本發(fā)明涉及航空電子領域。更具體地說，本發(fā)明涉及飛機軌跡計算和引導。

背景技術：

在空中導航領域，飛機軌跡包括水平維度和垂直維度。飛機的水平軌跡的骨架輪廓稱為路線，其由一系列由段連接的飛行計劃點組成。這些段中的每一個定義在兩個航路點之間，段的末端航路點還形成路線的下一段的初始航路點。航路點可以例如由無線電導航信標的位置或地理坐標來定義。

對于空中導航，飛機通常遵循預先計算的路線和垂直軌跡來確定其軌跡。參考路線可以例如是預先計算的標準路線，或由飛行管理計算機計算的用于最佳連接出發(fā)點和到達點的路線。在這種情況下，飛機依次遵循路線的每個段。當它遵循路線的一個段時，其目標是所述段的末端航路點。一旦它通過這個航路點，它就遵循下一個段。選擇要遵循的新航路點的行動稱為從當前航路點定序(sequencing)。在給定時刻遵循的段稱為活動段。

飛機通常以所謂的管理引導模式(其中水平軌跡自動遵循參考路線的模式)操作。在這種模式下，飛機被鎖定在路線上，換句話說，引導規(guī)則適用于飛機，以便其逐步遵循路線。但是，飛機有時會偏離參考路線。例如，如果出于安全原因的空中交通管制指示，它可能會偏離參考路線。

根據(jù)現(xiàn)有技術的飛行管理計算機不提供任何用于當飛機偏離參考路線時長期提出令人滿意的重新連接軌跡的方法。實際上，根據(jù)現(xiàn)有技術的飛行管理計算機提供的唯一指示是相對于下一個航路點的直線距離。然而，這個距離并不指示航路點是否能在令人滿意的條件下達到。專利fr2921152提出了一種協(xié)助重新連接路線的方法。該專利描述了當飛機不再處于受管理模式時自動選擇要重新連接的航路點的方法。然而，這種方法并不能夠計算出重新連接軌跡本身。因此，在沒有飛行員干預的情況下，飛機不會長期執(zhí)行該方法而長期性地具有要遵循軌跡的建議。

本發(fā)明的目的是突破現(xiàn)有技術的局限性。其目的尤其是一種長期性地提出在飛機的每個新位置周期性重新計算的、用于飛機的參考路線的連續(xù)的可飛行的重新連接軌跡的方法。

技術實現(xiàn)要素：

為此，本發(fā)明的主題是一種每當飛機前進時，尤其飛機未被鎖定在所述路線上時迭代地執(zhí)行的、用于自動計算重新連接飛機的參考路線的飛機軌跡的方法，每次迭代至少包括：檢測與所述路線的活動段的偏離；如果檢測到與所述路線的活動段的偏離：選擇要重新連接的路線段；計算起始點和所述要重新連接的路線段之間的重新連接軌跡；確認所述要重新連接的路線段的重新連接軌跡；如果所述要重新連接的路線段的重新連接軌跡被確認：將所述要重新連接的路線段的重新連接軌跡分配給用于重新連接飛機路線的軌跡；如果所述要重新連接的路線段的重新連接軌跡未被確認：校驗滿足選擇條件的下一個路線段的存在；如果下一個路線段滿足所述選擇條件；選擇所述下一個路線段作為要重新連接的路線段；返回計算要重新連接的路線段的重新連接軌跡；如果沒有下一個路線段滿足所述選擇條件：應用退出程序。

有利地，該方法包括在選擇要重新連接的路線段之前，至少從飛機的當前位置確定重新連接軌跡的初始點。

在本發(fā)明的實施例中，通過在預定義的持續(xù)時間內(nèi)保持當前的引導模式，從飛機的預測狀態(tài)確定飛機在軌跡初始點處的位置。

有利地，該方法還包括校驗飛機未按照所謂的管理模式被鎖定到飛機的活動路線上的預備步驟。

在本發(fā)明的一個實施例中，當飛機和路線之間的距離大于預定義的閾值時，校驗與所述路線的偏離的條件。

在本發(fā)明的另一個實施例中，當飛機的真實路線與路線之間的角度偏差大于預定義的閾值時，校驗與所述路線的偏離的條件。

有利地，當已經(jīng)校驗了與所述路線的偏離的條件時，所述選擇要重新連接的路線段選擇活動段。

在本發(fā)明的一個實施例中，計算所述段的重新連接軌跡使用預定義的重新連接角度。

有利的是，如果所述段的所述重新連接軌跡未證實從所述段的末端航路點定序的條件，則所述段的重新連接軌跡被確認。

有利地，如果所述段的重新連接軌跡穿過包含段的末端航路點的平面，則校驗從段的末端航路點定序的條件。

有利地，所述平面是稱為定序平面的垂直平面，其定義如下：如果飛機的路線不包括任何飛越段的末端航路點的義務，則由將待重新連接的段與下一段之間的水平角平分的平面來定義；如果飛機的路線包括飛越段的末端航路點的義務，則由與包含所述活動段的末端航路點的活動段成直角的平面來定義。

在本發(fā)明的一個實施例中，當從段的至少一個末端航路點定序的條件被證實時，段的重新連接軌跡被保存直到它穿過包含段的末端航路點的所述平面的點為止；使用所保存的軌跡來初始化遵循定序段計算路線段的重新連接軌跡的下一步驟。

在本發(fā)明的一個實施例中，應用退出程序包括計算用于最終航路點的強制重新連接軌跡。

在本發(fā)明的一個實施例中，應用該方法的退出程序包括發(fā)出警報。

有利地，最后的段默認地是最終航路點是最終進近點的段。

有利地，最后的段也可以由該最終進近點的上游的飛行員來確定。

本發(fā)明還涉及一種軌跡計算系統(tǒng)，包括被配置為自動和迭代地計算飛機的重新連接軌跡的計算裝置，每次迭代至少包括：檢測與所述路線的活動段的偏離；如果檢測到與所述路線的活動段的偏離：選擇要重新連接的路線段；計算起始點和所述要重新連接的路線段之間的重新連接軌跡；確認要重新連接的所述路線段的重新連接軌跡；如果所述要重新連接的路線段的重新連接軌跡被確認：將要重新連接的所述路線段的重新連接軌跡分配給用于重新連接飛機路線的軌跡；如果所述要重新連接的路線段的重新連接軌跡未被確認：校驗滿足選擇條件的下一個路線段的存在；如果下一個路線段滿足所述選擇條件；選擇所述下一個路線段作為要重新連接的路線段；返回計算要重新連接的路線段的重新連接軌跡；如果沒有下一個路線段滿足所述選擇條件：應用退出程序。

本發(fā)明還涉及一種旨在自動和迭代地計算飛機路線的重新連接軌跡的計算機程序，所述程序對于每次迭代至少包括：被配置為檢測與所述路線的活動段的偏離的代碼元素；被配置為當檢測到與所述路線的活動段的偏離時執(zhí)行以下操作的計算機代碼元素：選擇要重新連接的路線段；計算起始點和所述要重新連接的路線段之間的重新連接軌跡；確認所述要重新連接的路線段的重新連接軌跡；如果所述要重新連接的路線段的重新連接軌跡被確認：將所述要重新連接的路線段的重新連接軌跡分配給用于重新連接飛機路線的軌跡；如果所述要重新連接的路線段的重新連接軌跡未被確認：校驗滿足選擇條件的下一個路線段的存在；如果下一個路線段滿足所述選擇條件；選擇所述下一個路線段作為要重新連接的路線段；返回計算要重新連接的路線段的重新連接軌跡；如果沒有下一個路線段滿足所述選擇條件：應用退出過程。

根據(jù)本發(fā)明的方法提供許多優(yōu)點。當飛機從其參考路線偏離而未被鎖定在其上時，可以長期地向飛行員提出路線的重新連接軌跡。

因此，通過允許飛行員可能立即參與呈現(xiàn)給他或她的重新連接軌跡，從而給予他或她重新連接且遵循活動路線的飛機的能力的更大信任，可以在非可預測事件的情況下減輕他或她的工作負荷。

根據(jù)本發(fā)明的方法對于重新連接路線的模式是靈活的。特別地，它允許根據(jù)重新連接角度是可定制的“正常”重新連接模式進行重新連接，并且當這些“正常”重新連接模式不能正確地重新連接軌跡時，從更靈活的約束所控制的路線的末端航路點重新連接模式。

附圖說明

在閱讀以下根據(jù)附圖給出的、作為示例并且以非限制性方式給出的詳細描述中，其他特征將變得顯而易見，附圖代表：

-圖1是根據(jù)現(xiàn)有技術的飛行管理系統(tǒng)；

-圖2是根據(jù)現(xiàn)有技術的飛機的路線；

-圖3是根據(jù)本發(fā)明的方法的流程圖；

-圖4是根據(jù)本發(fā)明的示例性方法的流程圖；

-圖5a，5b和5c是通過根據(jù)本發(fā)明的實施例的方法計算的用于路線段的三個示例性重新連接軌跡；

-圖6a和6b是通過根據(jù)本發(fā)明的實施例的方法計算的路線段的重新連接軌跡的兩個示例，其中保存了不同航路點之間的初始軌跡；

-圖7a和7b是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的通過示例性方法的路線的最終航路點的強制重新連接軌跡的兩個示例；

-圖8a和8b是通過根據(jù)本發(fā)明的示例性方法從航路點構建定序計劃的兩個示例。

在本申請技術領域中通常使用的一些英文首字母縮略詞可以在描述中使用。這些首字母縮略詞列在下表中。

具體實施方式

在下文的說明書中，根據(jù)本發(fā)明的方法通過與參考路線的重新連接軌跡的飛機機載計算相關的示例進行了說明。

圖1表示從現(xiàn)有技術已知的fms類型的系統(tǒng)。

飛行管理系統(tǒng)可以由飛機機載嵌入的至少一臺計算機來實現(xiàn)。fms100尤其地確定飛機遵循的飛行計劃輪廓幾何形狀。軌跡在四個維度上計算：三個空間維度和一個時間/速度輪廓維度。fms100還經(jīng)由第一飛行員接口向飛行員或向自動駕駛儀發(fā)送由fms100計算的遵循飛行輪廓的引導設定點。

飛行管理系統(tǒng)可以包括一個或多個數(shù)據(jù)庫，例如數(shù)據(jù)庫perfdb150和數(shù)據(jù)庫navdb130。數(shù)據(jù)庫perfdb150和navdb130分別包括飛機性能數(shù)據(jù)和空中導航數(shù)據(jù)，例如路線和信標。

根據(jù)現(xiàn)有技術的飛行計劃的管理可以涉及飛機的機組通過一個或多個人機接口創(chuàng)建/修改飛行計劃的裝置，例如：

·mcdu；

·kccu；

·fmd；

·nd；

·vd。

fms100的一個能力可以是飛行計劃管理功能110，通常稱為fpln。fpln能力110特別允許管理構成飛機要遵循的路線的骨架的不同地理元素，包括：出發(fā)機場，航路點，要遵循的航線，到達機場。fpln能力110還允許管理形成飛行計劃的一部分的不同程序，例如：離開程序，到達程序，一個或多個保持模式程序...。fpln能力110特別允許創(chuàng)建、修改、刪除主要或次要飛行計劃。

飛行計劃及其與fms計算出的對應軌跡特別相關的所有不同信息可以通過存在于飛機駕駛艙中的顯示設備(也稱為人機接口)顯示以供機組咨詢，如fmd，nd，vd。vd尤其顯示垂直飛行輪廓。

fpln能力110涉及存儲在數(shù)據(jù)庫navdb130中的數(shù)據(jù)，用于構建飛行計劃和相關聯(lián)的軌跡。數(shù)據(jù)庫navdb130可以例如包括以下元素：地理點，信標，空中路線，出發(fā)程序，到達程序，及高度，速度或坡度限制。

圖1中命名為traj120的fms的一個能力使得能夠計算由fpln能力110定義的飛行計劃的橫向軌跡。traj120能力特別地從初始飛行計劃的點構建連續(xù)軌跡，同時尊重飛機的性能水平。初始飛行計劃可以是一個積極的、暫時的或次要的飛行計劃。連續(xù)軌跡可以通過人機接口之一呈現(xiàn)給飛行員。

fms100的一個能力可以是軌跡預測功能pred140。預測功能pred140尤其從traj120功能提供的飛機的橫向軌跡中構建優(yōu)化的垂直輪廓。為此，預測功能pred140使用來自第一數(shù)據(jù)庫perfdb150的數(shù)據(jù)。例如，數(shù)據(jù)庫perfdb150可以包括飛機的空氣動力學參數(shù)，或甚至飛機的發(fā)動機的特性。它特別包含在現(xiàn)有技術中系統(tǒng)應用的性能裕度，以確保下降和進近階段的安全裕度。垂直輪廓可以例如通過vd呈現(xiàn)給飛行員。

fms100的一個能力可以是定位功能3，在圖1中稱為locnav170。作為與飛機機載嵌入的地理定位裝置的功能，locnav功能170特別地執(zhí)行飛機實時優(yōu)化的地理位置。

fms100的一個能力可以是引導功能180。引導功能200特別地向自動駕駛儀或人機界面中的一個提供適當?shù)拿?，使得可以在所述飛機的橫向和垂直(高度和速度)地理平面中引導飛機以遵循初始飛行計劃中計劃的軌跡。

圖2表示根據(jù)現(xiàn)有技術的水平路線。

該路線可以例如顯示在nd型的設備項目上，其表示以飛機的位置210為中心。該路線的骨架由航路點220,221,222,223,224,225構成。這些點可以例如包含在數(shù)據(jù)庫navdb130中。它們可以例如是ndb或vor類型的信標或僅通過它們的緯度和經(jīng)度坐標在導航數(shù)據(jù)庫中標識的測地點。

水平飛行段或支路(leg)由這些航路點構成，以形成飛機軌跡的水平骨架。支路可以是直線段，例如支路230,231,232,233,234和235。它也可以是曲線段，例如支路240。在構造水平軌跡期間，根據(jù)現(xiàn)有技術的fms可以使用飛機的空氣動力學性能水平來構造具有適當曲率半徑的曲線段。

圖3表示根據(jù)本發(fā)明的方法300的流程圖。

根據(jù)本發(fā)明的方法旨在迭代執(zhí)行。它包括檢測與飛機的路線的偏離的步驟310。例如，如果飛機不再處于所謂的受管理模式，那么飛機可以被認為偏離了其路線。

在本發(fā)明的一組實施例中，與飛機路線的偏離的另一條件是距離條件。在本發(fā)明的一個實施例中，如果飛機與路線的最近點之間的距離大于預定義的閾值，則確認偏離路線的條件。在本發(fā)明的一個實施例中，該閾值具有恒定值，例如2海里。在本發(fā)明的另一個實施例中，偏差閾值可以在每個時刻取在飛行計劃中定義的所需導航性能(rnp)的值或從該rnp值導出的值。在本發(fā)明的另一個實施例中，偏離路線的條件是路線角偏離條件。在本發(fā)明的一個實施例中，如果飛機的真實路線與路線的活動段之間的差異的絕對值大于預定義的閾值，例如10°，則滿足偏離條件。

其他偏離標準是可能的。例如，偏離條件可以考慮飛機的航向，或者在短期內(nèi)飛機位置靠近路線的概率。

也可以連續(xù)地或組合地測試多個條件。例如，可以首先測試距離條件，然后測試航向條件，如果這兩個條件中的至少一個是真，則確認偏離路線。

如果沒有確認偏離路線的條件，飛機可以以非受管理模式繼續(xù)其軌跡，直到下一次迭代。否則，方法300包括選擇要重新連接的路線段的步驟320。要重新連接的路線段是將執(zhí)行重新連接軌跡計算的第一段。在本發(fā)明的一個實施例中，步驟320選擇所謂的活動路線段，也就是說，在檢測到偏離路線的時刻飛機的管理模式被鎖定的段。在本發(fā)明的另一個實施例中，步驟320選擇對于飛機的預測位置將是活動的段，例如飛機將通過保持其引導模式而在固定時間段結束時占據(jù)的位置。用于選擇要重新連接的路線段的其他方法是可能的，該選擇能夠考慮諸如飛機的位置和航向或飛機相對于路線的每個段的距離的參數(shù)。

一旦選擇要重新連接的路線段，方法300包括計算段的橫向重新連接軌跡的步驟330。飛機和段之間的軌跡的計算是從現(xiàn)有技術中已知的。相對于飛機的初始狀態(tài)計算該段的橫向重新連接軌跡。在本發(fā)明的一個實施例中，飛機的初始狀態(tài)是計算時飛機的狀態(tài)。在本發(fā)明的另一個實施例中，飛機的初始狀態(tài)是飛機在短時間結束時的預測狀態(tài)。飛機路線的橫向重新連接軌跡考慮了飛機的空氣動力學性能水平，特別是其轉彎能力。它還可以觀察到段的重新連接的約束。例如，重新連接軌跡可以觀察路線段重新連接角度。

一旦計算出軌跡，方法300包括確認重新連接軌跡的步驟340。該步驟340確認在步驟330中計算的重新連接軌跡確認至少一個使用標準。例如，如果飛機不符合從要重新連接的路線段的末端航路點定序的條件，則可以確認重新連接軌跡。定序條件是如下的條件：通?；陲w機的狀態(tài)(位置，速度，航向等)和航路點的位置，定義航路點是否被認為被飛機“通過”，以及是否下一個段應被視為活動。

在一個實施例中，如果軌跡不從要重新連接的段的末端航路點穿過被稱為定序平面的平面，則該軌跡被確認。定序平面是一個垂直平面，包括一個航路點，并定義了航路點被認為被飛機通過的半空間。

如果段的重新連接軌跡被確認，則根據(jù)本發(fā)明的方法300包括應用或分配軌跡的步驟350。該步驟在于使用段的重新連接軌跡作為路線的重新連接軌跡。然后可以通過在該重新連接軌跡上重新接合受管理模式來鎖定飛機，直到參考路線被有效地重新連接，或直到重新連接軌跡的計算的下次迭代。

否則，根據(jù)本發(fā)明的方法300包括確定滿足至少一個選擇標準的下一個路線段的存在的步驟360。該步驟通常在于確定重新連接軌跡是否可以應用于下一個段。在本發(fā)明的一個實施例中，重新連接軌跡可以應用于所有路線段。然后，步驟360在于確定先前測試的段是否是最后一個段。在本發(fā)明的另一實施方式中，可以對于除了包括最終進近的路線段之外的所有路線段計算重新連接軌跡。然后，步驟360在于確定路線中是否仍然存在不構成最終進近的一部分的段。在本發(fā)明的另一個實施例中，重新連接軌跡僅可以應用于滿足特定標準的段(例如，“不太短”的長度的段)。然后，步驟360在于確定是否仍然存在滿足所述標準的至少一個路線段。

在本發(fā)明的一個實施例中，可以用于計算重新連接軌跡的路線段在路線初始化時被確定。然后根據(jù)它們在路線中的順序將它們存儲在列表中。每當航路點被定序時，或者在步驟340中沒有確認重新連接的軌跡時，將路線段從列表中移除。然后，步驟360在于確認所述列表中是否還有至少一個路線段。

在本發(fā)明的另一個實施例中，步驟360連續(xù)測試路線中尚未覆蓋的所有段，并在其中每一個上依次測試至少一個選擇標準。

如果可以選擇至少一個下一路線段，則根據(jù)本發(fā)明的方法300包括選擇要重新連接的下一路線段的步驟370。該步驟包括對滿足至少一個選擇標準的第一路線段的選擇。在步驟370完成之后，重新激活步驟330，以計算要重新連接的該新段的橫向重新連接軌跡，等等，直到重新連接軌跡被確認，或者可以選擇的所有路線段已經(jīng)過測試。

如果在步驟370中不能選擇后續(xù)段，則啟動退出程序380。該退出程序可以例如包括駕駛艙警報。它還可以包括用于該路線的強制重新連接軌跡的計算。

根據(jù)本發(fā)明的方法是特別有利的。事實上，其使得能夠為飛行員提供持續(xù)的援助，以便在與其偏離的情況下重新連接參考路線。其使得能夠重新連接確認一組標準的最近路線段。此外，軌跡確認標準的合適選擇使得能夠獲得重新連接軌跡的計算的一致性：在下一次迭代中，如果飛機保持其當前軌跡并且仍然偏離路線，則與初始計算相比，將實際上相同地計算剩余的重新連接軌跡。因此，只要飛機的飛行員沒有選擇通過激活其受管理模式來重新連接其參考路線，則可以迭代地執(zhí)行該過程。

在本發(fā)明的一個實施例中，當受管理橫向模式被分離時，執(zhí)行方法300，并且當它被重新接合時被終止。例如，該方法可以從例如由飛行員或飛行管理計算機啟動的受管理橫向模式脫離開始。類似地，當(由例如飛行員或飛行管理計算機發(fā)起)飛機重新連接其路線并且重新接合受管理模式時，它可以停止被執(zhí)行。在本發(fā)明的該實施例中，當從受管理模式退出時，該方法自動執(zhí)行正常分配給飛行員的任務，從而減輕其返回其參考路線的工作負載。

在本發(fā)明的另一個實施例中，該方法被長期執(zhí)行。然后，當在步驟310中檢測到與路線的偏離時，該方法引發(fā)從受管理模式的分離。相反，當在步驟310中檢測到與該路線的偏離不再被確認時，如果該模式先前被系統(tǒng)分離，而不是由飛行員，則該方法可以引起受管理模式的重新接合。

圖4表示根據(jù)本發(fā)明的方法的流程圖的示例。

該方法400包括方法300中存在的步驟310,320,330,340,350,360和370。在步驟320之前，還包括步驟410，確定飛機的初始位置。在本發(fā)明的一個實施例中，步驟410將飛機的當前位置視為重新連接軌跡的初始位置。在本發(fā)明的另一個實施例中，它為初始位置使用預定時間段結束時的飛機的預測位置，以便在計算期間以及激活重新連接軌跡期間考慮到飛機位置的變化。它可以例如在于：在預定義時間段，外推飛機的運動矢量，以便獲得飛機的預測位置。它還可以通過在預定義的持續(xù)時間內(nèi)保持其引導模式來預測飛機的位置。

如果飛機處于轉向階段，則如果飛機繼續(xù)轉向，則步驟410還可以預測飛機在預定義時間段結束時的位置。在本發(fā)明的一個實施例中，該步驟僅計算飛機的位置。它還可以預測飛機的航向和速度，以及代表重新連接軌跡初始點處飛機狀態(tài)的其他值。

在方法400中，退出程序380包括警報子步驟420。該警報可以例如是以視覺和/或光指示警報的形式的針對飛機飛行員的駕駛艙警報。

在本發(fā)明的該實施例中，其還包括用于路線的最后航路點的強制重新連接軌跡的計算的子步驟430。該步驟使得能夠自動獲得軌跡，即使它不是最佳的，而不是返回到手動模式。強制重新連接軌跡的計算使得能夠以比步驟330中的尚未確認的軌跡計算較低的約束執(zhí)行軌跡計算。例如，如果在步驟340中確認軌跡的條件是通過自航路點的定序計劃，則即使軌跡的一部分超出最終航路點的定序計劃，也可以計算強制重新連接軌跡。本發(fā)明的該實施例是特別有利的，因為即使在步驟330中計算出的段重新連接標準尚未被確認，其能夠自動地為路線提出重新連接軌跡。

方法400還包括(一旦重新連接軌跡已經(jīng)被應用)顯示軌跡的步驟440。該步驟使得能夠將保持的軌跡通知飛行員或操作者。顯示器可以例如為飛行員設在駕駛艙中。保持的軌跡也可以發(fā)送到且顯示在地面上的控制站上。還可以根據(jù)不同的顏色來顯示軌跡，取決于它是在步驟330中計算出的重新連接軌跡還是強制重新連接軌跡。

方法400還包括等待下一次迭代的步驟450。該步驟使得能夠以最適當?shù)姆绞诫S時間分配重新連接軌跡計算的迭代。

在本發(fā)明的一個實施例中，周期性地執(zhí)行重新連接軌跡的計算。步驟450然后在于等待期間的結束以便啟動新的計算迭代。例如，該周期可以根據(jù)嵌入在飛機中的計算能力而被選擇，以便確保計算能力可用于計算軌跡的每次迭代。該周期也可以根據(jù)操作標準來選擇，例如根據(jù)飛機的最大速度，以確保在計算重新連接軌跡期間飛機不偏離路線達到最大距離。

在本發(fā)明的另一個實施例中，兩次迭代之間的等待時間是可變的。它也可以根據(jù)飛機的飛行階段而變化，在下降階段中含有更頻繁的迭代。它也可以根據(jù)飛機的瞬時速度而變化，以便在每次飛機覆蓋不超過預定義距離時確保重新連接軌跡計算迭代。

圖5a、5b和5c表示通過根據(jù)本發(fā)明的實施例的方法計算的路線的重新連接軌跡的五個示例。

圖5a表示根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的用于路線段的重新連接軌跡501a，502a和503a的三個示例，它們中的每一個已經(jīng)用不同的重新連接角度參數(shù)來計算。

已經(jīng)計算了這些軌跡中的每一個，例如在方法300的步驟330中，從飛機的位置510a重新連接路線的活動段520a。路線的活動段520a的特征在于初始航路點530a和末端航路點531a。

在本發(fā)明的一個實施例中，對于路線段的重新連接軌跡的計算將取飛機的位置和初始航向、最大轉彎半徑和段重新連接角度作為輸入?yún)?shù)。

在本發(fā)明的一個實施例中，使用以下步驟計算重新連接軌跡：

-從重新連接的初始位置和方向(例如以飛機的最小轉彎半徑)構建第一圓弧直到達到飛機的航向與路線段之間的期望的重新連接角度為止的步驟；

-構造與所述第一圓弧相切的直線段并相對于所述路線段呈現(xiàn)期望的重新連接角度的步驟；

-在直線段和路線段之間，例如以飛機的最小轉彎半徑構造第二圓弧的步驟。

在本發(fā)明的這個實施例中，第一圓弧使得飛機能夠執(zhí)行使其相對于要重新連接的路線段達到期望角度的轉彎；直線段使得飛機能夠接近路線段；第二圓弧使得飛機能夠執(zhí)行轉彎以通過描述與其相切的線來捕獲要重新連接的參考路線段。

在本發(fā)明的另一實施例中，重新連接軌跡直接在要重新連接的路線段的初始位置和最終航路點之間計算。它可以例如根據(jù)專利fr2787895中描述的方法來計算。

軌跡501a，502a和503a分別以90°，45°和30°的重新連接角度計算。該角度可以是可定制的，例如根據(jù)操作條件。以90°重新連接使得能夠例如重新連接短的路線段，而以30°重新連接使得能夠覆蓋到最終航路點531a的較短距離，并可能限制參考路線上提供的通行時間和偏離且重新加入路線后的通行時間之間的偏差。在本發(fā)明的一個實施例中，軌跡全部以相同的預定義重新連接角度計算。在本發(fā)明的另一個實施例中，為了使覆蓋的總距離最小化，根據(jù)要重新連接的路線段的長度和飛機的位置來選擇重新連接角度。

圖5b表示根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的用于路線段的重新連接軌跡500b的示例。在飛機510b的位置和參考路線的活動段520b之間計算該重新連接軌跡，所述活動段包括初始航路點530b和末端航路點531b。在方法300的步驟330中可以尤其地計算出該軌跡。在本發(fā)明的一個實施例中，段的重新連接軌跡的計算采用飛機的位置510b和航向540b作為參數(shù)，航向以及轉彎半徑由飛行員為自動駕駛儀541b進行選擇。

例如可以使用以下步驟來計算軌跡：

-從用于重新連接的初始位置和航向(例如以飛機的最小轉彎半徑)構造第一圓弧直到達到由飛行員為自動駕駛儀選擇的航向為止的步驟；

-構建與第一圓弧轉彎相切的直線段，并且具有由飛行員選擇用于自動駕駛儀的航向的步驟；

-在直線段和活動路線段之間，例如以飛機的最小轉彎半徑，建立第二圓弧的步驟。

用于計算重新連接軌跡的這種方法是特別有利的，因為它使得能夠重新連接短路線段。

圖5c示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的用于路線段的示例性重新連接軌跡500c。

路線特別包含由航路點530c，531c和532c定義的兩個段520c和521c。飛機占據(jù)初始位置510c，在重新連接軌跡的計算期間活動的路線段是段520c。首先，步驟320選擇活動路線段520c作為要重新連接的路線段。在步驟330中執(zhí)行用于重新連接該段的第一計算。所使用的計算方法與重新連接軌跡502a的計算方法相同，具有45°的重新連接角度。軌跡501c不能令人滿意地重新連接段520c。因此在步驟340中不會被確認。然后，步驟360校驗可以選擇至少一個下一段。這就是在步驟370中被選擇的段521c的情況。然后重新啟動重新連接軌跡的計算的步驟330，這次重新連接段521c，利用相同的計算方法和45°的重新連接角度。這次可以到達路線段。因此，重新連接軌跡500c在步驟340中被確認，并且在步驟350中被應用為路線的重新連接軌跡。

這些示例證實了根據(jù)本發(fā)明的方法利用不同的參數(shù)計算路線的重新連接軌跡的能力，以及如果活動段不能達到，則選擇要重新連接的參考路線新段的能力。

圖6a和6b表示通過根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的方法計算的路線段的重新連接軌跡的兩個示例，其中不同航路點之間的初始軌跡被保留。

圖6a表示根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的用于飛機路線段的重新連接軌跡600a的計算的示例。飛機占據(jù)位置610a，并且根據(jù)三個航路點630a，631a和632a，路線具有至少兩個段620a和621a。

在本發(fā)明的一個實施例中，在步驟330中計算第一重新連接軌跡以重新連接活動段620a。該重新連接軌跡包括第一部分601a，并且通過在點650a處的航路點631a的稱為定序平面的平面640a。平面640a表示飛機被認為已經(jīng)“通過”航路點631a的平面。

在本發(fā)明的一個實施例中，如果軌跡601a至少在一個點(在這種情況下是點650a)通過平面640a，則它不被確認。有利地，點631a的定序平面可以是包括點631a和點631a分別為其末端航路點和初始航路點的路線段的平分線的垂直平面。

在本發(fā)明的一個實施例中，當軌跡未被確認時，在軌跡的初始點610a和它穿過航路點的定序平面的點650a之間的軌跡的第一部分601a被保存用于下一個計算步驟。因此，在步驟370中選擇段621a作為要重新連接的下一個段，并且重新連接軌跡包括先前保存的第一部分601a和第二部分602a，使得能夠最終確定到達段621a的重新連接軌跡。顯然，當在多于兩個連續(xù)的段上計算重新連接軌跡時，能夠保存軌跡的幾個連續(xù)的子部分。

圖6b表示根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的用于飛機路線段的重新連接軌跡600b的計算的示例。

在該示例中，飛機占據(jù)位置610b，并且路線包括至少三個段620b，621b和622b以及四個航路點630b，631b，632b和633b。在該示例中，要重新連接的路線段的選擇的步驟320選擇段621b而不是活動段620b作為要重新連接的路線段。實際上，飛機610b的位置太靠近活動段620b的末端航路點631b的定序平面640b的點650b，而使得無法計算所述段的正確的重新連接軌跡。

因此，步驟330計算段621b的第一重新連接軌跡。這個軌跡在步驟340中沒有被確認，因為它在點651b處穿過航路點632b的定序平面641b。然后，軌跡601b的第一部分被保存，位于飛機的位置610b和航路點632b的定序平面交叉的點651b之間。然后，步驟360確認要重新連接的下一段的存在，在這種情況下是段622b，并且步驟370將其選擇為要重新連接的參考路線段。

然后，步驟330計算軌跡602b的第二部分，使得能夠從點651b重新連接段622b。然后，步驟340確認由兩部分601b和602b形成的軌跡600b作為飛機路線的重新連接軌跡。

圖7a和7b表示根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的用于路線的最終航路點的強制重新連接軌跡的兩個示例。

例如，當沒有路線段的重新連接軌跡已經(jīng)被確認，并且沒有更多的路線段可用時，在方法400的步驟430中可以計算這些強制重新連接軌跡。它們使得能夠計算具有比根據(jù)本發(fā)明的方法300的步驟330和340中計算和確認的軌跡更靈活的約束的重新連接軌跡。

圖7a表示根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的路線的最終航路點的強制重新連接700a的第一示例。

占據(jù)位置710a的飛機偏離其路線，其路線包括段720a，721a，722a和723a以及航路點730a，731a，732a和733a。航路點732a是稱為faf的點，也就是說最終進近的起始點。最終進近包括段722a和723a，航路點733a并且通向著陸跑道740a。

在該示例中，由于空中安全原因，通過常規(guī)重新連接軌跡重新連接段722a和723a中的一個是不可能的。飛機實際上必須以與著陸跑道對準的航向通往faf，以便能夠以適當?shù)姆绞綀?zhí)行其最終進近。根據(jù)本發(fā)明的方法的步驟330和340不能計算和確認路線段720a和721a的重新連接軌跡。步驟360然后檢測到不能選擇下一個段，并且激活退出程序380。在本發(fā)明的一組實施例中，該退出程序包括計算軌跡的最后一個航路點的強制重新連接軌跡的步驟，例如方法400的步驟430。在該示例中，軌跡的最后航路點是faf732a。

在本發(fā)明的一個實施例中，對于航路點的強制重新連接軌跡的計算遵循在步驟330中執(zhí)行的計算的不同約束。在本發(fā)明的一組實施例中，強制重新連接軌跡的計算使得能夠以根據(jù)該航路點是初始航路點的路線段722a定向的航向重新加入航路點732a。強制重新連接軌跡700a的計算可以例如包括以下步驟：

-從初始位置710a和重新連接的初始航向構造第一圓弧并朝向航路點732a定向的步驟；

-構造第二圓弧的步驟，到要重新連接的航路點732a的位置以及該航路點為起始航路點的路線段722a的航向，例如以飛機的最小轉彎半徑，并且朝向初始位置710a定向；

-構造與第一和第二圓弧相切的直線段的步驟。

根據(jù)這種計算軌跡的方法，第一圓弧使得飛機能夠執(zhí)行朝向待達到的航路點轉彎；第二圓弧使得飛機能夠在強制重新連接軌跡的結束時執(zhí)行轉彎，以便與下一個路線段(在這種情況下是最終路線段)對準。

即使重新連接軌跡的第一計算沒有起作用，該計算方法也使得能夠自動向飛行員建議軌跡。此外，獲得的軌跡使得飛機能夠與著陸跑道相對準地到達faf，因此在令人滿意的條件下執(zhí)行其最終進近。

圖7b表示根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的通過示例性方法的路線的最終航路點的強制重新連接700b的第二示例。

飛機的路線包括段720b，721b，722b和723b以及航路點730b，731b，732b和733b，分別相當于圖7a的路線段和航路點720a，721a，722a，730a，731a，732a和733a。路線以包括段722b，723b，著陸跑道740b和faf732b的最終進近結束。如在前述示例中，根據(jù)本發(fā)明的方法不能夠計算和確認段720b和721b的重新連接軌跡。因此，激活計算faf732b的重新連接軌跡的步驟，例如方法400的步驟430。

在該示例中，飛機的位置710b不允許其構造類似于軌跡700a的軌跡。實際上，飛機的最小轉彎半徑太大而無法使其能夠直接重新加入點732b。在本發(fā)明的一個實施例中，用于計算強制重新連接軌跡的備選計算方法可以例如包括以下步驟：

-從重新連接的位置710a和初始航向構造第一圓弧并沿與航路點732a相反的方向定向的步驟；

-構造第二圓弧的步驟，到達要重新連接的航路點732a的位置，以及該航路點是起始航路點的路線段722a的航向，例如以飛機的最小轉彎半徑并且在與初始位置710a相反的方向上定向；

-構造與前兩個圓弧相切的第三圓弧的步驟，例如以飛機的最小轉彎半徑。

計算強制重新連接軌跡的這種方法是特別有利的。實際上，即使飛機的轉彎半徑太大而無法計算直接的強制重新連接軌跡，也使得能夠自動建議最終航路點的強制重新連接軌跡。

圖8a和8b表示通過根據(jù)本發(fā)明的示例性方法構造航路點的定序平面的兩個示例。這些定序平面可用于確定軌跡是否有效或是否已經(jīng)激發(fā)了當前航路點的定序。

圖8a表示在航路點810a的情況下，飛機不強制地必須飛越的定序平面800a。航路點810a位于路線段830a和831a的交點處。由于其飛越不是強制性的，所以由fms構建的飛越該航路點的軌跡通常包括第一直線支路820a、曲線軌跡段821a和第二支路822a。

在本發(fā)明的一個實施例中，不強制地必須飛越的航路點810a的定序平面800a是包含航路點分別是末端航路點和初始航路點路線段830a和831a的平分線的垂直平面。在軌跡飛行的上下文中，當飛機到達軌跡和定序平面之間的交叉點840a時，航路點被定序。在段830a的重新連接軌跡的確認的上下文中，例如在根據(jù)本發(fā)明的方法的步驟340中，例如，如果軌跡不穿過平面800a，也就是說如果它沒有任何點比段800a更靠近段831a，則軌跡將能夠被確認。

圖8b表示在必須飛越的航路點810b情況下的定序平面800b。航路點810b位于路線段830b和831b的交點處。由于其飛躍是強制性的，所以由fms構造的飛越該航路點的軌跡可以例如包括支路820b、朝向路線段831b執(zhí)行第一轉彎的第一曲線段821b，以及接近這一段的第二曲線段822b。

在本發(fā)明的一個實施例中，飛越是強制性的航路點810b的定序平面800b是垂直平面，該垂直平面包括該航路點810b為末端航路點的路線段830b的垂直線，包括所述航路點810b。在遵循軌跡的上下文中，航路點810b在航路點810b被飛越的時刻被定序。在確認段830b的重新連接軌跡的上下文中，例如在根據(jù)本發(fā)明的方法的步驟340中，例如，如果軌跡不穿過平面800b，則軌跡可被確認。

上述示例證明了當飛機偏離參考路線時，本發(fā)明長期地提出用于該路線的重新連接軌跡的能力。然而，它們純粹作為示例給出，而絕對不限制在以下權利要求中定義的本發(fā)明的范圍。