[发明专利]用于等待路径计算以符合所需的等待离开时间的方法和系统

说明书

技术领域

一般来说，本发明的领域涉及控制飞行中的飞行器，并且更具体来说，涉及用于计算等待航线飞行路径以符合所需的等待航线离开时间的方法和系统。

背景技术

在如今的空域，由于拥堵造成的延时十分常见。在进入空域的飞行器数量超过通过可用空中交通资源(受限于管制员数量和自动化类型)能够安全操纵的飞行器数量时，即会对飞行器实施延时。通常通过使用雷达向量指示飞行器减速或通过环轨等待来实现这些延时。在环轨等待的情况下，飞行管理系统(FMS)以“跑道”的形式将地上航迹计算为直线段和曲线的序列。直线段通常是固定时间，或更经常是固定距离，而曲线段是以恒定倾斜角或恒定半径飞行以从一个直线段过渡到另一个直线段。

当前等待操作的一个问题在于，空中交通管制员必须估计何处及何时命令飞行器离开等待航线，以便在离开等待后的某个点(例如，在到达过程中)符合某个时间(用于与定义的到达序列中的其它飞行器联合或计量)。由于等待航线的几何形状，管制员难以估计飞行器何时离开等待航线或在离开等待后飞行器需要多长时间才能到达所需的到达点，因为这种不确定性，在管制员希望飞行器离开等待后何时到达所需点与飞行器实际何时到达该点之间经常有大量误差。当前，空中交通管制员基于经验使用平均飞行时间进行估计，以确定何时要求飞行器离开其当前等待航线。但是，飞行时间基于飞行器离开等待的位置将极大改变，从而引入了需要额外分离缓冲的不确定性。这种不确定性使僚机(following aircraft)容量减少并且燃油消耗增大，这是因为它们在等待航线中花费的时间增多。

解决此问题的至少一些已知方法包括一种确定退出等待的最短路径的方法。但是，此方法不使用所需的交叉时间或所需的退出时间计算必需的等待路径；其目的只是最小化退出等待所需的距离。

发明内容

在一个实施例中，为在等待航线中飞行的飞行器自动生成等待路径的等待路径计算系统(其中，等待航线由可选等待区域内的一个或多个轨道定义)包含处理器，该处理器配置成接收指示飞行器离开等待路径以符合航途基准点处所需的到达时间(RTA)的时间的等待离开时间，确定等待航线内的飞行器的当前位置，以及确定完成当前等待轨道的时间量。还配置该处理器以使得，如果完成当前等待轨道的所确定的时间量少于留给所需的等待离开时间的时间，则保持飞行器在等待航线中至少多飞行一个轨道并确定缩短下一个轨道以在等待离开时间退出等待航线的时间量。

在另一个实施例中，一种计算符合所需的等待航线离开时间的等待航线飞行路径的方法，包括：a)为在等待航线中飞行的飞行器接收等待离开时间，其中，等待航线由可选等待区域内的一个或多个轨道定义，b)确定等待航线内的飞行器的当前位置，以及c)确定完成当前等待轨道的时间量。该方法还包括：d)如果完成当前等待轨道的所确定的时间量少于留给所需的等待离开时间的时间，则保持在等待航线中飞行并返回步骤b)，以及e)确定缩短下一个轨道以在等待离开时间退出等待航线的时间量。

在又一个实施例中，一种非临时计算机可读介质包含计算机程序，其使处理器a)通过在等待航线中飞行的飞行器接收等待离开时间，其中，等待航线由可选等待区域内的一个或多个轨道定义以及b)确定等待航线内的飞行器的当前位置。该计算机程序还使处理器c)确定完成当前等待轨道的时间量；d)如果完成当前等待轨道的所确定的时间量少于留给所需的等待离开时间的时间，则保持在等待航线中飞行并返回步骤b)，以及e)确定缩短下一个轨道以在等待离开时间退出等待航线的时间量。

附图说明

图1-3示出本文所述的方法和系统的示范实施例。

图1是根据本发明的一示范实施例的示范等待航线的飞行路径的示意图；

图2是计算符合所需的等待离开时间的等待路径的示范方法的流程图；以及

图3是根据本发明的一示范实施例的飞行管理系统(FMS)的简化示意图。

具体实施方式

通过举例而不是作为限制，以下详细描述示出本发明的实施例。预期本发明对在工业、商业和住宅应用中自动计算符合航途基准点处所需的到达时间(RTA)的等待航线离开时间的分析实施例和方法实施例具有一般应用。

如本文所使用的、以单数形式引述且跟随不定冠词“一”的元件或步骤应当被理解为不排除多个元件或步骤，除非明确说明了这种排除。此外，本发明对“一个实施例”的引用无意于解释为排除同样结合了引用特征的额外实施例的存在。