[发明专利]用于飞行器轨迹管理的方法和系统

说明书

技术领域

本发明的领域一般涉及空中交通管理以及飞机操作员航队管理领域，并且尤其涉及一种用于利益相关者(stakeholder)之间的合作制定计划和协商轨迹的方法和系统。

背景技术

面对结合了支持更有效操作需求的空中交通水平的提高，需要增加飞机操作者和空中导航服务提供商(ANSP)之间的合作。目前，操作者仅能在飞行之前的数天和数小时内提供诸如出发和抵达的机场以及时间表的基本数据。当这允许对空域和跑道的需求非常粗糙地制定计划时，就会限制可提供给ANSP和操作者的细节量以供分发资源。直到出发前很短时间内(典型地少于1小时)才提供具有诸如巡航高度、速度以及飞行更愿意接受的航路航线(enroute airways)的信息的更加详细的飞行计划。一些飞机(以及在规划中的未来空中交通管理(ATM)系统中，大多数的飞机)能够从他们的飞行管理系统(FMS)下行链接完整详细的四维轨迹到空中交通管制(ATC)。但是，这只能在所有必需的参数(包括重量)都输入到FMS后才能进行，而这些典型地在出发前才能完成。由于在制定计划过程中不能提前获得一份详细的四维轨迹描述，因此对飞机飞行的调整必须更具有战术性和灵敏性，严重地降低飞行的效率。

之前试图解决该问题涉及在操作者和ANSP之间共享飞行计划。但是，飞行计划不包括完整的轨迹，并且仅仅包括指定点和单个巡航高度以及速度。完整轨迹和在该系统中所提供的意图信息的缺失限制了制定计划的类型，以及因此限制了所能够获得的效率。至少一些公知的方法仅仅涉及计算所述飞行计划路线本身，并不包括生成基于该飞行计划的轨迹以及不包括从飞机操作者向ANSP传送此轨迹和意图信息，而且不向ANSP提供规定此轨迹的输出或分发的灵活方法。

发明内容

在一个实施例中，一个用于飞机机队的远程轨迹管理系统(RTMS)包括输入规格模块，其配置成管理规定飞行特定输入数据的信息(所述数据用于生成轨迹)；飞机性能模型模块，其包括规定飞机机身和引擎性能的数据；预测四维轨迹模块，其配置成接收来自输入规格模块和源于飞机模型模块的集成的飞机和引擎模型模块的规定的输入，并生成预定飞行的四维轨迹；以及轨迹输出模型，其配置成通过接口向飞行器、飞行器的操作实体和空域控制实体的至少一个传输所预测的轨迹参数的预定子集。

在另一个实施例中，一个用于管理飞行器轨迹的方法，包括：由一个RTMS接收来自所述飞行器的操作实体的涉及飞行器操作的业务信息，由RTMS接收来自空域控制实体的涉及沿着飞行器的预定路线的空域限制的信息，由RTMS在操作实体和控制实体之间为飞行器协商一个四维轨迹，以及由RTMS向向飞行器传输包括至少一个新航途基准点的轨迹传输一个或多个变化以及巡航高度变化，其促进飞行器遵照所协商的轨迹。

在另一个实施例中，一个航队宽轨迹管理系统(FWTMS)包括多个RTMS，其中每一个RTMS包括输入规格模块，其配置成管理用于规定飞行特定输入数据的信息(数据用于生成轨迹)；飞机模型模块，其包括规定飞机机身和引擎性能的数据；预测四维轨迹模块，其配置成接收来自输入规格模块和源于飞机模型模块的飞机性能模型的规定的输入，并生成预定飞行的四维轨迹；以及轨迹输出模块，其配置成通过接口向飞行器、飞行器的操作实体和空域控制实体的至少一个传输预测轨迹参数的预定子集，其中所述FWTMS耦合到空中导航服务提供商以为由业务实体操作的多个飞行器协商轨迹，其中业务实体配置成基于业务目标和空域条件(包括空域结构，天气，和交通条件)参数为所述多个飞行器建议轨迹，以及接收来自空中导航服务提供商的、基于空域限制和空中导航服务提供商的规则对所建议的轨迹的修改。

附图说明

图1-3示出本文描述的方法和系统的示范实施例。

图1是根据本发明的示范实施例的轨迹意图生成系统100的数据流程图；

图2是根据本发明的示范实施例的轨迹传播和评估系统的数据流程图；

图3是根据本发明的示范实施例的航队宽轨迹管理系统(FWTMS)的数据流程图；以及

图4是根据本发明的示范实施例的管理飞行器轨迹的方法400的流程图。

具体实施方式