本公開的實施例總體上涉及用于提高空域內的飛行器的情境感知的系統(tǒng)和方法。

背景技術：

1、飛行器被用來在各種地點之間運輸乘客和貨物。每天有許多飛行器離開并到達典型的機場。

2、特定空域內的各種飛行器通過空中交通管制來監(jiān)控，諸如可位于機場。在沒有監(jiān)控的空域中運行的飛行器經(jīng)常因為在最佳飛行高度以及在當前和最佳飛行高度之間的飛行高度處的交通沖突，而被保持在非最佳飛行高度。在高峰出行期間，空中交通可能會在常用的巡航高度產(chǎn)生局部擁堵。因此，一些飛行器可能需要在非請求的高度的高度上飛行，從而燃料效率降低。在非監(jiān)視空域(諸如海洋空域)中使用的大的程序分隔標準通常加劇該問題。此外，距離最小值在海洋區(qū)域中較高，這通常限制可以同時在這樣的區(qū)域中飛行的飛行器的數(shù)量。此外，因為這種飛行器的飛行員幾乎不知道其他飛行，所以飛行器通常遵循間隔最小值。

3、此外，根據(jù)《空中導航服務文件4444atm/501》(第15.2.2.3節(jié))規(guī)定，在海洋空域，如果無法獲得空中交通管制許可，建議飛行員采取以下措施：(a)離開指定的航線或航跡，首先向左或向右轉90度，(b)進行轉彎爬升或下降，以選擇與通常使用的飛行高度相差150米(500英尺)的飛行高度，(c)與附近飛行器建立通訊并提醒其存在，(d)通過目視和參考空中碰撞避免系統(tǒng)(acas)注意沖突飛行器，(e)打開所有飛機外部燈光，(f)一直保持二次監(jiān)視雷達(ssr)應答機開啟，(g)采取必要行動確保飛行器的安全。關于(a)和(b)，飛行員通常不了解周圍飛行器，因為在該時間期間飛行器通常失去與空中交通管制的通信。

4、高度層變更程序(itp)是一種使用允許飛行器的高度變化的精確廣播式自動相關監(jiān)視(ads-b)位置數(shù)據(jù)的方法。操作配備itp的飛行器的機組人員使用計算機組人員的itp距離的專用算法。配備itp的并受過訓練的機組人員可以請求itp機動飛行到其首選的飛行高度，并且由于ads-b精度，itp機動飛行需要較小的間隔。然而，itp算法基于由具有機載ads-b發(fā)射機的其他航班接收的位置數(shù)據(jù)來計算itp距離。沒有ads-b接收器的飛行器通常不能使用itp。

5、成對軌跡管理(ptm)是將機載ads-b和基于地面的能力相結合以實現(xiàn)在海洋區(qū)域中機載成對間隔能力的高級方法。使用基于地面的系統(tǒng)的空中交通管制員向裝備ptm的飛行器發(fā)布特定配對的ptm許可。

6、itp和ptm的先決條件是飛行器通常必須具有機載ads-b?in能力。也就是說，對于itp和ptm兩者，飛行器通常必須具有被配置成接收從其他飛行器輸出的ads-b信號的ads-b接收器。值得注意的是，目前沒有要求飛行器具有機載ads-b?in能力。因此，存在大量不具有ads-b?in能力的飛行器。因為一些飛行器缺乏這種能力，所以這些飛行器通常缺乏對空域內的其他飛行器的情境感知。此外，將ads-b接收器安裝在飛行器上是昂貴的，并且通常需要重新認證。

技術實現(xiàn)思路

1、存在對向空域內的飛行器提供改進的情境感知的系統(tǒng)和方法的需要。此外，存在向在空域內飛行的飛行器傳送最佳高度的系統(tǒng)和方法的需要，該系統(tǒng)和方法進而增加燃料效率并且改善情境感知。

2、考慮到這些需要，本公開的一些實施例提供了一種系統(tǒng)，包括控制單元，該控制單元被配置為確定關于空域內的多個飛行器的情境信息?？刂茊卧慌渲脼榛谟啥鄠€飛行器輸出并由跟蹤子系統(tǒng)的ads-b接收器接收的廣播式自動相關監(jiān)視(ads-b)信號來確定情境信息。

3、在至少一個實施例中，控制單元還被配置為輸出一個或多個情境信號。一個或多個情境信號包括情境信息的至少一部分。在至少一個實施例中，控制單元被配置為將一個或多個情境信號輸出到多個飛行器中的一個或多個。

4、在至少一個實施例中，一個或多個情境信號包括基于空域內多個飛行器的跟蹤位置為一個或多個飛行器推薦的一個或多個飛行方面。一個或多個推薦的飛行方面可以包括推薦的高度。

5、多個飛行器中的一個或多個飛行器可被配置為根據(jù)一個或多個情境信號被自動控制。

6、在至少一個實施例中，多個飛行器中的一個或多個飛行器不能接收ads-b信號。在至少一個實施例中，控制單元被配置為獨立于具有接收ads-b信號的能力的多個飛行器中的任何一個飛行器來確定情境信息。

7、在至少一個實施例中，控制單元是人工智能或機器學習系統(tǒng)。

8、本公開的一些實施例提供了一種方法，包括由控制單元確定關于空域內的多個飛行器的情境信息，其中所述確定是基于由多個飛行器輸出并由跟蹤子系統(tǒng)的ads-b接收器接收的廣播式自動相關監(jiān)視(ads-b)信號。

9、本公開的一些實施例提供一種非暫時性計算機可讀存儲介質，包括可執(zhí)行指令，所述可執(zhí)行指令響應于執(zhí)行而使包括處理器的一個或多個控制單元執(zhí)行操作，所述操作包括：確定關于空域內的多個飛行器的情境信息，其中所述確定是基于由多個飛行器輸出并由跟蹤子系統(tǒng)的ads-b接收器接收的廣播式自動相關監(jiān)視(ads-b)信號；以及輸出一個或多個情境信號，其中一個或多個情境信號包括情境信息的至少一部分，并且其中一個或多個情境信號包括基于空域內多個飛行器的跟蹤位置為一個或多個飛行器推薦的一個或多個飛行方面。

技術特征：

1.一種系統(tǒng)(100)，包括：

2.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)(100)，其中，所述控制單元(124)還被配置為輸出一個或多個情境信號(128)，其中，所述一個或多個情境信號(128)包括所述情境信息的至少一部分。

3.根據(jù)權利要求2所述的系統(tǒng)(100)，其中，所述控制單元(124)被配置為將所述一個或多個情境信號(128)輸出到所述多個飛行器(102)中的一個或多個飛行器。

4.根據(jù)權利要求2所述的系統(tǒng)(100)，其中，所述一個或多個情境信號(128)包括基于所述空域(104)內所述多個飛行器(102)的跟蹤位置為一個或多個所述飛行器推薦的一個或多個飛行方面。

5.根據(jù)權利要求4所述的系統(tǒng)(100)，其中，推薦的所述一個或多個飛行方面包括推薦的海拔高度。

6.根據(jù)權利要求2所述的系統(tǒng)(100)，其中，所述多個飛行器(102)中的一個或多個飛行器被配置為根據(jù)所述一個或多個情境信號(128)被自動控制。

7.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)(100)，其中，所述多個飛行器(102)中的一個或多個飛行器不能接收所述ads-b信號(118)。

8.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)(100)，其中，所述控制單元(124)被配置為獨立于具有接收所述ads-b信號(118)的能力的所述多個飛行器(102)中的任何一個來確定所述情境信息。

9.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)(100)，其中，所述控制單元(124)是人工智能或機器學習系統(tǒng)。

10.一種方法，包括：

11.根據(jù)權利要求10所述的方法，進一步包括：通過所述控制單元(124)輸出一個或多個情境信號(128)，其中所述一個或多個情境信號(128)包括所述情境信息的至少一部分。

12.根據(jù)權利要求11所述的方法，其中，所述輸出包括將所述一個或多個情境信號(128)輸出到所述多個飛行器(102)中的一個或多個飛行器。

13.根據(jù)權利要求11所述的方法，其中，所述一個或多個情境信號(128)包括基于所述空域(104)內所述多個飛行器(102)的跟蹤位置為一個或多個所述飛行器(102)推薦的一個或多個飛行方面。

14.根據(jù)權利要求13所述的方法，其中，推薦的所述一個或多個飛行方面包括推薦的高度。

15.根據(jù)權利要求11所述的方法，進一步包括：根據(jù)所述一個或多個情境信號(128)自動控制所述多個飛行器(102)中的一個或多個飛行器。

16.根據(jù)權利要求10所述的方法，其中，所述多個飛行器(102)中的一個或多個飛行器不能接收所述ads-b信號(118)。

17.根據(jù)權利要求10所述的方法，其中，所述確定包括獨立于具有接收所述ads-b信號(118)的能力的所述多個飛行器(102)中的任意飛行器確定所述情境信息。

18.根據(jù)權利要求10所述的方法，其中，所述控制單元(124)是人工智能或機器學習系統(tǒng)。

19.一種非暫時性計算機可讀存儲介質，包括可執(zhí)行指令，所述可執(zhí)行指令響應于執(zhí)行而使包括處理器(300)的一個或多個控制單元(124)執(zhí)行操作，所述操作包括：

20.根據(jù)權利要求19所述的暫時性計算機可讀存儲介質，其中，所述多個飛行器(102)中的一個或多個飛行器不能接收ads-b信號(118)，并且其中所述確定包括獨立于具有接收所述ads-b信號(118)的能力的所述多個飛行器(102)中的任意飛行器確定所述情境信息。

技術總結
公開了用于提高空域內飛行器的情境感知的系統(tǒng)和方法。一種系統(tǒng)和方法包括控制單元，其被配置為確定關于空域內的多個飛行器的情境信息?？刂茊卧慌渲脼榛谟啥鄠€飛行器輸出并由跟蹤子系統(tǒng)的ADS?B接收器接收的廣播式自動相關監(jiān)視(ADS?B)信號來確定情境信息。

技術研發(fā)人員：阿賈亞·斯里坎坦·巴拉德瓦賈,柴特拉·賈加迪什
受保護的技術使用者：波音公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2024/12/19