[发明专利]人工智能驱动的紧急飞行员辅助系统和方法

权利要求书

1.一种紧急飞行员辅助系统，包括：

人工神经网络，被配置为基于与飞机相关联的状态-动作向量计算奖励Q值，其中，所述状态-动作向量包括与所述飞机相关联的状态数据和与所述飞机相关联的动作数据；以及

用户输出装置，被配置为向用户提供动作的指示，其中，所述动作对应于具有由所述人工神经网络计算的最高奖励Q值的代理动作。

2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述最高奖励Q值与使所述飞机在预定目的地或响应于紧急情况所计算的紧急目的地处着陆相关联。

3.根据权利要求1或2所述的系统，其中，所述状态数据包括与所述飞机相关联的数据矩阵，所述数据矩阵指示航向值、位置值、系统状态值、环境条件值、反馈值、飞行员动作值、系统可用性值、横滚值、俯仰值、偏航值、横滚值的变化率、俯仰值的变化率、偏航值的变化率、经度值、纬度值、位置值的变化率、速度值的变化率或以上各个值的任意组合。

4.根据权利要求1或2所述的系统，其中，所述动作数据对应于航向的变化、速度的变化、横滚的变化、俯仰的变化、偏航的变化、横滚的变化率的变化、俯仰的变化率的变化、偏航的变化率的变化、位置的变化率的变化、速度的变化率的变化或以上各个值的任意组合。

5.根据权利要求4所述的系统，其中，使用逆飞机模型将所述代理动作转换成飞机表面控制动作。

6.根据权利要求1或2所述的系统，其中，从包括飞机飞行约束的飞行包线采取所述代理动作，其中，所述飞机飞行约束包括加速和减速的地图、爬升率、下降率、速度阈值、横滚变化率阈值、俯仰变化率阈值、偏航变化率阈值、横滚阈值、俯仰阈值和偏航阈值。

7.根据权利要求1或2所述的系统，其中，所述人工神经网络包括深度Q网络。

8.根据权利要求1或2所述的系统，其中，所述用户输出装置被结合到所述飞机的驾驶舱中，并且其中，所述动作的所述指示包括视觉指示、音频指示、书面指示或以上各个指示的任意组合。

9.根据权利要求1或2所述的系统，其中，所述人工神经网络在一个或多个处理器处实现，并且其中，所述一个或多个处理器进一步被配置为：

基于一个或多个飞机系统确定所述状态数据；

确定与所述一个或多个飞机系统相关联的可用性数据；

基于所述状态数据并且基于所述可用性数据确定安全着陆区；

基于所述安全着陆区、所述可用性数据、所述状态数据和所存储的约束数据来确定所述动作数据；并且

基于所述状态数据和所述动作数据生成所述状态-动作向量。

10.根据权利要求1或2所述的系统，其中，所述人工神经网络在一个或多个处理器处实现，并且其中，所述一个或多个处理器进一步被配置为：

确定与所述最高奖励Q值相关联的航向和速度数据；并且

执行一个或多个逆动态操作以将所述航向和速度数据转换成所述代理动作。

11.根据权利要求1或2所述的系统，其中，所述人工神经网络在一个或多个处理器处实现，并且其中，所述一个或多个处理器进一步被配置为：

将用户输入与所述动作进行比较并且生成性能评级。

12.根据权利要求1或2所述的系统，其中，所述用户输出装置进一步被配置为当用户输入不同于所述动作时警告所述用户。