[发明专利]用于生成旨在由飞行器遵循的最佳竖直轨迹的方法和装置

说明书

本发明涉及用于生成旨在由飞行器遵循的最佳竖直轨迹的方法和装置。一种装置，包括单元(6)，该单元执行迭代处理以在每次迭代中通过将由生成单元(9)生成的多个下一状态的估计总代价考虑在内来根据所谓的计算状态确定所谓的下一状态，由代价计算单元(10)计算的每个估计总代价等于通过将预定的约束考虑在内而计算的直到所考虑的下一状态的实际代价与直到飞行器的当前状态的估计代价的加和，估计代价是使用基于飞行器的性能计算而不考虑能量约束的确定性神经网络(12)计算的，从而由此允许快速对估计代价进行计算、并因此对估计总代价进行计算，重复迭代处理，直到所确定的状态与飞行器的当前状态接近，相对应的轨迹部分形成最佳竖直轨迹。

技术领域

本发明涉及一种用于实时生成旨在由飞行器、尤其是运输用飞行器遵循的飞行轨迹的至少一个最佳竖直轨迹的方法和装置。

更具体地，本发明的目的是使用机载器件实时生成优化的轨迹，所述优化的轨迹尤其是在受限的动态环境中(即，在可能包含飞行器必须避免碰撞的物体(或障碍物)的环境中)是可飞行的。

尽管不是排他的，本发明更具体地应用于下降并进场阶段中的进场轨迹，目的是在机场的着陆带上着陆。

背景技术

已知的是在飞行器、尤其是运输用飞行器的下降并进场期间的能量管理通常留给了飞行器的机组人员来判断，机组人员需要评估飞行器的能量状况并采取适当的驾驶行动，以便管理飞行器能量过剩或能量不足的任何情况。在飞行器已经偏离其参考轨迹(例如出于交通管理的原因)的某些情况下，这种能量管理和飞行计划的修改(其需要与飞行器系统的多次交互)的组合给机组人员带来大的工作量。

因此，着眼于到达目标点的飞行器的驾驶员可能对飞行器的能量管理不善，并且例如由于太快或以过高的高度到达所述目标点而超过这个目标点。如果进场阶段中的目标点是所谓的稳定点，那么飞行器必须在着陆前重复飞行模式，从而导致时间损失。

文献FR 3 043 456披露了一种用于为飞行器、尤其是运输用飞行器生成飞行轨迹的最佳竖直轨迹的方法和装置，该飞行轨迹是在可能包含障碍物(尤其是移动障碍物)的环境中限定的。该装置包括数据处理单元，该数据处理单元实施迭代处理，以便基于飞行策略生成初始状态与最终状态之间的最佳竖直轨迹。

所述装置允许产生优化的竖直轨迹，该轨迹不与周围障碍物、尤其是移动障碍物发生任何碰撞，并且符合能量约束。

然而，由于所有的轨迹和能量优化计算均由飞行器的装置(或计算机)执行，所以计算时间长。

发明内容

本发明的目的是克服这个缺点。本发明涉及一种用于为飞行器生成最佳竖直轨迹的方法，所述竖直轨迹限定在所述飞行器的所谓的当前状态与所谓的目标状态之间，所述当前状态包括所述飞行器的当前位置，所述目标状态包括目标位置(或点)。

根据本发明，所述方法包括由数据处理单元实施的处理步骤，所述处理步骤包括迭代地实施的一系列子步骤，所述处理步骤包括限定在每次迭代中根据所谓的计算状态确定所谓的下一状态，由此确定的每个下一状态具有在所述(初始)目标状态与所述下一状态之间的相关联的轨迹部分，

根据所述方法，对于给定的迭代在所述处理步骤中确定的所述状态在下一次迭代中用作计算状态，并且在所述第一次迭代期间考虑的所述计算状态是所述目标状态，

根据所述方法，实施所述处理步骤直到所确定的下一状态至少以预先确定的接近度与所述飞行器的当前状态接近，以预先确定的接近度与所述飞行器的当前状态接近的所述状态所关联的所述轨迹部分形成所述最佳竖直轨迹，

所述方法还包括由数据传输链路实施的数据传输步骤，所述数据传输步骤包括向至少一个用户系统传输至少所述最佳竖直轨迹，

显著之处在于，为了在每次迭代中确定下一状态，所述处理步骤包括以下一系列子步骤：