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1、(10)申请公布号 CN 104036661 A (43)申请公布日 2014.09.10 CN 104036661 A (21)申请号 201410074324.X (22)申请日 2014.03.03 13/783611 2013.03.04 US G08G 5/06(2006.01) (71)申请人 霍尼韦尔国际公司 地址 美国新泽西州 (72)发明人 T. 贝达 O. 库科尔 T. 马茨 (74)专利代理机构 中国专利代理(香港)有限公 司 72001 代理人 张凌苗 胡莉莉 (54) 发明名称 自动飞行器指引移动单元 (57) 摘要 本主题申请的实施例提供用于自动飞行器指 引移动单元。
2、 （GMU） 的方法和系统。所述 GMU 包括 一个或更多个灯光模块、 一个或更多个处理单元 以及一个或更多个数据存储介质。所述一个或更 多个数据存储介质包括指令， 当所述指令被一个 或更多个处理单元执行时， 导致一个或更多个处 理单元从交通控制地面站 （TCGS） 接收控制消息， 其中所述控制消息将 GMU 指派给飞行器并且控制 所述 GMU 及其受指派飞行器的移动， 并且使用所 述一个或更多个灯光模块向受指派飞行器的飞行 员提供灯光命令， 所述灯光命令引导受指派飞行 器在滑行期间的移动。 (30)优先权数据 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 10 页 附图 8 页 (19。
3、)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书10页 附图8页 (10)申请公布号 CN 104036661 A CN 104036661 A 1/1 页 2 1. 一种自动飞行器指引移动单元 (GMU)， 包括 ： 一个或更多个灯光模块 ； 用于使所述 GMU 在机场各处移动的引擎 ； 控制所述 GMU 运动方向的定向控制系统 ； 一个或更多个处理单元 ； 以及 一个或更多个数据存储介质， 所述一个或更多个数据存储介质包括指令， 当所述指令 被所述一个或更多个处理单元执行时， 导致所述一个或更多个处理单元进行以下操作 ： 从交通控制地面站 （TCGS） 接收控制。
4、消息， 所述控制消息将所述 GMU 指派给飞行器并且 控制所述 GMU 及其受指派飞行器的移动 ； 使用所述一个或更多个灯光模块向所述受指派飞行器的飞行员提供灯光命令， 所述灯 光命令引导所述受指派飞行器在滑行期间的移动 ； 以及 基于来自所述 TCGS 的所述控制消息控制所述引擎和所述定向控制系统来指引所述受 指派飞行器。 2. 如权利要求 1 所述的 GMU， 包括 ： 用于确定所述 GMU 位置的位置单元 ； 用于确定所述 GMU 定向的定向单元 ； 其中所述指令导致所述一个或更多个处理单元从所述位置单元和所述定向单元获得 所述 GMU 的位置和定向， 并且向所述 TCGS 提供对所述位。
5、置和定向的指示。 3. 如权利要求 1 或 2 中任一项所述的 GMU， 包括 ： 飞行器距离测量单元， 其被配置为测量所述 GMU 与其受指派飞行器之间的距离， 其中 所述指令导致所述一个或更多个处理单元将所述 GMU 与其受指派飞行器之间的距离维持 在限定范围内。 权 利 要 求 书 CN 104036661 A 2 1/10 页 3 自动飞行器指引移动单元 背景技术 0001 在滑行阶段期间， 飞行器通常在遍布机场的地灯所提供的灯光命令引导下通过机 场跑道和滑行道。在这种环境下， 滑行阶段期间所有的飞行器移动均受控于由空中交通管 制 （Air Traffic Control， ATC） 。
6、或其他专门控制系统控制的语音命令或地灯。 地灯被配置 来向飞行员显示与简单命令对应的不同颜色， 例如绿色代表前行， 并且例如停止排灯中的 红色代表停止。 飞行器中的飞行员看到灯光命令并且飞行员根据灯光命令和无线电命令控 制飞行器， 以将飞行器引导到期望的门、 跑道入口或其他位置。飞行员还将机载纸质地图、 电子地图或机场指引标志用于飞行器的正确指引以及他们在复杂滑行道结构上的取向。 在 一些情况下， 复杂的滑行道结构可能导致飞行员的错误决策， 这可能导致事故。因此， 期望 使用更少的机载设备和机场设备来简化飞行器指引。 0002 飞行员与空中交通控制员进行通信， 空中交通控制员为机场表面上的特定。
7、飞行器 提供滑行许可 （taxi clearance） 。 空中交通控制员的数量与机场表面上滑行的飞行器数量 成比例， 并且由于需要雇佣训练有素的空中交通控制员， 对于机场来说每一个空中交通控 制员都是增加的费用。 另外， 无线电通信使飞行员无暇他顾， 当新的提议方案包括在飞行员 和空中交通控制员之间的经由数据链路的消息传输时， 所述无线电通信可能增加。在一些 实例中， 空中交通控制员和飞行员之间恶劣的通信可能导致致命的事故。 0003 在低能见度操作中， 多数机场提供跟随指引服务 （follow-me service） 。 这样的跟 随指引服务包括具有信标灯以及高强度灯光的跟随指引车辆， 以。
8、将飞行器导引到所引导的 位置。跟随指引车辆由人员操作， 从而驾驶该车辆并操作灯光。该人员响应于来自特定机 场的 ATC 的无线电命令控制跟随指引车辆。在这样的情况下， ATC 同时向跟随指引车辆的 驾驶人员以及受指引飞行器中的飞行员提供开始。 0004 然而， 由于需要雇佣操作人员， 使用人员来操作跟随指引车辆可能是昂贵的， 并且 在回路误差因素中增加了人的因素。 已经发展了提议去除操作人员并使用无人驾驶牵引车 辆。德国汉莎航空的 TaxiBot（滑行机器人） 项目已经测试了这样的方案。这些无人驾驶 牵引车辆连接到飞行器并且牵引飞行器通过机场滑行道。 然而， 在这样的提议中， 车辆中仍 需有操。
9、作人员检查滑行机器人的操作。 而且， 车辆与飞行器之间的物理连接可能导致延时， 因为飞行器停在滑行道上以允许与滑行机器人连接和断开。另一种称为跟随绿灯 （Follow Green） 的方案使用滑行道中线上的可控灯光来改善飞行器指引， 但是这种方案对滑行道设 备具有较高要求。 发明内容 0005 本主题申请的实施例提供用于自动飞行器指引移动单元 （GMU） 的方法和系统。所 述 GMU 包括一个或更多个灯光模块、 一个或更多个处理单元以及一个或更多个数据存储介 质。所述一个或更多个数据存储介质包括指令， 当所述指令被一个或更多个处理单元执行 时， 导致一个或更多个处理单元从交通控制地面站 （TC。
10、GS） 接收控制消息， 其中所述控制消 息将 GMU 指派给飞行器并且控制所述 GMU 及其受指派飞行器的移动， 并且使用所述一个或 说 明 书 CN 104036661 A 3 2/10 页 4 更多个灯光模块向受指派飞行器的飞行员提供灯光命令， 所述灯光命令引导受指派飞行器 在滑行期间的移动。 附图说明 0006 当鉴于对优选实施例的描述以及附图来考虑时， 可以更容易理解本主题申请的实 施例并且更容易清楚其的进一步优点和用途。 0007 图 1 是跟随指引的指引系统一部分的示例的图， 所述跟随指引的指引系统包括多 个飞行器， 每个飞行器由飞行器指引移动单元指引。 0008 图 2 是示例性。
11、飞行器指引移动单元的框图。 0009 图 3 是示例性交通控制地面站的框图， 所述交通控制地面站协调和控制多个飞行 器指引移动单元的移动。 0010 图 4 是用飞行器指引移动单元来指引飞行器的示例性方法的流程图。 0011 图 5A-5D 是飞行器指引移动单元可以提供给飞行器飞行员的示例性灯光命令， 这 些示例还图示出飞行器指引移动单元对飞行器的示例性识别。 0012 按照普遍实践， 所描述的各特征并没有按比例绘制， 而是被绘制为强调本发明相 关的特征。贯穿附图和文字的参考字符标示类似的元素。 具体实施方式 0013 本主题申请的实施例提供自动飞行器指引移动单元 （GMU） 。GMU 是被配。
12、置为在机 场滑行道和 / 或其他服务道路上驾驶以与飞行器会合并指引飞行器去往期望位置的移动 单元。GMU 在没有引导人员控制的情况下基于来自交通控制地面站 （TCGS） 的控制消息来操 作。GMU 包括一个或更多个向受指派飞行器的飞行员提供灯光命令的灯光模块。灯光命令 引导受指派飞行器的飞行员跟随 GMU， 从而可以将飞行器指引到期望位置。 0014 图1是跟随指引的指引系统100一部分的示例的图， 所述跟随指引的指引系统100 包括多个这样的 GMU 102。TCGS 控制多个 GMU 102 中每一个的操作。TCGS 协调每个 GMU 102 的移动以及飞行器 104 的移动， 以安全地将。
13、每个飞行器 104 引导到适当的门、 跑道入口 或其他位置。对于需要跟随指引服务的飞行器 104， TCGS 将 GMU 102 指派给飞行器 104。 GMU 102 可以例如在专用轨迹上驾驶通过机场， 以在 TCGS 指示的拾取位置与飞行器会合。 一旦到达拾取位置， GMU 102 可以开始以一个或更多个灯光模块向飞行器 104 提供灯光命 令。GMU 102 驾驶通过机场向飞行器 104 提供灯光命令， 将飞行器 104 引导到期望位置。一 旦与 GMU 102 进行视觉接触， 飞行器 104 的飞行员可以在 GMU 102 所提供的灯光命令的帮 助下跟随 GMU 102 通过机场。 0。
14、015 TCGS 可以位于机场物业中， 例如位于机场控制塔中。在示例中， TCGS 可以自动操 作， 但是可以有人观看系统以验证安全且适当的操作。TCGS 和每个 GMU 102 可以使用任何 适当的无线通信手段进行通信。在示例中， TCGS 和每个 GMU 102 在地面控制数据链路上进 行通信。在任何情况下， TCGS 可以向每个 GMU 102 发送命令消息以控制它们的操作。命令 消息可以包括诸如以下的信息 ： 受指派飞行器104的拾取位置、 受指派飞行器104的目的位 置以及从拾取位置到目的位置通过机场的路线。响应于所述命令消息， GMU 102 可以驾驶 到拾取位置并与受指派飞行器 。
15、104 会合。GMU 102 随后可以向受指派飞行器 104 提供灯光 说 明 书 CN 104036661 A 4 3/10 页 5 命令并且在所述路线驾驶通过机场去往目的位置。 0016 图 2 是示例性 GMU 102 的框图。GMU 102 包括控制单元 202， 控制单元 202 包括 一个或更多个处理单元和耦合到处理单元的一个或更多个数据存储介质。一个或更多个 处理设备可以被配置来执行存储 （或以其他方式体现） 在一个或更多个数据存储介质上的 指令。一个或更多个处理单元可以包括例如中央处理单元 （CPU） 的通用处理器或者专用处 理器。一个或更多个数据存储介质可以包括任何适当的非易。
16、失性技术， 例如闪速存储器、 光学盘或磁盘驱动器。GMU 102 还可以包括耦合到一个或更多个数据存储介质以在一个或 更多个处理单元执行期间存储指令 （和相关数据） 的易失性存储器。在一种实现中， 存储器 包括任何适当形式的未知或未来开发的随机访问存储器 （RAM） ， 例如动态随机访问存储器 （DRAM） 。在其他实现中使用其他类型的存储器。当被一个或更多个处理设备执行时， 指令 导致一个或更多个处理设备， 并且更一般地控制单元 202， 实现本文中描述的 GMU 102 的功 能性。由于 GMU 102 没有引导人员控制， 因此控制单元 202 响应于来自 TCGS 的命令消息控 制 GM。
17、U 102 的操作。 0017 GMU 102的控制单元202耦合到无线收发机204以与TCGS传输和接收例如命令消 息的通信消息。无线收发机 204 可以包括任何适当的无线收发机， 其具有任何适当无线硬 件使用任何适当的无线协议在适当的无线电频率上与 TCGS 传送消息。控制单元 202 可以 向无线收发机 204 发送消息以传输到 TCGS 并且可以获得无线收发机 204 从 TCGS 接收的消 息， 诸如命令消息。 0018 控制单元 202 还可以耦合到另一无线接收机以接收飞行器 104 广播的识别信标。 这样的识别信标可以用于验证飞行器 104 的身份。 0019 控制单元202还耦。
18、合到一个或更多个灯光模块206。 该一个或更多个灯光模块206 可以包括任何适当的灯光机构， 所述灯光机构能够发出可以被飞行器 104 的飞行员看到的 灯光。例如， 该一个或更多个灯光模块 102 可以包括一系列灯， 包括但不限于红灯、 黄灯和 绿灯， 以传送包括但不限于停止、 慢行和前行的灯光命令以及指示左转和右转的灯。 还可以 使用其他灯光命令， 例如用于传送减速的闪烁红灯和传送加速的闪烁绿灯。一个或更多个 灯光模块206还可以包括可以被控制来照射具有期望颜色和/或呈期望形状的灯光以指示 期望灯光命令的灯阵列 （例如发光二极管 （LED） ） 。这样的阵列的示例在图 5A-5D 中示出。 。
19、控制单元 202 可以控制一个或更多个灯光模块 206 向受指派飞行器 104 的飞行员提供适当 的灯光命令， 以便根据来自 TCGS 的命令消息引导飞行器 104。 0020 在一些示例中， 控制单元 202 还耦合到一个或更多个红外线 （IR） 发射器模块 207。 该一个或更多个红外线发射器模块 207 可以在所述一个或更多个灯光模块 206 包括例如 LED 灯这样具有低 IR 发射特性的灯时使用。在这种环境下， 飞行器的 IR 传感器 （例如在机 载增强型视觉系统 （EVS） 中） 可能不能够拾取从该一个或更多个灯光模块 206 发射的 IR。 因此， 在极低能见度的情况下， 飞行员。
20、可能不能够从视觉上看到来自于所述一个或更多个 灯光模块 206 的灯光并且飞行器上的 IR 传感器可能不能够拾取来自所述一个或更多个灯 光模块 206 的 IR 发射， 导致所述一个或更多个灯光模块 206 不能向飞行员提供灯光命令。 在这样的情况下， 可以使用一个或更多个 IR 发射器模块 207 来提供可以被飞行器的 IR 传 感器感测的IR命令， 从而飞行员可以接收IR命令。 IR命令可以与灯光命令相同， 包括针对 例如跟随指引、 停止、 左转和右转的命令。控制单元 202 可以控制该一个或更多个 IR 发射 说 明 书 CN 104036661 A 5 4/10 页 6 器模块 207。
21、 向受指派飞行器 104 的飞行员提供适当的 IR 命令， 以便根据来自 TCGS 的命令 消息引导飞行器104。 在一些示例中， 所述一个或更多个灯光模块206和所述一个或更多个 发射器模块 207 可以同时使用， 其中灯光命令和 IR 命令可以向飞行员传达相同的命令。 0021 控制单元 202 还耦合到引擎 208 和定向 （heading） 控制系统 210。引擎 208 被配 置为提供功率以驾驶 GMU 102 贯穿机场。举例来说， 引擎 208 可以是内燃机或电机。定向 控制系统 210 被配置为控制 GMU 102 运动的方向。在示例中， 定向控制系统 210 可以包括 对 GM。
22、U 102 的车轮掌舵的机制。控制单元 202 控制引擎 208 和定向控制系统 210 的操作， 以响应于来自 TCGS 的命令消息驾驶 GMU 102 通过机场。 0022 控制单元202还可以耦合到位置确定单元212和定向确定单元214。 位置单元212 可以确定 GMU 102 的当前位置， 并且定向确定单元 214 可以确定 GMU 102 的当前定向。尽 管被示为单独的单元， 但是在一些示例中， 位置和定向单元可以集成为单个导航单元。控 制单元 202 可以从位置单元 212 和定向单元 214 获得 GMU 102 的位置和定向， 并且使用该 位置和定向确定如何控制引擎 208 。
23、和定向控制系统 210 来根据来自 TCGS 的命令消息驾驶 GMU 102。控制单元 202 还可以经由通过无线收发机 204 传输的消息周期性地向 TCGS 发送 GMU 102的位置和定向。 位置单元212可以包括卫星导航系统接收机， 例如但不限于伽利略 （Galileo） 接收机或全球定位系统 （GPS） 接收机。在示例中， 定向单元 214 可以包括磁传感 器和 / 或惯性测量单元。 0023 控制单元 202 还可以耦合到机场数据库 216（例如地图） ， 所述机场数据库 216 包 括关于批准的通过机场的路径 （例如滑行道） 位置以及跑道、 门、 服务道路、 跑道入口、 停机 坪。
24、、 建筑物的位置的信息， 以及可以帮助驾驶通过机场的任何其他信息。机场数据库 216 可 以被存储或者以其他方式体现在数据存储介质上。尽管被图示为与控制单元 202 分离的 块， 但是在一些示例中机场数据库 216 可以被存储在控制单元 202 的一个或更多个数据存 储介质上。控制单元 202 可以访问机场数据库 216 以确定如何控制引擎 208 和定向控制系 统 210 来根据来自 TCGS 的命令消息驾驶 GMU 102。 0024 最后， 控制单元202还可以耦合到飞行器距离测量单元218。 距离测量单元218被 配置为测量 GMU 102 与其受指派飞行器 104 之间的距离。控制单。
25、元 202 可以从距离测量单 元 218 获得 GMU 102 与受指派飞行器 104 之间的距离， 并确定在指引飞行器 104 期间如何 控制引擎 208 和定向控制系统 210 以将 GMU 102 与受指派飞行器 104 之间的距离维持在限 定范围内。控制单元 202 还可以基于 GMU 102 与受指派飞行器 104 之间的距离控制一个或 更多个灯光模块 206， 以向飞行器的飞行员提供命令来帮助将所述距离维持在限定范围内。 例如， 控制单元 202 可以向飞行员提供命令来减小或增大 GMU 102 与受指派飞行器 104 之 间的距离。 0025 图 3 是示例性 TCGS 300 。
26、的框图。TCGS 300 包括控制单元 302， 该控制单元 302 包 括一个或更多个处理单元和耦合到处理单元的一个或更多个数据存储介质。 一个或更多个 处理设备可以被配置来执行存储 （或以其他方式体现） 在所述一个或更多个数据存储介质 上的指令。所述一个或更多个处理单元可以包括例如中央处理单元 （CPU） 的通用处理器或 者专用处理器。所述一个或更多个数据存储介质可以包括任何适当的非易失性技术， 例如 闪速存储器、 光学盘或磁盘。TCGS 300 还可以包括耦合到所述一个或更多个数据存储介质 以在所述一个或更多个处理单元执行期间存储指令 （和相关数据） 的易失性存储器。在一种 说 明 书 。
27、CN 104036661 A 6 5/10 页 7 实现中， 存储器包括任何适当形式的未知或未来开发的随机访问存储器 （RAM） ， 例如动态随 机访问存储器 （DRAM） 。在其他实现中使用其他类型的存储器。当被一个或更多个处理设备 执行时， 所述指令导致一个或更多个处理设备， 并且更一般地控制单元 302， 实现本文中描 述的 TCGS 的功能性。 0026 控制单元 302 耦合到无线收发机 304 以与多个 GMU 102 中的每一个传输和接收例 如命令消息的通信消息。无线收发机 304 可以包括任何适当的无线收发机， 其具有任何适 当无线硬件使用任何适当的无线协议在适当的无线电频率上。
28、与 GMU 102 传送消息。控制单 元 302 可以向无线收发机 304 发送例如命令消息的消息以传输到一个或更多个 GMU 102 并 且可以获得无线收发机 204 从 GMU 102 接收的消息。 0027 控制单元302还可以耦合到机场数据库306 （例如地图） ， 所述机场数据库306包括 关于批准的通过机场的路径 （例如滑行道） 位置以及跑道、 门、 服务道路、 跑道入口、 停机坪、 建筑物的位置的信息， 以及可以帮助驾驶通过机场的任何其他信息。机场数据库 306 可以 被存储或者以其他方式体现在数据存储介质中。尽管被图示为与控制单元 302 分离的块， 但是在一些示例中机场数据库。
29、306可以被存储在控制单元302的一个或更多个数据存储介 质上。控制单元 302 可以访问机场数据库 306 以确定如何控制多个 GMU 102 的移动。 0028 在示例中， TCGS 300 是自动化系统， 其接收关于机场处在滑行阶段中或者接近滑 行阶段的每个飞行器 104 的输入， 包括当前位置、 目的位置和 / 或机场驾驶路径 （例如滑行 道） 上每个这样的飞行器 104 的路线。所述输入可以由操作人员提供或者可以从如空中交 通控制系统的另一系统提供。控制单元 302 还可以基于接收自每个 GMU 102 的通信消息确 定每个 GMU 102 的当前位置和定向。基于针对飞行器 104 。
30、的信息以及针对每个 GMU 102 的 信息， 控制单元 302 可以访问机场数据库 306 以向任何期望跟随指引服务的飞行器 104 指 派 GMU 102， 并且确定 GMU 102 相对于受指派飞行器 104 的拾取位置、 路线和目的位置。控 制单元302随后可以向无线收发机304发送命令消息以将这样的命令消息传输给一个或更 多个GMU 102， 从而将这样的GMU 102指派给飞行器104并且向GMU 102指示针对该飞行器 104 的拾取位置、 路线以及目的位置。控制单元 302 可以协调每个 GMU 102 的移动， 以安全 地将每个飞行器104引导到适当的门、 服务道路、 跑道入。
31、口或其他位置并且使GMU 102绕机 场路径安全移动。 0029 在一个示例中， TCGS 300 可以协调和控制机场处所有在滑行阶段中的飞行器 104 的移动。在这样的示例中， 控制单元 302 可以访问机场数据库 306 来为每个飞行器确定从 其当前位置到其目的位置的路线。控制单元 302 随后可以向遍布机场安装的多个地灯发送 消息， 以向飞行器 104 的飞行员提供灯光命令， 从而指引飞行器 104 去往其目的位置。这样 的灯光命令可以附加于向飞行器 104 指派 GMU 102。 0030 在一些示例中仅为在滑行阶段中的飞行器 104 的子集指派 GMU 102， 例如仅为请 求GMU。
32、 102的飞行器104指派GMU 102。 在其他示例中， 机场处所有在滑行阶段中的飞行器 104 均被指派有 GMU 102。 0031 图 4 是以 GMU 102 指引飞行器 104 的示例性方法 400。方法 400 包括受控于指令 的 GMU 102 所执行的动作。特别地， 当被控制单元 202 的一个或更多个处理设备执行时， 所述指令导致一个或更多个处理设备， 并且更一般地控制单元 202， 导致 GMU 102 实现方法 400 的动作。 说 明 书 CN 104036661 A 7 6/10 页 8 0032 GMU 102 的控制单元 202 获得 GMU 102 的位置和定。
33、向 （框 402） 。在很多示例中， 控 制单元 202 周期性地获得 GMU 102 的位置和定向， 以维持 GMU 102 的当前位置和定向。基 于 TCGS 300 的控制单元 302 的确定， TCGS 300 向 GMU 102 指派飞行器 104 （框 404） 。TCGS 300 向 GMU 102 发送一个或更多个指示受指派飞行器 104 以及针对受指派飞行器 104 的拾 取位置的控制消息。GMU 102 的无线收发机 204 接收一个或多个控制消息， 并且控制单元 202从所述一个或多个控制消息获得关于受指派飞行器104和拾取位置的信息 （框406） 。 一 旦识别出拾取位。
34、置， 控制单元 202 控制引擎 208 和定向控制系统 210 驾驶 GMU 102 去往拾 取位置 （框408） 。 控制单元202可以访问机场数据库216以确定到拾取位置的路线本身， 或 者确定如何跟随 TCGS 300 提供的路线。 0033 一旦控制单元 202 到达拾取位置， 控制单元 202 可以确定受指派飞行器 104 是否 在拾取位置。如果受指派飞行器 104 还未在拾取位置， 则 GMU 102 可以在拾取位置等待受 指派飞行器104。 一旦飞行器到达拾取位置， 控制单元202可以虚拟地与飞行器耦合以验证 该飞行器是否是受指派飞行器 104（框 410） 并发起对飞行器的指。
35、引。为了验证拾取位置的 飞行器是受指派飞行器 104， 控制单元 202 可以通过接收该飞行器广播的识别信标来获得 该飞行器的识别信息。可以将来自识别信标的识别信息与受指派飞行器 104 的识别信息进 行比较以验证该飞行器是受指派飞行器 104。 0034 若控制单元202验证拾取位置的飞行器是受指派飞行器104， 则控制单元202可以 用一个或更多个灯光模块 206 向受指派飞行器 104 的飞行员提供灯光信号， 以指示该飞行 器 104 已经得到验证并且该飞行器 104 将受到 GMU 102 指引。这样的灯光信号可以包括向 飞行器 104 的飞行员提供跟随指引灯光命令 （例如绿灯） 。有。
36、利的是， GMU 102 和飞行器 104 之间的虚拟耦合可以在无需飞行器 104 停止移动的情况下发生。例如， GMU 102 可以在飞 行器104靠近拾取位置时与飞行器104虚拟耦合， 从而GMU 102可以立即开始将飞行器104 从拾取位置指引到目的位置。由于不要求飞行器 104 停止， 机场的吞吐量可以维持在高水 平。 0035 TCGS 300 可以为 GMU 102 以及受指派飞行器 104 产生途经机场的滑行许可 （框 412） 。 滑行许可可以在来自TCGS 300的一个或更多个命令消息中发送给GMU 102。 GMU 102 的控制单元 202 可以借由在无线收发机 204 。
37、处接收控制消息来获得滑行许可 （框 414） 。这 样的滑行许可可以包括飞行器 104 通过机场去往目的位置的路线。控制单元 202 随后可以 控制引擎 208 和定向控制系统 210 沿到目的位置的路线驾驶 GMU 102（框 418） 。控制单元 202 可以访问机场数据库 216 以确定到拾取位置的路线本身， 或者确定如何跟随 TCGS 300 提供的路线。 0036 在沿该路线指引飞行器 104 之前或者在指引期间， 控制单元 202 可以使用距离测 量单元 218 周期性地确定 GMU 102 和飞行器 104 之间的距离 （框 416） 。基于距离测量单元 218确定的距离， 控制。
38、单元102可以控制引擎208和定向控制系统210在指引飞行器104期 间将 GMU 102 与飞行器 104 之间的距离维持在限定范围内 （框 420） 。另外， 在一些示例中， 控制单元 202 可以基于距离测量单元 218 确定的距离来向飞行器 104 的飞行员提供灯光命 令以帮助在指引飞行器 104 期间将 GMU 102 与飞行器 104 之间的距离维持在限定范围内。 这样的灯光命令可以向飞行员指示减小或增大 GMU 102 与飞行器 104 之间的距离。 0037 一旦 GMU 102 已经与飞行器 104 虚拟耦合， 并且控制单元 202 已经获得通过机场 说 明 书 CN 104。
39、036661 A 8 7/10 页 9 的路线， GMU 102 可以根据该路线指引飞行器 104 通过机场 （框 418） 。根据路线指引飞行器 通过机场包括沿该路线驾驶 GMU 102 并向飞行器 104 的飞行员提供灯光命令， 从而飞行员 可以沿该路线跟随GMU 102。 基于GMU 102在该路线上的位置和定向， 控制单元202可以确 定在一个或更多个灯光模块 206 上提供的适当灯光命令。例如， 当 GMU 102 正沿路线驾驶 时， GMU 102 可以向飞行器 104 的飞行员提供跟随指引灯光命令 （例如绿灯） 。当 GMU 102 正 在进行转弯或者将要转弯时， 控制单元 20。
40、2 可以通过在一个或更多个灯光模块 206 上提供 分别的右转或左转灯光命令来指示即将发生的右转或左转。在一个或更多个灯光模块 206 上提供适当的灯光命令时， 控制单元 202 还可以考虑其他因素。例如， 如上面讨论的， 控制 单元 202 可以考虑 GMU 102 和飞行器 104 之间的距离， 控制单元 202 还可以考虑其他飞行 器104的位置以及其他GMU 102的位置， 例如当其他飞行器104和受指派GMU 102将在GMU 102 的路线上的交叉口相交叉时。关于其他飞行器 104 和 / 或其他 GMU 102 的位置和定向 的信息可以由 TCGS 300 在一个或更多个控制消息。
41、中发送给 GMU 102。在示例中， TCGS 300 可以周期性地广播包括机场上所有活跃GMU 102以及处于滑行阶段的飞行器104的位置的 消息。这样的广播消息还可以包括针对这样的活跃 GMU 102 和飞行器 104 的意图路线、 目 的位置以及滑行许可。GMU 102（以及其他 GMU 102） 可以接收该消息并更新其机场数据库 216以包括该信息。 由于所有活跃的GMU 102均向TCGS 300更新它们各自的当前位置和定 向， 所以 TCGS 300 提供的信息可以是精确且最新的。 0038 GMU 102 可以在必要时， 例如在即将到来的另一 GMU 102 和飞行器 104 将。
42、与路线 交叉的交叉口之前， 在一个或更多个灯光模块 206 上提供停止灯光命令 （例如红灯） 。在任 何情况下， 在GMU 102沿路线驾驶以将飞行器104从拾取位置指引到目的位置时， 控制单元 202 可以调整引擎 208、 定向控制单元 210 以及一个或更多个灯光模块 206 上提供的灯光命 令。在 GMU 102 包括一个或更多个 IR 发射器模块 207 的示例中， GMU 102 可以以与此处讨 论的灯光命令相同的方式提供 IR 命令。 0039 GMU 102还可以在由无线收发机214传输的消息中周期性地向TCGS 300发送它自 己的位置和定向 （框422） 。 该信息可以被T。
43、CGS 300用于维持其对所有GMU 102及处于滑行 阶段的飞行器 104 的管理。在一些示例中， GMU 102 还可以提供对受指派飞行器 104 的位 置的指示， 该指示例如可以基于 GMU 102 的位置以及 GMU 102 与飞行器 104 之间的距离。 0040 如有必要， TCGS 300可以更新GMU 102和受指派飞行器104所取得的滑行许可 （例 如路线） 以避免与机场处其他飞行器 104 和 / 或 GMU 102 的碰撞。在这种环境下， 更新的滑 行许可可以在一个或更多个控制消息中从TCGS 300发送到GMU 102。 如上面关于框414所 描述的， 控制单元 202。
44、 随后可以借由以无线接收机 204 接收一个或多个控制消息来获得更 新的滑行许可。控制单元 202 随后可以按需在框 416、 418、 420 和 422 中调整对引擎 208、 定 向控制系统 210 以及灯光命令的控制。因此， 框 414、 416、 418、 420、 422 和 424 可以以各种 循环重复以将飞行器 104 指引到目的位置。 0041 当 GMU 102 当前未被指派给飞行器 104 时， GMU 102 可以被引导到机场上的保持 区域。为 GMU 102 指派的保持区域的位置可以在来自 TCGS 300 的一个或更多个命令消息 中提供。在与飞行器 104 到达目的。
45、位置时， 控制单元 102 可以向飞行器 104 的飞行员指示 该 GMU 102 已经完成了对飞行器 104 的指引。这样的指示例如可以包括关闭一个或更多个 灯光模块 206 中的所有灯。然而， 在其他示例中， 可以使用其他手段来指示 GMU 102 已经完 说 明 书 CN 104036661 A 9 8/10 页 10 成了对飞行器 104 的指引。一旦 GMU 102 已经完成了对飞行器 104 的指引， 控制单元 202 可以控制引擎 208 和定向控制系统 210 将 GMU 102 驾驶到指派的保持区域。所指派的保持 区域可以是之前由 TCGS 300 指派的保持区域， 或者可以。
46、是在更近来自 TCGS 300 的控制消 息中接收的保持区域， 例如在将飞行器 104 指引到目的位置之后或者接近该指引尾声时来 自 TCGS 300 的控制消息。GMU 102 随后可在保持区域中等候， 直到被指派以指引另一飞行 器。在一些示例中， GMU 102 可以向 TCGS 300 发送指示需要再充电或者再注燃料的消息。 一旦接收到这样的消息， TCGS 300 可以将 GMU 102 指派给有再充电站或再注燃料站的保持 区域。在一些示例中， GMU 102 可以在这样的站自动再充电或再注燃料。 0042 这样的方法 400 可以对于机场上的每个 GMU 102 实现， 以将飞行器 。
47、104 指引到其 期望位置。由于很可能同时操作多个飞行器 104 和 GMU 102， TCGS 300 可以协调所有 GMU 102 和飞行器 104 的移动以确保通过机场的安全路线。 0043 图 5A-5D 图示出 GMU 102 的示例性灯光模块 206 上的示例性灯光命令。图 5A 图 示示例性的跟随指引灯光命令， 其可以是靠近灯光模块 206 可亮区域顶部的发光绿环。在 一些示例中， 灯光模块 206 还可以包括其他信息， 例如受指派飞行器的识别信息 （例如 CSA 123） 和 / 或受指派飞行器 104 的目的位置 （例如门 D24） 。图 5B 图示示例性停止灯光命令， 其可。
48、以是靠近灯光模块 206 可亮区域底部的发光红环。图 5C 图示示例性左转灯光命令， 其 可以是用于跟随指引的发光绿环连同指向左边的绿色箭头。图 5D 图示示例性右转灯光命 令， 其可以是用于跟随指引的发光绿环连同指向右边的绿色箭头。 在其他示例中， 可以使用 其他符号和 / 或灯光来指示各种灯光命令。 0044 有利的是， GMU 102 和所描述的其中一个或多个 GMU 102 为自动的系统 100 不要 求每辆跟随指引车辆有操作人员， 由此消除该活动的人为错误因素。另外， 如果 TCGS 300 协调和控制滑行阶段期间所有 GMU 102 和所有飞行器 104 的移动， 则在滑行阶段期间。
49、所有 飞行器 104 均被指派 GMU 102， 对于滑行阶段来说飞行员与空中交通控制员之间的通信量 可以显著地减少或消除。这是由于飞行器 104 的飞行员可以有能力基于易于跟随来自 GMU 102 的灯光命令而轻易地识别并跟随适当的 GMU 102 去往目的位置。 0045 示例性实施例 示例 1 包括自动飞行器指引移动单元 (GMU)， 所述 GMU 包括 ： 一个或更多个灯光模块 ； 一个或更多个处理单元 ； 以及一个或更多个数据存储介质， 所述一个或更多个数据存储介 质包括指令， 当所述指令被所述一个或更多个处理单元执行时， 导致所述一个或更多个处 理单元进行以下操作 ： 从交通控制地面站 （TCGS） 接收控制消息， 所述控制消息将所述 GMU 指派给飞行器并且控制所述 GMU 及其受指派飞行器的移动 ； 以及使用所述一个或更多个灯 光模块向所述受指派飞行器的飞行员提供灯光命令， 所述灯光命令引导所述受指派飞行器 在滑行期间的移动。 0046 示例2包括示例1所述的GMU， 其中提供给所述飞行员的所述灯光命令包括以下命 令 ： 跟随指引、 停止、 右转和左转。 0047 示例3包括示例1。