[发明专利]用于动态空中交通轨迹同步的方法和设备

说明书

背景

所披露实施例的领域

本披露涉及空中交通动态轨迹同步，并且具体而言，涉及空中交通轨迹同步以校正引起轨迹变化的扰动。

引言

本申请要求于2011年9月30日提交的标题为“用于动态空中交通轨迹同步的方法和设备(METHOD AND APPARATUS FOR DYNAMIC AIR TRAFFIC TRAJECTORY SYNCHRONIZATION)”的美国临时申请第61/542,971号的优先权，该申请的全部内容通过引用以其全文结合在此。

本申请涉及以下共同待决申请：塞尔吉奥·托尔雷斯等人于2011年11月9日提交的标题为“用于空中交通轨迹同步的方法和设备(METHOD AND APPARATUS FOR AIR TRAFFIC TRAJECTORY SYNCHRONIZATION)”的美国申请第13/292,685号，该共同待决申请的内容通过引用以其全文结合在此。

本申请涉及以下申请：塞尔吉奥·托尔雷斯等人于2010年11月9日提交的标题为“用于空中交通轨迹同步的方法和设备(METHOD AND APPARATUS FOR AIR TRAFFIC TRAJECTORY SYNCHRONIZATION)”的美国临时申请第61/411,628号，该申请的内容通过引用以其全文结合在此。

在基于轨迹的运行(TBO)中，要求各个系统间的空-地和地-地互操作性以及轨迹同步，因为这些系统中的每个系统都依赖于对四维飞行路径(4D轨迹)的准确预测。在没有正确同步的情况下，空域的ATC/ATM管理被迫使对其飞机轨迹预测增加显著不确定性，因此减少了可用空域潜在容量并且降低了操作效率。由空-地和地-地轨迹差异引起的不确定性还导致非最优的战术干涉。空-地(或地-地)轨迹同步的目标是在不同系统中产生其差异在操作中微不足道的轨迹，从而增加沿着计划无冲突的且商业优选的轨迹飞行的可能性。另外，如果地上的条件变化要求替代轨迹(即，例如针对冲突解决或调度管理作出计划)，则ATC/ATM系统必须能够独立构建满足FMS生成轨迹的要求和偏好的新轨迹。

在不同平台的相对变化时段期间，初始同步轨迹可能失去同步并且需要进行更新。所披露的方法和设备解决了在整个飞行历史过程中维持来自多个独立系统(如来自FMS和地面ATC)的多个轨迹同步的问题。由于在飞行历程期间许多轨迹差异因素(如飞行意图、管制员干涉、外力或实际飞行因预测误差而造成的与预测轨迹的大的偏差)将形成干扰，因此，需要动态监测这些偏差并且控制一个动态同步周期。

概述

根据多个实施例的各方面，提供了一种在整个飞行历史过程中同步来自多个独立系统(如来自飞行管理系统和地面空中交通管制)的多条轨迹的设备和方法。由于在飞行历程期间许多轨迹差异因素(如飞行意图、管制员干涉或实际飞行因预测误差而造成的与预测轨迹的大的偏差)将形成干扰，因此，需要动态监测这些偏差并且控制一个动态同步周期。一种动态轨迹同步算法试图使得每当一个扰动引起不平衡时就使这些系统中的每个重返平衡。扰动包括大气条件与预测大气条件的偏差、飞行员偏好的变化，以及要求管制员动作的多种不可预测事件(如对与其他飞机间隔的需要或对流天气的变化、特殊用途空域或调度要求)。

附图简要说明

图1是根据一个实施例的一个动态轨迹同步过程的框图；

图2是根据一个实施例的示出在一个飞机系统和一个地面系统处的信息交换以完成轨迹同步的图；

图3是根据一个实施例的示出在一个飞机系统和一个地面系统处使用ADS-C事件合同的信息交换以完成轨迹同步的图；

图4示出根据一个实施例的带有多个动作的动态轨迹同步流程图；

图5A是根据一个实施例的一个空侧轨迹同步系统的图示；

图5B是根据一个实施例的一个地侧轨迹同步系统的图示；

图6是根据一个实施例的一个出航前轨迹同步的框图；

图7是根据一个实施例的一个飞行中轨迹同步的框图；

图8是根据一个实施例的一个动态轨迹同步过程的流程图；并且

图9是根据一个实施例的用于进行下行链路处理以维持动态轨迹同步的流程图；

所披露实施例的详细说明