[發(fā)明專利]使用垂直和橫向?qū)Ш綔p少燃料消耗的最佳巡航爬升跟蹤

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710767118.0
• 申請(qǐng)日: 2017-08-31
• 公開（公告）號(hào): CN107797568A
• 公開（公告）日: 2018-03-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: G·I·基姆;J·A·T·G·弗雷格納尼;T·C·羅爾
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 波音公司
• 主分類號(hào): G05D1/12
• 分類號(hào): G05D1/12
• 代理公司: 北京紀(jì)凱知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司11245
• 代理人: 趙志剛,趙蓉民

1.一種使飛行器的巡航爬升最優(yōu)化的方法，所述方法包括：

使用垂直導(dǎo)航和橫向?qū)Ш絹?lái)跟蹤所述巡航爬升；以及

使用所述巡航爬升的跟蹤來(lái)調(diào)節(jié)所述飛行器的爬升速率以匹配最佳爬升速率。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述爬升速率小于每分鐘一百英尺。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其還包括：

進(jìn)一步使用橫向風(fēng)作為補(bǔ)償以進(jìn)一步調(diào)節(jié)所述爬升速率。

4.一種操作飛行器的方法，其包括：

計(jì)算最佳爬升速率曲線，所述最佳爬升速率曲線表示所述飛行器在巡航爬升期間到巡航期間燃料消耗最小化的最佳高度的最優(yōu)化燃料消耗，其中所述爬升速率曲線在高度與地面距離的關(guān)系的圖上表示，并且其中所述爬升速率曲線表示最佳爬升速率；

在計(jì)算后啟動(dòng)所述飛行器的巡航爬升；

使用所述飛行器的垂直導(dǎo)航跟蹤和所述飛行器的橫向?qū)Ш礁櫠邅?lái)跟蹤所述飛行器的三維位置，以形成跟蹤信息；以及

使用所述跟蹤信息來(lái)調(diào)節(jié)所述爬升速率，使得所述速率約與所述最佳爬升速率匹配。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其還包括：

計(jì)算有利的橫向風(fēng)和溫度分量作為所述橫向?qū)Ш礁櫟囊徊糠郑⑶沂褂盟鲇欣臋M向風(fēng)和溫度分量來(lái)進(jìn)一步調(diào)節(jié)所述爬升速率。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中所述速率在約每分鐘十英尺和約每分鐘五十英尺之間。

7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中調(diào)節(jié)包括計(jì)算飛行高度改變，所述飛行高度改變攔截所述飛行器的垂直路徑并然后將所述飛行器的垂直路徑鎖定到所述最佳爬升速率曲線。

8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中，在啟動(dòng)之前，所述飛行器處于所述飛行器所位于的所述爬升速率曲線上的給定地面距離的相應(yīng)高度之上的高度處，所述方法還包括：

在啟動(dòng)之前維持所述高度，直到所述飛行器在與所述飛行器的所述高度相匹配的所述爬升速率曲線上達(dá)到第二地面距離；以及

此后啟動(dòng)所述巡航爬升。

9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中，在啟動(dòng)之前，所述飛行器處于所述飛行器所位于的所述爬升速率曲線上的給定地面距離的相應(yīng)高度之下的高度處，所述方法還包括：

在啟動(dòng)之前以超過(guò)每分鐘一百英尺但小于每分鐘一千英尺的速率爬升，直到所述飛行器到達(dá)對(duì)應(yīng)于所述爬升速率曲線上的所述飛行器的第二地面距離的第二高度；以及

此后啟動(dòng)所述巡航爬升。

10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其還包括：

在到達(dá)所述最佳高度時(shí)結(jié)束所述巡航爬升。

11.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其還包括：

自動(dòng)選擇所述巡航爬升的起點(diǎn)和終點(diǎn)。

12.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中所述巡航爬升包括用于跟蹤所述最佳高度的負(fù)垂直速度。

13.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中所述爬升速率進(jìn)一步維持在每分鐘一百英尺或在每分鐘一百英尺之下。

14.一種飛行器，其包括：

機(jī)身；

連接到所述機(jī)身的機(jī)翼；

連接到所述機(jī)翼和所述機(jī)身之一的發(fā)動(dòng)機(jī)；以及

位于所述機(jī)身內(nèi)部并且與用于操作所述飛行器的控制裝置通信的計(jì)算機(jī)，所述計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)程序代碼，當(dāng)由所述計(jì)算機(jī)的處理器執(zhí)行時(shí)，所述程序代碼執(zhí)行用于自動(dòng)使用所述控制裝置來(lái)操作所述飛行器的方法，所述程序代碼包括：

用于計(jì)算最佳爬升速率曲線的程序代碼，所述爬升速率曲線表示所述飛行器在巡航爬升期間到巡航期間燃料消耗最小化的最佳高度的最優(yōu)化燃料消耗，其中所述爬升速率曲線在高度與地面距離的關(guān)系的圖上表示，并且其中所述爬升速率曲線表示最佳爬升速率；

用于在計(jì)算之后啟動(dòng)所述飛行器的巡航爬升的程序代碼；

用于使用所述飛行器的垂直導(dǎo)航跟蹤和所述飛行器的橫向?qū)Ш礁櫠邅?lái)跟蹤所述飛行器的三維位置，以形成跟蹤信息的程序代碼；以及

用于使用所述跟蹤信息來(lái)調(diào)節(jié)所述爬升速率，使得所述速率約與所述最佳爬升速率相匹配的程序代碼。