[发明专利]用于飞行管理的系统和方法

说明书

背景技术

飞行器通常配备有飞行管理系统（FMS）用于管理飞行器飞行控制、生成飞行分布图数据并且提供例如由航路点（其由航行位点坐标表示）指定的飞行路径的航行信息。另外，飞行管理控制系统还能配置成对于发动机推力的手动或自动控制提供飞行器发动机节流阀设置。

FMS计算详细的飞行轨迹并且控制飞机的航行。轨迹限定横向和垂直分布图，其包括沿该分布图的飞行器速度，并且由FMS使用航线飞行规划和例如高度和速度限制的其他约束以及成本指数（CI）（其是时间成本与燃料成本的比）而发展。FMS使用当前飞行器状态和大气数据连同所有工作人员输入的或航线操作中心（AOC）上行链接的数据来生成轨迹。使用各种传感器来确定飞行器的准确位置，FMS通过飞行控制系统沿轨迹引导飞行器。例如，在飞行器起飞和巡航期间，FMS可确定发动机推力要求以在升离跑道时充分提升飞机使得飞行器以一定的俯仰角速率充分爬升（典型地根据由空中交通控制提出的编程调度或要求）并且然后水平飞行并且最后下降着落。

飞行中招致的两个主要成本是燃料成本和时间成本。燃料成本与燃烧燃料的量成比例。如果飞行器未在调度的时间到达飞行器目的地，还存在由飞行器招致的成本。这些成本取决于航线操作调度并且对于早到和晚到可以不同。一般地，成本在到达时间自调度时间的偏离中是非线性的。飞行中招致的总成本可以基于选择的飞行参数而明显变化。然而，在常规的系统中，设置初始飞行参数并且它们在飞行期间不改变以对于不同的条件或情况来调整。多个这些外因影响在飞行中招致的成本。例如，天气对飞行成本可以具有明显影响。具体地，飞行中消耗的燃料以及飞行时间明显受风速、方向并且还受大气温度的影响。

从而，常规的飞行计划系统选择飞行的最佳横向路线，其包括成本指数的选择。然而，包括成本指数的飞行参数中的许多是固定的并且不考虑不同的天气条件。从而，这些常规的系统被低效地使用，这对整个飞行增加成本。

发明内容

在一个实施例中，提供一种飞行控制系统，其包括飞行管理系统，该飞行管理系统配置成管理包括飞行器的飞行路径或高度中的至少一个的飞行器飞行控制。该飞行控制系统还包括飞行参数选择模块，其配置成确定成本指数（CI）和巡航高度以用于飞行管理系统使用来管理飞行器飞行控制，其中该确定基于沿飞行路径的飞行成本和预测天气。

在另一个实施例中，提供一种飞行器，其包括机身和该机身机载的飞行管理系统，该飞行管理系统配置成管理包括飞行路径或高度中的至少一个的飞行器飞行控制。还提供飞行参数选择模块并且它配置成确定成本指数（CI）和巡航高度以用于飞行管理系统使用来管理飞行器飞行控制，其中该确定基于沿飞行路径的飞行成本和预测天气。

提供一种飞行控制系统，其包括：

飞行管理系统，其配置成管理包括飞行器的飞行路径或高度中的至少一个的飞行器飞行控制；以及

飞行参数选择模块，其配置成确定成本指数（CI）和巡航高度以用于所述飞行管理系统使用来管理所述飞行器飞行控制，所述确定基于沿所述飞行路径的飞行成本和预测天气。

优选的，所述飞行参数选择模块进一步配置成执行黄金分割搜索来确定所述CI或所述巡航高度中的一个。

优选的，所述飞行参数选择模块进一步配置成执行嵌套黄金分割搜索来确定所述CI和所述巡航高度。

优选的，所述飞行参数选择模块进一步配置成基于所述预测天气确定所述飞行器的高度的逐步爬升调度。

优选的，所述飞行参数选择模块进一步配置成确定沿所述飞行路径的多个航路点处的所述CI和巡航高度。

优选的，所述飞行参数选择模块进一步配置成在确定所述CI和巡航高度时使用燃料消耗和飞行时间信息。

优选的，所述飞行参数选择模块进一步配置成在所述飞行器飞行期间更新所述CI或巡航高度中的一个。

优选的，所述飞行参数选择模块进一步配置成使用沿所述飞行路径的不同点处的预报风或预报温度中的至少一个来确定所述CI和巡航高度。

优选的，所述飞行参数选择模块进一步配置成执行模拟分析来确定天气预报准确性对所述飞行器的飞行时间和燃料消耗的影响。

优选的，所述飞行参数选择模块进一步配置成确定整个飞行路径的单个CI值和单个巡航高度。

优选的，所述飞行参数选择模块进一步配置成在确定所述CI和巡航高度时优化巡航高度分布图或CI值中的一个。

优选的，所述飞行参数选择模块进一步配置成在多个航路点中的每个处使用前向计划来对所述飞行路径的不同部分优化确定的CI和巡航高度。