[发明专利]在优化飞行器的运行成本方面辅助飞行器的飞行管理的方法和系统

权利要求书

1.一种用于辅助飞行器的飞行管理的方法，其由机载或地面飞行管理辅助系统实施，所述方法包括

第一步骤(6)，其包括：

根据由机组人员事先输入并验证的飞行计划，计算并传递计划的竖直参考轨迹；

所述管理辅助方法的特征在于其包括以下步骤

在第二步骤(8)，计算局部成本函数CF(xi，hj)，所述局部成本函数CF(xi，hj)代表在点P(xi，hj)的离散集合上，沿着计划的参考飞行轨迹，在各个高度hj处的预定的飞行运行成本，点P(xi，hj)分别由横坐标xi和纵坐标hj定义，并分别由第一整数横坐标索引i和第二整数索引j参数化，以形成计划的竖直参考飞行轨迹变化的参考系的二维网格的节点，根据在所述点P(xi，hj)处预测的飞行器数据和环境数据而在每个点P(xi，hj)处局部地执行计算；以及

在第三步骤(22)，针对每个点P(xi，hj)确定具有预定形状的紧凑邻域，所述紧凑邻域包括所述点P(xi，hj)，并且将颜色K(xi，hj)与所述点P(xi，hj)相关联，利用预定的双射查找变换T或表格，所述颜色K(xi，hj)取决于成本函数的值。

2.根据权利要求1所述的用于辅助飞行器的飞行管理的方法，其进一步包括：

第四步骤(24)，其与第三步骤(22)相接续，第四步骤(24)在于通过竖直轨迹显示器来显示由二维网格的所有点P(xi，hj)的彩色邻域形成的彩色地图K(xi，hj)。

3.根据权利要求1和2中的任一项所述的用于辅助飞行器的飞行管理的方法，其中，

代表“中性”成本的颜色，其不需要修改竖直轨迹，对应于计划的参考轨迹上的当前计算的成本，或者

代表“中性”成本的颜色，其不需要修改轨迹，对应于在由第一最小成本值Cmin和第二最大成本值Cmax限定的运行成本的变化范围内的平均成本(Cmax+Cmin)/2。

4.根据权利要求1至3中的任一项所述的用于辅助飞行器的飞行管理的方法，其中，

对于每个点P(xi，hj)，第二步骤(8)连续执行

第一子步骤(12)，其中，基于根据飞行器的位置、速度和质量的预测轨迹、预测温度和风力信息以及飞行器性能数据库，计算最优飞行马赫数Mopt；

第二子步骤(14)，其中，基于计算出的最优马赫数Mopt和在P(xi，hj)处的预测风力，计算飞行器的地面速度GS(xi，hj)和瞬时燃料消耗量FF(xi，hj)；以及

第三子步骤(16)，其中，在P(xi，hj)处的局部成本函数是取决于在网格的点P(xi，hj)处的飞行器的地面速度GS(xi，hj)和瞬时燃料消耗量FF(xi，hj)的运行成本CF(xi，hj)。

5.根据权利要求4所述的用于辅助飞行器的飞行管理的方法，其中，

在每个点P(xi，hj)处，局部运行成本CF(xi，hj)根据以下表达式计算：

-第一表达式CF(xi，hj)＝(FF(xi，hj)+CI*60)/GS(xi，hj)，其中，CI表示成本指数；或者

-第二表达式CF(xi，hj)＝FF(xi，hj)/GS(xi，hj)。

6.根据权利要求5所述的用于辅助飞行器的飞行管理的方法，其中，用于计算局部运行成本CF(xi，hj)的表达式能够从第一表达式和第二表达式中选择。

7.根据权利要求2至6中的任一项所述的用于辅助飞行器的飞行管理的方法，其进一步包括：

第五步骤(26)，其计算优化飞行的运行成本的总数NP个阶段的位置和幅度；以及

第六步骤(28)，其与第五步骤(26)相接续，利用所计算的NP个阶段的位置和幅度来创建在预测的环境中的最优轨迹；以及

第七步骤(30)，其与第六步骤(28)相接续，显示在预测的环境中的最优轨迹作为彩色地图上的叠加，以便将其与计划的参考轨迹清楚地区分开。