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修改飞机飞行轨迹的系统和方法

阅读:768发布:2020-05-08

专利汇可以提供修改飞机飞行轨迹的系统和方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 涉及 修改 飞机飞行轨迹的系统和方法。一种方法包括生成飞机的 飞行计划 。飞行计划基于至少一个 航路点 和与飞机相关的一组操作规则。该方法还包括基于至少一个航路点和该组操作规则生成初始轨迹轮廓。该方法还包括识别与初始轨迹轮廓相关联的禁止飞行条件。禁止飞行条件违反了一组操作规则中的至少一个操作规则。该方法还包括通过修改初始轨迹轮廓的至少一个方面来移除禁止飞行条件,从而生成修改的轨迹轮廓。改进的轨迹轮廓可以由飞行员使用以使飞机飞行,修改的轨迹轮廓可以由自动驾驶系统使用,或者修改的轨迹轮廓可以被显示。,下面是修改飞机飞行轨迹的系统和方法专利的具体信息内容。

1.一种方法(3400),包括以下步骤:
在处理器处生成(3402)飞机(100)的飞行计划(230),所述飞行计划(230)基于至少一个航路点(234、236、238)和与所述飞机(100)相关联的一组操作规则(222);
在所述处理器处基于所述至少一个航路点(234、236、238)和所述一组操作规则(222)来生成(3404)初始轨迹轮廓(232);
在所述处理器处识别(3406)与所述初始轨迹轮廓(232)相关联的禁止飞行条件(250),其中,所述禁止飞行条件(250)违反所述一组操作规则(222)中的至少一个操作规则(224、
226、228);并且
通过修改所述初始轨迹轮廓(2323)的至少一个方面来移除所述禁止飞行条件(250),而在所述处理器处生成(3408)修改的轨迹轮廓(242)。
2.根据权利要求1所述的方法(3400),还包括用所述修改的轨迹轮廓(242)更新至少一个其他系统(290),并且可选地,其中,所述至少一个其他系统(290)包括自动驾驶系统(292)。
3.根据权利要求1所述的方法(3400),还包括开始所述修改的轨迹轮廓(242)的显示。
4.根据权利要求1或2所述的方法(3400),其中,修改所述初始轨迹轮廓(232)的至少一个方面包括修改以下中的至少一项:
■包括在所述初始轨迹轮廓(232)中的第一转弯的第一中心的第一位置;和■包括在所述初始轨迹轮廓(232)中的第二转弯的第二中心的第二位置,所述第二转弯在所述初始轨迹轮廓(232)中紧接在所述第一转弯之后,并且可选地其中,所述第一位置沿着平行于所述第一转弯的入站航向的轴线移动,并且其中,所述第二位置沿着平行于所述第二转弯的出站航向的轴线移动。
5.根据权利要求1或2所述的方法(3400),其中,修改所述初始轨迹轮廓(232)的至少一个方面包括:在所述初始轨迹轮廓(232)的所述第一转弯和所述初始轨迹轮廓(232)的所述第二转弯之间插入直线段,并且可选地,其中,修改所述初始轨迹轮廓(232)的至少一个方面还包括使所述直线段旋转。
6.根据权利要求1或2所述的方法(3400),还包括执行航向捕获例程以修改所述初始轨迹轮廓(232)的至少一个方面。
7.根据权利要求1或2所述的方法(3400),其中,修改所述初始轨迹轮廓(232)的至少一个方面包括:
■构建所述飞行计划(230)的第一航路点(234)和所述飞行计划(230)的第三航路点(238)之间的飞行轨迹;并且
■绕过所述飞行计划(230)的所述第一航路点(234)和第二航路点(236)之间的飞行轨迹的构造,其中,所述第二航路点(236)在所述第一航路点(234)之后,并且其中,所述第三航路点(238)在所述第二航路点(236)之后。
8.根据权利要求1或2所述的方法(3400),其中,修改所述初始轨迹轮廓(232)的至少一个方面包括通过航向捕获截距从所述出站航向投射线段。
9.根据权利要求1或2所述的方法(3400),其中,修改所述初始轨迹轮廓(232)的至少一个方面包括:修改包括在所述初始轨迹轮廓(232)中的所述第一转弯的最终点,并对与包括在所述初始轨迹轮廓(232)中的所述第二转弯相关联的所述出站航向执行航向捕获。
10.根据权利要求1或2所述的方法(3400),其中,修改所述初始轨迹轮廓(232)的至少一个方面包括:修改包括在所述初始轨迹轮廓(232)中的所述第一转弯的初始点。
11.根据权利要求1或2所述的方法(3400),其中,修改所述初始轨迹轮廓(232)的至少一个方面包括:在所述初始轨迹轮廓(232)内平移所述第二转弯的转弯中心,直到所述初始轨迹轮廓(232)内的所述第一转弯的末端与所述第二转弯的起点重合。
12.根据权利要求1或2所述的方法(3400),其中,修改所述初始轨迹轮廓(232)的至少一个方面包括以下中的一项:
■在所述初始轨迹轮廓(232)内沿着平行于所述飞行计划(230)的所述第一航路点和所述飞行计划(230)的第二航路点之间的线的路径来平移所述第二转弯的转弯中心;
■在所述初始轨迹轮廓(232)内沿着平行于从所述飞行计划(230)的第二航路点出站的线的路径来平移所述第二转弯的转弯中心;以及
■基于第一航路点低空飞行过渡而在与第一转弯弧和第二转弯弧相切的一个或多个点处添加共切线直线段,所述第一航路点低空飞行过渡拦截与靠近所述第二转弯的起点相比更靠近所述第二航路点的第一航路点出站航向。
13.根据权利要求1或2所述的方法(3400),其中,基于以下中的至少一项来识别所述禁止飞行条件(250):
所述第一航路点(234)与包括在所述初始轨迹轮廓(232)中的所述第一转弯的最终点之间的第一距离以及所述第二航路点(236)与所述第一航路点(234)之间的第二距离;
包括在所述初始轨迹轮廓(232)中的所述第一转弯的最终点与所述第一航路点(234)之间的第三距离以及包括在所述初始轨迹轮廓(232)中的所述第二转弯的初始点与所述第一航路点(234)之间的第四距离;
包括在所述初始轨迹轮廓(232)中的倾斜角和基于所述飞机(100)的空速确定的倾斜角的比较;
所述初始轨迹轮廓内的不完全转弯(232);
所述初始轨迹轮廓的第一转弯的角度(232);
与所述初始轨迹轮廓(232)相关联的超过特定飞行时间的飞行时间;
与所述初始轨迹轮廓(232)相关联的超过特定飞行距离的飞行距离;以及所述初始轨迹轮廓(232)内的大于与捕获保持相关联的阈值半径的特定转弯的转弯半径
14.根据权利要求1或2所述的方法(3400),还包括以下步骤:
■确定是否在所述飞行计划(230)的相邻航段中包括至少三个绕行航路点;
■响应于确定在所述相邻航段中包括所述至少三个绕行航路点,确定是否所述至少三个绕行航路点中的超过两个的绕行航路点位于特定转弯半径内;并且
■基于所述超过两个的绕行航路点的质心而对所述超过两个的绕行航路点进行分组。
15.一种飞机(100),包括:
存储器(204),存储与所述飞机(100)相关联的一组操作规则(222);以及飞行管理系统(202),耦接到所述存储器(204)并被配置为:
基于至少一个航路点(234、236、238)和所述一组操作规则(222)来生成飞行计划(230);
基于至少一个航路点(234、236、238)和所述一组操作规则(222)来生成初始轨迹曲线(232);
识别与所述初始轨迹轮廓(232)相关联的禁止飞行条件(250),其中,所述禁止飞行条件(250)违反所述一组操作规则(222)中的至少一个操作规则(224、226、228);并且通过修改所述初始轨迹轮廓(232)中的至少一个方面以移除所述禁止飞行条件(250)来生成修改的轨迹轮廓(242)。
16.根据权利要求15所述的飞机(100),其中,所述一组操作规则(222)包括由所述飞机(100)的制造商指定的规则、由政府机构指定的规则、用户输入的规则或其组合。
17.根据权利要求15或16所述的飞机(100),还包括被配置为显示所述修改的轨迹轮廓(242)的显示屏(210)。
18.一种存储指令(220)的非暂时性计算机可读介质,在由处理器执行时,所述指令使所述处理器执行包括以下项的操作:
生成飞机(100)的飞行计划(230),所述飞行计划(230)基于至少一个航路点(234、236、
238)和与所述飞机(100)相关联的一组操作规则(222);
基于所述至少一个航路点(234、236、238)和所述一组操作规则(222)来生成初始轨迹曲线(232);
识别与所述初始轨迹轮廓(232)相关联的禁止飞行条件(250),其中,所述禁止飞行条件(250)违反所述一组操作规则(222)中的至少一个操作规则(224、226、228);并且通过修改所述初始轨迹轮廓(232)的至少一个方面以移除所述禁止飞行条件(250)来生成修改的轨迹轮廓(242)。
19.根据权利要求18所述的非暂时性计算机可读介质,其中,所述操作还包括用所述修改的轨迹轮廓(242)更新至少一个其他系统(290)。
20.根据权利要求18或19所述的非暂时性计算机可读介质,其中,所述至少一个其他系统(290)包括自动驾驶系统(292)。

说明书全文

修改飞机飞行轨迹的系统和方法

技术领域

[0001] 本公开涉及修改飞机的轨迹轮廓。

背景技术

[0002] 飞机可以包括飞行管理系统,其基于飞行计划生成飞机的轨迹轮廓。飞行计划包括飞行的起点(例如,起飞位置)和飞行的目的地点(例如,着陆位置)之间的多个航路点(例如,中间点)。轨迹轮廓旨在为飞机产生连续且可飞行的飞行路径,同时符合行业指南(例如,联邦航空管理局(FAA)指南)。通常,使用设计用于实现飞行计划的算法生成轨迹轮廓。算法将飞行计划转换为轨迹轮廓,该轨迹轮廓为预测飞机飞行的空间的可飞行的、优化的四维路径(纬度、经度、高度和时间)。例如,该算法被设计成经由飞行计划中的航路点从起点到目的地点产生飞机的连续和可飞行路径。飞行管理系统在飞机的驾驶舱内的屏幕上显示轨迹轮廓,并且飞机的飞行员可以操纵(或使用自动驾驶仪来控制)飞机以使飞行轨迹轮廓飞行到达目的地点。在理想的情况下,允许飞行条件以使飞行员能够平稳地操纵飞机经过路径上的每个航路点。
[0003] 然而,在某些情况下,飞行条件可能在飞行期间发生变化,并且飞行员(或自动驾驶仪)无法平稳地操纵飞机通过每个航路点。作为非限制性示例,飞机的速度可以防止飞行员沿着通过特定航路点的特定轨迹操纵(或使飞行员难以操纵)飞机。结果,飞机的轨迹可能偏离轨迹轮廓。发明内容
[0004] 根据本公开的一种实施方式,一种方法包括在处理器处生成飞机的飞行计划。飞行计划基于至少一个航路点和与飞机相关的一组操作规则。该方法还包括基于至少一个航路点和一组操作规则来生成初始轨迹轮廓。该方法还包括识别与初始轨迹轮廓相关联的禁止飞行条件。禁止飞行条件违反了该组操作规则中的至少一个操作规则。该方法还包括通过修改初始轨迹轮廓的至少一个方面以移除禁止飞行条件来生成修改的轨迹轮廓。该方法还包括以适应飞机的其他飞行管理系统或其他飞行员沿着修改的轨迹轮廓使飞机飞行的至少一种形式来生成表示修改的轨迹轮廓的数据。
[0005] 根据本公开的另一实施方式,飞机包括存储器,其存储与飞机相关联的一组操作规则。该飞机还包括耦接到存储器的飞行管理系统。飞行管理系统被配置为基于至少一个航路点和该组操作规则来生成飞机的飞行计划。飞行管理系统还被配置为基于至少一个航路点和该组操作规则生成初始轨迹轮廓。飞行管理系统进一步被配置为识别与初始轨迹轮廓相关联的禁止飞行条件。禁止飞行条件违反了该组操作规则中的至少一个操作规则。飞行管理系统还被配置为通过修改初始轨迹轮廓的至少一个方面以移除禁止飞行条件来生成修改的轨迹轮廓。飞行管理系统还被配置为以适应飞机的其他飞行管理系统或其他飞行员沿着修改的轨迹轮廓使飞机飞行的至少一种形式来生成表示修改的轨迹轮廓的数据。
[0006] 根据本公开的另一实施方式,非暂时性计算机可读介质存储指令,在由处理器执行时,该指令使得处理器执行包括生成飞机的飞行计划的操作。飞行计划基于至少一个航路点和与飞机相关的一组操作规则。初始轨迹轮廓还包括基于至少一个航路点和该组操作规则生成初始轨迹轮廓。该操作还包括识别与初始轨迹轮廓相关联的禁止飞行条件。禁止飞行条件违反了该组操作规则的至少一个操作规则。该操作还包括通过修改初始轨迹轮廓的至少一个方面以移除禁止飞行条件来生成修改的轨迹轮廓。该操作还包括以适应飞机的其他飞行管理系统或其他飞行员沿着修改的轨迹轮廓使飞机飞行的至少一种形式来生成表示修改的轨迹轮廓的数据。
[0007] 上述实施方式的一个优点在于响应于禁止飞行条件对初始轨迹轮廓进行动态修改。作为非限制性示例,初始飞行计划可以指示飞机具有10千米的转弯半径以通过初始飞行计划中的航路点。然而,由于禁止飞行条件(例如,意外的尾),在转弯半径处完成转弯会影响飞机的操作能(例如,倾斜太陡),因此飞机将无法停留在轨迹轮廓上。因此,为了确保飞机具有可飞行的轨迹轮廓,飞行管理系统可以在飞行期间修改初始轨迹轮廓以修改转弯过渡(例如,在轨道轮廓上向上移动转弯起点0.5千米)以使飞机可以更快地启动转弯,因此,遵守给定飞行计划的规则。
[0008] 另外,已经描述的一个或多个特征、功能和优点可以在各种实施方式中独立地实现,或者可以在其他实施方式中组合,其进一步细节参考以下描述和附图公开。

附图说明

[0009] 图1为飞机的示意图,该飞机包括可操作以响应于识别出禁止飞行条件而在飞行期间动态地修改初始轨迹轮廓的系统;
[0010] 图2为图1的系统的框图
[0011] 图3为具有基于禁止飞行条件的不可飞行轨迹轮廓的飞行计划的示图;
[0012] 图4为具有基于禁止飞行条件的非连续轨迹轮廓的另一飞行计划的示图;
[0013] 图5为指示确定是否存在禁止飞行条件的处理的示图;
[0014] 图6为指示确定是否存在禁止飞行条件的另一处理的示图;
[0015] 图7为指示确定是否存在禁止飞行条件的另一处理的示图;
[0016] 图8为示出保持(hold)进入扇区的示图;
[0017] 图9描绘了指示使用特定保持进入扇区确定是否存在禁止飞行条件的处理的示图;
[0018] 图10描绘了指示使用另一特定保持进入扇区确定是否存在禁止飞行条件的处理的示图;
[0019] 图11描绘了指示使用另一特定保持进入扇区确定是否存在禁止飞行条件的处理的示图;
[0020] 图12描绘了用于调整轨迹轮廓的处理的示图;
[0021] 图13A描绘了用于调整轨迹轮廓的另一处理的示图;
[0022] 图13B描绘了用于调整轨迹轮廓的另一处理的示图;
[0023] 图14描绘了用于调整轨迹轮廓的另一处理的示图;
[0024] 图15描绘了用于调整轨迹轮廓的另一处理的示图;
[0025] 图16描绘了用于调整轨迹轮廓的另一处理的示图;
[0026] 图17描绘了用于调整轨迹轮廓的另一处理的示图;
[0027] 图18描绘了用于调整轨迹轮廓的另一处理的示图;
[0028] 图19描绘了用于调整轨迹轮廓的另一处理的示图;
[0029] 图20描绘了用于调整轨迹轮廓的另一处理的示图;
[0030] 图21描绘了用于调整轨迹轮廓的另一处理的示图;
[0031] 图22描绘了用于调整轨迹轮廓的另一处理的示图;
[0032] 图23描绘了用于调整轨迹轮廓的另一处理的示图;
[0033] 图24描绘了用于调整轨迹轮廓的另一处理的示图;
[0034] 图25描绘了用于调整轨迹轮廓的另一处理的示图;
[0035] 图26A描绘了用于调整轨迹轮廓的另一处理的示图;
[0036] 图26B描绘了用于调整轨迹轮廓的另一处理的示图;
[0037] 图27描绘了用于调整轨迹轮廓的另一处理的示图;
[0038] 图28描绘了用于调整轨迹轮廓的另一处理的示图;
[0039] 图29描绘了用于调整轨迹轮廓的另一处理的示图;
[0040] 图30描绘了用于调整轨迹轮廓的另一处理的示图;
[0041] 图31描绘了用于调整轨迹轮廓的另一处理的示图;
[0042] 图32描绘了用于调整轨迹轮廓的另一处理的示图;
[0043] 图33描绘了用于调整轨迹轮廓的另一处理的示图;
[0044] 图34为响应于禁止飞行条件的识别而修改轨迹轮廓的方法的流程图;以及[0045] 图35为图1的飞机的框图。

具体实施方式

[0046] 下面参考附图描述本公开的特定实施例。在说明书中,在整个附图中,共同的特征由共同的附图标记表示。
[0047] 附图和以下描述示出了特定示例性实施例。应当理解,本领域技术人员将能够设计各种布置,这些布置虽然未在本文中明确描述或示出,但体现了本文描述的原理并且包括在本说明书随附的权利要求的范围内。此外,本文描述的任何示例旨在帮助理解本公开的原理并且应被解释为没有限制。结果,本公开不限于下面描述的特定实施例或示例,而是由权利要求及其等同物限制。
[0048] 本文描述的技术使得飞机的飞行管理系统能够响应于检测到禁止飞行条件而在飞行之前或飞行期间动态地修改轨迹轮廓。例如,初始飞行计划包括初始飞行轨迹,当遵循该初始飞行轨迹时,其引导飞机通过初始飞行计划中的一个或多个航路点。如果存在禁止飞行条件,则沿着初始飞行轨迹操纵飞机可以使自动驾驶仪脱离。作为非限制性示例,飞机的速度可以导致转弯半径,其迫使飞机在飞行计划中所需的空域之外进行操纵。因此,响应于识别到禁止飞行条件(例如,导致飞机离开允许的空域的转弯半径),飞行管理系统修改初始轨迹轮廓以生成修改的飞行轨迹轮廓。作为非限制性示例,在修改的轨迹轮廓中,修改初始轨迹,使得以在允许的飞机限制内产生平滑可飞行的轮廓的方式将转弯起点重新定位,并且严格遵循初始轨迹轮廓的意图。作为另一个非限制性示例,初始轨迹轮廓中的转弯中心在修改的轨迹轮廓中移动以适应增大的转弯半径。下面描述禁止飞行条件的其他示例和修改飞行轨迹轮廓的其他示例。
[0049] 图1为飞机100的示图。飞机100包括驾驶舱102、客舱104、机翼106和机翼108。驾驶舱102包括系统200,系统200可操作以响应于识别出禁止飞行条件而在飞行期间动态地修改飞机100的初始轨迹轮廓。例如,当飞机100在起点和目的地点之间行进时,系统200可以响应于确定飞机100的飞行条件,根据与飞机100相关联的一个或多个操作规则沿着初始轨迹轮廓“禁止”行进而修改初始轨迹轮廓(例如,修改转弯中心位置)。参考图2更详细地描述系统200。
[0050] 参考图2,其示出了可操作以在飞行期间动态修改初始轨迹轮廓的系统200的特定图。系统200包括飞行管理系统202(例如,控制器),耦接到飞行管理系统202的存储器204、耦接到飞行管理系统202的输入界面206、耦接到飞行管理系统202的飞行条件监视器208、耦接到飞行管理系统202的显示屏210,以及耦接到飞行管理系统202的一个或多个系统290。一个或多个系统290包括自动驾驶系统292。根据一些实施方式,系统200的一个或多个部件被集成到飞行管理系统202中。作为非限制性示例,输入界面206和飞行条件监视器208可以集成到飞行管理系统202中。
[0051] 存储器204是存储指令220的非暂时性计算机可读介质,指令220可由飞行管理系统202执行以执行下述操作。存储器204还存储与飞机100相关联的一组操作规则222。在图2中,一组操作规则222包括操作规则224、操作规则226和操作规则228。尽管示出了三个操作规则,但是在其他实施方式中,一组操作规则222可以包括附加的(或更少的)操作规则。作为非限制性示例,一组操作规则222包括45个操作规则。作为另一个非限制性示例,一组操作规则222包括单个操作规则。
[0052] 一组操作规则222的每个操作规则224-228指示用于操作飞机100的不同规则。作为非限制性示例,操作规则224指示了如果飞机100以大于825千米/小时的速度行进,则飞机100的转弯半径不小于5千米。作为另一个非限制性示例,操作规则226指示了如果飞机100以大于875千米/小时的速度行进,则飞机100的转弯半径不小于10千米。作为另一个非限制性示例,操作规则228指示了如果飞机100以大于925千米/小时的速度行进,则飞机100的转弯半径不小于15千米。应当理解,操作规则224至228仅仅为说明性的示例,不应该被解释为限制。另外,在一些实施方式中,一组操作规则222中的一个或多个操作规则224至228被包括在行业指南(例如,联邦航空管理局(FAA)指南)中或对应于行业指南。在其他实施方式中,一组操作规则222包括由飞机100的制造商指定的规则、由政府机构指定的规则、用户输入的规则或其组合。
[0053] 输入界面206可以为小键盘、语音输入装置、触摸屏装置或可操作以接收输入的任何其他装置。输入界面206用于向飞行管理系统202提供起点212和目的地214。起点212对应于飞行的起点位置,并且目的地214对应于飞行的结束位置。为了说明,飞行员或副驾驶员可以经由输入界面206向飞行管理系统202提供起点212的经度和纬度坐标。根据一些实施方式,使用全球定位系统(GPS)自动确定起点212的经度和纬度坐标。例如,GPS确定飞机100的位置并将位置设置为起点212。飞行员或副驾驶员可以经由输入界面206向飞行管理系统202提供目的地214的经度和纬度坐标。作为非限制性示例,飞行员将目的地机场的经度和纬度坐标提供给飞行管理系统202。作为另一个非限制性示例,飞行员将目的地机场的机场代码提供给飞行管理系统202,并且飞行管理系统202基于机场代码确定目的地214的经度和纬度坐标。
[0054] 基于起点212和目的地214,飞行管理系统202被配置为生成飞行计划230,当遵循时,飞行计划230使飞机100能够安全地从起点212导航到目的地214。然而,在一些情况下(例如,基于两个航路点太近的情况),飞行计划230可包括一个或多个不连续点。飞行计划230被显示在显示屏210上。飞行计划230包括飞机100将经过的去往目的地214的路线中的多个航路点234至238。例如,在飞行期间,飞行计划230投射飞机100以经过航路点234、经过航路点236、经过航路点238并最终到达目的地214。在一些实施方式中,“经过”航路点包括在航路点的特定距离内飞行。为了确保飞机100沿着预计航线行进(例如,通过航路点234至
238),飞行管理系统202生成初始轨迹轮廓232,当遵循该初始轨迹轮廓232时,确保飞机100停留在航向上。例如,初始轨迹轮廓232指示飞机100何时转弯、飞机100的每个转弯的转弯半径、飞行期间在不同情况下的飞机100的高度等。
[0055] 在图2中,初始轨迹轮廓232包括第一段260、第二段262、第三段264和最终段266。尽管示出了四个段,但是在其他实施方式中,初始轨迹轮廓232可以包括另外的(或更少的)段。每个段260至266可以包括指示初始转弯点、转弯中心、最终转弯点、转弯半径、高度、速度等的飞行轨迹信息(例如,飞行轨迹路径)。
[0056] 初始轨迹轮廓232基于一组操作规则222。作为非限制性示例,初始轨迹轮廓232中的每个转弯的转弯半径(或倾斜角)被配置为满足一组操作规则222中的每个操作规则224至228。然而,在一些情况下,如果遵循初始轨迹轮廓232,则在飞行处理中的飞行条件可以使飞机100违反操作规则224至228中的至少一者的方式改变。作为非限制性示例,空中交通管制可要求机组人员暂时偏离其飞行计划(例如,飞行计划230)。稍后,可能要求机组人员返回其提交的飞行计划(例如,飞行计划230),但是由于飞机100在被要求返回飞行计划230时的位置、速度和轨迹角,初始轨迹轮廓232的几何形状可能禁止路径满足飞行计划230的意图。作为另一个非限制性示例,飞行计划230可以包括有标准仪表离场(SID),其具有紧密间隔的一系列航路点,并且程序设计者可以假设一定平的飞机性能以确保飞机100的速度足够低以完成所需的轨迹。然而,飞机100可能具有超处理序设计者假设的实际性能(例如,加速度),并且所得到的转弯半径可能禁止满足程序意图的轨迹。
[0057] 为了确定初始轨迹轮廓232的至少一段是否违反操作规则224至228中的至少一者,飞行管理系统202将飞机100的飞行条件250与初始轨迹轮廓232中的段信息进行比较。飞机100的飞行条件250可包括特定情况下的飞机100的速度、预期的最大允许倾斜角、天气条件、高度等。飞行条件监视器208被配置为监测飞机100的飞行条件250并将飞行条件250提供给飞行管理系统202。作为非限制性示例,飞行条件监视器208可包括被配置为确定飞机100的地面速度的传感器(例如GPS)、被配置为确定飞机100的空速的空气数据计算机、被配置为确定飞机100的高度的高度计、其他系统或其组合。
[0058] 飞行管理系统202被配置为将飞机100的飞行条件250与初始轨迹轮廓232中的段信息进行比较,以确定至少一个飞行条件是否是禁止飞行条件。如本文所述,“禁止飞行条件”是如果飞机100根据轨迹轮廓行进则将导致飞机100违反一组操作规则222的至少一个操作规则的飞行条件。例如,如果飞行条件250指示飞机100将需要在前一转弯完成之前开始转弯,则飞行管理系统202可以指示飞行条件250是禁止的。参考图3-图11描述识别出禁止飞行条件的示例。
[0059] 根据一种实施方式,如关于图5所描述的,基于包括在初始轨迹轮廓232中的第一转弯的第一航路点(例如,航路点234)与最终点之间的第一距离以及第二航路点(例如,航路点236)与第一航路点之间的第二距离来识别禁止飞行条件。根据另一实施方式,如关于图6所描述的,基于第一转弯的最终点与第一航路点(例如,航路点234)之间的第一距离以及包括在初始轨迹轮廓232中的第二转弯的初始点与第一航路点之间的第二距离来识别禁止飞行条件。
[0060] 根据另一实施方式,如关于图8-图11中所描述的那样,基于包括在初始轨迹轮廓232中的倾斜角与基于飞机100的地面速度确定的倾斜角的比较来识别禁止飞行条件。例如,如果由于飞机的预测状态导致倾斜角受限而无法实现初始轨迹轮廓232中的所需倾斜角,则识别出禁止飞行条件。禁止飞行条件还可以基于初始轨迹轮廓232内的不完全转弯的检测。如本文所用,“不完全转弯”对应于飞机100尚未完全完成的转弯。
[0061] 响应于根据一组操作规则222确定飞行条件250是禁止的,飞行管理系统202的修改电路270通过修改初始轨迹轮廓232的至少一个方面以移除禁止飞行条件来生成修改的轨迹轮廓242。在图2中,修改初始轨迹轮廓232的第二段262以生成修改的第二段282。例如,在飞行期间,飞行管理系统202可以修改初始轨迹轮廓232(例如,修改初始轨迹轮廓232中的转弯的转弯起点和终点,在初始轨迹轮廓232中的转弯之间插入直线段,重新定位转弯中心的位置等),以生成修改的轨迹轮廓242。参考图12-图31描述修改初始轨迹轮廓的示例。显示屏210被配置为显示修改的轨迹轮廓242。飞行管理系统202还可以用修改的轨迹轮廓
242更新一个或多个系统290中的至少一者。例如,飞行管理系统202可以用修改的轨迹轮廓
242来更新自动驾驶系统292,以使飞机100能够在自动驾驶仪接合时沿着修改的轨迹轮廓
242飞行。
[0062] 修改初始轨迹轮廓232的至少一个方面(例如,第二段262)可以包括修改包括在初始轨迹轮廓232中的第一转弯的中心的位置,修改包括在初始轨迹轮廓232中的第二转弯的中心的位置,或两者。第二转弯可以紧接在初始轨迹轮廓232中的第一转弯之后。修改电路270可以使用基于一个或多个算法的闭合形式的技术或使用迭代技术来确定移动本文所述的每个转弯的转弯中心的距离。根据一种实施方式,第一转弯的中心的位置沿着与包括在初始轨迹轮廓中的第一转弯的中心和第二转弯的中心相交的轴线移动。根据另一实施方式,第一转弯的中心的位置沿着平行于第一转弯的入站航向的轴线移动,以及第二转弯的中心的位置沿着平行于第二转弯的出站航向的轴线移动。
[0063] 根据一种实施方式,修改初始轨迹轮廓232的第二段262还可以包括在初始轨迹轮廓232的第一转弯和初始轨迹轮廓232的第二转弯之间插入直线段。还可以旋转直线段以修改第二段262,从而生成修改的第二段282。根据一种实施方式,修改初始轨迹轮廓232的第二段262可以包括执行航向捕获。另外,修改第二段262可以包括通过航向捕获拦截角从出站航向投射线段。
[0064] 根据一种实施方式,修改第二段262还可以包括在飞行计划230的航路点234和航路点238之间构建飞行轨迹。例如,修改电路270可以绕过飞行计划230的航路点234和航路点236之间的飞行轨迹的构造。在这种情况下,航路点236在航路点234之后,并且航路点238在航路点236之后。因此,实质上,修改初始轨迹轮廓232可以包括修改轨迹,以忽略飞行计划230中的航路点。
[0065] 修改初始轨迹轮廓232的至少一个方面还可以包括生成替换飞行计划230中的两个或更多个航路点的虚拟航路点。例如,虚拟航路点246可以代替航路点234、236。因此,根据修改的轨迹轮廓242,飞机100行进经过虚拟航路点246而不是航路点234、236。修改初始轨迹轮廓232的至少一个方面可以包括修改初始轨迹轮廓232中的第一转弯的最终点,并且对与包括在初始轨迹轮廓232中的第二转弯相关联的出站航向执行该航向捕获。
[0066] 因此,图2的系统200能够响应于禁止飞行条件而对初始轨迹轮廓232进行动态修改。作为非限制性示例,初始轨迹轮廓232可以指示再第一转弯终止以后必须启动下一转弯的点,并且因此导致违反一组操作规则222中的一项。例如,飞机100在其完成前一支路的转弯之前不能开始下一个支路的转弯,这违反了操作规则226。因此,为了确保符合一组操作规则222,飞行管理系统202修改初始轨迹轮廓232以生成修改的轨迹轮廓242,从而便于符合操作规则226。
[0067] 参考图3,其示出了具有基于禁止飞行条件的轨迹轮廓232A(例如,不可飞行的轨迹轮廓)的飞行计划230A的示图。根据一种实施方式,飞行计划230A对应于图2的飞行计划230。飞行计划230A包括第一航路点234A、第二航路点236A和第三航路点238A。如果飞机100根据轨迹轮廓232A行进,则飞机100将靠近第一航路点234A飞行并转向第二航路点236A。在靠近第二航路点236A飞行之后,飞机100将转向第三航路点238A。
[0068] 然而,在图3的说明性示例中,飞机100的速度产生禁止飞行条件(例如,“鱼尾”绕行条件),其导致违反至少一个操作规则的飞行路径(例如,不可飞行的路径)。如本文所用,“禁止飞行条件”也可以称为“绕行条件”。在图5的示例中,禁止飞行条件对应于以相对高的速度飞行的飞机100,其使飞机完成经过航路点的转弯。因此,禁止飞行条件违反了一组操作规则222中的至少一者操作规则(例如,必须在到达第二航路点236A之前完成转弯)。结果,第二航路点236A和第三航路点238A之间的飞机100的轨迹轮廓232A是不可飞行的(例如,包括禁止飞行条件),并且按照轨迹轮廓232A将导致自动驾驶仪脱离或飞行人员无法保持航向。
[0069] 参考图4,其示出了具有基于禁止飞行条件的轨迹轮廓232B(例如,非连续的轨迹轮廓)的另一飞行计划230B的示图。根据一种实施方式,飞行计划230B对应于图2的飞行计划230。飞行计划230B包括第一航路点234B、第二航路点236B、第三航路点238B和目的地214B。如果飞机100根据轨迹轮廓22B行进,则飞机100将飞过第一航路点234B并转向第二航路点236B。在飞过第二航路点236B之后,飞机100将转向第三航路点238B。在飞过第三航路点238B之后,飞机100将转向目的地214B。
[0070] 然而,在图4的说明性示例中,禁止飞行条件导致违反至少一个操作规则(例如,非连续路径)的飞行路径。例如,由于第二航路点236B和第三航路点238B的接近,飞机100不能执行行进通过第二航路点236B和第三航路点238B并且符合一组操作规则222的转弯。因为禁止飞行条件违反了一组操作规则222中的至少一个操作规则,所以禁止飞行条件在第二航路点236B和第三航路点238B之间产生不连续性。禁止飞行条件可以由飞机100的速度、第二航路点236B的接近度、第三航路点238B的接近度等引起。因此,第二航路点236B和第三航路点238B之间的飞机100的轨迹轮廓232B是非连续的,并且遵循轨迹轮廓232B将导致错误状况。
[0071] 图5为指示确定是否存在禁止飞行条件的处理500的示图。可以使用基于规则的决策引擎(decision engine)(例如飞行管理系统202)来执行处理500,以检测是否存在禁止飞行条件。如果存在禁止飞行条件,则飞行管理系统202执行一个或多个校正算法以生成平滑且连续的飞行轨迹轮廓(例如,修改的轨迹轮廓242)。
[0072] 处理500确定转弯是否不能实现与两个航路点234C、236C之间的航线的相切;该转弯在航线上是以同侧转弯还是以S形转弯还是以这两者的方式相切。如本文所用,“同侧转弯”指的是转弯过渡到两个连续航路点的同一侧(例如,左侧或右侧)的飞行状态。如本文所用,“S形转弯”指的是转弯在两个连续航路点的相反方向上过渡的飞行状态。如本文所用,每个转弯可以具有初始/起始转弯点(ITP)和最终/末端转弯点(FTP)。
[0073] 根据处理500,如果第一转弯的末端(FTP1)不位于航路点(WTP1)和后续航路点(WTP2)之间的航线上,则存在禁止飞行条件。例如,如果第一转弯的末端(FTP1)位于航线上但位于航路点234C和航路点236C之间的线外侧,则存在禁止飞行条件。可以通过比较各段长度|FTP1-WPT1|和|WPT2-WPT1|的绝对值来执行确定是否存在禁止飞行条件的测试。如果|FTP1-WPT1|≥|WPT2-WPT1|,则第一转弯的末端(FTP1)位于航路点234C、236C之间的航线之外,并且存在禁止飞行条件。
[0074] 图6为指示确定是否存在禁止飞行条件的处理600的示图。可以使用基于规则的决策引擎(例如飞行管理系统202)来执行处理600,以检测是否存在禁止飞行条件。如果存在禁止飞行条件,则飞行管理系统202执行一个或多个校正算法以生成平滑且连续的轨迹轮廓(例如,修改的轨迹轮廓242)。
[0075] 根据处理600,如果第一转弯的末端(FTP1)位于航路点234D和后续航路点236D之间的航线上,但是第二转弯的起点(ITP2)介于第一转弯的末端(FTP1)和航路点234D之间,则存在禁止飞行条件。例如,如果表达式(|FTP1-WPT1|≥|ITP2-WPT1|)为真,则第一转弯的末端(FTP1)距离第二转弯的起点(ITP2)太远,并且存在禁止飞行条件。
[0076] 另外,或者替代地,对于弧形固定(AF)支路,如果支路的起点和/或末端处的航向变化很大,并且飞机100的地面速度也很高,则可能不可能进行正常路径构造例程以产生收敛于期望的飞行计划意图的路径,从而导致禁止飞行条件。关于图7更详细地描述了AF支路的绕行检测方案,并且关于图31更详细地描述了AF支路的绕行分辨率
[0077] 根据另一实施方式,可以由飞行管理系统202执行对连续绕行条件的测试。例如,飞行管理系统202可以执行在轨迹轮廓的构造中丢弃中间航路点以创建平滑且连续的轨迹的算法。该测试包括识别三个或更多个绕行航路点(例如,与禁止飞行条件相关联的航路点)在相邻飞行计划支路中的情景。如果连续有三个或更多个绕行航路点,则后续测试可以检查以验证在彼此的转弯半径内是否存在超过两个航路点。关于图22提供了额外的细节。
[0078] 根据另一实施方式,如果至AF/RF支路的入口转弯为非切线的,则飞行管理系统202可以验证是否可以构造在前两个转弯之间的直线段和第二转弯的末端是在弧出发点之前的弧上的情况下的过渡。如果构造不能包括在第二转弯的末端(FTP2)没有延伸超过第三转弯的起点(ITP3)的情况下的直线段,则存在禁止飞行条件。如果弧的入口大于90度,则飞行管理系统202可以验证弧半径是否大于当前环境和飞机速度的转弯半径。如果速度和风阻止捕获和跟踪弧,则存在禁止飞行条件。
[0079] 图7是指示确定是否存在禁止飞行条件的处理700的示图。可以使用基于规则的决策引擎(例如飞行管理系统202)来执行处理700,以检测是否存在禁止飞行条件。如果存在禁止飞行条件,则飞行管理系统202可以执行一个或多个校正算法以生成平滑且连续的飞行轨迹轮廓(例如,修改的轨迹轮廓242)。
[0080] 根据处理700,飞行管理系统202可以确定从第一转弯的末端(FTP1)的转弯中心的航向和至AF/RF航路点(例如,航路点236E)的角度。如果第一转弯的末端(FTP1)超过弧上的航路点236E,则存在禁止飞行条件。为了确定第一转弯的末端(FTP1)是否经过航路点236E,飞行管理系统202可以比较从距离测量设备(DME)到第一转弯的末端(FTP1)的航向之间的角度和DME至出站航向之间的角度的余弦。如果余弦符号相反,则存在禁止飞行条件。
[0081] 根据处理700的另一实施方式,飞行管理系统202可以确定至TC1的AF/RF转弯中心和至航路点234E的AF/RF转弯中心之间的航向变化。如果航向变化小于至TC1的AF/RF转弯中心和至第一转弯的末端(FTP1)的AF/RF转弯中心,则存在禁止飞行条件。
[0082] 图8描绘了示出保持进入扇区800的示图。保持进入扇区800包括第一扇区(扇区1)、第二扇区(扇区2)、第三扇区(扇区3)和第四扇区(扇区4)。保持入口与以保持模式飞行通过航路点(A)的飞机100相关联。如关于图9-图11所描述的,飞行管理系统202可以将算法应用于保持进入扇区800的不同扇区以检测是否存在禁止飞行条件。如果存在禁止飞行条件,则飞行管理系统202执行一个或多个校正算法以生成平滑且连续的轨迹轮廓。如果飞机的位置和速度使得标准保持进入程序不能成功进入保持,则存在禁止飞行条件。
[0083] 图9描绘了指示使用第三扇区(扇区3)确定是否存在禁止飞行条件的处理的示图900。飞行管理系统202将角度(a)确定为截距矢量穿过该段的角度。
[0084] 对于第三扇区(扇区3),如果角度(a1)小于或等于90度,则飞行管理系统202从以TC1为中心的转弯半径的切线确定点(P)。否则,飞行管理系统202从以TC2为中心的转弯半径的切线确定点(P)。如果角度(a)小于或等于30度,则如果截距点为点(P)的左侧,飞行管理系统202确定目标点为点(4);否则,目标点为点(2)。如果角度(a)大于30度且小于150度,则如果截点为点(P)的左侧,飞行管理系统202确定目标点为点(3);否则,拦截点为点(2)。如果角度(a)大于150度,则如果截距点为点(P)的左侧,飞行管理系统202确定目标点为点(3);否则,目标点为点(1)。
[0085] 参考图10,其描绘了指示使用第二扇区(扇区2)确定是否存在禁止飞行条件的处理的示图1000。飞行管理系统202将角度(a)确定为截距矢量相对于保持定位的入站航向穿过该段的角度。对于第二扇区(扇区2),如果角度(a)大于零度,则飞行管理系统202确定目的地点为点(3)。否则,目标点为点(1)。
[0086] 图11描绘了指示使用第一扇区(扇区1)确定是否存在禁止飞行条件的处理的示图1100。飞行管理系统202将角度(a)确定为截距矢量穿过该段的角度。
[0087] 对于第一扇区(扇区1),如果角度(a)小于或等于90度,则飞行管理系统202从以TC2为中心的转弯半径的切线确定点(P);否则,飞行管理系统202从以TC1为中心的转弯半径的切线确定点(P)。如果角度(a)小于或等于150度但大于90度,则如果截距点为点(P)的左侧,则飞行管理系统202确定目标点为点(4);否则,目标点为点(1)。如果角度(a)大于150度,则如果截距点为点(P)的左侧,飞行管理系统202确定目标点为点(3);否则,拦截点为点(1)。
[0088] 参考图12,其示出了用于调整轨迹轮廓的处理1200的示图。处理1200可以由图2的飞行管理系统202执行。处理1200示出了通过修改包括在初始轨迹轮廓232的第二段262中的第一转弯的中心的位置、修改包括在初始轨迹轮廓232的第二段262中的第二转弯的中心的位置中的至少一者或两者来修改初始轨迹轮廓232的至少一个方面(例如,第二段262)的示例。第二转弯可以紧接在初始轨迹轮廓232中的第一转弯之后。
[0089] 例如,在检测到禁止飞行条件之后,飞行管理系统202应用一个或多个校正算法以基于飞行条件250为飞机100创建平滑且连续的轨迹轮廓(例如,修改的轨迹轮廓242)。对于S形转弯产生“双象限(bi-quad)”禁止飞行条件的情况,飞行管理系统202可以使用基于规则的决策选择关于图12描述的算法。
[0090] 在图12中,两个转弯中心中的一者沿着在转弯中心之间形成的确定的线平移,使得转弯弧的交叉点与半径无关,并且与两个航路点之间形成的线相切且位于该线上。当转弯中心之间的距离长度为(R1+R2)时,实现相切。所得的轨迹移动第一转弯的末端(FTP1)和第二转弯的起点(ITP2),使得它们在它们各自的转弯弧上的切点处相遇。图12还示出了由修改电路270用来确定移动转弯中心的距离的闭合形式算法(例如,等式。
[0091] 参考图13A-图13B,其示出了用于调整轨迹轮廓的处理1300、1350的示图。处理1300、1350可以由图2的飞行管理系统202执行。处理1300、1350示出了通过修改包括在初始轨迹轮廓232的第二段262中的第一转弯的中心的位置、修改包括在初始轨迹轮廓232的第二段262中的第二转弯的中心的位置中的至少一者或两者来修改初始轨迹轮廓232的至少一个方面(例如,第二段262)的示例。第二转弯可以紧接在初始轨迹轮廓232中的第一转弯之后。
[0092] 例如,在检测到禁止飞行条件之后,飞行管理系统202可以应用一个或多个校正算法以基于飞行条件250为飞机100创建平滑且连续的轨迹轮廓(例如,修改的轨迹轮廓242)。对于S形转弯产生“双象限”禁止飞行条件的情况,飞行管理系统202可以使用基于规则的决策选择关于图13A-图13B描述的算法。
[0093] 在图13A中,两个转弯中心沿平行于它们各自的第一转弯(转弯1)入站航向和第二转弯(转弯2)出站航向的线平移。移动每个转弯的距离(dist.)被表示为其中,Rx为转弯半径(对于转弯1,x下标可以专为=
1,对于这些等式中的转弯2,x=2),θx为转弯中心之间的线和从转弯中心到航路点之间的航线的垂直线之间的角度,并且 为转弯中心之间的线与平行于入站或出站航向的线之间的角度。
[0094] 从图12中描述的方法得到的轨迹产生与第二转弯(ITP2)的起点重合的第一转弯的末端(FTP1),因此飞机100遵循连接两个转弯的航路点之间的轨迹。然而,在图13B中描述的方法中,得到的轨迹包括直线段。虽然自动驾驶仪可以以平稳恒定的侧倾率连接两个转弯,但是飞行员可以在转弯之间具有水平飞行段以允许侧倾预期允许以减轻偏离轨迹轮廓的风险。
[0095] 参考图14,其示出了用于调整轨迹轮廓的处理1400的示图。处理1400可以由图2的飞行管理系统202执行。处理1400示出了通过修改包括在初始轨迹轮廓232的第二段262中的第一转弯的中心的位置、修改包括在初始轨迹轮廓232的第二段262中的第二转弯的中心的位置中的至少一者或两者来修改初始轨迹轮廓232的至少一个方面(例如,第二段262)的示例。第二转弯可以紧接在初始轨迹轮廓232中的第一转弯之后。处理1400还实现航向捕获例程以修改初始轨迹轮廓232。
[0096] 例如,在检测到禁止飞行条件之后,飞行管理系统202应用一个或多个校正算法以基于飞行条件250为飞机100创建平滑且连续的轨迹轮廓(例如,修改的轨迹轮廓242)。对于S形转弯产生“双象限”禁止飞行条件的情况,飞行管理系统202可以使用基于规则的决策来选择关于图14描述的算法。
[0097] 可以为S形转弯禁止飞行条件构建转弯-直线-转弯过渡校正。例如,形成连接与两个弧相切的第一转弯(转弯1)和第二转弯(转弯2)的一条线。第一转弯的末端(FTP1)从第一航路点(WPT1)出站航向移动到新航线和对应弧的交叉点。类似地,第二转弯的起点(ITP2)从第二航路点(WPT2)入站航向移动到与第二转弯(转弯2)弧的切点交叉点。因此,处理1400在两个转弯之间添加直线段。
[0098] 在图14中,处理1400还可以构建S形转弯禁止飞行条件的转弯-直线-转弯过渡校正。例如,选择第一航路点(WPT1)入站航向上的点,使得当从该点以预定的出发角度从入站航向延伸航线时,第二航路点(WPT2)出站航向上的拦截点在出发点位于至第一航路点(WPT1)的入站航向上时与至第二航路点(WPT2)的距离大致相同。可以利用航向捕获动作从入站航向过渡到直线段并拦截第二航路点(WPT2)出站航向。第一转弯的起点(ITP1)和第二航路点(WPT2)出站航向上的目标点可以通过使用偏移距离从各航路点的大地测量投影找到。如果绕行的构造产生不穿过航路点之间的航线的轨迹,则可以减小与航路点的距离以确保飞机100在S形转弯支路上的航路点之间经过。
[0099] 可以通过利用入站转弯点和出站转弯点的不同距离来增强处理1400。确定距航路点的入站距离和出站距离,使得直线段在第一航路点(WPT1)和第二航路点(WPT2)之间的航线的中点处(或其附近)相交。过渡的飞行路径减小,并且航向偏离和拦截角在特定范围内。飞行路径在美学上是飞行机组人员可接受的,并且直线段等于(或大于)过渡中第二转弯的侧倾预期距离。
[0100] 参考图15,其示出了用于调整轨迹轮廓的处理1500的示图。处理1500可以由图2的飞行管理系统202执行。处理1500示出了通过在包括在初始轨迹轮廓232的第二段262中的第一转弯与包括在初始轨迹轮廓的第二段262中的第二转弯之间插入直线段来修改初始轨迹轮廓232的至少一个方面(例如,第二段262)的示例。
[0101] 例如,在检测到禁止飞行条件之后,飞行管理系统202应用一个或多个校正算法以基于飞行条件250为飞机100创建平滑且连续的轨迹轮廓(例如,修改的轨迹轮廓242)。对于S形转弯产生“双象限”禁止飞行条件的情况,飞行管理系统202可以使用基于规则的决策来选择关于图15描述的算法。
[0102] 在图15中,选择入站航向上的点,其中,线从该点以预定的出发角度从将拦截第二航路点(WPT2)的入站航向延伸。如果新支路和第二航路点(WPT2)出站航向之间的角度产生低空飞行转弯(即轨迹越过航路点之间的航线),则从新航线到第二航路点(WPT2)出站航向形成航向捕获。如果从新支路到第二航路点(WPT2)出站航向的转弯将产生穿过两个航路点之外的航线的轨迹,则可以调整偏离角。
[0103] 参考图16,其示出了用于调整轨迹轮廓的处理1600的示图。处理1600可以由图2的飞行管理系统202执行。处理1600示出了通过在包括在初始轨迹轮廓232的第二段262中的第一转弯与包括在初始轨迹轮廓的第二段262中的第二转弯之间插入直线段来修改初始轨迹轮廓232的至少一个方面(例如,第二段262)的示例。
[0104] 例如,在检测到禁止飞行条件之后,飞行管理系统202应用一个或多个校正算法以基于飞行条件250为飞机100创建平滑且连续的轨迹轮廓(例如,修改的轨迹轮廓242)。对于S形转弯产生“双象限”禁止飞行条件的情况,飞行管理系统202可以使用基于规则的决策来选择关于图16描述的算法。
[0105] 在图16中,选择入站航向上的点,其中,线从该点以预定的出发角度从将拦截第一航路点(WPT1)的入站航向延伸。直线段被添加在与投影平行且与第一航路点(WPT1)相交的航向上。结果,轨迹跟踪更靠近第一航路点(WPT1)并且与第二航路点(WPT2)出站航向下面更远的路径相交。选择出发角度使得在给定环境条件和飞机100速度的情况下可以构建转弯。
[0106] 参考图17,其示出了用于调整轨迹轮廓的处理1700的示图。处理1700可以由图2的飞行管理系统202执行。处理1700示出了通过在包括在初始轨迹轮廓232的第二段262中的第一转弯与包括在初始轨迹轮廓的第二段262中的第二转弯之间插入直线段来修改初始轨迹轮廓232的至少一个方面(例如,第二段262)的示例。根据处理1700,可以旋转直线段。
[0107] 例如,在检测到禁止飞行条件之后,飞行管理系统202应用一个或多个校正算法以基于飞行条件250为飞机100创建平滑且连续的轨迹轮廓(例如,修改的轨迹轮廓242)。对于S形转弯产生“双象限”禁止飞行条件的情况,飞行管理系统202可以使用基于规则的决策来选择关于图17描述的算法。
[0108] 根据处理1700,转弯中心被平移然后移开。例如,第一转弯中心(TC1)沿平行于其入站航向的线移动,并且第二转弯中心(TC2)沿平行于其出站航向的线移动,直到与两个转弯弧相切的直线段达到固定距离。可以设定固定距离以实现操纵目标,例如足以实现飞机100的特定转弯半径和速度的特定侧倾预期距离。
[0109] 在图17中,直线段围绕第一航路点(WPT1)和第二航路点(WPT2)之间的航线上的切点旋转。平移相应的入站航向和出站航向的转弯中心,直到达到直线段的所需距离,达到所需的出发角度和拦截角,或者减少总航向变化以实现第一转弯(转弯1)航向改变角度和第二转弯(转弯2)航向改变角度的所需总和。
[0110] 参考图18,其示出了用于调整轨迹轮廓的处理1800的示图。处理1800可以由图2的飞行管理系统202执行。处理1800示出了通过在包括在初始轨迹轮廓232的第二段262中的第一转弯与包括在初始轨迹轮廓的第二段262中的第二转弯之间插入直线段来修改初始轨迹轮廓232的至少一个方面(例如,第二段262)的示例。
[0111] 例如,在检测到禁止飞行条件之后,飞行管理系统202应用一个或多个校正算法,以基于飞行条件250为飞机100创建平滑且连续的轨迹轮廓(例如,修改的轨迹轮廓242)。对于S形转弯产生“双象限”禁止飞行条件的情况,飞行管理系统202可以使用基于规则的决策来选择关于图18描述的算法。
[0112] 根据处理1800,转弯中心被平移然后被移开。例如,第一转弯中心(TC1)沿平行于其入站航向的线移动,以及第二转弯中心(TC2)沿平行于其出站航向的线移动,直到与两个转弯弧相切的直线段达到固定距离。可以设定固定距离(例如足以实现特定转弯半径和飞机100速度的特定侧倾预期距离)以实现操纵目标。
[0113] 在图18中,第一转弯中心(TC1)和第二转弯中心(TC2)沿其各自的入站航向和出站航向移动相等的距离,直到直线段为特定距离。为了避免备份第一转弯的起点(ITP1)会在前一个过渡或后续过渡时产生禁止飞行条件的“竞争条件(race condition)”,另一个处理将测量在前一过渡和后续支路过渡上移动第一转弯的起点(ITP1)和第二转弯的末端(FPT2)的影响。
[0114] 参考图19,其示出了用于调整轨迹轮廓的处理1900的示图。处理1900可以由图2的飞行管理系统202执行。处理1900示出了通过从出站航向投射航向捕获截距角的线段来修改初始轨迹轮廓232的至少一个方面(例如,第二段262)的示例。
[0115] 根据处理1900,第一航路点(WPT1)的低空飞行产生比第二转弯(ITP2)的起点更接近第二航路点(WPT2)或者越过第二航路点(WPT2)的航向捕获。如果第二航路点(WPT2)为低空飞行过渡,则处理1900使用预定的拦截角或角度范围创建至第二航路点(WPT2)出站航向的航向捕获。
[0116] 从航路点(WPT1)到航路点(WPT2)的方位可以从初始构造给出,如从航路点(WPT1)到转弯中心(TC1)的方位。转弯中心(TC1)的方位为(TC1)和航路点(WPT2)之间的距
离为 从航路点(WPT2)出站航向的航向捕获点由
得出。
[0117] 如果第二航路点(WPT2)也是低空飞行,并且第一航路点(WPT1)出站航向捕获处于R2的航路点(或航向的超调距离小于距离的一半)之间,则没有禁止飞行条件。然而,如果航向捕获经过第二航路点(WPT2)超过R2的一半,则该构造与关于图19所描述的构造相同。
[0118] 参考图20,其示出了用于调整轨迹轮廓的处理2000的示图。处理2000可以由图2的飞行管理系统202执行。处理2000示出了通过在飞行计划230的第一航路点和飞行计划230的第三航路点之间构建飞行轨迹来修改初始轨迹轮廓232的至少一个方面(例如,第二段262)的示例。处理2000还绕过在飞行计划230的第一航路点和第二航路点之间的飞行轨迹的构造。第二航路点在第一航路点之后,并且第三航路点在第二航路点之后。因此,处理
2000构建有效移除(或忽略)飞行计划230中的航路点的轨迹。
[0119] 根据处理2000,如果存在禁止飞行条件并且至下一航路点的距离大于至后续航路点的距离,则从该构造绕过(例如,丢弃)下一航路点并尝试至后续飞行计划支路的航向捕获(或标称构造)。
[0120] 参考图21,其示出了用于调整轨迹轮廓的处理2100的示图。处理2100可以由图2的飞行管理系统202执行。处理2100示出了通过在飞行计划230的第一航路点和飞行计划230的第三航路点之间构建飞行轨迹来修改初始轨迹轮廓232的至少一个方面(例如,第二段262)的示例。处理2100还绕过在飞行计划230的第一航路点和第二航路点之间的飞行轨迹的构造。第二航路点在第一航路点之后,并且第三航路点在第二航路点之后。因此,处理
2200构建有效移除(或忽略)飞行计划230中的航路点的轨迹。
[0121] 根据处理2100,如果存在具有禁止飞行条件的多个连续航路点并且至下一航路点的距离大于至后续航路点的距离,则中间航路点被丢弃并且构建至后续航路点的轨迹。该轨迹将转弯弧从丢弃的航路点之前的转弯连接到丢弃的航路点之后的航路点的转弯弧。
[0122] 参考图22,其示出了用于调整轨迹轮廓的处理2200的示图。处理2200可以由图2的飞行管理系统202执行。处理2200示出了通过在飞行计划230的第一航路点和飞行计划230的第三航路点之间构建飞行轨迹来修改初始轨迹轮廓232的至少一个方面(例如,第二段262)的示例。处理2200还绕过飞行计划230的第一航路点和第二航路点之间的飞行轨迹的构造。第二航路点在第一航路点之后,并且第三航路点在第二航路点之后。因此,处理2200构建有效移除(或忽略)飞行计划230中的航路点的轨迹。
[0123] 根据处理2200,如果航路点如此紧密聚集在一起使得每个转弯构造具有禁止飞行条件,则可以确定用于彼此的一个转弯半径内的所有航路点的航路点群集的中心。在该位置构建低空飞行过渡转弯,并且低空飞行过渡将入站航向和出站航向以及航向捕获耦接到下一航路点。因此,虚拟航路点被添加到修改的飞行计划中。
[0124] 为了确定是否存在集群,每个航路点之间的距离被识别为处于禁止飞行条件下,并且确定至第一和最后航路点的先前和后续航路点,且与转弯半径进行比较。在点的一个转弯半径范围内(在集群之前和之后)的航路点被确定为在集群内。
[0125] 参考图23,其示出了用于调整飞行计划的处理2300的示图。处理2300可以由图2的飞行管理系统202执行。处理2300示出了通过在包括在初始轨迹轮廓232的第二段262中的第一转弯与包括在初始轨迹轮廓的第二段262中的第二转弯之间插入直线段来修改初始轨迹轮廓232的至少一个方面(例如,第二段262)的示例。根据处理2300,如果群集中的航路点的任何转弯过渡可以与共切线直线段连接,则以与关于图13A-图19描述的类似方式解决禁止飞行条件。
[0126] 根据一种实施方式,如果禁止飞行条件指示由于飞机100的速度和环境条件产生的转弯半径允许倾斜角高于在支路过渡中所要求的转弯半径,则转弯半径增加并且重新计算过渡。如果标称转弯过渡结构使用高达百分之二十五的的航向变化的一半限制,如果满足禁止的浅角度飞行条件,则基于规则的决策引擎可以允许百分之二十五的倾斜角。
[0127] 参考图24,其示出了用于调整轨迹轮廓的处理2400的示图。处理2400示出了通过修改包括在初始轨迹轮廓232的第二段262中的第一转弯的中心的位置、修改包括在初始轨迹轮廓232的第二段262中的第二转弯的中心的位置中的至少一者或两者来修改初始轨迹轮廓232的至少一个方面(例如,第二段262)的示例。第二转弯可以紧接在初始轨迹轮廓232中的第一转弯之后。
[0128] 处理2400可以由飞行管理系统202实施以用于相同侧转弯产生“鱼尾”禁止飞行条件的情况。根据处理2400,第二转弯的转弯中心沿着平行于转弯中心之间的线的路径朝向转弯中心平移第二转弯,直到第一转弯的末端(FTP1)与第二转弯的起点(ITP2)重合。图24还示出了由修改电路270用来确定移动转弯中心的距离的闭合形式算法(例如,等式)。
[0129] 参考图25,其示出了用于调整飞行计划的处理2500的示图。处理2500可以由飞行管理系统202实施以用于相同侧转弯产生“鱼尾”禁止飞行条件的情况。根据处理2500,第二转弯的转弯中心在平行于第一航路点(WPT1)和第二航路点(WPT2)之间的线的路径上平移,直到在第一航路点(WPT1)和第二航路点(WPT2)之间的航线上实现切线。平移完成后,在出站第二航路点(WPT2)航向上进行航向捕获。
[0130] 参考图26A,其示出了用于调整轨迹轮廓的处理2600的示图。处理2600示出了通过修改包括在初始轨迹轮廓232的第二段262中的第一转弯的中心的位置、修改包括在初始轨迹轮廓232的第二段262中的第二转弯的中心的位置中的至少一者或两者来修改初始轨迹轮廓232的至少一个方面(例如,第二段262)的示例。第二转弯可以紧接在初始轨迹轮廓232中的第一转弯之后。
[0131] 处理2600可以由飞行管理系统202实施以用于相同侧转弯产生“鱼尾”禁止飞行条件的情况。根据处理2600,第二转弯的转弯中心沿着与第二航路点(WPT2)输出航向上的线平行的路径平移,直到利用来自第一转弯中心(TC1)的弧实现切线。例如,第二转弯中心(TC2)(旧)可以被平移到第二转弯中心(TC2)(新)。另选地,第一转弯中心(TC1)可以沿平行于其入站航向的路径平移,直到用第二航路点(WPT2)出站航向实现相切。可以使用迭代平移或封闭形式平移来平移第一转弯中心(TC1)。
[0132] 参考图26B,其示出了用于调整轨迹轮廓的处理2650的示图。处理2650示出了通过修改包括在初始轨迹轮廓232的第二段262中的第一转弯的中心的位置、修改包括在初始轨迹轮廓232的第二段262中的第二转弯的中心的位置中的至少一者或两者来修改初始轨迹轮廓232的至少一个方面(例如,第二段262)的示例。第二转弯可以紧接在初始轨迹轮廓232中的第一转弯之后。处理2650可以由飞行管理系统202实施以用于相同侧转弯产生“鱼尾”禁止飞行条件的情况。根据处理2650,平移第二转弯中心(TC2)以便实现与入站航向和出站航向相切的距离(x)表示为
[0133] 参考图27,其示出了用于调整轨迹轮廓的处理2700的示图。处理2700可以由飞行管理系统202实施以用于相同侧转弯产生禁止飞行条件的情况。根据处理2700,该构造用于第一航路点(WPT1)低空飞行过渡,其拦截比第二转弯的起点(ITP2)更接近第二航路点(WPT2)的第一航路点(WPT1)出站航向。在与两个弧相切的点处添加共切线直线段。
[0134] 参考图28,其示出了用于调整轨迹轮廓的处理2800的示图。处理2800可以由飞行管理系统202实施以用于相同侧转弯产生禁止飞行条件的情况。处理2800示出了通过修改包括在初始轨迹轮廓232的第二段262中的第一转弯的最终点并在与包括在初始轨迹轮廓232的第二段262中的第二转弯相关联的出站航向上执行捕获航向来修改初始轨迹轮廓232的至少一个方面(例如,第二段262)的示例。
[0135] 根据处理2800,在第一转弯为在经过第二航路点(WPT2)的位置处拦截第一航路点(WPT1)和第二航路点(WPT2)航向的低空飞行过渡的情况下,通过继续第一转弯直到可以构建拦截第二航路点(WPT2)出站航向的航向捕获来移除禁止飞行条件。处理2800还可以应用于航路点(WPT1)为高空飞行并且飞机100的速度足够高以使得轨迹产生经过航路点(WPT2)的航向捕获的情况。
[0136] 参考图29,其示出了用于调整轨迹轮廓的处理2900的示图。处理2900示出了通过在包括在初始轨迹轮廓232的第二段262中的第一转弯与包括在初始轨迹轮廓的第二段262中的第二转弯之间插入直线段来修改初始轨迹轮廓232的至少一个方面(例如,第二段262)的示例。处理2900可以由飞行管理系统202实施以用于相同侧转弯产生禁止飞行条件的情况。根据处理2900,在存在至弧形支路的低空飞行航向捕获的情况下,如果由于第一转弯半径禁止在预期的弧出口之前捕获而无法捕获弧形支路,则执行至第二航路点(WPT2)出站航向的航向捕获。
[0137] 参考图30,其示出了用于调整轨迹轮廓的处理3000的示图。处理3000可以由飞行管理系统202实施以用于相同侧转弯产生“鱼尾”禁止飞行条件的情况。处理3000示出了通过修改包括在初始轨迹轮廓232的第二段262中的第一转弯的最终点并在与包括在初始轨迹轮廓232的第二段262中的第二转弯相关联的出站航向上执行捕获航向来修改初始轨迹轮廓232的至少一个方面(例如,第二段262)的示例。
[0138] 根据处理3000,在低空飞行至弧形支路的航向捕获的情况下,如果第一转弯半径禁止在预期的弧出口之前捕获,则执行至第二航路点(WPT2)出站航向的航向捕获。否则,航向交叉点和航路点之间的关系确定是否丢弃该航路点并且为随后的出站航向构建航向捕获。
[0139] 参考图31,其示出了用于调整轨迹轮廓的处理3100的示图。处理3100使用至圆弧过渡的标称低空飞行来调整轨迹轮廓。用于调整轨迹轮廓的处理3100可以由飞行管理系统202实施以用于相同侧转弯产生禁止飞行条件的情况。根据处理3100,在至具有转弯半径太大而无法捕获弧的弧形固定支路的非切线交叉点的情况下,通过构建至第二航路点(WPT2)出站航向的航向捕获来解决禁止飞行条件。
[0140] 参考图32,其示出了用于调整轨迹轮廓的处理3200的示图。处理3200可以由飞行管理系统202实现。根据处理3200,第一转弯的初始转弯半径太大而不能在第一航路点(WPT1)和第二航路点(WPT2)之间捕获AF支路。结果,产生了禁止飞行条件。为了解决禁止飞行条件,延长了第一转弯并且构建了至第二航路点出站航向的航向捕获。
[0141] 参考图33,其示出了用于调整轨迹轮廓的处理3300的示图。处理3300可以由飞行管理系统202实现。根据处理3300,第一转弯的初始转弯半径太大而不能在第一航路点(WPT1)和第二航路点(WPT2)之间捕获AF支路。结果,产生了禁止飞行条件。为了解决禁止飞行条件,延长了第一转弯并且构建了至第二航路点出站航向的航向捕获。
[0142] 参考图34,方法3400的流程图用于响应于识别出禁止飞行条件来修改飞行轨迹轮廓。方法3400可以由图2的系统200执行。在特定实施方式中,方法3400可以由飞行管理系统202执行。
[0143] 方法3400包括在3402处在处理器处生成飞机的飞行计划。飞行计划基于至少一个航路点和与飞机相关的一组操作规则。例如,参考图2,飞行管理系统202生成飞行计划230。飞行计划230基于航路点234-238和一组操作规则222。
[0144] 方法3400还包括在3404处在处理器处基于至少一个航路点和该组操作规则生成初始轨迹轮廓。例如,参考图2,飞行管理系统202基于至少一个航路点和一组操作规则222生成初始轨迹轮廓232。
[0145] 方法3400还包括在3406处在处理器处识别与初始轨迹轮廓相关联的禁止飞行条件。禁止飞行条件违反了一组操作规则的至少一个操作规则。例如,参考图2,飞行管理系统202识别与初始轨迹轮廓232相关联的禁止飞行条件。禁止飞行条件违反了操作规则224-
228中的至少一者。
[0146] 根据一种实施方式,基于与初始轨迹轮廓相关联的超过特定飞行时间的飞行时间或与初始轨迹轮廓相关联的超过特定飞行距离的飞行距离来识别禁止飞行条件。根据另一实施方式,基于初始轨迹轮廓内的大于与捕获保持相关联的阈值半径的特定转弯的转弯半径来识别禁止飞行条件。
[0147] 方法3400还包括在3408处在处理器处通过修改初始轨迹轮廓的至少一个方面以移除禁止飞行条件来生成修改的轨迹轮廓。例如,参考图2,修改电路270通过修改初始轨迹轮廓232以移除禁止飞行条件来生成修改的轨迹轮廓242。方法3400还包括在3408处启动修改的轨迹轮廓的显示。例如,参考图2,飞行管理系统202在显示屏210上显示修改的轨迹轮廓242。识别出禁止飞行条件和修改初始轨迹轮廓的至少一个方面可以包括利用路径捕获过渡执行至少一个飞行计划校正(例如,关于图1-33描述的一种技术)。
[0148] 根据一种实施方式,修改初始轨迹轮廓的至少一个方面包括在初始轨迹轮廓内平移第二转弯的转弯中心,直到初始轨迹轮廓内的第一转弯的末端与第二转弯的起点重合。根据另一实施方式,修改初始轨迹轮廓的至少一个方面包括沿着平行于飞行计划的第一航路点与飞行计划的第二航路点之间的线的路径平移初始轨迹轮廓内的第二转弯的转弯中心。根据另一实施方式,修改初始轨迹轮廓的至少一个方面包括沿着平行于从飞行计划的第二航路点出站的线的路径平移初始轨迹轮廓内的第二转弯的转弯中心。根据另一实施方式,修改初始轨迹轮廓的至少一个方面包括拦截比所述第二转弯的起点靠近所述第二航路点的第一航路点出站航向的第一航路点低空飞行过渡而在与第一转弯弧和第二转弯弧相切的一个或多个点处添加共切线直线段。
[0149] 根据一种实施方式,方法3400包括确定在飞行计划的相邻支路中是否包括至少三个绕行航路点。方法3400还可以包括:响应于确定在相邻支路中包括至少三个绕行航路点,确定至少三个绕行航路点的超过两个绕行航路点是否位于特定转弯半径内。方法3400还可以包括基于超过两个绕行航路点的质心对超过两个绕行航路点进行分组。
[0150] 因此,图34的方法3400能够响应于禁止飞行条件对初始轨迹轮廓232进行动态修改。作为非限制性示例,初始轨迹轮廓232可以指示第一转弯具有5千米的转弯半径以通过航路点234。然而,由于禁止飞行条件(例如,每小时880千米的空速),在转弯半径处完成第一转弯可能导致错误状况。例如,以每小时880千米的空速完成第一转弯违反了操作规则226。因此,为了确保乘客更好的飞行体验,飞行管理系统202修改初始轨迹轮廓232以符合操作规则226。
[0151] 图35为包括系统200的部件的飞机100的说明性实施方式的框图。如图35所示,飞机100包括机身3518、多个系统3520和内部3522。多个系统3520的示例包括推进系统3524、电气系统3526、环境系统3528、系统200和传感器系统3532中的一者或多者。传感器系统3532包括飞机100上并被配置为在飞机100的操作期间生成传感器数据的一个或多个传感器。系统200包括飞行管理系统202、存储器204、输入界面206、飞行条件监视器208和显示屏
210。
[0152] 此外,本公开包括根据以下项的实施例:
[0153] 项1.一种方法(3400),包括:
[0154] 在处理器处生成(3402)飞机(100)的飞行计划(230),所述飞行计划(230)基于至少一个航路点(234、236、238)和与所述飞机(100)相关联的一组操作规则(222);
[0155] 在处理器处基于至少一个航路点(234、236、238)和一组操作规则(222)来生成(3404)初始轨迹轮廓(232);
[0156] 在处理器处识别(3406)与初始轨迹轮廓(232)相关联的禁止飞行条件(250),其中,禁止飞行条件(250)违反一组操作规则(222)中的至少一个操作规则(224、226、228);并且
[0157] 通过修改初始轨迹轮廓(2323)的至少一个方面以来移除禁止飞行条件(250),而在处理器处生成(3408)修改的轨迹轮廓(242)。
[0158] 项2.根据项1所述的方法(3400),还包括用修改的轨迹轮廓(242)更新至少一个其他系统(290)。
[0159] 项3.根据项1或2所述的方法(3400),其中,至少一个其他系统(290)包括自动驾驶系统(292)。
[0160] 项4.根据项1至3中任一项所述的方法(3400),还包括开始修改的轨迹轮廓(242)的显示。
[0161] 项5.根据项1至4中任一项所述的方法(3400),其中,修改初始轨迹轮廓(232)的至少一个方面包括修改以下中的至少一者:
[0162] ■包括在初始轨迹轮廓(232)中的第一转弯中心的位置;或
[0163] ■包括在初始轨迹轮廓(232)中的第二转弯中心的位置,第二转弯紧接在初始轨迹轮廓(232)中的第一转弯之后。
[0164] 项6.根据项1至5中任一项所述的方法(3400),其中,第一转弯的中心的位置沿着平行于第一转弯的入站航向的轴线移动,并且其中,第二转弯的中心的位置沿着平行于第二转弯的出站航向的轴线移动。
[0165] 项7.根据项1至6中任一项所述的方法(3400),其中,修改初始轨迹轮廓(232)的至少一个方面包括在初始轨迹轮廓(232)的第一转弯和初始轨迹轮廓(232)的第二转弯之间插入直线段。
[0166] 项8.根据项1至7中任一项所述的方法(3400),其中,修改初始轨迹轮廓(232)的至少一个方面还包括使直线段旋转。
[0167] 项9.根据项1至8中任一项所述的方法(3400),还包括执行航向捕获例程以修改初始轨迹轮廓(232)的至少一个方面。
[0168] 项10.根据项1至9中任一项所述的方法(3400),其中,修改初始轨迹轮廓(232)的至少一个方面包括通过航向捕获截距角从出站航向投射线段。
[0169] 项11.根据项1至10中任一项所述的方法(3400),其中,修改初始轨迹轮廓(232)的至少一个方面包括:
[0170] ■构建飞行计划(230)的第一航路点(234)和飞行计划(230)的第三航路点(238)之间的飞行轨迹;并且
[0171] ■绕过飞行计划(230)的第一航路点(234)和第二航路点(236)之间的飞行轨迹的构造,其中,第二航路点(236)在第一航路点(234)之后,并且其中,第三航路点(238)在第二航路点(236)之后。
[0172] 项12.根据项1至11中任一项所述的方法(3400),其中,修改初始轨迹轮廓(232)的至少一个方面包括修改包括在初始轨迹轮廓(232)中的第一转弯的最终点并对与包括在初始轨迹轮廓(232)中的第二转弯相关联的出站航向执行航向捕获。
[0173] 项13.根据项1至12中任一项所述的方法(3400),其中,修改初始轨迹轮廓(232)的至少一个方面包括修改包括在初始轨迹轮廓(232)中的第一转弯的初始点。
[0174] 项14.根据项1至13中任一项所述的方法(3400),其中,基于第一航路点(234)与包括在初始轨迹轮廓(232)中的第一转弯的最终点之间的第一距离和第二航路点(236)与第一航路点(234)之间的第二距离来识别出禁止飞行条件(250)。
[0175] 项15.根据项1至14中任一项所述的方法(3400),其中,基于包括在初始轨迹轮廓(232)中的第一转弯的最终点与第一航路点(234)之间的第一距离和包括在初始轨迹轮廓(232)中的第二转弯的初始点与第一航路点(234)之间的第二距离来识别出禁止飞行条件(250)。
[0176] 项16.根据项1至15中任一项所述的方法(3400),其中,基于包括在初始轨迹轮廓(232)中的倾斜角与基于飞机(100)空速确定的倾斜角的比较来识别出禁止飞行条件(250)。
[0177] 项17.根据项1至16中任一项所述的方法(3400),其中,基于初始轨迹轮廓(232)内的不完全转弯识别出禁止飞行条件(250)。
[0178] 项18.根据项1至17中任一项所述的方法(3400),其中,基于初始轨迹轮廓(232)的第一转弯的角度识别出禁止飞行条件(250)。
[0179] 项19.根据根据项1至18中任一项所述的方法(3400),还包括:
[0180] ■确定在飞行计划(230)的相邻支路中是否包括至少三个绕行航路点;
[0181] ■响应于确定相邻支路中包括至少三个绕行航路点,确定至少三个绕行航路点的超过两个绕行航路点是否位于特定转弯半径内;以及
[0182] ■基于超过两个绕行航路点的质心对超过两个绕行航路点进行分组。
[0183] 项20.根据项1至19中任一项所述的方法(3400),其中,基于以下条件识别出禁止飞行条件(250):
[0184] ■与初始轨迹轮廓(232)相关联的超过特定飞行时间的飞行时间;以及[0185] ■与初始轨迹轮廓(232)相关联的超过特定飞行距离的飞行距离。
[0186] 项21.根据项1至20中任一项所述的方法(3400),其中,基于初始轨迹轮廓(232)内的特定转弯的转弯半径大于与捕获保持相关联的阈值半径来识别出禁止飞行条件(250)。
[0187] 项22.根据项1至21中任一项所述的方法(3400),其中,修改初始轨迹轮廓(232)的至少一个方面包括在初始轨迹轮廓(232)内平移第二转弯的转弯中心,直到初始轨迹轮廓(232)内的第一转弯的末端与第二转弯的起点重合。
[0188] 项23.根据项1至22中任一项所述的方法(3400),其中,修改初始轨迹轮廓(232)的至少一个方面包括沿着平行于飞行计划(230)的第一航路点和飞行计划(230)的第二航路点之间的线的路径平移初始轨迹轮廓(232)内的第二转弯的转弯中心。
[0189] 项24.根据项1至23中任一项所述的方法(3400),其中,修改初始轨迹轮廓(232)的至少一个方面包括沿着平行于从飞行计划(230)的第二航路点出站的线的路径平移初始轨迹轮廓(232)内的第二转弯的转弯中心。
[0190] 项25.根据项1至24中任一项所述的方法(3400),其中,修改初始轨迹轮廓(232)的至少一个方面包括基于第一航路点低空飞行过渡而在与第一转弯弧和第二转弯弧相切的一个或多个点处添加共切线直线段,所述第一航路点低空飞行过渡拦截比所述第二转弯的起点靠近所述第二航路点的第一航路点出站航向。
[0191] 项26.一种飞机(100),包括:
[0192] 存储器(204),其存储与飞机(100)相关联的一组操作规则(222);以及[0193] 飞行管理系统(202),其耦接到存储器(204)并被配置为:
[0194] 基于至少一个航路点(234、236、238)和一组操作规则(222)来生成飞行计划(230);
[0195] 基于至少一个航路点(234、236、238)和一组操作规则(222)来生成初始轨迹曲线(232);
[0196] 识别与初始轨迹轮廓(232)相关联的禁止飞行条件(250),其中,禁止飞行条件(250)违反一组操作规则(222)的至少一个操作规则(224、226、228);以及[0197] 通过修改初始轨迹轮廓(232)的至少一个方面以移除禁止飞行条件(250)来生成修改的轨迹轮廓(242)。
[0198] 项27.根据项26所述的飞机(100),其中,一组操作规则(222)包括由飞机(100)的制造商指定的规则、由政府机构指定的规则、用户输入的规则或其组合。
[0199] 项28.根据项26或27所述的飞机(100),还包括被配置为显示修改的轨迹轮廓(242)的显示屏(210)。
[0200] 项29.一种存储指令(220)的非暂时性计算机可读介质,在由处理器执行时,所述指令使处理器执行包括以下操作的操作:
[0201] 基于至少一个航路点(234、236、238)和与飞机(100)相关联的一组操作规则(222)生成飞机(100)的飞行计划(230);
[0202] 基于至少一个航路点(234、236、238)和一组操作规则(222)来生成初始轨迹曲线(232);
[0203] 识别与初始轨迹轮廓(232)相关联的禁止飞行条件(250),其中,禁止飞行条件(250)违反一组操作规则(222)的至少一个操作规则(224、226、228);以及[0204] 通过修改初始轨迹轮廓(232)的至少一个方面以移除禁止飞行条件(250)来生成修改的轨迹轮廓(242)。
[0205] 项30.根据项29所述的非暂时性计算机可读介质,其中,所述操作还包括用修改的轨迹轮廓(242)更新至少一个其他系统(290)。
[0206] 项31.根据项29或30所述的非暂时性计算机可读介质,其中,至少一个其他系统(290)包括自动驾驶系统(292)。
[0207] 项32.一种方法(3400),包括:
[0208] 在处理器处基于至少一个航路点(234、236、238)和与飞机(100)相关联的一组操作规则(222)生成(3402)飞机(100)的飞行计划(230);
[0209] 在处理器处基于至少一个航路点(234、236、238)和一组操作规则(222)生成(3404)初始轨迹轮廓(232);
[0210] 在处理器处识别(3406)与初始轨迹轮廓(232)相关联的禁止飞行条件(250),其中,禁止飞行条件(250)违反一组操作规则(222)的至少一个操作规则(224、226、228);以及[0211] 通过修改初始轨迹轮廓(2323)的至少一个方面以移除禁止飞行条件(250),在处理器处生成(3408)修改的轨迹轮廓(242),
[0212] 其中,识别出禁止飞行条件(250)和修改初始轨迹轮廓(232)的至少一个方面包括利用路径捕获过渡来执行至少一个飞行计划校正。
[0213] 本文描述的示例的说明旨在提供对各种实施方式的结构的一般理解。这些示图不旨在用作利用本文描述的结构或方法的装置和系统的所有元件和特征的完整描述。在阅读本公开后,许多其他实施方式对于本领域技术人员而言是显而易见的。可以利用其他实施方式并从本公开得出,使得可以在不脱离本公开的范围的情况下进行结构和逻辑替换和改变。例如,方法操作可以以与图中所示不同的顺序执行,或者可以省略一个或多个方法操作。因此,本公开和附图应被视为说明性的而非限制性的。
[0214] 此外,尽管本文已说明和描述了特定示例,但应了解,经设计以实现相同或类似结果的任何后续布置可被替代以用于所示的特定实施方式。本公开旨在涵盖各种实施方式的任何和所有后续修改或变化。在阅读本说明书之后,上述实施方式的组合以及本文未具体描述的其他实施方式对于本领域技术人员而言将是显而易见的。
[0215] 通过理解提交本公开的摘要,它不会用于解释或限制权利要求的范围或含义。另外,在前面的具体实施方式中,出于简化本公开的目的,可以将各种特征组合在一起或在单个实施方式中描述。上述示例说明但不限制本公开。还应当理解,根据本公开的原理可以进行多种修改和变化。如所附权利要求所反映的,所要求保护的主题可以涉及少于任何所公开示例的所有特征。因此,本公开的范围由所附权利要求及其等同物限定。
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