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用于航行器的飞行仪表板及优化航行器经济操作的方法

阅读:265发布:2020-05-24

专利汇可以提供用于航行器的飞行仪表板及优化航行器经济操作的方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 提供了一种用于航行器的经济使用的系统和方法。本 申请 涉及用于向航行器运营商提供航行器操作的经济影响的实时指示的系统和方法。该系统和方法允许航行器运营商减小在航行器的飞行期间的经济影响。至航行器运营商的这种分析和提示使运营商能够在飞行期间做出实时改变,以减少寿命有限的航行器部件的损坏,从而降低直接与维护和部件更换相关联的航行器操作的经济影响。该系统和方法还可以包括用于减少飞行操作的经济影响的飞行前分析方法和飞行后分析方法。,下面是用于航行器的飞行仪表板及优化航行器经济操作的方法专利的具体信息内容。

1.一种用于航行器的飞行仪表板,所述飞行仪表板包括:
显示器;
位于所述显示器上的测量仪表,所述测量仪表包括具有指示器的刻度盘,所述指示器被配置成通过所述指示器相对于所述刻度盘的位置来传达读数;
在所述测量仪表上的提示指示器,所述提示指示器被配置成视觉地将做出会降低所述航行器的操作期间的损坏率的操作改变的时机传达至飞行员。
2.根据权利要求1所述的飞行仪表板,其中,所述显示器是数字化玻璃座舱显示器。
3.根据权利要求1所述的飞行仪表板,其中,所述测量仪表是高度计,并且所述提示指示器是传达会降低所述航行器的操作期间的损坏率的高度改变的方向和所述高度改变的幅值的视觉提示。
4.根据权利要求1所述的飞行仪表板,其中,所述测量仪表是空速表,并且所述提示指示器是传达会降低所述航行器的操作期间的损坏率的速度改变的视觉提示。
5.根据权利要求1所述的飞行仪表板,其中,所述测量仪表是功率表,并且所述提示指示器是传达会降低所述航行器的操作期间的损坏率的功率改变的视觉提示。
6.根据权利要求1所述的飞行仪表板,还包括:航程刻度圈,所述航程刻度圈将能够实现的航程刻度传达至所述飞行员以在所述航行器的操作中做出改变的视觉提示。
7.根据权利要求1所述的飞行仪表板,其中,所述测量仪表是旋翼转速表,并且所述提示指示器是传达会降低所述航行器的操作期间的损坏率的旋翼转速改变的视觉提示。
8.根据权利要求1所述的飞行仪表板,还包括:
被配置成用于执行算法的计算单元,所述算法能够解释数据以获得所述航行器的操作期间的损坏率。
9.根据权利要求8所述的飞行仪表板,还包括:
多个传感器,所述多个传感器被配置成用于将实时飞行数据传达至所述计算单元。
10.根据权利要求1所述的飞行仪表板,其中,所述损坏率与引起操作的维护率有关。
11.根据权利要求1所述的飞行仪表板,其中,所述损坏率与引起操作的部件更换率有关。
12.根据权利要求1所述的飞行仪表板,还包括:
被配置成用于使飞行员做出输入的选择器,所述输入与所述飞行员认为对所述航行器的所述损坏率重要的因素有关,所述因素为以下中的至少一个:
起飞行操作的维护的比率;以及
引起飞行操作的部件更换的比率。
13.根据权利要求1所述的飞行仪表板,其中,所述航行器是直升机
14.一种优化航行器的经济操作的方法,所述方法包括:
将输入数据输入到使用优化算法
以使用优化算法处理输入数据;
向飞行员提示为了降低航行器的操作期间的损坏率对航行器的操作做出改变。
15.根据权利要求14所述的方法,其中,提示飞行员的步骤在飞行之前发生。
16.根据权利要求14所述的方法,其中,提示飞行员的步骤在飞行之后发生。

说明书全文

用于航行器的飞行仪表板及优化航行器经济操作的方法

技术领域

[0001] 本申请大体上涉及一种用于航行器操作的经济优化的方法和系统。

背景技术

[0002] 旋翼机或者旋翼机机群的许多运营商均由于特定业务的薄利而承受尽可能高效地操作旋翼机的巨大压。主要开销包括例如燃料成本、维护成本、零件更换成本以及旋翼机停机时间成本。
[0003] 关于燃料使用,旋翼机的运营商可以对他们的飞行操作做出相当基本的分析以对他们的飞行过程做出调整来试图减少燃料消耗。这样的分析可以包括在出发地点至目标地点之间飞行第一飞行方法,之后在出发地点至目标地点之间飞行第二飞行方法,然后比较燃料消耗以确定哪种飞行方法最佳。
[0004] 此外,通常通过分析历史营运数据已经考虑维护成本、零件更换成本和旋翼机停机时间成本的因素。然而,这种做法仅产生近似估计,并且对于运营商而言非常耗时。此外,小运营商可能缺乏执行分析所需要的经验和人力资本。
[0005] 因此,需要允许旋翼机运营商改善并优化旋翼机的经济使用的系统和方法。发明内容
[0006] 本发明提供一种用于航行器的飞行仪表板,所述飞行仪表板包括:
[0007] 显示器;
[0008] 位于所述显示器上的测量仪表,所述测量仪表包括具有指示器的刻度盘,所述指示器被配置成通过所述指示器相对于所述刻度盘的位置来传达读数;
[0009] 在所述测量仪表上的提示指示器,所述提示指示器被配置成视觉地将 做出会降低所述航行器的操作期间的损坏率的操作改变的时机传达至飞行员。
[0010] 本发明还提供一种优化航行器的经济操作的方法,所述方法包括:
[0011] 将输入数据输入到使用优化算法
[0012] 以使用优化算法处理输入数据;
[0013] 向飞行员提示为了降低航行器的操作期间的损坏率对航行器的操作做出改变。附图说明
[0014] 本申请的实施方式的所认为的新颖特征特性在所附权利要求中进行阐述。然而,通过参考结合附图阅读的以下详细描述,将最好地理解实施方式本身和优选的使用模式及其其他的目的和优点,在附图中:
[0015] 图1是根据本申请的实施方式的旋翼机的侧视图;
[0016] 图2是根据本申请的实施方式的旋翼机的立体图;
[0017] 图3是根据本申请的实施方式的方法的示意性视图;
[0018] 图4是根据本申请的实施方式的方法的示意性视图;
[0019] 图5是根据本申请的实施方式的方法的示意性视图;
[0020] 图6是根据本申请的实施方式的飞行仪表板的图形视图;
[0021] 图7是根据本申请的实施方式的飞行仪表板的图形视图;以及
[0022] 图8是根据本申请的实施方式的示例性计算机系统的示意图。

具体实施方式

[0023] 下面描述本申请的系统和方法的说明性实施方式。为了清楚起见,在本说明书中并非描述实际实现的所有特征。当然,可以理解的是,在任意的这种实际实施方式的开发中,必须做出许多特定于实现的决策以实现开发者的具体目标,如符合系统相关约束和商业相关约束,这将从一种实现改变为另一种实现。此外,应当理解,这样的开发工作可能是复杂且耗时的,但对于在受益于本公开内容的领域中的那些普通技术人员仍是常规任务。
[0024] 在本说明书中,当在附图中描述设备时,可以对各种部件之间的空间关系以及对部件的各个方面的空间定位做出参考。然而,如本领域的技术人员在完整阅读本申请之后将识别的,本文中所描述的设备、构件、装置等可以位于任何所需的方位。因此,由于本文中所描述的设备可以沿任何期望的方向被定位,所以描述各种部件之间的空间关系或描述这些部件的各方面的空间定位的术语(如“上方”、“下方”、“上面”、“下面”或其他类似术语)的使用,应当被理解为分别描述部件之间的相对关系或这些部件的各方面的空间定位。
[0025] 参照附图中的图1,示出旋翼机101。旋翼机101包括具有多个旋翼叶片111的旋翼系统103。每个旋翼叶片111的桨距可以选择性地受控以选择性地控制旋翼机101的方向、推力和升力。旋翼机101还包括机身105、起落架107和尾部构件109。
[0026] 现在参照附图中的图2,示出旋翼机201。旋翼机201包括具有多个旋翼叶片205的旋翼系统203。可以管理每个旋翼叶片205的桨距以选择性地控制旋翼机201的方向、推力和升力。旋翼机201还可以包括机身207、抗转矩系统209和尾翼211。用至少一个发动机213将转矩提供至旋翼系统203和抗转矩系统209。主旋翼变速箱215与发动机主输出驱动轴217和主旋翼轴操作上相关联。
[0027] 旋翼机101和旋翼机201是可以从本文所公开的系统和方法受益的的航行器的示例。如本领域中的普通技术人员中的一个会完全理解的,其他航行器可以从本文所公开的具有本公开的益处的系统和方法受益。其他航行器可以包括例如具有垂直升降旋翼系统与向前的推力推进系统的组合的混合动力旋翼机。
[0028] 此外,航行器可以具有被配置为实施多种测量装置并与其进行通信的多个传感器,该多种测量装置例如为燃料计、燃料流量计、空气温度传感器、高度计、发动机转矩计、气体产生速度传感器、气体温度传感器、发动机引气传感器、主旋翼轴转矩传感器、发电机负荷计传感器、所部署的武器以及钓货钩负荷传感器,仅举几例。航行器还包括具有仪表板的座舱,该仪表板可以采用多种设计。例如,仪表板可以有常规的模拟式测量仪表。在另一实施方式中,仪表板就可以有其中一个或更多个仪表被数字化并以图形方式显示在一个或更多个屏幕上的“玻璃座舱”设计。
[0029] 本申请的系统和方法可以被用于优化飞行器的操作,以降低与燃料消耗、寿命有限的部件的更换和/或维护成本相关的费用。该系统和方法允 许具有执行各种任务的多个航行器的运营商重新安排航行器的操作,来实现期望的航行器的维护流程。应当理解,本申请的系统和方法不限于有人驾驶的航行器;而本申请的系统和方法还可以在无人驾驶的航行器上实施。
[0030] 参照图3,示出用于优化航行器的经济操作的方法301。方法301可以包括:输入数据的步骤327;以算法303来处理该数据的步骤329;以及提示飞行员做出航行器操作的改变以改善其经济操作的步骤331。飞行器性能特点305可以由使用优化算法303进行传送或检索,使得可以根据航行器的性能特点来分析所测量的数据。在另一实施方式中,飞行器性能特点305被本地嵌入到具有使用优化算法303的计算机中。此外,方法301可以包括输入特定配置并且根据该特定配置来更新飞行器性能特点。例如,如果航行器的飞行配置包括耦接至滑撬式起落架的浮袋,则还可以更新影响性能特点的气动阻力数据以反映浮袋的存在。在另一示例中,可以输入武器配置(其也影响阻力)使得算法303用精确的气动阻力数据进行分析。此外,常规地以图表格式提供飞行器性能特点以用于飞行员的参考;然而,方法301可以例如利用电子数据格式的飞行器性能特点305以用于算法303的计算。
[0031] 方法301的步骤327可以包括输入飞行器状态和条件数据307,如空速、高度、外面的空气温度、机身方向、机身速度、机身角加速度、机身线性加速度、负荷因数,例如以用算法303来分析航行器的经济操作。此外,飞行器使用数据(如传动系数据309)也可以由使用优化算法303利用。传动系数据309可以包括例如驱动轴转矩和RPM(每分钟转数)循环。此外,飞行器使用数据(如其他飞行器数据311)也可以由使用优化算法303利用。其他飞行器数据311可以包括飞行器控制系统的控制位置,如集体、循环和尾旋翼桨距调节器位置的位置数据。
[0032] 飞行器状态和条件数据307、传动系数据309以及其他飞行器使用数据311可以连同飞行器性能特点305以及预测的、测量的或遥测的环境条件数据315一起被输入到算法303中,以确定状态或条件的改变(如减速、飞得更低、以更小的倾斜角转弯、上拉更小)、或飞行器使用的改变(例如,减少积极的飞行员技术)、或运行方式的改变(在不同高度或不同序列的航点或不同的速度飞行的任务)是否会由于降低燃料消耗、减少寿命有限的部件损坏、减少维护、减少“接通状态”部件的更换,或者是减少对飞行器子系统(如供暖、空调保护或振动抑制)的需求而引起运行成 本降低。优化算法303可以进行修改以考虑具有一个或更多个约束(如最低燃料消耗的飞行、最短的飞行时间的飞行、最小振动的飞行、航线和飞行路径约束(如要避免的区域或高度)或它们的加权组合)的任务计划313。
[0033] 使用优化算法303可以计算飞行器操作的建议的改变,其会产生航行器的优化的增加。然后,在步骤331中,飞行器操作的建议的改变可以被传送至飞行员或运营商。步骤331可以采取若干种不同的特定于实现的实施方式。例如,与典型的飞行参数(如空速、高度、飞行姿态和加速)有关的建议的改变例如可以作为视觉提示317通过例如位于仪表显示器上的指示针而提示飞行员,以传达飞行方向提示或趋势指示。可以以类似的方式在仪表显示器上提示与发动机或传动系操作有关的建议的改变。未在仪表上直接指示的与飞行操作有关的建议的改变由“损坏率”指示器321传送,“损坏率”指示器321被标准化为使名义损坏权责发生额与航行器结构设计标准(如由于疲劳损坏)等同,其中高刻度端指示表明较昂贵的操作。随着时间的推移,通过培训和经验,飞行员可以学习哪些操纵和飞行员技术倾向于导致损坏增加,并且将养成避免它们的习惯。与后期分析和培训相比,经由损坏计321至飞行员的实时通信用于更有效地强化积极的飞行员行为。飞行器子系统命令建议325或改变(如供暖、空调、冰保护的改变)可以被传送至飞行员。飞行器子系统命令建议325可以例如通过专用报警器或基于文字的飞行员公告进行传送。
[0034] 在另一可替代实施方式中,在步骤331中例如可以通过提供触觉提示323(如反馈到座舱控制的作用力、如棒推回并集体拉下)将建议的改变传送至给机组人员。此外,可以通过例如听觉提示319(如铃声、录制的语音或合成语音)来传送建议的改变。
[0035] 仍参照图3,在方法301的步骤329中使用的算法303可以包括简单的单输入单输出函数(如仅高度或速度),或可以包含施加了加权因数和任务约束的复杂的多输入多输出的优化算法以在任务效率与操作经济之间实现最佳平衡。在一个实施方式中,算法303被配置为通过识别航行器正在以一个或更多个普通的飞行参数操作来确定并分析损坏率。例如,高空速和高高度可以是能够产生高于额定损坏率的损坏率的示例性参数。此外,由于以高空速和高高度进行的飞行而可以出现的损坏可以来自主旋翼轴承加速磨损,主旋翼轴承在这样的高空速和高高度操作期间会经历极端和高频负荷。应当理解,主旋翼轴承仅是由于特定飞行条件而可能经历加 速磨损的部件的示例,并且方法301的一个独特优点在于通过使操作或飞行员明了可以减小在特定飞行条件下可能经历加速磨损的任何部件的更换或维护。方法301可以识别航行器在高高度/高转速下的操作,并且提示飞行员甚至很小地减少速度和高度也可以极大降低轴承或其它部件的磨损率,从而节省与轴承或其他部件的过早更换相关的费用。在另一实现中,方法301可以提示飞行员航行器的重心不是最优的,其可以进一步导致一个或更多个航行器部件(如轴承)的磨损率增加。一旦被提示,飞行员则可以在考虑飞行要求的同时决定在航行器的荷载方面做出改变,以获得经济操作。
[0036] 在损坏率计算中例如可以使用其他参数,如空气温度、飞行姿态、角速率和线性加速度。在另一实施方式中,损坏率计算例如也可以包括传感器数据的考虑因素,如从加速度计测得的振动数据。导致高于额定振动量的振动量的航行器操作可以减少元件寿命并且增加计划外的维护,因此损坏率指示器可以将此表明于航行器运营商。
[0037] 现在参考图4,例如,方法401可以包括使用基本类似于在方法301中所用的算法303的算法403来分析飞行后数据,以更好地顺序维护、建议操作的改善(例如,飞得低、飞得慢等)或突出负面影响操作经济性的操作或个别飞行员技术。方法401可以包括:输入数据的步骤427;以算法403处理数据的步骤429;以及将航行器操作的建议的改变传送至飞行员以改进其经济操作的步骤431。方法401基本上类似于方法301,除了如这里所述的之外。例如,方法401包括用机载数据记录器317记录操作的飞行器状态数据307、传动系数据309、其他飞行器数据311、任务计划数据313以及环境条件数据315,而不是如关于方法301进一步讨论的在飞机上实时处理数据。此外,以优化算法403对飞行器性能特点305和来自机载数据记录器317的数据进行分析。优化算法403的产品例如可以包括在未来任务计划或培训
407能够传送至飞行员或运营商的操作改进405,如飞得慢、飞得低、以更小的倾斜角转弯和其他飞行员技术建议的指示。
[0038] 未来任务计划或培训407仅是如何将操作改进传送至飞行员、运营商或第三方的一个示例;例如,另一实施方式中,在处理步骤429后可以向飞行员、运营商或第三方做出电子通信,处理步骤429可以概括飞行员如何使航行器不同地飞行以得到航行器的更高效的操作。此外,可以将电子邮件发送到飞行员或运营商以传送操作改进,使得飞行员可以在终止飞行 内迅速具有信息,这与在以后的日子里进行手动分析相比可以具有更大的影响。
[0039] 此外,方法401可以被实现为计算并追踪航行器操作足迹,这对于环境影响追踪或碳排放信用可能是有用的。不仅可以基于燃料使用来计算环境影响,而且也可以基于也具有一定程度的环境影响的零件更换和维护来计算环境影响。
[0040] 现在还参照图5,方法501可以包括分析飞行前任务计划,使用类似于分别在方法301和401中使用的算法303和403的算法503来分析飞行前任务计划。方法501可包括:输入数据的步骤527;以算法503处理数据的步骤529;以及建议航行器操作的飞行前操作改进以改进计划飞行期间的经济操作的步骤531。
[0041] 建议的任务计划改进507可以在飞行之前被结合到飞行前任务计划。这种能力可以被集成为任务计划包,或单独作为主体,其中对任务计划的改变手动地或以单独的软件包来实现。优化算法503可以包括对飞行器性能特点305、预测的环境条件505以及任务计划313进行分析。算法503可以以各种格式产生建议的操作改进507。例如,天气预报的改变可以以预测的环境条件505来实现,然后可由算法503进行处理,然后例如以特定于实现的格式(如航行器仪表板上的电子邮件或消息)被传送至飞行员或运营商。此外,在飞行员进行飞行前的日常工作时飞行员可以接收改变。在一个示例中,改变可能会提示飞行员将计划巡航高度降低2000英尺以避免可能会负面影响效率的升高的逆
[0042] 参照图6,示出仪表指示器的说明性实施方式。仪表板601可以包括用于使航行器飞行的任意种类的特定于实现的仪表。为了清楚起见,未示出仪表板601上的一些仪表。仪表板601可以与被配置为用于执行与方法301相关联的一个或更多个功能的计算单元617通信。此外,算法303可以在计算单元617内被部分或全部处理。此外,一个或更多个传感器619可以与计算单元617进行数据通信。如本文进一步所讨论的,传感器619可以是用于执行方法301的步骤327所必要的任意种类的传感器。
[0043] 指示器603是在用于传送空速的推荐的改变以改进飞行的经济的真实空速仪表611上的指示器。例如,指示器603被示为“减小速度”的提示。指示器603的长度和大小可以被配置为传送空速的推荐的改变的幅值。例如,参照在真实空速仪表611上的刻度,指示器
603的根端与当前空速对应,而指示器603的尖端指示飞行员应当实现的空速。在图示状态,因为 指示器603在长度上相对较短,所以指示器603正传送空速的相对小的减小以改进飞行的经济性。在所示实施方式中,指示器603是箭头,其中尖端是箭头的窄端部。指示器603在高速或高功率设置下可以更大。应当理解,指示器603仅指示了可以被实现为传送空速的推荐的改变以改进飞行的经济性的各种实施方式。
[0044] 指示器605是在用于传送高度的建议的改变以改进飞行的经济性的高度计613上的指示器。例如,指示器605被示为“降低高度”的提示,其传送还通过降低高度将会减小操作成本的信息。指示器605相对长,其可以表明高度的大的改变将会改进飞行的经济性。例如,参考高度计刻度613,指示器605的根端与当前的高度相对应,而指示器605的尖端指示飞行员应该实现什么高度。在图示的状态下,因为指示器605在长度上相对长,所以指示器605传送高度的相对大的减少以改进飞行的经济性。应当理解,可以使用其他样式的指示器。
[0045] 此外,典型的旋翼机可以通过增加高度来增加燃料效率,原因是涡轮发动机可以在较高的高度上通过提高燃烧温度来生成给定的功率输出,这会增加热力学效率。航行器的阻力也随高度的增加而减小。出于此原因,创建性能图表,其评述真实空速对针对航行器重量和密度高度的各种组合的功率。在温暖的天气以较高的高度飞行可以具有另外的能量益处,原因是可以减少或消除空调的需求。然而,如果在飞行员(根据性能图表)认为是最佳高度的高度处有30节逆风,但在低1000英尺的高度处只有10节逆风,即使性能图表有相反指示,飞行员也以低1000英尺的高度飞行更加有效。算法303可以分析大气中的数据,然后利用指示器605来提示飞行员降低1000英尺的高度,以便避免更强的逆风,从而实现效率增加。可以包括例如风速、风向、空气温度的大气数据可以在飞行期间通过卫星数据链路被接收。
[0046] 指示器635是关于旋翼转速表633的提示,该提示在向飞行员表明增加或减小旋翼的转速以做出旋翼转速的改变来提高效率。指示器635的长度和/或尺寸可以被配置为传达旋翼转速的推荐的改变的幅值。例如,参考旋翼转速表633上的刻度,指示器635的根端与当前旋翼转速对应,而指示器635的尖端指示飞行员应该达到什么旋翼转速。在图示的实施方式中,指示器635是箭头,其中尖端是箭头的窄端部。
[0047] 关于旋翼转速,在旋翼转速与振动之间可以存在权衡,因此,取决于航行器上的减振系统,旋翼转速降低可能会增加振动。因此,下面描述选 择器615的另一种实现,飞行员可以选择“乘客舒适度”的选择,该选择可以将更大的权重置于低座舱振动使得飞行员不被提示可进行增加机舱振动的行为以增加燃料经济性。但是,如果飞行员仅携带货物,那么飞行员可能想要将更大的权重置于燃料经济性,飞行员可以将该权重输入到系统中使得使算法303相应地考虑该因素。
[0048] 优化算法303可以基于飞行员的输入自动或选择性地权衡各种因素。例如,算法303可以选择性地被修改为在较大或较小的程度上加权某些因素。选择器615可以位于仪表板601上,以允许飞行员根据最重要的因素做出选择。例如,“A”选择可以表示燃料效率,“B”选择可以表示部件寿命和更换成本,以及“C”可以表示与航行器着陆以进行维护相关联的维护成本和/或停机时间。因此,由于航行器以某种方式飞行,所以算法303可以对以下内容进行估算并将其纳入考虑因素:与航行器部件的寿命的减少或损坏以及与其相关的维护相关联的部件更换开销、劳动力成本以及其他成本。
[0049] 此外,运营商、飞行员或第三者可以输入属于与某些操作开销(如部分部件价格、燃料价格、劳动力成本、外国进口税等)相关联的开销的数据,算法303可以对该数据进行估算。运营商可以配置成本计算以反映他们的独特的成本情况,如目前的每加仑燃料成本价格或每磅燃料成本价格。在另一示例中,运营商可以鉴于维护率来输入并配置每维护工时的价格的分析,使得包括店铺开销(如果适用)、每航行器停机时间的日成本(例如其中可能包括性能处罚条款、每天的保险和利息成本)、或目前的零件成本(原始设备制造商(OEM)可以按X%/年增加备件成本)和可能包括大量进口关税的总零件成本或零件成本乘数。
[0050] 在操作中,例如,在燃料相对昂贵并且行驶成本与航行器的操作相关联,或者需要最大航程时,飞行员可以针对燃料效率选择“A”。当燃料相对较不昂贵从而导致操作成本由航行器部件的更换成本和/或维护停机时间来控制时,飞行员可以选择“B”或“C”。例如,如果燃料相对便宜,则运营商可能会被诱导为使飞行员以最大连续功率(MCP)来飞行航行器,以将飞行时间最小化。然而,算法303可以被利用为帮助运营商理解以MCP飞行可能会显著增加对有限的寿命或可更换零件的负荷,使得与这样的零件的更换和/或维护停机时间相关联的开销超过来自较短飞行时间的利益。取决于分别与飞行时间和停机时间相关联的收入和成本,算法可以提示飞行员修改航行器的操作以达到最优化的操作设置。
[0051] 在另一实施方式中,仪表板601可包括与电源仪表607相关联的指示器609,以向飞行员传达由指示器609所定义的功率的减少或增加将鉴于上述因素在经济上优化航行器的操作。在一个可替换实施方式中,指示器609是在可以提示飞行员增加或减小转矩以到达最优操作的转矩仪表上的指示器。
[0052] 方法301可以被配置为一次仅显示这些指示器中的一个。例如,方法301可以根据首先显示的最有效提示来优先飞行员的提示。如果可以通过高度的改变来实现最大的潜在收益,那么将显示指示器605。如果飞行员确定高度的改变出于某些原因不实际或不受欢迎,那么飞行员可以做出输入以促使第二最有效提示或指示器代替第一指示器进行显示。
[0053] 仍然参照图6,示出经济仪表621。仪表621被配置为关于航行器的经济操作向飞行员提供视觉提示。仪表621可以包括传达航行器正如何经济操作的可移标(bug)623。可以在经济刻度上包括最佳的经济操作标志625,以传达最佳的经济操作平,从而允许飞行员修改飞行操作以试图使可移标623与经济操作标志625对齐。应当理解,方法301可以被利用并修改使得经济仪表621基于多种因素(燃料经济性、部件磨损率、维护诱因等)或仅单个因素来描绘整体效率。例如,经济仪表621可以被配置为提示飞行员改变飞行操作以达到最保守的燃料使用。应当理解,选择器615可以被用于选择仪表621的输出。
[0054] 在另一实施方式中,经济仪表621被配置为实时的“损坏率”指示器,其传达由于所存在的飞行条件(如空速、倾斜角等)或选项(如爬升率)而使航行器经历的损坏率。可移标623的中间刻度位置表示时间加权操作与额定的飞行器结构设计标准等同。在较剧烈方式下的操作将可移标623向高刻度端移动。方法301可以允许高刻度端运动很快发生,因此对于飞行员而言高损坏操作是明显的。在较不剧烈方式下的操作将指针向低刻度端移动。
[0055] 在另一实施方式中,航程刻度圈仪器627可以通知飞行员操作改变可以优化航行器的可用燃料航程。例如,第一圈229与航行器的基于实际的当前操作的实时航程对应。第一圈229是现有的燃料消耗率和地速的函数,而地速是空速和环境风的函数。第二圈631与在飞行员以最省油的方式(即最大的热力学效率、最小的气动阻力、最好的风力等)操作航行器的情况下飞行员所能够实现的最大燃料航程相对应。以方法301来计算圈631。在实施方式的一个方面中,飞行员可以选择圈631并且接收(口头 地或是视觉地)描述需要做出的飞行改变的指令以实现由圈631所描绘的最大燃料航程。当飞行员做出飞行改变时,圈629收敛到圈631。此外,如果飞行员选择仅结合推荐的改变的一部分,那么圈629将仅部分地朝向圈631进行扩展。应当理解,当连续飞行并且燃烧燃料时,圈629和631两者均变得更小。
[0056] 经济直升机操作是优选地用多个指示器来提示航行器飞行员的多变量优化问题。通过一个或更多个指示器并结合相关联的飞行仪表来提供多个提示有利于航行器的简单且直观的经济操作。所存在的提示可以仅限于占主导地位的提示(例如,其调整提供最直接利益的参数),或者所存在的提示可以被加权使得它们一直存在,但可以在幅值上减少影响力较小的调整以显得不那么重要。
[0057] 参考图7,示出飞行仪表板701,其为飞行仪表板601的另一种示例性实施方式。飞行仪表面板701基本上类似于飞行仪表板601,除了分别用可移标703、705、709和735来替换指示器603、605、609和635之外。可移标703、705、709和735位于提示位置处。尾部虚线可以用作用于飞行员的成功指示(或历史标记)的测量。成功指示器的测量可以在一段时间后自动复位,或者飞行员可以将成功指示器的测量复位;尽管如此,成功指示器的测量允许飞行员监视飞行改变。应当理解,可移标703、705、709和735以及指示器603、605、609和635仅是可以用于提示飞行员的特定于实现的形状和大小的示例。
[0058] 参考图8,示出计算机801的示例性实施方式。计算机801可以被配置成执行本文中所公开的方法中的任意方法。计算机801可以是位于航行器上或航行器外的独立硬件。此外,计算机801可以被结合到所存在的航行器硬件中。计算机801可包括输入/输出(I/O)接口1001、分析引擎1003、数据库1005和维护接口1007。可替代实施方式可以根据需要来组合或分布输入/输出(I/O)接口1001、分析引擎1003、数据库1005和维护接口1007。计算机801的实施方式可以包括一个或更多个计算机系统,该一个或更多个计算机系统包括被配置成用于执行本文中所描述的任务的一个或更多个处理器和存储器。这可以包括例如具有中央处理单元(CPU)和非易失性存储器的计算机,该非易失性存储器存储用于指示CPU执行本文中所描述的任务中的至少一些任务的永久的软件指令。这还可以包括例如通过计算机网络进行通信的两个或更多个计算机,其中这些计算机中的一个或更多个计算机包括CPU和非易失性存储器,并且计 算机的非易失性存储器中的一个或更多个非易失性存储器存储用于指示CPU中的任意CPU执行本文中所描述的任务中的任意任务的软件指令。因此,虽然用离散机器描述了示例性实施方式,但应当理解,该描述是非限制性的,并且本描述同样适用于包括一个或更多个机器的多种其他布置,其中该一个或更多个机器执行以任意方式分布在一个或更多个机器之中的任务。还应当理解,这样的机器不需要专用于执行本文中所描述的任务,而可以是还适于执行其他任务的多用途机器(如计算机工作站)。
[0059] I/O接口1001在外部用户、系统以及计算机801的数据源和部件之间提供通信链路。I/O接口1001可以被配置为用于使一个或更多个用户能够通过任何已知的输入设备将信息输入到计算机801。示例可以包括键盘鼠标触摸屏、麦克风和/或任何其他期望的输入设备。I/O接口1001可以被配置为用于使一个或更多个用户能够通过任何已知的输出设备来接收从计算机801输出的信息。示例可以包括显示监视器、打印机、扬声器和/或任何其他期望的输出设备。I/O接口1001可以被配置为用于使其他系统能够与计算机801进行通信。例如,I/O接口1001可以允许一个或更多个远程计算机访问信息、输入信息和/或远程命令计算机801执行本文中所描述的任务中的一个或更多个任务。I/O接口1001可以被配置为用于允许与一个或更多个远程数据源进行通信。例如,I/O接口1001可以使一个或更多个远程数据源访问信息、输入信息和/或远程地命令计算机801执行本文中所描述的任务中的一个或更多个任务。
[0060] 数据库1005提供用于计算机801的持久性数据存储器。虽然主要使用术语“数据库”,但是存储器或其他适当的数据存储装置可以提供数据库1005的功能。在可替代的实施方式中,数据库1005可以是集成到计算机801或者与计算机801分离,并且可以在多于一个的计算机上进行操作。数据库1005优选地提供用于适于支持计算机801的操作的任何信息(包括各种类型的数据)的非易失性数据存储器。
[0061] 维护接口1007被配置为允许用户维护计算机801的期望操作。在一些实施方式中,维护接口1007可以被配置为允许对存储在数据库1005中的数据进行审阅和/或修改和/或执行通常与数据库管理相关联的任何适当管理任务。这可以包括例如更新数据库管理软件、修改安全设置和/或执行数据备份操作。在一些实施方式中,维护接口1007可以被配置为允许分析引擎1003和/或I/O接口1001的维护。这可以包括例如软件更新和/或管理任务(如安全管理和/或某些耐受性设置的调整)。分析引擎1003 可以包括一个或更多个处理器、存储器和软件组件的各种组合。
[0062] 本文中所公开的特定实施方式仅是说明性的,因为可以以对受益于本文中的教导的本领域中的那些技术人员明显的不同却等效的方式来修改并实践系统。可以在不背离本发明的范围的情况下对本文中所描述的系统做出修改、添加或省略。系统的部件可以是集成的或单独的。此外,系统的操作可以由更多、更少或其他部件来执行。
[0063] 此外,除在下面权利要求中描述的之外,不意欲限于对于在本文中示出的构造或设计的细节。因此,显然可以变更或修改上面所公开的具体实施方式,并且认为所有这样的改变在本公开的范围和精神之内。因此,本文中请求的保护如在下面权利要求中阐述的那些。
[0064] 为了在解释所附权利要求方面帮助专利局以及就本申请所发表的任何专利的任何读者,申请人希望注意的是,除非在具体权利要求中明确使用词“装置”或“步骤”,否则他们不打算将所附权利要求中的任何一项调用35U.S.C.§112中的第6段,因为其在本申请的申请日存在。
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