[发明专利]用于自动地管理飞行器的飞行计划的竖直轮廓的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于自动地对飞行器(特别是一种运输机)的飞行计划的竖直轮廓进行管理的方法和装置。

背景技术

已知的是，飞行计划大体上包括用于飞行器飞越的“航路点”，与该航路点有关的信息(海拔，速度等)，以及涉及不同航路点之间的分路的信息。这样一种飞行计划允许飞行轨迹被构建成包括一种限定于水平面内的横向轨迹，以及一种限定在竖直面内的竖直轨迹(或竖直轮廓)。

本发明还更具体地涉及导航的领域以及涉及关于FMS(飞行管理系统)类型的飞行管理系统的飞行管理功能。这样一种系统允许在水平面内和竖直平面内来计划、管理以及预测飞行。更具体地，本发明涉及到旨在用于管理竖直飞行计划(竖直轮廓)的元素的架构。

为了辅助对所述民用和军用飞行器的飞行进行的导航，可限定不同类型的操作，能够使得每个所述操作执行一个或多个特定指令。例如，在民用领域，存在着一种操作允许在两个航路点之间以恒定的马赫数来飞行(称为以《固定马赫数段》表达的《CMS》)，以及一种操作涉及从一种特定航路点的海拔变化(称为《开始步骤》)。在军事领域，可能执行策略操作，例如在两个航路点之间的恒定速度飞行，在两个航路点之间的固定海拔和速度的飞行，朝向一种特定航路点的海拔变化(称为《向步骤》)，以及其他特定的军事操作，例如空投(drop)(《空投》)，或者飞行中的空中加油/空对空补充燃料(《ARA》对应于《空中加油》)。

每个所述操作由飞行管理系统来独立地管理，且具有特定和不同的属性和规则。

因而，与竖直轮廓的定义相关联的事件是由于：

-可能机动动作的多样性，这是由于多种军用或者民用操作，包括用于对他们中每个进行管理的特定规则的定义；

-由于这些不同操作的序列和重叠而造成的组合；以及

-管理两个连续层之间过渡的不可能性，减少了军事应用的可能性。

另外，不同的操作可能同时至少部分被叠加(例如，一种固定速度段可能(部分地)被叠加到爬升阶段)，增加了该情形的复杂性，并使得在每种能够遇到的情形下为鲁棒的/强固性的系统的定义困难。

因为飞行计划的多种元素的序列，对于军用和民用操作而言，一种组合性的问题因而产生。事实上，飞行计划的每个元素具有其自身固有的复杂性，其本身的实施方式(特定和专用算法)，使其成为单一实体。例如，水平/高程的改变依赖于两个参数：水平/高程的改变的起始航路点、以及待达到的水平/高程的海拔。相反地，固定马赫段取决于两个(开始和结束)航路点，以及介于这两个航路点之间的马赫数指令。结果，这些不同阶段的连续变得更复杂，只要在这些操作的水平/高程处发生演化。如果新的类型的操作被增加，或者这些操作的一些特征被修改，则阶段的整个序列应当被重新回顾。

举例而言，在空投的和飞行中进行空中加油的序列期间，例如，定义足够的过渡变得复杂，每个元素具有其本身的特征和过渡。

除了由军事阶段所增加的复杂性，事件还被关联到用来管理过渡阶段的不可能性。这些过渡阶段在军事操作中是必需的，特别是在后者的序列中。例如，在空投中，有时候必需要检查朝着空投海拔的爬升/下降坡度，以便不扰乱空投的准备(用于防止物件因滑动而丢失、或者伞兵失去平衡)。

另外，存在于民用领域中的飞行计划的元素不允许管理在各水平/高程之间的过渡。因而，推广民用模式到军用领域将会由于额外的阶段待管理而导致额外的复杂性。事实上，管理过渡的不可能性不适合于需要特别过渡以实施不同飞行阶段的军事领域。这种演化使得，针对用于飞行、也用于应管理飞行计划的系统而言实施飞行计划的元素、并排列这些元素，是非常复杂的(也包括了在具有多种算法的FMS系统的发展中增加的复杂性)。因此，存在于民用领域中的技术方案不适合于军事应用，且不允许能令人满足地同时管理两种类型的飞行计划。

此外，已知的是：

-文献US-2003/0139877，一种用于组装飞行计划的方法和装置；

-文献US-6,389,355，一种用于显示和编辑飞行计划的方法和装置；

-文献US-2010/0250026，一种交互式导航装置，包括至少一个导航显示器，能够用来显示出飞行计划的图示；和

-文献WO-02/25214，一种用于限定飞行员需要的图形系统和方法。

发明内容

本发明涉及一种用于自动地管理飞行器的飞行计划中的竖直轮廓的方法，特别是一种运输机，包括由所述飞行器飞过的航路点，以允许克服上述所述的缺点。

为此，根据本发明，所述方法重点在于：