(57)【要約】  本発明は航空機の安全経路の幅を決定するための方法と装置ならびに航空機の自動低空飛行の安全を確実にする方法とシステムに関する。本発明の装置(１)は、各々、航空機の自動低空飛行に衝撃を与える複数個のエラーを入力するため操作者によって使用できる手段(３)と、横断してはいけない安全経路の回遊の確率を決定するための手段(４)と、上記のエラーと回遊確率とから、少なくともエラーと回遊確率と幅とを関連させる数式を考慮して上記の安全経路の幅を決定する手段(５)とからなる。【選択図】    図１
2008528365.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
航空機(Ａ)の飛行軌道(ＴＯ)の横軌道(ＴＬ)の両側に形成される安全経路(ＣＳ)の幅を決定する方法であって、
a)  各々が航空機(Ａ)の低空自動飛行に衝撃を与える複数個のエラーを予想し、
b)  安全経路(ＣＳ)から越えてはいけない回遊の確率を決定し、
c)  上記のエラーと上記の回遊の確率とに基づき、上記の安全経路(ＣＳ)の幅(Ｄ)が、少なくとも上記のエラーと上記の回遊の確率と上記の幅(Ｄ)とを相互関連させる少なくとも１つの数式を考慮して決定されることを特徴とするもの。
【請求項２】
請求項１に記載の方法であって、
工程a)で、以下のエラー
運行エラー
案内エラー
飛行軌道エラー
の少なくとも幾つかが考慮されることを特徴とするもの。
【請求項３】
請求項１あるいは請求項２に記載の方法であって、上記のエラーが確率密度の形態で予想されることを特徴とするもの。
【請求項４】
請求項３に記載の方法であって、
上記の確率密度が以下の法則
指数法則
ラプラス・ガウス法則
ポアソンの法則
多項法則。
の１つを満足することを特徴とするもの。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１項に記載の方法であって、上記の回遊の確率が１０-8／ｈｄｖに等しく、ｈｄｖが航空機の飛行の１時間を示すことを特徴とするもの。
【請求項６】
前記請求項１〜５のいずれか１項に記載の方法であって、２つの異なるエラーの場合、上記の数式が
2008528365.tif 000016
に対応し、この式中
Ｐが回遊の確率を示し、
ｄが安全経路(ＣＳ)の幅(Ｄ)の半分を示し、
ｆ1は上記のエラーの第１番目のものに関する確率密度を示し、
ｆ2は第２番目のエラーに関する確率密度を示すことを特徴とするもの。
【請求項７】
請求項６に記載の方法であって、
各個別の確率密度ｆiの３つの異なるエラーの場合も又、上記の数式を用いると、２つの確率密度ｆ1およびｆ2の関数としてＰを計算でき、ｆ1は２つの個別の確率密度ｆiの２つのエラーの合計から生じる確率密度に対応し、ｆ2は残りの３番目のエラーの個別の確率密度ｆiに対応することを特徴とするもの。
【請求項８】
前記請求項１〜７のいずれか１項に記載の方法であって、
上記のエラーがラプラス・ガウス法則の形態で表現され、上記の安全経路(ＣＳ)の幅(Ｄ)が、上記の回遊の確率のオブジェクトに推定(補外)される、上記エラーの限界の２次的平均値の２倍に対応することを特徴とするもの。
【請求項９】
請求項８に記載の方法であって、
上記の数式が
2008528365.tif 000017
に対応し、この式中
ｄは安全経路(ＣＳ)の幅(Ｄ)の半分を示し、
L(p)はエラーの発生の確率ｐに依存する膨張係数であり、
σiがエラーｉのガウス分布の標準偏差であることを特徴とするもの。
【請求項１０】
前記請求項１〜９のいずれか１項に記載の方法であって、
航空機(Ａ)の翼幅を考慮するマージンが上記の幅(Ｄ)に加えられることを特徴とするもの。
【請求項１１】
前記請求項１〜１０のいずれか１項に記載の方法であって、
航空機(Ａ)の少なくとも１つのシステムの故障による少なくとも１つのエラーが考慮されることを特徴とするもの。
【請求項１２】
横軌道(ＴＬ)と垂直軌道とからなる飛行軌道(ＴＯ)に沿って案内される航空機(Ａ)の低空飛行の安全を確実にする方法であって、
安全経路(ＣＳ)の幅(Ｄ)が請求項１〜１１のもとに特定された方法を実施することにより決定され、
上記の幅(Ｄ)を有し、上記の横軌道(ＴＬ)の両側に形成される、障害物の無い安全経路(ＣＳ)が決定され、
航空機(Ａ)が上記の飛行軌道(ＴＯ)に沿って自動的に案内されることを特徴とするもの。
【請求項１３】
航空機(Ａ)の飛行軌道(ＴＯ)の横軌道(ＴＬ)の両側に形成される安全経路(ＣＳ)の幅を決定する装置であって、
各々が航空機(Ａ)の低空自動飛行に衝撃を与える複数個のエラーを入力できる手段(３)と、
安全経路(ＣＳ)から越えてはいけない回遊の確率を決定する手段(４)と、
上記のエラーと上記の回遊の確率とに基づき、少なくとも上記のエラーと上記の回遊の確率と上記の幅(Ｄ)とを相互関連させる少なくとも１つの数式を考慮して上記の安全経路(ＣＳ)の幅(Ｄ)を決定する手段とからなることを特徴とするもの。
【請求項１４】
航空機(Ａ)の低空飛行の安全を確実にするためのシステムであって、このシステムが
横軌道(ＴＬ)と垂直軌道とからなる飛行軌道(ＴＯ)を決定する第１手段(１０)と、
上記の飛行軌道(ＴＯ)に沿って航空機を自動的に案内するための案内手段(１１)とからなり、運行手段をも備えるものであって、
更に、安全経路(ＣＳ)の幅(Ｄ)を決定するための、請求項１３で特定されたような装置(１)と、
上記の装置(１)により決定される幅(Ｄ)を有し、上記の横軌道(ＴＬ)の両側に形成される、障害物の無い安全経路(ＣＳ)を決定する第２手段(１７)とからなることを特徴とするもの
【請求項１５】
請求項１から請求項１０のいずれか１項で特定した方法を実施することのできる装置(１)を備えることを特徴とする航空機。
【請求項１６】
請求項１２で特定した方法を実施することのできるシステム(９)を備えることを特徴とする航空機。
【請求項１７】
請求項１３で特定したような装置(１)を備えることを特徴とする航空機。
【請求項１８】
請求１４で特定したようなシステム(９)を備えることを特徴とする航空機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、航空機の飛行軌道の横軌道の両側に形成される、安全経路の幅を決定するための方法と装置ならびに、その飛行軌道に沿って自動的に案内される航空機の低空飛行の安全を確実にするための方法とシステムに関する。  
【背景技術】
【０００２】
これに限るものではないが、本発明は、特に、低推力/重量比と高慣性を呈し、その操作時間が一般に比較的遅い軍事輸送機に関する。
【０００３】
本発明の内容の範囲内では、低空飛行の表現は、航空機がその上を飛行する地上に出来るだけ近く、特にピンポイント攻撃を避けれるよう辿ることのできる(低高度における)飛行軌道に沿う飛行を意味するものと解釈する。よって、このような低空飛行軌道は、通常、地上から所定の高さ、例えば、５００フィート(約１５０メートル)の最も低い個所に位置する。
【０００４】
このように地上に近接することを考慮すると、上記の飛行軌道に沿って航空機を案内している間に、航空機が辿る飛行軌道に対し、航空機が(或る安全マージンを越えて)横方向あるいは下方垂直にそれると、航空機がその上を飛行する地上(地上に直接あるいは地上に位置する建物あるいは要素と)衝突するという重大な危険を生じる。勿論そのような危険の存在は許るせるものではない。
【０００５】
本発明の目的は(横軌道と垂直軌道とからなる飛行軌道に沿って自動的に案内される)航空機の低空飛行の安全を、航空機がその上を飛行する地上との衝突を高い確率で起こさせないように、安全経路を用いて確実にすることである。
【０００６】
本発明は、特に、自主的な自動飛行、即ち、順放射装置(forward-emissive device)、例えば、レーダを使わず、搭載されている、運行、飛行管理および案内システム並びにデジタル地上ベースによってのみ運行される自動飛行に応用される。このような、自主的自動飛行は特に以下のものに関する一組のエラーを蒙る。
運行： 搭載されている運行システムによって与えられる位置は航空機の正確には正しい位置ではない。
案内：自動操縦装置は運行システムによって与えられる位置を飛行管理システムによって計算された軌道に従動(スレーブ)させる。このスレーブは、自動操縦装置の能力を伝達して、航空機を所望の軌道上に案内させる固有の性能を呈する。案内エラーは、また、パイロットが手動で追従しなければならない飛行方位計による飛行中にも存在する。
飛行軌道：この軌道の正確さは用いられるコンピュータのアルゴリズムとプロセッサの正確さと、特に、該当する場合は、航空機がその上を飛行する地上のデジタル・モデリングにおけるエラーとに依存する。
【０００７】
特に、上記のエラーの１つ以上から生じる軌道からの横方向への逸脱による、周囲の地上との如何なる(破壊的な)衝突をも、オブジェクトである発生の確率に制限するため、十分で特別な安全経路を飛行軌道の両側に形成する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
よって、本発明は、航空機の飛行軌道の横軌道の両側に形成される、そのような安全経路の幅を決定する方法に関する。
【０００９】
このため、上記の方法は、
a) 各々航空機の自動(および自主)低空飛行に衝撃を与える、複数個のエラーを予想し、
b) 安全経路からの、越えてはいけない回遊の確率を決定し、
c) 上記のエラーおよび上記の回遊の確率に基づき、上記のエラーと上記の回遊の確率と上記の幅とが相互関連する数式を考慮して決定される。
【００１０】
よって、本発明により、特記した自主的自動操縦に影響を与える傾向のあるエラーを考慮する安全経路を決定することができる。
【００１１】
工程a)では以下のエラーの少なくとも幾つかを考慮することが望ましい。
運行エラー
案内エラー
飛行軌道エラー
【００１２】
更に、上記のエラーは確率密度の形態で予想されるのが望ましい。上記の確率密度は以下の法則の１つを満足するのが好ましい。
指数法則
ラプラス・ガウス法則
ポアソンの法則
多項法則
【００１３】
加えて、上記の回遊の確率は１０-8／ｈｄｖに等しいのが好ましい。ｈｄｖは１時間の航空機の飛行時間を示す。
【００１４】
確率的意味で独立している、２つの異なるエラーの場合、上記の数式は
2008528365.tif 000003
に対応するのが望ましく、この式中
Ｐは回遊の確率を示し、
ｄは安全経路の幅の半分を示し、
ｆ1は上記エラーの第１番目のものに関する確率密度を示し、
ｆ2は第２番目のエラーに関する確率密度を示す。
【００１５】
更に、各個別の確率密度ｆiの３つの異なるエラーの場合、上記の数式(１)を用いると、２つの(グローバル(広域))確率密度ｆ1とｆ2とを関数としてＰを計算することができる。ｆ1は個別の確率密度ｆiのうちの２つのエラーの合計から生じる確率密度に対応し、ｆ2は、残りの第３番目のエラーの個別の確率密度ｆiに対応する。
【００１６】
更に、上記のエラーがラプラス・ガウス法則の形態で表される場合、安全経路の幅は上記の回遊確率のオブジェクトに推定(補外)される上記のエラーの限界の２次的平均値の２倍に対応する。この場合、上記の数式は
2008528365.tif 000004
に対応し、この式中
ｄは安全経路の幅の半分を示し、
Ｌ(ｐ)はエラーの発生確率ｐに依存する膨張係数であり、
σiはエラーｉのガウス分布の標準偏差である。
【００１７】
エラー限界が確率ｐであることが分かると、ラプラス・ガウス法則によりエラー分布から標準偏差σを推論できる。この場合、ラプラス・ガウス法則は完全に(μ、σ)の対により決定され、μは、エラーは右と左に同じ確率が生じるので、エラーの平均値である、０である。このエラーの限界(これより生じる或る確率に対応するもの)は式Ｌ(ｐ)・σにより求められる。ラプラス・ガウス法則によりインタバル[０、１]に在るｐに対する係数Ｌ(ｐ)を決定することができる。一般に、運行、案内あるいは軌道のエラーの限界は９５％であると知られており、これにより標準偏差σ、従って、その他のいずれかの確率のエラー限界を決定することができる。
【００１８】
加えて、航空機の翼幅を考慮したマージンが上記の幅に加えられるのが望ましい。
【００１９】
特定の実施例では、航空機の少なくとも１つのシステム(飛行コントロール、エンジン等)の故障による少なくとも１つのエラーが考慮され、そのような故障により更に横方向へそれる虞を誘発する。この故障は或る確率で生じる。
【００２０】
本発明は、又、横軌道と垂直軌道とからなる飛行軌道に沿って案内される航空機の低空飛行の安全を確実にする方法に関する。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
本発明によれば、上記の方法は、
安全経路の幅が上記の方法を実施することにより決定され、
上記の幅を有して上記の横軌道の両側で形成され、如何なる障害物も無い安全経路が決定され、
航空機は上記の飛行軌道に沿って自動的に案内されることを特徴とする。
【００２２】
よって、上記の安全経路には、オブジェクト確率内で如何なる障害物、特に、例えば、頂上のようなどれかの地上の１部分が無いので、航空機がこの安全経路に在る間は、上記の飛行軌道に沿っての低空飛行中の航空機の衝突の危険は最小である。これは、明らかに、特に上記のタイプのエラーが生じる際、十分な幅を有する上記の安全経路を決定する上記の方式による(最小の或る確率を有する)場合である。
【００２３】
本発明は、又、航空機の飛行軌道の横軌道の両側に形成される安全経路の幅を決定する装置に関する。
【００２４】
本発明によれば、この装置は
各々、(上記の装置に)航空機の低空自動(および自主)飛行に衝撃を与える複数個のエラーを入力することのできる手段と、
安全経路から越えてはならない、回遊確率を決定する手段と、
上記のエラーと上記の回遊確率に基づいて、少なくとも上記のエラーと上記の回遊確率と上記の幅とを相互関連させる少なくとも１つの数式を考慮して、上記の安全経路の幅を決定する手段とからなる。
【００２５】
加えて、本発明は、
横軌道および垂直軌道とからなる飛行軌道を決定する第１手段と、
上記の飛行軌道に沿って航空機を自動的に案内する案内手段であって、運行手段をも備えるもの
からなるタイプの航空機の低空飛行を安全にするシステムに関する。
【００２６】
本発明によれば、この安全システムは更に
安全経路の幅を決定するための、上記のような装置と、
上記の装置によって決定される幅を有し、上記の横軌道の両側に形成される、障害物の無い安全経路を決定する手段とからなる。
【００２７】
その幅が飛行中に生じる傾向にあるエラーを考慮している安全経路により、上記の安全システムは航空機が地上に衝突する危険を最小にできる。よって、航空機の低空自動飛行は、少なくとも横方向へそれることに関しては部分的には安全が確保される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
添付図面の図により本発明が実施されている方法を明確にしている。これらの図中、同一の符号は同一の要素を示す。
【００２９】
図１に線で示されている本発明の装置１は、低高度で飛行する航空機Ａ、特に、軍用輸送機の飛行軌道ＴＯの横軌道ＴＬの両側に形成される安全経路ＣＳの幅Ｄを決定するようになされている。
【００３０】
本発明によれば、上記の装置１は、
各々、航空機Ａの低空自動(および自主、即ちレーダのような放射装置を用いない)飛行に衝撃を与える、以下に特記する複数個の予想エラーを装置１に入力することの出来る手段３と、
安全経路ＣＳから越えてはならない、回遊確率を決定する手段４と、
上記のエラーと上記の回遊確率とに基づき、少なくとも上記のエラーと上記の回遊確率と上記の幅Ｄとを相互関連させる少なくとも１つの数式を考慮して、上記の安全経路ＣＳの幅Dを決定するため、上記手段３と４とに、リンク６と７とにより連結されている手段５とからなる。
【００３１】
好ましい実施例では、装置１は上記の手段３により以下のエラー(入力)の少なくとも幾つかを考慮できる。
搭載運行システムによって与えられる位置が、航空機Ａの実際の位置に正確に対応しない事実を考慮する運行エラー。
自動操縦(あるいは飛行方位計、および飛行方位計に基づく飛行の場合はパイロット)が、飛行管理システムにより計算される軌道に、運行システムにより与えられる位置を従動させている事実を考慮する案内エラー。この従動は、航空機Aを要求された軌道に案内する、自動操縦装置の能力(あるいはこの要求された軌道に追従する飛行方位計およびパイロットの能力)を伝達する固有の性能を示す。
飛行軌道ＴＯの正確さが、この飛行軌道ＴＯを決定する標準コンピュータのアルゴリズムとプロセッサとの正確さに依存する事実を考慮する飛行軌道エラーと、航空機がその上を飛行する地上２のディジタル・モデリングの(主)エラーとであり、上記のモデリングはこのためコンピュータにより使用される。
【００３２】
更に、
オブジェクト確率に対する運行エラーが運行システムにより航空機内でリアル・タイムで計算され、
地上データベース・エラーが一般にデータベースに含まれているか、あるいは航空機内で初期設定(default)により宣言され、
案内エラーが航空機内の全てに対し一度に初期設定により形成される。
【００３３】
用いられる上記のエラーは、航空機Ａの関係するシステム(運行、案内等)のプロバイダにより確率密度の形態で前もって予想され、その後手段3によって入力されて上記の手段５に伝達される。
これに限定されるものではないが、上記の確率密度は以下の法則の１つを満足するのが好ましい。
指数法則
ラプラス・ガウス法則
ポアソンの法則
多項法則。
【００３４】
特定の実施例では、上記の手段４は回遊の確率として１０-8 ／ｈｄｖを用い、ｈｄｖは航空機Ａの飛行時間の１時間を示す。即ち、航空機Ａの実際の位置と所望の軌道との横方向の逸脱による、１時間の飛行当たりの、安全経路ＣＳからの逸脱(あるいは回遊)の危険の確率１０-8を航空機Ａが示す。
【００３５】
好ましい実施例では、２つの異なるエラーを考慮する場合、上記の手段５は数式として、
2008528365.tif 000005
を用い、この式中
Ｐは上記の回遊の確率を示し、
ｄは安全経路CSの幅Dの半分を示し、
ｆ1は上記の２つのエラーの第１番目のものに関する確率密度を示し、
ｆ2は第２番目のエラーに関する確率密度を示す。
【００３６】
一般に、各個別の確率密度ｆiの３つの異なるエラーの場合、上記の手段５は又上記の数式(１)を用いて、２つの確率密度(この場合はグローバル(広域の))ｆ1とｆ2を関数としてＰを計算できる。ｆ1は個別の確率密度ｆiの２つのエラーの合計から生じる確率密度に対応し、ｆ2は残りの第３番目のエラーの個別の確率密度ｆiに対応する。
【００３７】
更に詳しく言えば、上記の式(１)では、
2008528365.tif 000006
ｙは２つのエラーｘ１＋ｘ２の合計を示すことができる。  
【００３８】
Pは
2008528365.tif 000007
この式中ｆはランダム変数ｙ＝ｘ１＋ｘ２の確率密度を示し、３つのエラーｘ１＋ｘ２＋ｘ３の合計＝ｙ＋ｘ３である)として書かれるので、
2008528365.tif 000008
この式では、
2008528365.tif 000009
である。
【００３９】
よって、本発明による装置１は安全経路ＣＳの幅を計算し、これにより安全経路ＣＳから越えるべきではない逸脱の確率のオブジェクトを、低空飛行の安全に衝撃を与える色々のエラーを考慮して維持することができる。
【００４０】
上記のエラーがガウス分布により決定される、即ち標準のラプラス・ガウス法則の形態で表される特定の実施例では、安全経路ＣＳの幅Ｄは上記の回遊確率のオブジェクトに推定(補外)される、エラーの限界の２次的平均値の２倍に相当する。
【００４１】
この場合手段５は以下の数式を用い、
2008528365.tif 000010
式中
ｄは安全経路ＣＳの幅Ｄの半分を示し、
Ｌ(p)は、全体的にはガウス法則と特異な方法[(σ、μ)により形成されるガウス分布に関係なく有効な]とで決定される、ｐ／ｈｄｖの確率オブジェクトに対する所定幅の係数であり、
ｉは、ガウス・エラーであって、対になって独立していると仮定される、考慮されるべきエラーを示し、
σiはエラーｉのガウス分布の標準偏差である。
【００４２】
以下の表は確率オブジェクトを関数としてエラーの限界(あるいは幅係数)Lの発生を示す。この表は、δ＝１メートルで、μ=０メートルであるエラーの分布に対し形成されている(ＴＬの周りに対称的に分布する)。  
【００４３】
2008528365.tif 000011
【００４４】
標準偏差σは明確さのため1メートルに等しく選択されている。これより、μが０メートルに等しく、σが１メートルに等しいガウス分布として、
エラーが、±０.６７メートルの限界より大きい確率は０.５である(即ち、この限界から外側になる可能性は５０％である);
エラーが、±１.９６メートルの限界より大きい確率は０.０５である(５％);
エラーが、±２メートルの限界より大きい確率は０.０４５５である(４.５５％);
エラーが、±４.８９メートルの限界より大きい確率は１０-５である;
エラーが、±５.３２メートルの限界より大きい確率は１０-６である;
エラーが、±５.７３メートルの限界より大きい確率は１０-７である;
エラーが、±６.１１メートルの限界より大きい確率は１０-９である。
【００４５】
例として、１０-９／ｈｄｖの確率に対応する経路の幅は５・１０-2／ｈｄｖの確率に対応する経路の幅より３.１２倍(６.１１０／１.９６０＝３.１２)倍大きいことが分かる。
【００４６】
この分布のもう１つの興味深い特徴は標準偏差σが１メートルに等しいガウス法則では大きさ[−Ｌ; ＋Ｌ]の安全経路ＣＳからの回遊確率は、上記の表より、標準偏差σがｐメートルに等しいガウス分布ではｐ倍幅が広い[−ｐ・Ｌ; ＋ｐ・Ｌ]である経路からの回遊確率に等しい。
【００４７】
運行あるいは案内エラーがガウス・タイプのものであり、或る確率を持った或る限界を特徴とすると仮定すると、
第１に、このエラーにおける全分布はｐメートルに等しい標準偏差σを計算することにより決定され(軌道の一方側と他方側には同じ運行あるいは案内エラーの可能性があるのでエラーの平均値μは０であり)、
その後、上記の表においてLをｐ・Ｌに置き換えて、上記の全分布から直接経路[−ｐ・Ｌ; ＋ｐ・Ｌ]から回遊の確率を算出でき、(以下の表を得る。)
【００４８】
2008528365.tif 000012
【００４９】
従って、１つのエラーの限界の或る確率が分かれば、このエラーの限界のもう１つの確率を、第１番目のエラーに、これに対応する幅係数“Ｌ”の比を掛けることにより演算される。
【００５０】
よって、本発明によれば、
(運行、案内、データベース、地上等の)基本的エラーを予想し、これによると、ガウス・エラーの場合各エラーの標準偏差を決定できる(そうでなければ、上記の数式(１)の確率密度ｆiを決定できる)。
安全経路ＣＳから越えるべきではない回遊の確率の形態で必要とされる(例えば、航空機Aと顧客との間での契約上の)安全レベルを特定し、
これから上記の方法で安全経路ＣＳを演算するだけでよい。
【００５１】
使用されている実施例に関係なく、航空機Ａの翼幅を考慮するマージンを上記の幅Ｄに加えるのが好ましい。
【００５２】
以後、運行および案内システムに固有の性能ならびに地上データベースの正確さのみによる航空機Aの偏向を考える。追加の偏向を引き起こす航空機Ａの(飛行コントロール、エンジン等)のシステムの故障は考慮しない。
【００５３】
特定の実施例では、システムの故障による追加の偏向を考慮するため、本発明による装置１は、航空機の少なくとも１つのシステムの故障による少なくとも１つのエラーを考慮する。
【００５４】
Ｐjに等しい１時間の飛行当たりの確率で故障ｊが生じ、この故障が、右と左に同じ確率(即ち、各側にＰj／２)の追加の横方向の偏向(別個の偏向)±ｄjを引き起こすと仮定する。この横方向の偏向は、故障が生じる場合常に同じと仮定する。
【００５５】
よって、航空機Ａの全偏向(値ＴＳＥにより示されるそのシステムの固有の性能による偏向に、システムの故障によるものを加えた偏向)が絶対値ｄ未満である確率Ｐは以下の確率の合計に等しい。
システムの故障ｊが生じ、右方向へ偏向ｄjを引き起こす確率
(ＴＳＥ＋ｄj)ε［−ｄ，ｄ］、すなわち、ＴＳＥε［−ｄ−ｄj；ｄ−ｄj］と、
システムの故障ｊが生じ、左方向へ偏向ｄjを引き起こす確率
(ＴＳＥ−ｄj)ε［−ｄ，ｄ］、すなわち、ＴＳＥε［−ｄ＋ｄj；ｄ＋ｄj］と、
システムの故障は無いがＴＳＥが絶対値ｄ未満である確率。
【００５６】
変数ＴＳＥ(全システム・エラー)は運行、案内および軌道エラーの合計に相当する。
【００５７】
よって、
2008528365.tif 000013
この式中ｆ は
ランダム変数ＴＳＥ
2008528365.tif 000014
の確率密度である。
【００５８】
次いで、各々、偏向±ｄiおよび±ｄjを引き起こす確率ＰiとＰjの２つの同時に起こる故障ｉとｊの場合を論じる。
【００５９】
航空機Ａの全偏向が絶対値ｄ未満である確率Ｐは以下の確率の合計に等しい。
システムの故障ｉとｊが同時に生じ、(ＴＳＥ±ｄｉ±ｄｊ)ε［−ｄ；ｄ］、(±を各システムの故障によって引き起こされる偏向の方向の関数として、各場合には同じ確率である)確率と、
システムの故障ｉがあるが、システムの故障ｊが無く(ＴＳＥ±ｄｉ)ε［−ｄ；ｄ］(±をシステムの故障ｉによって引き起こされる偏向の方向の関数としての)確率と、
システムの故障ｉは無いが、システムの故障ｊが有り、(ＴＳＥ±ｄｊ)ε［−ｄ；ｄ(±をシステムの故障ｊによって引き起こされる偏向の方向の関数としての)確率と、
システムの故障ｉとｊは無く、ＴＳＥは絶対値がｄである確率。
【００６０】
よって、
2008528365.tif 000015
が得られる。
【００６１】
こうして装置１により決定された安全経路ＣＳの幅Ｄ(Ｄ＝２ｄ)は、本発明によれば、図３に線描されているように、航空機Ａの(自動および自主)低空飛行の安全を確実にするためのシステム９により使用できる。
【００６２】
よって、航空機Ａの自動および自主低空飛行を実施するようになされているシステム９は、
標準方式で、水平面で形成される横軌道TLと垂直面で形成される垂直軌道(あるいは飛行プロフィール)とからなる飛行軌道ＴＯを決定するための標準手段１０、例えば飛行管理システムであって、低空飛行を遂行することができるためには、(低高度における)飛行軌道ＴＯは、航空機Aがその上を飛行する地上にできる限り近く辿ることができるようさせるものではなくてはならないものと、
上記の飛行軌道ＴＯに沿って航空機Ａを自動的に案内するための標準案内および運行手段１１とからなるタイプのものである。好ましい実施例では、上記の案内手段１１は、
リンク１３により、航空機Ａが上記の飛行軌道ＴＯを辿るように航空機Ａに出される操縦指令を決定するため、手段１０に連結されている手段１２であって、例えば自動操縦装置と、
航空機Ａの、例えば方向舵、昇降舵等の制御手段１５の作動手段１４であって、この作動手段１４はリンク１６により上記の手段１２に連結されており、これに対し上記の手段１２によって決定される操縦指令が自動的に適用される。
【００６３】
上記の案内手段１１は、又、飛行方向計を備える。
【００６４】
低空飛行の安全を確実にするためには、上記のシステム９は更に
安全経路ＣＳの幅を決定するための、上記のような装置１と、
安全経路ＣＳを決定するため、リンク８により上記の装置１とリンク１８により上記の手段１２とに連結されている手段１７とを備え、上記の安全経路ＣＳは
障害物が無く、
上記の装置１によって決定される幅Ｄを有し、
図２に示されているように、上記の横軌道ＴＬの両側に形成され、その中央に位置する。
【００６５】
よって、安全経路ＣＳは当然如何なる障害物、例えば、頂上のような地上部分２が無いので、上記の航空機Ａが上記の安全経路ＣＳ内に保持されている間は、上記の飛行軌道ＴＯに沿っての低空自動飛行中航空機Ａが衝突する危険は最小である。さて、航空機Ａは、上記の自動案内手段１１と、上記の安全経路ＣＳが、当然、(上記の自動案内手段１１によって実施される)ような自動飛行中生じがちなエラーを考慮する事実とにより、安全経路ＣＳに一定に保持される。
【００６６】
横面では、よって、安全経路ＣＳは横軌道ＴＬの中央にあり、両側を幅Ｄの半分を示す距離ｄにより制限されている。
【００６７】
本発明の要旨の一部を直接形成するものではないが、垂直面では、上記の安全経路ＣＳの上方は制限されていないが、下方は、水平面２３の下方に存在する、地上２(そのレリーフ２２が図２に示されている)の最も高い部分２１により制限されている。この部分２１は高度Ｈを有する。好ましい実施例では、上記の面２３は特に上記のエラーを考慮することにより決定される。
【００６８】
この面２３は安全経路ＣＳの幅Ｄを有するのが好ましい。よって、この状況に対応する図２の図示では安全経路ＣＳと面２３とは１つの同じ直線のセグメント(線分)で示されている。
【００６９】
従って、上記の安全システム９によって実施される自動低空飛行により、(前もって航空機Ａに搭載されている)ディジタル地上ベースから計算された飛行軌道ＴＯに沿って自動的に、地上２の上方所定高度で航空機Ａを、地上２と衝突する危険なく飛行させていくことができる。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本発明による装置の線図である。
【図２】安全経路の垂直面特性の略図である。
【図３】本発明による安全システムの線図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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