BR102016012822B1

BR102016012822B1 - FLIGHT ROUTING SYSTEM AND METHOD FOR DETERMINING AN ALTERNATIVE ROUTE

Info

Publication number: BR102016012822B1
Application number: BR102016012822-6A
Authority: BR
Inventors: Laura S. Kang; Darryn R. Frafford; Michael L. Carter; Matthew E. Berge
Original assignee: The Boeing Company
Priority date: 2015-06-08
Filing date: 2016-06-06
Publication date: 2024-04-02

Abstract

SISTEMA E MÉTODO PARA DETERMINAR UMA ROTA DE VOO BASEADA EM GEOMETRIA DE SETOR. A presente invenção refere-se a um sistema de roteamento de voo (10) para determinar uma rota alternativa para uma aeronave (20) baseada em um espaço aéreo (42) particionado em uma pluralidade de setores (40), e uma rota de voo original (30) tendo um ponto inicial de decolagem (32) e um ponto de destino (54). O sistema de roteamento de voo (10) inclui um processador (320) e uma memória (330) armazenando instruções executáveis pelo processador para realizar operações incluindo determinar uma pluralidade de ponto dentro de cada uma da pluralidade de setores. A pluralidade de pontos está, cada, localizada ao longo de uma borda (62) de uma da pluralidade de setores (40). O processador (320) também realiza operações incluindo determinar pelo menos um arco da conexão para cada setor, onde a conexão de arcos conecta um primeiro ponto com outro ponto dentro de cada setor. O processador (320) realiza ainda operações para determinar uma rede de espaço aéreo (150) baseada no tempo completa baseada em pelo menos uma capacidade de previsão.SYSTEM AND METHOD FOR DETERMINING A FLIGHT ROUTE BASED ON SECTOR GEOMETRY. The present invention relates to a flight routing system (10) for determining an alternative route for an aircraft (20) based on an airspace (42) partitioned into a plurality of sectors (40), and a flight route original (30) having an initial take-off point (32) and a destination point (54). The flight routing system (10) includes a processor (320) and a memory (330) storing processor-executable instructions for performing operations including determining a plurality of points within each of the plurality of sectors. The plurality of points are each located along an edge (62) of one of the plurality of sectors (40). The processor (320) also performs operations including determining at least one arc of the connection for each sector, where the connection of arcs connects a first point with another point within each sector. The processor (320) further performs operations to determine a complete weather-based airspace network (150) based on at least one prediction capability.

Description

FIELD

[001] O sistema divulgado refere-se a um sistema de roteamento de voo para uma aeronave e, mais particularmente, a um sistema de roteamento de voo para determinar uma rota alternativa para uma aeronave baseada em um espaço aéreo particionado em uma pluralidade de setores.[001] The disclosed system relates to a flight routing system for an aircraft and, more particularly, a flight routing system for determining an alternative route for an aircraft based on an airspace partitioned into a plurality of sectors .

BACKGROUND

[002] Às vezes porções de uma rota de voo de aeronave podem tornar-se indisponíveis devido a distúrbios tais como, por exemplo, condições meteorológicas convectivas ou congestionamento de tráfego aéreo. No caso de uma porção da rota de voo tornar-se indisponível, uma rota alternativa, que evite o espaço aéreo bloqueado, precisa ser determinada. Especificamente, a aeronave deve ser re-roteada ao longo da rota alternativa, e direcionada o destino final tão rapidamente e tão eficazmente quanto possível.[002] Sometimes portions of an aircraft flight path may become unavailable due to disturbances such as, for example, convective weather conditions or air traffic congestion. In the event that a portion of the flight path becomes unavailable, an alternative route, which avoids the blocked airspace, needs to be determined. Specifically, the aircraft must be re-routed along the alternative route, and directed to the final destination as quickly and as efficiently as possible.

[003] Duas abordagens conhecidas e comumente usadas para determinar a rota alternativa são o re-roteamento sobre um ponto de rota baseado em rede e o re-roteamento sobre uma rede baseada em grade uniforme. A abordagem de rede baseada em ponto de pode ser um modo para determinar a rota alternativa. No entanto, a rede de ponto de rota, como historicamente definida, inclui um conjunto de pontos de rota limitado, que por sua vez traduz-se em um conjunto de opções de re- roteamento limitadas para a aeronave. Isto por sua vez resulta frequentemente em um desvio mais longo do que necessário em torno do espaço aéreo bloqueado. O re-roteamento sobre uma rede de grade uniforme inclui tipicamente uma rede de pontos conectados uniformemente espaçados por todo o espaço aéreo e é frequentemente baseado nos pontos centrais ou de borda de uma grade de polígonos, tal como, por exemplo, hexágonos, retângulos ou triângulos. A determinação da rota alternativa baseada na rede de grade uniforme é frequentemente ineficaz também, dependendo da granularidade da grade bem como da abordagem usada para formar conexões entre os pontos.[003] Two well-known and commonly used approaches to determining the alternative route are re-routing over a network-based waypoint and re-routing over a uniform grid-based network. The point-based network approach may be one way to determine the alternative route. However, the waypoint network, as historically defined, includes a limited set of waypoints, which in turn translates into a set of limited rerouting options for the aircraft. This in turn often results in a longer than necessary detour around blocked airspace. Rerouting over a uniform grid network typically includes a network of connected points uniformly spaced throughout the airspace and is often based on the center or edge points of a grid of polygons, such as, for example, hexagons, rectangles or triangles. Alternative route determination based on the uniform grid network is often ineffective as well, depending on the granularity of the grid as well as the approach used to form connections between points.

[004] Além das dificuldades mencionadas acima, uma rota deter minada baseada na rede de grade uniforme também pode ser inoperável, dependendo de como o caminho da rota se alinha com as geometrias de setor do espaço aéreo. Especificamente, a aeronave pode voar muito proximamente a uma borda de um setor, ou pode ainda cortar um canto de um setor. Isto deve ser evitado devido à carga de trabalho extra criada para os controladores de tráfego aéreo quando a aeronave voa muito proximamente a uma borda de um setor, ou corta um canto de um setor. Consequentemente, existe uma necessidade na técnica de uma abordagem melhorada para determinar uma rota alternativa para uma aeronave.[004] In addition to the difficulties mentioned above, a route determined based on the uniform grid network may also be inoperable, depending on how the route path aligns with the airspace sector geometries. Specifically, the aircraft may fly very close to the edge of a sector, or it may even clip a corner of a sector. This should be avoided due to the extra workload created for air traffic controllers when the aircraft flies too close to the edge of a sector, or cuts into a corner of a sector. Accordingly, there is a need in the art for an improved approach to determining an alternative route for an aircraft.

SUMMARY

[005] Em um aspecto, é divulgado um sistema de roteamento de voo para determinar uma rota alternativa para uma aeronave baseado em um espaço aéreo particionado em uma pluralidade de setores, e uma rota de voo original tendo um ponto inicial de decolagem e um ponto de destino. O sistema de roteamento de voo inclui um processador e uma memória de armazenamento de instruções executáveis pelo processador para realizar operações incluindo determinar uma pluralidade de pontos dentro de cada um da pluralidade de setores. A pluralidade de pontos está, cada uma, localizada ao longo de uma borda de um da pluralidade de setores. O processador também realiza operações incluindo determinar pelo menos um arco de conexão para cada setor, onde o arco de conexão conecta um primeiro ponto com outro ponto localizado ao longo de uma das bordas de cada setor. O processador, além disso, realiza operações para determinar uma rede de espaço aéreo baseada no tempo completa baseada em pelo menos uma capacidade de previsão, em que a capacidade de previsão baseada no tempo para cada setor, e qual da pluralidade de setores está indisponível. O processador também realiza operações para selecionar a rota alternativa como saída baseada em pelo menos na rede de espaço aéreo baseada no tempo completa e o pelo menos um arco de conexão para cada setor.[005] In one aspect, there is disclosed a flight routing system for determining an alternative route for an aircraft based on an airspace partitioned into a plurality of sectors, and an original flight route having an initial takeoff point and a starting point. of destination. The flight routing system includes a processor and a memory storing instructions executable by the processor for performing operations including determining a plurality of points within each of the plurality of sectors. The plurality of points are each located along an edge of one of the plurality of sectors. The processor also performs operations including determining at least one connecting arc for each sector, where the connecting arc connects a first point with another point located along one of the edges of each sector. The processor further performs operations to determine a complete weather-based airspace network based on at least one forecast capability, wherein the weather-based forecast capacity for each sector, and which of the plurality of sectors is unavailable. The processor also performs operations to select the alternative route as output based on at least the complete time-based airspace network and the at least one connecting arc for each sector.

[006] Em outro aspecto, é divulgado um método implementado por computador de determinar uma rota alternativa para uma aeronave baseado em um espaço aéreo que é particionado em uma pluralidade de setores e uma rota de voo original tendo um ponto inicial de decolagem e um ponto de destino. O método inclui determinar uma pluralidade de pontos dentro de cada um da pluralidade de setores por um processador, onde a pluralidade de pontos está, cada uma, localizada ao longo de uma borda de um da pluralidade de setores. O método inclui ainda determinar pelo menos um arco de conexão para cada setor pelo processador. O arco de conexão conecta um primeiro ponto com outro ponto localizado ao longo de uma das bordas de cada setor. O método inclui ainda determinar uma rede de espaço aéreo baseada no tempo completa baseada em pelo menos uma capacidade de previsão, em que a capacidade de previsão baseada no tempo para cada setor, e qual da pluralidade de setores está indisponível. Finalmente, o método inclui selecionar a rota alternativa pelo processador baseada pelo menos na rede de espaço aéreo baseada no tempo completa e no pelo menos um arco de conexão para cada setor.[006] In another aspect, there is disclosed a computer-implemented method of determining an alternative route for an aircraft based on an airspace that is partitioned into a plurality of sectors and an original flight path having an initial takeoff point and a point of destination. The method includes determining a plurality of points within each of the plurality of sectors by a processor, wherein the plurality of points are each located along an edge of one of the plurality of sectors. The method further includes determining at least one connection arc for each sector by the processor. The connecting arc connects a first point with another point located along one of the edges of each sector. The method further includes determining a complete weather-based airspace network based on at least one forecast capability, wherein the weather-based forecast capacity for each sector, and which of the plurality of sectors is unavailable. Finally, the method includes selecting the alternative route by the processor based on at least the complete time-based airspace network and the at least one connecting arc for each sector.

[007] Outros objetivos e vantagens do método e sistema divulgados serão evidentes a partir da seguinte descrição, dos desenhos anexos e das reivindicações anexas.[007] Other objectives and advantages of the disclosed method and system will be evident from the following description, the attached drawings and the attached claims.

BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

[008] A Figura 1 é um diagrama de bloco de um sistema de rotea-mento de voo exemplar para estabelecer roteamento para uma ou mais aeronaves, onde o sistema de roteamento de voo inclui um módulo de controle de planejamento de rota;[008] Figure 1 is a block diagram of an exemplary flight routing system for establishing routing for one or more aircraft, where the flight routing system includes a route planning control module;

[009] a Figura 2 é uma ilustração exemplar de um espaço aéreo incluindo uma pluralidade de setores formados uniformemente;[009] Figure 2 is an exemplary illustration of an airspace including a plurality of uniformly formed sectors;

[0010] a Figura 3 é uma ilustração exemplar de um setor que tem uma forma irregular;[0010] Figure 3 is an exemplary illustration of a sector that has an irregular shape;

[0011] a Figura 4 é um diagrama de bloco do módulo de controle de planejamento de rota mostrado na Figura 1;[0011] Figure 4 is a block diagram of the route planning control module shown in Figure 1;

[0012] a Figura 5 é uma ilustração exemplar do espaço aéreo na Figura 2 onde cada borda de cada setor inclui um ponto único;[0012] Figure 5 is an exemplary illustration of the airspace in Figure 2 where each edge of each sector includes a single point;

[0013] a Figura 6 é uma ilustração de um setor único visto na Figura 5, onde um arco é retirado entre um dos pontos sobre uma borda para outro ponto sobre outra borda do setor;[0013] Figure 6 is an illustration of a single sector seen in Figure 5, where an arc is drawn between one of the points on one edge to another point on another edge of the sector;

[0014] a Figura 7 é uma ilustração do setor na Figura 6, onde todos os arcos possíveis são determinados;[0014] Figure 7 is an illustration of the sector in Figure 6, where all possible arcs are determined;

[0015] a Figura 8 é uma ilustração do espaço aéreo na Figura 5 onde cada arco cruzando os setores é determinado;[0015] Figure 8 is an illustration of the air space in Figure 5 where each arc crossing the sectors is determined;

[0016] a Figura 9 é uma ilustração do espaço aéreo mostrado na Figura 5 onde uma rota de voo original intersecta com as bordas dos setores;[0016] Figure 9 is an illustration of the airspace shown in Figure 5 where an original flight path intersects with the edges of the sectors;

[0017] a Figura 10 é uma ilustração do espaço aéreo mostrado na Figura 9 incluindo um conjunto de arcos de salto para fora (jump off arcs) bem como um conjunto de arcos de salto para dentro (jump on arcs);[0017] Figure 10 is an illustration of the airspace shown in Figure 9 including a set of jump off arcs as well as a set of jump on arcs;

[0018] a Figura 11 é uma ilustração de um espaço aéreo totalmente integrado, incluindo a rota de voo original, o conjunto de arcos de salto para fora e o conjunto de arcos de salto para dentro;[0018] Figure 11 is an illustration of a fully integrated airspace, including the original flight path, the set of outward jump arcs and the set of inward jump arcs;

[0019] a Figura 12 é uma ilustração de um espaço aéreo completo, onde um setor que está indisponível foi omitido; e[0019] Figure 12 is an illustration of a complete airspace, where a sector that is unavailable has been omitted; It is

[0020] a Figura 13 é uma ilustração de um diagrama de bloco de um ambiente de computação exemplar um dispositivo de computação para fins gerais para suportar as modalidades da presente divulgação.[0020] Figure 13 is an illustration of a block diagram of an exemplary computing environment, a general purpose computing device to support embodiments of the present disclosure.

DETAILED DESCRIPTION

[0021] A Figura 1 é um diagrama de bloco ilustrando um sistema de roteamento de voo 10 exemplar para estabelecer o roteamento para uma ou mais aeronave 20. O sistema de planejamento de voo 10 pode incluir um módulo de controle de planejamento de rota 22, um sistema de comando e controle 24, e um transceptor 26. Como explicado em maior detalhe abaixo, o sistema de planejamento de voo 10 pode rerotear uma ou mais aeronave 20 no caso de uma porção de uma rota de voo original 30 de aeronave específica (mostrada na Figura 2) tornar- se indisponível devido a distúrbios. Alguns exemplos de distúrbios que podem fazer com que uma porção da rota de voo original 30 torne-se indisponível incluem, mas não estão limitados a, condições meteorológicas convectivas ou congestionamento de tráfego aéreo.[0021] Figure 1 is a block diagram illustrating an exemplary flight routing system 10 for establishing routing for one or more aircraft 20. The flight planning system 10 may include a route planning control module 22, a command and control system 24, and a transceiver 26. As explained in greater detail below, the flight planning system 10 may reroute one or more aircraft 20 in the case of a portion of a specific aircraft's original flight path 30 ( shown in Figure 2) becomes unavailable due to disturbances. Some examples of disturbances that may cause a portion of the original flight path 30 to become unavailable include, but are not limited to, convective weather conditions or air traffic congestion.

[0022] O sistema de comando e controle 24 pode enviar e receber informação para e de cada uma da aeronave 20 através do transceptor 26. Por exemplo, o sistema de comando e controle 24 pode transmitir informação de roteamento atualizada determinada pelo módulo de controle de planejamento de rota 22 a um ou mais da aeronave 20. O sistema de comando e controle 24 pode incluir um ou mais computadores (não ilustrados) que podem ser atendidos pelo pessoal da linha aérea. O sistema de comando e controle 24 pode ser usado para coletar informação relacionada às várias aeronaves 20 tais como, mas não limitada a, um ponto inicial de decolagem ou a posição atual da aeronave, um ponto de destino, tipo de aeronave, a posição atual da aeronave 20, condições meteorológicas, dados de controle de tráfego aéreo, rumos, altitudes, velocidade, rota de voo planejada originalmente e informação de combustível. A informação coletada pelo sistema de comando e controle 24 pode ser compartilhada com o módulo de controle de planejamento de rota 22.[0022] The command and control system 24 may send and receive information to and from each aircraft 20 via transceiver 26. For example, the command and control system 24 may transmit updated routing information determined by the aircraft control module. route planning 22 to one or more aircraft 20. The command and control system 24 may include one or more computers (not illustrated) that may be serviced by airline personnel. The command and control system 24 may be used to collect information relating to the various aircraft 20 such as, but not limited to, an initial takeoff point or the current position of the aircraft, a destination point, aircraft type, the current position of aircraft 20, weather conditions, air traffic control data, headings, altitudes, speed, originally planned flight path and fuel information. Information collected by the command and control system 24 may be shared with the route planning control module 22.

[0023] O módulo de controle de planejamento de rota 22 pode se referir a, ou ser parte de, um circuito integrado específico de aplicativo (ASIC), um circuito eletrônico, um circuito lógico combinatório, uma matriz de portal programável em campo (FPGA), um processador (compartilhado, dedicado, ou grupo) compreendendo hardware ou software que executa código, ou uma combinação de alguns ou de todos acima, tal como em um sistema em um chip. Como explicado em maior detalhe abaixo, o módulo de controle de planejamento de rota 22 inclui uma lógica de controle para determinar uma rota alternativa 32 (mostrada na Figura 2) para uma aeronave específica 20 no caso de uma porção da rota de voo de aeronave específica tornar-se indisponível baseada em uma pluralidade de entradas a partir do sistema de comando e controle 24.[0023] The route planning control module 22 may refer to, or be part of, an application-specific integrated circuit (ASIC), an electronic circuit, a combinatorial logic circuit, a field-programmable gate array (FPGA) ), a processor (shared, dedicated, or group) comprising hardware or software that executes code, or a combination of some or all of the above, such as in a system on a chip. As explained in greater detail below, the route planning control module 22 includes control logic for determining an alternative route 32 (shown in Figure 2) for a specific aircraft 20 in the case of a portion of the specific aircraft flight route. become unavailable based on a plurality of inputs from the command and control system 24.

[0024] O módulo de controle de planejamento de rota 22 inclui lógica de controle para determinar a rota alternativa 32 baseado em uma rede formada de uma pluralidade de geometria de setor. Mais especificamente, o módulo de controle de planejamento de rota 22 pode determinar a rota alternativa 32 baseado e um espaço aéreo 42 que é dividido em uma pluralidade de setores 40 (ilustrados na Figura 2). Um exemplo de espaço aéreo 42 que pode ser dividido em setores 40 é o Sistema de Espaço Aéreo Nacional (NAS), no entanto, deve ser entendido que a presente divulgação não deve ser limitada a um espaço aéreo específico e pode trabalhar independentemente de como o espaço aéreo 42 é dividido em setores ou geometrias individuais.[0024] The route planning control module 22 includes control logic for determining the alternative route 32 based on a network formed from a plurality of sector geometry. More specifically, the route planning control module 22 may determine the alternative route 32 based on an airspace 42 that is divided into a plurality of sectors 40 (illustrated in Figure 2). An example of 42 airspace that can be divided into 40 sectors is the National Airspace System (NAS), however, it should be understood that the present disclosure is not to be limited to a specific airspace and may work regardless of how the Airspace 42 is divided into individual sectors or geometries.

[0025] O módulo de controle de planejamento de rota 22 inclui a lógica de controle para determinar a rota alternativa 32 baseado em uma rede formada de uma pluralidade de geometrias de setores. Mais especificamente, o módulo de controle de planejamento de rota 22 pode determinar a rota alternativa 32 baseado em um espaço aéreo 42 que é particionado em uma pluralidade de setores 40 (ilustrado na Figura 2). Um exemplo de espaço aéreo 42 que pode ser particionado nos setores 40 é o Sistema de Espaço Aéreo Nacional (NAS), no entanto deve ser entendido que a presente divulgação não deve ser limitada a um espaço aéreo específico e pode trabalhar independentemente de como o espaço aéreo 42 é particionado em setores ou geometrias individuais.[0025] The route planning control module 22 includes control logic for determining the alternative route 32 based on a network formed from a plurality of sector geometries. More specifically, the route planning control module 22 may determine the alternative route 32 based on an airspace 42 that is partitioned into a plurality of sectors 40 (illustrated in Figure 2). An example of 42 airspace that may be partitioned into 40 sectors is the National Airspace System (NAS), however it should be understood that the present disclosure is not to be limited to a specific airspace and may work regardless of how the space aerial 42 is partitioned into individual sectors or geometries.

[0026] Voltando agora à Figura 2, uma ilustração exemplar do es paço aéreo 42 é mostrada, onde os setores 40 incluem, cada, uma forma hexagonal. Especificamente, na modalidade como ilustrada os setores 40 podem ser parte de uma rede de grade uniforme 46, onde cada setor 40 inclui perfis hexagonais substancialmente idênticos. Deve ser entendido que embora a Figura 2 ilustre setores formados hexago- nalmente, esta ilustração é meramente exemplar por natureza, e a divulgação não deve ser limitada ao exemplo ilustrado. Certamente, os setores 40 podem ser qualquer tipo de polígono que tenha uma forma fechada incluindo, mas não limitado a, um triângulo ou um retângulo. Além do mais, como visto na modalidade como mostrado na Figura 3, os setores 40 podem ainda ser polígonos formados irregularmente. Também deve ser apreciado que, na prática, os setores 40 são geralmente baseados em geometrias de setor do mundo real padrões, que refletem os fluxos de aeronave e níveis de tráfego primários por todo o espaço aéreo 42.[0026] Returning now to Figure 2, an exemplary illustration of the air space 42 is shown, where the sectors 40 each include a hexagonal shape. Specifically, in the embodiment as illustrated the sectors 40 may be part of a uniform grid network 46, wherein each sector 40 includes substantially identical hexagonal profiles. It should be understood that although Figure 2 illustrates hexagonally formed sectors, this illustration is merely exemplary in nature, and disclosure should not be limited to the illustrated example. Of course, sectors 40 can be any type of polygon that has a closed shape including, but not limited to, a triangle or a rectangle. Furthermore, as seen in the embodiment as shown in Figure 3, the sectors 40 may still be irregularly formed polygons. It should also be appreciated that, in practice, sectors 40 are generally based on standard real-world sector geometries, which reflect primary aircraft flows and traffic levels throughout airspace 42.

[0027] Referindo-se de volta à Figura 2, deve ser entendido também que os setores 40 não precisam ser formados identicamente, e os setores 40 são meramente ilustrados deste modo para fins de simplicidade e clareza. Certamente, os peritos na técnica apreciarão que cada setor 40 pode incluir sua forma única própria e podem ser, por exemplo, geometrias de setor reais padrões definidas no NAS ou em outras regiões do espaço aéreo. Além do mais, também é entendido que os setores 40 podem incluir geometria que é uma reflexão do fluxo e densidade do tráfego aéreo dentro do espaço aéreo 42, como no NAS. Por exemplo, os setores 40 podem ser formados para se alinhar com o fluxo de tráfego aéreo prevalecente, onde setores 40 menores podem ser providos em áreas com tráfego aéreo maior.[0027] Referring back to Figure 2, it should also be understood that the sectors 40 need not be formed identically, and the sectors 40 are merely illustrated in this way for the purposes of simplicity and clarity. Of course, those skilled in the art will appreciate that each sector 40 may include its own unique shape and may be, for example, standard real sector geometries defined in the NAS or other regions of airspace. Furthermore, it is also understood that sectors 40 may include geometry that is a reflection of the flow and density of air traffic within the airspace 42, as in the NAS. For example, sectors 40 can be formed to align with the prevailing air traffic flow, where smaller sectors 40 can be provided in areas with greater air traffic.

[0028] Como visto na Figura 2, a rota de voo original 30 da aeronave 20 é representada entre um ponto inicial de decolagem 52 e um ponto de destino 54. A aeronave 20 pode ser desviada da rota de voo original 30 e ser re-roteada para seguir a rota alternativa 32. A rota alternativa 32 eventualmente pode guiar a aeronave 20 para seu ponto de destino 54. O módulo de controle de planejamento de rota 22 (mostrado na Figura 1) inclui uma lógica de controle para determinar a rota alternativa 32 baseado na geometria dos setores 40. Especificamente, o módulo de controle de planejamento de rota 22 calcula ou determina a rota alternativa 32 baseado em nós ou pontos 60 que estão localizados ao longo das bordas 62 de cada l setor 40 individual (Figura 3).[0028] As seen in Figure 2, the original flight path 30 of the aircraft 20 is represented between an initial takeoff point 52 and a destination point 54. The aircraft 20 may be diverted from the original flight path 30 and be re- routed to follow the alternative route 32. The alternative route 32 may eventually guide the aircraft 20 to its destination point 54. The route planning control module 22 (shown in Figure 1) includes control logic for determining the alternative route 32 based on the geometry of the sectors 40. Specifically, the route planning control module 22 calculates or determines the alternative route 32 based on nodes or points 60 that are located along the edges 62 of each individual sector 40 (Figure 3). .

[0029] A Figura 4 é um diagrama de bloco do módulo de controle de planejamento de rota 22. O módulo de controle de planejamento de rota 22 pode incluir uma pluralidade de submódulos e lógica de controle para-modules e lógica de controle para determinar a rota alternativa 32 (mostrada na Figura 2). Na modalidade mostrada na Figura 4, o módulo de controle de planejamento de rota 22 inclui um submódulo de ponto de borda 72, um submódulo de determinação de arco 74, um submódulo de cruzamento de setor 76, um submódulo de conector 78, um submó- dulo de integração 80, um submódulo de capacidade 82, e um submó- dulo de cálculo de rota 84.[0029] Figure 4 is a block diagram of the route planning control module 22. The route planning control module 22 may include a plurality of submodules and para-modules control logic and control logic for determining the alternative route 32 (shown in Figure 2). In the embodiment shown in Figure 4, the route planning control module 22 includes an edge point submodule 72, an arc determination submodule 74, a sector crossing submodule 76, a connector submodule 78, a integration module 80, a capacity submodule 82, and a route calculation submodule 84.

[0030] Com referência às Figuras 4 e 5, o submódulo de ponto de borda 72 do módulo de controle de planejamento de rota 22 recebe como entrada geometrias de setores de espaço aéreo 92 e parâmetros de controle 94, e determina uma localização específica de cada ponto 60 localizada ao longo das bordas 62 de cada setor individual 40. As geometrias de setores de espaço aéreo 92 contêm uma descrição es-pecificando a forma específica de todos os setores 40 dentro do espaço aéreo 42. Por exemplo, na modalidade como mostrado na Figura 5, as geometrias de setores de espaço aéreo 92 podem descrever a geometria dos setores 40 como uniformemente hexagonal. Em uma modalidade, os parâmetros de controle 94 incluem, mas não são limitados a, um ângulo de conexão máximo θmax, um número mínimo de pontos 60 localizados em cada borda 62 dos setores 40, e a distância máxima medida entre os pontos 60 sobre a mesma borda 62 dos setores 40 (se as bordas 62 incluem mais do que um ponto 60).[0030] Referring to Figures 4 and 5, the edge point submodule 72 of the route planning control module 22 receives as input airspace sector geometries 92 and control parameters 94, and determines a specific location of each point 60 located along the edges 62 of each individual sector 40. The airspace sector geometries 92 contain a description specifying the specific shape of all sectors 40 within the airspace 42. For example, in the embodiment as shown in Figure 5, the airspace sector geometries 92 may describe the geometry of the sectors 40 as uniformly hexagonal. In one embodiment, control parameters 94 include, but are not limited to, a maximum connection angle θmax, a minimum number of points 60 located on each edge 62 of sectors 40, and the maximum distance measured between points 60 on the same edge 62 as sectors 40 (if edges 62 include more than one point 60).

[0031] O submódulo de ponto de borda 72 do módulo de controle de planejamento de rota 22 determina como muitos pontos 60 devem ser colocados ao longo de cada borda 62 de cada setor 40 baseado nos parâmetros de controle 94, bem como a localização específica de cada ponto 60 para cada setor 40. Por exemplo, na modalidade como mostrado na Figura 5, um ponto único 60 está localizado ao longo de cada borda 62 de cada setor 40, ao longo de um ponto médio M de cada borda 62. Embora a Figura 5 ilustre um ponto único 60 localizado em cada borda 62, deve ser entendido que múltiplos pontos 60 podem estar localizados ao longo de uma borda 60 única também. Por exemplo, na modalidade como mostrado na Figura 3, uma borda mais longa 104 do setor 40 inclui dois pontos 60.[0031] The edge point submodule 72 of the route planning control module 22 determines how many points 60 should be placed along each edge 62 of each sector 40 based on the control parameters 94 as well as the specific location of each point 60 for each sector 40. For example, in the embodiment as shown in Figure 5, a single point 60 is located along each edge 62 of each sector 40, along a midpoint M of each edge 62. Although the Figure 5 illustrates a single point 60 located on each edge 62, it should be understood that multiple points 60 may be located along a single edge 60 as well. For example, in the embodiment as shown in Figure 3, a longer edge 104 of sector 40 includes two points 60.

[0032] O ângulo de conexão máximo θmax para cada setor 40 usado pelo submódulo de determinação de arco 74 será agora explicado. O ângulo de conexão máximo θmax é indicativo de um ângulo máximo que pode ser medido entre dois dos pontos 60 de um setor 40 único, e é explicado em maior detalhe e ilustrado na Figura 6. Voltando agora à Figura 6, uma ilustração de um setor 40 exemplar é mostrado. O setor 40 inclui um ponto 60 único localizado ao longo de cada borda 62. Como visto na Figura 6, um arco de conexão 100 pode ser usado para conectar um dos pontos 60 com outro ponto 60 localizado ao longo de outra borda 62 do setor 40. Um ângulo de conexão θ pode ser medido entre uma linha perpendicular 102, que é perpendicular à borda 62 de um ponto 60A inicial e um arco de conexão 100A potencial. O ângulo de conexão θ é o ângulo medido entre a linha perpendicular 102 e o arco potencial 100A. Por exemplo, na modalidade como mostrado na Figura 6, o ângulo de conexão θ para o arco potencial 100A é cerca de trinta graus. Se o ângulo de conexão θ é menor do que o ângulo de conexão máximo θmax, então o arco 100A potencial pode ser incluído. No entanto, deve ser apreciado que quaisquer arcos de conexão 100 que formam um ângulo de conexão θ maior do que θmax não estão incluídos como arcos de conexão na formação da rede. Assim, se o ângulo de conexão máximo θmax é fixado em quarenta graus, então os pontos 60 que estão localizados sobre as bordas 62 diretamente adjacentes à outra não podem ser conectados adjacentes a outro por um dos arcos de conexão 100, uma vez que isto pode requerer que os arcos de conexão 100 sejam posicionados em um ângulo que é maior do que quarenta graus.[0032] The maximum connection angle θmax for each sector 40 used by the arc determination submodule 74 will now be explained. The maximum connection angle θmax is indicative of a maximum angle that can be measured between two of the points 60 of a single sector 40, and is explained in greater detail and illustrated in Figure 6. Returning now to Figure 6, an illustration of a sector 40 copy is shown. Sector 40 includes a single point 60 located along each edge 62. As seen in Figure 6, a connecting arc 100 can be used to connect one of the points 60 with another point 60 located along another edge 62 of sector 40 A connecting angle θ can be measured between a perpendicular line 102, which is perpendicular to the edge 62 of a starting point 60A, and a potential connecting arc 100A. The connection angle θ is the angle measured between the perpendicular line 102 and the potential arc 100A. For example, in the embodiment as shown in Figure 6, the connection angle θ for the arc potential 100A is about thirty degrees. If the connection angle θ is smaller than the maximum connection angle θmax, then the 100A arc potential can be included. However, it should be appreciated that any connecting arcs 100 that form a connecting angle θ greater than θmax are not included as connecting arcs in the formation of the network. Thus, if the maximum connection angle θmax is fixed at forty degrees, then the points 60 which are located on the edges 62 directly adjacent to each other cannot be connected adjacent to each other by one of the connecting arcs 100, since this can require that the connecting arcs 100 be positioned at an angle that is greater than forty degrees.

[0033] Deve ser entendido que um valor absoluto de um ângulo de conexão negativo pode ser usado o comparar ao ângulo de conexão máximo θmax. O ângulo de conexão máximo θmax pode ser baseado em fatores tais como, mas não limitados a, limitações do desempenho de aeronave específico, controle de tráfego aéreo, e a conexidade desejada da rede em atravessando um dos setores 40. Também deve ser apreciado que se o ângulo de conexão máximo θmax é muito grande, então isto pode resultar em um rota que corta através do canto ou de um setor 40.[0033] It should be understood that an absolute value of a negative connection angle can be used to compare to the maximum connection angle θmax. The maximum connection angle θmax may be based on factors such as, but not limited to, specific aircraft performance limitations, air traffic control, and the desired network connectivity across one of the sectors 40. It should also be appreciated that if the maximum connection angle θmax is too large, so this may result in a route that cuts through the corner or a sector 40.

[0034] Com referência às Figuras 4 e 7, o submódulo de determinação de arco 74 do módulo de controle de planejamento de rota 22 recebe como entrada a localização específica de cada um dos pontos 60 localizados ao longo das bordas 62 de cada setor individual 40 do espaço aéreo 42 como determinado pelo submódulo de ponto de borda 72, e determina um conjunto de arcos de conexão 100 para cada setor individual 40 baseado na entrada. A Figura 7 ilustra um setor 40 único, onde cada arco de conexão 100 foi determinado pelo submódulo de determinação de arco 74. Como explicado acima, os pontos 60 localizados sobre as bordas 62 diretamente adjacentes um ao outro não podem ser conectados a outro por um dos arcos de conexão 100, uma vez que isto pode necessitar que os arcos de conexão 100 sejam posicionados em um ângulo que é maior do que o ângulo de conexão máximo θmax (que é quarenta graus no presente exemplos). Como visto na Figura 8, um dos pontos 60 de cada setor 40 pode ser conectado a pelo menos outro ponto 60 ao longo de outra borda 62 do setor 40, e arcos de conexão 100 formados de setores individuais 40 podem se conectar a arcos de conexão 100 localizados dentro de setores 40 adjacentes 40 para formar uma rede de arcos através de todo o espaço aéreo 42.[0034] Referring to Figures 4 and 7, the arc determination submodule 74 of the route planning control module 22 receives as input the specific location of each of the points 60 located along the edges 62 of each individual sector 40 of airspace 42 as determined by edge point submodule 72, and determines a set of connecting arcs 100 for each individual sector 40 based on the input. Figure 7 illustrates a single sector 40, where each connecting arc 100 has been determined by arc determination submodule 74. As explained above, points 60 located on edges 62 directly adjacent to each other cannot be connected to each other by a of the connecting arcs 100, since this may require the connecting arcs 100 to be positioned at an angle that is greater than the maximum connecting angle θmax (which is forty degrees in the present examples). As seen in Figure 8, one of the points 60 of each sector 40 can be connected to at least one other point 60 along another edge 62 of the sector 40, and connecting arcs 100 formed from individual sectors 40 can connect to connecting arcs 100 located within 40 adjacent sectors 40 to form a network of arcs across the entire airspace 42.

[0035] Deve ser apreciado que se um arco de conexão 100 específico é formado que cai para fora das bordas 62 de um dos 40, então o arco de conexão 100 específico pode ser eliminado. Deve ser entendido também que todos os setores 40 mostrados na Figura 8 são geralmente hexagonais, nenhum dos arcos de conexão 100 pode cair para fora das bordas 62. No entanto, como visto na Figura 3, o arco de conexão 100' cai para for a das bordas 62, e, portanto, pode ser eliminado.[0035] It should be appreciated that if a specific connecting arc 100 is formed that falls out of the edges 62 of one of the 40, then the specific connecting arc 100 can be eliminated. It should also be understood that all the sectors 40 shown in Figure 8 are generally hexagonal, none of the connecting arcs 100 can fall out of the edges 62. However, as seen in Figure 3, the connecting arc 100' falls outwards to of the edges 62, and therefore can be eliminated.

[0036] Com referência às Figuras 2 e 4, o submódulo de cruza mento de setores 76 do módulo de controle de planejamento de rota 22 recebe uma entrada como conjunto de pontos de rota 110 usados para determinar a rota de voo original 30, um designador 112 que indica que o re-roteamento da rota de voo original 30 é necessário, e as geometrias de setores de espaço aéreo 92. Como visto na Figura 2, a rota de voo original 30 é uma rota de voo planejada, e inclui dois pontos de rota 110 (por exemplo, o ponto inicial de decolagem 52 e o ponto de destino 54). O ponto inicial de decolagem 52 pode ser similarmente a localização atual da aeronave 20 no momento em que a rota alternativa 32 é determinada. Na modalidade mostrada na Figura 2, presume- se que a rota de voo original 30 é direta, e é mostrada como uma linha reta para fins de simplicidade e clareza e, portanto, necessita somente de dois pontos de rota 110. O entanto, os peritos na técnica irão apreciar prontamente que uma rota de voo original de aeronave não pode ser reta, e pode incluir mais do que dois pontos de rota que são conectados um ao outro. O designador 112 provê uma indicação de que o re-roteamento da rota de voo original 30 é necessário porque a rota de voo original 30 (mostrada na Figura 2) está indisponível devido a distúrbios tais como condições meteorológicas convectivas ou congestionamento de tráfego aéreo.[0036] Referring to Figures 2 and 4, the sector crossing submodule 76 of the route planning control module 22 receives an input as a set of waypoints 110 used to determine the original flight route 30, a designator 112 which indicates that re-routing of the original flight path 30 is necessary, and the airspace sector geometries 92. As seen in Figure 2, the original flight path 30 is a planned flight path, and includes two points route 110 (for example, the initial take-off point 52 and the destination point 54). The initial takeoff point 52 may similarly be the current location of the aircraft 20 at the time the alternative route 32 is determined. In the embodiment shown in Figure 2, the original flight path 30 is assumed to be direct, and is shown as a straight line for simplicity and clarity, and therefore requires only two waypoints 110. However, the Those skilled in the art will readily appreciate that an original aircraft flight path may not be straight, and may include more than two route points that are connected to each other. Designator 112 provides an indication that re-routing of the original flight path 30 is necessary because the original flight path 30 (shown in Figure 2) is unavailable due to disturbances such as convective weather conditions or air traffic congestion.

[0037] Com referência às Figuras 4 e 9, o submódulo de cruza mento de setores 76 do módulo de controle de planejamento de rota 22 determina todos os locais dentro do espaço aéreo 42 onde a rota de voo original 30 intersecta com as bordas 62 dos setores 40. Como visto na Figura 9, rota de voo original 30 exemplar intersecta com as bordas 62 dos setores 40 em três interseções únicas 120, no entanto deve ser apreciado que esta ilustração é meramente exemplar por natureza, e que qualquer número de interseções pode ser determinado baseado na geometria específica da rota de voo original 30. Deve ser entendido que enquanto a rota de voo original 30 ainda parece a mesma, a rota de voo original 30 é atualmente dividida ou particionada em uma série de quatro arcos individuais 122. Os arcos 122 são definidos como segmentos entre duas das interseções a também o ponto inicial de decolagem 52 do ponto de destino 54.[0037] Referring to Figures 4 and 9, the sector crossing submodule 76 of the route planning control module 22 determines all locations within the airspace 42 where the original flight path 30 intersects with the edges 62 of the sectors 40. As seen in Figure 9, original flight path 30 exemplary intersects with the edges 62 of sectors 40 at three unique intersections 120, however it should be appreciated that this illustration is merely exemplary in nature, and that any number of intersections may be determined based on the specific geometry of the original flight path 30. It should be understood that while the original flight path 30 still appears the same, the original flight path 30 is actually divided or partitioned into a series of four individual arcs 122. Arcs 122 are defined as segments between two of the intersections and also the initial takeoff point 52 from the destination point 54.

[0038] Com referência às Figuras 4 e 10, o submódulo de conector 78 do módulo de controle de planejamento de rota 22 recebe como entrada as interseções 120 determinadas pelo submódulo de cruzamento de setores 76, e os arcos de conexão 100 para cada setor 40 dentro do espaço aéreo 42 (figura 8) determinado pelo submódulo de determinação de arco 74. O submódulo de conector 78 então determina um conjunto de arcos de salto para dentro 130 bem como um conjunto de arcos de salto para fora 132 baseado na entrada. Como visto na Figura 10, os arcos de salto para dentro 130 conecta um dos pontos 60 de um dos setores 40 da rede de grade uniforme 46 a uma das interseções 120, ou ao ponto de destino 54 (isto é, o arco salta sobre a rota de voo original 30). Os arcos de salto para fora 132 representam onde uma das interseções 120 ou o ponto inicial de decolagem 52 conecta-se a um dos pontos 60 de um dos setores 40 da rede de grade uniforme 46 (isto é, o arco salta para fora da rota de voo original 30).[0038] Referring to Figures 4 and 10, the connector submodule 78 of the route planning control module 22 receives as input the intersections 120 determined by the sector crossing submodule 76, and the connecting arcs 100 for each sector 40 within the air space 42 (Figure 8) determined by the arc determination submodule 74. The connector submodule 78 then determines a set of inward jump arcs 130 as well as a set of outward jump arcs 132 based on the input. As seen in Figure 10, the inward jumping arcs 130 connect one of the points 60 of one of the sectors 40 of the uniform grid network 46 to one of the intersections 120, or to the destination point 54 (i.e., the arc jumps over the original flight path 30). The jumping out arcs 132 represent where one of the intersections 120 or the initial takeoff point 52 connects to one of the points 60 of one of the sectors 40 of the uniform grid network 46 (i.e., the arc jumping out of the route original flight time 30).

[0039] Com referência às Figuras 4 e 11, o submódulo de integração 80 do módulo de controle de planejamento de rota 22 recebe como entrada a localização específica de cada um dos pontos 60 localizados ao longo das bordas 62 de cada setor individual 40 do espaço aéreo 42, o conjunto de arcos de conexão 100 para cada setor individual 40, as interseções 120, quatro arcos individuais 122, o conjunto de arcos de salto para dentro 130, e conjunto de arcos para fora 132. O submódulo de integração 80 pode então combinar todas as entradas juntas para criar uma rede de espaço aéreo totalmente integrada 140, que é vista na Figura 11, e provê múltiplos aminhos sobre os quais a aeronave 20 pode atravessar o espaço aéreo 42.[0039] Referring to Figures 4 and 11, the integration submodule 80 of the route planning control module 22 receives as input the specific location of each of the points 60 located along the edges 62 of each individual sector 40 of space. aerial 42, the set of connecting arcs 100 for each individual sector 40, the intersections 120, four individual arcs 122, the set of inward jumping arcs 130, and set of outward arcs 132. The integration submodule 80 can then combine all inputs together to create a fully integrated airspace network 140, which is seen in Figure 11, and provides multiple paths over which aircraft 20 can traverse airspace 42.

[0040] O submódulo de capacidade 82 do módulo de controle de planejamento de rota 22 recebe como entrada uma capacidade de previsão de setor 142, bem como a rede de espaço aéreo totalmente integrada 140 como visto na Figura 11. A capacidade de previsão de setor 142 indica uma previsão da capacidade disponível para cada setor 40 (isto é, uma medida de como muitas aeronaves podem estar simultaneamente dentro de um setor 40), e também indica qual setor 40 ou setores 40 pode estar indisponível ou tem disponibilidade limitada devido a condições tais como, por exemplo, condições meteorológicas convecti- vas ou congestionamento de tráfego aéreo. O congestionamento de tráfego aéreo pode ser referido como espaço aéreo restrito. Deve ser apreciado que a capacidade de previsão de setor 142 é baseada no tempo, que significa que a capacidade disponível bem como a disponibilidade de um setor 40 específico pode mudar na medida em que o tempo progride. Especificamente, se houver uma condição meteorológica em um dos setores 40 que torna o setor indisponível, eventualmente as condições meteorológicas irão melhorar. Assim, o setor 40 ficará eventualmente disponível novamente.[0040] The capability submodule 82 of the route planning control module 22 receives as input a sector prediction capability 142 as well as the fully integrated airspace network 140 as seen in Figure 11. The sector prediction capability 142 indicates a forecast of available capacity for each sector 40 (i.e., a measure of how many aircraft may be simultaneously within a sector 40), and also indicates which sector 40 or sectors 40 may be unavailable or have limited availability due to conditions such as, for example, convective weather conditions or air traffic congestion. Air traffic congestion can be referred to as restricted airspace. It should be appreciated that sector 142 forecasting capability is time-based, which means that available capacity as well as the availability of a specific sector 40 may change as time progresses. Specifically, if there is a weather condition in one of the 40 sectors that makes the sector unavailable, eventually the weather conditions will improve. Thus, sector 40 will eventually become available again.

[0041] Por exemplo, na modalidade mostrada na Figura 2 um setor 40' específico é sombreado como um setor indisponível. O setor 40' in-disponível é representativo de espaço aéreo indisponível. Assim, a aeronave 20 é incapaz de voar através do setor 40' específico, pelo menos durante o tempo que a aeronave 20 pode atravessar o setor 40' específico para alcançar o ponto de destino 54. Consequentemente, o submó- dulo de capacidade 82 do módulo de controle de planejamento de rota 22 pode então desligar ou tornar todos os arcos de conexão 100 localizados dentro do setor 40' específico a partir do espaço aéreo 140 integrado indisponível, deste modo criando uma rede de espaço aéreo baseada no tempo completa 150, que é mostrada na Figura 12. Como visto na Figura 12, a rede de espaço aéreo baseada no tempo completa 150, que inclui todos os arcos localizados dentro do setor 40' específico desligado. Assim, como pode ser visto na Figura 12, a rede de espaço aéreo baseada no tempo completa 150 inclui indisponível os arcos (por exemplo, os arcos de conexão 100, os arcos 122, os arcos de salto para den-tro 130, e os arcos de salto para fora 132). O módulo de controle de planejamento de rota 22 pode agora determinar uma opção de re-rote- amento válida, completa para a aeronave 20 baseado na rede de espaço aéreo baseada no tempo completa 150.[0041] For example, in the embodiment shown in Figure 2 a specific sector 40' is shaded as an unavailable sector. The unavailable sector 40' is representative of unavailable airspace. Thus, the aircraft 20 is unable to fly through the specific sector 40', at least during the time that the aircraft 20 can traverse the specific sector 40' to reach the destination point 54. Consequently, the capability submodule 82 of the route planning control module 22 may then turn off or make all connecting arcs 100 located within the specific sector 40' from the integrated airspace 140 unavailable, thereby creating a complete time-based airspace network 150, which is shown in Figure 12. As seen in Figure 12, the complete time-based airspace network 150, which includes all arcs located within the specific off sector 40'. Thus, as can be seen in Figure 12, the complete time-based airspace network 150 includes unavailable arcs (e.g., connecting arcs 100, arcs 122, jump-in arcs 130, and jump arcs out 132). The route planning control module 22 can now determine a valid, complete reroute option for the aircraft 20 based on the complete time-based airspace network 150.

[0042] Deve ser entendido que devido à rede de espaço aéreo ba seada no tempo completa 150 ser baseada no tempo, a ilustração da rede de espaço aéreo baseada no tempo completa 150 pode mudar na medida em que o tempo progride. Especificamente, os arcos incluídos dentro da rede de espaço aéreo baseada no tempo completa 150 pode mudar ao longo do tempo, onde os setores 40 específicos e seus arcos associados podem ficar disponíveis ou indisponíveis durante períodos de tempo. Assim, é importante determinar a disponibilidade de cada setor 40 dentro da rede de espaço aéreo baseada no tempo completa 150 baseado em um caminho específico através da rede de espaço aéreo baseada no tempo completa 150 e no tempo estimado quando a aeronave pode atravessar um determinado setor 40.[0042] It should be understood that because the complete time-based airspace network 150 is time-based, the illustration of the complete time-based airspace network 150 may change as time progresses. Specifically, the arcs included within the complete time-based airspace network 150 may change over time, where specific sectors 40 and their associated arcs may become available or unavailable during periods of time. Thus, it is important to determine the availability of each sector 40 within the complete time-based airspace network 150 based on a specific path through the complete time-based airspace network 150 and the estimated time when the aircraft can traverse a given sector. 40.

[0043] Voltando à Figura 4, o submódulo de cálculo de rota 84 do módulo de controle de planejamento de rota 22 recebe como entrada a rede de espaço aéreo baseada no tempo completa 150 como determinado pelo submódulo de capacidade de previsão 82. O submódulo de cálculo de rota pode então determinar a rota de potencial mais curta entre o ponto inicial de decolagem 52 e o ponto de destino 54. Com referência a ambas as Figuras 4 e 12, a rota de potencial mais curta pode ser calculada baseada em todos os arcos dentro da rede de espaço aéreo baseada no tempo completa 150, que inclui os arcos de conexão 100, os arcos 122, os arcos de salto para dentro 130, e os arcos de salto para fora 132. O submódulo de cálculo de rota 84 pode então produzir a rota mais curta em termos de distância, que é a rota alternativa 32 como ilustrado na Figura 2.[0043] Returning to Figure 4, the route calculation submodule 84 of the route planning control module 22 receives as input the complete time-based airspace network 150 as determined by the forecast capability submodule 82. The route calculation can then determine the shortest potential route between the takeoff start point 52 and the destination point 54. With reference to both Figures 4 and 12, the shortest potential route can be calculated based on all arcs route calculation submodule 84 can then produce the shortest route in terms of distance, which is alternative route 32 as illustrated in Figure 2.

[0044] Referindo-se geralmente às Figuras, o sistema de rotea- mento de voo 10 divulgado provê numerosos benefícios e vantagens quando comparado aos sistemas de roteamento de voo existentes que estão atualmente disponíveis. Especificamente, o sistema de rotea- mento de voo 10 divulgado inclui uma rede de resolução mais alta comparado a uma rede baseada em um ponto de rota, portanto reduzindo o comprimento de desvios em torno dos setores bloqueados, que por sua vez reduz o consumo de combustível de uma aeronave. Além do mais, o sistema de roteamento de voo 10 divulgado também é flexível, uma vez que o número de pontos localizados ao longo de cada borda de cada setor e o ângulo de conexão máximo θmax (ver na Figura 6) são ambos variáveis. Assim, a resolução da rede de setores, mesmo pelos setores individuais, pode ser controlada. Além do mais, de ser entendido que ainda que as Figuras ilustrassem setores hexagonais para simplicidade e clareza, geometrias de setores de espaço aéreo reais podem ser usadas na prática, que refletem o fluxo de tráfego primário e a densidade do tráfego aéreo. Assim, os setores podem ser formados para se alinhar com o fluxo prevalecente de tráfego aéreo e refletem a densidade de tráfego aéreo. Portanto, setores menores podem ser providos nas áreas com tráfego aéreo maior, que resulta em setores que são alinhados com o fluxo de tráfego aéreo. O uso de geometrias de setores baseadas no tráfego aéreo e na densidade pode resultar em opções de re-roteamento que são mais prováveis de serem favoráveis operacionalmente.[0044] Referring generally to the Figures, the disclosed flight routing system 10 provides numerous benefits and advantages when compared to existing flight routing systems that are currently available. Specifically, the disclosed flight routing system 10 includes a higher resolution network compared to a waypoint-based network, therefore reducing the length of detours around blocked sectors, which in turn reduces power consumption. aircraft fuel. Furthermore, the disclosed flight routing system 10 is also flexible, since the number of points located along each edge of each sector and the maximum connection angle θmax (see in Figure 6) are both variables. Thus, the resolution of the sector network, even by individual sectors, can be controlled. Furthermore, it is to be understood that although the Figures illustrate hexagonal sectors for simplicity and clarity, actual airspace sector geometries may be used in practice, which reflect primary traffic flow and air traffic density. Thus, sectors can be formed to align with the prevailing air traffic flow and reflect air traffic density. Therefore, smaller sectors can be provided in areas with higher air traffic, which results in sectors that are aligned with the flow of air traffic. Using sector geometries based on air traffic and density can result in rerouting options that are more likely to be operationally favorable.

[0045] A Figura 13 é uma ilustração de um diagrama de bloco de um ambiente de computação 300 incluindo um dispositivo de computação 310 para fins gerais para suportar as modalidades de métodos implementados por computador e instruções de programas executáveis por computador (ou código) de acordo com a presente divulgação. Por exemplo, o dispositivo de computação 310, ou porções do mesmo, pode executar instruções para codificar/decodificar adaptavelmente dados em um número de bits. O dispositivo de computação 310, ou porções do mesmo, pode executar ainda instruções de acordo com qualquer um dos métodos descritos no presente documento.[0045] Figure 13 is an illustration of a block diagram of a computing environment 300 including a general purpose computing device 310 for supporting embodiments of computer-implemented methods and computer-executable program instructions (or code) of in accordance with this disclosure. For example, computing device 310, or portions thereof, may execute instructions to adaptively encode/decode data into a number of bits. The computing device 310, or portions thereof, may further execute instructions in accordance with any of the methods described herein.

[0046] O dispositivo de computação 310 pode incluir um processa dor 320. O processador 320 pode se comunicar com uma memória de sistema 330, um ou mais dispositivos de armazenamento 340, uma ou mais interfaces de entrada/saída 350, uma ou mais interfaces de comunicação 360, ou uma combinação dos mesmos. A memória de sistema 330 pode incluir dispositivos de memória voláteis (por exemplo, dispositivos de memória de acesso aleatório (RAM)), dispositivos de memória não voláteis (por exemplo, memória somente de leitura (ROM)), memória somente de leitura programável, e memória flash), ou todas. A memória de sistema 330 pode incluir um sistema operacional 332, que pode incluir um sistema de entrada saída básico para inicializar os dispositivos de computação 310 bem como um sistema operacional total para possibilitar o dispositivo de computação 310 a interagir com usuários, outros programas e outros dispositivos.[0046] The computing device 310 may include a processor 320. The processor 320 may communicate with a system memory 330, one or more storage devices 340, one or more input/output interfaces 350, one or more 360 communication, or a combination thereof. System memory 330 may include volatile memory devices (e.g., random access memory (RAM) devices), non-volatile memory devices (e.g., read-only memory (ROM)), programmable read-only memory, and flash memory), or all. System memory 330 may include an operating system 332, which may include a basic input/output system for initializing the computing devices 310 as well as a total operating system for enabling the computing device 310 to interact with users, other programs, and the like. devices.

[0047] A memória de sistema 330 pode incluir um ou mais programas de computador ou aplicativos 334 que podem ser executáveis pelo processador 320. Por exemplo, os aplicativos 334 podem incluir instruções executáveis pelo processador 320 para determinar a rota alternativa 32 (figura 2). A memória de sistema 330 pode incluir dados de programa 336 utilizáveis para controlar a análise de dados. Os aplicativos 334 também podem ser incorporados em um meio legível por computador tendo os aplicativos 334 armazenados no mesmo.[0047] System memory 330 may include one or more computer programs or applications 334 that may be executable by processor 320. For example, applications 334 may include instructions executable by processor 320 to determine alternative route 32 (Figure 2). . System memory 330 may include program data 336 usable to control data analysis. The applications 334 may also be embedded in a computer-readable medium by having the applications 334 stored thereon.

[0048] O processador 320 também pode se comunicar com um ou mais dispositivos de armazenamento 340. Por exemplo, o um ou mais dispositivos de armazenamento 340 podem incluir dispositivos de arma-zenamento não voláteis, tais como discos magnéticos, discos óticos, ou dispositivos de memória flash. Os dispositivos de armazenamento 340 podem incluir ambos os dispositivos de memória removíveis e não removíveis. Os dispositivos de armazenamento 340 podem ser configurados para armazenar um sistema operacional, imagens de sistemas operacionais, aplicativos, e dados de programa. Em uma modalidade particular, a memória 330, os dispositivos de armazenamento 340, ou ambos, incluem meios legíveis por computador tangíveis.[0048] The processor 320 may also communicate with one or more storage devices 340. For example, the one or more storage devices 340 may include non-volatile storage devices, such as magnetic disks, optical disks, or of flash memory. Storage devices 340 may include both removable and non-removable memory devices. Storage devices 340 may be configured to store an operating system, operating system images, applications, and program data. In a particular embodiment, the memory 330, the storage devices 340, or both, include tangible computer-readable media.

[0049] O processador 320 também pode se comunicar com uma ou mais interfaces de entrada/saída 350 que possibilitam que o dispositivo de computação 310 comunique-se com um ou mais dispositivos de en- trada/saída 370 para facilitar a interação do usuário. As interfaces de entrada/saída 350 podem incluir interfaces em série (por exemplo, interfaces de barramento em série universal (USB) ou interfaces 1394 do Instituto de Engenharia Elétrica e Eletrônica (IEEE)), interfaces paralelas, adaptadores de monitor, adaptadores de áudio, e outras interfaces. Os dispositivos de entrada/saída 370 podem incluir teclados, dispositivos de apontamento, monitores, alto-falantes, microfones, telas de toque, e outros dispositivos. O processador 320 pode detectar eventos de interação baseados na entrada de usuário recebida através das interfaces de entrada/saída 350. Além disso, o processador 320 pode enviar uma exibição para um dispositivo de monitor através das interfaces de entrada/saída 350.[0049] The processor 320 may also communicate with one or more input/output interfaces 350 that enable the computing device 310 to communicate with one or more input/output devices 370 to facilitate user interaction. The input/output interfaces 350 may include serial interfaces (e.g., universal serial bus (USB) interfaces or Institute of Electrical and Electronic Engineering (IEEE) 1394 interfaces), parallel interfaces, display adapters, audio adapters , and other interfaces. The input/output devices 370 may include keyboards, pointing devices, monitors, speakers, microphones, touch screens, and other devices. The processor 320 can detect interaction events based on user input received through the input/output interfaces 350. Additionally, the processor 320 can send a display to a display device through the input/output interfaces 350.

[0050] O processador 320 pode se comunicar com dispositivos ou controladores 380 através de uma ou mais interfaces de comunicação 360. A uma ou mais interfaces de comunicação 360 pode incluir interfaces de Ethernet com fio, interfaces 802 sem fio IEEE, outras interfaces de comunicação sem fio, ou outras interfaces de rede. Os dispositivos ou controladores 380 podem incluir computador hospedeiros, servidores, estações de trabalho, e outros dispositivos de computação.[0050] The processor 320 may communicate with devices or controllers 380 through one or more 360 communication interfaces. The one or more 360 communication interfaces may include wired Ethernet interfaces, IEEE wireless 802 interfaces, other communication interfaces wireless, or other network interfaces. The devices or controllers 380 may include computer hosts, servers, workstations, and other computing devices.

[0051] Além disso, a descrição compreende modalidades de acordo com as seguintes solicitações:[0051] Furthermore, the description comprises modalities according to the following requests:

[0052] Solicitação 1. Um sistema de roteamento de voo 10 para determinar uma rota alternativa 32 para uma aeronave 20 baseado em um espaço aéreo 42 que é particionado em uma pluralidade de setores 40 e uma rota de voo original 30, em que a rota de voo original 30 tem um ponto de decolagem inicial 32 e um ponto de destino 54, o sistema de roteamento de voo 10 compreendendo: a. um processador 320; e b. instruções de armazenamento de memória 330 executáveis pelo processador 320 para realizar operações compreendendo: i. determinar uma pluralidade de pontos 60 dentro de cada um da pluralidade de setores 40, em que a pluralidade de pontos 60 estão, cada um, localizados ao longo de uma borda de um da pluralidade de setores 40; ii. determinar pelo menos um arco de conexão 122 para cada um da pluralidade de setores 40, em que o pelo menos um arco de conexão 100 conecta um primeiro ponto 60A com outro ponto 60 localizado ao longo de uma das bordas 62 de cada um da pluralidade de setores 40; iii. determinar uma rede de espaço aéreo baseada no tempo completa 150 baseada em pelo menos uma capacidade de previsão, em que a capacidade de previsão indica uma capacidade disponível para cada um da pluralidade de setores 40 e quais da pluralidade de setores estão indisponíveis; e iv. selecionar a rota alternativa 132 como saída baseada pelo menos na rede de espaço aéreo baseada no tempo completa 150 e o pelo menos um arco de conexão para cada um da pluralidade de setores 40.[0052] Request 1. A flight routing system 10 for determining an alternative route 32 for an aircraft 20 based on an airspace 42 that is partitioned into a plurality of sectors 40 and an original flight route 30, wherein the route original flight route 30 has an initial takeoff point 32 and a destination point 54, the flight routing system 10 comprising: a. a 320 processor; and b. memory storage instructions 330 executable by processor 320 to perform operations comprising: i. determining a plurality of points 60 within each of the plurality of sectors 40, wherein the plurality of points 60 are each located along an edge of one of the plurality of sectors 40; ii. determining at least one connecting arc 122 for each of the plurality of sectors 40, wherein the at least one connecting arc 100 connects a first point 60A with another point 60 located along one of the edges 62 of each of the plurality of 40 sectors; iii. determining a complete time-based airspace network 150 based on at least one forecast capability, wherein the forecast capability indicates an available capacity for each of the plurality of sectors 40 and which of the plurality of sectors are unavailable; and iv. selecting the alternative route 132 as the output based on at least the complete time-based airspace network 150 and the at least one connecting arc for each of the plurality of sectors 40.

[0053] Solicitação 2. O sistema de roteamento de voo da solicitação 1, em que o processador 320 recebe como entrada um parâmetro de ângulo de conexão máximo medido entre uma linha perpendicular 102 em um ponto específico 60A sobre uma borda selecionada 62 de um setor selecionado 40 e um do pelo menos um arco de conexão 100.[0053] Request 2. The flight routing system of request 1, wherein the processor 320 receives as input a maximum connection angle parameter measured between a perpendicular line 102 at a specific point 60A on a selected edge 62 of a sector selected 40 and one of at least one connecting arc 100.

[0054] Solicitação 3. O sistema de roteamento de voo da solicitação 1, em que o processador realiza uma operação para determinar uma pluralidade de interseções, em que cada uma da pluralidade de interseções representa onde a borda de um da pluralidade de setores e a rota de voo original intersectam-se.[0054] Request 3. The flight routing system of request 1, wherein the processor performs an operation to determine a plurality of intersections, wherein each of the plurality of intersections represents where the edge of one of the plurality of sectors and the original flight path intersect.

[0055] Solicitação 4. O sistema de roteamento de voo da solicitação 3, em que o processador realiza uma operação para particionar a rota de voo original em uma série de arcos individuais baseado na pluralidade de interseções.[0055] Request 4. The flight routing system of request 3, wherein the processor performs an operation to partition the original flight path into a series of individual arcs based on the plurality of intersections.

[0056] Solicitação 5. O sistema de roteamento de voo da solicitação 3, em que o processador realiza uma operação para determinar pelo menos um arco de salto para fora baseado no ponto de destino ou em uma pluralidade de interseções, em que o pelo menos um arco de salto para dentro conecta um da pluralidade de pontos em uma da pluralidade de interseções ou no ponto de destino.[0056] Request 5. The flight routing system of request 3, wherein the processor performs an operation to determine at least one outward jump arc based on the destination point or a plurality of intersections, wherein the at least an inward jump arc connects one of the plurality of points at one of the plurality of intersections or the destination point.

[0057] Solicitação 6. O sistema de roteamento de voo da solicitação 3, em que o processador realiza uma operação para determinar pelo menos arco de salto para fora baseado em qualquer uma da pluralidade de interseções do ponto de decolagem inicial, em que o pelo menos um arco de salto para fora conecta um da pluralidade de pontos a uma da pluralidade de interseções ou o ponto de decolagem inicial.[0057] Request 6. The flight routing system of request 3, wherein the processor performs an operation to determine the at least outward jump arc based on any of the plurality of intersections of the initial takeoff point, wherein the at least At least one outward jump arc connects one of the plurality of points to one of the plurality of intersections or the initial takeoff point.

[0058] Solicitação 7. O sistema de roteamento de voo da solicitação 1, em que a capacidade disponível é baseada em um número de aeronaves que estão localizadas simultaneamente dentro de um setor único.[0058] Request 7. The flight routing system of request 1, wherein available capacity is based on a number of aircraft that are simultaneously located within a single sector.

[0059] Solicitação 8. O sistema de roteamento de voo da solicitação 2, em que a capacidade de previsão é baseada em pelo menos uma das condições meteorológicas convectivas, congestionamento de tráfego aéreo, e espaço aéreo restrito.[0059] Request 8. The flight routing system of request 2, wherein the forecast capability is based on at least one of convective weather conditions, air traffic congestion, and restricted airspace.

[0060] Solicitação 9. O sistema de roteamento de voo da solicitação 3, em que o processador determina a rota alternativa sem qualquer um do pelo menos um arco de conexão localizado dentro de um setor indisponível, e em que o setor indisponível é representativo de espaço aéreo indisponível.[0060] Request 9. The flight routing system of request 3, wherein the processor determines the alternative route without any of the at least one connecting arc located within an unavailable sector, and wherein the unavailable sector is representative of unavailable airspace.

[0061] Solicitação 10. O sistema de roteamento de voo da solicita ção 1, em que a pluralidade de setores inclui, cada uma, uma forma única que é uma reflexão de um fluxo e densidade de tráfego aéreo dentro do espaço aéreo.[0061] Request 10. The flight routing system of request 1, wherein the plurality of sectors each includes a unique shape that is a reflection of a flow and density of air traffic within the airspace.

[0062] Solicitação 11. Um método implementado por computador de determinar uma rota alternativa para uma aeronave baseado em um espaço aéreo que é particionado em uma pluralidade de setores e uma rota de voo original tendo um ponto de decolagem inicial e um ponto de destino, o método compreendendo: a. determinar uma pluralidade de pontos dentro de cada um da pluralidade de setores por um processador, em que a pluralidade de pontos está, cada uma, localizada ao longo de uma borda de um da pluralidade de setores; b. determinar pelo menos um arco de conexão para cada um da pluralidade de setores pelo processador, em que o pelo menos um arco de conexão conecta um primeiro ponto com outro ponto localizado ao longo de uma das bordas de cada um da pluralidade de setores; c. determinar uma rede de espaço aéreo baseada no tempo completa baseada em pelo menos uma capacidade de previsão, em que a capacidade de previsão indica uma capacidade disponível para cada um da pluralidade de setores, e quais da pluralidade de setores estão indisponíveis; e d. selecionar a rota alternativa pelo processador baseada pelo menos na rede de espaço aéreo baseada no tempo completa e no pelo um arco de conexão para cada um da pluralidade de setores.[0062] Request 11. A computer-implemented method of determining an alternative route for an aircraft based on an airspace that is partitioned into a plurality of sectors and an original flight path having an initial takeoff point and a destination point, the method comprising: a. determining a plurality of points within each of the plurality of sectors by a processor, wherein the plurality of points is each located along an edge of one of the plurality of sectors; B. determining at least one connecting arc for each of the plurality of sectors by the processor, wherein the at least one connecting arc connects a first point with another point located along one of the edges of each of the plurality of sectors; w. determining a complete weather-based airspace network based on at least one forecast capability, wherein the forecast capability indicates an available capacity for each of the plurality of sectors, and which of the plurality of sectors are unavailable; and d. selecting the alternative route by the processor based on at least the complete time-based airspace network and at least one connection arc for each of the plurality of sectors.

[0063] Solicitação 12. O método da solicitação 11, em que o processador recebe como entrada um ângulo de conexão máximo medido entre uma linha perpendicular em um ponto específico sobre um setor selecionado e um do pelo menos um arco de conexão.[0063] Request 12. The method of request 11, wherein the processor receives as input a maximum connection angle measured between a perpendicular line at a specific point on a selected sector and one of at least one connection arc.

[0064] Solicitação 13. O método da solicitação 11, em que o processador determina uma pluralidade de interseções, em que cada uma da pluralidade de interseções representa onde a borda de um da pluralidade de setores e a rota de voo original intersectam-se.[0064] Request 13. The method of request 11, wherein the processor determines a plurality of intersections, each of the plurality of intersections representing where the edge of one of the plurality of sectors and the original flight path intersect.

[0065] Solicitação 14. O método da solicitação 13, em que o processador particiona a rota de voo original em uma série de arcos individuais baseada na pluralidade de interseções.[0065] Request 14. The method of request 13, wherein the processor partitions the original flight path into a series of individual arcs based on the plurality of intersections.

[0066] Solicitação 15. O método da solicitação 13, em que o processador determina pelo menos um arco de salto para dentro no ponto de destino ou em uma pluralidade de interseções, em que o pelo menos um arco de salto para dentro conecta um da pluralidade de pontos à outra da pluralidade de interseções ou ao ponto de destino.[0066] Request 15. The method of request 13, wherein the processor determines at least one inward jump arc at the destination point or at a plurality of intersections, wherein the at least one inward jump arc connects one of the plurality of points to the other of the plurality of intersections or to the destination point.

[0067] Solicitação 16. O método da solicitação 13, em que o processador determina pelo menos um arco de salto para fora baseado em qualquer uma da pluralidade de interseções do ponto de decolagem inicial, em que o pelo menos um arco de salto para fora conecta um da pluralidade de pontos a uma da pluralidade de interseções ou o ponto de decolagem inicial.[0067] Request 16. The method of request 13, wherein the processor determines at least one outward jump arc based on any of the plurality of intersections of the initial takeoff point, wherein the at least one outward jump arc connects one of the plurality of points to one of the plurality of intersections or the initial takeoff point.

[0068] Solicitação 17. O método da solicitação 13, em que a capacidade disponível é baseada em um número de aeronaves que estão localizadas simultaneamente dentro de um setor único.[0068] Request 17. The method of request 13, wherein the available capacity is based on a number of aircraft that are simultaneously located within a single sector.

[0069] Solicitação 18. O método da solicitação 17, em que a capacidade de previsão é baseada em pelo menos uma das condições me-teorológicas convectivas, congestionamento de tráfego aéreo e espaço aéreo restrito.[0069] Request 18. The method of request 17, wherein the forecast capability is based on at least one of convective weather conditions, air traffic congestion and restricted airspace.

[0070] Solicitação 19. O método da solicitação 17, em que o pro cessador determina a rota alternativa sem qualquer um do pelo menos um arco de conexão localizado em um setor indisponível, e em que o setor indisponível é representativo de espaço aéreo indisponível.[0070] Request 19. The method of request 17, wherein the processor determines the alternative route without any of the at least one connecting arc located in an unavailable sector, and wherein the unavailable sector is representative of unavailable airspace.

[0071] Solicitação 20. O método da solicitação 13, em que a pluralidade de setores inclui, cada uma, uma forma única que é uma reflexão de um fluxo e densidade de tráfego de ar dentro do espaço aéreo.[0071] Request 20. The method of request 13, wherein the plurality of sectors each includes a unique shape that is a reflection of a flow and density of air traffic within the airspace.

[0072] Embora as formas de aparelhos e métodos descritos no presente documento constituam os aspectos preferidos desta descrição, deve ser entendido que a descrição não está limitada a estas formas precisas de aparelhos e métodos, e as mudanças podem ser feitas na mesma sem sair do escopo da descrição.[0072] Although the forms of apparatus and methods described herein constitute the preferred aspects of this description, it should be understood that the description is not limited to these precise forms of apparatus and methods, and changes may be made thereto without leaving the scope of description.

Claims

1. Flight routing system (10) for determining an alternative route (32) for an aircraft (20) based on an airspace (42) that is partitioned into a plurality of sectors (40) and an original flight route ( 30), characterized by the fact that the original flight route (30) has an initial takeoff point (52) and a destination point (54), the flight routing system (10) comprising: a processor (320) which receives as input a maximum connection angle measured between a perpendicular line (102) to a selected edge (62) at a specific point (60) on the same selected edge (62) of a selected sector (40) and an arc of connection (100) formed between the point (60) of the selected edge (62) and the point (60) of one of the edges adjacent to the selected edge (62); and a memory (330) storing instructions executable by the processor (320) for performing operations comprising: determining a plurality of points (60) for each of the plurality of sectors (40), in which each of the plurality of points (60) is located along the edges (62) of each of the plurality of sectors (40); determine the connecting arc (100) for each of the plurality of sectors (40), wherein the connecting arc (100) connects a first point (60A) on one of the edges of a sector (40) with another point (60 ) located along another edge (62) of the same sector (40) in each of the plurality of sectors (40) such that an angle measured between the first point (60A) and the other point (60) located along one of the edges (62) is smaller than the maximum connection angle, where the respective angle is measured between a line perpendicular to the edge of one of the points (60A) and the respective connection arc (100), and where neither of the connecting arcs (100) must fall outside the edges (62) of the respective sector (40); determining a time-based airspace network to complete the route (150) based on at least one forecast capability (142), wherein the forecast capability (142) indicates an available capacity for each of the plurality of sectors ( 40) and which of the plurality of sectors (40) is unavailable, and wherein the maximum connection angle is based on at least one of aircraft performance, air traffic control, and the amount of airspace network connectivity based on the time within a single sector (40); and selecting the alternative route (32) as an exit based on at least one airspace network based on the time to complete the route (150) and connecting arc (100) for each of the plurality of sectors (40), in that the processor (320) determines the alternative route (32) without any of the connecting arcs (100) located within an unavailable sector (40'), and wherein the unavailable sector (40') is representative of airspace ( 42) unavailable.

2. Flight routing system (10), according to claim 1, characterized by the fact that the processor (320) performs an operation to determine a plurality of intersections (120), wherein each of the plurality of intersections (120) represents where the edge (62) of one of the plurality of sectors (40) and the original flight path (30) intersect.

3. Flight routing system (10), according to claim 2, characterized by the fact that the processor (320) performs an operation to partition the original flight path (30) into a series of individual arcs ( 122) based on the plurality of intersections (120).

4. Flight routing system (10), according to claim 2, characterized by the fact that the processor (320) performs an operation to determine at least one inward jump arc (130) based on the point of departure. destination (54) or at one of the plurality of intersections (120), wherein the at least one inward jumping arc (130) connects one of the plurality of points (60) to one of the plurality of intersections (120) or to the destination point (54).

5. Flight routing system (10), according to claim 2, characterized by the fact that the processor (320) performs an operation to determine at least one outward jump arc (132) based on one of the plurality of intersections (120) of the take-off starting point, wherein the at least one outward jumping arc (132) connects one of the plurality of points (60) to one of the plurality of intersections (120) or the starting take-off point .

6. Flight routing system (10), according to claim 1, characterized by the fact that the available capacity is based on a number of aircraft (20) that are located simultaneously in a single sector (40 ).

7. Flight routing system (10), according to claim 1, characterized by the fact that the forecast capability (142) is based on at least one of convective meteorological conditions, air traffic congestion, and space air (42) restricted.

8. Flight routing system (10), according to claim 1, characterized by the fact that the plurality of sectors (40) each includes a unique shape that is a reflection of a traffic flow and density air within airspace (42).

9. Computer-implemented method of determining an alternative route (32) for an aircraft (20) based on an airspace (42) that is partitioned into a plurality of sectors (40) and an original flight path (30) having a initial take-off point (52) and a destination point (54), the method characterized by the fact that it comprises: receiving as input, by a processor (320), a maximum connection angle measured between a perpendicular line (102) in a selected edge (62) at a specific point (60) on the same selected edge (62) of a selected sector (40) and a connecting arc (100) formed between the point (60) of the selected edge (62) and the point (60) of one of the edges adjacent to the selected edge (62); determining a plurality of points (60) for each of the plurality of sectors (40) by the processor (320), wherein each of the plurality of points (60) is each located along the edges (62) of one of the plurality of sectors (40) so that the angle measured between the first point (60A) and the other point (60) located along one of the edges (62) is smaller than the maximum connection angle, where the respective angle is measured between a line perpendicular (102) to the edge of one of the points (60A) and the respective connecting arc (100), and in which none of the connecting arcs (100) must fall outside the edges (62) of the sector ( 40) respective; determining a connecting arc (100) for each of the plurality of sectors (40) by the processor (320), wherein the connecting arc (100) connects a first point (60A) on one of the edges (62) of a sector (40) with another point (60) located along another edge (62) of the same sector (40) in each of the plurality of sectors (40); determining a time-based airspace network to complete the route (150) based on at least one forecast capability (142), wherein the forecast capability (142) indicates an available capacity for each of the plurality of sectors (40 ), and which of the plurality of sectors (40) is unavailable, and wherein the maximum connection angle is based on at least one of aircraft performance (20), air traffic control, and a space network connectivity amount time-based aerial within a single sector (40); and selecting the alternative route (32) by the processor (320) based on at least the airspace network based on the time to complete the route (150) and the connecting arc (100) for each of the plurality of sectors (40) , wherein the processor (320) determines the alternative route (32) without any of the connecting arcs (100) located within an unavailable sector (40'), and wherein the unavailable sector (40') is representative of space air (42) unavailable.

10. Method according to claim 9, characterized by the fact that the processor (320) determines a plurality of intersections (120), wherein each of the plurality of intersections (120) represents where the edge (62) of a of the plurality of sectors (40) and the original flight path (30) intersect.

11. Method according to claim 10, characterized by the fact that the processor (320) partitions the original flight path (30) into a series of individual arcs (122) based on the plurality of intersections (120).

12. The method of claim 10, wherein the processor (320) determines at least one inward jump arc (130) based on the destination point (54) or one of the plurality of intersections (120 ), wherein the at least one inward jumping arc (130) connects one of the plurality of points (60) to one of the plurality of intersections (120) or to the destination point (54).

13. Method according to claim 10, characterized by the fact that the processor (320) determines at least one outward jump arc (132) based on one of the plurality of intersections (120) of the initial take-off point, in that the at least one outward jump arc (132) connects one of the plurality of points (60) to one of the plurality of intersections (120) or to the initial takeoff point.

14. Method according to claim 10, characterized by the fact that the available capacity is based on a number of aircraft (20) that are located simultaneously within a single sector (40).

15. The method of claim 14, wherein the forecast capability (142) is based on at least one of convective meteorological conditions, air traffic congestion, and restricted airspace (42).

16. Method according to claim 10, characterized by the fact that the plurality of sectors (40) each includes a unique shape that is a reflection of a flow and density of air traffic within the airspace (42) .