[發明專利]使用垂直和橫向導航減少燃料消耗的最佳巡航爬升跟蹤

在審

• 申請號: 201710767118.0
• 申請日: 2017-08-31
• 公開（公告）號: CN107797568A
• 公開（公告）日: 2018-03-13
• 發明（設計）人: G·I·基姆;J·A·T·G·弗雷格納尼;T·C·羅爾
• 申請（專利權）人: 波音公司
• 主分類號: G05D1/12
• 分類號: G05D1/12
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司11245
• 代理人: 趙志剛,趙蓉民

技術領域

本公開涉及用于以更具燃料效率的方式操作飛行器的系統和方法。

背景技術

據國際航空運輸協會統計，在2008年，燃料占航空運輸業總運營成本30％以上。因此，商業航空運營商和制造商尋求技術和科技來最小化飛行器燃料消耗。

發明內容

本公開的說明性實施例提供使飛行器的巡航爬升最優化的方法。該方法包括使用垂直導航和橫向導航來跟蹤巡航爬升；并使用巡航爬升的跟蹤來調節飛行器的爬升速率以匹配最佳爬升速率。

說明性實施例還提供操作飛行器的方法。該方法包括計算最佳爬升速率曲線，該爬升速率曲線表示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化燃料消耗。爬升速率曲線在高度與地面距離的關系的圖上表示。爬升速率曲線表示最佳爬升速率。該方法還包括在計算后啟動飛行器的巡航爬升。該方法還包括使用飛行器的垂直導航跟蹤和飛行器的橫向導航跟蹤二者來跟蹤飛行器的三維位置，以形成跟蹤信息。該方法還包括使用跟蹤信息來調節速率，使得該速率約與最佳爬升速率匹配。

說明性實施例還提供飛行器。該飛行器包括機身；連接到機身的機翼；連接到機翼和機身之一的發動機；以及位于機身內部并且與用于操作飛行器的控制裝置通信的計算機。該計算機存儲程序代碼，當由計算機的處理器執行時，程序代碼執行用于自動使用控制裝置來操作飛行器的方法。程序代碼包括用于計算最佳爬升速率曲線的程序代碼，該爬升速率曲線表示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化燃料消耗。爬升速率曲線在高度與地面距離的關系的圖上表示。爬升速率曲線表示最佳爬升速率。該程序代碼還包括用于在計算之后啟動飛行器的巡航爬升的程序代碼。該程序代碼還包括用于使用飛行器的垂直導航跟蹤和飛行器的橫向導航跟蹤二者來跟蹤飛行器的三維位置，以形成跟蹤信息的程序代碼。該程序代碼還包括用于使用跟蹤信息來調節爬升速率，使得該速率約與最佳爬升速率相匹配的程序代碼。

所述特征和功能能夠在本公開的各種實施例中獨立地實現，或可組合在其他實施例中，其中參考以下描述和附圖能夠看出進一步的細節。

附圖說明

被認為是說明性實施例的特性的新穎特征在所附權利要求中闡述。然而，當結合附圖閱讀時，通過參考本公開的說明性實施例的以下詳細描述，該說明性實施例以及其優選使用模式、進一步的目的和特征將被最好地理解，其中：

圖1是根據說明性實施例的表示階段爬升曲線的圖的圖示；

圖2是根據說明性實施例的表示當飛行器在最佳爬升曲線之上開始時啟動的最佳爬升曲線的圖的圖示；

圖3是根據說明性實施例的表示當飛行器在最佳爬升曲線之下開始時啟動的最佳爬升曲線的圖的圖示；

圖4是根據說明性實施例的使用導航來實現最佳巡航爬升的方法的流程圖的圖示；

圖5是根據說明性實施例的用于在多控制顯示單元中使用導航啟動最佳巡航爬升的在飛行器上的樣品用戶界面的圖示；

圖6是根據說明性實施例的用于在多控制顯示單元中顯示橫向風和溫度的在飛行器上的樣品用戶界面的圖示；

圖7是根據說明性實施例的用于顯示航空公司政策的在飛行器上的多控制顯示單元的樣品用戶界面的圖示；

圖8是根據說明性實施例的用于在多控制顯示單元中顯示每個航路點的預測速度和高度的在飛行器上的樣品用戶界面的圖示；

圖9是根據說明性實施例的用于實現最佳巡航爬升的自動飛行引導系統的垂直導航控制法則的示例的圖示；

圖10是根據說明性實施例的使飛行器的巡航爬升最優化的方法的流程圖的圖示；

圖11是根據說明性實施例的使飛行器的巡航爬升最優化的另一個方法的流程圖的圖示；

圖12是根據說明性實施例的表示飛行器的方框圖的圖示；

圖13是根據說明性實施例的飛行器的圖示；以及

圖14是根據說明性實施例的數據處理系統的方框圖的圖示。

具體實施方式

說明性實施例涉及一種降低飛行期間總體燃料消耗的方法。通過根據由于燃料燃燒引起的重量損失跟蹤最佳飛行高度的路徑從而允許與長途飛行的當前階段爬升技術相比降低燃料消耗，說明性實施例實現該目標。