[发明专利]使用垂直和横向导航减少燃料消耗的最佳巡航爬升跟踪

说明书

技术领域

本公开涉及用于以更具燃料效率的方式操作飞行器的系统和方法。

背景技术

据国际航空运输协会统计，在2008年，燃料占航空运输业总运营成本30％以上。因此，商业航空运营商和制造商寻求技术和科技来最小化飞行器燃料消耗。

发明内容

本公开的说明性实施例提供使飞行器的巡航爬升最优化的方法。该方法包括使用垂直导航和横向导航来跟踪巡航爬升；并使用巡航爬升的跟踪来调节飞行器的爬升速率以匹配最佳爬升速率。

说明性实施例还提供操作飞行器的方法。该方法包括计算最佳爬升速率曲线，该爬升速率曲线表示飞行器在巡航爬升期间到巡航期间燃料消耗最小化的最佳高度的最优化燃料消耗。爬升速率曲线在高度与地面距离的关系的图上表示。爬升速率曲线表示最佳爬升速率。该方法还包括在计算后启动飞行器的巡航爬升。该方法还包括使用飞行器的垂直导航跟踪和飞行器的横向导航跟踪二者来跟踪飞行器的三维位置，以形成跟踪信息。该方法还包括使用跟踪信息来调节速率，使得该速率约与最佳爬升速率匹配。

说明性实施例还提供飞行器。该飞行器包括机身；连接到机身的机翼；连接到机翼和机身之一的发动机；以及位于机身内部并且与用于操作飞行器的控制装置通信的计算机。该计算机存储程序代码，当由计算机的处理器执行时，程序代码执行用于自动使用控制装置来操作飞行器的方法。程序代码包括用于计算最佳爬升速率曲线的程序代码，该爬升速率曲线表示飞行器在巡航爬升期间到巡航期间燃料消耗最小化的最佳高度的最优化燃料消耗。爬升速率曲线在高度与地面距离的关系的图上表示。爬升速率曲线表示最佳爬升速率。该程序代码还包括用于在计算之后启动飞行器的巡航爬升的程序代码。该程序代码还包括用于使用飞行器的垂直导航跟踪和飞行器的横向导航跟踪二者来跟踪飞行器的三维位置，以形成跟踪信息的程序代码。该程序代码还包括用于使用跟踪信息来调节爬升速率，使得该速率约与最佳爬升速率相匹配的程序代码。

所述特征和功能能够在本公开的各种实施例中独立地实现，或可组合在其他实施例中，其中参考以下描述和附图能够看出进一步的细节。

附图说明

被认为是说明性实施例的特性的新颖特征在所附权利要求中阐述。然而，当结合附图阅读时，通过参考本公开的说明性实施例的以下详细描述，该说明性实施例以及其优选使用模式、进一步的目的和特征将被最好地理解，其中：

图1是根据说明性实施例的表示阶段爬升曲线的图的图示；

图2是根据说明性实施例的表示当飞行器在最佳爬升曲线之上开始时启动的最佳爬升曲线的图的图示；

图3是根据说明性实施例的表示当飞行器在最佳爬升曲线之下开始时启动的最佳爬升曲线的图的图示；

图4是根据说明性实施例的使用导航来实现最佳巡航爬升的方法的流程图的图示；

图5是根据说明性实施例的用于在多控制显示单元中使用导航启动最佳巡航爬升的在飞行器上的样品用户界面的图示；

图6是根据说明性实施例的用于在多控制显示单元中显示横向风和温度的在飞行器上的样品用户界面的图示；

图7是根据说明性实施例的用于显示航空公司政策的在飞行器上的多控制显示单元的样品用户界面的图示；

图8是根据说明性实施例的用于在多控制显示单元中显示每个航路点的预测速度和高度的在飞行器上的样品用户界面的图示；

图9是根据说明性实施例的用于实现最佳巡航爬升的自动飞行引导系统的垂直导航控制法则的示例的图示；

图10是根据说明性实施例的使飞行器的巡航爬升最优化的方法的流程图的图示；

图11是根据说明性实施例的使飞行器的巡航爬升最优化的另一个方法的流程图的图示；

图12是根据说明性实施例的表示飞行器的方框图的图示；

图13是根据说明性实施例的飞行器的图示；以及

图14是根据说明性实施例的数据处理系统的方框图的图示。

具体实施方式

说明性实施例涉及一种降低飞行期间总体燃料消耗的方法。通过根据由于燃料燃烧引起的重量损失跟踪最佳飞行高度的路径从而允许与长途飞行的当前阶段爬升技术相比降低燃料消耗，说明性实施例实现该目标。