[發(fā)明專利]經(jīng)由基于模型的迭代優(yōu)化而實(shí)現(xiàn)的飛行管理

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810270363.5
• 申請日: 2018-03-29
• 公開（公告）號: CN108693889B
• 公開（公告）日: 2022-05-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: E.R.韋斯特維爾特;M.L.達(dá)內(nèi)爾;R.格哈伊米;D.拉克斯
• 申請（專利權(quán)）人: 通用電氣公司
• 主分類號: G05D1/10
• 分類號: G05D1/10
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 郭帆揚(yáng);張金金

1.一種由計(jì)算系統(tǒng)的處理器實(shí)現(xiàn)的方法，以優(yōu)化飛行器引導(dǎo)，從而使規(guī)定的飛行的直接運(yùn)行成本最小化，所述方法包含：

獲得對于未來的規(guī)定的飛行的特定的飛行器的飛行數(shù)據(jù)，包括飛行規(guī)范及其他與飛行相關(guān)的數(shù)據(jù)，所述飛行規(guī)范至少包括所述特定的飛行器的飛行約束條件、起始位置、目的地位置以及瞬時性能限制；并且，所述其他與飛行相關(guān)的數(shù)據(jù)包括與所述未來的規(guī)定的飛行有關(guān)的在使用所述處理器所生成的控制命令并執(zhí)行所述未來的規(guī)定的飛行時所述特定的飛行器將遇到的未來大氣條件和空中交通控制信息；

基于歷史性能生成控制歷史，并且基于所述飛行數(shù)據(jù)生成所述特定的飛行器的對應(yīng)的狀態(tài)軌跡，并且執(zhí)行模型預(yù)測控制以預(yù)測所述特定的飛行器的未來性能，并且調(diào)整當(dāng)前控制輸入動作以進(jìn)一步控制所述特定的飛行器來在所述未來的規(guī)定的飛行期間以優(yōu)化方式執(zhí)行；

獲得在執(zhí)行所述未來的規(guī)定的飛行期間所述特定的飛行器的至少一個狀態(tài)或輸出的當(dāng)前的樣本測量值；

通過所述特定的飛行器的計(jì)算裝備的處理器執(zhí)行控制優(yōu)化，所述控制優(yōu)化基于所獲得的飛行數(shù)據(jù)、反饋環(huán)的所述當(dāng)前的測量值或輸出以及表示所述特定的飛行器的實(shí)際運(yùn)行性能且響應(yīng)于所述特定的飛行器的當(dāng)前的狀態(tài)或?qū)λ鎏囟ǖ娘w行器的輸入而進(jìn)一步提供所述特定的飛行器的未來的性能的預(yù)測指示的數(shù)學(xué)模型；

響應(yīng)于所述特定的飛行器的實(shí)際運(yùn)行特性的考慮，調(diào)整經(jīng)優(yōu)化的控制輸入；

將所述調(diào)整后的經(jīng)優(yōu)化的控制輸入傳輸至所述特定的飛行器，以供使用，從而操作所述特定的飛行器實(shí)行所述規(guī)定的飛行，以使對于所述規(guī)定的飛行的第一部分的所述直接運(yùn)行成本最小化；以及

針對所述規(guī)定的飛行的剩余的部分而在相繼的連續(xù)的時刻迭代地重復(fù)以下的操作：獲得所述飛行數(shù)據(jù)；獲得所述當(dāng)前的樣本測量值或輸出；執(zhí)行所述控制優(yōu)化；根據(jù)在每個連續(xù)的時序?qū)嵗蠄?zhí)行的所述控制優(yōu)化調(diào)整所述經(jīng)優(yōu)化的控制輸入；以及將所述調(diào)整后的經(jīng)優(yōu)化的控制輸入傳輸至所述特定的飛行器。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述相繼的連續(xù)的時刻包括從所述當(dāng)前的樣本測量值的初始獲得至所述規(guī)定的飛行的結(jié)束的時間。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述飛行規(guī)范包含數(shù)學(xué)模型，其包括對于所述特定的飛行器的尾部特定性能和運(yùn)行特性。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中，所述數(shù)學(xué)模型至少對所述特定的飛行器、所述特定的飛行器的發(fā)動機(jī)以及當(dāng)所述調(diào)整后的經(jīng)優(yōu)化的控制輸入將用于引導(dǎo)所述特定的飛行器的未來的時段期間的飛行的大氣條件進(jìn)行建模。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述實(shí)際運(yùn)行特性包括所述特定的飛行器的飛行控制功能的方面。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述飛行數(shù)據(jù)中的至少一些從與所述特定的飛行器的機(jī)載系統(tǒng)分離且不同的來源獲得。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述特定的飛行器的所述至少一個狀態(tài)包括與所述特定的飛行器的多個功能相對應(yīng)的多個狀態(tài)。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中，基于所述當(dāng)前的樣本測量值，所述多個狀態(tài)中的至少一個為未知的，并且，至少部分地基于根據(jù)所述當(dāng)前的樣本測量值而已知的所述多個狀態(tài)中的至少一個，確定對所述至少一個未知的狀態(tài)的估計(jì)。