用于自動(dòng)確定用于航空器的優(yōu)化進(jìn)場(chǎng)剖面的方法和設(shè)備的制作方法
【專利摘要】所述設(shè)備提供靈活的構(gòu)型改變速度（VCC、Vlim），其不限于標(biāo)準(zhǔn)的單個(gè)預(yù)定構(gòu)型改變速度（VCC），以便防止未被授權(quán)的航段，特別是太陡的航段，隨后構(gòu)型（Ci+1）能夠在上游方向上的構(gòu)型改變期間被維持直至對(duì)應(yīng)的速度剖面（VA）達(dá)到最大速度（Vlim）為止。
【專利說(shuō)明】用于自動(dòng)確定用于航空器的優(yōu)化進(jìn)場(chǎng)剖面的方法和設(shè)備

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于自動(dòng)地確定用于航空器的優(yōu)化進(jìn)場(chǎng)剖面的方法和設(shè)備。

【背景技術(shù)】
[0002]已知，為了構(gòu)造用于航空器、特別是運(yùn)輸飛機(jī)的下降和/或進(jìn)場(chǎng)剖面，航空器的飛行管理系統(tǒng)(FMS)通過(guò)執(zhí)行上游方向上的推算、亦即向后推算來(lái)定義優(yōu)化垂直剖面。該向后推算是基于跑道的入口執(zhí)行或者根據(jù)進(jìn)場(chǎng)類型而從常規(guī)點(diǎn)(諸如“復(fù)飛點(diǎn)”或“最終結(jié)束點(diǎn)”)直至最終巡航飛行高度層(由點(diǎn)TD (“下降起始點(diǎn)”)來(lái)標(biāo)識(shí))執(zhí)行，其中將被插入飛行計(jì)劃中的速度和/或高度約束考慮在內(nèi)。減速點(diǎn)DECEL同樣地由FMS系統(tǒng)推算。點(diǎn)DECEL對(duì)應(yīng)于向進(jìn)場(chǎng)速度(VAPP)的減速的開(kāi)始。該點(diǎn)DECEL確定下降與進(jìn)場(chǎng)階段之間的界限。
[0003]利用向后推算的這種方法，第一步驟是由以下各項(xiàng)定義的進(jìn)場(chǎng)剖面的推算:
-從跑道入口直至點(diǎn)FAF (“最終進(jìn)場(chǎng)定點(diǎn)”)或FAP (“最終進(jìn)場(chǎng)點(diǎn)”)而推算的最終進(jìn)場(chǎng)剖面。該最終進(jìn)場(chǎng)剖面是以常規(guī)方式通過(guò)固定傾角確定的，對(duì)應(yīng)于在程序中定義的最終部分；以及
-從點(diǎn)FAF/FAP至減速點(diǎn)DECEL的中間進(jìn)場(chǎng)剖面。沿著此中間剖面，航空器從點(diǎn)DECEL開(kāi)始減速直至一般地在地面上方1000英尺的高度處達(dá)到的最終進(jìn)場(chǎng)速度(VAPP)。
[0004]為了推算進(jìn)場(chǎng)剖面，F(xiàn)MS系統(tǒng)認(rèn)為在流線型構(gòu)型(clean configurat1n)中以最大速度(一般地以250海里每小時(shí))或者如果在點(diǎn)DECEL之前存在約束則以較低速度達(dá)到減速點(diǎn)DECEL。然后:
-利用特別是縫翼和襟翼的展開(kāi)來(lái)實(shí)現(xiàn)空氣動(dòng)力學(xué)構(gòu)型改變序列，
-應(yīng)用著陸構(gòu)型并在地面上方1000英尺處達(dá)到速度VAPP。
[0005]另外，F(xiàn)MS系統(tǒng)按照慣例使類型與在垂直剖面中定義的每個(gè)航段相關(guān)聯(lián)。根據(jù)航空器的性能水平以及航空器的和外部條件的狀態(tài)(質(zhì)量、重心、高度、速度、風(fēng)和溫度條件等)以及所討論的航段的斜率，航空器沿著幾何航段展現(xiàn)出特定減速能力。減速能力定義幾何航段的類型:
-如果航段的斜率使得能夠有對(duì)于能夠以流線型構(gòu)型(亦即，在縫翼和襟翼未展開(kāi)的情況下)飛行該航段而言充分的減速度，則所述航段被稱為是處于“流線型減速板(cleanairbrake)” 構(gòu)型；
-如果航段的斜率不允許有對(duì)于能夠以流線型減速板構(gòu)型飛行該航段而言充分的減速度，但另一方面允許在減速板半展開(kāi)(“半減速板”)的情況下飛行該航段，則所述航段被稱為是處于“半減速板構(gòu)型”;以及
-如果航段的斜率不允許有對(duì)于能夠以流線型減速板構(gòu)型、即使在減速板半展開(kāi)的情況下飛行該航段而言充分的減速度，則所述航段被稱為是“過(guò)陡”。
[0006]在每個(gè)高度約束處且在空氣動(dòng)力學(xué)構(gòu)型的改變時(shí)、特別是在從流線型減速板構(gòu)型到構(gòu)型I的過(guò)渡時(shí)以及在從構(gòu)型I到構(gòu)型2的過(guò)渡時(shí)評(píng)估航段的類型(對(duì)于給定斜率，航段可以處于以構(gòu)型2的流線型減速板構(gòu)型以及處于以構(gòu)型I的半減速板構(gòu)型)。
[0007]過(guò)陡的航段帶來(lái)垂直不連續(xù)性。在這種情況下，F(xiàn)MS系統(tǒng)指示，在考慮航空器性能的情況下該航段不能飛行，即使在減速板半展開(kāi)的情況下，并且其允許飛行員選擇執(zhí)行適當(dāng)行動(dòng)以克服該問(wèn)題(進(jìn)一步展開(kāi)減速板、預(yù)期構(gòu)型的改變或者起落架(landing gear)的展開(kāi))。然而，從操作角度看，將要在最大可能程度上避免垂直不連續(xù)性，主要是在進(jìn)場(chǎng)階段中。
[0008]為了克服該問(wèn)題，當(dāng)由于構(gòu)型改變點(diǎn)的位置而在向后進(jìn)場(chǎng)剖面的推算期間生成過(guò)陡的航段時(shí)，F(xiàn)MS系統(tǒng)按照慣例為維持當(dāng)前構(gòu)型和當(dāng)前速度(在向后方向上)直至航段結(jié)束而做準(zhǔn)備。因此:
-創(chuàng)建恒定速度航段；
-防止了過(guò)陡航段；并且
-與沒(méi)有在向后推算中構(gòu)型的預(yù)期(或“不同”)修改的情況下的剖面相比，點(diǎn)DECEL被定位得較高且離目的地較遠(yuǎn)。
[0009]空氣動(dòng)力學(xué)構(gòu)型的預(yù)期改變產(chǎn)生用于沿著航段減速的更好能力。此改變預(yù)期過(guò)陡航段的出現(xiàn)，但是增加構(gòu)型改變的高度和因而點(diǎn)DECEL的高度。
[0010]利用由FMS系統(tǒng)用來(lái)推算進(jìn)場(chǎng)剖面的上述邏輯，當(dāng)達(dá)到從當(dāng)前構(gòu)型到隨后構(gòu)型的構(gòu)型改變速度(VCC)時(shí)，構(gòu)型改變點(diǎn)被定位于剖面中并且航段的類型被定義。如果根據(jù)構(gòu)型改變點(diǎn)的位置和(一個(gè)或多個(gè))高度約束而提供過(guò)陡的航段，則應(yīng)用預(yù)期的構(gòu)型改變邏輯。(在向后推算中)維持隨后的(或下游)構(gòu)型并維持恒定速度。
[0011]該類型的恒定速度航段(其潛在地非常長(zhǎng))是點(diǎn)DECEL定位在高空處的主要原因。
[0012]這是因?yàn)?，點(diǎn)DECEL的位置(亦即向進(jìn)場(chǎng)速度減速的開(kāi)始點(diǎn))必須能夠服從操作考慮事項(xiàng)。進(jìn)場(chǎng)階段必須開(kāi)始于航空器應(yīng)該開(kāi)始向進(jìn)場(chǎng)速度減速的高度處。過(guò)高的點(diǎn)DECEL不適合于飛行員習(xí)慣于執(zhí)行下降和進(jìn)場(chǎng)的方式或由空中交通管制在這樣的高度或離最終目的地的距離處所預(yù)期的速度。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0013]本發(fā)明的目的是克服該缺點(diǎn)。其涉及一種用于自動(dòng)地確定用于航空器的優(yōu)化進(jìn)場(chǎng)剖面的方法，所述方法允許點(diǎn)DECEL定位得較低。
[0014]為此，根據(jù)本發(fā)明，有一種方法，根據(jù)所述方法，進(jìn)場(chǎng)剖面包括一系列航段和空氣動(dòng)力學(xué)構(gòu)型改變位置，并從推算開(kāi)始點(diǎn)向后推算，所述方法包括涉及到評(píng)估航段類型的至少一個(gè)步驟，所述方法值得注意的在于其此外包括步驟序列，所述步驟序列至少意圖在進(jìn)場(chǎng)剖面上定義空氣動(dòng)力學(xué)構(gòu)型改變位置且包括針對(duì)每個(gè)構(gòu)型改變而涉及到以下各項(xiàng)的步驟:
A/在進(jìn)場(chǎng)剖面的向后推算期間，在連續(xù)修改速度的情況下，如果達(dá)到被稱為從上游構(gòu)型到隨后下游構(gòu)型的構(gòu)型改變的(例如VCC類型的)預(yù)定速度，則評(píng)估在被稱為第一位置的位置的上游的航段類型，以及:
BI/如果在第一位置上游的航段的斜率是經(jīng)授權(quán)類型的，則將構(gòu)型改變定位于與構(gòu)型改變速度相對(duì)應(yīng)的該第一位置處；以及
B2/如果在第一位置上游的航段是禁止類型的，則維持隨后的向后構(gòu)型至多直至對(duì)應(yīng)的速度剖面達(dá)到最大速度(Vlim)為止，所述最大速度等于(例如VFE類型的)最大構(gòu)型改變速度減去預(yù)定裕度(Δ);以及
B2a/評(píng)估在被稱為第二位置的位置上游的航段的類型，以及:
?如果在第二位置上游的航段是經(jīng)授權(quán)類型的，則將構(gòu)型改變定位于與最大速度相對(duì)應(yīng)的該第二位置處；以及
?如果在第二位置上游的航段(仍)是禁止類型的，則應(yīng)用一種邏輯以用于維持當(dāng)前速度并從第二位置直至被稱為第三位置的在上游航段上游的位置而添加(常規(guī))以恒定速度的航段，并將構(gòu)型改變定位于該第三位置處。
[0015]以這種方式，由于本發(fā)明，通過(guò)在進(jìn)場(chǎng)剖面的向后推算期間提供連續(xù)加速度而不是應(yīng)用用于引入以恒定速度的航段的預(yù)期構(gòu)型改變的常規(guī)邏輯，提供了一種靈活的構(gòu)型改變速度(并且其不再受限于VCC類型的單個(gè)預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)“構(gòu)型改變”速度)以便防止被稱為禁止(或未授權(quán))的航段，特別是過(guò)陡的航段。
[0016]以這種方式，將相對(duì)高的減速能力考慮在內(nèi)，所述相對(duì)高的減速能力可以在標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)型改變速度(VCC)與最大速度之間的給定構(gòu)型中獲得。以就常規(guī)邏輯而言的相同方式，維持當(dāng)前構(gòu)型，使得防止過(guò)陡的航段。然而，與該常規(guī)邏輯相反，并未使點(diǎn)DECEL移向高空和離目的地的長(zhǎng)距離。由構(gòu)型的預(yù)期擴(kuò)展所生成的增大的阻力允許向進(jìn)場(chǎng)速度的減速比在常規(guī)解決方案的情況下開(kāi)始得更晚。
[0017]因此，由于以這種方式獲得的進(jìn)場(chǎng)剖面允許更好的減速能力，所以減速點(diǎn)DECEL(在該處向進(jìn)場(chǎng)速度的減速開(kāi)始)被定位得較接近于目的地且在高度方面較低。這允許克服以上提及的缺點(diǎn)。
[0018]在本發(fā)明的上下文中，如果根據(jù)設(shè)想的實(shí)現(xiàn)方法以常規(guī)方式將航段評(píng)估為是被稱為是過(guò)陡的航段和/或被稱為是半減速板航段的航段，則認(rèn)為該航段是禁止類型(亦即未授權(quán))的。
[0019]在第一簡(jiǎn)化實(shí)施例中，在步驟B2/處，簡(jiǎn)單地在向后方向上維持隨后的構(gòu)型直至對(duì)應(yīng)的速度剖面達(dá)到最大速度Vlim (Vlim = VFE - Δ)為止。
[0020]此外，在第二實(shí)施例中，步驟B2/包括涉及到以迭代方式執(zhí)行以下操作的序列的子步驟:
-向后維持隨后構(gòu)型直至對(duì)應(yīng)的速度剖面達(dá)到輔助(auxiliary)最大速度為止，所述輔助最大速度等于(例如VCC類型的)構(gòu)型改變速度與等于乘積N.VO的附加速度的和，其中N是整數(shù)，其在第一迭代時(shí)是I且其隨著每次新迭代而增加I，并且VO是速度范圍；
-評(píng)估在被稱為輔助位置的位置上游的航段的類型，所述輔助位置對(duì)應(yīng)于表示當(dāng)前迭代的輔助最大速度，以及:
?如果在輔助位置上游的航段是經(jīng)授權(quán)類型的，則將構(gòu)型改變定位于該輔助位置處；
以及
?如果在輔助位置上游的航段仍是禁止類型的，則再次開(kāi)始迭代，
重復(fù)所述迭代至多直至在每次迭代時(shí)被增加速度范圍VO的輔助最大速度達(dá)到最大速度(VFE - Δ)為止。
[0021]優(yōu)選地，速度范圍VO等于最大速度與構(gòu)型改變速度(VCC)之間的差除以預(yù)定整數(shù)的商。
[0022]本發(fā)明還涉及一種用于自動(dòng)地確定用于航空器的優(yōu)化進(jìn)場(chǎng)剖面的設(shè)備，所述進(jìn)場(chǎng)剖面包括一系列的航段和空氣動(dòng)力學(xué)構(gòu)型改變位置。
[0023]根據(jù)本發(fā)明，被配置成從推算開(kāi)始點(diǎn)向后推算進(jìn)場(chǎng)剖面且至少包括用于評(píng)估航段類型的裝置的類型的設(shè)備值得注意的在于其此外包括推算單元，所述推算單元至少意圖在進(jìn)場(chǎng)剖面上定義空氣動(dòng)力學(xué)構(gòu)型改變位置并且其至少包括在每次構(gòu)型改變期間所使用的以下裝置:
-第一裝置，其用于如果在第一位置上游的航段是經(jīng)授權(quán)類型的，則將構(gòu)型改變定位于與被稱為從上游構(gòu)型到隨后下游構(gòu)型的構(gòu)型改變的預(yù)定速度相對(duì)應(yīng)的第一位置處，；
-第二裝置，其用于如果在第一位置上游的航段是禁止類型的(亦即，未授權(quán))，則維持隨后的向后構(gòu)型至多直至對(duì)應(yīng)的速度剖面達(dá)到最大速度為止，所述最大速度等于最大構(gòu)型改變速度減去預(yù)定裕度；
-第三裝置，其用于如果在第二位置上游的航段是經(jīng)授權(quán)類型的，則將構(gòu)型改變定位于與最大速度相對(duì)應(yīng)的第二位置處；以及
-第四裝置，其用于如果在第二位置上游的航段(仍)是禁止類型的，則應(yīng)用一種邏輯以用于維持當(dāng)前速度并從第二位置直到被稱為第三位置的在上游航段的上游位置而添加以恒定速度的航段，并將構(gòu)型改變定位于第三位置處。
[0024]在特定實(shí)施例中，所述第二裝置包括:
-用于向后維持隨后構(gòu)型直至對(duì)應(yīng)的速度剖面達(dá)到輔助最大速度為止的裝置，所述輔助最大速度等于構(gòu)型改變速度與等于乘積N.VO的附加速度的和，其中N是整數(shù)，其在第一迭代時(shí)為I且在每次新迭代時(shí)增加1，并且VO是速度范圍；
-用于如果在輔助位置上游的航段是經(jīng)授權(quán)類型的則將構(gòu)型改變定位于與輔助最大速度相對(duì)應(yīng)的輔助位置處的裝置，所述輔助最大速度表示當(dāng)前迭代；以及
-用于如果在輔助位置上游的航段仍是禁止類型的則重新開(kāi)始迭代的裝置，重復(fù)所述迭代至多直至在每次迭代時(shí)按速度范圍VO增加的輔助最大速度達(dá)到最大速度為止。
[0025]本發(fā)明還涉及航空器的飛行管理系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括用于自動(dòng)地確定如上文所陳述的優(yōu)化進(jìn)場(chǎng)剖面的設(shè)備。
[0026]本發(fā)明此外涉及一種航空器，特別是運(yùn)輸飛機(jī)，其提供有此類設(shè)備和/或此類系統(tǒng)。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0027]附圖中的各圖將使得能夠很好地理解如何能夠?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明。在這些圖中，同樣的參考數(shù)字標(biāo)示類似的元件。
[0028]圖1是圖示本發(fā)明的實(shí)施例的設(shè)備的框圖；
圖2示出了從巡航高度至著陸的飛行剖面，
圖3是允許解釋本發(fā)明的圖解，
圖4是允許解釋本發(fā)明的特定實(shí)施例的圖解，
圖5是設(shè)備的各裝置的特定實(shí)施例的示意性圖示。

【具體實(shí)施方式】
[0029]在圖1中被示意性圖示的并允許圖示本發(fā)明的設(shè)備I意圖自動(dòng)地確定用于航空器AC、特別是運(yùn)輸飛機(jī)的優(yōu)化進(jìn)場(chǎng)剖面PA。
[0030]在優(yōu)選實(shí)施例中，設(shè)備I是航空器AC的飛行管理系統(tǒng)(FMS) 4的部分。
[0031]如在圖2中示意性圖示的，在航空器AC的飛行期間，為了在著陸跑道2上著陸，從巡航階段ΡΗ0，航空器AC開(kāi)始根據(jù)下降剖面ro的在點(diǎn)TD與點(diǎn)DECEL之間的下降階段PHl，后面是根據(jù)進(jìn)場(chǎng)剖面PA的在該點(diǎn)DECEL與跑道2的入口 3之間的進(jìn)場(chǎng)階段PH2。
[0032]按照慣例，如圖3和4中所圖示，該進(jìn)場(chǎng)剖面PA包括:
-從減速點(diǎn)DECEL到點(diǎn)DO (例如，點(diǎn)FAF (“最終進(jìn)場(chǎng)定點(diǎn)”)或點(diǎn)FAP (“最終進(jìn)場(chǎng)點(diǎn)”))的中間進(jìn)場(chǎng)剖面PA1。沿著該中間剖面PA1，航空器AC從點(diǎn)DECEL (以最大速度，一般地為250海里每小時(shí)，或者能夠以流線型減速板構(gòu)型飛行的最低速度約束)開(kāi)始減速，直至一般地在地面上方1000英尺的高度處達(dá)到的最終進(jìn)場(chǎng)速度(VAPP)為止。該中間進(jìn)場(chǎng)剖面PAl包括一系列航段和空氣動(dòng)力學(xué)構(gòu)型改變位置，如圖3和4中所圖示和下文所陳述的；以及-從點(diǎn)DO (FAF或FAP)直到跑道2的入口 3 (或到諸如“復(fù)飛點(diǎn)”或“最終結(jié)束點(diǎn)”之類的常規(guī)點(diǎn))的最終進(jìn)場(chǎng)剖面PA2。該最終進(jìn)場(chǎng)剖面PA2按照慣例具有對(duì)應(yīng)于在程序中所定義的最終部分的固定傾角。
[0033]安裝在航空器AC上的設(shè)備I包括尤其是如圖1中所圖示的用于評(píng)估可以是以下各項(xiàng)的剖面PA的航段類型的裝置5:
-稱為“流線型減速板”航段的航段；
-稱為“半減速板”航段的航段；或者 -稱為“過(guò)陡”的航段。
[0034]設(shè)備I還包括數(shù)據(jù)獲取裝置6，以及特別地:
-經(jīng)由信息源的組件8的連接7所接收到的數(shù)據(jù)，所述信息源測(cè)量和/或確定與航空器AC (速度、高度等)和外部條件(風(fēng)、溫度等)有關(guān)的當(dāng)前值并經(jīng)由連接7來(lái)提供它們；以及-經(jīng)由人/機(jī)接口 10的連接9所接收到的數(shù)據(jù)，所述人/機(jī)接口 10允許機(jī)務(wù)人員將數(shù)據(jù)和尤其是飛行計(jì)劃輸入到設(shè)備I中。
[0035]裝置8和10也可以是設(shè)備I的部分，其經(jīng)由連接11將尤其是所推算的剖面PA傳輸?shù)匠Ｒ?guī)用戶裝置或系統(tǒng)，例如處理器或顯示設(shè)備(未示出)，其中的某些可以是設(shè)備I和/或系統(tǒng)4的部分。
[0036]設(shè)備I被配置成以常規(guī)方式從跑道的入口或常規(guī)點(diǎn)(諸如“復(fù)飛點(diǎn)”或“最終結(jié)束點(diǎn)”)向后推算進(jìn)場(chǎng)剖面PA，如由圖2中的箭頭F所圖示的那樣。
[0037]根據(jù)本發(fā)明，特別是為了執(zhí)行使用于開(kāi)始向進(jìn)場(chǎng)速度減速的點(diǎn)DECEL的位置優(yōu)化的進(jìn)場(chǎng)剖面PA的推算以及空氣動(dòng)力學(xué)構(gòu)型(特別是縫翼和襟翼的偏轉(zhuǎn))的修改序列，設(shè)備I此外包括推算單元12，所述推算單元12至少意圖在進(jìn)場(chǎng)剖面PA上定義用于改變空氣動(dòng)力學(xué)構(gòu)型的位置。該推算單元12至少包括特別地在上游構(gòu)型Ci(例如，流線型減速板構(gòu)型1、2等)與直接在下游的構(gòu)型Ci+Ι (例如，類型1、2等的構(gòu)型)之間的每次構(gòu)型改變期間所使用的以下裝置:
-裝置13，其用于如果在第一位置PO上游的航段是經(jīng)授權(quán)類型(所述航段由例如作為單元12的部分的裝置5評(píng)估)，則將構(gòu)型改變定位于與被稱為從上游構(gòu)型Ci到隨后的下游構(gòu)型Ci+Ι的構(gòu)型改變的常規(guī)預(yù)定速度VCC相對(duì)應(yīng)的第一位置PO處，；
-裝置14A、14B，其用于如果在第一位置PO上游的航段是禁止類型的，則維持隨后的向后構(gòu)型CI+1至多直至對(duì)應(yīng)的速度剖面VA達(dá)到最大速度Vlim為止。最大速度Vlim等于類型VFE的最大構(gòu)型改變速度減去預(yù)定裕度Δ ；
-裝置15，其用于如果在第二位置Pl上游的航段SI是經(jīng)授權(quán)類型(如圖3的示例中所示)，則將構(gòu)型改變定位于與最大速度Vlim相對(duì)應(yīng)的第二位置Pl處；以及
-裝置16，其用于如果在第二位置Pl上游的航段是禁止類型的，則應(yīng)用一種邏輯以用于維持當(dāng)前速度(如由常規(guī)裝置17所實(shí)現(xiàn)的)并從第二位置Pl直到稱為第三位置的在上游航段的上游位置而添加以恒定速度的常規(guī)航段，并將構(gòu)型改變定位于第三位置Pl處。
[0038]在本發(fā)明的上下文中，如果航段根據(jù)設(shè)想的實(shí)現(xiàn)方法以常規(guī)方式(使用裝置5)被評(píng)估為是被稱為是“過(guò)陡”的航段和/或被稱作“半制動(dòng)(half brake)”航段的航段，則該航段被認(rèn)為是禁止類型(亦即未授權(quán))。
[0039]按照慣例，速度VCC和VFE是已知的，并且被存儲(chǔ)在單元12中或從裝置8所接收。更具體地:
?VCC是標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)型改變速度(在兩個(gè)特定的給定構(gòu)型Ci和Ci+Ι之間)。VCC因此取決于所設(shè)想的構(gòu)型改變(例如，從流線型減速板構(gòu)型到類型I構(gòu)型);
?VFE是最大構(gòu)型改變速度(在兩個(gè)特定的給定構(gòu)型Ci和Ci+Ι之間)。其對(duì)應(yīng)于航空器AC的結(jié)構(gòu)限制，并且因此也取決于所設(shè)想的構(gòu)型改變；以及
?Vlim = VFE _Δ，Δ是例如為大約幾海里每小時(shí)的預(yù)定速度裕度，以使得不達(dá)到最大速度VFE。
[0040]圖3和4示出兩個(gè)示圖，其包括:
-高度刻度A ；
-相對(duì)于目的地的距離刻度D ；以及
-速度刻度V，其中剖面或曲線VA圖示了作為高度A和距離D的函數(shù)的航空器AC的速度。
[0041 ] 該速度刻度V不出了:
-速度Vlim (圖3);以及 -速度VCC。
[0042]在圖3和4中還已示出高度約束CA。
[0043]在簡(jiǎn)化的基本實(shí)施例(包括裝置14Α)中，簡(jiǎn)單地在向后方向上維持隨后構(gòu)型Ci+1直至對(duì)應(yīng)的速度剖面VA達(dá)到最大速度Vlim為止(圖3)。
[0044]推算單元12因此以迭代方式產(chǎn)生以下操作序列:
A/在進(jìn)場(chǎng)剖面PA的向后推算期間，在連續(xù)修改速度的情況下，如果達(dá)到用于將構(gòu)型從上游構(gòu)型Ci改變至隨后的下游構(gòu)型Ci+Ι的速度VCC，則評(píng)估在對(duì)應(yīng)位置PO上游的航段的類型，以及:
BI/如果在位置PO上游的航段的斜率是經(jīng)授權(quán)類型，則將構(gòu)型改變(從Ci至Ci+Ι)定位于與構(gòu)型改變速度VCC相對(duì)應(yīng)的該位置PO處；以及
B2/如果在位置PO上游的航段是禁止類型的，則維持隨后的向后構(gòu)型至多直至速度剖面PV達(dá)到最大速度Vlim為止；以及
B2a/評(píng)估在位置Pl (對(duì)應(yīng)于Vlim)上游的航段的類型，并且:
?如果在位置Pl上游的航段是經(jīng)授權(quán)類型，則將構(gòu)型改變定位于該位置Pl處，如圖3中所示；以及
?如果在位置Pi上游的航段是禁止類型的，則應(yīng)用常規(guī)邏輯以用于維持當(dāng)前速度(使用常規(guī)裝置17)并向剖面VA添加以恒定速度的常規(guī)航段，從位置Pl直到被稱為第三位置的在上游航段上游的位置，并將構(gòu)型改變定位于該第三位置處。
[0045]以這種方式，通過(guò)在進(jìn)場(chǎng)剖面的向后推算期間提供連續(xù)加速度而不是應(yīng)用用于引入以恒定速度的航段的所預(yù)期的構(gòu)型改變的常規(guī)邏輯，設(shè)備I提供靈活的構(gòu)型改變速度(并且其不再受限于VCC類型的單個(gè)預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)“構(gòu)型改變”速度)，以便防止被稱為是禁止的(或未授權(quán))航段，特別是過(guò)陡的航段。
[0046]以這種方式，設(shè)備I將相對(duì)高的減速能力考慮在內(nèi)，所述相對(duì)高的減速能力可以在標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)型改變速度VCC與最大速度Vlim之間的給定構(gòu)型中獲得。由構(gòu)型的預(yù)期擴(kuò)展(在Pl而不是PO處)所生成的增大的阻力允許向進(jìn)場(chǎng)速度的減速比在常規(guī)解決方案的情況下開(kāi)始得更晚。因此，由于以這種方式獲得的進(jìn)場(chǎng)剖面PA允許更好的減速能力，所以減速點(diǎn)DECEL (在該處向進(jìn)場(chǎng)速度的減速開(kāi)始)被定位得較接近于目的地且在高度方面較低。
[0047]因此:
-對(duì)于沒(méi)有約束的程序而言，構(gòu)型被改變至最小速度VCC (位置PO)以便在最大可能程度上減少噪聲和阻力；以及
-對(duì)于具有約束的程序而言，涉及到顯著的斜率(如果構(gòu)型被擴(kuò)展得晚，則航空器AC的減速能力將會(huì)是有限或不可能的)，接近于最大改變速度而改變構(gòu)型，并且因此較早地改變構(gòu)型，其產(chǎn)生較早的減速，亦即當(dāng)需要附加的減速能力時(shí)，在上游方向(從PO至Pl)上移動(dòng)構(gòu)型改變點(diǎn)。
[0048]在以上提及的基本實(shí)施例中，因此以速度Vlim執(zhí)行構(gòu)型改變，而不太顯著的速度可能已足以防止未授權(quán)航段(其特別是過(guò)陡的)。該附加速度產(chǎn)生噪聲和并不嚴(yán)格上必需的燃料消耗。
[0049]因此，為了優(yōu)化在VCC與Vl im之間的范圍內(nèi)的改變，在特定實(shí)施例中，如圖5中所示，裝置14B包括:
-裝置18，其用于從速度VCC向后維持隨后的構(gòu)型Ci+Ι，直至對(duì)應(yīng)的速度剖面VA達(dá)到輔助最大速度VCC+VO、VCC+2V0等為止。該輔助最大速度等于構(gòu)型改變速度VCC與等于乘積N.VO的附加速度Vsup的和。在該乘積中，N是整數(shù)，其在第一迭代時(shí)等于1，并且在每次新迭代時(shí)增加1，并且VO是速度范圍；
-裝置19，其用于如果在輔助位置P2、P3的上游的航段是經(jīng)授權(quán)類型的則將構(gòu)型改變定位于輔助位置P2、P3 (如由圖4中的箭頭Fl和F2所圖示的)處，所述輔助位置P2、P3對(duì)應(yīng)于表示當(dāng)前迭代的輔助最大速度。
[0050]相反地，如果在輔助位置上游的航段仍是禁止類型的，則重復(fù)所述迭代。
[0051]重復(fù)所述迭代至多直至在每次迭代時(shí)按速度范圍VO增加的輔助最大速度達(dá)到最大速度Vlim為止。
[0052]優(yōu)選地，速度范圍VO等于最大速度Vlim (Vlim = VFE - Δ)與構(gòu)型改變速度VCC之間的差除以預(yù)定整數(shù)L的商，所述預(yù)定整數(shù)L例如在2和6之間。因而:
VO =(Vlim-VCC)/ L。
[0053]本最后實(shí)施例允許以這樣的方式來(lái)優(yōu)化剖面，以使得在限制與噪聲和燃料消耗有關(guān)的附加影響的同時(shí)，以限制未授權(quán)航段(其特別地是過(guò)陡的)的產(chǎn)生并將點(diǎn)DECEL定位得較低并且較接近于目的地的速度來(lái)實(shí)現(xiàn)構(gòu)型改變。
【權(quán)利要求】
1.一種用于自動(dòng)地確定用于航空器(AC)的優(yōu)化進(jìn)場(chǎng)剖面(PA)的方法，根據(jù)所述方法，進(jìn)場(chǎng)剖面(PA)包括一系列航段和空氣動(dòng)力學(xué)構(gòu)型改變位置，并從推算開(kāi)始點(diǎn)向后推算，所述方法包括涉及到評(píng)估航段的類型的至少一個(gè)步驟， 其特征在于，其此外包括步驟序列，所述步驟序列至少意圖在進(jìn)場(chǎng)剖面(PA)上定義空氣動(dòng)力學(xué)構(gòu)型改變位置，并且其包括針對(duì)每個(gè)構(gòu)型改變涉及到以下各項(xiàng)的步驟: A/在進(jìn)場(chǎng)剖面(PA)的向后推算期間，在連續(xù)修改速度的情況下，如果達(dá)到被稱為從上游構(gòu)型(Ci)至隨后的下游構(gòu)型(Ci+Ι)的構(gòu)型改變的預(yù)定速度(VCC)，則評(píng)估在被稱為第一位置的位置(PO)上游的航段的類型，以及: BI/如果在第一位置(PO)上游的航段的斜率是經(jīng)授權(quán)類型的，則將構(gòu)型改變定位于與構(gòu)型改變速度(VCC)相對(duì)應(yīng)的該第一位置(PO)處；以及 B2/如果在第一位置(PO)上游的航段是禁止類型的，則維持隨后的向后構(gòu)型至多直至對(duì)應(yīng)的速度剖面達(dá)到最大速度(Vlim)為止,所述最大速度(Vlim)等于最大構(gòu)型改變速度減去預(yù)定裕度；以及 B2a/評(píng)估在被稱為第二位置的位置(Pl)上游的航段的類型，以及?如果在第二位置(Pl)上游的航段是經(jīng)授權(quán)類型，則將構(gòu)型改變定位于與最大速度(Vlim)相對(duì)應(yīng)的該第二位置(Pl)處；以及 ?如果在第二位置(Pl)上游的航段是禁止類型的，則應(yīng)用一種邏輯以用于維持當(dāng)前速度并從第二位置(Pl)直到被稱為第三位置的在上游航段上游的位置而添加以恒定速度的航段，并且將構(gòu)型改變定位于該第三位置處。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法， 其特征在于，至少如果航段是被稱為是過(guò)陡的航段，則所述航段被認(rèn)為是禁止類型的。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的方法， 其特征在于，至少如果航段是被稱為是半減速板航段的航段，則所述航段被認(rèn)為是禁止類型的。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中的任一項(xiàng)所述的方法， 其特征在于，在步驟B2/處，在向后方向上維持隨后的構(gòu)型直至對(duì)應(yīng)的速度剖面達(dá)到最大速度(Vlim)為止。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至3中的任一項(xiàng)所述的方法， 其特征在于，步驟B2/包括涉及到以迭代方式來(lái)執(zhí)行以下操作的序列的子步驟: -向后維持隨后構(gòu)型直至對(duì)應(yīng)的速度剖面(VA)達(dá)到輔助最大速度為止,所述輔助最大速度等于構(gòu)型改變速度與等于乘積N.VO的附加速度的和，N是整數(shù)，其在第一迭代時(shí)為I且隨每次新迭代而增加1，并且VO是速度范圍； -評(píng)估在被稱為輔助位置的位置(P2、P3)上游的航段類型，所述輔助位置對(duì)應(yīng)于表示當(dāng)前迭代的輔助最大速度，以及: ?如果在輔助位置(P2、P3)上游的航段是經(jīng)授權(quán)類型的，則將構(gòu)型改變定位于該輔助位置處；以及 ?如果在輔助位置(P2、P3)上游的航段仍是禁止類型的，則再次開(kāi)始迭代， 重復(fù)所述迭代至多直至在每次迭代時(shí)增加速度范圍VO的輔助最大速度達(dá)到最大速度為止。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法， 其特征在于，所述速度范圍VO等于最大速度(Vlim)與構(gòu)型改變速度(VCC)之間的差除以預(yù)定整數(shù)的商。
7.一種用于自動(dòng)地確定用于航空器(AC)的優(yōu)化進(jìn)場(chǎng)剖面(PA)的設(shè)備，進(jìn)場(chǎng)剖面(PA)包括一系列航段和空氣動(dòng)力學(xué)構(gòu)型改變位置，所述設(shè)備(I)被配置成從推算開(kāi)始點(diǎn)向后推算進(jìn)場(chǎng)剖面并至少包括用于評(píng)估航段類型的裝置(5)， 其特征在于，其此外包括推算單元(12)，所述推算單元(12)至少意圖在進(jìn)場(chǎng)剖面(PA)上定義空氣動(dòng)力學(xué)構(gòu)型改變位置且其至少包括在每次構(gòu)型改變期間所使用的以下裝置:-第一裝置(13)，其用于如果在第一位置(PO)上游的航段是經(jīng)授權(quán)類型的，則將構(gòu)型改變定位于與被稱為從上游構(gòu)型(Ci)到隨后的下游構(gòu)型(Ci+Ι)的構(gòu)型改變的預(yù)定速度(VCC)相對(duì)應(yīng)的第一位置(PO)處； -第二裝置(14A、14B)，其用于如果在第一位置(PO)上游的航段是禁止類型的，則維持隨后的向后構(gòu)型至多直至對(duì)應(yīng)的速度剖面(PA)達(dá)到最大速度(Vlim)為止,所述最大速度(Vlim)等于最大構(gòu)型改變速度減去預(yù)定裕度； -第三裝置(15)，其用于如果在第二位置(Pl)上游的航段是經(jīng)授權(quán)類型的，則將構(gòu)型改變定位于與最大速度(Vlim)相對(duì)應(yīng)的第二位置(Pl)處；以及 -第四裝置(16)，其用于應(yīng)用一種邏輯以用于維持當(dāng)前速度并從第二位置(Pl)直至被稱為第三位置的在上游航段的上游位置而添加以恒定速度的航段，并且如果在第二位置上游的航段是禁止類型的，則將構(gòu)型改變定位于第三位置處。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的設(shè)備， 其特征在于，所述第二裝置(14B)包括: -裝置(18)，其用于向后維持隨后構(gòu)型直至對(duì)應(yīng)的速度剖面(VA)達(dá)到輔助最大速度為止，所述輔助最大速度等于構(gòu)型改變速度與等于乘積N.VO的附加速度的和，N是整數(shù)，其在第一迭代時(shí)是1，并且在每次新迭代時(shí)增加1，并且VO是速度范圍； -裝置(19)，其用于如果在輔助位置(P2、P3)上游的航段是經(jīng)授權(quán)類型的，則將構(gòu)型改變定位于與表示當(dāng)前迭代的輔助最大速度相對(duì)應(yīng)的輔助位置(P2、P3)處；以及 -裝置(18、19)，其用于如果在輔助位置(P2、P3)上游的航段仍是禁止類型的則重新開(kāi)始迭代，重復(fù)所述迭代至多直至在每次迭代時(shí)按速度范圍VO增加的輔助最大速度達(dá)到最大速度(Vlim)為止。
9.一種航空器的飛行管理系統(tǒng)， 其特征在于，所述系統(tǒng)包括如在權(quán)利要求7或權(quán)利要求8中詳述的設(shè)備(I )。
10.一種航空器， 其特征在于，所述航空器包括如在權(quán)利要求7或權(quán)利要求8中詳述的設(shè)備(I )。
11.一種航空器， 其特征在于，所述航空器包括如在權(quán)利要求9中詳述的飛行管理系統(tǒng)(4)。
【文檔編號(hào)】G08G5/02GK104167114SQ201410207395
【公開(kāi)日】2014年11月26日 申請(qǐng)日期:2014年5月16日 優(yōu)先權(quán)日:2013年5月17日
【發(fā)明者】V.勒加爾, A.比松, P-X.卡蒂納, V.樊尚 申請(qǐng)人:空中客車運(yùn)營(yíng)簡(jiǎn)化股份公司