[發明專利]用于優化飛機飛行的垂直剖面圖的方法和電子設備

有效

• 申請號: 201910973811.2
• 申請日: 2019-10-14
• 公開（公告）號: CN111047913B
• 公開（公告）日: 2023-08-08
• 發明（設計）人: 巴斯蒂安·菲格拉爾;大衛·加里多-洛佩斯;約翰·L·德·普林斯
• 申請（專利權）人: 波音公司
• 主分類號: G08G5/00
• 分類號: G08G5/00
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 沈丹陽

1.一種用于優化飛機(42)在飛行的巡航航段期間所飛行的垂直剖面圖的方法(100)，包括：

a沿著所述飛機的潛在巡航飛行路徑判斷所有潛在相關的階梯位置；

b生成表示加權圖的數字數據，所述加權圖基于沿著所述潛在巡航飛行路徑的所有水平航段和階梯航段的成本；

c通過對所述加權圖應用圖論而求巡航優化問題的解；

d輸出從求所述巡航優化問題的解而得到的優化的垂直剖面圖的階梯位置和海拔高度；

e基于所述優化的垂直剖面圖的所述階梯位置和所述海拔高度生成沿著路線的預測軌跡；并且

f在駕駛艙圖形顯示系統(15)上顯示與所述路線的一部分對應的所述優化的垂直剖面圖的至少一部分，

其中，步驟a包括：

并行計算所有潛在飛行高度的航段的成本曲線，每個航段的成本曲線基于飛機性能模型；并且

判斷所述成本曲線之間的所有交集，所述交集被視為沿著所述巡航飛行路徑的所述潛在相關的階梯位置。

2.根據權利要求1所述的方法(100)，進一步包括：根據所述預測軌跡的一部分控制所述飛機(42)的飛行。

3.根據權利要求2所述的方法(100)，進一步包括：在所述飛機(42)沿著所述預測軌跡的一部分的飛行期間重復步驟a至步驟e，以生成更新的預測軌跡。

4.根據權利要求1所述的方法(100)，其中，計算成本曲線包括：針對一個航段的各個潛在飛行高度計算估計的燃料消耗，并且然后，考慮最少的估計的燃料消耗以對飛機重量進行估計，以獲得下行路徑航段的所述飛機的起始重量，用于對所述下行路徑航段的成本曲線計算。

5.根據權利要求1所述的方法(100)，其中，步驟b包括：

求交集之間各個飛行高度的所有水平航段的成本的和；并且

對于各個交集，基于飛機性能模型計算相應的相交的成本曲線的兩個飛行高度之間的上升或下降的成本，計算包括：通過減去未飛行的水平航段的成本的部分對成本進行校正，成本的部分與上升或下降期間所行進的距離成比例。

6.根據權利要求5所述的方法(100)，其中，將所述水平航段表示為所述加權圖中的橫向矢線并且將所述階梯航段表示為所述加權圖中的垂直矢線。

7.根據權利要求6所述的方法(100)，其中，步驟c包括：使用路徑查找算法找出所述加權圖中表示優化的垂直剖面圖的橫向矢線和垂直矢線。

8.根據權利要求1所述的方法(100)，其中，在所述飛機(42)的飛行期間，通過飛行管理計算機(12)周期性地執行步驟a至步驟e。

9.一種用于優化飛機(42)在飛行的巡航航段期間所飛行的垂直剖面圖的電子設備(12)，包括被配置為執行下列操作的計算機系統：

a沿著所述飛機的潛在巡航飛行路徑判斷所有潛在相關的階梯位置；

b生成表示加權圖的數字數據，所述加權圖基于沿著所述潛在巡航飛行路徑的所有水平航段和階梯航段的成本；

c通過對所述加權圖應用圖論而求巡航優化問題的解；

d輸出從求所述巡航優化問題的解而得到的優化的垂直剖面圖的階梯位置和海拔高度；并且

e基于所述優化的垂直剖面圖的所述階梯位置和所述海拔高度生成所述飛機沿著路線所飛行的預測軌跡，

其中，操作a包括：

并行計算所有潛在飛行高度的航段的成本曲線，每個航段的成本曲線基于飛機(42)的性能模型；并且

判斷所述成本曲線之間的所有交集，所述交集被視為沿著所述巡航飛行路徑的所述潛在相關的階梯位置。

10.根據權利要求9所述的電子設備(12)，其中，計算成本曲線包括：針對一個航段的各個潛在飛行高度計算估計的燃料消耗，并且然后，考慮最少的估計的燃料消耗以對飛機重量進行估計，以獲得下行路徑航段的所述飛機的起始重量，用于對所述下行路徑航段的成本曲線計算。