(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
航空交通警報及び衝突回避システムからの誤り回避操作警報メッセージを抑制するためのシステムにおいて、
航空交通警報及び衝突回避システムからの侵入航空機の監視距離測定値を入力する手段と、
前記監視距離測定値入力手段に結合された距離追尾手段と、
前記距離追尾手段と前記航空交通警報及び衝突回避システムとに結合された抑止手段と、
前記距離追尾手段及び前記抑止手段に結合された操縦検知手段と
を備えており、
前記距離追尾手段は、所定値よりも大きい水平外れ距離を決定し、該所定値は、複数の予測距離に基づくパラメータの中の少なくとも選択された１つを用いており、前記選択された予測距離に基づくパラメータを、所定の第１のスレッショルド値と比較するものであり、
前記抑止手段は、前記第１のスレッショルド値よりも大きい前記選択された予測距離に基づくパラメータに応じて、回避操作警報メッセージの伝達を抑止するものであり、
前記操縦検知手段は、侵入航空機が方向又は速度のいずれか一方を変更しているとの決定に応じて、回避操作警報メッセージの伝達の前記抑止を妨げることを特徴とするシステム。
【請求項２】
前記距離追尾手段に結合されたスレッショルド修正手段を更に備え、該スレッショルド修正手段は、前記監視距離測定値と計算された予測距離値との差に応じて、前記第１のスレッショルド値を修正することを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記航空交通警報及び衝突回避システムに結合された方位追尾手段を更に備えており、該方位追尾手段は、方位に基づく水平外れ距離を計算するための監視方位入力を有するることを特徴とする請求項２に記載のシステム。
【請求項４】
前記距離追尾手段は、前記方位追尾手段に結合され、前記方位に基づく水平外れ距離を入力する入力部を含んでおり、前記距離追尾手段は、前記方位に基づく水平外れ距離と距離に基づく水平外れ距離との比較から最小水平外れ距離を選択する手段を含んでおり、該最小水平外れ距離は前記所定値と比較され、前記抑止手段は、該所定値よりも大きい前記最小水平外れ距離に応じて回避操作警報メッセージの伝達を抑止することを特徴とする請求項３に記載のシステム。
【請求項５】
前記予測距離に基づくパラメータは、予測距離、予測距離速度及び予測距離加速度を含むことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
前記予測距離加速度は、前記第１のスレッショルド値と比較するために選択され、対応する水平外れ距離が前記所定値よりも大きいかどうかを決定することを特徴とする請求項５に記載のシステム。
【請求項７】
前記距離追尾手段は、前記監視距離測定値と前記予測距離との差に応じて前記第１のスレッショルド値を修正する手段を含むことを特徴とする請求項６に記載のシステム。
【請求項８】
前記航空交通警報及び衝突回避システムに結合された監視方位入力部を有する方位追尾手段を更に備えており、方位に基づく水平外れ距離を計算することを特徴とする請求項７に記載のシステム。
【請求項９】
前記距離追尾手段は、前記方位追尾手段に結合され、前記方位に基づく水平外れ距離を入力する入力部を含んでおり、前記距離追尾手段は、前記方位に基づく水平外れ距離と距離に基づく水平外れ距離との比較から最小水平外れ距離を選択する手段を含んでおり、該最小水平外れ距離は前記所定値と比較され、前記抑制手段は、該所定値よりも大きい該最小水平外れ距離に応じて回避操作警報メッセージの伝達を抑止することを特徴とする請求項８に記載のシステム。
【請求項１０】
前記操縦検知手段は、前記距離追尾手段に結合された入力部を有する第１の操縦検知器を含んでおり、侵入航空機を確認する該第１の操縦検知器は、零より小さい前記予測距離の３次導関数の計算に応じて操縦することを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項１１】
前記操縦検知手段は、前記距離追尾手段に結合された入力部を有する第２の操縦検知器を含んでおり、侵入航空機を確認する該第２の操縦検知器は、所定の第２のスレッショルド値よりも小さい前記予測距離加速度の計算に応じて操縦することを特徴とする請求項１０に記載のシステム。
【請求項１２】
前記操縦検知手段は、前記航空交通警報及び衝突回避システムに結合されたデカルト追尾手段を含んでおり、デカルト座標距離、デカルト座標距離速度及びデカルト座標距離加速度を計算することを特徴とする請求項１１に記載のシステム。
【請求項１３】
前記操縦検知手段は、前記デカルト追尾手段に結合された入力部を有する第３の操縦検知器を含んでおり、侵入航空機を確認する該第３の操縦検知器は、所定の第３のスレッショルド値よりも小さい前記デカルト座標距離加速度の計算に応じて操縦することを特徴とする請求項１２に記載のシステム。
【請求項１４】
前記操縦検知手段は、前記デカルト追尾手段に結合された入力部を有する第４の操縦検知器を含んでおり、侵入航空機を確認する該第４の操縦検知器は、所定の第４のスレッショルド値よりも小さい前記デカルト座標距離と前記監視距離測定値との差の計算に応じて操縦することを特徴とする請求項１３に記載のシステム。
【請求項１５】
前記操縦検知手段は、前記方位追尾手段に結合された入力部を有する第５の操縦検知器を含んでおり、侵入航空機を確認する該第５の操縦検知器は、前記距離に基づく水平外れ距離の所定の割合よりも小さい前記方位に基づく水平外れ距離の計算に応じて操縦することを特徴とする請求項１４に記載のシステム。
【請求項１６】
前記操縦検知手段は、侵入航空機の確認に応じて回避操作警報メッセージの伝達の前記抑止を妨げるための手段を含んでおり、前記第１、第２、第３、第４又は第５の操縦検知器のいずれか１つによって操縦することを特徴とする請求項１５に記載のシステム。
【請求項１７】
前記航空交通警報及び衝突回避システムに結合された監視方位入力部を有する方位追尾手段を更に備えており、方位に基づく水平外れ距離を計算することを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項１８】
前記距離追尾手段は、前記方位追尾手段に結合された入力部を含んでおり、前記方位に基づく水平外れ距離を入力し、前記距離追尾手段は、前記方位に基づく水平外れ距離と距離に基づく水平外れ距離との比較から最小水平外れ距離を選択する手段を含んでおり、該最小水平外れ距離は、前記所定値と比較されるものであり、前記抑止手段は、該所定値よりも大きい該最小水平外れ距離に応じて回避操作警報メッセージの伝達を抑止することを特徴とする請求項１７に記載のシステム。
【請求項１９】
前記操縦検知手段は、前記距離追尾手段に結合された入力部を有する操縦検知器を含んでおり、侵入航空機を確認する該操縦検知器は、零よりも小さい前記予測距離の３次導関数の計算に応じて操縦することを特徴とする請求項１７に記載のシステム。
【請求項２０】
前記操縦検知手段は、前記距離追尾手段に結合された入力部を有する操縦検知器を含んでおり、侵入航空機を確認する該操縦検知器は、所定の第２のスレッショルド値よりも小さい前記予測距離加速度の計算に応じて操縦することを特徴とする請求項１７に記載のシステム。
【請求項２１】
前記操縦検知手段は、前記航空交通警報及び衝突回避システムに結合されたデカルト追尾手段を含んでおり、デカルト座標距離、デカルト座標距離速度及びデカルト座標距離加速度を計算することを特徴とする請求項１７に記載のシステム。
【請求項２２】
前記操縦検知手段は、前記デカルト追尾手段に結合された入力部を有する操縦検知器を含んでおり、侵入航空機を確認する該操縦検知器は、所定の第３のスレッショルド値よりも小さい前記デカルト座標距離加速度の計算に応じて操縦することを特徴とする請求項２１に記載のシステム。
【請求項２３】
前記操縦検知手段は、前記デカルト追尾手段に結合された入力部を有する操縦検知器を含んでおり、侵入航空機を確認する該操縦検知器は、所定の第４のスレッショルド値よりも小さい、前記デカルト座標距離と前記監視距離測定値との差の計算に応じて操縦することを特徴とする請求項２１に記載のシステム。
【請求項２４】
前記操縦検知手段は、前記方位追尾手段に結合された入力部を有する操縦検知器を含んでおり、侵入航空機を確認する該操縦検知器は、前記距離に基づく水平外れ距離の所定の割合よりも小さい前記方位に基づく水平外れ距離の計算に応じて操縦することを特徴とする請求項１７に記載のシステム。
【請求項２５】
侵入航空機の最接近点までの推定時間を補償する補償手段を更に備えており、該補償手段は、最接近点までの前記推定時間によって確立される時間期間に対して与えられた推定距離加速度に対応する正確な距離速度を提供することを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項２６】
航空交通警報及び衝突回避システムからの誤り回避操作警報メッセージを抑制するためのシステムにおいて、
航空交通警報及び衝突回避システムから侵入航空機の監視距離測定値を入力する手段と、
前記監視距離測定値の入力手段に結合された距離追尾手段と、
前記距離追尾手段並びに前記航空交通警報及び衝突回避システムに結合された抑止手段と
を備えており、
前記距離追尾手段は、所定値よりも大きい水平外れ距離を決定し、該所定値は、複数の予測距離に基づくパラメータの少なくとも選択された１つを用いており、前記選択された予測距離に基づくパラメータを所定の第１のスレッショルド値と比較するものであって、前記距離追尾手段は、操縦検知手段を含んでおり、侵入航空機が方向又は相対速度のいずれか一方を変更していることを測定し且つ操縦表示出力を提供するものであり、
前記抑止手段は、前記第１のスレッショルド値よりも大きい前記選択された予測距離に基づくパラメータに応じて、及び操縦表示出力がないことに応じて、回避操作警報メッセージの伝達を抑止することを特徴とするシステム。
【請求項２７】
前記予測距離に基づくパラメータは、予測距離、予測距離速度及び予測距離加速度を含むことを特徴とする請求項２６に記載のシステム。
【請求項２８】
前記予測距離加速度は、前記第１のスレッショルド値と比較するために選択され、対応する水平外れ距離が前記所定値よりも大きいかどうかを決定することを特徴とする請求項２７に記載のシステム。
【請求項２９】
前記距離追尾手段は、前記監視距離測定値と前記予測距離との差に応じて前記第１のスレッショルド値を修正する手段を含むことを特徴とする請求項２８に記載のシステム。
【請求項３０】
侵入航空機が航空交通警報及び衝突回避システムで操縦していることを検知する方法において、
所定の時間間隔で測定距離値を提供する段階と、
前記測定距離値に基づく予測距離値を計算する段階と、
前記予測距離値の３次導関数を計算する段階と、
零よりも小さい前記予測距離値の前記３次導関数に応じて操縦の発生を決定する段階とを備えていることを特徴とする方法。
【請求項３１】
前記予測距離値の２次導関数を計算する段階と、
加速度スレッショルド値よりも小さい前記予測距離値の前記２次導関数に応じて操縦の発生を決定する段階とを更に備えていることを特徴とする請求項３０に記載の方法。
【請求項３２】
前記測定距離値に基づくデカルト座標システムの予測距離値を計算する段階と、
前記予測されたデカルト座標の距離値の２次導関数を計算する段階と、
デカルト加速度スレッショルドよりも小さい前記予測されたデカルト座標の距離値の前記２次導関数に応じて操縦の発生を決定する段階とを備えていることを特徴とする請求項３０に記載の方法。
【請求項３３】
前記予測されたデカルト座標の距離値と前記測定距離値の対応する１つとの間の差を計算する段階と、
所定の距離の差のスレッショルド値よりも小さい前記計算された差に応じて操縦の発生を決定する段階とを更に備えていることを特徴とする請求項３０に記載の方法。
【請求項３４】
前記測定距離値から距離に基づく水平外れ距離を計算する段階と、
相対的な方位値を提供する段階と、
前記相対する方位値を用いて方位に基づく水平外れ距離を計算する段階と、
前記距離に基づく水平外れ距離の所定の割合よりも小さい前記方位に基づく水平外れ距離に応じて操縦の発生を決定する段階とを更に備えていることを特徴とする請求項３０に記載の方法。
【請求項３５】
航空交通警報及び衝突回避システムから誤り回避操作警報メッセージを抑制する方法において、
ａ）侵入航空機までの測定距離値を提供する段階と、
ｂ）所定の見込まれる時間間隔に対して前記測定距離値に基づく予測距離値、予測距離速度値及び予測距離加速度値を計算する段階と、
ｃ）前記予測距離加速度値と加速度スレッショルド値とを比較する段階と、
ｄ）前記予測距離加速度値が前記加速度スレッショルド値よりも小さければ段階（ａ）へ続けられ、そうでなければ以下に続く段階と、
ｅ）前記侵入航空機に対して予測水平外れ距離を計算する段階と、
ｆ）前記予測水平外れ距離と距離スレッショルド値とを比較する段階と、
ｇ）前記予測水平外れ距離が前記距離スレッショルド値よりも小さければ段階（ａ）へ続けられ、そうでなければ以下に続く段階と、
ｈ）前記侵入航空機の相対方向又は相対速度に変化があるかどうかを決定し、操縦状態を確認する段階と、
ｉ）操縦状態が確認されたならば段階（ａ）へ続けられ、そうでなければ以下に続く段階と、
ｊ）前記航空交通警報及び衝突回避システムからの回避操作警報メッセージを抑止する段階と
を備えていることを特徴とする方法。
【請求項３６】
前記予測距離加速度値と加速度スレッショルド値とを比較する段階は、前記測定距離値と前記予測距離値との差を計算する段階を含んでおり、所定値よりも大きい前記計算された差に応じて前記加速度スレッショルド値を調整することを特徴とする請求項３５に記載の方法。
【請求項３７】
前記予測水平外れ距離を計算する段階が、
ａ）方位測定値を提供する段階と、
ｂ）前記予測距離値、前記予測距離速度値及び前記予測距離加速度値から第１の水平外れ距離を計算する段階と、
ｃ）前記方位測定値からデカルト座標で侵入航空機の相対的な推定位置及び推定速度を計算する段階と、
ｄ）前記推定位置及び推定速度から第２の水平外れ距離を計算する段階と、
ｅ）前記第１の水平外れ距離と前記第２の水平外れ距離とを比較して、最小水平外れ距離を決定し、前記予測水平外れ距離のように前記最小水平外れ距離を確認する段階と
を含むことを特徴とする請求項３５に記載の方法。
【請求項３８】
前記相対方向又は相対速度が変更されたかどうかを決定する段階が、前記第２の水平外れ距離と前記第１の水平外れ距離とを比較する段階と、前記第１の水平外れ距離の所定の割合よりも小さい前記第２の水平外れ距離に応じて前記操縦状態を確認する段階とを含むことを特徴とする請求項３７に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
発明の属する技術分野
本発明は、航空交通警報衝突回避システム（ＴＣＡＳ）と組み合わせた、誤り回避操作警報（false resolution alerts）を抑制するためのシステムに適用される。特に、この発明は、パラボラ距離追尾部を用いる水平外れ距離フィルタ（a horizontal miss distance filter）に適用され、予測距離、予測距離速度及び予測距離加速度を提供する。予測距離加速度は、非零水平外れ距離での遭遇に対して、誤り回避操作警報が発生されたかもしれないことを識別するために利用される。更に、この発明は、非零外れ距離での遭遇を更に評価するシステムに適用され、推定された水平外れ距離が衝突の脅威のない十分な距離かどうかを決定し、それによって回避操作警報の抑制を保証する。加えて、方位に基づく追尾部が、ＴＣＡＳシステムによって提供された方位情報に基づく水平外れ距離を規定するために用いられ、距離に基づく水平外れ距離か又は方位に基づく水平外れ距離の小さい方が用いられ、侵入航空機が衝突の脅威を問題とするかどうかを決定する。更に、回避操作警報を誤って抑止するのを避けるために、操縦（maneuver）が検知された際、操縦検知論理が水平外れ距離フィルタ内に組み込まれ、回避操作警報を抑止することを妨げる。
従来の技術
所定の座席数以上の全ての業務用航空機で用いられる交通警報及び衝突回避システム（ＴＣＡＳ）が備えられ、「侵入」航空機に伴う切迫した衝突を航空機パイロットに警告する。ＴＣＡＳシステムは、航空機に備えられたビーコンを含み、トランスポンダを装備した侵入航空機を包囲して質問し且つ符号化応答を促す。侵入位置は、極タイミング及び方向検知の決定によって決められる。現在のシステムにおいて、時限最接近点（the timed closest point of approach：CPA）は距離測定値を用いて近似される。最接近点までの時間τ（Ｔａｕ）は、計算された距離速度で割った距離を用いて近似される。計算された時限最接近点が臨界値に達した際に、回避操作警報がパイロットに発せられ、起こりうる衝突を避けるように特別な方法で操縦するようパイロットに表示する。
現在のＴＣＡＳシステムにおいては、水平外れ距離に対する予測は計算できない。従って、パイロットは、回避操作警報を受け取り、衝突の脅威が決して問題とならないように、侵入航空機が実際に十分に水平にずれるように操縦するよう命令される。このような誤り警報は、迷惑となるだけでなく、航空機事故のリスクを増加する。それは、航空機パイロットには緊急事態として表現されるが現実にはパイロットによる動作を必要としない間に、航路の突然な変更が不必要に引き起こされるからである。このＴＣＡＳシステムの欠点は長く公知であり、未だ克服されていない。
考えられる水平外れ距離フィルタについての多数の研究が、１９７９年以来発表されており、John W.Andrewsらの「距離追尾に基づくＴＣＡＳ外れ距離フィルタリング」，リンカーン研究所、プロジェクト覚書き No.42PM-TCAS-0052，１９９０年７月５日の文献に要約されている。この文献は、距離追尾データを用いる水平外れ距離フィルタリングを実際に実現できないと結論づけている。その文献は、距離に基づく外れ距離フィルタリングの多数の失敗態様に注目しており、このように克服できないと結論づけて、装置に合理的な科学技術の改善を伴ってもできないとしている。しかしながら、全ての従来技術は、距離の二乗及びそのデリバティブを用いた、距離に基づく外れ距離フィルタリングについて試みており、航空機の操縦を検知するための手段を含んでいなかった。
本出願人により公知な他の従来技術の参考文献は、米国特許公報第３，８９８，６５６号、第５，２２７，７８６号、第５，１５７，６１５号、第５，１０７，２６８号、第５，０７５，６９４号、第４，９１０，５２６号、第５，０２９，０９２号、第５，０８１，４５７号、第５，２０８，５９１号、第５，０７７，６７３号、第５，１５３，８３６号、第５，３２１，４０６号、第５，３１７，３１６号、第４，３２２，７３０号、第５，０８９，８２２号、第５，２６４，８５３号、第５，２４７，３１１号、第５，２４８，９６８号、第５，２３５，３３６号、第４，４８６，７５５号、第５，３１３，２０１号、第５，０５８，０２４号、第５，２８０，２８５号、第５，２７２，７２５号、第４，７８２，４５０号，第５，１３８，３２１号及び第５，０７４，６７３号を含んでいる。また、本出願人は、距離測定値を用いる交通警報及び衝突回避システムに関するいくつかの刊行物にも気づいている。特に、Zhogin，A.I.らの「ＡＣＡＳの脅威検知に対する推定方法」、ＵＳ／ＵＳＳＲ通信サブグループの第１ミーティング、レニングラード、１９９０年７月と、Zhogin，A.I.らの「距離追尾のパラボラ推定を用いた不必要な警報率の削減」、ＵＳ／ＵＳＳＲ通信サブグループの第３ミーティング、レニングラード、１９９１年８月と、Zhogin，A.I.らの「外れ距離フィルタリング及び距離追尾のパラボラ推定の比較分析」、ＵＳ／ＵＳＳＲ通信サブグループの第３ミーティング、レニングラード、１９９１年８月とが参照される。しかしながら、問題に対するこれらの従来の取り組みは、現発明を規定する要素の連結を開示又は提案していない。
発明の概要
航空交通警報及び衝突回避システムからの誤り回避操作警戒注意報メッセージを抑制するためのシステムが提供される。そのシステムは、航空交通警報及び衝突回避システムからの侵入航空機の監視距離測定値を入力するためのサブシステムを含む。そのシステムはまた、監視距離測定値入力サブシステムに結合された距離追尾サブシステムを含み、複数の予測距離に基づくパラメータの少なくとも選択された１つを用いて、所定値よりも大きい水平外れ距離を決定する。選択された予測距離に基づくパラメータは、所定の第１のスレッショルド値と比較される。更に、そのシステムは、距離追尾サブシステムと航空交通警報及び衝突回避システムとに結合された抑止サブシステムを含み、第１のスレッショルド値よりも大きくなる選択された予測距離に基づくパラメータに応じて回避操作警報メッセージの伝達を抑止する。
【図面の簡単な説明】
図１は、自航空機と一対の起こりうる侵入航空機との概略的な説明図である。
図２は、侵入航空機に対する時間対距離速度のグラフである。
図３は、侵入航空機に対する時間対距離加速度のグラフである。
図４は、異なる外れ距離の侵入航空機に対する最接近までの時間対距離加速度のグラフである。
図５は、本発明のインタフェースを表すシステムブロック図である。
図６は、本発明のフローチャートである。
図７は、本発明の操縦検知システムのフローチャートである。
図８は、最接近点までの時間対予測された水平外れ距離スレッショルドのグラフである。
発明の実施の形態
ここで図５から図８を参照して、航空交通警報及び衝突回避システム２１０から航空機のディスプレイ２３０へ送信される誤り回避操作警報又は注意報を抑制するシステム２２０が表されている。システム２２０は、水平外れ距離フィルタリングを備え、パイロットのディスプレイ２３０への回避操作警報メッセージの送信を抑制し、侵入航空機に対する自航空機からの水平移動が、最接近点における所定の最小値よりも大きくなるように予測される。誤り回避操作警報を抑制するのに加えて、システム２２０は、侵入航空機の最接近点までの推定時間のより正確な推定値を提供する。
システム２２０によって提供された問題及び解決法を理解するために、図１から図４を参照する。図１に表したように、自航空機２００は、個々の高度及び速度で所定の航路上を飛んでいる。自航空機２００の航空交通警報及び衝突回避システム（ＴＣＡＳ）は、２つの侵入航空機１１０及び１２０を検知する。侵入航空機１２０は、航空機２００に対して実質的に衝突航路上を飛んでおり、ベクトル１０２により表示された距離の分だけ航空機２００から移動している。航空機２００に搭載されたＴＣＡＳシステムは、最接近点又は衝突の推定時間が所定の値に達する際に、回避操作警報を正確に発生し、起こりうる衝突を避けるように操縦するよう航空機２００のパイロットに知らせる。図に表されているように航空機２００及び１２０は、それらの最接近点において実質的に零の水平外れ距離（ＨＭＤ）を有することになる。明らかに、侵入航空機１２０に相対する航空機２００のパイロットへの回避操作警報メッセージは、正確であり且つ抑制されるべきでない。他航空機に対してその水平外れ距離が零よりも大きいならば、ＴＣＡＳシステム２１０によって伝達された回避操作警報メッセージが抑制されるべきかどうかの決定は、２つの航空機の間の最接近点において予測される水平外れ距離の大きさ、及び、どちらか一方の航空機が操縦しているかどうかの関数である。
自航空機２００に相対する侵入航空機１１０に注目して、時間ｔ１における航空機２００及び航空機１１０の間の距離は、ベクトル１０４によって示されている。表されているように、航空機２００及び航空機１１０が反対向きであったとしても、ベクトル１０４、１０６及び１０８によって示されたように、それらの間には十分な水平距離が存在する。航空機２００及び航空機１１０は、互いに向き合って移動し、それらの間の距離をつめており、距離ベクトルの大きさを減少する。従って、時間ｔ２における航空機２００と航空機１１０との間の距離は、ベクトル１０６によって示され、ベクトル１０６の大きさは、ベクトル１０４の大きさよりも実質的に減少する。航空機２００と航空機１１０との間の最接近点において、距離は、ベクトル１０８によって示された最小値となり、実際の水平外れ距離に等しくなる。このような水平外れ距離がある最小値よりも大きくなるように予測される際に、回避操作警報メッセージは発せられるべきでないが、現在のＴＣＡＳシステム２１０は、脅威を考えることのない十分に大きい予測水平外れ距離を有するこのような侵入航空機をフィルタして取り除くための、非常に限定された手段しか有さない。水平外れ距離フィルタシステム２２０は、ＴＣＡＳシステム２１０に対して衝突の脅威のない侵入航空機を確認する効果的な機能を備え、それによって、最接近点において、その予測水平外れ距離が必要な最小値よりも大きい侵入航空機に対する回避操作警報メッセージの送信を抑止する。
２つの航空機が互いに接近するときに、その方位（アジマス）が変化しないので、航空機２００及び航空機１２０の間の距離の変化は、直線的に減少する。しかしながら、水平移動のおかげで、侵入航空機１１０に対して、航空機２００と航空機１１０との間の距離の変化は直線的ではない。時間と共に変化する航空機２００と航空機１１０との間の距離のアジマス及び大きさは、最接近点まで減少し、２つの航空機が互いに反対方向で通過すると再び増加する。自航空機から水平に移動させられた侵入航空機に対する時間対距離の直線的でない変化は、このような状態を識別するための手段を提供する。しかしながら、短い時間での実際の距離値の変化、つまり、侵入航空機が実際に脅威であるかどうかを識別できるに必要な時間間隔での実際の距離値の変化は、このような識別を高精度にするには小さすぎる。ＴＣＡＳシステムは、任意の１つの測定値に対しておよそ３０ｆｔ＿ＲＭＳ（２乗平均平方根）の精度を有する距離データを提供しており、航空機１１０に対する時間対距離の曲線の非直線性は、２フィートよりも短い距離でしか変化しない。しかしながら、第１の導関数（速度）及び第２の導関数（加速度）のような別の状態は、大きい変化がみられる。
図２を参照して、航空機１１０に対する時間対距離速度のグラフが表されている。速度曲線１１２は、時間ｔ１の負の値から、最接近点において２つの航空機が並んだ際の０まで、単調に増加する曲線に従う。航空機は互いに連続し且つ通過するので、曲線１１２のミラーイメージが、零基準線上に描かれ、正の距離速度を提供する。同様に、時間対距離加速度のグラフは、図３に表されており、単調に増加する曲線１１４を表している。
距離加速度データに注目して、１秒の距離測定値更新レートを用いて、フィルタされた加速度データは、０．４３ｆｔ／ｓ2の加速度推定標準偏差を与える。加えて、実際の航空機の軌道は、突風又は乱気流等の風のために直線的な飛行から外れて予期しない航空機の動きにより影響されることがある。このようにランダムで、意図的でない操縦は、ＲＭＳ加速度標準偏差の推定をおよそ０．５ｆｔ／ｓ2に増加する。標準偏差の倍数が用いられて、航空機を識別する堅実なスレッショルドを提供し、その水平外れ距離が零に十分に近くなり、自航空機２００に対する実際の脅威を構成する。それによって水平外れ距離フィルタによって更に処理される必要がない。距離加速度スレッショルドは、図４に示されるようにスレッショルド１．５ｆｔ／ｓ2として、距離加速度に対する標準偏差の３倍に設定される。
特に図４に表されている例において、航空機は５００ｆｔ／ｓの速度で接近しており、航空機の特定の高度において、回避操作警報メッセージが２５秒の最接近点までの推定時間で伝達されることになる。表しているように、２海里の予測水平外れ距離を有する航空機は、曲線１１６によって示された距離加速度を有、その曲線１１６は、最接近より推定される５０秒前でスレッショルド１２２を越えており、現在のＴＣＡＳシステムによってフィルタされる。１海里の予測水平外れ距離を有する航空機に対して、曲線１１７によって示されるように、最接近よりおよそ３２秒前でスレッショルド値１２２を越えており、現在のＴＣＡＳシステムによってフィルタされない。従って、曲線１１７によって示されたケースにおいて、他の基準条件が満足されれば、最接近より時間２５秒前でＴＣＡＳシステムによって伝達される回避操作警報を抑制できる。相対飛行航路がそのまま変化しないならば、加速度曲線１１６及び１１７を有する航空機に対する外れ距離は、脅威のないように十分に移動させられ、それゆえこのような侵入航空機に対するデータは、更なる処理を正当とする。しかしながら、０．５海里の予測水平外れ距離を有する航空機に対して、このように、回避操作警報メッセージが最接近の２５秒前に伝達されたとき、スレッショルド１２２より下に距離加速度が維持される。この場合、予測外れ距離が十分に接近し、回避的な操縦をする自航空機２００を正当とするので、回避操作警報は抑制されない。０．５海里よりも大きい水平外れ距離を有する侵入航空機は、依然として脅威とされ、以下の段落で記載されるように更なる処理の中で脅威とされないことと識別される。
図５に表すように、水平外れ距離フィルタシステム２２０は、ＴＣＡＳシステム２１０からデータ２１２を受信する。このようなデータは、測定距離データを含み、方位（アジマス）データを含んでもよい。ＴＣＡＳシステム２１０はまた、パイロットのディスプレイ２３０にデータ２１４を提供し、侵入航空機追尾を表示する。ＴＣＡＳシステム２１０から供給されるデータを利用するＨＭＤフィルタシステム２２０は、予測水平外れ距離が、確証された脅威限界の外側にある航空機に関連する回避操作注意報メッセージを抑止し、抑止されないメッセージは、パイロットのディスプレイ２３０へ線２２２によって伝達される。距離加速度状態の変化利用は、実質的に零である、非常に小さい外れ距離を有する侵入航空機との遭遇を分離することをシステム２２０に可能にする。十分に大きい水平外れ距離を有するものから小さい水平外れ距離を有する侵入航空機を分離し、更に意図的に操縦するかもしれない航空機を明らかにするために、別のフィルタリングが必要とされる。
ここで、図６は、システム２２０のブロックフロー図を表している。ＴＣＡＳシステムは、パラボラ距離追尾部１０に対して、通常、秒毎に、所定の更新レートで監視距離測定値８を供給する。パラボラ距離追尾部は、侵入航空機までの（傾斜距離を測定した）監視距離測定値を受け取り、予測距離、予測距離速度、予測距離加速度及び距離追尾残差の推定値を出力として生成する。パラボラ距離追尾部は、アルファ、ベータ及びガンマの追尾フィルタを距離測定値に適用する。該フィルタは、以下のような放物線状の状態推定モデルを用いる。
ＡP＝ＡS                                                                  （１）
ＶP＝ＶS＋ΔｔＡS                                                         （２）
ＲP＝ＲS＋ΔｔＶS＋Δｔ2ＡS／２                                           （３）
ここで、
ＡPは、予測距離加速度である。
ＶPは、予測距離速度である。
ＲPは、予測距離である。
ＡSは、補正距離加速度である。
ＶSは、補正距離速度である。
ＲSは、補正距離である。
Δｔは、最後の更新測定値と現在の測定値との間の時間間隔である。
残差ＲEは、以下の式を用いて計算される。
ＲE＝ＲM−ＲP                                                             （４）
ＲMは、現在の測定距離である。
補正（smoothing）は、以下の式に従って実行される。
ＲS＝ＲP＋αＲE                                                           （５）
ＶS＝ＶP＋βＲE／Δｔ                                                     （６）
ＡS＝ＡP＋γＲE／Δｔ2                                                    （７）
補正パラメータα、β及びγは、表１に表されている。用いられる個々のパラメータは、データの「硬度（firmness）」に基づいており、その硬度は、ターゲットリターン（target return）が各々成功すれば増加され、ターゲットリターンが外れた際には減少される。追尾硬度が零又は１である際の補正は、予測を必要とせず、即ち現在の測定値だけが用いられることにも注目すべきである。
0003677781.tif 000002
開示された個々の補正パラメータは、フィルタの個々の特性を最適化するために選択されている。本発明の技術的な思想又は範囲から外れることなく、他のパラメータの値が、用いられてもよい。パラボラ距離追尾部１０は、距離雑音推定部１４へ残差値（ＲE）１２を出力し、図４に説明されたように、３シグマスレッショルド１２２と比較して、スレッショルドテストブロック１８へ補正距離加速度推定値（ＡS）１１を出力する。
距離雑音推定部１４は、ＴＣＡＳシステム２１０から受信された非常にノイジィなデータを補償する手段を提供する。距離雑音推定部１４は、距離測定値の雑音を推定し、且つスレッショルド１２２への調整を提供する。スレッショルド１２２は、雑音レベルが通常予測されるレベルよりも大きいと検知された際に、高いレベルになるよう引き上げる。距離雑音推定部１４は、距離残差をモニタすることによって雑音を推定する。距離残差は、アルファ、ベータ及びガンマ追尾部からの予測距離値と測定値との間の差を表す値である。距離残差の標準偏差は、直線的な飛行中に距離追尾部に対する測定値エラーの標準偏差に直接比例する。従って、残差の不一致を続けて推定することによって、距離加速度スレッショルドは、最小スレッショルドが１．５ｆｔ／ｓ＜SP＞2＜／SP＞で、距離測定値変動の推定値に比例して調整され得る。このように、測定値雑音に関わらず、誤り外れ予測値の確率をほぼ同じに保持する。距離測定値エラーの推定値は、距離残差の二乗に適用されるアルファフィルタによって提供される。残差の平均２次モーメント（the average second moment）は、以下の式を用いて残差エラーの推定値として用いられる。
0003677781.tif 000003
図６に表すように、距離雑音推定値１６は、距離雑音推定部１４からテストブロック１８へ出力される。距離雑音推定値が予測値を越える際に、スレッショルドの上方向へ調節するためである。スレッショルドは、以下のＴA1の大きい方に等しくなる。
0003677781.tif 000004
従って、残差の推定された２次モーメントが３５ｆｔを越える際に、加速度スレッショルドが増加される。加速度推定値がスレッショルドを越えない場合は、テストブロック１８から戻りブロック２０へ行き、次のＴＣＡＳ周期まで外れ距離の処理を終える。それゆえ、モニタされる予測水平外れ距離が非常に小さく、十分に零になると考えられる個々の侵入航空機に対して発行された回避操作警報は抑制されない。
予測水平外れ距離が十分零になると予測されない場合に、距離加速度値対その決定に対するスレッショルドを用いて、予測距離に基づく水平外れ距離の計算ブロック２４へ通される。距離に基づく水平外れ距離は、以下の式を用いて予測される。
ＲHMD＝［ＲS2−（ＲSＶS）2／（ＲSＡS＋ＶS2）］1／2                      （１１）
予測距離に基づくデータに基づいた水平外れ距離に対するこの値は、水平外れ距離の選択ブロック２６へ出力される。
距離に基づく水平外れ距離の決定と平行して、方位に基づく追尾部２２は、更に水平外れ距離を推定する。方位に基づく追尾部２２は、パラボラ距離追尾部１０による距離測定値８の受け取りと同時に、ＴＣＡＳシステム２１０から監視方位測定値６を受け取る。方位に基づく追尾部に対する状態推定値は、ＲBX、ＲBY、ＶBX及びＶBYとしてデカルト座標（Cartesian coordinate）に保持される。次いで、状態予測は以下の式を用いて実行される。
ＲPX＝ＲBX＋ΔｔＶBX                                                    （１２）
ＲPY＝ＲBY＋ΔｔＶBY                                                    （１３）
ＶPY＝ＶBY                                                              （１４）
ＶPX＝ＶBX                                                              （１５）
ＲBX及びＲBYは、自航空機に相対する推定された侵入機の位置である。
ＶBX及びＶBYは、推定された遭遇速度である。
ＲPX及びＲPYは、自航空機に相対する予測された侵入機の位置である。
ＶPX及びＶPYは、予測された遭遇速度である。
Δｔは、推定値の最後の更新と現在の測定値の時間との間の時間である。
測定値エラー共分散の形についての計算は、距離及び交差距離成分（cross-range components）への追尾残差を決めることによって達成される。別々のアルファ及びベータの補正パラメータが、距離残差及び交差距離残差に適用される。これらの補正パラメータは、そのエラーによって測定値を適当に重みづけて選択される。交差距離補正パラメータは、２状態カルマンフィルタ回帰（tow-state Kalman filter recursion）の使用によって決定され、一方、距離補正パラメータは固定される。カルマン回帰は、遭遇の進行中、動的に変化する交差距離測定値エラーを許容する。残差は、以下の式を用いてデカルト座標内で最初に計算される。
ｘm＝ρmｓｉｎθm                                                       （１６）
ｙm＝ρmｃｏｓθm                                                       （１７）
Δｘ＝ｘm−ＲPX                                                         （１８）
Δｙ＝ｙm−ＲPY                                                         （１９）
ρmは、測定距離である。
θmは、測定方位である。
ｘm及びｙmは、測定位置のデカルト表現である。
Δｘ及びΔｙは、デカルト座標での測定値残差である。
次に、残差は、距離及び交差距離の成分に回転される。
Δρ＝Δｘｓｉｎθm＋Δｙｃｏｓθm                                    （２０）
Δρx＝Δｙｓｉｎθm−Δｘｃｏｓθm                                     （２１）
Δρは、距離測定値残差である。
Δρxは、交差距離測定値残差である。
次いで、補正は以下の式に従って進行する。
ＲBX＝ＲPX＋α1Δρｓｉｎθm−α2Δρxｃｏｓθm                         （２２）
ＲBY＝ＲPY＋α1Δρｃｏｓθm＋α2Δρxｓｉｎθm                         （２３）
ＶBX＝ＶPX＋（Ｂ1／Δｔ）Δρｓｉｎθm−（Ｂ2／Δｔ）Δρxｃｏｓθm     （２４）
ＶBY＝ＶPY＋（Ｂ1／Δｔ）Δρｃｏｓθm＋（Ｂ2／Δｔ）Δρxｓｉｎθm     （２５）
別々の補正パラメータが、測定値の距離及び交差距離の成分に適用される。α1及びＢ1は、距離方位に適用すべき補正パラメータであり、α2及びＢ2は、交差距離方位に適用すべき補正距離である。距離補正パラメータよりも小さい交差距離補正パラメータをセットすることによって、方位測定値は有効に重みづけを解かれる（effectively de-weighted）。
次いで、予測外れ距離ＢHMDは、以下の式によってデカルト状態推定に基づいている。
ＢHMD＝｜ＲbxＶby−ＲbyＶbx｜／［（Ｖbx）2＋（Ｖby）2］1/2              （２６）
方位に基づく外れ距離ｍは、ブロック２６内で距離に基づく外れ距離ＲHMDと比較され、距離に基づく水平外れ距離又は方位に基づく水平外れ距離の小さい方が、テストブロック２８へ出力される。従って、水平外れ距離の最も保守的（the most conservative）な予測が、回避操作警報が抑止されるべきかどうかを決定するために用いられる。
テストブロック２８は、ブロック２６によって提供される予測水平外れ距離とスレッショルド値とを比較する。水平外れ距離スレッショルドは、ＴＣＡＳ感度レベルの機能と、最接近（τＲ）までの距離に基づく時間とを計算する。ＴＣＡＳ感度レベルは、遭遇する高度によって確立される。図８に表されるように、予測された水平外れ距離スレッショルドは、図線１３０によって表される感度レベル３と、図線１３８によって示された感度レベル７との間で変化する。感度レベル４についてのスレッショルド関係は、図線１３２によって表されており、感度レベル５についての関係は、図線１３４によって表されており、感度レベル６についての関係は、図線１３６によって表されている。従って、遭遇に対して確立された感度レベルと処理周期の最接近までの時間とに基づいて、個々に予測された水平外れ距離スレッショルドは、テストブロック２８内で用いられる。予測水平外れ距離がこのスレッショルド値よりも小さければ、侵入航空機が、自航空機に十分に接近すると考えられ、ＴＣＡＳシステムからパイロットのディスプレイへの回避操作警報の伝送が妨げられないことを保証する。従って、戻りブロック２０へ通され、回避操作警報の抑制は、現在のＴＣＡＳ周期の中でのシステム２２０によって提供されない。しかしながら、水平外れ距離がスレッショルドよりも大きくなるように予測されるならば、これにより侵入航空機が自航空機に対して相対的な操縦をすることが決定されない限り、任意の回避操作警報は抑止されるべきである。一方の航空機が意図的な操縦の処理中であるならば、回避操作警報が抑制されるべきでない。予測水平外れ距離が、ブロック２８内のスレッショルドよりも大きくなるように決定されるところで、ブロック３０へ通され、その中で操縦が検知されるかどうかを決定するためにチェックされる。
ここで図７を参照して、システム２２０の操縦検知サブシステム用の論理フロー図が表されている。航空機は、速度の変化を含む複数の異なる操縦を有するので、１つ以上の操縦検知器が操縦検知サブシステム内で用いられる。実際に５つの操縦検知器が用いられ、検知器のいずれか１つが、操縦が発生していることを確証すると、このような操縦状態を確証する。操縦状態が、図６のブロック３０でテストされて確証された際に、図７に表されたサブシステムがフラグを設定する。テストブロック３０は、操縦が確証したことを表示する際に、戻りブロック２０へ通され、伝達された回避操作又はメッセージは抑制されない。しかしながら、テストブロック３０内で操縦が表示されないならば、現在のＴＣＡＳ周期での回避操作警報メッセージを抑止するブロック３２へ通す。テストブロック３０内で操縦が表示されたところで、現在のＴＣＡＳ周期の回避操作警報を抑止しないことに加えて、システム２２０は、固定された複数のＴＣＡＳ周期の間、中断され、侵入航空機の条件を安定にする。通常、水平外れ距離フィルタシステム２２０は、回避操作警報メッセージが抑制されるに正当な理由があるかどうかを決定するために、再度有効にされる前に１０回のＴＣＡＳ周期の間に中断される。
第１の操縦検知器５０は、非零外れ距離を有する侵入機に直線上で遭遇するときは、距離加速度は単調に増加するという観測に基づいている。操縦検知器５０は、距離加速度推定値を単に観測し、それが連続して増加することを確認する。距離加速度が増加していることを測定するために、アルファフィルタが、繰り返し推定された距離加速度の差におかれる。アルファフィルタは、操縦検知器をトリガすることに基づくランダムな雑音による距離加速度のジャンプを保持する。有効なアルファフィルタの出力は、距離の３次導関数の推定値であり、式（７）から与えられた距離加速度の導関数である。推定された距離の３次導関数が零より低くなる際に、操縦が宣言される。この操縦検知器のためのアルファフィルタを規定する式が以下に示されている。
ｄＡS（ｎ）／ｄｔ＝（１−α）ｄＡS（ｎ−１）／ｄｔ＋α（ＡP−ＡS）      （２７）
ＡSは、式（７）の結果である。
ＡPは、式（１）の結果である。
αは、公称値０．１であるフィルタの補正パラメータである。
ｎは、現ＴＣＡＳ処理周期である。
ｎ−１は、前ＴＣＡＳ処理周期である。
それゆえ、ｄＡS／ｄｔが零よりも小さければ、操縦が検知部５０によって宣言される。従って、距離加速度の距離に基づく計算は、パラボラ距離追尾部１０によってテストブロック５０へ提供され、距離加速度の導関数が零よりも小さいかどうかが決定される。零よりも小さければブロック６０へ通され、操縦フラグがセットされ、図６のブロック３０によってテストされる。操縦フラグをセットすることに続いて、戻りブロック２０へ通される。
テストブロック５０で操縦が検知されなければ、次の操縦検知器５２へ通される。第２の操縦検知器５２は、距離加速度が零よりも小さいならば操縦が発生するという事実を用いている。距離加速度が零よりも小さいかどうかを決定するために、式（１０）で計算された３シグマスレッショルドが用いられる。従って、ＡSが−ＴA1よりも小さいならば、操縦が宣言される。第２の操縦検知器５２が操縦を表示するならば、再びブロック６０へ通される。しかし、テストブロック５２で操縦が検知されたならば、ブロック５４へ通され、多くのデカルト座標計算がデカルト座標追尾部５４によって行われる。
パラボラ距離追尾部１０のように、デカルト距離追尾部５４は、ＴＣＡＳシステムによって提供された監視距離測定値を入力として有する。デカルト追尾部５４の出力は、第３の操縦検知器５６によって用いられる測定値残差である。デカルト距離追尾部とパラボラ距離追尾部との差は、状態推定モデルの中にある。デカルト追尾部の距離加速度推定値が加速度スレッショルド１２２を越えるときはいつでも、デカルト追尾部は、パラボラ追尾部と異なる状態推定モデルを用いる。より詳細に、式（１）、（２）及び（３）は、以下の式に代替される。
ＲYS＝ＲSＶS／ＶYS                                                      （２８）
ＶYS＝［ＲSＡS＋（ＶS）2］1/2                                           （２９）
ＲXS＝［（ＲS）2−（ＲYS）2］1/2                                        （３０）
次に、状態推定は、以下のデカルト座標で行われる。
ＸP＝ＲXS                                                               （３１）
ＶYP＝ＶYS                                                              （３２）
ＶP＝ＲYS＋ΔｔＶYS                                                     （３３）
Δｔは、予測時間間隔である。
ＸP及びＹPは、侵入機の予測水平位置である。
ＶPは、予測距離加速度のＹ座標である。
予測値がデカルト座標で行われるのに続いて、状態は、以下の式を用いて補正するために距離座標に反転して戻される（inverted back）。
ＲP2＝［（ＸP）2＋（ＹP）2］1/2                                         （３４）
ＶP2＝ＶPＶPY／ＲP2                                                     （３５）
ＡP2＝（ＸP）2（ＶPY）2／（ＲP2）3                                      （３６）
次に、追尾残差及び補正が、パラボラ距離追尾部に対して記載されているものと同様に実行される。
デカルト距離追尾部は、侵入航空機と自航空機との間の直線的な遭遇のより高精度な表示である。このモデルの仮定が直線的な軌道に基づくために、操縦が発生させる際に、モデルの基本的な仮定が満足されず、それによって著しく精度が悪くなる。操縦している航空機を確認するために用いられ得ることが、この特徴である。従って、デカルト追尾部の残差をモニタし、実際の測定値対そのフィルタの予測値がスレッショルド値よりも大きくなる時を注目することによって、操縦が発生することを確認できる。侵入航空機が、自航空機に収束（converging）している軌道上に収束している際に、デカルト追尾部は、実際の距離測定値よりも大きい予測距離測定値を生成する。測定距離値及び予測距離値との間の差が大きくかつ負になる際に、操縦が宣言される。侵入航空機が操縦し、且つその軌道が自航空機から発散（diverging）している場合に、測定距離値は予測距離値よりも大きくなる。それゆえ、侵入機が収束しているか発散しているかどうかを決定するための残差の符号に注目できる。従って、収束する操縦が検知された際にブロック６０で操縦フラグをセットし、且つその軌道が発散する侵入機に対する誤り回避操作警報を避ける。
従って、ブロック５６において残差をテストする。それが負であるかどうかを決定するために、測定距離ＲMから、予測されたデカルト座標に基づく距離ＲP2を引いたものが、零参照レベルの辺りでの所定の距離変動を規定する所定のスレッショルド値（ＴRV）よりも小さいかどうかを決定する。この方法では、操縦が、操縦検知器５６によって検知された際に、収束する操縦を表示し、残差が十分に負になり、ブロック６０へ通される。操縦が検知されないか又は操縦が収束するように確認されたならば、第４の操縦検知器へ通される。
第４の操縦検知器５８もまた、デカルト座標追尾部５４からのデータを利用する。第４の操縦検知器５８は、距離加速度が零よりも小さいならば操縦が発生するという事実を利用する。それゆえ、デカルト座標計算を利用し、補正距離加速度値が３シグマ加速度スレッショルドと比較される。ブロック５８において実行されるテストが、スレッショルド値よりも負である（ブロック５４において計算された）距離加速度を表示するならば、操縦が確認されていことを示すためにブロック６０へ通される。加速度がスレッショルドよりも小さくないならば、ブロック６２へ通される。
第５の操縦検知器６４は、自航空機と侵入航空機との間の相対速度の変化を検知しようとする。侵入機の速度が自航空機に対して相対的に減少しているか、又は自航空機の速度が侵入機に対して相対的に減少しているならば、２つの航空機間の接近速度が遅いので、正の距離加速度が発生される。この操縦のタイプは、実際にこのような場合でないときに、大きい外れ距離（a high miss distance）を予測するようにパラボラ距離追尾部を「だます」ことになる。第５の検知器６４が機能する個々の遭遇において、侵入機は、小さい水平外れ距離で、まっすぐな軌道上に加わる。このような状況において、例え侵入機が速度を変更しているとしても、方位測定値は一定になり、この事実は速度変更操縦を確認するために用いられることができる。
従って、ブロック６２において、水平外れ距離ＢHMDの式（２６）は、第５の検出器６４への出力のために、方位に基づく追尾部２２からのデータを用いて計算される。テストブロック６４は、速度変更操縦が発生していることを確認するために、方位に基づく水平外れ距離ＲHMDと、距離に基づく水平外れ距離ＲHMDの割合とを比較する。通常、方位に基づく水平外れ距離は、予測距離に基づく水平外れ距離の半分よりも小さくなる際に、このように速度に基づく操縦を正確に確認する。
最接近までの時間τ（Ｔａｕ）は、以下の式を用いて推定される。
τ＝ＲP／ＶP                                                            （３７）
ＲPは、予測距離である。
ＶPは、予測距離速度である。
最接近までの時間は、大きい水平外れ距離での遭遇をフィルタリングするための手段でしかない。最近では、τは、用語ＤＭＯＤの使用によって可能性のある加速度を明らかにするように訂正されている。衝突（最接近点）τRまでの正確な推定時間は、以下の式によって確証されている。
τR＝−（ＲP−ＤＭＯＤ2／ＲP）／ＶP                                     （３８）
ＲPは、距離追尾部の推定距離である。
ＶPは、距離追尾部の推定距離速度である。
ＤＭＯＤは、十分に大きい警報限界をなすための補正値であり、侵入機のターンに対する保護を提供する
用語ＤＭＯＤは、安全要素として、推定されたτ値までの時間を本質的に加えている。しかしながら、この値は、システム２２０のパラボラ距離追尾部によって提供された加速度推定値を、より高精度に利用することができる。パラボラ追尾部の距離加速度推定値の使用は、τR関数の２つの特性を改善する。第１に、パラボラ追尾部の距離加速度推定値を利用することは、大きい水平外れ距離での遭遇に対して、よりゆっくりと減少する値τRを可能にし、誤り警報率の減少を可能にしている。第２に、τRの値は、負の距離加速度で遭遇する小さい水平外れ距離に対してより素早く減少し、空中の航空機衝突検知の近くで改善されることを可能にする。特に、このよりよい検知は、結果として「内側（inside）」回転操縦のよりよい検知となる。
τRに対する補正を行うために、τRは、第１に式（３８）のように計算される。パラボラ追尾部の距離加速度が加速度スレッショルドよりも小さいならば、補正は必要なく、このような侵入機に対する任意の回避操作警報が抑止される必要がない。他方で、距離加速度が計算されてスレッショルド上にあるならば、距離速度に対する補正は、距離速度に対して計算される。その距離速度は、推定された距離加速度が最接近点まで適用されたならば、以下の式を利用する結果となる。
ＶC＝ＶS＋τRＡS                                                        （３９）
ＶCは、補正された速度である。
ＶSは、距離速度のパラボラ追尾部の補正推定値である。
ＡSは、距離加速度のパラボラ追尾部の補正推定値である。
τRは、式（３７）の結果値である。
τRは、現在時間とτRとの間の平均的な予測距離速度を用いて再計算される。
τR＝−２（ＲS−ＤＭＯＤ2／ＲS）／（ＶS＋ＶC）                          （４０）
この新しいτRの値は、回避操作警報メッセージが個々の侵入航空機に対して伝達されるべきかどうかを決定するための臨界時間期間を確認する中での利用のために、ＴＣＡＳシステム２１０へ出力されることができる。
従って、ＴＣＡＳシステム２１０のような航空交通警報及び衝突回避システムに水平外れ距離フィルタシステム２２０を備えることによって、臨界航空安全システムの全体としての安全性及び有効性は、旅行大衆の利益を改善することができる。意図された飛行路から不必要に航空機を外れさせ、それぞれの航空機パイロット及び航空機旅客にリスクを加えるような誤り警報の減少によって、システムの有効性が増加される。水平外れ距離フィルタ２２０は、いくつかの異なる方法を用いて衝突の脅威のないように侵入航空機を識別し、航空機が速度又は方位のいずれかを操縦するときに、起こりうる衝突の脅威を誤って除外することを避ける。
本発明は、特定の形態及びそれらの実施形態と関連して記載されてきたが、それは、前述されたこと以外の種々の修正が、本発明の技術的な思想又は範囲から外れることなく助けとなることで高く評価されるであろう。例えば、均等な要素が、特別に表され且つ記載された要素に代替して用いられてもよく、特定の特徴は、他の特徴に独立して用いられる。特定の場合、従属請求項の中で規定されるように本発明の技術的な思想及び範囲から全く外れることなく、要素の相対的な位置が、逆転又は挿入されてもよい。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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