である時には常に線路４４上に正の信
号を受信し、この結果として注意警報装置が作動される
。フリップ・フロップ４６の機能は、警報装置の試験お
よび禁止を可能にすることにある。

例えば、航空機の乗員が、警報を発生するのに充分な程
に滑空勾配下方で降下をしていることを知っているよう
な場合のように、飛行中、装置の動作を禁止できること
が時として望ましい場合があるので、第２図の禁止信号
応答手段が設けられるのである。本発明の好ましい具体
例において警報装置の禁止は、航空機が地上３０４．８
の（１０００フィート）以下であって警報包絡線の命令
警報部分１２内に位置していない時にのみ行なうことが
できる。このような条件下では、禁止信号源からオア・
ゲート４８、アンドゲート５０を介して正の禁止信号が
伝送され、それによりフリップ・フロップすなわち信号
応答手段４６がセットされる。その結果、フリツプ・フ
ロップ４６のＱ端子から得られる正の信号がアンド・ゲ
−ト３２を禁止し、注意警報かまたは命令警報信号の発
生を阻止する。第１図の命令警報信号１２は、航空機が
９１．４４の（３００フィート）以下の位置にある時に
のみ発生される。

制限器２２で制限される高度信号ｈｒは、高度３０．４
８の（１００フィート）当り０．４６６度に等しい比で
換算増幅器５２によって換算される。換算増幅器５２の
機能は換算増幅器２４で達成することができる点に注意
され度い。すなわち上記説明では換算増幅器２４および
５２の２つを用いたものを示したが、唯１つの換算増幅
器を用いた場合でも本実施例と同じ効果を有する。第１
図の注意警報信号１０の場合と同機に、換算された高度
信号は、加算点すなわち第３の加算手段５４でＧ／Ｓ信
号と結合される。加算点５４の出力が０．７０度もしく
はそれより大きい角度に等価である時には常に、第２の
検出器５６は線路５８上に正の信号もしくは論理「１」
信号を発生する。航空機の対地高度が９１．４４の（３
００フィート）より大きい場合または航空機が注意警報
領域１０の外に出た時には常にァンド・ゲートすなわち
第２の警報発生用手段６０は命令警報を禁止する。この
ようにして、第１図に示すグラフに対応して、命令信号
が発生される以前に常に注意警報が発生されることが理
解されるであろう。命令警報自体は、前述の米国特許願
運番第４８０７２７号明細書に開示されている警報方式
に類似した仕方で発生することができる。なお、アンド
・ゲート６０からの出力は反転されてアンド・ゲート５
０１こ入力されており、これにより命令警報が発生され
た時はアンド・ゲート５０はオア・ゲート４８を経て禁
止信号源からくる信号をしや断し、従ってフリツプ・フ
ロップすなわち禁止信号応答手段４６の動作を阻止する
。

それ故、ァンド・ゲート５０は命令警報の生起に応答し
て禁止信号応答手段４６の動作を阻止する阻止手段を構
成している。上に述べた種々な高度および角度で表わし
た滑空勾配からの偏差は、本発明の好ましい具体例を説
明する上で便宜上用いた値であって、本発明の思想を制
限するものでは決してない点を理解されるべきである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、高度および滑空勾配偏差に関して注意および
命令警報包絡線を示すグラフ、そして第２図は、滑空勾
配警報装置の機能ブロック・ダイヤフラムである。 ２０・・・・・・加算点（第１の加算手段）、２２・・
・・・・高度制限器、２４・・…・換算増幅器、２６・
・…・加算点（第２の加算手段）、２８…・・・第１の
検出器、３２……アンドゲ−ト、３４…・・・アンド・
ゲート（第１の警報発生用手段）、３６・・・・・・フ
ィル夕、４６……フリップ・フロップ（禁止信号応答手
段）、４８……オア・ゲート、５０……アンド・ゲート
（阻止手段）、５２・・・・・・換算増幅器、５４・…
・・加算点（第３の加算手段）、５６・・・・・・第２
の検出器、６０…・・・アンド・ゲート（第２の警報発
生用手段）。 ※ｌ図 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 滑空勾配無線ビーム下方での過度の降下に対して警
   報を発生するための航空機用装置であって、前記滑空勾
   配無線ビーム下方での航空機の角度変位を表示する偏差
   信号を発生するための、計器着陸装置からの滑空勾配無
   線ビームの受信器と、電波高度信号を発生するための電
   波高度計と、電波高度の減少と共に増加する高度偏倚さ
   れた偏差信号を発生するように、前記偏差信号と前記電
   波高度信号とを加工して結合する信号加工兼結合手段と
   、前記高度偏倚された偏差信号が第１の値を越えた時に
   第１の過剰偏差信号を発生するために前記信号加工兼結
   合手段に接続された第１の検出器と、前記高度偏倚され
   た偏差信号が第２の値を越えた時に第２の過剰偏差信号
   を発生するために前記信号加工兼結合手段に接続された
   第２の検出器と、前記第１の過剰偏差信号および前記電
   波高度信号に応答して、第１の予め定められた高度下方
   で注意警報を発生する第１の警報発生用手段と、前記第
   ２の過剰偏差信号および前記電波高度信号に応答して、
   前記第１の予め定められた高度より下方の第２の予め定
   められた高度下方で命令警報を発生する第２の警報発生
   用手段とを備えた航空機用警報装置。