專利名稱：飛行控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及飛行控制。更具體地，本發(fā)明涉及一種方法，該方法包括提供風(fēng)力相關(guān) 數(shù)據(jù)和將風(fēng)力相關(guān)數(shù)據(jù)發(fā)送給簽約飛機(jī)等訂戶的步驟。本發(fā)明還涉及用于實(shí)現(xiàn)所述方法的 步驟的計(jì)算機(jī)程序、和包括計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品。
背景技術(shù)：
已知在飛機(jī)操作應(yīng)用中，為了改善飛行操作，在飛機(jī)和地面站之間交換與大氣狀 況有關(guān)的數(shù)據(jù)。US6937937描述了在多個(gè)監(jiān)測飛機(jī)上的用于記錄當(dāng)?shù)卮髿鉅顩r的測量法。所記錄 的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)地傳輸?shù)侥軌蚴占瘮?shù)據(jù)以生成實(shí)時(shí)三維高空天氣狀況圖的地面監(jiān)測站。而且， 能為簽約飛機(jī)創(chuàng)建一組預(yù)計(jì)標(biāo)記。當(dāng)請求預(yù)計(jì)標(biāo)記時(shí)，簽約飛機(jī)可指示其當(dāng)前位置、高度、 航向以及飛行路徑等信息，使得能夠針對簽約飛機(jī)的需要量身定制預(yù)計(jì)標(biāo)記。因?yàn)樯蟼鹘o簽約用戶的數(shù)據(jù)批的大小預(yù)期要比從請求用戶或從監(jiān)測飛機(jī)下載 的大，US6937937建議為上傳提供高帶寬而為下載提供較低帶寬。然而，考慮到大量涉及 飛行控制和機(jī)場的無線傳輸，需要保持任何附加帶寬要求低。此外，尤其在下降著陸時(shí)， US6937937沒有涉及減少燃料消耗和飛機(jī)排放的需要。2006年 1 月 20 日，來自瑞典民航總局(The Swedish Civil AviationAdministration) 的新聞信息《通過使用“綠色進(jìn)場”獲得較少噪聲和廢氣(Lessnoise and exhaust by using “green approach”)》(http://www. lfv. se/templates/LFV ListArticle 39601.
揭示通過提供更精確的到達(dá)預(yù)期時(shí)間來創(chuàng)建準(zhǔn)確的飛機(jī)時(shí)間導(dǎo)航的系統(tǒng)。飛機(jī)的飛 行管理系統(tǒng)剛起飛不久就會(huì)收到來自目的地地面控制中心的指定應(yīng)當(dāng)在目的地使用的進(jìn) 場路線的消息。飛行管理系統(tǒng)基于進(jìn)場路線和當(dāng)前飛行狀況計(jì)算到達(dá)時(shí)間。飛行管理系統(tǒng) 還計(jì)算飛機(jī)應(yīng)當(dāng)開始向目的地下降的時(shí)間點(diǎn)和位置。這是為了提供使用最小的引擎推力和 飛機(jī)在降落過程中基本滑翔或滑行的進(jìn)場軌跡，從而減少噪聲、廢氣和燃料消耗。這種進(jìn)場 軌跡稱為“綠色進(jìn)場”或CDA(連續(xù)下降進(jìn)場)。由飛行管理系統(tǒng)計(jì)算的到達(dá)時(shí)間被傳送到 將其插入到多個(gè)飛機(jī)的預(yù)期到達(dá)列表里的地面控制中心。如果兩個(gè)或更多到達(dá)時(shí)間一致， 則傳送附加消息到該飛機(jī)告知經(jīng)調(diào)整的到達(dá)時(shí)間。飛行管理系統(tǒng)則重新計(jì)算并調(diào)整飛機(jī)的 速度和/或軌跡，從而使著陸能夠在指定時(shí)間進(jìn)行。這種速度調(diào)整可在飛行開始時(shí)進(jìn)行。應(yīng) 當(dāng)提及，傳統(tǒng)飛機(jī)的著陸通常需要逐步下降，其中引擎推動(dòng)力間歇地增加并且飛機(jī)常被引 導(dǎo)至“等待航線”，等待其著陸時(shí)間，導(dǎo)致大量過度的燃料消耗、排放以及噪聲。飛機(jī)下降開始時(shí)間的計(jì)算部分地基于可從飛行計(jì)劃中心接收的可能落后幾個(gè)小 時(shí)的風(fēng)力信息。然而，為了提供有效信息以減少下降飛機(jī)的燃料消耗和排放，尤其因?yàn)椤熬G 色進(jìn)場”對下降期間遇到的風(fēng)型特別敏感，所以需要改善所述風(fēng)力信息。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的是減少飛機(jī)的燃料消耗和排放，尤其是下降著陸時(shí)的燃料消耗和排放。本發(fā)明的另一個(gè)目的是優(yōu)選在不大量增加無線傳輸帶寬要求的情況下改善飛行 控制。本發(fā)明還有一個(gè)目的是在不大量增加無線傳輸帶寬要求的情況下改善飛行控制 以減少飛機(jī)的燃料消耗和排放。達(dá)到這些目的的方法包括如下步驟-提供風(fēng)力相關(guān)數(shù)據(jù)，并向訂戶發(fā)送風(fēng)力相關(guān)數(shù)據(jù)，-其中提供風(fēng)力相關(guān)數(shù)據(jù)的步驟包括提供包含多個(gè)位置的風(fēng)力數(shù)據(jù)的風(fēng)力數(shù)據(jù)集 合，此方法還包括如下步驟-接收預(yù)計(jì)飛機(jī)軌跡的數(shù)據(jù)，-基于風(fēng)力數(shù)據(jù)集合提供風(fēng)力數(shù)據(jù)要素集合，每個(gè)風(fēng)力數(shù)據(jù)要素集合包括沿預(yù)計(jì) 飛機(jī)軌跡的位置的風(fēng)力相關(guān)數(shù)據(jù)，-從風(fēng)力數(shù)據(jù)要素集合中選擇風(fēng)力數(shù)據(jù)要素子集，-至少部分地基于所選的風(fēng)力數(shù)據(jù)要素子集創(chuàng)建沿著預(yù)計(jì)飛機(jī)軌跡的風(fēng)廓線，-將風(fēng)廓線與風(fēng)力數(shù)據(jù)要素集合作比較，_重復(fù)選擇風(fēng)力數(shù)據(jù)要素子集、創(chuàng)建風(fēng)廓線、將風(fēng)廓線與風(fēng)力數(shù)據(jù)要素集合作比較 的步驟，以及-選擇至少部分地作為創(chuàng)建最大程度對應(yīng)風(fēng)力數(shù)據(jù)要素集合的風(fēng)廓線的基礎(chǔ)的風(fēng) 力數(shù)據(jù)要素子集為要向訂戶發(fā)送的風(fēng)力數(shù)據(jù)要素子集，-其中向訂戶發(fā)送風(fēng)力相關(guān)數(shù)據(jù)的步驟包括向訂戶發(fā)送所選要發(fā)送的風(fēng)力數(shù)據(jù)要
素子集。根據(jù)發(fā)明的實(shí)施例，訂戶可以是大量不同的可選實(shí)體，如簽約飛機(jī)或，如下所述的 用于飛行交通控制的地面站。要注意這里又稱作風(fēng)力和位置數(shù)據(jù)的多個(gè)位置的風(fēng)力數(shù)據(jù)是將風(fēng)力信息、尤其是 風(fēng)向和風(fēng)速映射到位置的數(shù)據(jù)。所述位置優(yōu)選是以例如利用地面基準(zhǔn)坐標(biāo)和高度等適當(dāng)方 式給出的三維位置。風(fēng)力數(shù)據(jù)集合可至少部分地基于中心單元收到的風(fēng)力和位置數(shù)據(jù)來創(chuàng) 建。可用多種不同的方法獲得風(fēng)力和位置數(shù)據(jù)。例如，它可以記錄在多個(gè)監(jiān)測飛機(jī)中，它可 以記錄在如氣象氣球等其他類型的飛行器中，和/或它可以由不同于飛行器中所提供的設(shè) 備的計(jì)量測量和觀測設(shè)備來記錄。對于這個(gè)陳述，預(yù)計(jì)飛機(jī)軌跡這一表達(dá)既包含地面基準(zhǔn)位置又包含高度，即預(yù)計(jì) 飛機(jī)軌跡是三維的。還應(yīng)當(dāng)提及，預(yù)計(jì)飛機(jī)軌跡的數(shù)據(jù)指的是代表或相應(yīng)于本領(lǐng)域已知方 式的預(yù)計(jì)飛機(jī)軌跡的數(shù)據(jù)。另外，預(yù)計(jì)飛機(jī)軌跡的數(shù)據(jù)可從如簽約飛機(jī)等訂戶或下述地面 站接收。優(yōu)選地，從風(fēng)力數(shù)據(jù)要素集合中選擇的風(fēng)力數(shù)據(jù)要素子集包括預(yù)定數(shù)目的風(fēng)力數(shù) 據(jù)要素?？扇我獾鼗蛲ㄟ^適當(dāng)?shù)倪x擇方案從風(fēng)力數(shù)據(jù)要素集合中選擇風(fēng)力數(shù)據(jù)要素子集。如下例示，至少部分地作為能夠創(chuàng)建最大程度對應(yīng)風(fēng)力數(shù)據(jù)要素集合的風(fēng)廓線的 風(fēng)力數(shù)據(jù)要素子集在相應(yīng)風(fēng)廓線與風(fēng)力數(shù)據(jù)要素集合的比較中呈現(xiàn)最小差別的意義上可 以是最優(yōu)的風(fēng)力數(shù)據(jù)要素子集。本發(fā)明使得選擇最優(yōu)風(fēng)力數(shù)據(jù)要素以傳輸給簽約飛機(jī)成為可能。最優(yōu)風(fēng)力數(shù)據(jù)要素將為下降飛機(jī)的飛行計(jì)劃提供有效信息，從而減少它們的燃料消耗和排放。更具體地，在 穿過若干高度層下降期間，飛機(jī)經(jīng)常遭遇各種風(fēng)力變化。本發(fā)明減小在“綠色進(jìn)場”期間導(dǎo) 致需要用到引擎推力的意料之外的風(fēng)力變化的風(fēng)險(xiǎn)。此外，本發(fā)明可有利地用于市場上可獲得的適于接收例如三個(gè)的有限數(shù)目的風(fēng)力 數(shù)據(jù)要素的許多飛行管理系統(tǒng)。更具體地，本發(fā)明保證此類風(fēng)力數(shù)據(jù)要素被最優(yōu)地選擇，以 供在飛行管理系統(tǒng)中重新創(chuàng)建最大程度對應(yīng)實(shí)際風(fēng)力狀況的風(fēng)廓線。此外，本發(fā)明保證在 傳輸中利用少量的數(shù)據(jù)來傳輸一些最優(yōu)選擇的風(fēng)力數(shù)據(jù)要素。因此，這些無線傳輸?shù)膸?要求低。優(yōu)選地，預(yù)計(jì)飛機(jī)軌跡包括飛機(jī)下降到機(jī)場的至少一部分，其中飛機(jī)可以是訂戶。 因此，在簽約飛機(jī)飛行階段期間使用該飛機(jī)接收到的風(fēng)力數(shù)據(jù)要素將是可能的，其中飛機(jī) 軌跡的調(diào)整可顯著地增加時(shí)間準(zhǔn)確度和減小燃料消耗。優(yōu)選地，至少部分地基于向訂戶發(fā) 送的風(fēng)力數(shù)據(jù)要素子集確定或調(diào)整下降開始的位置和/或時(shí)間。優(yōu)選地，至少部分地基于 向訂戶發(fā)送的風(fēng)力數(shù)據(jù)要素子集確定或調(diào)整飛機(jī)的下降速度。優(yōu)選地，基于風(fēng)力數(shù)據(jù)集合提供風(fēng)力數(shù)據(jù)要素集合的步驟包括從風(fēng)力數(shù)據(jù)集合 選擇風(fēng)力數(shù)據(jù)子集，使得風(fēng)力數(shù)據(jù)子集包括預(yù)計(jì)飛機(jī)軌跡附近位置的風(fēng)力數(shù)據(jù)；且基于風(fēng) 力數(shù)據(jù)子集提供風(fēng)力數(shù)據(jù)要素集合。在此，預(yù)計(jì)飛機(jī)軌跡的附近被認(rèn)為是離預(yù)計(jì)飛機(jī)軌跡 在IOOkm以內(nèi)、優(yōu)選離預(yù)計(jì)飛機(jī)軌跡在50km以內(nèi)的任何位置。優(yōu)選地，基于風(fēng)力數(shù)據(jù)子集提供風(fēng)力數(shù)據(jù)要素集合的步驟包括在預(yù)計(jì)飛機(jī)軌跡中 插值風(fēng)力數(shù)據(jù)子集的風(fēng)力數(shù)據(jù)。優(yōu)選地，根據(jù)所選的風(fēng)力數(shù)據(jù)要素子集創(chuàng)建沿預(yù)計(jì)飛機(jī)軌跡的風(fēng)廓線包括所選風(fēng) 力數(shù)據(jù)要素子集的插值。優(yōu)選地，風(fēng)廓線包括逆風(fēng)和/或順風(fēng)力分量。這將使傳輸?shù)胶灱s飛機(jī)的風(fēng)力數(shù)據(jù) 要素適合有效飛行控制的需要，因?yàn)樵谙陆灯陂g以節(jié)省燃料為目的的飛行計(jì)劃中主要感興 趣的是逆風(fēng)和/或順風(fēng)力分量。優(yōu)選地，除預(yù)計(jì)飛機(jī)軌跡數(shù)據(jù)之外，還例如從訂戶接收與預(yù)計(jì)飛機(jī)軌跡數(shù)據(jù)相關(guān) 的時(shí)間數(shù)據(jù)。因此，從簽約飛機(jī)接收的飛行數(shù)據(jù)可包括預(yù)計(jì)飛機(jī)軌跡數(shù)據(jù)以及將預(yù)計(jì)飛機(jī) 軌跡數(shù)據(jù)映射到時(shí)間信息的數(shù)據(jù)，從而在預(yù)計(jì)位置和時(shí)間之間提供四維相關(guān)性，以下稱為 4DT (4維軌跡)。時(shí)間數(shù)據(jù)將允許調(diào)整飛機(jī)軌跡，這不僅由于最優(yōu)燃料經(jīng)濟(jì)性能，還由于要求到達(dá) 指定位置的時(shí)間。例如對于著陸前的下降，時(shí)間數(shù)據(jù)將允許調(diào)整飛機(jī)軌跡，這不僅由于由空 氣動(dòng)力學(xué)給出的最優(yōu)滑行角度，還由于飛機(jī)要到達(dá)例如著陸位置等特定位置的時(shí)間。因此， 時(shí)間數(shù)據(jù)與最優(yōu)風(fēng)力數(shù)據(jù)要素結(jié)合將提供提高下降飛機(jī)的時(shí)間準(zhǔn)確度和預(yù)測性的可能性， 從而改善到達(dá)時(shí)間的準(zhǔn)確度以便有效的時(shí)間導(dǎo)航。提高的時(shí)間準(zhǔn)確度將改善目的地機(jī)場的 空中交通管理。這些目的也可通過根據(jù)權(quán)利要求11-17中的任一項(xiàng)所述的計(jì)算機(jī)程序和根據(jù)權(quán) 利要求18所述的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品來實(shí)現(xiàn)。附圖描述下面，本發(fā)明將參考附圖來具體地描述，其中-

圖1是其中實(shí)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的方法的環(huán)境的示意圖，
-圖2示出該方法的步驟的框圖，-圖3示出具有示意性預(yù)計(jì)飛機(jī)軌跡的3維風(fēng)力模型，-圖4示出風(fēng)力數(shù)據(jù)要素和基于所選風(fēng)力數(shù)據(jù)要素子集的風(fēng)廓線的示例，-圖5示出標(biāo)有差異的風(fēng)力數(shù)據(jù)要素和風(fēng)廓線，-圖6示出圖4的風(fēng)力數(shù)據(jù)要素和基于另一所選風(fēng)力數(shù)據(jù)要素子集的風(fēng)廓線，-圖7示出風(fēng)力數(shù)據(jù)要素和基于所選風(fēng)力數(shù)據(jù)要素子集的可選風(fēng)廓線的示例。詳細(xì)描述參考圖1和圖2，分別示出其中實(shí)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的方法的環(huán)境的示意圖 和方法的步驟圖。圖1示出多個(gè)監(jiān)測飛機(jī)1，每個(gè)監(jiān)測飛機(jī)適用于記錄大氣狀況和位置數(shù) 據(jù)(圖2中的步驟Si)。大氣狀況包括溫度和風(fēng)力數(shù)據(jù)等，而風(fēng)力數(shù)據(jù)進(jìn)而包括風(fēng)速、風(fēng)向。 溫度、風(fēng)速、風(fēng)向和其他大氣狀況利用大氣數(shù)據(jù)慣性參照系統(tǒng)(“ADIRS”)或其他當(dāng)?shù)乜諝?數(shù)據(jù)系統(tǒng)等裝置來測量。大氣壓力讀數(shù)可通過大氣數(shù)據(jù)模塊(ADMs)利用大氣探針測量總 壓力、靜壓力以及風(fēng)速來實(shí)現(xiàn)。ADM作為壓力傳感器，用于測量靜和總的壓力并將那些讀數(shù) 轉(zhuǎn)換成數(shù)字格式。以預(yù)定的間隔觸發(fā)測量操作。當(dāng)?shù)卮髿鉅顩r的每個(gè)記錄與有關(guān)測量時(shí)間、測量時(shí)飛機(jī)的位置以及測量時(shí)飛機(jī)的 高度的數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)。如本領(lǐng)域中已知，全球定位系統(tǒng)GPS接收器可用于提供包括其高度的 飛機(jī)的位置，且靜態(tài)大氣壓力可用于確定海拔高度。在此飛行交通控制的示例中(圖2，S2)，在地面站2形式的中央單元2處接收來 自監(jiān)測飛機(jī)1的風(fēng)力和位置數(shù)據(jù)。諸如航空通信尋址和報(bào)告系統(tǒng)(ACARS)或SATCOM通信 系統(tǒng)的機(jī)載數(shù)據(jù)通信裝置可用于從飛機(jī)向地面站傳達(dá)數(shù)據(jù)。參考圖3，至少部分地基于從監(jiān)測飛機(jī)1接收到的風(fēng)力和位置數(shù)據(jù)創(chuàng)建風(fēng)力數(shù)據(jù) 集合3(圖2，S3)。在此實(shí)施例中，風(fēng)力數(shù)據(jù)集合3是3維的風(fēng)力模型3。如圖3所示，風(fēng)力 模型3包括在圖3中通過χ形狀的符號(hào)標(biāo)記的多個(gè)風(fēng)力和位置數(shù)據(jù)片31，其中每個(gè)數(shù)據(jù)片 指示位置。每個(gè)風(fēng)力和位置數(shù)據(jù)片31又分別用圖3所示的從各自的χ符號(hào)延伸且以▽形 狀的符號(hào)封端的直線的方向和長度來指示風(fēng)向和風(fēng)速。參考圖1和圖3，地面站2從簽約飛機(jī)4接收所謂4DT(4維軌跡)(圖2，S4)。圖 3示出飛機(jī)軌跡311。4DT包括指示地面基準(zhǔn)坐標(biāo)(緯度和經(jīng)度)和高度的3維預(yù)計(jì)飛機(jī)軌 跡311，還包括與預(yù)計(jì)飛機(jī)軌跡311相關(guān)聯(lián)的時(shí)間數(shù)據(jù)。從風(fēng)力數(shù)據(jù)集合3中選擇風(fēng)力數(shù)據(jù)子集301，使得風(fēng)力數(shù)據(jù)子集301包括預(yù)計(jì)飛機(jī) 軌跡311附近位置的風(fēng)力數(shù)據(jù)。即通過將風(fēng)力數(shù)據(jù)集合3映射到預(yù)計(jì)飛行軌跡311來提供 風(fēng)力數(shù)據(jù)子集301。更具體地，圖3中用圓圈標(biāo)出的預(yù)計(jì)飛機(jī)軌跡311附近的風(fēng)力和位置數(shù) 據(jù)片31被選為風(fēng)力數(shù)據(jù)子集301。在此，預(yù)計(jì)飛機(jī)軌跡311的附近可被認(rèn)為是離預(yù)計(jì)飛機(jī) 軌跡311在IOOkm以內(nèi)、優(yōu)選離預(yù)計(jì)飛機(jī)軌跡311在50km以內(nèi)的任意位置。圖4示出基于風(fēng)力數(shù)據(jù)子集提供或確定的風(fēng)力數(shù)據(jù)要素集合302 (圖2，S5)。風(fēng)力 數(shù)據(jù)要素302對應(yīng)實(shí)際風(fēng)向的分量，其分量平行于投影到地面上的預(yù)計(jì)飛機(jī)軌跡311，即風(fēng) 力數(shù)據(jù)要素302對應(yīng)逆或順的風(fēng)力分量。每個(gè)風(fēng)力數(shù)據(jù)要素302包括沿預(yù)計(jì)飛機(jī)軌跡311 的包括高度的獨(dú)立、個(gè)別的位置處的風(fēng)力相關(guān)數(shù)據(jù)。更具體地，通過把風(fēng)力數(shù)據(jù)子集301插 值到預(yù)計(jì)飛機(jī)軌跡311得到風(fēng)力數(shù)據(jù)要素302。又更具體地，在此實(shí)施例中，風(fēng)力數(shù)據(jù)要素 302的數(shù)目和位置是預(yù)定的。在圖4中，示出8個(gè)風(fēng)力數(shù)據(jù)要素，但可使用任意數(shù)目，具體而
7言可使用更多數(shù)目。此外，在此實(shí)施例中，每個(gè)風(fēng)力數(shù)據(jù)要素302的風(fēng)速和風(fēng)向由多達(dá)4個(gè) 最接近風(fēng)力數(shù)據(jù)要素302的風(fēng)力和位置數(shù)據(jù)片31的雙線性插值導(dǎo)出(圖3)。應(yīng)當(dāng)提及，每個(gè)風(fēng)力數(shù)據(jù)要素302的風(fēng)速和風(fēng)向可通過任意適當(dāng)?shù)牟逯捣桨笇?dǎo) 出，并且可涉及少于或多于4個(gè)風(fēng)力和位置數(shù)據(jù)片31的插值。具體地，如果只有一個(gè)風(fēng)力 和位置數(shù)據(jù)片31可用于確定風(fēng)力數(shù)據(jù)要素302，則可認(rèn)為風(fēng)力數(shù)據(jù)要素302等于該風(fēng)力和 位置數(shù)據(jù)片斷31。從風(fēng)力數(shù)據(jù)要素302中任意地選擇預(yù)定數(shù)目的(在此實(shí)施例中為三個(gè))子集風(fēng)力 數(shù)據(jù)要素子集302S (圖3，S6)?；谒x的風(fēng)力數(shù)據(jù)要素子集302S創(chuàng)建沿4DT的風(fēng)廓線 303 (圖2，S7)。這通過在所選風(fēng)力數(shù)據(jù)要素子集302S中插值風(fēng)力數(shù)據(jù)要素302S的適當(dāng)插 值方案來實(shí)現(xiàn)。在此實(shí)施例中，通過所選風(fēng)力數(shù)據(jù)要素子集302S的非線性插值創(chuàng)建風(fēng)廓線 303。然而，任意適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)曲線擬合方案可用于該插值。參考圖5，將風(fēng)廓線303與風(fēng)力數(shù)據(jù)要素集合302進(jìn)行比較(圖2，S8)。在此實(shí)施 例中，該比較包括確定風(fēng)廓線303與每個(gè)風(fēng)力數(shù)據(jù)要素302之間的差異D1-D8。應(yīng)當(dāng)注意， 在此示例中，一些差異Dl、D4、D7當(dāng)然將為零。此外，該比較包括提供風(fēng)廓線303與每個(gè)風(fēng)
η
力數(shù)據(jù)要素302之間的每個(gè)此類差異D1-D8的平方和SDitl因此，該和可表示成= Σ A'，
/=1
其中η是風(fēng)力要素302的數(shù)目。平方和SDi與所討論的風(fēng)力數(shù)據(jù)要素的選擇相關(guān)聯(lián)。參考圖6。直到選擇完預(yù)定數(shù)目的風(fēng)力數(shù)據(jù)要素302S的所有可能的組合(圖2， S9)，就進(jìn)行與任一在前選擇302S不同的風(fēng)力數(shù)據(jù)要素子集302S的新的任意選擇。因此， 對3個(gè)風(fēng)力數(shù)據(jù)要素302S的每個(gè)組合重復(fù)進(jìn)行從風(fēng)力數(shù)據(jù)要素集合任意地選擇具有預(yù)定 數(shù)目的風(fēng)力數(shù)據(jù)要素的子集、根據(jù)所選的風(fēng)力數(shù)據(jù)要素子集創(chuàng)建沿預(yù)計(jì)飛機(jī)軌跡311的風(fēng) 廓線、以及將風(fēng)廓線與風(fēng)力數(shù)據(jù)要素集合作比較的步驟。圖6示出不同于圖4所示選擇的 3個(gè)風(fēng)力數(shù)據(jù)要素302S的選擇，以及基于所選的“另外”的風(fēng)力數(shù)據(jù)要素子集302S創(chuàng)建的 風(fēng)廓線303。在此實(shí)施例中，應(yīng)當(dāng)注意，在每個(gè)風(fēng)廓線中，沿預(yù)計(jì)飛機(jī)軌跡311的最大高度處的 風(fēng)力被建模成與關(guān)于其他所選風(fēng)力要素302S在最大高度處的所選風(fēng)力要素302S的風(fēng)力一 樣。并且，在此實(shí)施例中，地面處的風(fēng)力被建模成與關(guān)于其他所選風(fēng)力要素302S在最低高 度處的所選風(fēng)力要素302S的風(fēng)力一樣。提供最大程度對應(yīng)風(fēng)力數(shù)據(jù)要素集合302的風(fēng)廓線303的風(fēng)力數(shù)據(jù)要素302S被 選擇要發(fā)送即要傳輸至簽約飛機(jī)4 (圖2，S10)。更具體地，與最小平方和SDi即最小平方和 相關(guān)聯(lián)的所選風(fēng)力數(shù)據(jù)要素302S被選定傳輸給簽約飛機(jī)4?；谑盏降娘L(fēng)力數(shù)據(jù)要素302S，簽約飛機(jī)上的例如飛行管理系統(tǒng)等適當(dāng)?shù)脑O(shè)備可 進(jìn)行調(diào)整預(yù)計(jì)飛機(jī)軌跡的計(jì)算，以抵消會(huì)擾亂下降的風(fēng)力，這種對下降的擾亂使得從燃料 消耗的觀點(diǎn)而言不如最優(yōu)，或者使得要求的簽約飛機(jī)到達(dá)時(shí)間將無法滿足。作為示例，最初 的飛機(jī)軌跡311會(huì)給出減少引擎推力以便開始下降的第一位置和時(shí)間ΡΤ1。然而，基于風(fēng)力 數(shù)據(jù)要素302S，經(jīng)調(diào)整的飛機(jī)軌跡311會(huì)給出不同于第一位置和時(shí)間PTl的減少引擎推力 以便開始下降的第二位置和時(shí)間ΡΤ2。接收到的風(fēng)力數(shù)據(jù)要素302S將允許優(yōu)化燃料消耗和 改善飛行可預(yù)測性。風(fēng)力數(shù)據(jù)要素302S將會(huì)將這些最優(yōu)選擇的有效的信息提供給簽約飛 機(jī)4，而與此同時(shí)保持傳輸風(fēng)力數(shù)據(jù)要素302S的帶寬要求低。
上述實(shí)施例的替換方案可落在權(quán)利要求的范圍里。例如，風(fēng)力數(shù)據(jù)要素302可包 括實(shí)際風(fēng)向。因此，沿預(yù)計(jì)飛機(jī)軌跡311創(chuàng)建風(fēng)廓線303、將風(fēng)廓線303與風(fēng)力數(shù)據(jù)要素集 合302作比較的步驟可包括提取平行于預(yù)計(jì)飛機(jī)軌跡311的風(fēng)力數(shù)據(jù)要素302的分量。
可選地或附加地，沿4DT的風(fēng)廓線303可基于所選的風(fēng)力數(shù)據(jù)要素子集302S通過 不同于上述方案的插值方案創(chuàng)建。作為示例，圖7示出通過設(shè)置在包括各個(gè)所選風(fēng)力要素 302S的整個(gè)相應(yīng)高度間隔中的各個(gè)所選風(fēng)力要素302S的值而創(chuàng)建的風(fēng)廓線303。如所提及，訂戶可以是用于飛行交通控制的地面站。因此，本發(fā)明可用于調(diào)整和改 善預(yù)計(jì)飛機(jī)軌跡。例如，地面上的特定單元(圖中未示出)可從地面站2接收預(yù)計(jì)飛機(jī)軌 跡311的數(shù)據(jù)。飛機(jī)軌跡可以是例如飛機(jī)起飛至到達(dá)的飛行的主要部分的軌跡。該特定單 元可適于提供包括飛行區(qū)域中多個(gè)位置的風(fēng)力數(shù)據(jù)的風(fēng)力數(shù)據(jù)集合3。該特定單元還可適 于基于風(fēng)力數(shù)據(jù)集合3提供風(fēng)力數(shù)據(jù)要素集合302，每個(gè)風(fēng)力數(shù)據(jù)要素集合包括沿預(yù)計(jì)飛 機(jī)軌跡311的位置處的風(fēng)力相關(guān)數(shù)據(jù)。按照與上述方式相似的方式，該特定單元可重復(fù)進(jìn) 行選擇具有預(yù)定數(shù)目的風(fēng)力數(shù)據(jù)要素的子集302S、創(chuàng)建風(fēng)廓線303、比較風(fēng)廓線303以及將 風(fēng)廓線303與風(fēng)力數(shù)據(jù)要素集合302作比較的步驟，并選擇要發(fā)送給地面站2的最優(yōu)風(fēng)力 數(shù)據(jù)要素子集302S。還應(yīng)當(dāng)提及，在一些實(shí)施例中，預(yù)計(jì)飛機(jī)軌跡311數(shù)據(jù)的接收器和風(fēng)力數(shù)據(jù)要素 子集302S的接收器可以是在同一個(gè)單元中物理地或邏輯地分離的項(xiàng)目。
權(quán)利要求
一種方法，包括以下步驟提供風(fēng)力相關(guān)數(shù)據(jù)，并向訂戶(2，4)發(fā)送風(fēng)力相關(guān)數(shù)據(jù)，其特征在于，所述提供風(fēng)力相關(guān)數(shù)據(jù)的步驟包括提供(S3)包含多個(gè)位置的風(fēng)力數(shù)據(jù)的風(fēng)力數(shù)據(jù)集合(3)，以及所述方法還包括以下步驟接收(S4)預(yù)計(jì)飛機(jī)軌跡(311)的數(shù)據(jù)，基于所述風(fēng)力數(shù)據(jù)集合(3)提供(S5)風(fēng)力數(shù)據(jù)要素集合(302)，每個(gè)風(fēng)力數(shù)據(jù)要素集合(302)包括沿所述預(yù)計(jì)飛機(jī)軌跡(311)的位置處的風(fēng)力相關(guān)數(shù)據(jù)，從所述風(fēng)力數(shù)據(jù)要素集合(302)中選擇(S6)風(fēng)力數(shù)據(jù)要素子集(302S)，至少部分地基于所選擇的風(fēng)力數(shù)據(jù)要素子集(302S)創(chuàng)建(S7)沿所述預(yù)計(jì)飛機(jī)軌跡(311)的風(fēng)廓線(303)，將所述風(fēng)廓線(303)與所述風(fēng)力數(shù)據(jù)要素集合(302)作比較(S8)，重復(fù)選擇風(fēng)力數(shù)據(jù)要素子集(302S)、創(chuàng)建風(fēng)廓線(303)、將所述風(fēng)廓線(303)與所述風(fēng)力數(shù)據(jù)要素集合(302)作比較的步驟，以及選擇(S10)至少部分地作為創(chuàng)建最大程度對應(yīng)所述風(fēng)力數(shù)據(jù)要素集合(302)的風(fēng)廓線(303)的基礎(chǔ)的風(fēng)力數(shù)據(jù)要素子集(302S)為要向所述訂戶(2，4)發(fā)送的風(fēng)力數(shù)據(jù)要素子集(302S)，其中向所述訂戶(2，4)發(fā)送風(fēng)力相關(guān)數(shù)據(jù)的所述步驟包括向所述訂戶(2，4)發(fā)送所選(S10)要發(fā)送的風(fēng)力數(shù)據(jù)要素子集(302S)。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述預(yù)計(jì)飛機(jī)軌跡(311)包括飛機(jī)(4)向機(jī) 場下降的至少一部分。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，至少部分地基于向所述訂戶(2，4)發(fā)送的所 述風(fēng)力數(shù)據(jù)要素子集(302S)確定或調(diào)整下降開始的位置和/或時(shí)間。
4.如權(quán)利要求2或3所述的方法，其特征在于，至少部分地基于向所述訂戶(2，4)發(fā)送 的風(fēng)力數(shù)據(jù)要素子集(302S)確定或調(diào)整所述飛機(jī)(4)的下降速度。
5.如以上權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，基于所述風(fēng)力數(shù)據(jù)集合(3) 提供(S5)風(fēng)力數(shù)據(jù)要素集合(302)的所述步驟包括從所述風(fēng)力數(shù)據(jù)集合(3)選擇所述風(fēng) 力數(shù)據(jù)子集(301)，使得所述風(fēng)力數(shù)據(jù)子集(301)包括所述預(yù)計(jì)飛機(jī)軌跡(311)附近位置的 風(fēng)力數(shù)據(jù)；以及基于所述風(fēng)力數(shù)據(jù)子集(301)提供所述風(fēng)力數(shù)據(jù)要素集合(302)。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，基于所述風(fēng)力數(shù)據(jù)子集(301)提供風(fēng)力數(shù) 據(jù)要素集合(302)的所述步驟包括在所述預(yù)計(jì)飛機(jī)軌跡(311)中插值所述風(fēng)力數(shù)據(jù)子集 (301)的風(fēng)力數(shù)據(jù)。
7.如以上權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，根據(jù)所選風(fēng)力數(shù)據(jù)要素子集 (302S)創(chuàng)建(S7)沿所述預(yù)計(jì)飛機(jī)軌跡(311)的風(fēng)廓線(303)的所述步驟包括插值所選風(fēng) 力數(shù)據(jù)要素子集(302S)。
8.如以上權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述風(fēng)廓線(303)包括逆和/ 或順風(fēng)力分量。
9.如以上權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，除所述預(yù)計(jì)飛機(jī)軌跡(311) 的數(shù)據(jù)之外，還接收與所述預(yù)計(jì)飛機(jī)軌跡(311)數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)的時(shí)間數(shù)據(jù)。
10.如以上權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，包括至少部分地基于所選(SlO)要發(fā)送2的所述風(fēng)力數(shù)據(jù)要素子集(302S)調(diào)整所述預(yù)計(jì)飛機(jī)軌跡。
11.一種包括計(jì)算機(jī)可讀代碼裝置的計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)可讀代碼裝置使計(jì)算機(jī) 執(zhí)行以下步驟基于包括多個(gè)位置的風(fēng)力數(shù)據(jù)的風(fēng)力數(shù)據(jù)集合(3)提供(S5)風(fēng)力數(shù)據(jù)要素集合 (302)，每個(gè)風(fēng)力數(shù)據(jù)要素集合(302)包括沿預(yù)計(jì)飛機(jī)軌跡(311)的位置處的風(fēng)力相關(guān)數(shù) 據(jù)，從風(fēng)力數(shù)據(jù)要素集合(302)中選擇(S6)風(fēng)力數(shù)據(jù)要素子集(302S)，至少部分地基于所選的風(fēng)力數(shù)據(jù)要素子集(302S)創(chuàng)建(S7)沿所述預(yù)計(jì)飛機(jī)軌跡 (311)的風(fēng)廓線(303)，將所述風(fēng)廓線(303)與所述風(fēng)力數(shù)據(jù)要素集合(302)作比較(S8)，重復(fù)選擇風(fēng)力數(shù)據(jù)要素子集(302S)、創(chuàng)建風(fēng)廓線(303)、將風(fēng)廓線(303)與風(fēng)力數(shù)據(jù)要 素集合(302)作比較的步驟，以及選擇(SlO)至少部分地作為創(chuàng)建最大程度對應(yīng)所述風(fēng)力數(shù)據(jù)要素集合(302)的風(fēng)廓 線(303)的基礎(chǔ)的風(fēng)力數(shù)據(jù)要素子集(302S)為要向訂戶(2，4)發(fā)送的風(fēng)力數(shù)據(jù)要素子集 (302S)。
12.如權(quán)利要求11所述的計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，所述預(yù)計(jì)飛機(jī)軌跡(311)包括飛機(jī) (4)向機(jī)場的下降的至少一部分。
13.如權(quán)利要求11-12中的任一項(xiàng)所述的計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，基于所述風(fēng)力數(shù)據(jù) 集合(3)提供(S5)風(fēng)力數(shù)據(jù)要素集合(302)的所述步驟包括從所述風(fēng)力數(shù)據(jù)集合(3)選 擇風(fēng)力數(shù)據(jù)子集(301)，使得所述風(fēng)力數(shù)據(jù)子集(301)包括所述預(yù)計(jì)飛機(jī)軌跡(311)附近位 置處的風(fēng)力數(shù)據(jù)；以及基于所述風(fēng)力數(shù)據(jù)子集(301)提供風(fēng)力數(shù)據(jù)要素集合(302)。
14.如權(quán)利要求13所述的計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，基于所述風(fēng)力數(shù)據(jù)子集(301)提供 風(fēng)力數(shù)據(jù)要素集合(302)的所述步驟包括在所述預(yù)計(jì)飛機(jī)軌跡(311)中插值所述風(fēng)力數(shù)據(jù) 子集(301)的風(fēng)力數(shù)據(jù)。
15.如權(quán)利要求11-14中的任一項(xiàng)所述的計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，根據(jù)所選風(fēng)力數(shù)據(jù) 要素子集(302S)創(chuàng)建(S7)沿所述預(yù)計(jì)飛機(jī)軌跡(311)的風(fēng)廓線(303)的所述步驟包括插 值所選風(fēng)力數(shù)據(jù)要素子集(302S)。
16.如權(quán)利要求11-15中的任一項(xiàng)所述的計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，所述風(fēng)廓線(303) 包括逆和/或順風(fēng)力分量。
17.如權(quán)利要求11-16中的任一項(xiàng)所述的計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，除所述預(yù)計(jì)飛機(jī)軌 跡(311)的數(shù)據(jù)之外，還接收與所述預(yù)計(jì)飛機(jī)軌跡(311)數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)的時(shí)間數(shù)據(jù)。
18.—種包括計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，所述計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上存儲(chǔ)了如權(quán) 利要求11-17中的任一項(xiàng)所述的計(jì)算機(jī)程序。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種方法包括以下步驟提供(S3)包括多個(gè)位置的風(fēng)力數(shù)據(jù)的風(fēng)力數(shù)據(jù)集合(3)，接收(S4)預(yù)計(jì)飛機(jī)軌跡(311)的數(shù)據(jù)，基于風(fēng)力數(shù)據(jù)集合(3)提供(S5)風(fēng)力數(shù)據(jù)要素集合(302)，每個(gè)風(fēng)力數(shù)據(jù)要素集合包括沿預(yù)計(jì)飛機(jī)軌跡(311)的位置處的風(fēng)力相關(guān)數(shù)據(jù)，重復(fù)選擇風(fēng)力數(shù)據(jù)要素子集(302S)、創(chuàng)建風(fēng)廓線(303)、將風(fēng)廓線(303)與風(fēng)力數(shù)據(jù)要素集合(302)作比較的步驟，選擇(S10)至少部分地作為創(chuàng)建最大程度對應(yīng)風(fēng)力數(shù)據(jù)要素集合(302)的風(fēng)廓線(303)的基礎(chǔ)的風(fēng)力數(shù)據(jù)要素子集(302S)為要向訂戶(2，4)發(fā)送的風(fēng)力數(shù)據(jù)要素子集(302S)。
文檔編號(hào)G01W1/10GK101965527SQ200980108897
公開日2011年2月2日 申請日期2009年1月15日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月17日
發(fā)明者A·帕姆, C·福斯伯格, L·G·林德伯格, S·阿卡林尼 申請人:阿弗泰克瑞典股份公司