[发明专利]在要求的到达时间操作期间管理速度约束的系统和方法

说明书

公开在要求的到达时间操作期间管理速度约束的系统和方法。一种方法和设备包括用于通过飞机改进要求的到达时间可靠性的策略，包括对处于速度约束(AT speed constraint)或处于或高于速度约束(AT OR ABOVE speed constraint)确定速度校正，其中该确定从一个或多个机制中选择，该机制来自由以下组成的组：约束之间连续的RTA速度管理；处于速度约束和处于或高于速度约束的垫整(padding)；主动地减速；和使用可变引导余量，其中引导余量是在飞行计划预测中没有反映的速度改变。

技术领域

在此所描述的示范性实施例一般涉及管理飞机的任务剖面(mission profile)，且更具体而言，涉及管理速度约束以在要求的到达时间到达航路点(waypoint)。

背景技术

计划每10到14年世界范围内的空中交通就会翻倍，并且国际民航组织(ICAO)预测世界空中旅行以每年5％增长直到2020年为止。这种增长可能对飞行性能有影响，并且可能增加飞行人员的工作负担。为了处理期望的空中交通的增加，下一代空中运输系统(NextGen)将在空中交通管理(ATM)中引入主要的转变，比如，基于飞机轨迹的操作。基于轨迹的操作通过要求飞机精确地跟随定制的4-D轨迹来管理国家空域系统(NAS)资源，4-D轨迹包含指定路径沿径时间一致性要求。这提升了规定和精确地跟随的轨迹，在不同时间范围上该轨迹确保分离，并且优化交通量管理，这将显著地改进飞行安全性和性能。

然而，与4D操作概念相关联的一个问题是消除空域冲突和防止分离侵害要求可靠的4D轨迹。其使用要求的到达时间(RTA)来保证在合并的航路点(RTA航路点)处到达时间的可靠性。然而，航路点之前的可靠性不被保证。不符合其4D轨迹的飞机可能允许飞机之间的间隔变得太小。

公知的飞行管理系统(FMS)软件能够处理用于爬升和下降时仅处于或低于该速度约束(AT or BELOW speed restriction)。并且根据RTA透视图，近来开发的系统(霍尼韦尔专利US8406939)考虑到在下降速度约束之上的速度垫整(speed pad)，以便防止速度遭受限制区域中的过早饱和。在处于或高于速度约束(AT OR ABOVE speed constraint)与处于速度约束(AT speed constraint)的相加引起如何将它们与RTA相结合处理和保持RTA可靠性的问题。用这些补充类型的速度约束，需要一个新机制来确定满足RTA的沿飞行轨迹要求的速度，并且需要稍后在限制区域中使用的新的速度垫整。处于或高于速度约束(AT ORABOVE speed constraint)的定义稍微不同于直觉期望，其中下降的速度被期望是在约束的航路点之前高于约束值，并且对于爬升则反之亦然。处于速度约束(AT speedconstraint)是处于或高于(AT or ABOVE)与处于或低于(AT or BELOW)部分的组合。当处于速度约束被定义在飞行计划中时，不管是爬升或者下降，整个飞行阶段不期望地可能在速度约束下被考虑，其对实现时间约束是不利的。

因此，期望在存在处于速度约束或处于或高于速度约束情况下，提供一种管理RTA航路点处的时间误差的系统和方法。此外，根据结合附图和前述技术领域和背景获得的随后的详细说明和所附的权利要求，该典型实施例的其他期望的特征和特点将变得明显。

发明内容

提供了在存在处于速度约束或处于或高于速度约束时用于管理RTA航路点处的时间误差的系统和方法。

第一示例性实施例是一种用于飞机实现在航路点处要求的到达时间的方法，包括确定沿给定飞行计划要求的的飞机速度和速度剖面，该飞行计划包含包括处于，处于或低于，或处于或高于速度约束的一个或多个速度约束，和要求的到达时间(RTA)，其中所述确定速度剖面是从一个或多个机制中选择，该机制包括速度约束之间的连续的RTA ECON速度管理；处于速度约束和处于或高于速度约束的垫整；主动地减速；和使用可变引导余量，其中该引导余量是不包括在飞行计划预测中的速度改变。