[發明專利]用于飛行器的能量的最優管理的方法以及設備

有效

• 申請號: 201210332331.6
• 申請日: 2012-07-29
• 公開（公告）號: CN102903262A
• 公開（公告）日: 2013-01-30
• 發明（設計）人: F·康斯坦;M·勒費布夫雷
• 申請（專利權）人: 空中客車運營簡化股份公司
• 主分類號: G08G5/00
• 分類號: G08G5/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 陶梅;傅永霄

1.一種用于在飛行器沿著預定航跡飛行時對飛行器進行優化的能量管理從而在給定的運行狀態下到達所述航跡的給定點的方法，所述給定的運行狀態由一組限制表征，在所述方法中，在所述飛行器沿著所述航跡飛行直至所述給定點的過程中，自動并且反復地執行以下的連續步驟序列：

a)確定所述飛行器的參數的當前值；

b)借助于至少一個預測模塊(12)根據這些當前值以及預定模型來計算所述飛行器在所述點處的預測能量狀態，并反復地根據所述預測能量狀態，依據管理策略借助于至少一個優化模塊(Cn)來確定飛行器能量控制裝置(S1，S2，S3，S4，S5，S6)的優化控制命令，所述優化控制命令使得它們允許所述飛行器在所述給定的運行狀態下到達所述給定點；以及

c)將如此確定的所述優化控制命令應用到所述飛行器能量控制裝置(S1，S2，S3，S4，S5，S6)，

根據所述方法，提供了多種不同的模式，每個模式與特定的能量控制裝置關聯，根據在步驟b)中使用的管理策略，通過模式管理模塊(11)來確定所述模式的優先級順序，該優先級順序允許選擇使用的模式。

2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟b)中使用的管理策略對應于選定策略，并且在選擇缺失的情況下，對應于默認策略。

3.如權利要求1和2中任一項所述的方法，其特征在于，在步驟b)中，能夠使用以下管理策略中的至少一個：

-噪聲降低策略；

-燃料消耗減少策略；

-乘客舒適度管理策略；

-最大效率策略；

-目的地距離管理策略；和

-至少一個結合了至少兩種前述策略的混合策略。

4.如前述權利要求中任一項所述的方法，其特征在于，在步驟c)中，在顯示屏(19)上將如下信息呈現給所述飛行器的飛行員：涉及所述能量控制裝置的控制的信息。

5.如前述權利要求中任一項所述的方法，其特征在于，對于用于所述飛行器的縫翼和襟翼以及起落架的控制模式，在步驟b)中執行以下操作：

a1)通過所述預測模塊(12)計算預測的能量曲線；

a2)為此預測的能量曲線，計算能量誤差；

a3)如果所述能量誤差不穩定，則反復地執行以下操作，這些操作是：

·計算所述控制命令在要達到的目標上的效率；

·計算要對所述控制命令應用的修正量；和

·更新所述控制命令；

·然后返回到步驟a1)；以及

a4)如果所述能量誤差穩定且被最小化，則獲得了所追求的所述優化控制命令。

6.如權利要求5所述的方法，其特征在于，所述預測模塊(12)通過針對沿著直到所述給定點的航跡的多個連續區段進行逐步計算而預測在所述給定點處的能量，每個區段對應于恒定空氣動力學配置階段或者對應于空氣動力學配置過渡階段，在任何區段結束時預測的參數被用作緊接著下一區段的初始參數；并且特征在于，所述優化模塊(C1)計算要對所述控制命令應用的修正量以便能夠消除所述能量誤差。

7.如前述權利要求中任一項所述的方法，其特征在于，考慮以下模式中的至少一些：

-用于縫翼和襟翼的控制模式；

-用于空氣制動器的控制模式；

-用于發動機的控制模式；

-用于修改所述飛行器的規劃的豎直航跡的裝置的控制模式；

-用于修改所述飛行器的規劃的橫向航跡的裝置的控制模式；以及

-用于修改由自推進伺服控制的設定點速度的裝置的控制模式。

8.如權利要求5至7中任一項所述的方法，其特征在于，對于每種模式，提供了預測模塊(12)和優化模塊(Cn)，用于要應用到與所述模式關聯的能量控制裝置的控制命令，并且所述模塊(12，Cn)在步驟b)中執行以確定所述優化控制命令。

9.如前述權利要求中任一項所述的方法，其特征在于，所述模型包括以下要素中的至少一些：風模型，飛行器的性能模型，對與能量控制裝置關聯的致動器的動力學的指示，以及對操作限制的指示。

10.如前述權利要求中任一項所述的方法，其特征在于，在能量控制裝置發生故障的情況下，對未發生故障的能量控制裝置執行重新配置。