[发明专利]飞行器下降阶段管理

说明书

本发明涉及飞行器下降阶段管理。一种由计算机实施的用于优化飞行器的竖直下降剖面的方法，所述竖直剖面分为高度剖面和速度剖面。可以通过使速度剖面和一个或更多个先前接收到的速度限制之间的总体偏差最小来确定一个或更多个航道高度。优化的下降剖面可以包括一个或更多个所述航道高度。描述了不同的发展，具体地描述了实施方案，在实施方案中，优化的航道高度使发动机推力最小，下降剖面为开启慢车、FPA或VS型，反向确定优化的下降剖面，速度限制为处于或者处于或高于类型，以及减速板的使用。描述了显示器形式，以及系统和软件方面。

技术领域

本发明涉及用于管理飞行器的飞行的方法和系统的技术领域，并且更具体地，涉及用于管理下降阶段的方法和系统的技术领域。

背景技术

根据现有技术，民用飞机根据导航数据库、活动飞行计划中输入的数据和飞机的性能数据确定其竖直下降剖面(profile)。

竖直剖面由飞行管理系统(F.M.S.)确定，该系统计算与飞行器性能水平相关的预测，从而能够最好地遵守运行限制。特别地，计算下降和进近过程中预测的竖直剖面，从而遵守飞行计划中包括的各个点的所有高度和/或速度限制。

下降分为两个部分，下文中称为“几何”下降和“慢车(IDLE)”下降。

“慢车”下降对应于特定的发动机速度。慢车下降与发动机的减小的推力相关联。例如，在巡航结束时，飞行员通过将发动机设置为“慢车”(或“慢车推力”)使飞机“自然地”下降，直到遇到高度和/或速度限制，所述高度和/或速度限制可以更改相对于地面的坡度和/或可以更改速度，从而将领航方面可用的最后的自由度(在这种情况下是发动机推力)限制为被调整的。在慢车下降期间，不根据高度来限制速度。

这种减小的推力(或在某些情况下的最小推力，或取余量或公差的模)的发动机转速尤其具有通过使危害(噪音和污染)最小并使燃料消耗(运营成本)最小而降落到着陆跑道的优点。换言之，飞行器在下降起始点和退出点之间尽可能长时间地保持为减小的推力，超过该退出点后，不再保持减小的推力以遵守限制并允许飞行器着陆。

区分两种类型的下降(几何和慢车)的飞行计划的点称为几何路径点(G.P.P.)。G.P.P.点为将几何下降航段和慢车下降航段区分的飞行计划的点。G.P.P.点通常由第一个限制性的高度限制来确定。这意为着，从下降起始点到该点，下降的预测都是在慢车推力下进行的，然后利用预测的坡度来计算预测以遵守限制性的高度限制。

通常，在航点处的或飞行计划中的高度、坡度、速度或时间方面的限制可以以各种方式表示。高度限制可以是“处于”(处于给定高度的航道)，“处于或高于”(处于或高于给定高度的航道)，“处于或低于”(处于或低于给定高度的航道)或“窗口”(在两个高度之间的航道)类型。速度限制可以是“处于”(处于给定速度的航道)，“处于或高于”(处于或高于给定速度的航道)，“处于或低于”(处于或低于给定速度的航道)类型。时间限制可以是“处于”(处于给定时间的航道)，“处于或之后”(处于给定时间或给定时间之后的航道)，“处于或之前”(处于给定时间或给定时间之前的航道)或“窗口”(在两个时间之间的航道)类型。

很少有已知的方法解决了在高度不受限制的下降(慢车类型)中管理速度限制的技术问题。特别是，在现有的飞行管理系统(FMS)方面的系统中，没有规定能够保持(或遵守或满足)任何速度限制(例如“处于或高于”或“处于”类型的速度限制，它们在慢车部分上是限制性的，并且在几何下降和进近操控方面也都是限制性的)。

根据已知的方法，飞行员通常应用动能耗散和势能耗散之间的固定分配。

一些已知的计算方法规定了用于操控能量耗散的分配：这些方法确定出随后必须遵循或经历的速度剖面，而特别地，该速度剖面不一定适合于下降速度上存在的可能限制。