[发明专利]用于生成旨在供飞行器遵循的最佳飞行路径的方法和设备

说明书

用于生成旨在供飞行器遵循的最佳飞行路径的方法和设备。设备包括数据库、第一确定模块、第二确定模块、评估模块、存储模块，其中数据库包括关于障碍物的数据，第一确定模块用于确定由连接初始点和目标点的直接飞行路径所截取的至少一个障碍物，第二确定模块用于确定所截取的至少一个障碍物的至少一个横向极端顶点，评估模块用于向与横向极端顶点和初始点之间的段相对应的每个路段分配等级，存储模块用于在存储器中存储与具有最优等级的最佳极端顶点相对应的路段，最佳飞行路径对应于存储在存储器中的所有路段，前述模块被迭代地使用，设备还包括发送模块，发送模块用于向用户设备发送最佳飞行路径。

技术领域

本发明涉及用于生成旨在供飞行器特别是运输机遵循的最佳飞行路径的方法和设备。

背景技术

本发明的目的是借助于机载工具实时地生成在受约束的动态环境下--即在可能包含飞行器必须避免与其相撞的对象或障碍物的环境下--适于飞行的最佳飞行路径。这些对象或这些障碍物特别地对应于移动对象例如气象扰动区比如暴风区，或其他飞行器。

众所周知，对飞行器的飞行路径的管理通常在机载飞行管理系统的控制下进行。特别地，对飞行计划的修改通常是复杂的过程，需要与飞行器的系统进行多次交互，而最终结果也不完全是最优的。特别地，这一方面是因为使用已公布的路线和程序所固有的困难和限制，另一方面是因为对已存在功能用于生成未公布的飞行路径的限制(例如“DIRTO”)。

文献FR 2968441描述了使得可以确定供飞行器遵循的最佳飞行路径的方法和设备。该文献提出用于实时地生成最佳飞行路径的算法，该算法可以被安装在飞行器上，生成可以在动态环境下飞行的飞行路径。该算法取决于，基于由飞行管理系统(FMS，代表英文中的Flight Management System)使用的元件对飞行器周围空间的离散化和基于距离接合点--飞行路径要到达的点--的直接距离而进行计算的启发法。该算法还通过启发法来优先考虑使飞行器的直接飞行路径相对于接合点的航向偏差最小化的解决方案。然而，使用的算法并未考虑用障碍物的位置和几何形状来预测与环境的碰撞。在每次迭代中生成新的候选位置并且后验地核实这些位置相对于环境限制是可采纳的，所述环境限制例如是在可以加入该新位置的飞行路径与障碍物之间没有碰撞。因此，该算法径直运行至接合点直到遇到障碍物，然后返回以通过尝试其他方向来绕过该障碍物。该算法的方法具有对不同的可能配置都相当稳健的特征，但是有时导致机载功能的长且不可接受的计算时间，这是因为缺少预测会使得算法在每一步无用地计算大量位置，这样的计算会产生后续步骤不可采用的位置。

可以对文献FR 2968441提出的解决方案进行优化。

发明内容

本发明的目的是克服无用计算的缺点。

为此，本发明涉及一种用于生成旨在供飞行器遵循的最佳飞行路径的方法，所述飞行路径被限定在当前点和目标点之间。

根据本发明，该方法包括被自动且迭代地执行的以下步骤：

a/由第一确定模块实施的第一确定步骤，包括：确定由连接初始点和目标点的直接飞行路径所截取的至少一个障碍物，该一个障碍物或更多个障碍物对应于在包含关于障碍物的数据的数据库中所包含的数据，以及在第一次迭代中，所述初始点对应于当前点，在第一次迭代之后的迭代中，初始点对应于最佳极端顶点；

b/由第二确定模块实施的第二确定步骤，包括：确定所截取的至少一个障碍物在直接飞行路径的任一侧上的至少一个横向极端顶点；

c/由评估模块实施的评估步骤，包括：向与横向极端顶点和初始点之间的段相对应的每个路段分配等级，等级代表该路段符合固定目标的能力，最优等级被分配给最佳极端顶点；

d/由第一存储模块实施的第一存储步骤，包括：在第一存储器中存储每个横向极端顶点和分配给该横向极端顶点的等级，以及初始点与横向极端顶点之间的飞行路径的路段；