[发明专利]用于确定爬升剖面的方法和系统以及预测爬升剖面的方法

说明书

一种确定或预测飞行器的爬升剖面的方法和系统，包括：通过控制器模块接收限定起飞和巡航剖面之间的飞行器的飞行计划的一部分的初始爬升剖面和限定至少一个飞行器的高度限制的高度爬升约束；通过控制器模块确定初始爬升剖面不满足高度约束；以及基于一组后续爬升模型确定更新的爬升剖面。

关于联邦政府资助的研究或开发的声明

本公开是在美国联邦航空管理局授予的合同号DTFAWA-15-A-80013的政府支持下完成的。政府在本公开中享有一定的权利。

相关申请的交叉引用

本申请要求2018年7月17日提交的美国专利申请No.16/037,234的优先权和权益，该申请的全部内容结合于此。

技术领域

本公开涉及一种用于确定，操作，或预测交通工具的爬升剖面的方法和装置。

背景技术

飞行管理系统(FMS)是飞行器上的基于计算机的系统，其执行许多飞行中任务，包括飞行计划的飞行中管理。FMS已经使用多年，并且迄今为止FMS使用的编程技术被设计用于前几代计算机化系统的计算能力。例如，当前仍在使用的之前的FMS通常对关于飞行路径的许多复杂和变化的参数做出假设，包括但不限于在飞行的爬升部分期间关于飞行器及其性能特性的方面的固定(即，恒定)值和飞行器操作的恒定值。

发明内容

在一个方面，本公开涉及一种确定飞行器的爬升剖面的方法，该方法包括：通过控制器模块接收限定起飞和巡航剖面之间的飞行器的飞行计划的一部分的初始爬升剖面和限定至少一个飞行器的高度限制的高度爬升约束；通过控制器模块确定初始爬升剖面不满足高度爬升约束；通过控制器模块在高度爬升约束之前选择初始爬升剖面的偏离点；通过控制器模块基于连续的飞行器能量水平从偏离点开始重复计算一组后续爬升模型；基于该组后续爬升模型确定更新的爬升剖面；确定更新的爬升剖面满足高度爬升约束；以及根据更新的爬升剖面操作飞行器。

在另一方面，本公开涉及一种用于确定爬升剖面的系统，该系统包括：存储器，该存储器存储限定起飞和巡航阶段之间的飞行计划的一部分的初始爬升剖面和限定至少一个飞行器的高度限制的高度爬升约束；和控制器模块，该控制器模块被构造为接收初始爬升剖面和高度爬升约束，确定初始爬升剖面不满足高度爬升约束，在高度爬升约束之前选择初始爬升剖面的偏离点，基于连续的飞行器能量水平从偏离点开始重复计算一组后续爬升模型，基于该组后续爬升模型确定更新的爬升剖面，确定更新的爬升剖面满足高度爬升约束，以及根据更新的爬升剖面操作飞行器。

在又一方面，本公开涉及一种预测飞行器的爬升剖面的方法，该方法包括：通过控制器模块接收限定第一高度和第二高度之间的飞行器的飞行计划的一部分的初始爬升剖面和限定至少一个飞行器的高度限制的高度爬升约束；通过控制器模块预测初始爬升剖面不满足高度爬升约束；通过控制器模块在高度爬升约束之前选择初始爬升剖面的偏离点；通过控制器模块基于连续的飞机能量水平从偏离点开始重复计算一组后续爬升模型，基于该组后续爬升模型确定更新的爬升剖面，确定更新的爬升剖面满足高度爬升约束，以及根据更新的爬升剖面操作飞行器。

附图说明

在附图中：

图1示出了根据本文描述的各个方面的飞行器的飞行剖面。

图2示出了根据本文描述的各个方面的用于操作诸如图1中的飞行剖面的飞行器系统的示意图。

图3示出了根据本文描述的各个方面的图1的飞行剖面的爬升剖面。

图4示出了根据本文描述的各个方面的图3的爬升剖面的一部分的放大视图。

图5示出了根据本文描述的各个方面的爬升剖面的一部分的另一个放大视图。

图6示出了展示根据本文描述的各个方面的确定图3的爬升剖面的方法的流程图。