用于分離管理系統(tǒng)中路由決策的系統(tǒng)和方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及用于分離管理系統(tǒng)中路由決策的系統(tǒng)和方法，該方法包括計(jì)算機(jī)接收用于感興趣物體的時(shí)間參照的以及位置參照的狀態(tài)數(shù)據(jù)中的至少一個(gè)，確定在兩條當(dāng)前重疊的寬路徑內(nèi)的交通工具的當(dāng)前位置，寬路徑包括同倫不同的行程區(qū)域，確定交通工具與寬路徑的分支點(diǎn)的距離，寬路徑分支以避開物體，計(jì)算機(jī)及時(shí)在分支點(diǎn)之前生成可達(dá)到的決策邊界，其中決策邊界在交通工具的當(dāng)前位置的前面，計(jì)算機(jī)生成用于交通工具的可行航向的第一和第二集合，第一和第二集合分別與交通工具的決策邊界的第一和第二投射交叉點(diǎn)相關(guān)聯(lián)，其中可行航向促進(jìn)交通工具定位在一條超過分支點(diǎn)的寬路徑中，以及計(jì)算機(jī)在交通工具到達(dá)決策邊界之前將可行航向的第一和第二集合發(fā)送至交通工具。
【專利說明】用于分離管理系統(tǒng)中路由決策的系統(tǒng)和方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明主要涉及維持交通工具分離并避開障礙物的交通工具路由選擇。更特別 地，本發(fā)明涉及支持分尚管理系統(tǒng)中的路由決策的系統(tǒng)和方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 運(yùn)動(dòng)中的飛機(jī)和其他交通工具可遇到許多移動(dòng)和靜止的障礙物。移動(dòng)的障礙物包 括其他飛機(jī)、鳥群以及氣象系統(tǒng)。靜止的障礙物包括自然物體，諸如地形，以及人造物體，諸 如塔和建筑物。沿其飛行路徑移動(dòng)的飛機(jī)可由于預(yù)期和意外的障礙物而被要求多次改變航 向。飛機(jī)的操作者可設(shè)法執(zhí)行維持規(guī)定到達(dá)時(shí)間的航向變化，同時(shí)遵守關(guān)于速度、高度、安 全性以及乘客舒適性的約束。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 說明性的實(shí)施例提供了結(jié)合非臨時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)使用計(jì)算機(jī)的方法。該 方法包括計(jì)算機(jī)接收用于感興趣物體的時(shí)間參照的以及位置參照的狀態(tài)數(shù)據(jù)中的至少一 種。該方法還包括計(jì)算機(jī)確定在兩條當(dāng)前重疊的寬路徑（fat path)內(nèi)的控制交通工具的當(dāng) 前位置，其中寬路徑包括同倫地不同的行程區(qū)域。該方法還包括計(jì)算機(jī)確定控制交通工具 與寬路徑的分支點(diǎn)的距離，寬路徑分支以避開感興趣的物體。該方法還包括計(jì)算機(jī)及時(shí)在 分支點(diǎn)之前生成可達(dá)到的決策邊界，其中決策邊界在控制交通工具的當(dāng)前位置的前面。該 方法還包括計(jì)算機(jī)生成用于控制交通工具的可行航向的第一集合和可行航向的第二集合， 第一集合和第二集合分別與控制交通工具的決策邊界的第一投射交叉點(diǎn)和第二投射交叉 點(diǎn)相關(guān)聯(lián)，其中可行航向促進(jìn)控制交通工具定位在一條超過分支點(diǎn)的寬路徑中。該方法還 包括計(jì)算機(jī)在控制交通工具到達(dá)決策邊界之前將可行航向的第一集合和可行航向的第二 集合發(fā)送至控制交通工具。
[0004] 說明性實(shí)施例還提供一種設(shè)備。該設(shè)備包括飛機(jī)，該飛機(jī)包含經(jīng)配置用于飛行的 機(jī)身和計(jì)算機(jī)，所述計(jì)算機(jī)包括總線、連接到總線的處理器和連接到總線的存儲器，存儲器 儲存程序代碼，該程序代碼在由處理器執(zhí)行時(shí)執(zhí)行計(jì)算機(jī)實(shí)施的方法。程序代碼包括用于 使用處理器執(zhí)行接收用于感興趣物體的時(shí)間參照的狀態(tài)數(shù)據(jù)的程序代碼。程序代碼還包括 用于使用處理器執(zhí)行確定至少飛機(jī)的可行路由路徑選項(xiàng)的程序代碼。程序代碼還包括用于 使用處理器執(zhí)行從可行路由路徑選項(xiàng)生成用于選擇至少一個(gè)路由路徑選項(xiàng)的至少一個(gè)決 策邊界的程序代碼。程序代碼還包括用于使用處理器執(zhí)行在至少一個(gè)路由路徑選項(xiàng)內(nèi)確定 自決策邊界的交叉點(diǎn)的至少一個(gè)航向范圍的程序代碼，其中該至少一個(gè)航向范圍保持多個(gè) 叉選項(xiàng)（fork options)開放，并促進(jìn)飛機(jī)避開感興趣物體，該感興趣物體包括靠近飛機(jī)的 移動(dòng)交通工具、靜止物體、地形物體、禁飛區(qū)、限制操作區(qū)和天氣系統(tǒng)中的至少一個(gè)。
[0005] 說明性實(shí)施例還提供了結(jié)合非臨時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)使用計(jì)算機(jī)的方法。該 方法包括計(jì)算機(jī)從分離管理系統(tǒng)接收用于控制交通工具的四維虛擬預(yù)測雷達(dá)數(shù)據(jù)。該方法 還包括計(jì)算機(jī)確定從四維虛擬預(yù)測雷達(dá)數(shù)據(jù)中提取的控制交通工具的寬路徑的交點(diǎn)，其中 寬路徑包括同倫不同的行程區(qū)域。該方法還包括計(jì)算機(jī)確定與寬路徑的交點(diǎn)相關(guān)聯(lián)的交 叉。該方法還包括計(jì)算機(jī)基于針對確定的交叉計(jì)算的量度（metrics)而選擇第一交叉。該 方法還包括計(jì)算機(jī)確定與第一交叉相關(guān)聯(lián)的至少一個(gè)事件視界（event horizon)，其中控 制交通工具遵守至少一個(gè)事件視界避免了控制交通工具進(jìn)入包含禁止航向范圍的區(qū)域。
[0006] 結(jié)合非臨時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)使用計(jì)算機(jī)的方法，該方法包括計(jì)算機(jī)接收用 于感興趣物體的時(shí)間參照的以及位置參照的狀態(tài)數(shù)據(jù)中的至少一個(gè)；計(jì)算機(jī)確定在兩條當(dāng) 前重疊的寬路徑內(nèi)的控制交通工具的當(dāng)前位置，其中寬路徑包括同倫不同的行程區(qū)域；計(jì) 算機(jī)確定控制交通工具與寬路徑的分支點(diǎn)的距離，寬路徑分支以避開感興趣物體；計(jì)算機(jī) 及時(shí)在分支點(diǎn)之前生成可達(dá)到的決策邊界，其中決策邊界在控制交通工具的當(dāng)前位置的前 面；計(jì)算機(jī)生成用于控制交通工具的可行航向的第一集合和可行航向的第二集合，第一集 合和第二集合分別與控制交通工具的決策邊界的第一投射交叉點(diǎn)和第二投射交叉點(diǎn)相關(guān) 聯(lián)，其中可行航向促進(jìn)控制交通工具定位在一條超過分支點(diǎn)的寬路徑中；以及計(jì)算機(jī)在控 制交通工具到達(dá)決策邊界之前將可行航向的第一集合和可行航向的第二集合發(fā)送至控制 交通工具。
[0007] 該方法中，感興趣物體包括靠近控制交通工具的移動(dòng)交通工具、靜止物體、地形物 體、禁飛區(qū)、限制操作區(qū)和天氣系統(tǒng)及其組合中的至少一個(gè)。該方法中，控制交通工具和至 少一個(gè)移動(dòng)交通工具是飛機(jī)、船只、潛艇以及陸上交通工具之一。該方法進(jìn)一步包括計(jì)算機(jī) 生成用于控制交通工具的機(jī)動(dòng)集成塊信息。該方法中，可行航向的第一集合和可行航向的 第二集合分別將控制交通工具導(dǎo)向第一叉選項(xiàng)和第二叉選項(xiàng)，并且其中遵從第一叉選項(xiàng)和 第二叉選項(xiàng)中的一個(gè)促進(jìn)按計(jì)劃到達(dá)目的地，并且促進(jìn)機(jī)動(dòng)限制和操作限制的滿足。
[0008] 該方法中，至少一個(gè)決策邊界包括空間和時(shí)間的至少一個(gè)中的一個(gè)或多個(gè)點(diǎn)，超 過該點(diǎn)，控制交通工具的操作者不能在滿足機(jī)動(dòng)集成塊信息中描述的限制的同時(shí)提出將航 向從第一路由路徑改變至第二路由路徑。該方法中，計(jì)算機(jī)至少安裝在控制交通工具上，安 裝在無人機(jī)系統(tǒng)上以及安裝在空中交通管制中心中的至少一個(gè)。該方法中，確定的航向范 圍被傳送給控制交通工具的人類操作者，控制交通工具的非人類操作者以及空中交通控制 器中的一個(gè)。該方法中，計(jì)算機(jī)生成最優(yōu)航向以最大化控制交通工具的路由選項(xiàng)。
[0009] 飛機(jī)包括配置用于飛行的機(jī)身；計(jì)算機(jī)，該計(jì)算機(jī)包括總線；連接到總線的處理 器；和連接到總線的存儲器，存儲器儲存程序代碼，該程序代碼在由處理器執(zhí)行時(shí)執(zhí)行計(jì)算 機(jī)實(shí)施的方法，該程序代碼包括用于使用處理器執(zhí)行接收用于感興趣物體的時(shí)間參照的狀 態(tài)數(shù)據(jù)的程序代碼；用于使用處理器執(zhí)行確定至少飛機(jī)的可行路由路徑選項(xiàng)的程序代碼； 用于使用處理器執(zhí)行從可行路由路徑選項(xiàng)生成用于選擇至少一個(gè)路由路徑選項(xiàng)的至少一 個(gè)決策邊界的程序代碼；以及用于使用處理器執(zhí)行在至少一個(gè)路由路徑選項(xiàng)內(nèi)確定自決 策邊界的交叉點(diǎn)的至少一個(gè)航向范圍的程序代碼，其中該至少一個(gè)航向范圍保持多個(gè)叉選 項(xiàng)開放，并促進(jìn)飛機(jī)避開感興趣物體，該感興趣物體包括靠近飛機(jī)的移動(dòng)交通工具、靜止物 體、地形物體、禁飛區(qū)、限制操作區(qū)和天氣系統(tǒng)中的至少一個(gè)。
[0010] 該飛機(jī)中，程序代碼進(jìn)一步使用處理器執(zhí)行接收用于飛機(jī)的機(jī)動(dòng)集成塊信息，該 信息包括機(jī)動(dòng)限制和操作限制。該飛機(jī)中，程序代碼從飛機(jī)所處的點(diǎn)并從飛機(jī)未處于的點(diǎn) 確定航向范圍。該飛機(jī)中，至少一個(gè)決策邊界包括空間和時(shí)間之一中的點(diǎn)，在該點(diǎn)之后，飛 機(jī)的操作者不能在滿足機(jī)動(dòng)集成塊信息中所描述的限制的同時(shí)提出將航向從第一路由路 徑改變至第二路由路徑。該飛機(jī)中，計(jì)算機(jī)生成最優(yōu)航向以最大化飛機(jī)的路由選項(xiàng)。
[0011]結(jié)合非臨時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)使用計(jì)算機(jī)的方法，該方法包括計(jì)算機(jī)從分離 管理系統(tǒng)接收用于控制交通工具的四維虛擬預(yù)測雷達(dá)數(shù)據(jù)；計(jì)算機(jī)確定從四維虛擬預(yù)測雷 達(dá)數(shù)據(jù)中提取的控制交通工具的寬路徑的交點(diǎn)，其中寬路徑包括同倫不同的行程區(qū)域；計(jì) 算機(jī)確定與寬路徑的交點(diǎn)相關(guān)聯(lián)的交叉；計(jì)算機(jī)基于針對確定的交叉計(jì)算的量度而選擇第 一交叉·，以及計(jì)算機(jī)確定與第一交叉相關(guān)聯(lián)的至少一個(gè)事件視界，其中控制交通工具遵守 至少一個(gè)事件視界避免了控制交通工具進(jìn)入包含禁止航向范圍的區(qū)域。
[0012] 該方法中，至少一個(gè)事件視界包括空間和時(shí)間之一中的邊界，其中在考慮路由路 徑的選擇時(shí)必須實(shí)施決策。該方法中，當(dāng)選擇路由路徑時(shí)，如果操作限制有待被滿足的話， 航向的變化不能被安全地提出。
[0013] 該方法中，操作限制與控制交通工具相關(guān)聯(lián)并包括速度、位置和高度中的至少一 個(gè)。該方法中，感興趣物體包括靠近控制交通工具的移動(dòng)交通工具、靜止物體、地形物體、禁 飛區(qū)、限制操作區(qū)和天氣系統(tǒng)中的至少一個(gè)。該方法中，虛擬預(yù)測雷達(dá)數(shù)據(jù)包括路由路徑、 關(guān)于障礙物的信息、時(shí)間環(huán)（time ring)、控制交通工具的預(yù)期路線、操作限制和機(jī)動(dòng)限制。
[0014] 所述特征、功能和優(yōu)點(diǎn)可在本發(fā)明的各種實(shí)施例中獨(dú)立實(shí)現(xiàn)或可結(jié)合在其他實(shí)施 例中，其中進(jìn)一步的細(xì)節(jié)參考以下描述和附圖可見。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015] 在所附權(quán)利要求中提出了說明性實(shí)施例的被確信為新穎特征的特性。然而，說明 性實(shí)施例，以及優(yōu)選的使用模式，其進(jìn)一步的目的和特征，將在結(jié)合附圖閱讀時(shí)參照以下本 發(fā)明的說明性實(shí)施例的詳細(xì)描述被最好地理解，其中：
[0016] 圖1是分離管理系統(tǒng)中的路由決策系統(tǒng)的方框圖的圖示。
[0017] 圖2是根據(jù)說明性實(shí)施例的分離管理系統(tǒng)中用于路由系統(tǒng)的方法的流程圖。
[0018] 圖3是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例提供具有變化程度的不確定性的飛機(jī)的說明性安全 分離窗的示意圖的圖解。
[0019] 圖4是根據(jù)說明性實(shí)施例的虛擬預(yù)測雷達(dá)系統(tǒng)的圖解。
[0020]圖5是根據(jù)說明性實(shí)施例示出用于路由集成塊生成應(yīng)用的路由決策軟件的圖表。
[0021] 圖6是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的虛擬預(yù)測雷達(dá)的圖解。
[0022] 圖7是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的虛擬預(yù)測雷達(dá)的一部分的圖解。
[0023] 圖8是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的虛擬預(yù)測雷達(dá)的一部分的圖解。
[0024] 圖9是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的虛擬預(yù)測雷達(dá)的圖解。
[0025] 圖1〇是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的說明一種使用情況的圖解。
[0026] 圖11是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的飛機(jī)選項(xiàng)圖。
[0027] 圖12是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的飛機(jī)前進(jìn)圖。
[0028] 圖13是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的飛機(jī)前進(jìn)圖。
[0029] 圖14是根據(jù)說明性實(shí)施例的分離管理系統(tǒng)中用于路由系統(tǒng)的方法的流程圖。
[0030] 圖15是根據(jù)說明性實(shí)施例的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的圖示。

【具體實(shí)施方式】
[0031]飛機(jī)可遵循至少一個(gè)同倫不同的行程區(qū)域，本文稱為"寬路徑"?？苫陲w機(jī)的機(jī) 動(dòng)特性和用于^他飛機(jī)的感興趣的概率區(qū)計(jì)算在飛機(jī)的時(shí)間參照位置和參照點(diǎn)之間的多 條寬路徑。分離管理系統(tǒng)接收并過濾關(guān)于控制飛機(jī)和控制飛機(jī)設(shè)法避開的其他飛機(jī)的飛機(jī) 和空域信息。可關(guān)于時(shí)間和可能位置確定和監(jiān)測用于每個(gè)飛機(jī)的軌跡窗。分離管理系統(tǒng)確 定軌跡重疊何時(shí)會發(fā)生以及何時(shí)可再次路由控制交通工具。虛擬預(yù)測雷達(dá)屏可顯示用于控 制交通工具的多條軌跡路徑并可包括在三維空間內(nèi)預(yù)測控制交通工具的位置的時(shí)間環(huán)?；?于控制交通工具的機(jī)動(dòng)性特點(diǎn)和速度，可對控制交通工具設(shè)置限制。當(dāng)在控制交通工具的 一個(gè)時(shí)間環(huán)附近檢測到第二交通工具時(shí)，可沿多條軌跡路徑的子集生成寬路徑以維持控制 交通工具與第二交通工具的分離。
[0032] 以下稱為"寬路徑"的同倫不同的行程區(qū)域、分離管理系統(tǒng)、虛擬預(yù)測雷達(dá)以及它 們的支撐方法和系統(tǒng)在2011年11月15號提交的名為"Automated S印aration Manager" 的美國專利No. 806〇295中進(jìn)一步詳細(xì)描述。同樣相關(guān)的專利申請為2012年12月3號提 女的名為"Systems and Methods for Controlling At Least One Aircraft，'的美國專利申請 No.13/692633。
[0033] 說明性實(shí)施例認(rèn)識到并考慮了上述關(guān)于需要例如飛機(jī)的控制交通工具在到達(dá)決 策點(diǎn)之前要提供航行和航向信息的問題。說明性實(shí)施例提供了在維持飛機(jī)與其他物體和避 開區(qū)域之間的安全分離的過程中協(xié)助進(jìn)行決策的方法。收集針對感興趣物體例如以時(shí)間和 位置參照的其他飛機(jī)的狀態(tài)數(shù)據(jù)。接收針對目標(biāo)飛機(jī)的機(jī)動(dòng)集成塊信息，該信息包括針對 速度、高度、安全性及乘客舒適性的限制。確定用于目標(biāo)飛機(jī)的當(dāng)前可行路由選項(xiàng)。基于關(guān) 于感興趣物體、機(jī)動(dòng)集成塊信息以及當(dāng)前可行路由路徑選項(xiàng)的信息，說明性實(shí)施例提供了 決策邊界的確定以及用于目標(biāo)飛機(jī)的航向范圍?？蓮哪繕?biāo)飛機(jī)所處的點(diǎn)并從目標(biāo)飛機(jī)未處 于的點(diǎn)確定航向范圍。說明性實(shí)施例提供了用于確定可行的航向范圍并用于確定禁止的航 向范圍的方法。
[0034] 在沿著飛機(jī)飛行路徑的任何點(diǎn)，感興趣物體可位于飛機(jī)和沿著飛機(jī)的預(yù)期飛行路 徑的飛機(jī)前方的點(diǎn)之間。本文稱為寬路徑的一個(gè)或多個(gè)同倫不同的行程區(qū)域可在飛機(jī)路徑 上的任何點(diǎn)和目的地點(diǎn)之間繪制以用于飛機(jī)。寬路徑基于到目的地的距離、機(jī)動(dòng)限制以及 沿途要避開的感興趣物體，其中的一些自身可處于運(yùn)動(dòng)中。
[0035] 作為飛機(jī)的行程，其可具有遵從的多條寬路徑的選項(xiàng)。有時(shí)，兩條或更多條寬路徑 可互相重疊。飛機(jī)可在某些時(shí)間段中在兩條或更多條寬路徑內(nèi)飛行。當(dāng)飛機(jī)當(dāng)前正航行在 兩條寬路徑的交點(diǎn)并正接近障礙物時(shí)，寬路徑可分支以避開障礙物。兩條或更多條重疊的 寬路徑可為了與障礙物無關(guān)的原因而分支。
[0036] 當(dāng)重疊的寬路徑分支或已知在前面分支時(shí)，不論是否面對障礙物，可用于飛機(jī)的 選項(xiàng)被稱為"叉選項(xiàng)"。飛機(jī)的操作者或進(jìn)行控制的其他人員可選擇采取哪個(gè)叉選項(xiàng)。換句 話說，操作者可選擇遵從哪條寬路徑或重疊的寬路徑的組合。選擇哪個(gè)叉選項(xiàng)的決策可在 維持時(shí)刻表以準(zhǔn)時(shí)到達(dá)目的地的同時(shí)做出，自始至終遵守包括速度、高度、安全性以及舒適 性的限制。說明性實(shí)施例可有助于實(shí)現(xiàn)這些目的。
[0037] 在兩條或更多條重疊的寬路徑在面對越來越接近的靜止或移動(dòng)的障礙物而分支 的時(shí)間和空間內(nèi)的這些點(diǎn)之前，說明性實(shí)施例提供了可為飛機(jī)確定的決策邊界。決策邊界 為飛機(jī)在分支點(diǎn)之間到達(dá)的單連通點(diǎn)集。決策邊界位于飛機(jī)可被提供安全航向選擇范圍的 障礙物和寬路徑分支點(diǎn)之前的足夠遠(yuǎn)處，航向從安全航向選擇范圍中選擇。對于沿著飛機(jī) 可穿過的決策邊界的每個(gè)點(diǎn)，說明性實(shí)施例提供了飛機(jī)安全遵從的至少一個(gè)航向范圍。航 向范圍可保持開放多個(gè)叉選項(xiàng)。換句話說，甚至在到達(dá)決策邊界之后，飛機(jī)也可具有遵從以 繞過障礙物的寬路徑的兩個(gè)或更多個(gè)可用選項(xiàng)。說明性實(shí)施例提供了可優(yōu)化的航向范圍， 從而用于飛機(jī)的路由選項(xiàng)被最大化。
[0038] 決策邊界也可以是時(shí)間或位置，在該決策邊界處飛機(jī)必須在去往至少一個(gè)叉選項(xiàng) 的路由上，以維持機(jī)動(dòng)和安全限制。決策邊界可表達(dá)為時(shí)間的范圍或單連通點(diǎn)集，在這些點(diǎn) 處，飛機(jī)必須開始轉(zhuǎn)彎或維持在去往一個(gè)叉選項(xiàng)的路由上的進(jìn)程的行動(dòng)以維持機(jī)動(dòng)和安全 限制。因?yàn)闆Q策邊界在飛機(jī)到達(dá)該決策邊界之前確定，所以在沿著決策邊界的哪個(gè)地方飛 機(jī)將穿過決策邊界可能是未知的。由于航向可取決于飛機(jī)穿過決策邊界時(shí)飛機(jī)的位置，因 此說明性實(shí)施例提供了多個(gè)航向，其將在確定決策邊界時(shí)被計(jì)算且可用于飛機(jī)、地面控制 或其他方面。
[0039] 現(xiàn)在注意力轉(zhuǎn)向附圖。圖1是分離管理系統(tǒng)中的路由決策系統(tǒng)100的方框圖的圖 示。系統(tǒng)100包括控制交通工具102、計(jì)算機(jī)104、應(yīng)用軟件106、障礙物108、障礙物110、障 礙物112、寬路徑114、寬路徑116、寬路徑118、起始點(diǎn)120、目的地點(diǎn)122、決策邊界124以 及路由集成塊126。
[0040] 控制交通工具102可以是飛機(jī)，其包括固定翼飛機(jī)、直升機(jī)、滑翔機(jī)、熱氣球、軟式 小飛艇或無人機(jī)?？刂平煌üぞ?02可以是船只，包括艦船或潛艇?？刂平煌üぞ?02可 以是陸基交通工具。
[0041] 計(jì)算機(jī)104可以是通用計(jì)算機(jī)。關(guān)于圖15描述了通用計(jì)算機(jī)。計(jì)算機(jī)104可位 于控制交通工具102上。計(jì)算機(jī)104可位于地面位置，例如空中交通管制中心。計(jì)算機(jī)104 可以是為了同一個(gè)目標(biāo)一起工作的多個(gè)計(jì)算機(jī)，包括處于不同物理位置的計(jì)算機(jī)。
[0042] 應(yīng)用軟件106可在計(jì)算機(jī)104上執(zhí)行，并可執(zhí)行本文提供的關(guān)于在控制交通工具 102的操作員做出關(guān)于航向的決策的時(shí)間和空間中設(shè)定邊界的動(dòng)作。在一個(gè)實(shí)施例中，應(yīng)用 軟件106的部分可在超過一臺計(jì)算機(jī)104上執(zhí)行，計(jì)算機(jī)104可位于超過一個(gè)位置處或在 超過一架飛機(jī)或其他交通工具上。
[0043] 障礙物108、障礙物110以及障礙物112可包括可以靜止或在運(yùn)動(dòng)中的飛機(jī)、熱氣 球、滑翔機(jī)、無人機(jī)。障礙物108、障礙物110、以及障礙物112還可包括控制交通工具102期 望避開的靜止或運(yùn)動(dòng)中的鳥群、氣象系統(tǒng)以及任何其他物體。障礙物108、障礙物110以及 障礙物112還可以是陸基的并且是自然物體，諸如地形，包括例如山脈，或可以是人造的， 例如通信塔、建筑物或禁飛區(qū)。在海事實(shí)施例中，障礙物108、障礙物110以及障礙物112可 以是其他船只、潛艇、航標(biāo)、地形、水下或非水下的以及天氣系統(tǒng)。
[0044] 寬路徑114、寬路徑116以及寬路徑118是同倫不同的行程區(qū)域。寬路徑114、寬路 徑116以及寬路徑118可基于控制交通工具102的機(jī)動(dòng)特性和用于障礙物108、障礙物110 以及包括其他飛機(jī)的障礙物112的感興趣的概率區(qū)而在控制交通工具102的時(shí)間參照的位 置和參照點(diǎn)之間計(jì)算。寬路徑114、寬路徑116以及寬路徑118是包含在路由集成塊126中 的最大的單連通區(qū)域，其中該區(qū)域是這樣的，對于區(qū)域中的每個(gè)點(diǎn)，存在包含該點(diǎn)的用于控 制交通工具102的可行路由，其在起始點(diǎn)120開始并在目的地點(diǎn)122結(jié)束。如果該路由滿 足行程安排要求和限制并且是物理可行的，則用于控制交通工具102的路由是可行的。
[0045] 給定要避開的障礙物108、障礙物110以及障礙物112的集合，用于控制交通工具 102的機(jī)動(dòng)和操作限制、起始點(diǎn)120、目的地點(diǎn)122以及路由集成塊126可以是空間和時(shí)間 中從開始狀態(tài)到結(jié)束狀態(tài)的可行路徑的結(jié)合，其滿足限制并避開障礙物1〇8、障礙物11〇以 及障礙物112。機(jī)動(dòng)和操作限制可包括速度、高度、安全性以及乘客舒適性。
[0046] 決策邊界124是在時(shí)間和空間中的至少一個(gè)中的單連通點(diǎn)集。為了維持可行路 徑，在沿決策邊界124到達(dá)點(diǎn)后，控制交通工具102必須是在向包括寬路徑114、寬路徑116 以及寬路徑118中的一個(gè)的叉選項(xiàng)過渡的路徑上，或開始將航向改變到不同的寬路徑上， 該不同的寬路徑過渡到寬路徑114、寬路徑116以及寬路徑118中不同的一個(gè)寬路徑。決策 邊界124在本文也稱為"事件視界"以及"實(shí)際事件視界"。
[0047] 本文定義了另外的組件和概念。寬路徑標(biāo)識符是唯一識別路由集成塊126中的寬 路徑114、寬路徑116以及寬路徑118中任何一個(gè)的數(shù)字、符號、單詞或短語。如果"FP"是 寬路徑114、寬路徑116以及寬路徑118之一，則FP = (R，i)，其中R是由FP包圍的時(shí)間和 空間域，而" i "是FP的標(biāo)識符。
[0048] 理論的事件視界是與寬路徑交點(diǎn)相關(guān)聯(lián)的邊界，并包括寬路徑交點(diǎn)內(nèi)的點(diǎn)，使得 在所述點(diǎn)處存在可行航向，使得向與終點(diǎn)對接的每個(gè)寬路徑選項(xiàng)的過渡是理論上可能的。 理論的事件視界是將最大寬路徑交點(diǎn)（下文描述）點(diǎn)集分割為第一和第二連接集合的單連 通點(diǎn)集，使得對于第一集合中的任何點(diǎn)，存在位于該點(diǎn)的禁止航向范圍（下文描述）。對于 第二集合中的任何點(diǎn)，不存在位于該點(diǎn)的禁止航向范圍。
[0049] 實(shí)際的事件視界域是由決策邊界124和寬路徑114、寬路徑116、以及寬路徑118 中一個(gè)或多個(gè)的邊界劃定的區(qū)域。理論的事件視界域是由理論的事件視界和寬路徑邊界劃 定的區(qū)域。
[0050] 事件視界避開邊界是與決策邊界124或事件視界相關(guān)聯(lián)的邊界，其中為了避開實(shí) 際事件視界域，控制交通工具102必須在到達(dá)事件視界避開邊界時(shí)己開始到寬路徑選項(xiàng)上 的操縱，并且如果實(shí)際的事件視界域有待避開的話，可能在到達(dá)決策邊界124之后不能安 全地提出將航向改變到不同的寬路徑選項(xiàng)上。禁止航向扇面與寬路徑叉中的點(diǎn)相關(guān)聯(lián)并包 括對于任何叉選項(xiàng)都不可行的航向的毗鄰范圍。
[0051] 避開航向扇面與寬路徑叉中的點(diǎn)相關(guān)聯(lián)并包括對于任何叉選項(xiàng)都不可行的航向 的毗鄰范圍。分裂曲線是寬路徑交點(diǎn)中的曲線，其中每個(gè)曲線點(diǎn)與航向相關(guān)聯(lián)，并且該曲線 根據(jù)控制交通工具102的航向行為沿曲線使可用選項(xiàng)分裂。如果曲線上的點(diǎn)處的控制交通 工具102的航向?yàn)榉至亚€相關(guān)的航向，則保持最大值選項(xiàng)。
[0052] 如果"FPI"是最大寬路徑交點(diǎn)，則FPI與區(qū)域^FP/) = 相關(guān)聯(lián)，其中fPi是 寬路徑，并且如果fp是具有fp Π R(FPI)關(guān)φ的任何寬路徑，則對于某些i = 1，…，n， fp = fPi。FPI還與標(biāo)簽L(FPI)={L(兔的集合相關(guān)聯(lián)，其中對于每個(gè)i，L(fPi)是寬 路徑識別符，其唯一地標(biāo)識寬路徑fPi。用于FPI的叉選項(xiàng)是最大寬路徑交點(diǎn)FPI°，使得 1) i|EP/0)CL(m); 2) 閉包（FPI。）Π 閉包（FPI)關(guān) Φ ;4)存在 用于控制交通工具102的可行路徑，其從R(FPI)過渡到R(FPI°)。
[0053] 使FPI是最大寬路徑交點(diǎn)并且p是R(FPI)內(nèi)的點(diǎn)。則p處的可行航向范圍HR是 這樣的航向毗鄰集合，其使得如果h e HR，則存在通過p的可行路徑，使得遵從此路徑的控 制交通工具102會在p處具有航向h。最大可行航向范圍是不能更大的可行航向范圍。
[0054] 關(guān)于叉選項(xiàng)的可行航向范圍是這樣的可行航向范圍，其使得所述航向范圍內(nèi)的任 何航向?qū)τ诓孢x項(xiàng)都是可行的。在這種情況下，存在從最大寬路徑交點(diǎn)過渡到叉選項(xiàng)的路 徑。關(guān)于叉選項(xiàng)的最大可行航向范圍是關(guān)于不能更大的叉選項(xiàng)的可行航向范圍。
[0055] 點(diǎn)處的禁止航向范圍是這樣的航向毗鄰集合，其使得不存在通過所述點(diǎn)的可行路 徑，使得遵從此路徑的控制交通工具102在此點(diǎn)處具有航向。關(guān)于叉的禁止航向范圍如下 定義：給定在最大寬路徑交點(diǎn)中的點(diǎn)，此點(diǎn)處的禁止航向范圍是這樣的航向毗鄰集合，其使 得對于此范圍內(nèi)的任何航向，不存在航向是可行的叉選項(xiàng)。
[0056] 圖1所示說明性實(shí)施例不意味著暗示對不同說明性實(shí)施例可執(zhí)行的方式的物理 或結(jié)構(gòu)限制。可使用除所示部件之外的和/或代替所示部件的其他部件。在某些說明性實(shí) 施例中，某些部件可以是不必要的。同樣，示出方框來說明某些功能部件。當(dāng)在不同的說明 性實(shí)施例中實(shí)施時(shí)，這些方框中的一個(gè)或多個(gè)可以結(jié)合和/或劃分為不同的方框。
[0057]圖2是根據(jù)說明性實(shí)施例的分離管理系統(tǒng)中用于路由系統(tǒng)的方法的流程圖。圖2 所示方法200可使用圖1的系統(tǒng)100實(shí)施。圖2所示過程可由處理器諸如圖15中的處理 器單元1504實(shí)施。圖2所示過程可以是圖1以及圖3至圖4所示過程的變型。雖然圖2 所示操作被描述為由"過程"執(zhí)行，但是所述操作由至少一個(gè)可觸知的處理器或使用一個(gè)或 多個(gè)物理裝置執(zhí)行，如在本文的別處所描述的。術(shù)語"過程"也包括儲存在非臨時(shí)性計(jì)算機(jī) 可讀存儲介質(zhì)上的計(jì)算機(jī)指令。
[0058] 方法200可開始為過程接收用于感興趣物體的時(shí)間參照的以及位置參照的狀態(tài) 數(shù)據(jù)中的至少一種（操作202)。因此，計(jì)算機(jī)104可接收用于圖1的感興趣物體的時(shí)間參 照的以及位置參照的狀態(tài)數(shù)據(jù)中的至少一種。感興趣物體可以是圖1的障礙物108、障礙物 110以及障礙物112之一。
[0059] 接著，過程可確定在兩條當(dāng)前重疊的寬路徑內(nèi)的控制交通工具的當(dāng)前位置（操作 2〇4)。因此，例如，計(jì)算機(jī)104可確定在兩條當(dāng)前重疊的寬路徑諸如圖1的寬路徑114和寬 路徑116內(nèi)的控制交通工具102的當(dāng)前位置。
[0060] 過程可確定控制交通工具與分支以避開感興趣物體的寬路徑的分支點(diǎn)的距離 (操作2〇6)。例如，計(jì)算機(jī)104可確定控制交通工具102與寬路徑114和寬路徑116的分 支點(diǎn)的距離，寬路徑114和寬路徑116分支以避開感興趣物體（操作206)。
[0061] 接著，過程可及時(shí)在分支點(diǎn)之前生成可達(dá)到的決策邊界，其中決策邊界在控制交 通工具的當(dāng)前位置前面（操作208)。例如，計(jì)算機(jī)104可及時(shí)在分支點(diǎn)之前生成可達(dá)到的 決策邊界124,其中決策邊界124在圖1的控制交通工具102的當(dāng)前位置前面。
[0062]接著，過程可生成用于控制交通工具的可行航向的第一集合和可行航向的第二集 合，第一集合和第二集合分別與控制交通工具的決策邊界的第一投射交叉點(diǎn)和第二投射交 叉點(diǎn)相關(guān)聯(lián)，其中可行航向促進(jìn)控制交通工具定位在超過分支點(diǎn)的第一寬路徑和第二寬路 徑之一中（操作210)。例如，計(jì)算機(jī)104可生成用于控制交通工具102的可行航向的第一集 合和可行航向的第二集合，第一集合和第二集合分別與控制交通工具102的決策邊界124 的第一投射交叉點(diǎn)和第二投射交叉點(diǎn)相關(guān)聯(lián)，其中可行航向促進(jìn)控制交通工具 1〇2定位在 超過圖1的分支點(diǎn)的寬路徑114和寬路徑116之一中。
[0063]接著，過程可在控制交通工具到達(dá)決策邊界之前將可行航向的第一集合和可行航 向的第二集合發(fā)送至控制交通工具（操作212)。例如，計(jì)算機(jī)104可在控制交通工具102 到達(dá)圖1的決策邊界124之前將可行航向的第一集合和可行航向的第二集合發(fā)送至控制交 通工具102。此后，方法200可以終止。
[0064] 圖3是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例提供具有變化程度的不確定性的飛機(jī)的說明性安全分 離窗的示意圖的圖解。圖3至少部分改編自美國專利No. 8060295。提供圖3以用于說明目 的并描述在本發(fā)明的系統(tǒng)和方法可部分基于的分離管理系統(tǒng)中要考慮的不確定性。圖3所 示部件被索引到圖1中的部件。圖3所示控制交通工具302與圖1所示控制交通工具102 相對應(yīng)。圖3所示障礙物308與圖1所示障礙物108相對應(yīng)。圖3是示出具有變化程度的 不確定性的飛機(jī)的安全分離窗的示意圖。
[0065] 圖3描繪了兩個(gè)獨(dú)立事態(tài)，標(biāo)記為300a和300b。事態(tài)300a描繪了控制交通工具 302的不期望的情形，因?yàn)橛糜诳刂平煌üぞ?02的軌跡窗R2太寬使得可發(fā)生與障礙物 308的碰撞。事態(tài)300b描繪了控制交通工具302的安全分離的情況，因?yàn)檐壽E窗R3是狹窄 的，使得控制交通工具302和障礙物308將安全經(jīng)過。在圖3的截面300c中進(jìn)一步以軌跡 窗R1描述了軌跡窗，軌跡窗R1由環(huán)境條件、儀器限制和/或公差、或與飛機(jī)軌跡有關(guān)的其 他因素引起。
[0066] 路由集成塊126可包含關(guān)于用于飛行員、地面控制人員和其他人的不確定區(qū)域的 信息，并且還可包括關(guān)于用于圖1的控制交通工具102和障礙物108的軌跡區(qū)域的信息。系 統(tǒng)100還包括提供單連通點(diǎn)集的決策邊界124,在到達(dá)所述決策邊界時(shí)，控制交通工具102 的操作者必須做出關(guān)于航向的決策，同時(shí)仍遵守先前建立的限制，該限制可包括關(guān)于不確 定區(qū)域和軌跡區(qū)域的信息。
[0067] 圖4是根據(jù)說明性實(shí)施例的虛擬預(yù)測雷達(dá)系統(tǒng)的圖解。圖4所示部件被索引到圖 1中的部件。圖4所示控制交通工具402與圖1所示控制交通工具102相對應(yīng)。圖4所示 障礙物408、障礙物410、障礙物412與圖1所示障礙物108、障礙物110、障礙物112相對 應(yīng)。圖4所示寬路徑414、寬路徑416、寬路徑418與圖1所示寬路徑114、寬路徑116、寬路 徑118相對應(yīng)。圖4所示起始點(diǎn)420和目的地點(diǎn)422分別與圖1所示起始點(diǎn)120和目的點(diǎn) 122相對應(yīng)。圖4中還描繪了不與圖1描繪的部件相對應(yīng)的多個(gè)部件。圖4描繪了兩個(gè)附 加的障礙物，障礙物428和障礙物430。
[0068] 圖4還描繪了時(shí)間環(huán)，被標(biāo)記的其中兩個(gè)時(shí)間環(huán)即時(shí)間環(huán)432和時(shí)間環(huán)434用于 討論目的。雖然在圖4中描繪為環(huán)，但是時(shí)間環(huán)432和時(shí)間環(huán)434可不成形為環(huán)狀形式并 可呈現(xiàn)不同的形狀。交通工具在具體點(diǎn)于具體時(shí)間到達(dá)的概率還可與時(shí)間環(huán)432和時(shí)間環(huán) 434中的至少一個(gè)相關(guān)聯(lián)。時(shí)間環(huán)432和時(shí)間環(huán)434可呈現(xiàn)不同的尺寸以在給定的時(shí)間反 映控制交通工具402的位置的不確定性。時(shí)間環(huán)4 32和時(shí)間環(huán)434本身不是系統(tǒng)或方法的 組分，而相反是時(shí)間中的邊界的表示。因?yàn)榭刂平煌üぞ?〇2離開起始點(diǎn)420并在目的地 點(diǎn)422的方向上移動(dòng)，所以控制交通工具402越過可由圖1的應(yīng)用軟件106設(shè)定的邊界，該 邊界包括時(shí)間環(huán)432和時(shí)間環(huán)434。時(shí)間環(huán)432和時(shí)間環(huán)434可用于計(jì)算時(shí)間，直到控制交 通工具402將被期望到達(dá)寬路徑414、寬路徑416以及寬路徑418的任何組合的分支點(diǎn)。因 此，這些時(shí)間環(huán)在確定決策邊界124的位置方面可以是有價(jià)值的。圖4中沒有描繪決策邊 界。時(shí)間環(huán)432和時(shí)間環(huán)434還用于確定障礙物408、障礙物410以及障礙物412的位置， 特別是在障礙物408、障礙物410以及障礙物41 2處于運(yùn)動(dòng)中的情況下。
[0069]圖5是根據(jù)說明性實(shí)施例示出用于路由集成塊生成應(yīng)用的路由決策軟件的圖表。 圖5提供了路由決策軟件的使用說明。輸入包括包含飛機(jī)狀態(tài)和意圖5〇4的空域信息502。 空域信息還包括關(guān)于禁區(qū) 5〇6的信息，禁區(qū)506可包括圖4中的障礙物408、障礙物410以 及障礙物412,其他飛機(jī)，禁飛區(qū)，天氣系統(tǒng)，地形以及人造物體。輸入還包括包含限制和操 作規(guī)則 5〇8的信息。輸入還包括圖4的控制交通工具402的意圖飛行路徑510。
[0070]可為圖1中的應(yīng)用軟件106的組分的自動(dòng)化分離管理模塊512可產(chǎn)生路由集成塊 514。來自路由集成塊514的輸出可儲存在提供到?jīng)Q策點(diǎn)應(yīng)用518的虛擬預(yù)測雷達(dá)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 516中。決策點(diǎn)應(yīng)用518可以是圖1的應(yīng)用軟件1〇6的組分。包括決策點(diǎn)信息520的輸出 被產(chǎn)生，其包括選項(xiàng)和有注釋的虛擬預(yù)測雷達(dá)信息。輸出被饋送到?jīng)Q策信息模塊522,其包 括分別在圖5中表示為HMI和MMI的人-機(jī)界面部件和機(jī)-機(jī)界面部件 524。使用人-機(jī) 界面部件和機(jī)-機(jī)界面部件可呈現(xiàn)的輸出被適當(dāng)?shù)馗袷交杂糜谌嘶驒C(jī)器用途526。對于 人的用途，輸出528可呈現(xiàn)在顯示器上以用于人類控制器、操作者和/或飛行員530。對于 機(jī)器用途，輸出可呈現(xiàn)在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)532上。
[0071]圖6是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的虛擬預(yù)測雷達(dá)的圖解。圖6所示部件被索引到圖i 和圖4所示的部件。圖6所示的控制交通工具602與圖1所示的控制交通工具102以及圖 4中所示的控制交通工具402相對應(yīng)。圖6所示的障礙物608、障礙物610、障礙物612與圖 1所示的障礙物1〇 8、障礙物110、障礙物112以及圖4所示的障礙物408、障礙物410、障礙 物412相對應(yīng)。圖6所示的寬路徑614、寬路徑616、寬路徑618與圖1所示的寬路徑114、 寬路徑116、寬路徑118以及圖4所示的寬路徑414、寬路徑416以及寬路徑418相對應(yīng)。圖 6所示的起始點(diǎn)620,目的地點(diǎn)622和決策邊界624a、決策邊界624b以及決策邊界624c分 別與圖1所示的起始點(diǎn)120、目的地點(diǎn)122以及決策邊界124相對應(yīng)。圖6中的起始點(diǎn)620 和目的地點(diǎn)622分別與圖4所示的起始點(diǎn)420和目的地點(diǎn)422相對應(yīng)。圖6描繪了未在圖 1中描繪的兩個(gè)附加障礙物，障礙物628和障礙物630,其與圖4中的障礙物428和障礙物 430相對應(yīng)。
[0072] 圖6描繪了多個(gè)先前未列舉或描繪的部件。圖6描繪了寬路徑交點(diǎn)636、寬路徑交 點(diǎn)638以及寬路徑交點(diǎn)640。圖6還描繪了理論事件視界642、理論事件視界644以及理論 事件視界646。
[0073] 寬路徑交點(diǎn)636是寬路徑614的邊界和寬路徑616的邊界的交點(diǎn)。寬路徑交點(diǎn) 638是寬路徑614的邊界、寬路徑616的邊界以及寬路徑618的邊界的交點(diǎn)。寬路徑交點(diǎn) 640是寬路徑616的邊界和寬路徑618的邊界的交點(diǎn)。
[0074] 理論事件視界642與決策邊界624a相關(guān)聯(lián)，理論事件視界644與決策邊界624b 相關(guān)聯(lián)，并且理論事件視界646與決策邊界624c相關(guān)聯(lián)。
[0075] 在沿著決策邊界624a、決策邊界624b或決策邊界624c之一的任何點(diǎn)處，控制交 通工具602會被提供至少一個(gè)航向，該航向使控制交通工具602能夠安全選擇叉選項(xiàng)以避 開至少一個(gè)障礙物，同時(shí)遵守圖1的路由集成塊內(nèi)提供的限制。例如，控制交通工具602可 在障礙物610的方向上同時(shí)飛行在寬路徑616和寬路徑608中。在控制交通工具602到達(dá) 決策邊界624c時(shí)，應(yīng)用軟件106將使估算的速度、高度、進(jìn)度契合率（schedule adherence) 以及其他因素與控制交通工具602相關(guān)聯(lián)，并且應(yīng)用軟件106將向控制交通工具602或地 面控制提供至少一個(gè)航向。該至少一個(gè)航向?qū)⒋龠M(jìn)控制交通工具602安全避開障礙物610， 同時(shí)繼續(xù)遵守圖1的路由集成塊126中提供的限制。在從至少一個(gè)航向中選擇時(shí)，控制交 通工具6〇2將選擇包括遵從寬路徑616的叉選項(xiàng)或?qū)⑦x擇包括遵從寬路徑618的叉選項(xiàng)， 兩者都安全繞過障礙物610。
[0076]圖7是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的虛擬預(yù)測雷達(dá)的一部分的圖解。圖7所示部件與圖 6中的部件相對應(yīng)。圖7所示的寬路徑714、寬路徑716以及寬路徑718與圖6所示的寬路 徑614、寬路徑616以及寬路徑6〇 8相對應(yīng)。圖7所示的障礙物708與圖6所示的障礙物 608相對應(yīng)。圖7所示的決策邊界724a與圖6所示的決策邊界624a相對應(yīng)。圖7所示的 寬路徑交點(diǎn)了36與圖6所示的寬路徑交點(diǎn)63e相對應(yīng)。圖7描繪了實(shí)際事件視界域748,其 是由決策邊界724a、寬路徑714的邊界以及寬路徑716的邊界劃定的陰影區(qū)域。
[0077] 當(dāng)圖1的控制交通工具102穿過決策邊界724a并進(jìn)入事件視界域748時(shí)，圖1的 應(yīng)用軟件106將已向控制交通工具102提供了至少一個(gè)航向以避開障礙物708。應(yīng)用軟件 106還可向圖1的控制交通工具102提供至少一個(gè)禁止航向的范圍。指出事件視界域748 內(nèi)三個(gè)較小三角形的中間。在事件視界域748內(nèi)，控制交通工具102不可在維持圖1的路由 集成塊126內(nèi)提供的限制的同時(shí)具有禁止航向范圍內(nèi)的航向。如果控制交通工具1〇2位于 事件視界域的三角形部分中，則控制交通工具102可被要求采取行動(dòng)以避開與障礙物708 的碰撞，并將可能違反關(guān)于速度、高度、安全性或旅客舒適性的限制。圖7中描繪的箭頭與 控制交通工具1〇2可采取的各個(gè)航向相關(guān)聯(lián)，其中的一些可促進(jìn)控制交通工具遵守限制以 及安全避開障礙物708。
[0078] 在事件視界域748內(nèi)，為了維持限制，圖1的控制交通工具102必須維持朝向一個(gè) 具體叉選項(xiàng)的航向。航向扇面750與事件視界域748內(nèi)的點(diǎn)相關(guān)聯(lián)并包含將控制交通工具 1〇2從該點(diǎn)向著寬路徑714中的叉選項(xiàng)引導(dǎo)的所有航向。在決策邊界724a上的點(diǎn)處，在該 點(diǎn)處與決策邊界724a正交的航向可以是對于寬路徑714和寬路徑716都可行的唯一航向。 如果控制交通工具102到達(dá)事件視界域748內(nèi)的位置，則已經(jīng)做出了寬路徑714和寬路徑 716中的哪一個(gè)的決策。事件視界域748內(nèi)的每個(gè)點(diǎn)可具有相關(guān)的禁止航向扇面。如果控 制交通工具102具有禁止航向，則控制交通工具102可能無法避開襲擊或可能無法避免違 反當(dāng)前機(jī)動(dòng)限制。如本文所用的"禁區(qū)"意指限制必須被修改以避開障礙物708的襲擊的 區(qū)域。
[0079] 圖8是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的虛擬預(yù)測雷達(dá)的一部分的圖解。圖8中的部件與圖 7中的某些部件相對應(yīng)。圖8所示的寬路徑814、寬路徑816以及寬路徑818與圖7所示的 寬路徑714、寬路徑716以及寬路徑718相對應(yīng)。圖8所示的障礙物808與圖7所示的障礙 物708相對應(yīng)。圖8所示的決策邊界824a與圖7所示的決策邊界724a相對應(yīng)。圖8所示 的寬路徑交點(diǎn)836與圖7所示的寬路徑交點(diǎn)736相對應(yīng)。圖8所示的實(shí)際事件視界域848 與圖7所示的實(shí)際事件視界域748相對應(yīng)。
[0080] 圖8描繪了事件視界避開邊界852,其與決策邊界824a相關(guān)聯(lián)并且是寬路徑814、 寬路徑816以及寬路徑818的最大交點(diǎn)。圖1的控制交通工具102在到達(dá)事件視界避開邊 界852時(shí)必須已起動(dòng)對寬路徑814、寬路徑816以及寬路徑818中至少一個(gè)的選項(xiàng)的機(jī)動(dòng)操 縱。假設(shè)要避開實(shí)際事件視界域848,則在到達(dá)決策邊界824a后，控制交通工具102可能無 法安全提出將航向改變到不同的選項(xiàng)。
[0081] 圖9是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的虛擬預(yù)測雷達(dá)的圖解。圖9所示的寬路徑914、寬路 徑916以及寬路徑918與圖8所示的寬路徑814、寬路徑816以及寬路徑818相對應(yīng)。圖9 描繪了系統(tǒng)100的部件的可替代的用途。圖9描繪了無人駕駛的飛行器954、衛(wèi)星956、雷 達(dá)958、飛機(jī)960、飛機(jī)962、飛機(jī)964、通信中繼器966以及廣播式自動(dòng)相關(guān)監(jiān)視（ADS-B)站 968。無人駕駛飛行器954接收飛機(jī)960、飛機(jī)962、飛機(jī)964的包括它們的飛行路徑的數(shù)據(jù)。 無人駕駛飛行器954訪問機(jī)載軟件，并使用其中提供的方法生成用于飛機(jī)960、飛機(jī)962、飛 機(jī)964的路由區(qū)段。
[0082] 無人駕駛飛行器954可在區(qū)域內(nèi)接收其他飛機(jī)960、飛機(jī)962以及飛機(jī)964的信 息?？稍跓o人駕駛飛行器954上的軟件或其他部件可使用具有決策點(diǎn)增強(qiáng)的四維虛擬預(yù)測 雷達(dá)方法路由和再次路由區(qū)段。
[0083]圖10是說明了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的使用實(shí)例的圖解。圖10所示的控制交通工 具1002與圖6所示的控制交通工具602和圖1所示的控制交通工具102相對應(yīng)。圖10中 描繪了機(jī)場1070。本文提供的系統(tǒng)和方法可用于協(xié)調(diào)任務(wù)方案中的或在機(jī)場1070處排序 到抵達(dá)流中的重要事務(wù)（assets)。可行航向扇面和避開航向扇面的交互性可反轉(zhuǎn)，從而航 向避開范圍變成用于到達(dá)目標(biāo)的可行航向范圍，并且可行航向范圍變成避開航向范圍。 [0084] 在諸如圖10中的描繪的情況下，可修改決策邊界的使用，使得例如，理論事件視 界可以是這樣的時(shí)間和位置，在該時(shí)間和位置，控制交通工具1002必須在與決策邊界正交 的航向上。在給定控制交通工具1002的速度以及預(yù)期軌跡或目標(biāo)位置的情況下，控制交通 工具1002在與決策邊界正交的航向上的這種要求對于確?；蛟黾釉谡_的時(shí)間到達(dá)目標(biāo) 的可能性可能是適當(dāng)?shù)摹Ｔ陲w機(jī)排序到機(jī)場1070的抵達(dá)流中或加入或維持飛機(jī)隊(duì)形的情 況下，目標(biāo)可以是虛擬移動(dòng)點(diǎn)。
[0085] 圖11是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的飛機(jī)選項(xiàng)圖1100。圖11描繪了寬路徑棒1102、寬 路徑棒1104、寬路徑棒1106、寬路徑棒1108、寬路徑棒1110以及寬路徑棒1112。寬路徑棒 1102和寬路徑棒1110分別標(biāo)記為"1"和"3"，以表明寬路徑棒1102和寬路徑棒1110分別 表示寬路徑1和寬路徑3的不與其他寬路徑相交的部分。寬路徑棒1104、寬路徑棒1106以 及寬路徑棒1108分別表示與寬路徑標(biāo)記" 1，2"、" 1，2,3"以及"2,3"相關(guān)聯(lián)的最大寬路徑 交點(diǎn)。由寬路徑棒1104和寬路徑棒1108表示的寬路徑交點(diǎn)還是用于由寬路徑棒1106表 示的寬路徑交點(diǎn)的叉選項(xiàng)。提供多個(gè)定向的箭頭，其中從一個(gè)寬路徑棒到其他寬路徑棒的 每個(gè)定向的箭頭表示從由寬路徑棒表示的寬路徑交點(diǎn)至叉選項(xiàng)的可行過渡。分支點(diǎn)1114、 分支點(diǎn)1116以及分支點(diǎn)1118中的每個(gè)都由帶有定向的箭頭的寬路徑棒的端部表示。帶有 自其定向的所有箭頭的棒表示叉。還可表示決策邊界和事件視界域。飛機(jī)選項(xiàng)圖可包含表 示要避開的物體或區(qū)域的幾何物體。圖11描繪了障礙物1120、障礙物1122、障礙物1124、 障礙物1126以及障礙物1128。飛機(jī)選項(xiàng)圖可包含表示時(shí)間進(jìn)展的曲線。
[0086] 例如，圖1的控制交通工具102可沿寬路徑棒1104行進(jìn)?？刂平煌üぞ?02可自 寬路徑棒1104前進(jìn)在寬路徑棒1102或?qū)捖窂桨?112上并由此避開障礙物1122。
[0087] 圖12和圖13分別是飛機(jī)前進(jìn)圖1200和飛機(jī)前進(jìn)圖1300,其包含多個(gè)不同的棒， 一個(gè)用于寬路徑的每個(gè)可行交點(diǎn)。圖12描繪了寬路徑棒1202、寬路徑棒1204、寬路徑棒 1206、寬路徑棒1208、寬路徑棒1210以及寬路徑棒1212。圖13描繪了寬路徑棒1302、寬路 徑棒1304、寬路徑棒1306以及寬路徑棒1308。提供多個(gè)定向的箭頭，其中從一個(gè)寬路徑棒 到其他寬路徑棒的每個(gè)定向的箭頭表示從寬路徑交點(diǎn)至叉選項(xiàng)的可行過渡。圖12還描繪 了分支點(diǎn)1214、分支點(diǎn)1216以及分支點(diǎn)1218。圖13描繪了分支點(diǎn)1310以及分支點(diǎn)1312。 帶有自其定向的所有箭頭的棒表示叉。還可表示決策邊界和事件視界域。交通工具前進(jìn) 圖可包含表示要避開的物體或區(qū)域的幾何物體。圖12描繪了障礙物1220、障礙物1222、障 礙物1 224、障礙物1226以及障礙物1228。圖13描繪了障礙物1314、障礙物1316、障礙物 1318、障礙物1320以及障礙物1322。所示的交通工具前進(jìn)圖可包含表示時(shí)間進(jìn)展的多條曲 線。
[0088] 在交通工具前進(jìn)圖中，去除了當(dāng)前時(shí)間之前出現(xiàn)的圖表要素。去除了表示由于交 通工具前進(jìn)而不再可用的選項(xiàng)的圖表要素。表示使改變交通工具航向成為必要以維持可行 的保留選項(xiàng)的圖表元素可用具體的色彩或其他象征標(biāo)示諸如用交叉線畫成陰影來示出。還 可以表示必要或期望的航向改變?？杀硎居糜诿總€(gè)棒內(nèi)時(shí)間序列的最優(yōu)航向。包含對當(dāng)前 交通工具位置的描述。如果交通工具進(jìn)入禁止航向區(qū)，可展示諸如交通工具閃爍或變色的 表不。
[0089]圖13可看作圖12的繼續(xù)。圖1中描繪的控制交通工具102在圖12中描繪為控 制交通工具1230并在圖13中描繪為控制交通工具1324。隨著控制交通工具1230沿著寬 路徑12〇6移動(dòng)，控制交通工具1230的操作者或其他人員或部件可選擇遵從通向?qū)捖窂桨?1204和寬路徑棒1208的選項(xiàng)。轉(zhuǎn)換到圖13,描繪了控制交通工具1324(圖12中的控制交 通工具1230)進(jìn)入事件視界域。不再保留的選項(xiàng)（圖12中描述的寬路徑棒1210和1212) 相對于圖12已經(jīng)在圖13中去除，且因此不在圖13中描繪。
[0090] 圖14是根據(jù)說明性實(shí)施例的分離管理系統(tǒng)中用于路由系統(tǒng)的方法的流程圖。圖 14所示的方法1400可使用圖1的系統(tǒng)100實(shí)施。圖2所示的過程可由處理器諸如圖15中 的處理器單元1504實(shí)施。圖14所示的過程可以是圖1以及圖3至圖13所示的過程的變 型。雖然圖14所示的操作被描述為由"過程"執(zhí)行，但是操作由至少一個(gè)可觸知的處理器 或使用一個(gè)或多個(gè)物理裝置執(zhí)行，如在本文的其他地方描述的。術(shù)語"過程"也包括儲存在 非臨時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)上的計(jì)算機(jī)指令。
[0091] 方法1400可開始為過程從分離管理系統(tǒng)接收用于控制交通工具的四維虛擬預(yù)測 雷達(dá)數(shù)據(jù)（操作1402)。因此，計(jì)算機(jī)104可從分離管理系統(tǒng)接收用于控制交通工具的四維 虛擬預(yù)測雷達(dá)數(shù)據(jù)。接著，過程可確定從四維虛擬預(yù)測雷達(dá)數(shù)據(jù)中提取的控制交通工具的 寬路徑的交點(diǎn)，其中寬路徑包括同倫不同的行程區(qū)域（操作1404)。例如，計(jì)算機(jī)104可確 定從四維虛擬預(yù)測雷達(dá)數(shù)據(jù)中提取的控制交通工具的寬路徑的交點(diǎn)，其中寬路徑包括同倫 不同的行程區(qū)域。
[0092] 過程可確定與寬路由路徑的交點(diǎn)相關(guān)聯(lián)的交叉（操作1406)。接著，過程可以基于 針對確定的交叉計(jì)算的量度而選擇第一交叉（操作1408)。接著，過程可確定與第一交叉相 關(guān)聯(lián)的至少一個(gè)事件視界，其中控制交通工具遵守至少一個(gè)事件視界阻止控制交通工具進(jìn) 入包含禁止航向范圍的區(qū)域（操作1410)。操作1406、1408以及1410可使用圖1的計(jì)算機(jī) 104實(shí)施。此后方法1400可以終止。
[0093] 現(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖15,根據(jù)說明性實(shí)施例描繪了數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的圖示。圖15中的數(shù)據(jù)處 理系統(tǒng)15〇〇是可用于實(shí)施說明性實(shí)施例的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)諸如圖1的系統(tǒng)100的示例，或本 文公開的其他任何模塊或系統(tǒng)或過程。在該說明性示例中，數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)1500包括通信構(gòu) 造1502,其在處理器單元1504、存儲器1506、永久性貯存器1508、通信單元1510、輸入/輸 出（I/O)單元1512以及顯示器1514之間提供通信。
[0094] 處理器單元1504用于執(zhí)行用于軟件的指令，該軟件可被加載到存儲器1506中。處 理器單元1504可以是多個(gè)處理器、多處理器核心或其他類型的處理器，這取決于具體實(shí)施 方式。多個(gè)，如本文關(guān)于物品所使用的，意指一個(gè)或更多個(gè)物品。此外，可使用多個(gè)異構(gòu)處 理器系統(tǒng)實(shí)施處理器單元1504,在該多個(gè)異構(gòu)處理器系統(tǒng)中，主處理器和第二處理器一起 存在于單個(gè)芯片上。作為另一個(gè)說明性示例，處理器單元1504可以是包含多個(gè)相同類型的 處理器的對稱的多處理器系統(tǒng)。
[0095] 存儲器1506和永久性貯存器1508是存儲裝置1516的示例。存儲裝置是能夠儲 存信息的任意硬件體，所述信息例如但不限于，數(shù)據(jù)、功能形式的程序代碼和/或其他基于 臨時(shí)和/或基于永久的合適的信息。存儲裝置1516在這些示例中還可稱為計(jì)算機(jī)可讀存 儲裝置。在這些示例中，存儲器1506可以是例如隨機(jī)存取存儲器或任何其它合適的易失性 或非易失性存儲裝置。永久性貯存器1508可采取各種形式，這取決于【具體實(shí)施方式】。
[0096] 例如，永久性貯存器1508可以包括一個(gè)或多個(gè)部件或裝置。例如，永久性貯存器 1508可以是硬盤驅(qū)動(dòng)器、閃存、可重寫光盤、可重寫磁帶或以上的一些組合。永久性貯存器 1508使用的介質(zhì)還可以是可移動(dòng)的。例如，可移動(dòng)的硬盤驅(qū)動(dòng)器可以用于永久性貯存器 1508。
[0097] 在這些示例中，通信單元1510提供與其他數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)或裝置的通信。在這些示 例中，通信單元1510是網(wǎng)絡(luò)接口卡。通信單元1510可以通過使用物理和/或無線通信鏈 路而提供通信。
[0098] 輸入/輸出（I/O)單元1512允許用可以連接到數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)1500的其他裝置輸 入和輸出數(shù)據(jù)。例如，輸入/輸出（I/O)單元1512可以通過鍵盤、鼠標(biāo)和/或一些其他合 適的輸入裝置而提供用于用戶輸入的連接。此外，輸入/輸出（I/O)單元1512可將輸出發(fā) 送至打印機(jī)。顯示器1514提供向使用者顯示信息的機(jī)構(gòu)。
[00"]用于操作系統(tǒng)、應(yīng)用軟件和/或程序的指令可位于存儲裝置1516內(nèi)，存儲裝置 1516通過通信構(gòu)造1502與處理器單元1504通信。在這些說明性示例中，指令以功能形式 位于永久性貯存器1508上。這些指令可以加載到存儲器1506中以用于由處理器單元1504 執(zhí)行。不同實(shí)施例的過程可由處理器單元1504使用計(jì)算機(jī)實(shí)施的指令執(zhí)行，該計(jì)算機(jī)實(shí)施 的指令可以位于存儲器諸如存儲器1506中。
[0100] 這些指令被稱為程序代碼、計(jì)算機(jī)可用程序代碼或計(jì)算機(jī)可讀程序代碼，其可由 處理器單元1504中的處理器閱讀和執(zhí)行。不同實(shí)施例中的程序代碼可體現(xiàn)于不同的物理 或計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)諸如存儲器1506或永久性貯存器1508上。
[0101] 程序代碼151S以功能形式位于可選擇性移動(dòng)的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)1520上，并且可 以被加載到數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)ΙδΟΟ上或轉(zhuǎn)移到數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)1500以用于由處理器單元1504 執(zhí)行。程序代碼15丨 8和計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)152〇在這些示例中形成計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品1522。在 一個(gè)示例中，計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)1520可以是計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)1524或計(jì)算機(jī)可讀信號介 質(zhì)1526。計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)1524可以包括，例如插入或置入作為永久性貯存器1508的 一部分的驅(qū)動(dòng)器或其他裝置中的光盤或磁盤，以便傳輸?shù)酱鎯ρb置上，例如硬盤驅(qū)動(dòng)器。計(jì) 算機(jī)可讀存儲介質(zhì)1524還可采取連接到數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)1500的永久性貯存器的形式，諸如 硬盤驅(qū)動(dòng)器、拇指驅(qū)動(dòng)器或閃存。在一些例子中，計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì) 1524可能不可從數(shù) 據(jù)處理系統(tǒng)1500移除。
[0102] 可替換地，程序代碼1518可使用計(jì)算機(jī)可讀信號介質(zhì)1526傳輸?shù)綌?shù)據(jù)處理系統(tǒng) 1500。計(jì)算機(jī)可讀信號介質(zhì)1526可以是例如包含程序代碼1518的傳播的數(shù)據(jù)信號。例如， 計(jì)算機(jī)可讀信號介質(zhì)1526可以是電磁信號、光學(xué)信號和/或任何其它合適類型的信號。這 些信號可以在通信鏈路諸如無線通信鏈路、光纖電纜、同軸電纜、電線和/或任何其他合適 類型的通信鏈路上傳輸。換句話說，通信鏈路和/或連接在說明性示例中可以是物理或無 線的。
[0103] 在某些說明性實(shí)施例中，程序代碼1518可以在網(wǎng)絡(luò)上通過在數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)1500 內(nèi)使用的計(jì)算機(jī)可讀信號介質(zhì)1526從另一個(gè)裝置或數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)下載到永久性貯存器 1508。例如，服務(wù)器數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)中的計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)內(nèi)存儲的程序代碼可自服務(wù)器 的網(wǎng)絡(luò)上下載到數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)1500。提供程序代碼1518的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)可以是服務(wù)器計(jì) 算機(jī)、客戶端計(jì)算機(jī)或者能夠存儲和傳輸程序代碼1518的一些其它設(shè)備。
[0104] 對于數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)1500示出的不同部件不意味著提供對不同實(shí)施例可實(shí)施的方 式的結(jié)構(gòu)限制。不同的說明性實(shí)施例可以在數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)中實(shí)施，該數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)包括除 了說明用于數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)1500的部件之外的或代替該部件的部件。圖15中示出的其他部 件可自示出的說明性示例而變化?？墒褂萌魏文軌蜻\(yùn)行程序代碼的硬件裝置或系統(tǒng)實(shí)施不 同的實(shí)施例。作為一個(gè)示例，數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)可包括與無機(jī)部件整合的有機(jī)部件和/或可以 完全由除人類外的有機(jī)部件構(gòu)成。例如，存儲裝置可由有機(jī)半導(dǎo)體構(gòu)成。
[0105] 在另一個(gè)說明性示例中，處理器單元1504可采取硬件單元的形式，該硬件單元具 有為特定用途而制造或配置的電路。該類型的硬件可進(jìn)行操作而不需從存儲裝置加載到存 儲器中以被配置來執(zhí)行操作的程序代碼。
[0106] 例如，當(dāng)處理器單元1504采取硬件單元的形式時(shí)，處理器單元1504可以是電路系 統(tǒng)、專用集成電路（ASIC)、可編程邏輯器件或一些其它合適類型的配置來執(zhí)行多個(gè)操作的 硬件。采用可編程邏輯器件，該器件被配置來執(zhí)行許多操作。該器件可在稍后的時(shí)間被重新 配置或可被永久配置以執(zhí)行許多操作?？删幊踢壿嬈骷氖纠ɡ缈删幊踢壿嬯嚵小?可編程陣列邏輯、現(xiàn)場可編程邏輯陣列、現(xiàn)場可編程門陣列以及其他合適的硬件設(shè)備。采用 這種類型的實(shí)施方式，可省略程序代碼1518,因?yàn)橛糜诓煌瑢?shí)施例的過程是在硬件單元中 實(shí)施的。
[0107] 仍在另一個(gè)說明性示例中，處理器單元1504可以使用計(jì)算機(jī)和硬件單元中創(chuàng)立 的處理器的組合而實(shí)施。處理器單元1504可具有多個(gè)硬件單元和被配置來運(yùn)行程序代碼 1518的多個(gè)處理器。采用該描繪的示例，一些過程可在多個(gè)硬件單元中實(shí)施，而其他過程可 在多個(gè)處理器中實(shí)施。
[0108] 作為另一個(gè)實(shí)施例，數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)1500中的存儲裝置是可存儲數(shù)據(jù)的任何硬件 設(shè)備。存儲器1505、永久性貯存器1508以及計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)1520是有形形式的存儲裝置 的示例。
[0109] 在另一個(gè)示例中，總線系統(tǒng)可用于實(shí)施通信構(gòu)造1502并可由一根或多根總線構(gòu) 成，諸如系統(tǒng)總線或輸入/輸出總線。當(dāng)然,總線系統(tǒng)可使用任何合適類型的結(jié)構(gòu)實(shí)施，該 結(jié)構(gòu)提供用于在附接到總線系統(tǒng)的不同部件或裝置之間傳輸數(shù)據(jù)。另外，通信單元可包括 用于傳輸和接收數(shù)據(jù)的一個(gè)或多個(gè)裝置，諸如調(diào)制解調(diào)器或網(wǎng)絡(luò)適配器。此外，存儲器可包 括例如存儲器15〇5或高速緩存器，諸如在接口和可存在于通信構(gòu)造15〇2內(nèi)的存儲器控制 器集線器內(nèi)建立的。
[0110]數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)1500還可包括相聯(lián)存儲器1528。相聯(lián)存儲器1528可與通信構(gòu)造 1502通信。相聯(lián)存儲器1528還可與存儲裝置ι516通信，或在一些說明性實(shí)施例中，看作與 存儲裝置1516的一部分通信。雖然示出了一個(gè)相聯(lián)存儲器 1528,但可存在另外的相聯(lián)存儲 Π.Ρ 〇
[om ]不同的說明性實(shí)施例可采取完全硬件實(shí)施例、完全軟件實(shí)施例、或包含硬件和軟 件元件兩者的實(shí)施例的形式。一些實(shí)施例以軟件實(shí)施，該軟件包括但不限于多種形式，諸如 固件、常駐軟件和微代碼。
[0112]而且，不同的實(shí)施例可采取可從計(jì)算機(jī)可用或計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)存取的計(jì)算機(jī)程序 產(chǎn)品的形式，該計(jì)算機(jī)可用或計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)提供由計(jì)算機(jī)或任何執(zhí)行指令的裝置或系統(tǒng) 使用或與之結(jié)合使用的程序代碼。為了本發(fā)明的目的，計(jì)算機(jī)可用或計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)主要 可為任何可觸知的設(shè)備，其可包含、存儲、傳達(dá)、傳播或傳輸由指令執(zhí)行系統(tǒng)、設(shè)備或裝置使 用或與之結(jié)合使用的程序。
[0113]計(jì)算機(jī)可用或計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)可以為例如但不限于：電子、磁、光、電磁、紅外線或 半導(dǎo)體系統(tǒng)，或傳播介質(zhì)。計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)的非限制性示例包括半導(dǎo)體或固態(tài)存儲器、磁 帶、可移動(dòng)計(jì)算機(jī)軟盤、隨機(jī)存取存儲器（RAM)、只讀存儲器（ROM)、剛性磁盤以及光盤。光 盤可包括壓縮磁盤-只讀存儲器（CD-ROM)、壓縮磁盤-讀/寫（CD-R/W)、以及DVD。
[0114]此外，計(jì)算機(jī)可用或計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)可包含或存儲計(jì)算機(jī)可讀或可用程序代碼， 使得當(dāng)計(jì)算機(jī)可讀或可用程序代碼在計(jì)算機(jī)上執(zhí)行時(shí)，該計(jì)算機(jī)可讀或可用程序代碼的執(zhí) 行引起計(jì)算機(jī)在通信鏈路上傳輸另一個(gè)計(jì)算機(jī)可讀或可用程序代碼。該通信鏈路可使用介 質(zhì)，該介質(zhì)例如但不限于物理或無線介質(zhì)。
[0115]適于存儲和/或執(zhí)行計(jì)算機(jī)可讀或計(jì)算機(jī)可用程序代碼的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)將包括 一個(gè)或多個(gè)處理器，其直接地或通過通信構(gòu)造諸如系統(tǒng)總線間接地耦合到存儲器元件。存 儲器元件可包括在程序代碼的實(shí)際執(zhí)行期間采用的本地存儲器、大容量存儲器和高速緩存 存儲器，其提供至少一些計(jì)算機(jī)可讀或計(jì)算機(jī)可用程序代碼的暫時(shí)存儲，以減少代碼執(zhí)行 期間代碼可從大容量存儲器中檢索的次數(shù)。
[0116] 輸入/輸出或I/O裝置可直接或通過居間I/O控制器耦合到系統(tǒng)。這些裝置可包 括，例如但不限于，鍵盤、觸摸屏顯示器以及指示設(shè)備。不同的通信適配器還可耦合到系統(tǒng) 以使數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)能夠變成通過居間私人或公共網(wǎng)絡(luò)耦合到其他數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)或遠(yuǎn)程打 印機(jī)或存儲裝置。調(diào)制解調(diào)器和網(wǎng)絡(luò)適配器的非限制性示例僅是少數(shù)當(dāng)前可用類型的通信 適配器。
[0117]已經(jīng)呈現(xiàn)不同說明性實(shí)施例的描述用于說明和描述的目的，而不是意圖窮舉或?qū)?實(shí)施例限制為公開的形式。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，許多修改和變型是顯而易見的。而 且，與其他說明性實(shí)施例相比，不同的說明性實(shí)施例可提供不同的特征。選擇并描述選定的 一個(gè)實(shí)施例或多個(gè)實(shí)施例以最好地解釋實(shí)施例的原理、實(shí)際應(yīng)用，并且能使本領(lǐng)域的其他 普通技術(shù)人員理解適合于預(yù)期的特定用途的具有各種修改的各種實(shí)施例的公開。
【權(quán)利要求】
1. 一種結(jié)合非臨時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)使用計(jì)算機(jī)的方法，所述方法包括： 所述計(jì)算機(jī)接收用于感興趣物體的時(shí)間參照的以及位置參照的狀態(tài)數(shù)據(jù)中的至少一 個(gè)； 所述計(jì)算機(jī)確定在兩條當(dāng)前重疊的寬路徑內(nèi)的控制交通工具的當(dāng)前位置，其中寬路徑 包括同倫不同的行程區(qū)域； 所述計(jì)算機(jī)確定所述控制交通工具與所述寬路徑的分支點(diǎn)的距離，所述寬路徑分支以 避開所述感興趣物體； 所述計(jì)算機(jī)及時(shí)在分支點(diǎn)之前生成可達(dá)到的決策邊界，其中所述決策邊界在所述控制 交通工具的當(dāng)前位置的前面； 所述計(jì)算機(jī)生成用于所述控制交通工具的可行航向的第一集合和可行航向的第二集 合，所述第一集合和所述第二集合分別與所述控制交通工具的所述決策邊界的第一投射交 叉點(diǎn)和第二投射交叉點(diǎn)相關(guān)聯(lián)，其中可行航向促進(jìn)所述控制交通工具定位在一條超過分支 點(diǎn)的寬路徑中；以及 所述計(jì)算機(jī)在所述控制交通工具到達(dá)所述決策邊界之前將所述可行航向的第一集合 和所述可行航向的第二集合發(fā)送至所述控制交通工具。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述感興趣物體包括靠近所述控制交通工具的移 動(dòng)的交通工具、靜止物體、地形物體、禁飛區(qū)、限制操作區(qū)和天氣系統(tǒng)及其組合中的至少一 個(gè)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中所述控制交通工具和至少一個(gè)所述移動(dòng)的交通工 具是飛機(jī)、船只、潛艇以及陸上交通工具中的一個(gè)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其進(jìn)一步包括計(jì)算機(jī)生成用于控制交通工具的機(jī)動(dòng)集 成塊信息。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中可行航向的第一集合和可行航向的第二集合分別 將所述控制交通工具引導(dǎo)向第一叉選項(xiàng)和第二叉選項(xiàng)，并且其中遵從所述第一叉選項(xiàng)和第 二叉選項(xiàng)中的一個(gè)促進(jìn)了按計(jì)劃到達(dá)目的地，并且促進(jìn)了機(jī)動(dòng)限制和操作限制的滿足。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述計(jì)算機(jī)生成最優(yōu)航向以最大化所述控制交通 工具的路由選項(xiàng)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述至少一個(gè)決策邊界包括空間和時(shí) 間中的至少一個(gè)中的一個(gè)或多個(gè)點(diǎn)，超過該點(diǎn)，則所述控制交通工具的操作者不能在滿足 所述機(jī)動(dòng)集成塊信息中描述的限制的同時(shí)提出將航向從第一路由路徑改變至第二路由路 徑。
8. -種飛機(jī)，其包括： 配置用于飛行的機(jī)身； 計(jì)算機(jī)，其包括： 總線； 連接到所述總線的處理器；以及 連接到所述總線的存儲器，所述存儲器儲存程序代碼，所述程序代碼在由所述處理器 執(zhí)行時(shí)執(zhí)行計(jì)算機(jī)實(shí)施的方法，所述程序代碼包括： 用于使用所述處理器執(zhí)行接收用于感興趣物體的時(shí)間參照的狀態(tài)數(shù)據(jù)的程序代碼； 用于使用所述處理器執(zhí)行確定至少所述飛機(jī)的可行路由路徑選項(xiàng)的程序代碼； 用于使用所述處理器執(zhí)行從所述可行路由路徑選項(xiàng)生成用于選擇至少一個(gè)路由路徑 選項(xiàng)的至少一個(gè)決策邊界的程序代碼；以及 用于使用所述處理器執(zhí)行在所述至少一個(gè)路由路徑選項(xiàng)內(nèi)確定自決策邊界的交叉點(diǎn) 的至少一個(gè)航向范圍的程序代碼，其中所述至少一個(gè)航向范圍保持多個(gè)叉選項(xiàng)開放，并促 進(jìn)所述飛機(jī)避開所述感興趣物體，所述感興趣物體包括靠近所述飛機(jī)的移動(dòng)的交通工具、 靜止物體、地形物體、禁飛區(qū)、限制操作區(qū)和天氣系統(tǒng)中的至少一個(gè)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的飛機(jī)，其中所述程序代碼進(jìn)一步使用所述處理器執(zhí)行接收用 于所述飛機(jī)的機(jī)動(dòng)集成塊信息，所述機(jī)動(dòng)集成塊信息包括機(jī)動(dòng)限制和操作限制。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的飛機(jī)，其中所述程序代碼從所述飛機(jī)所處的點(diǎn)和所述飛機(jī) 未處于的點(diǎn)確定航向范圍。
11. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的飛機(jī)，其中所述計(jì)算機(jī)生成最優(yōu)航向以最大化所述飛機(jī)的 路由選項(xiàng)。
12. 根據(jù)權(quán)利要求8-11中任一項(xiàng)所述的飛機(jī)，其中所述至少一個(gè)決策邊界包括空間和 時(shí)間中的一個(gè)中的點(diǎn)，在該點(diǎn)之后，飛機(jī)的操作者不能在滿足所述機(jī)動(dòng)集成塊信息中描述 的限制的同時(shí)提出將航向從第一路由路徑改變至第二路由路徑。
【文檔編號】G08G5/00GK104216414SQ201410242661
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2014年6月3日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月4日
【發(fā)明者】R·I·愛斯特科夫斯基 申請人:波音公司