BR102018002592A2

BR102018002592A2 - Aumento de flexibilidade das operações com base na trajetória na aviação

Info

Publication number: BR102018002592A2
Application number: BR102018002592-9A
Authority: BR
Inventors: Italo Romani de Oliveira; Jose A. Fregnani
Original assignee: The Boeing Company
Priority date: 2017-03-09
Filing date: 2018-02-07
Publication date: 2019-03-26
Also published as: EP3373273A1; US10580309B2; US20180261103A1; CN108573618A; US20180261106A1; US10074283B1; AU2023278034A1; AU2018200257A1

Abstract

a presente invenção refere-se a um método de exemplo que inclui determinar uma provável trajetória de voo para cada respectivo voo; modificar a provável trajetória de voo com base nas restrições impostas pelas regras do controlador de tráfego aéreo (atc) para gerar uma trajetória de voo modificada; atribuir as respectivas faixas horárias de chegada para as trajetórias de voo modificadas; receber as informações de mudança de trajetória que indicam que dois operadores de aeronaves mudaram as duas respectivas trajetórias de voo associadas aos dois respectivos voos operados pelos dois operadores de aeronaves; com base nas informações de mudança de trajetória, modificar: (i) as duas respectivas trajetórias de voo, e (ii) as respectivas faixas horárias de entrada atribuídas às duas respectivas trajetórias de voo; e transmitir, pelo dispositivo de computação, as duas respectivas trajetórias de voo modificadas para a respectiva aeronave atribuída para executar os dois respectivos voos.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para AUMENTO DE FLEXIBILIDADE DAS OPERAÇÕES COM BASE NA TRAJETÓRIA NA AVIAÇÃO.

CAMPO [0001] A presente descrição refere-se, em geral, ao tráfego aéreo e às operações na aviação.

ANTECEDENTES [0002] Há uma distinção entre o gerenciamento estratégico de fluxo de tráfego aéreo, os planos que poderiam começar até anos à frente e podem ser ajustados até poucas horas antes da operação, e as intervenções táticas de Controlador de Tráfego Aéreo (ATC). Essa dicotomia acontece em parte por causa de eventos com pouca previsibilidade que podem ocorrer em um espaço aéreo ou aeroporto e, em parte, porque há falta de modelos precisos de trajetória e normas em todo o sistema de transporte aéreo.

[0003] A fim de promover e manter a previsibilidade, os principais aeroportos de todo o mundo controlam o fluxo de tráfego de aeronaves dentro e fora com base em faixas horárias. Uma faixa horária é uma janela de tempo dentro da qual o voo designado deverá chegar ou partir. Se o voo perder sua faixa horária, ele espera uma janela de oportunidade, e o tempo de espera para a janela de oportunidade é altamente variável e pode ser longo. Este problema é agravado se a precisão das previsões do tráfego aéreo for baixa. Assim, pode ser desejável ter um sistema que preveja o tráfego aéreo de forma mais precisa para encontrar uma janela de oportunidade adequada e para evitar atrasos adicionais.

[0004] Outra fonte de ineficiência no sistema de transporte aéreo atual é o sistema de alocação de faixa horária, que inclui um planejamento sazonal, bem como um ajuste diário de operação. O sistema de alocação de faixa horária é ineficiente pelo fato de que todo país ou

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2/55 região, nos quais as faixas horárias estão disponíveis, possui seus próprios regulamentos aplicáveis e pode ter sua própria compreensão do que é uma faixa horária e como as faixas horárias são gerenciadas. De acordo com os regulamentos atuais, uma faixa horária pertence a uma companhia aérea, desde que ela use 80% do tempo na temporada anterior. Portanto, a faixa horária é, de fato, uma propriedade da companhia aérea. O tratamento de uma faixa horária como uma propriedade e as regras atuais de gerenciamento de tráfego de interrupção causam rigidez e ineficiências no tráfego aéreo.

[0005] Assim, pode ser desejável ter sistemas com capacidades de previsão avançadas para fornecer uma alocação mais refinada e precisa dos recursos do espaço aéreo e do aeroporto e para agilizar as transações de tais recursos entre as partes interessadas. Esse sistema pode aumentar a eficiência bruta das operações de tráfego aéreo.

SUMÁRIO [0006] A presente descrição descreve os exemplos relacionados à otimização flexível de operações com base em trajetória na aviação.

[0007] Em um aspecto, a presente descrição descreve um método para determinar as trajetórias de voo para os respectivos voos. O método inclui: (i) determinar, por um dispositivo de computação, uma provável trajetória de voo para cada respectivo voo com base (a) nas informações indicativas de condições climáticas, (b) nas informações indicativas de restrições de espaço aéreo e de aeroporto, (c) nas informações indicativas de parâmetros de desempenho de uma respectiva aeronave designada para executar o respectivo voo e (d) nas informações indicativas de um ponto de partida e um ponto de chegada do respectivo voo; (ii) modificar, pelo dispositivo de computação, a provável trajetória de voo com base nas restrições impostas pelas regras do Controlador de Tráfego Aéreo (ATC) para gerar uma trajetória

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3/55 de voo modificada; (iii) atribuir, pelo dispositivo de computação, as respectivas faixas horárias de chegada para trajetórias de voo modificadas, em que cada faixa horária de chegada indica uma janela de tempo de chegada ao ponto de chegada do respectivo voo; (iv) receber, no dispositivo de computação, as informações de mudança de trajetória que indicam que dois operadores de aeronave trocaram duas respectivas trajetórias de voo associadas a dois respectivos voos operados pelos dois operadores de aeronave; (v) com base nas informações de mudança de trajetórias, modificar: (a) as duas respectivas trajetórias de voo e (b) as respectivas faixas horárias de chegada atribuídas às duas respectivas trajetórias de voo; e (vi) transmitir, pelo dispositivo de computação, as duas respectivas trajetórias de voo para as respectivas aeronaves designadas para executar os dois respectivos voos.

[0008] Em um outro aspecto, a presente descrição descreve um meio legível por computador não transitório, tendo armazenado nele as instruções que, em resposta à execução de um dispositivo de computação, fazem com que o dispositivo de computação realize as operações para determinar as trajetórias de voo para os respectivos voos. As operações incluem: (i) determinar uma provável trajetória de voo para cada respectivo voo com base (a) nas informações indicativas de condições climáticas, (b) nas informações indicativas de restrições de espaço aéreo e de aeroporto, (c) nas informações indicativas de parâmetros de desempenho de uma respectiva aeronave designada para realizar o respectivo voo, e (d) nas informações indicativas de um ponto de partida e de um ponto de chegada do respectivo voo; (ii) modificar a provável trajetória de voo com base nas restrições impostas pelas regras do Controlador de Tráfego Aéreo (ATC) para gerar uma trajetória de voo modificada; (iii) atribuir as respectivas faixas horárias de chegada para as trajetórias de voo modificadas, em que cada faixa

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4/55 horária de chegada indica uma janela de tempo de chegada ao ponto de chegada do respectivo voo; (iv) receber as informações de mudança de trajetória que indicam que dois operadores de aeronaves trocaram duas respectivas trajetórias de voo associadas a dois respectivos voos operados pelos dois operadores de aeronave; (v) com base nas informações de mudança de trajetória, modificar: (a) as duas respectivas trajetórias de voo e (b) as respectivas faixas horárias de chegada atribuídas às duas respectivas trajetórias de voo; e (vi) transmitir as duas respectivas trajetórias de voo para as respectivas aeronaves designadas para realizar os dois respectivos voos.

[0009] Ainda em outro aspecto, a presente descrição descreve um sistema para determinar as trajetórias de voo para respectivos voos. O sistema inclui: (i) um dispositivo de computação de gerenciamento de voo acoplado a uma primeira aeronave e que tem um ou mais processadores configurados para enviar comandos de propulsão e altitude para a primeira aeronave seguir uma trajetória de voo atribuída; (ii) um ou mais bancos de dados, incluindo as informações indicativas de (a) condições climáticas, (b) restrições do espaço aéreo e do aeroporto, e (c) parâmetros de desempenho de uma respectiva aeronave designada para realizar um respectivo voo; e (iii) um módulo de gerenciamento de trajetória que é baseado em terra e em comunicação com uma ou mais bancos de dados e em comunicação com o dispositivo de computação de gerenciamento de voo através de um link de dados de ar e terra. O módulo de gerenciamento de trajetória inclui: (i) um ou mais processadores; e (ii) a memória que armazena nela as instruções que, quando executadas por um ou mais processadores do módulo de gerenciamento da trajetória, fazem com que o módulo de gerenciamento da trajetória execute as operações. As operações incluem: (i) determinar uma provável trajetória de voo para cada respectivo voo com base nas informações de um ou mais bancos de dados e nas informações

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5/55 indicativas de um ponto de partida e de um ponto de chegada do respectivo voo; (ii) modificar a trajetória de voo provável com base nas restrições impostas pelas regras do Controlador de Tráfego Aéreo (ATC) para gerar uma trajetória de voo modificada; (iii) atribuir as respectivas faixas horárias de chegada para as trajetórias de voo modificadas, em que cada faixa horária de chegada indica uma janela de tempo de chegada ao ponto de chegada do respectivo voo; (iv) receber as informações de mudança de trajetória que indicam que um primeiro operador de aeronave da primeira aeronave e um segundo operador de aeronave de uma segunda aeronave trocaram duas respectivas trajetórias de voo associadas com a primeira e segunda aeronaves; (v) com base nas informações de mudança de trajetórias, modificar: (a) as duas respectivas trajetórias de voo, e (b) as respectivas faixas horárias de chegada atribuídos às duas respectivas trajetórias de voo; e (vi) transmitir uma trajetória de voo respectiva das duas respectivas trajetórias de voo para o dispositivo de computação de gerenciamento de voo para executar a respectiva trajetória de voo pela primeira aeronave.

[0010] O sumário mencionado acima é apenas ilustrativo e não se destina a limitar de forma alguma. Em adição aos aspectos, exemplos e características ilustrativos descritos acima, outros aspectos, exemplos e características se tornarão evidentes a título de referência às figuras e à descrição detalhada a seguir.

BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS [0011] As características inovadoras consideradas características dos exemplos ilustrativos são apresentadas nas reivindicações anexas. Os exemplos ilustrativos, no entanto, bem como um modo de utilização preferido, outros objetivos e descrições dos mesmos, serão melhor entendidos com referência à descrição detalhada a seguir de um exemplo ilustrativo da presente descrição quando lidos em conjunto

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6/55 com as figuras anexas.

[0012] A figura 1 ilustra um sistema de transporte aéreo, de acordo com uma implementação de exemplo.

[0013] A figura 2 ilustra um diagrama de blocos de um sistema para a aumentar a flexibilidade de operações com base em trajetórias, de acordo com uma implementação de exemplo.

[0014] A figura 3 ilustra uma árvore de cenários de exemplo, de acordo com uma implementação de exemplo.

[0015] A figura 4 ilustra um diagrama de sequência para uma operação de previsão de trajetória, de acordo com uma implementação de exemplo.

[0016] A figura 5 ilustra um diagrama de sequência para uma operação de criação de trajetória, de acordo com uma implementação de exemplo.

[0017] A figura 6 ilustra um diagrama de sequência para uma operação de remoção de trajetória, de acordo com uma implementação de exemplo.

[0018] A figura 7 ilustra um diagrama de sequência para uma operação de troca de trajetória, de acordo com uma implementação de exemplo.

[0019] A figura 8 ilustra um diagrama de sequência para uma operação de leilão de trajetória, de acordo com uma implementação de exemplo.

[0020] A figura 9 ilustra um diagrama de sequência para uma operação de otimização de cenário, de acordo com uma implementação de exemplo.

[0021] A figura 10 ilustra um diagrama de sequência para uma operação de atualização de modelo, de acordo com uma implementação de exemplo.

[0022] A figura 11 ilustra um sistema de gerenciamento de voo de

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7/55 uma aeronave, de acordo com uma implementação de exemplo.

[0023] A figura 12 é um fluxograma de um método para determinar as trajetórias de voo para os respectivos voos, de acordo com uma implementação de exemplo.

[0024] A figura 13 é um fluxograma de um método para a utilização com o método da figura 12, de acordo com uma implementação de exemplo.

[0025] A figura 14 é um fluxograma de um método para a utilização com o método da figura 12, de acordo com uma implementação de exemplo.

[0026] A figura 15 é um fluxograma de um método para a utilização com o método da figura 12, de acordo com uma implementação de exemplo.

DESCRIÇÃO DETALHADA [0027] O uso de pistas em muitos aeroportos movimentados no mundo é controlado pela alocação de faixas horárias que, como mencionado acima, são janelas de tempo nas quais o voo é designado para chegar ou partir. A instituição de faixas horárias em um aeroporto acontece quando a demanda excede a capacidade do aeroporto. Quando as faixas horárias são instituídas, elas são distribuídas entre as companhias aéreas, por exemplo, em séries correspondentes a um determinado horário em um determinado dia da semana. Essas faixas horárias podem ser consideradas faixas horárias de longo prazo e são repetidas de forma regular por um período de 6 meses. No final desse período, a distribuição da faixa horária é revista e as novas companhias aéreas podem solicitar faixas horárias específicas. As companhias aéreas que usam 80% de suas faixas horárias no período de 6 meses têm direito às mesmas faixas horárias no próximo período, e os que falharam nesse critério, podem perder uma série de faixas horárias.

[0028] Além das faixas horárias de longo prazo mencionadas aci

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8/55 ma, existe outro tipo de faixas horárias, que podem ser usadas quando qualquer setor de aeroporto ou espaço aéreo sofre uma redução de capacidade inesperada. Uma redução inesperada na capacidade poderia ser causada, por exemplo, por mau tempo, interrupções do equipamento ou outros fatores restritivos. Quando ocorre a redução da capacidade inesperada, os procedimentos de atraso terrestre podem ser implementados com base em regulamentos e políticas definidas por órgãos da administração da aviação.

[0029] Uma regra para a operação de faixa horária determina que se um voo perder sua faixa horária por motivos de companhia, o voo espera por alguma faixa horária livre e não há nenhuma garantia de que uma faixa horária livre seria encontrada em um curto período de tempo. As melhores capacidades de previsão iriam aprimorar a reprogramação da faixa horária.

[0030] Nas situações mencionadas acima de redução de capacidade, o número de faixas horárias recém-criadas pode não acomodar a demanda. Nesse caso, um novo cronograma pode ser implementado para maximizar o uso da capacidade reduzida. Para implementar um novo cronograma que maximiza o uso de capacidade reduzida, pode ser desejável implementar um novo cronograma que leva em consideração uma visão geral do tráfego aéreo, em vez da lógica incremental ou localizada, e dá a oportunidade de colaboração entre as companhias aéreas. Um sistema que leva em consideração uma visão geral do tráfego aéreo e dá, às companhias aéreas, a oportunidade de colaborar é descrito aqui para reduzir o desperdício de capacidade e diminuir o custo operacional.

[0031] Tal sistema pode reduzir atrasos no caso de capacidade restrita. Para reduzir os atrasos, pode ser desejável que o sistema evite a compensação e a rigidez ao implementar ou projetar um novo cronograma que responde a eventos no espaço aéreo ou nos aero

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9/55 portos.

[0032] O problema da capacidade de aumento das soluções existentes resulta do fato de que as mudanças no cronograma são modeladas de forma restrita, com poucos graus de liberdade e uma fraca análise do impacto em toda a rede de tráfego aéreo. Por exemplo, no caso de faixas horárias de chegada a um aeroporto, se o sistema aplicar os atrasos de forma linear entre os voos que chegam com base em uma regra primeiramente planejada e servida, a capacidade disponível pode não ser maximizada, porque os voos podem não ser capazes de cumprir com precisão as horas de chegada previstas. Os pequenos desvios causados em outros nós (por exemplo, outros aeroportos) da rede de tráfego podem ser compostos por excesso de faixa horária (chegando depois do prazo). Um resultado melhor pode ser alcançado, por exemplo, se os voos atrasados recebessem maior prioridade e todo o cronograma da rede fosse revisado para acomodar esse novo cronograma.

[0033] Para evitar a capacidade de aumento, os sistemas e os métodos aqui descritos podem determinar com precisão o impacto das mudanças de cronograma em toda a rede de trânsito e podem implementar a otimização geral de múltiplos objetivos levando em consideração vários fatores e restrições.

[0034] O problema da rigidez de cronograma poderia surgir porque os cronogramas reprogramados são fornecidos por um algoritmo central que pode ser cego para fatores que afetam as companhias aéreas independentes, que implementam as mudanças no cronograma para os voos individuais. Para evitar tal rigidez, os sistemas e métodos aqui descritos permitem que as companhias aéreas efetuem ajustes no cronograma depois que o algoritmo de otimização principal é executado.

[0035] São aqui descritos sistemas e métodos para aumentar de

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10/55 maneira flexível o tráfego aéreo, ao mesmo tempo em que reduzem a capacidade de aumento e a rigidez ao implementar ou projetar um novo cronograma que responda aos eventos no espaço aéreo ou nos aeroportos. Particularmente, os sistemas e métodos descritos reduzem a capacidade de aumento ao ter uma capacidade de previsão de trajetória precisa para voos de interação múltipla, com informações disponibilizadas pela infraestrutura do Gerenciamento de Informações do Sistema (SWIM). Além disso, os sistemas descritos incluem um banco de dados detalhado e continuamente atualizado de trajetórias de voo com a característica de mapeamento bidirecional entre a faixa horária e a trajetória. A fim de compor as previsões de trajetória precisas, os sistemas e os métodos utilizam modelos de movimento de superfície de aeroporto precisos e modelos de espaço aéreo de controle de tráfego aéreo (ATC). Dentro dos exemplos descritos, um algoritmo de múltiplos objetivos para determinar as trajetórias de voo em 4 dimensões (4D) com encaminhamento e restrições de tráfego é implementado.

[0036] A fim de reduzir a rigidez e proporcionar mais flexibilidade aos planos de tráfego aéreo, os sistemas e os métodos descritos podem usar a informação da trajetória probabilística com o uso de intervalos de confiança para os tempos de ponto de referência e forquilhas probabilísticas. As informações de trajetória podem ser transportadas em um formato de dados que estende o formato de Modelo de Troca de Informação de Voo (FIXM). Particularmente, um FIXM provável ou P-FIXM poderia ser usado para transmitir prováveis trajetórias. Em outros exemplos, uma versão estocástica da linguagem de descrição de intenção de aeronave (AIDL) poderia ser usada.

[0037] Além disso, os sistemas e os métodos descritos permitem a troca de trajetórias entre as companhias aéreas. Os sistemas descritos podem incluir uma sonda de trajetória e a ferramenta de ajuste confi

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11/55 gurada para determinar conflitos potenciais ou uma trajetória recentemente proposta e propor modificações para a resolução de conflitos, diminuindo assim a probabilidade de atrasos.

[0038] A fim de permitir a correta execução das trajetórias escolhidas ou selecionadas, os sistemas descritos podem incluir um link de dados aéreo-terrestre para enviar (uplink) e receber as trajetórias (downlink) e intenções de aeronaves de e para os Computadores de Gerenciamento de Voo de aeronave (FMCs). Os FMCs, também referidos aqui como um dispositivo de computação de gerenciamento de voo, podem ser capazes de emitir comandos de propulsão e altitude em uma maneira de controle de feedback de circuito fechado para orientar a aeronave a realizar os tempos requeridos nos vários pontos de referência de uma trajetória 4D atribuída.

[0039] A figura 1 ilustra um sistema de transporte aéreo 100, de acordo com uma implementação de exemplo. O sistema de transporte aéreo 100 inclui múltiplas aeronaves, tais como as aeronaves 102A, 102B e 102C. A aeronave 102A-102C pode ser equipada com FMCs com base na trajetória.

[0040] A aeronave 102A-102C pode ser operada pelos operadores de aeronave 104A e 104B correspondentes. Os operadores de aeronaves 104A-104B podem incluir companhias aéreas, empresas de carga, operadores de aviação executiva, ou aviação geral e operadores militares.

[0041] A aeronave 102A-102C e os operadores de aeronave 104A-104B são configurados para estar em comunicação com a infraestrutura de SWIM 106. A infraestrutura de SWIM 106 é um sistema de informação de todo o Sistema de Espaço Aéreo Nacional (NAS) que facilita o compartilhamento de dados e pode funcionar como uma estrutura digital de compartilhamento de dados. A infraestrutura de SWIM 106 pode permitir uma maior consciência situacional comum e

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12/55 oportuna de liberação de informações a vários agentes e entidades associadas ao tráfego aéreo. A infraestrutura de SWIM 106 pode, portanto, funcionar como uma plataforma de compartilhamento de informações que oferece um único ponto de acesso para os dados da aviação, com os produtores de publicação de dados e os usuários acessando as informações através de uma única conexão.

[0042] A infraestrutura de SWIM 106 pode incluir componentes e bancos de dados de computação e redes, que permitem o compartilhamento seguro e confiável de informações aeronáuticas entre os agentes e várias fontes de dados. A informação aeronáutica é trocada em formatos-padrão para facilitar o compartilhamento e uso das informações. Por exemplo, o formato de dados de FIXM pode ser usado para as informações de voo. Para as informações meteorológicas, o formato de dados do modelo de troca de informações sobre o tempo (WXXM) pode ser usado. WXXM foi projetado para permitir o gerenciamento e a distribuição de dados meteorológicos em formato digital (XML). Além disso, o WXXM é um membro de uma família de modelos de dados projetados para o uso em segurança da aviação, ou seja, o modelo de troca de informações aeronáuticas (AIXM) e o FIXM.

[0043] Para o espaço aéreo, aeroporto e outras informações aeronáuticas relevantes, o formato de dados de AIDL poderia ser usado, e formato de dados de AIDL poderia ser usado para as informações destinadas à aeronave. Nos exemplos, esses vários elementos e tipos de informações podem ser fornecidos através de serviços da web. No caso da comunicação aérea e terrestre, os protocolos de comunicação específicos, como o Sistema de Endereçamento e Relatório de Comunicações de Aeronaves (ACARS) e os protocolos de Rede de Telecomunicações Aeronáuticas (ATN) podem ser usadas para a compatibilidade com sistemas herdados.

[0044] O sistema de transporte aéreo 100 também pode incluir

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Provedores de Serviços de Navegação Aérea (ANSPs) 108A e 108B. Os ANSP 108A-108B fornecem vários serviços para o uso seguro do espaço aéreo compartilhado e dos aeroportos. Os ANSPs 108A-108B podem incluir entidades jurídicas públicas ou privadas que prestam Serviços de Navegação Aérea. Por exemplo, os ANSPs 108A-108B podem administrar o tráfego aéreo em nome de uma empresa, região ou país. Os ANSPs 108A-18B podem fornecer um ou mais dos seguintes serviços aos usuários do espaço aéreo: sistemas de gerenciamento de tráfego aéreo (ATM), comunicações, navegação e vigilância (CNS), serviço meteorológico para navegação aérea (MET), busca e resgate (SAR), e gerenciamento de informação aeronáutica/serviços de informação aeronáutica (AIS/AIM). Esses serviços podem ser fornecidos pelos ANSPs 108A-108B para todas as fases das operações (por exemplo, durante abordagem, aeródromo, e em rota).

[0045] O sistema de transporte de ar 100 pode incluir um múltiplos banco de dados aeronáuticos 110 em comunicação com a infraestrutura de SWIM 106. Um exemplo de banco de dados inclui um banco de dados de previsão de tempo (WFDB) configurado para armazenar as informações associadas à previsão de vento, padrões climáticos perigosos, etc., para uma região ou um país. O WFDB pode incluir um conjunto de banco de dados distribuídos entre os diferentes fornecedores de informação meteorológica.

[0046] Outro exemplo de banco de dados inclui um Banco de Dados de Trajetórias Globais (GTDB). O banco de dados GTDB pode armazenar as trajetórias de aeronaves (por exemplo, a aeronave 102A-102C) para uma determinada região, país ou toda a rede global de tráfego aéreo. O GTDB pode facilitar a troca de informações compartilhando várias entidades. As entidades autorizadas podem acessar o GTDB através da infraestrutura de SWIM 106 para obter as informações associadas a uma trajetória prevista para uma aeronave com

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14/55 precisão razoável no espaço e no tempo.

[0047] Outro exemplo de banco de dados inclui um Banco de Dados de Status de Voo Global (GFDB). O GFDB pode incluir as informações que indicam uma situação específica (por exemplo, posição, velocidade, aceleração, altitude, posição etc.) de um determinado voo. Cada região ou país pode ter seu próprio GFDB, e esses vários bancos de dados podem ser unificados em um único banco de dados.

[0048] Outro exemplo de banco de dados inclui um ou mais Banco de Dados de Informações do Espaço Aéreo (ASDB). Cada país ou região do espaço aéreo pode ter um ASDB correspondente. Em exemplos, o espaço aéreo de cada país pode ser dividido em setores e rotas. Alguns desses setores e rotas podem estar disponíveis para voos comerciais ou civis, enquanto outros podem ser usados pelo exército ou fechados para voos civis. O ASDB pode incluir as informações estáticas, como as informações sobre os setores disponíveis e as rotas e setores e as rotas que estão fechadas. O ASDB também pode incluir informações quasi-estáticas sobre os setores e as rotas temporariamente não disponíveis, bem como as informações dinâmicas associadas às alterações no estado do espaço aéreo. Por exemplo, se um setor ou algumas rotas não estiverem disponíveis para voos, o ASDB pode ser atualizado para incluir essas informações. Várias entidades podem acessar essas informações através da infraestrutura de SWIM 106, de modo a modificar as trajetórias de voo e as rotas para acomodar as atualizações no espaço aéreo.

[0049] Outro exemplo de banco de dados inclui um Banco de Dados de Informações do Aeroporto (APDB). O APDB pode incluir as informações estáticas sobre aeroportos, como layout do aeroporto, mapa das portas, configuração e número de pistas, etc. O APDB também pode incluir as informações dinâmicas associadas a mudanças nas operações do aeroporto, como quando certas partes do aeroporto es

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15/55 tão fechadas, quando uma pista está fechada, ou quando a pista de pouso torna-se indisponível ou disponível, etc. Em exemplos, o ASDB e o APDB podem ser referidos coletivamente como bancos de dados de informações aeronáuticas.

[0050] Outro exemplo de banco de dados inclui um Banco de Dados de Desempenho da Aeronave (ACPDB). O banco de dados ACPDB pode incluir as informações de desempenho e de capacidade sobre os vários modelos de aeronave, como velocidade de escalada, aceleração, velocidade máxima, capacidade de altitude, etc. Essa informação pode permitir que outras entidades do sistema de transporte aéreo simulem e prevejam a trajetória da aeronave.

[0051] Outro banco de dados de exemplo pode incluir um banco de dados para os modelos de como o ATC funciona. Tais modelos podem permitir que várias entidades prevejam decisões de ATC em situações específicas e, assim, permitam alterar a trajetória da aeronave de maneira compatível com as mudanças de ATC previstas para o espaço aéreo.

[0052] O sistema de transporte aéreo 100 pode também incluir um sistema 112 para aumentar a flexibilidade das operações baseadas na trajetória (TBO). O sistema 112 pode incluir vários módulos, conforme descrito abaixo, e pode incluir módulos de software e componentes de hardware (por exemplo, servidores, bancos de dados, processadores, dispositivos informáticos, mídia legível por computador, memórias, instruções programáveis, etc.).

[0053] A figura 2 ilustra um diagrama de blocos do sistema 112, de acordo com uma implementação de exemplo. Os diferentes componentes e módulos do sistema 112 podem estar em comunicação uns com os outros para trocar informações e atualizações relevantes. No entanto, as linhas de comunicação não são mostradas na figura 2 para reduzir a confusão visual no desenho.

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16/55 [0054] O sistema 112 inclui um módulo de modelos de aeroporto e de espaço aéreo 200. A precisão do cálculo de trajetórias para aeronaves pode aumentar se o sistema 112 tiver acesso aos modelos precisos e atualizados para os aeroportos e espaços aéreos. O ASDB e o APDB são bancos de dados externos que fornecem informações do aeroporto e do espaço aéreo ao sistema 112; no entanto, as informações fornecidas pelo ASDB e APDB podem não estar completas. O módulo de modelos do aeroporto e do espaço aéreo 200 pode estar em comunicação com o ASDB externo e o APDB e ter acesso à informação armazenada no mesmo, mas também pode conter informações adicionais.

[0055] As informações de exemplo adicionais podem incluir as informações relacionadas à capacidade do aeroporto e às capacidades de determinados setores do espaço aéreo. Outro exemplo de informações adicionais inclui os modelos e as regras que especificam como o ATC reagiria em uma situação específica. Por exemplo, as informações adicionais podem incluir as regras de como o ATC modificaria o sequenciamento da chegada dos voos quando alguns voos chegarem cedo. Nos exemplos, o ATC pode ser segmentado em uma pluralidade de controladores, sendo cada controlador responsável por um setor específico do espaço aéreo. Esses setores de controle podem não estar bem sincronizados em todos os momentos. O ATC pode operar de acordo com ou aplicar regras e padrões para fazer ajustes em setores com base em mudanças (cancelamento ou fusão de voos, mudanças de horário de chegada e partida, etc.) que ocorrem em outros setores para melhorar a sincronização. O módulo dos modelos do aeroporto e do espaço aéreo 200 pode incluir tais regras e padrões para poder prever as mudanças realizadas pelo ATC.

[0056] O sistema 112 também pode incluir um atualizador de modelo 202. O atualizador de modelo 202 pode ser configurado para mo

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17/55 nitorar as mudanças no espaço aéreo ou aeroportos, por exemplo, monitorar as mudanças no ASDB e APDB para garantir a consistência entre os modelos e as condições reais. O atualizador de modelo 202 pode, em seguida, atualizar os modelos do módulo de modelos de espaço aéreo 200 e manter os modelos atualizados. As operações do atualizador de modelo 202 são descritas em mais detalhes abaixo em relação à figura 10.

[0057] O sistema 112 também pode incluir um sintetizador de trajetória 204. O sintetizador de trajetória 204 pode ser configurado para calcular ou determinar as trajetórias de voos específicos, dado um modelo de desempenho da aeronave e outras informações sobre o espaço aéreo e os aeroportos. O sintetizador de trajetória 204 pode gerar a trajetória mais provável que a aeronave executaria dadas as condições atuais.

[0058] Por exemplo, o sintetizador de trajetória 204 pode combinar as informações do módulo de modelos de aeroporto e de espaço aéreo 200, com as informações associadas às rotas disponíveis, modelos de desempenho de aeronaves, condições climáticas e outras informações dos bancos de dados aeronáuticas mencionados acima 110, os pontos de partida e de chegada de um voo para sintetizar uma provável trajetória para o voo. A provável trajetória gerada pelo sintetizador de trajetória 204 pode ser uma trajetória simulada e pode não ser uma trajetória final. Em outras palavras, a provável trajetória gerada pelo sintetizador de trajetória 204 pode ser revisada ou atualizada com base em outras informações, conforme explicado abaixo.

[0059] O sistema 112 pode também incluir uma sonda e ajustador de trajetória (P&A de trajetória) 206. O P&A de trajetória 206 pode receber as prováveis trajetórias geradas com o sintetizador de trajetória 204 para várias aeronaves e voos e pode, em seguida, determinar a viabilidade ou a validade dessas prováveis trajetórias por outras restri

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18/55 ções. Como exemplo, o P&A de trajetória 206 pode analisar as trajetórias para determinar se elas violam quaisquer regras de segurança ou se invadem uma à outra de maneira insegura. Por exemplo, o P&A de trajetória 206 pode determinar se duas aeronaves manteriam distâncias seguras umas das outras quando suas trajetórias se aproximarem umas das outras com relação ao espaço e tempo. Como tal, o P&A de trajetória 206 pode determinar se uma provável trajetória específica é compatível com outras prováveis trajetórias.

[0060] Nos exemplos, o P&A de trajetória 206 pode ter acesso às trajetórias de voo existentes, estando em comunicação com o GTDB e com o banco de dados de cenários 208 descrito abaixo. Em alguns exemplos, as trajetórias incluídas no GTDB podem ser previsões difíceis que não levam em consideração regras, padrões e restrições aplicadas pelo ATC em situações específicas. O P&A de trajetória 206 pode aplicar regras, padrões e restrições com base em pressupostos de como o ATC pode reagir às condições existentes para determinar a viabilidade das várias trajetórias do GTDB e do banco de dados de cenários 208.

[0061] Nos exemplos, a determinação da viabilidade das trajetórias pode envolver um processo iterativo e contínuo entre o P&A de trajetória 206, o sintetizador de trajetória 204, o módulo dos modelos de espaço aéreo 200 e o banco de dados de cenários 208. O módulo de modelos de aeroporto e espaço aéreo 200 pode estar atualizando continuamente seus modelos com base na comunicação com o atualizador de modelo 202 e alimentando quaisquer alterações ao sintetizador de trajetória 204. O sintetizador de trajetória 204 pode, em seguida, alimentar as mudanças em trajetórias prováveis para o P&A de trajetória 206 determinar sua viabilidade. As previsões e a análise de viabilidade podem ser realizadas para um determinado horizonte de tempo (por exemplo, até um determinado momento no futuro próximo)

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19/55 porque as condições podem continuar mudando.

[0062] O sistema 112 pode ainda incluir um sintetizador de tráfego 210. O sintetizador de tráfego 210 pode ser configurado para receber as trajetórias validadas a partir do P&A de trajetória 206 e construir uma rede de trajetórias de todo ou de um subconjunto de voos para uma região específica no espaço aéreo. Por exemplo, o sintetizador de tráfego 210 pode gerar uma rede de trajetórias para voos que voam pelos Estados Unidos da América ou em uma região do mesmo. O sintetizador de tráfego 210 pode levar em consideração regras, padrões e restrições aplicadas pelo ATC para gerar a rede de trajetórias.

[0063] O sistema 112 também pode incluir um gerenciador de cenário 212. O gerenciador de cenários 212 pode ser configurado para modificar ou atualizar as partes da rede de tráfego geradas pelo sintetizador de tráfego 210, sem voltar a calcular a rede inteira. Por exemplo, o gerenciador de cenários 212 pode adicionar uma nova trajetória ou remover uma trajetória da rede. O gerenciador de cenários 212 pode modificar ainda mais a rede com base na recepção de informações que indicam que aviões precisam trocar as trajetórias ou faixas de horário, como descrito abaixo, e em conformidade atualizar a rede ou uma parte da mesma. Dessa forma, o gerenciador de cenários 212 pode realizar mudanças incrementais à rede e aos cenários previstos de voos.

[0064] Nos exemplos, o gerenciador de cenários 212 pode ser configurado para gerar uma árvore de cenários. A figura 3 ilustra um exemplo de árvore de cenários 300, de acordo com uma implementação de exemplo. Ambas as capacidades dos aeroportos e do setor dependem das condições climáticas, tais como a visibilidade, teto de nuvens e a localização de tempestades, e são, portanto, propensas à incerteza. O gerenciador de cenários 212 pode ser configurado para determinar as previsões da árvore de cenários da capacidade do aero

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20/55 porto a partir de dados históricos meteorológicos.

[0065] A incerteza de capacidade pode ser representada com o uso da árvore de cenários 300. Na árvore de cenários 300, o cenário S1 começa às 09:00. Às 9:30, o cenário S2 poderia ocorrer com a probabilidade 0,4 e o cenário S3 poderia ocorrer com a probabilidade 0,6. Se o cenário S2 ocorrer, em seguida, às 10:45, o cenário S4 poderia ocorrer com a probabilidade 0,3 e o cenário S5 poderia ocorrer com a probabilidade 0,7, e assim por diante. A capacidade de um setor ou de um nó durante um cenário pode ser representado por um perfil que especifica a capacidade ou envelope de cada vez durante a duração do cenário. Ao determinar uma rota para uma aeronave em dada árvore de cenários 300, por exemplo, por um otimizador de tráfego 214 descrito abaixo, o otimizador de tráfego 214 pode determinar uma trajetória para a aeronave para cada cenário que poderia se desdobrar.

[0066] Novamente, com referência à figura 2, o sistema 112 pode ainda incluir o banco de dados de cenários 208 mencionado acima. O banco de dados de cenários 208 pode ser configurado para armazenar as árvores de cenários e os cenários de voos fornecidos por outros módulos do sistema 112. Como mencionado acima, o P&A de trajetória 206 está em comunicação com o banco de dados de cenários 208 e é configurada para validar ou determinar a viabilidade de trajetórias e cenários no banco de dados de cenários 208. As trajetórias e os cenários no banco de dados de cenários 208 podem ser construídos com hipóteses sobre como funciona o controle de tráfego aéreo (ATC), em resposta às condições específicas.

[0067] O sistema 112 pode também incluir o otimizador de tráfego 214. Como mencionado acima, o otimizador de tráfego 214 pode ser configurado para gerar uma árvore de trajetória com base em uma árvore de cenários, por exemplo, a árvore de cenários 300, gerada pelo gerenciador de cenários 212. O otimizador de tráfego 214 gera um

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21/55 conjunto de trajetórias prováveis, e essas trajetórias prováveis formam uma árvore de trajetória. A árvore de trajetória pode especificar a localização da aeronave em cada momento durante um cenário e as instruções condicionais sobre quais as ações executar, à medida que cada novo cenário acontece.

[0068] Por exemplo, a árvore de trajetória para uma determinada aeronave, a árvore de cenários 300 na figura 3 pode ser deixar o portão às 9:05, chegar à pista às 9:15, chegar ao ponto de partida às 9:30; se o cenário S2 ocorrer, prosseguir em direção ao nó n1 e chegar às 9:45; de outro modo, se o cenário S3 ocorrer, prosseguir em direção ao nó n2 e chegar às 10:05 , e assim por diante. A árvore de trajetória satisfaz a restrição de acoplamento que qualquer decisão pode ser baseada na informação que está disponível no momento em que a decisão é tomada, ou seja, com base nos cenários que ocorreram até aquele ponto no tempo.

[0069] O otimizador de tráfego 214 pode ainda aplicar ou executar um algoritmo de otimização para gerar as trajetórias otimizadas ou aprimoradas que reduzem o consumo de combustível e o tempo de voo levando em consideração a regulamentação, as padrões e restrições aplicados pelo ATC, bem como as ações do piloto. Existem vários graus de liberdade ou variáveis que podem variar com base em mudanças nas condições de voo. Por exemplo, a velocidade de uma aeronave pode mudar ou o ATC pode pedir uma aeronave para mudar sua altitude quando uma condição de voo específica surgir, etc. O otimizador de tráfego 214 tenta gerar uma óptima combinação das variáveis ou graus de liberdade para gerar uma trajetória ideal.

[0070] Nos exemplos, enquanto o gerenciador de cenários 212 pode considerar um voo ou trajetória de cada vez ao gerar uma árvore de cenários, o otimizador de tráfego 214 leva em consideração diferentes trajetórias de voos em um determinado setor, região ou país no

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22/55 mesmo tempo. Dessa forma, o otimizador de tráfego 214 determina trajetórias ideais para os diferentes voos, de tal forma que as trajetórias não entrem em conflito umas com as outras. A reações do ATC e pilotos para várias condições que possam surgir durante o voo, podem variar e, portanto, as trajetórias geradas pelo otimizador de tráfego 214 podem ser estocásticas ou probabilísticas em sua natureza.

[0071] O sistema 112 pode também incluir um mapeador de faixa horária 216. Como mencionado acima, os aeroportos e o ATC usam faixas horárias atribuídas a diferentes companhias aéreas. Por exemplo, quando ocorrem atrasos nos voos e um aeroporto recebe mais voos em uma determinada janela de tempo do que o esperado, o ATC pode usar as faixas horárias para gerenciar e distribuir a quantidade de atrasos para cada voo. O mapeador de faixa horária 216 se comunica com os diferentes módulos do sistema 112 e do banco de dados aeronáuticos 110 para manter a correspondência entre as trajetórias 4D geradas pelo otimizador de tráfego 214 e as faixas horárias utilizadas pelo ATC para ser compatível com a prática atual do ATC. Dessa forma, o sintetizador de tráfego 210 e o otimizador de tráfego 214 geram trajetórias que são compatíveis com os regulamentos relacionados com as faixas horárias.

[0072] O sistema 112 pode também incluir um banco de dados de faixa horária 218. Como mencionado acima, podem existir pelo menos dois tipos de faixas horárias. Um tipo de faixa horária é usado para regulação das operações do dia a dia em aeroportos ocupados ou congestionados. Esse tipo de faixa horária é usado para controlar os horários de chegada e de partida de voos e evitar interrupções e atrasos que poderiam se agravar em um aeroporto movimentado. As companhias aéreas são obrigadas a utilizar as janelas de tempo estreitas definidas pelas faixas horárias atribuídas à companhia aérea para manter o fluxo de tráfego nos aeroportos. Esse tipo de faixas horárias é usado

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23/55 independente de emergências (por exemplo, independente das condições meteorológicas de emergência) em aeroportos movimentados.

[0073] Um segundo tipo de faixas horárias é usado quando há interrupção devido ao tempo ou emergências. Se uma emergência ocorrer, o ATC gerencia o tráfego através da criação de novas faixas horárias para distribuir os atrasos entre os voos uniformemente. O banco de dados de faixa horária 218 pode ser configurado para armazenar as informações associadas às atribuições de faixas horárias para os vários aeroportos e as faixas horárias de emergência utilizadas pelo ATC para gerenciar o tráfego durante emergências.

[0074] O banco de dados de faixa horária 218 é atualizado quando as atribuições de faixas horárias são alteradas. Por exemplo, o banco de dados de faixa horária 218 pode estar em comunicação com a infraestrutura de SWIM 106 e outras entidades conectadas à mesma, para permanecer atualizado com as atribuições de faixa horária. Outros módulos do sistema 112 (por exemplo, o mapeador de faixa horária 216, o sintetizador de trajetória 204, o sintetizador de tráfego 210, e o otimizador de tráfego 214) podem estar em comunicação com o banco de dados de faixa horária 218 para gerar as trajetórias que estão de acordo com as atribuições das faixas horárias. Como tal, as atribuições de faixa horária podem ser usadas como restrição ao determinar as trajetórias.

[0075] O sistema 112 também pode incluir um gerenciador de trajetória 220. Nos exemplos, o gerenciador de trajetória 220 pode ser configurado para fazer ajustes localizados nas trajetórias geradas por outros módulos do sistema 112. Por exemplo, o otimizador de tráfego 214 pode gerar uma rede optimizada de tráfego de voo em uma região ou país, mas não pode levar em consideração algumas variáveis que são específicas para uma companhia aérea ou de um voo específico. O gerenciador de trajetória 220 pode, assim, fazer outras alterações a

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24/55 uma determinada trajetória para processar os pedidos (por exemplo, por uma companhia aérea) para tais ajustes.

[0076] Em exemplos, o gerenciador de trajetória 220 permite que as companhias aéreas mudem não só atribuições de faixa horária, mas também as trajetórias inteiras atribuídas às companhias aéreas. Em alguns exemplos, qualquer operação sobre criação, remoção ou troca de trajetórias é gerenciada pelo gerenciador de trajetória 220.

[0077] Como exemplo, o gerenciador de trajetória 220 pode criar uma trajetória que não existia antes. Enquanto o sintetizador de trajetória 204 gera uma simulação ou uma previsão de uma trajetória, o gerenciador de trajetória 220 atualiza o gerenciador de cenários 212 e o banco de dados de cenários 208 com uma trajetória real. O gerenciador de trajetória 220 ainda controla a sequência de operações realizadas pelo sistema 112 e funciona como um orquestrador ou sincronizador entre os diferentes componentes e módulos do sistema 112, como descrito abaixo com relação às figuras 4 a 10.

[0078] O sistema 112 pode ainda incluir um banco de dados de transação 222. O banco de dados de transação 222 pode ser configurado para manter um registo de quaisquer transações, operações ou trocas entre companhias aéreas. Por exemplo, se duas companhias aéreas mudarem as trajetórias, ou uma companhia aérea negociar uma trajetória com outra companhia aérea, um registro dessa transação pode ser comunicado ao banco de dados de transação 222. O gerenciador de trajetória 220 pode, em seguida, usar essa informação armazenada no banco de dados de transação 222 para executar os ajustes locais para as trajetórias.

[0079] Os componentes do sistema 112 podem ser configurados para funcionar de um modo interligado um ao outro e/ou com outros componentes acoplados aos respectivos sistemas. Uma ou mais operações ou componentes descritos do sistema 112 podem ser divididos

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25/55 em componentes operacionais ou físicos adicionais, ou combinados em menos componentes operacionais ou físicos. Em alguns exemplos adicionais, os componentes operacionais e/ou físicos adicionais podem ser adicionados aos exemplos ilustrados pela figura 2. Além disso, qualquer um dos componentes ou módulos do sistema 112 pode incluir ou ser fornecido sob a forma de um processador (por exemplo, um microprocessador, um processador de sinal digital, etc.) configurado para executar o código de programa, incluindo uma ou mais instruções para as operações de aplicação lógica aqui descritas. O sistema 112 pode ainda incluir qualquer tipo de meio legível por computador (meio não transitório) ou memória, por exemplo, tal como um dispositivo de armazenamento que inclui uma unidade de disco ou disco rígido, para armazenar o código de programa que, quando executado por um ou mais processadores, fazem com que o sistema 112 execute as operações descritas acima. Em um exemplo, o sistema 112 pode ser incluído dentro de outros sistemas. Em outro exemplo, os componentes, ou seu subconjunto, do sistema 112 podem ser coletivamente referidos como um módulo de gerenciamento da trajetória.

[0080] O sistema 112 pode ser configurado para executar vários tipos de operações e serviços ilustrados nas figuras 4 a 10. A figura 4 ilustra um diagrama de sequência 400 para uma operação de previsão de trajetória, de acordo com uma implementação de exemplo. O diagrama de sequência 400 envolve o operador da aeronave 104A (ou qualquer outro operador de aeronaves), o gerenciador de trajetória 220, o sintetizador de trajetória 204 e o P&A de trajetória 206.

[0081] Na etapa 402 do diagrama de sequência 400, o operador de aeronave 104A fornece as informações de intenção de voo que incluem o tipo e o modelo de aeronave, o peso de combustível, o número de identificação de voo (ID), modelo, número de aeronave para o voo, origem e destino, tempo de bloqueio estimado (EOBT), etc. para

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26/55 o gerenciador de trajetória 220. Nos exemplos, se as informações de intenção de voo forem associadas a um voo repetitivo, o operador da aeronave 104A pode fornecer o ID de voo para o gerenciador de trajetória 220 que pode, em seguida, recuperar as informações de intenção de voo anteriormente fornecidas associadas ao ID voo. No entanto, em outros exemplos, o ID de voo pode não ser incluído nas informações de intenção de voo.

[0082] Na etapa 404, o gerenciador de trajetória 220 fornece as informações de intenção de voo para o sintetizador de trajetória 204. O sintetizador de trajetória 204 pode, em seguida, gerar uma trajetória simulada que representa a trajetória mais provável que a aeronave iria realizar, dadas as condições atuais com base nas informações de intenção de voo. Na etapa 406, o sintetizador de trajetória 204 fornece a trajetória simulada no formato AIDL ou P-FIXM de volta para o gerenciador de trajetória 220.

[0083] Na etapa 408, o gerenciador de trajetória 220 fornece a trajetória simulada ao P&A de trajetória 206, que valida ou determina a viabilidade da trajetória simulada de acordo com outros percursos dos outros voos e restrições do ATC. Se o P&A de trajetória 206 identificar um conflito, ele envia um relatório de conflitos de volta para o sintetizador trajetória 204 na etapa 410. O sintetizador trajetória 204 pode então corrigir a trajetória simulada levando em consideração um conflito identificado pelo P&A de trajetória 206, e enviar a trajetória alterada de volta na etapa 412 para o P&A de trajetória 206 para validação. Esse processo iterativo pode durar várias iterações, tal como indicado pela seta 413.

[0084] Se o P&A de trajetória 206 validar a trajetória simulada e não identificar um conflito, ou uma vez que o processo iterativo entre o sintetizador de trajetória 204 e o P&A de trajetória 206 termina com a identificação de uma trajetória válida, a trajetória válida é enviada de

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27/55 volta para o gerenciador de trajetória 220 na etapa 414. O gerenciador de trajetória 220 pode, então, fornecer a trajetória válida na etapa 416 ao operador 104A da aeronave a seguir.

[0085] Como tal, o gerenciador de trajetória 220 coordena as atividades e as informações entre os diversos módulos do sistema 112. Nos exemplos, o gerenciador de trajetória 220 pode ser configurado para transmitir as mensagens como uma mensagem de confirmação que um pedido para uma trajetória válida para o voo foi recebido.

[0086] A figura 5 ilustra um diagrama de sequência 500 para uma operação de criação de trajetória, de acordo com uma implementação de exemplo. O diagrama de sequência 500 envolve o operador da aeronave 104A (ou qualquer outro operador de aeronaves), o gerenciador de trajetória 220, o P&A de trajetória 206 e o gerenciador de cenários 212.

[0087] Em alguns exemplos, o operador da aeronave 104A pode ter ou receber as informações precisas sobre um voo específico. Por conseguinte, na etapa 502, o operador da aeronave 104A pode propor uma nova trajetória para o gerenciador de trajetória 220. O gerenciador de trajetória 220 pode fornecer a trajetória proposta na etapa 504 para o P&A de trajetória 206 para validação.

[0088] Se o P&A de trajetória 206 identifica um conflito, ele envia um relatório de conflitos na etapa 506 de volta para o gerenciador de trajetória 220. O gerenciador de trajetória 220 pode, em seguida, fornecer o relatório do conflito na etapa 508 ao operador da aeronave 104A indicando que a trajetória proposta não é válida.

[0089] Por outro lado, se o P&A de trajetória 206 não identificar os conflitos, ele pode ajustar a trajetória proposta para levar em consideração a regulamentação do ATC. Por exemplo, o P&A de trajetória 206 pode estreitar uma janela de partida ou chegada do voo e, em seguida, enviar a trajetória ajustada de volta para o gerenciador de trajetória

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220 na etapa 510 indicando que a trajetória ajustada é válida e viável. [0090] Na etapa 512, o gerenciador de trajetória 220 envia a trajetória ajustada de volta para a aeronave do operador 104A indicando que é possível, e que o operador da aeronave 104A é permitido usar a trajetória. O gerenciador de trajetória 220 também envia a trajetória na etapa 514 para o gerenciador de cenários 212 para atualizar o cenário e para ser adicionado ao banco de dados de cenários 208. Nos exemplos, o gerenciador de trajetória 220 pode também atualizar o GTDB através da infraestrutura de SWIM 106 porque a trajetória é validada e pode, assim, ser publicada ao banco de dados global.

[0091] Nos exemplos, o gerenciador de cenários 212 pode adicionar a trajetória criada a uma lista de alteração de cenários. Mudar uma trajetória ou adicionar uma nova trajetória pode desencadear outras mudanças no cenário. Aqui é um lote de alterações ou buffer de alterações que podem ser realizadas, periodicamente, e minimizam o número de vezes em que o cenário muda de uma forma significativa. O lote de alterações ou buffer ou as alterações podem ser armazenados na lista de alteração de cenários.

[0092] A figura 6 ilustra um diagrama de sequência 600 para uma operação de remoção de trajetória, em conformidade com uma implementação de exemplo. O diagrama de sequência 600 104A envolve o operador da aeronave (ou qualquer outro operador de aeronave), o gerenciador de trajetória 220 e o gerenciador de cenários 212.

[0093] Uma vez que a trajetória é criada, um voo ou ID de trajetória é criado. Nos exemplos, um voo ou uma trajetória podem ser cancelados, e o gerenciador de trajetória 220 pode ser configurado para removê-los. Em outro exemplo, o gerente de trajetória 220 pode decidir cancelar a trajetória ou o voo em favor de outra trajetória.

[0094] Como exemplo, na etapa 602, o operador da aeronave 104A envia uma solicitação para o gerenciador de trajetória 220 para

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29/55 remover um voo específico. Se o gerenciador de trajetória 220 encontrar a trajetória ou o ID do voo, na etapa 604, o gerenciador de trajetória 220 busca eliminar a trajetória através do envio de um pedido de remoção para o gerenciador de cenários 212. O gerenciador de cenários 212 pode, em seguida, adicionar essa remoção para a lista de mudança de cenários. Além disso, na etapa 606, o gerenciador de trajetória 220 irá enviar uma mensagem de confirmação para o operador da aeronave 104A indicando que o voo ou a trajetória foram removidos. O gerenciador de trajetória 220 pode também procurar remover a trajetória ou o voo do GTDB através da infraestrutura de SWIM 106.

[0095] No entanto, se o gerenciador de trajetória 220 determinar que o ID de voo ou trajetória não existe quando o pedido for recebido na etapa 602, o gerenciador de trajetória 220 envia uma mensagem como Não encontrado de volta para o operador da aeronave 104A na etapa 608.

[0096] A figura 7 ilustra um diagrama de sequência 700 para uma operação de mudança de trajetória, em conformidade com uma implementação de exemplo. O diagrama de sequência 700 envolve os operadores de aeronave 104A e 104B, o gerenciador de trajetória 220, e o gerenciador de cenários 212.

[0097] Nos exemplos, poderia haver dois tipos de operações de mudança entre os dois operadores de aeronaves 104A e 104B. Um primeiro tipo pode envolver uma troca onde o operador de aeronave 104A pode propor uma troca de uma das suas trajetórias com outra trajetória atribuída ao operador da aeronave 104 B. Um segundo tipo pode envolver uma compra, onde a o operador da aeronave 104 propõe comprar uma trajetória do operador da aeronave 104B.

[0098] Como exemplo, o operador da aeronave A pode ter uma trajetória Ta . A aeronave que realiza a trajetória pode estar atrasada e pode, assim, perder uma conexão em um aeroporto central. Nesse

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30/55 caso, antecipar o voo por um pequeno período de tempo (por exemplo, 10 minutos) pode permitir que a aeronave faça a conexão. Ao mesmo tempo, o operador da aeronave B pode ter uma trajetória Tb associada à janela de tempo desejada pelo operador da aeronave A, para um voo que poderia ser menos restrito e que pode tolerar o atraso. Essa situação pode levar os operadores das aeronaves A e B a trocar as trajetórias Ta e Tb. Nos exemplos, o operador da aeronave pode comprar a trajetória Tb do operador da aeronave B, desde o operador da aeronave B seja capaz de criar outra trajetória para substituir Tb .

[0099] Na etapa 702, o operador da aeronave 104A propõe a troca ou a compra, enviando uma proposta ou solicitação para o gerenciador de trajetória 220. Na etapa 704, o gerenciador de trajetória 220 fornece a proposta ao operador da aeronave 104B. O operador da aeronave 104B pode ou rejeitar ou aceitar a proposta.

[00100] Se o operador da aeronave 104B rejeitar a proposta, na etapa 706, ele envia as informações indicativas da rejeição ao gerenciador de trajetória 220, que também fornece as informações de volta para o operador da aeronave 104A na etapa 708. No entanto, se o operador da aeronave 104B aceitar a proposta, ele envia as informações indicativas da aceitação ao gerenciador de trajetória 220 na etapa 710.

[00101] Na etapa 712, o gerenciador de trajetória 220 informa o operador da aeronave 104A que o operador da aeronave 104 aceitou a proposta de troca. Na etapa 714, o gerenciador de trajetória 220 também envia as informações sobre a proposta de troca ao gerenciador de cenários 212 para registrar as alterações na lista mudança de cenário. Nos exemplos, o gerenciador de trajetória 220 pode atualizar o GTDB com as mudanças de proprietários e identificadores de voo. Além disso, o gerenciador de trajetória 220 também pode armazenar

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31/55 as informações sobre a troca no banco de dados de transação 222. [00102] Embora a figura 7 ilustre um dos operadores de aeronave 104A-104B que iniciam a troca, em outros exemplos, o gerenciador de trajetória 220 pode iniciar a proposta de uma troca entre operadores de aeronave. Em alguns exemplos, a troca pode ser realizada de forma assíncrona ao ganhar acesso ao banco de dados de transação 222.

[00103] Deve ser observado que a figura 7 ilustra uma troca de trajetórias completas, em oposição a uma troca apenas de atribuições de faixa horária. Nos exemplos, a troca pode envolver tanto a trajetória, bem como a atribuição de faixa horária.

[00104] Uma troca de trajetórias entre os operadores de aeronave 104A e 104B pode resultar na modificação às trajetórias trocadas. Por exemplo, uma troca de uma trajetória pode resultar em uma mudança da aeronave que está realizando o voo enquanto faz a trajetória. A mudança de aeronave pode mudar a velocidade, altitude, etc. capacidades, e pode, portanto, causar alterações na trajetória. O otimizador de tráfego 214 pode, consequentemente, fazer ajustes para as trajetórias, a rede de trajetória para uma região, e cenários de voo para levar em consideração tais mudanças.

[00105] A figura 8 ilustra um diagrama de sequência 800 para uma operação de leilão de trajetória, de acordo com uma implementação de exemplo. O diagrama de sequência 800 envolve os operadores de aeronave 104A, 104B, e outros operadores de aeronave, o gerenciador de trajetória 220, e o gerenciador de cenários 212.

[00106] A operação de leilão de trajetória pode começar na etapa 802 onde os um operador de aeronave 104A cria ou inicia um leilão para vender ou trocar uma de suas trajetórias. O operador de aeronave 104A pode, por exemplo, transmitir as informações específicas sobre o leilão, incluindo qual trajetória está sendo leiloada, os requisitos

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32/55 de preços, os prazos, etc., para o gerenciador de trajetória 220.

[00107] Na etapa 804, o gerenciador de trajetória 220 pode publicar o leilão de trajetória. Por exemplo, o gerenciador de trajetória 220 pode publicar a informação de leilão através de um serviço de assinatura de publicação através da infraestrutura de SWIM 106. Os operadores de aeronave, como o operador da aeronave 104B, poderiam ser assinantes do serviço de leilão e são, portanto, notificados do leilão.

[00108] Na etapa 806, cada operador de aeronave 104 B, C, etc. pode fazer uma oferta com um preço para o gerenciador de trajetória 220. Se nenhuma oferta válida for recebida até a data limite, o gerenciador de trajetória 220 pode notificar a um operador de aeronave 104A, na etapa 808 e uma transação pode ser fechada.

[00109] Caso contrário, o gerenciador de trajetória 220 pode notificar o operador de aeronave 104A do lance vencedor na etapa 810, e também notifica o operador de aeronave vencedor enviando um aviso de vencedor a ele na etapa 812. O gerenciador de trajetória 220 envia mais detalhes da operação para o gerenciador de cenários 212, na etapa 814, e pode também armazenar os detalhes do leilão, incluindo ofertas e lances, no banco de dados de transação 222.

[00110] Embora a figura 8 ilustre um dos operadores de aeronaves 104A iniciando a operação de leilão, em outros exemplos, o gerenciador de trajetória 220 pode iniciar a operação de leilão. Em alguns exemplos, a operação de leilão pode ser consumada de forma assíncrona ao ganhar acesso ao banco de dados de transação 222.

[00111] A figura 9 ilustra um diagrama de sequência 900 para uma operação de optimização de cenários, de acordo com uma implementação de exemplo. O diagrama de sequência 900 envolve o gerenciador de cenários de aeronave 212, o otimizador de tráfego 214, o sintetizador de tráfego 210 e o mapeador de faixa horária 216.

[00112] Na etapa 902, o gerenciador de cenários 212 pode receber

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33/55 os dados relevantes a partir do módulo de modelos de aeroporto e de espaço aéreo 200, a fim de construir uma árvore de capacidades, que é uma árvore probabilística de capacidades de recursos. O otimizador de tráfego 214 pode implementar um algoritmo que gera florestas de trajetória probabilísticas que compõem uma árvore de cenários (por exemplo, a árvore de cenários 300) montada em faixas de tempo de um determinado período de tempo (por exemplo, 5 minutos). Como exemplo, o algoritmo pode envolver a determinação, para cada ramificação de árvore, de uma trajetória que reduz a função de custo dependendo das restrições de voos. A função de custo, como um exemplo, pode representar a soma das receitas de operadores de companhia aérea menos os custos. Ao determinar uma trajetória que reduz essa função de custo, o benefício coletivo da companhia aérea é aumentado, com atrasos de voo sendo implicitamente reduzidos.

[00113] Após o otimizador de tráfego 214 determinar as trajetórias para a árvore de cenários, ele fornece a árvore de cenários e as trajetórias determinadas associadas ao sintetizador de tráfego 210 na etapa 904. O sintetizador de tráfego 210 pode, em seguida, refinar a árvore de cenários através da simulação de ações de gerenciamento de tráfego aéreo pelo ATC para produzir trajetórias detalhadas com granularidade precisa e de curto tempo (por exemplo, pelo segundo).

[00114] O sintetizador de tráfego 210 gera, assim, para cada ramificação de cenários uma série de realizações de granularidade precisas dessa ramificação. O sintetizador de tráfego 210 também pode gerar uma medida de viabilidade para essa ramificação. Como um exemplo, a medida pode ser uma medida agregada de desvio das trajetórias viáveis a partir das trajetórias alvo propostas pelo otimizador de tráfego 214. Por exemplo, presume-se que j seja a trajetória viável, que corresponde à trajetória-alvo J . Se a trajetória j for seguida, a hora de chegada seria tj , enquanto que se a trajetória J for seguida, a ho

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34/55 ra de chegada seria tJ Para calcular a medida tj pode ser deslocada de forma a coincidir com tJ . Em seguida, o sintetizador de tráfego 210 pode recuar e, para cada momento tJ - k, determinar um ponto na trajetória j , que corresponde a um ponto na trajetória J . A raiz quadrada da média dessas diferenças pode ser considerada como uma medida de desvio espacial das trajetórias. A diferença tj - tJ é uma medida do desvio temporal das trajetórias, mas a diferença na duração das trajetórias também pode ser contabilizada. A duração de um dos percursos pode ser comprimida ou esticada, a fim de sincronizar a partida e a chegada para calcular o desvio espacial, com um fator de compressão representado na medida. Dessa forma, ambas as medidas espaciais e temporais de desvio são determinadas. Nos exemplos, uma ponderação entre as medidas espaciais e temporais pode ser aplicada.

[00115] Na etapa 906, o sintetizador de tráfego 210 fornece as medidas de viabilidade para o otimizador de tráfego 214, juntamente com um relatório de atraso. O otimizador de tráfego 214 pode, em seguida, aplicar um teste de critério de aceitabilidade (por exemplo, quantidade de desvio das faixas na última árvore de cenários) para as ramificações, levando em consideração a avaliação de viabilidade e o relatório de atraso recebido a partir do sintetizador de tráfego 210. Se os critérios de aceitabilidade forem atendidos, a operação terminada. De outro modo, o otimizador de tráfego 214 pode alterar as restrições de voo e o algoritmo é executado novamente. Como tal, a determinação das trajetórias para a árvore de cenários pode ser um processo iterativo, tal como indicado pela seta 907, por exemplo, as etapas 904 e 906 podem ser repetidas várias vezes.

[00116] Uma vez que as trajetórias que satisfazem a função de custo e as restrições aéreas são determinadas, a árvore de cenários e as trajetórias associadas determinadas são enviadas para o gerenciador

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35/55 de cenários 212 na etapa 908. O gerenciador de cenários 212 pode, em seguida, enviar a árvore e as trajetórias ao mapeador de faixa horária 216, que pode determinar as designações de faixa horária com base na árvore de cenários recebida e nas trajetórias determinadas. O gerenciador de cenários 212 também pode atualizar o banco de dados de faixa horária 218 na etapa 910, a fim de definir qual trajetória de voo está associada a cada faixa horária existente. O gerenciador de cenários 212 pode ainda atualizar o GTDB através da infraestrutura de SWIM 106. A infraestrutura de SWIM 106 pode, em seguida, facilitar a distribuição de novas trajetórias para os participantes do sistema 112, incluindo os operadores de aeronaves 104A-104B, a aeronave 102A102C e ANSPs 108A-108B.

[00117] A figura 10 ilustra um diagrama de sequência 1000 para uma operação de atualização de modelo, em conformidade com uma implementação de exemplo. A operação de atualização de modelo ilustrada pelo diagrama de sequência 1000 pode ser realizada pelo atualizador de modelo 202 do sistema 112. Além disso, a operação de atualização de modelo pode ser realizada periodicamente para atualizar continuamente os diversos modelos e banco de dados do sistema 112, ou poderia ser acionada por um monitor de eventos quando uma mudança é detectada, e uma mudança para os bancos de dados ou modelos é justificada.

[00118] No bloco 1002, o atualizador de modelo 202 pode receber, ler e filtrar os dados recebidos a partir do WFDB, o ASDB, e o APDB mencionado acima. Se os dados recebidos indicarem uma mudança, tal como uma mudança de previsão do tempo ou uma mudança de aeroporto ou capacidade de espaço aéreo, o atualizador de modelo 202 pode ser configurado para construir um plano de atualização do modelo no bloco 1004. O plano de atualização do modelo pode ser construído para sincronizar a atualização do módulo de modelos de aeroporto

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36/55 e espaço aéreo 200 e o banco de dados de faixa horária 218. Caso contrário, se a atualização acontecer de forma incremental para um banco de dados sem atualizar o outro ou sem levar em consideração a boa sequência de atualização das informações, inconsistências e perda de informações podem ocorrer.

[00119] Após a construção do plano de atualização do modelo, o atualizador de modelo 202 pode executar a atualização de modelo no bloco 1006. Particularmente, o atualizador de modelo 202 pode atualizar o módulo de modelos de aeroporto e de espaço aéreo 200 e também atualizar o banco de dados de faixa horária 218, como resultado de mudanças para as atribuições de faixa horária.

[00120] Como um exemplo, uma capacidade de aeroporto pode mudar devido, por exemplo, a uma redução na capacidade de uma pista. Essa redução pode resultar em uma mudança na capacidade de todo o aeroporto e o APDB pode ser alterado em conformidade. A mudança na capacidade do aeroporto pode resultar em uma mudança nas atribuições de faixa horária dos vários voos que usariam a pista. O atualizador de modelo 202 lê essas alterações no bloco 1002. O atualizador de modelo 202, em seguida, constrói um plano no bloco 1004 para sincronizar a atualização do módulo de modelos de aeroporto e espaço aéreo 200 e do banco de dados de faixa horária 218 e determina a sequência correta a ser seguida no processo de atualização. O atualizador de modelo 202, em seguida, executa o plano no bloco 10 06. Agora, outros módulos que realizam suas operações com base nas informações do módulo de modelos de aeroporto e espaço aéreo 200 e do banco de dados de faixa horária 218 podem ter acesso a informações precisas e atualizadas.

[00121] Embora as figuras 4 a 10 ilustrem cada operação de forma independente, em outros exemplos, o sistema 112 pode ser configurado para executar uma combinação dessas operações e serviços em

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37/55 conjunto, em sequência ou em paralelo. Em outros exemplos, as operações nas figuras 4 a 10 podem ser combinadas.

[00122] Nos exemplos, alguns dos componentes e módulos do sistema 112 podem ser localizados no solo, enquanto que outros componentes ou módulos podem ser aerotransportados e acoplados à aeronave (por exemplo, a aeronave 102A, 102A, 102C, etc.). Por exemplo, alguns componentes ou módulos, ou porções de módulos (hardware, software ou uma combinação dos mesmos) podem ser montados na aeronave para controlar a sua trajetória.

[00123] A figura 11 ilustra um sistema de gerenciamento de voo 1100 de uma aeronave 1101, de acordo com uma implementação de exemplo. O sistema de gerenciamento de voo 1100 pode incluir um módulo de gerenciamento de trajetória 1102 que recebe a partir de uma porta de comunicação 1104 uma missão de voo, que pode ser um plano de voo ou uma trajetória. A porta de comunicação 1104 pode ter recebido a trajetória de um originador de missão de voo através da infraestrutura de SWIM 106, e a trajetória pode assumir um dos seguintes formatos de dados: um plano de voo ACARS, um arquivo AIDL ou um arquivo FIXM. Cada um desses formatos pode impor as restrições diferentes para a trajetória ou a missão que a aeronave tem que realizar.

[00124] Um banco de dados de navegação e de tempo 1106 pode incluir ou receber através da porta de comunicação 1104 as informações de tempo e espaço aéreo e pode impor restrições para a missão. Nos exemplos, o banco de dados de navegação e de tempo 1106 pode, em parte, replicar a um módulo de modelos de aeroporto e espaço aéreo 200.

[00125] O objetivo da previsão de trajetória 4D é, então, criado e enviado para o módulo de previsão de desempenho 1108. O módulo de previsão de desempenho 1108 pode ter um algoritmo de previsão

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38/55 de trajetória configurado para gerar uma trajetória otimizada para as devidas restrições. O sistema de gerenciamento de voo 1100 pode incluir um banco de dados de desempenho 1109 que tem as informações de desempenho e capacidade sobre a aeronave 1101, tais como velocidade de subida, aceleração, velocidade máxima, capacidade de altitude, etc. Essa informação pode permitir que o módulo de previsão desempenho 1108 simule de forma precisa e preveja uma trajetória para a aeronave 1101.

[00126] Se o módulo de previsão de desempenho 1108 não for bem sucedido em encontrar uma solução para as devidas limitações, a falta de sucesso é comunicada ao módulo de gerenciamento de trajetória 1102 que, em seguida, envia uma notificação IMPOSSÍVEL para a porta de comunicação 1104. De outro modo, o módulo de previsão de desempenho 1108 comunica a solução ao módulo de gerenciamento de trajetória 1102, que, em seguida, envia uma notificação ACEITO para a porta de comunicação 1104. Em ambos os casos, a porta de comunicação 1104 encaminha a notificação resultante para o originador de missão de voo através da infraestrutura de SWIM 106. Nos exemplos, o módulo de previsão de desempenho 1108 pode ser parte do sintetizador de tráfego 210.

[00127] Uma vez que uma trajetória possível é determinada pelo módulo de previsão de desempenho 1108, a trajetória é salva a um banco de dados de trajetória 1110, e o módulo de gerenciamento de trajetória 1102 gera os comandos de segmento para o módulo de orientação 1112 configurado para controlar a aeronave 1101 para realizar a solução de trajetória. Por exemplo, o módulo de orientação 1112 pode usar os comandos de segmento gerados, além de posição, velocidade e medições de vento para a aeronave 1101 recebida a partir de um módulo de navegação 1114 para gerar os comandos de velocidade do ar, vertical e de taxa de curva.

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39/55 [00128] O módulo de orientação 1112 pode, em seguida, comunicar os comandos de velocidade do ar, vertical e de taxa de curva para um sistema de controle de voo automático (AFCS) 1116, que por sua vez, controla a propulsão do motor e as superfícies de controle aerodinâmicas do avião 1101, a fim de alcançar os comandos do módulo de orientação 1112. As informações dos vários módulos e componentes mostrados na figura 11 podem ser exibidas em visores da cabine 1118 para os pilotos verem e monitorarem as operações e as informações descritas acima.

[00129] A porta de comunicação 1104 também é capaz de enviar os dados de posição e do estado atual da aeronave, bem como a sua intenção e trajetória, para os nós de rede externa, de modo a fornecer essa informação para o um operador de aeronave (por exemplo, os operadores de aeronave 104A-104B), o ANSP (por exemplo, os ANSPs 108A-108B) ou qualquer outro agente conectado à infraestrutura de SWIM 106.

[00130] Nos exemplos, a porta de entrada de comunicação 1104 lida com comunicações de ar e terra em várias estruturas de rede, tal como um ACARS, ATN e IPS (Internet Protocol Suite). Os conteúdos das comunicações podem incluir aplicações de link de dados aeronáuticos, tais como Sistema de Navegação de Ar Futuro (FANS) e Link 2000+, que são ativados por ACARS e ATN, bem como a infraestrutura de SWIM 106, que é ativada por IPS. A infraestrutura de SWIM 106, por sua vez, facilita a plena implementação das operações com base em trajetória descrita acima com relação ao sistema 112.

[00131] A porta de comunicação 1104 pode também facilitar o compartilhamento das informações a seguir com qualquer outro nó integrado com a infraestrutura de SWIM 106: WXXM para informações meteorológicas; FIXM para o plano de voo e informações de trajetória em 4D; AIDL para obter as informações de intenção de aeronave; e

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AIXM para o aeroporto, espaço aéreo e outras informações aeronáuticas competentes. O compartilhamento dessa informação e acesso a outras transações de dados podem ser realizadas através das várias operações de infraestrutura de SWIM 106, de tal forma que a aeronave 1101 é continuamente atualizada com as informações mais recentes que afetam seu voo e trajetória.

[00132] Os componentes e módulos ilustrados na figura 11 podem ser configurados para funcionar de um modo interligado um com o outro e/ou com outros componentes acoplados aos respectivos sistemas. Uma ou mais das operações ou dos componentes descritos na figura 11 podem ser divididos em componentes operacionais ou físicos adicionais, ou combinados num menor número de componentes operacionais ou físicas. Em alguns exemplos adicionais, os componentes operacionais e/ou físicos adicionais podem ser adicionados aos exemplos ilustrados pela figura 11. Além disso, qualquer um dos componentes ou módulos de figura 11 pode incluir ou ser fornecido sob a forma de um processador (por exemplo, um microprocessador, um processador de sinal digital, etc.), configurado para executar o código de programa, que inclui uma ou mais instruções para a execução das operações lógicas aqui descritas. Os componentes e módulos da figura 11 podem ainda incluir qualquer tipo de meio legível por computador (meio não transitório) ou memória, por exemplo, como um dispositivo de armazenamento que inclui uma unidade de disco ou disco rígido, para armazenar o código de programa que, quando executado por um ou mais processadores faz com que os módulos e componentes realizem as operações descritas acima. Em um exemplo, o sistema de gerenciamento de voo 1100 e outros componentes e módulos da figura 11 podem ser incluídos dentro de outros sistemas.

[00133] A figura 12 é um fluxograma de um método 1200 para a determinação das trajetórias das aeronaves para respectivos voos, de

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41/55 acordo com uma implementação de exemplo. O método 1200 poderia, por exemplo, ser realizado pelo sistema 112. Além disso, as figuras 13 a 15 são fluxogramas de processos para a utilização com o método 1200.

[00134] O método 1200 pode incluir uma ou mais operações, ou ações, tal como ilustrado por um ou mais dos blocos 1202-1224. Embora os blocos sejam ilustrados em uma ordem sequencial, esses blocos podem, em alguns casos, ser realizados em paralelo, e/ou por uma ordem diferente daqueles aqui descritos. Além disso, os vários blocos podem ser combinados em um menor número de blocos, divididos em blocos adicionais, e/ou removidos com base na implementação desejada.

[00135] Além disso, para o método 1200 e outros processos e operações aqui descritos, o fluxograma mostra a operação de uma possível implementação do presente exemplo. Com relação a isso, cada bloco pode representar um módulo, um segmento, ou uma parte de código de programa, que inclui uma ou mais instruções executáveis por um processador ou um controlador para a execução de operações ou etapas lógicas específicas no processo. O código do programa pode ser armazenado em qualquer tipo de meio legível por computador ou memória, por exemplo, tal como um dispositivo de armazenamento, incluindo um disco ou disco rígido. O meio legível por computador poderá incluir um meio legível por computador não transitório ou memória, por exemplo, tal como meio legível por computador que armazena os dados por curtos períodos de tempo como a memória de registro, cache do processador e memória de acesso aleatório (RAM). O meio legível por computador também pode incluir meios não transitórios ou de memória, tais como operadores secundários ou armazenamento persistente de longo prazo, como a memória somente leitura (ROM), discos ópticos ou magnéticos, memória apenas para leitura de disco

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42/55 compacto (CD-ROM), por exemplo. O meio legível por computador também pode ser quaisquer outros sistemas de armazenamento voláteis ou não voláteis. O meio legível por computador pode ser considerado um meio de armazenamento legível por computador, um dispositivo de armazenamento tangível, ou outro artigo de fabricação, por exemplo. Além disso, para o método 1200 e outros processos e operações aqui descritos, um ou mais blocos nas figuras 12 a 15 podem representar conjunto de circuitos ou lógica digital que estão dispostos para realizar as operações lógicas específicas no processo.

[00136] No bloco 1202, o método 1200 inclui a determinação, por um dispositivo de computação, uma provável trajetória de voo para cada respectivo voo com base (i) nas informações indicativas de condições de tempo; (ii) nas informações indicativas de restrições de espaço aéreo e de aeroporto; (iii) nas informações indicativas de parâmetros de desempenho de uma respectiva aeronave atribuída para executar o respectivo voo; e (iv) nas informações indicativas de um ponto de partida e um ponto de chegada do respectivo voo. Como mencionado acima, o sistema 112, por exemplo, o sintetizador de trajetória 204, pode determinar uma provável trajetória ou probabilidade para uma determinada informação de voo obtida a partir de vários bancos de dados e modelos. Por exemplo, os bancos de dados podem incluir a WFDB e ACPDB entre outros. O módulo de modelos de aeroporto e espaço aéreo 200 pode fornecer a informação associada ao espaço aéreo e a capacidade aeroportuária. Ao obter as informações que indicam o ponto de início ou de partida e o ponto final ou de chegada, o sistema 112 pode determinar uma provável trajetória.

[00137] A figura 13 é um fluxograma de um método para a utilização com o método 1200, de acordo com uma implementação de exemplo. No bloco 1204, o método inclui a geração de uma árvore de cenários que prevê vários cenários para cada respectivo voo com base

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43/55 em uma estimativa de futuras alterações de condição de voo dentro de um determinado período de tempo durante o voo. Como mencionado acima, nos exemplos, o sistema 112 pode ser configurado para gerar uma árvore de cenários (por exemplo, a árvore de cenários 300) para prever vários cenários que podem ocorrer dentro de um horizonte de tempo específico. No bloco 1206, o método inclui a determinação de uma provável respectiva trajetória de voo para cada ramificação da árvore de cenários. O sistema 112 pode determinar uma provável trajetória para cada ramificação e pode finalizar uma determinada provável trajetória quando um cenário específico ocorrer. O sistema 112 pode, assim, continuamente atualizar os prováveis cenários e trajetórias. [00138] Novamente, com referência à figura 12, no bloco 1208, o método 1200 inclui a modificação, pelo dispositivo de computação, da provável trajetória de voo com base nas restrições impostas pelas regras de ATC para gerar uma trajetória de voo modificada. Como mencionado acima, o sistema 112, por exemplo, o P&A de trajetória 206, pode receber a provável trajetória e ajustá-la com base nas regras de ATC.

[00139] A figura 14 é um fluxograma de um método para a utilização com o método 1200, de acordo com uma implementação de exemplo. No bloco 1210, o método inclui a determinação de que a provável trajetória de voo se aproxima de outra trajetória de voo em um determinado ponto no tempo e espaço no espaço aéreo, de tal forma que a distância entre elas é inferior a uma distância segura imposta pelas regras de ATC. O P&A de trajetória 206 pode ter a informação associada a outras trajetórias que podem atravessar o espaço aéreo. O P&A de trajetória 206 pode determinar que em um determinado ponto no tempo e no espaço, a provável trajetória pode se aproximar de outra trajetória, de tal forma que a distância entre duas aeronaves pode tornar-se insegura ou violar regras de ATC. No bloco

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1212, o método inclui gerar a trajetória de voo modificada, de tal forma que a distância atenda às restrições impostas pelas regras de ATC. O P&A de trajetória 206 pode modificar a trajetória para cumprir as regras de ATC e as restrições para manter uma distância segura entre as aeronaves ao atravessar o espaço aéreo.

[00140] Novamente com referência à figura 12, no bloco 1214, o método 1200 inclui a atribuição, pelo dispositivo de computação, das respectivas faixas horárias de chegada para as trajetórias de voo modificadas, em que cada faixa horária de chegada indica uma janela de tempo de chegada ao ponto de chegada do respectivo voo. O sistema 112 pode receber a trajetória modificada e atribuir as faixas horárias (por exemplo, janela de tempo de chegada). Os sistemas e métodos aqui descritos permitem a flexibilidade na atribuição de faixas horárias em oposição à atribuição de faixas horárias de forma rígida às companhias aéreas por longos períodos de tempo, sem permitir que outras entidades alterem as atribuições de faixas horárias.

[00141] No bloco 1216, o método 1200 inclui receber, no dispositivo de computação, as informações de mudança de trajetória que indicam que dois operadores de aeronaves trocaram duas respectivas trajetórias de voo associadas a dois respectivos voos operados pelos dois operadores de aeronaves. Os sistemas e método descritos acima permitem que as companhias aéreas mudem trajetórias inteiras, bem como faixas horárias. Por exemplo, o sistema 112 (por exemplo, o gerenciador de trajetória 220) pode receber as informações que indicam que dois operadores aéreos mudaram duas respectivas trajetórias para dois respectivos voos.

[00142] No bloco 1218, o método 1200 inclui, com base nas informações de mudança de trajetória, modificar: (i) as duas respectivas trajetórias de voo, e (ii) as respectivas faixas horárias de entrada atribuídas às duas respectivas aéreas trajetórias. A informações de mu

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45/55 dança de trajetória podem indicar que, como resultado da mudança de trajetória, há uma mudança de modelos de aeronaves de aviões atribuídos para realizar os dois respectivos voos. As aeronaves diferentes podem ter diferentes capacidades de desempenho (por exemplo, velocidade, capacidades de aceleração, altitude, etc.). Assim, a modificação das duas respectivas trajetórias de voo é baseada em uma mudança na capacidade de desempenho que corresponde à mudança nos modelos de aeronave.

[00143] A figura 15 é um fluxograma de um método para a utilização com o método 1200, de acordo com uma implementação de exemplo. No bloco 1220, o método inclui a geração, pelo dispositivo de computação, de uma rede de trajetórias aéreas para uma região geográfica com o uso das trajetórias de voo modificadas para os respectivos voos. Nos exemplos, tal como mencionado acima, o sistema 112 (por exemplo, o sintetizador de tráfego 210) pode receber as trajetórias para vários voos em uma determinada região ou país e podem, consequentemente, gerar uma rede de trajetórias para a região. No bloco 1222, o método inclui, com base nas informações de mudança de trajetória, modificar pelo menos uma parte da rede de aéreas trajetórias. Como resultado da troca de trajetória no bloco 1216, e a modificação associada das trajetórias e faixas horárias, o sistema 112 pode modificar da rede de trajetórias, ou pelo menos alterar localmente uma parte da rede que é afetada pela mudança.

[00144] Novamente, com referência à figura 12, no bloco 1224, o método 1200 inclui transmitir, pelo dispositivo de computação, as duas respectivas trajetórias de voo modificadas à respectiva aeronave designada para executar os dois respectivos voos. Como mencionado acima, o sistema 112 pode transmitir, diretamente ou através da infraestrutura de SWIM 106, as respectivas trajetórias da aeronave. Por exemplo, cada aeronave pode ter ou estar em comunicação com uma

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46/55 respectiva porta de entrada de comunicação 1104 e pode receber a trajetória associada ao seu voo através da porta de comunicação 1104. A porta de comunicação 1104 pode, em seguida, fornecer a trajetória a outros módulos do sistema 1100, por exemplo, o módulo de gerenciamento de trajetória 1102. O módulo de gerenciamento de trajetória 1102 pode gerar os comandos de segmento e fornecer os comandos de segmento para o módulo de orientação 1112. O módulo de orientação 1112 pode usar os comandos de segmentos gerados, além de posição, velocidade e medições para a aeronave 1101 recebidos a partir do módulo de navegação 1114 para gerar os comandos de velocidade do ar, vertical, e taxas de curva. O módulo de orientação 1112 pode, então, controlar a aeronave a realizar ou navegar pela trajetória. [00145] A descrição detalhada acima descreve várias características e o funcionamento dos sistemas descritos com referência às figuras anexas. As implementações ilustrativas aqui descritas não se destinam a ser limitativas. Certos aspectos de sistemas descritos podem ser dispostos e combinados em uma grande variedade de configurações diferentes, todos os quais são aqui contemplados.

[00146] Além disso, a menos que o contexto sugira o contrário, as características ilustradas em cada uma das figuras podem ser utilizadas em combinação uma com a outra. Assim, os números devem ser, em geral, vistos como aspectos de componente de uma ou mais implementações gerais, com o entendimento de que nem todos os recursos ilustrados são necessários para cada implementação.

[00147] Além disso, qualquer enumeração de elementos, blocos ou etapas nesse relatório descritivo ou nas reivindicações é para fins de clareza. Assim, tal enumeração não deve ser interpretada para requerer ou implicar que esses elementos, blocos ou etapas sejam fixos a uma determinada disposição ou sejam realizados em uma ordem específica.

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47/55 [00148] Além disso, os dispositivos ou sistemas podem ser utilizados ou configurados para executar as funções apresentadas nas figuras. Em alguns casos, os componentes de dispositivos e/ou sistemas podem ser configurados para desempenhar as funções, de tal modo que os componentes são configurados, na verdade, e estruturados (com hardware e/ou software) para permitir tal desempenho. Em outros exemplos, os componentes dos dispositivos e/ou sistemas podem ser dispostos de modo a serem adaptados para, capazes de, ou adequados para desempenhar as funções, tais como quando operados de um modo específico.

[00149] Pelo termo substancialmente entende-se que a característica, o parâmetro ou o valor citado não precisam ser alcançados exatamente, mas que os desvios ou variações, incluindo, por exemplo, tolerâncias, erro de medição, limitações de precisão de medição e outros fatores conhecidos pelo versado na técnica, podem ocorrer em quantidades que não prejudicam o efeito que a característica destinase a fornecer.

[00150] As implementações aqui descritas são para fins de exemplo apenas. Como tal, os versados na técnica irão observar que outras disposições e outros elementos (por exemplo, máquinas, interfaces, operações, pedidos, e agrupamentos de operações, etc.) podem ser utilizados em vez disso, e alguns elementos podem ser omitidos completamente, de acordo com os resultados desejados. Além disso, muitos dos elementos que são descritos são entidades funcionais que podem ser implementadas como componentes separados ou distribuídos ou em conjunto com outros componentes, em qualquer combinação e localização adequada.

[00151] Além disso, a descrição compreende os exemplos de acordo com os pontos a seguir:

[00152] Cláusula 1. Um método para determinar as trajetórias de

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48/55 voo para respectivos voos, o método que compreende:

[00153] determinar, por um dispositivo de computação, uma provável trajetória de voo para cada respectivo voo com base (i) nas informações indicativas das condições meteorológicas; (ii) nas informações indicativas das restrições do espaço aéreo e do aeroporto; (iii) nas informações indicativas dos parâmetros de desempenho de uma respectiva aeronave atribuída para executar o respectivo voo; e (iv) nas informações indicativas de um ponto de partida e de um ponto de chegada do respectivo voo;

[00154] modificar, pelo dispositivo de computação, a provável trajetória de voo com base nas restrições impostas pelas regras do controlador regras de tráfego aéreo (ATC) para gerar uma trajetória de voo modificado;

[00155] atribuir, pelo dispositivo de computação, as respectivas faixas horárias de chegada para as trajetórias de voo modificadas, em que cada faixa horária de chegada indica uma janela de tempo de chegada ao ponto de chegada do respectivo voo;

[00156] receber, no dispositivo de computação, as informações de mudança de trajetória que indicam que dois operadores de aeronaves trocaram duas respectivas trajetórias de voo associadas aos dois respectivos voos operados pelos dois operadores de aeronaves;

[00157] com base nas informações de mudança de trajetória, modificar: (i) as duas respectivas trajetórias de voo; e (ii) as respectivas faixas horárias de entrada atribuídas às duas respectivas trajetórias de voo; e [00158] transmitir, pelo dispositivo de computação, as duas respectivas trajetórias de voo modificadas para a respectiva aeronave designada para executar os dois respectivos voos.

[00159] Cláusula 2. O método da cláusula 1, em que as informações de mudança de trajetória indicam uma mudança nos modelos de

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49/55 aeronave da aeronave atribuída para executar os dois respectivos voos, em que a modificação das duas respectivas trajetórias de voo é baseada em uma mudança nos parâmetros de desempenho que correspondem à variação nos modelos da aeronave.

[00160] Cláusula 3. O método da cláusula 1, que compreende ainda: [00161] determinar que a provável trajetória de voo se aproxima de outra trajetória de voo em um determinado ponto no tempo e espaço no espaço aéreo, de tal modo que uma distância entre elas é menor do que uma distância de segurança imposta pelas regras de ATC, em que a modificação do provável trajetória de voo compreende:

[00162] gerar a trajetória de voo modificada, de tal forma que a distância atende às restrições impostas pelas regras de ATC.

[00163] Cláusula 4. O método da cláusula 1, em que o dispositivo de computação tem acesso a um banco de dados que inclui as informações que indicam as hipóteses relativas à forma como um ATC reage a diferentes condições de voo, e em que a determinação da provável trajetória de voo é ainda baseada nas informações que indicam as hipóteses.

[00164] Cláusula 5. O método da cláusula 1, em que o dispositivo de computação tem acesso a um banco de dados que compreende as informações que indicam os parâmetros de voo incluindo posição, velocidade, aceleração, altitude e direção da aeronave que atravessa um espaço de ar, e em que a determinação da provável trajetória de voo é ainda baseada nas informações que indicam os parâmetros de voo.

[00165] Cláusula 6. O método da cláusula 1, que compreende ainda: [00166] gerar, pelo dispositivo de computação, uma rede de trajetórias aéreas para uma região geográfica com o uso das trajetórias de voo modificadas para os respectivos voos; e [00167] com base nas informações de mudança de trajetória, modificar pelo menos uma porção da rede de trajetórias aéreas.

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50/55 [00168] Cláusula 7. O método da cláusula 1, que compreende ainda: [00169] gerar uma árvore de cenários que prevê vários cenários para cada respectivo voo com base em uma estimativa de futuras alterações de condição de voo dentro de um determinado período de tempo durante o voo, no qual a determinação da provável trajetória de voo para cada respectivo voo compreende:

[00170] determinar uma respectiva trajetória de voo provável para cada ramificação da árvore de cenários.

[00171] Cláusula 8. Um meio legível por computador não transitório que tem armazenado nele as instruções que, em resposta à execução de um dispositivo de computação, fazem com que o dispositivo de computação realize as operações para determinar as trajetórias de voo para os respectivos voos, as operações compreendem:

[00172] determinar uma provável trajetória de voo para cada respectivo voo com base (i) nas informações indicativas das condições meteorológicas; (ii) nas informações indicativas das restrições do espaço aéreo e do aeroporto, (iii) nas informações indicativas de parâmetros de desempenho de uma respectiva aeronave atribuída para realizar o respectivo voo; e (iv) nas informações indicativas de um ponto de partida e de um ponto de chegada do respectivo voo;

[00173] modificar a provável trajetória de voo com base nas restrições impostas pelas regras de Controlador de Tráfego Aéreo (ATC) para gerar uma trajetória de voo modificado;

[00174] atribuir as respectivas faixas horárias de chegada para as trajetórias de voo modificadas, em que cada faixa horária de chegada indica uma janela de tempo de chegada ao ponto de chegada do respectivo voo;

[00175] receber as informações de mudança de trajetória que indicam que dois operadores de aeronaves trocaram as duas respectivas trajetórias de voo associadas com dois respectivos voos operados pe

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51/55 los dois operadores de aeronaves;

[00176] com base nas informações de mudança de trajetória, modificar: (i) as duas respectivas trajetórias de voo; e (ii) as respectivas faixas horárias de entrada atribuídas às duas respectivas trajetórias de voo; e [00177] transmitir as duas respectivas trajetórias de voo modificadas à respectiva aeronave designada para executar os dois respectivos voos.

[00178] Cláusula 9. O meio legível por computador não transitório da cláusula 8, em que as informações de mudança de trajetória indicam uma mudança nos modelos de aeronave da aeronave atribuída para executar os dois respectivos voos, em que a modificação das duas respectivas trajetórias de voo é baseada em uma mudança nos parâmetros de desempenho que correspondem à mudança nos modelos de aeronave.

[00179] Cláusula 10. O meio legível por computador não transitório da cláusula 8, em que as operações compreendem ainda:

[00180] determinar que a provável trajetória de voo se aproxima de outra trajetória de voo em um determinado ponto no tempo e espaço no espaço aéreo, de tal modo que uma distância entre elas é menor do que uma distância de segurança imposta pelas regras de ATC, em que a modificação da provável trajetória de voo compreende:

[00181] gerar a trajetória de voo modificada, de tal forma que a distância atende às restrições impostas pelas regras de ATC.

[00182] Cláusula 11. O meio legível por computador não transitório da cláusula 8, em que o dispositivo de computação tem acesso a um banco de dados que inclui as informações que indicam as hipóteses relativas à forma como um ATC reage a diferentes condições de voo, e em que a determinação da provável trajetória de voo tem ainda como base as informações que indicam as hipóteses.

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52/55 [00183] Cláusula 12. O meio legível por computador não transitório da cláusula 8, em que o dispositivo de computação tem acesso a um banco de dados que compreende as informações que indicam os parâmetros de voo que incluem posição, velocidade, aceleração, altitude, e direção da aeronave que atravessa um espaço de ar, e em que a determinação da provável trajetória de voo tem ainda como base as informações que indicam os parâmetros de voo.

[00184] Cláusula 13. O meio legível por computador não transitório da cláusula 8, em que as operações compreendem ainda:

[00185] gerar uma rede de trajetórias aéreas para uma região geográfica com o uso de trajetórias de voo modificadas para os respectivos voos; e [00186] com base nas informações de mudança trajetória, modificar pelo menos uma parte da rede de trajetórias aéreas.

[00187] Cláusula 14. O meio legível por computador não transitório da cláusula 8, em que as operações compreendem ainda:

[00188] gerar uma árvore de cenários que prevê vários cenários para cada respectivo voo com base em uma estimativa de futuras alterações de condição de voo dentro de um determinado período de tempo durante o voo, no qual determinar a provável trajetória de voo para cada respectivo voo compreende:

[00189] determinar uma respectiva trajetória de voo provável para cada ramificação da árvore de cenários.

[00190] Cláusula 15. Um sistema para determinar as trajetórias de voo para os respectivos voos, que compreende:

[00191] um dispositivo de computação de gerenciamento de voo acoplado a uma primeira aeronave e que tem um ou mais processadores configurados para enviar comandos de propulsão e altitude para a primeira aeronave a seguir uma trajetória de voo atribuída;

[00192] um ou mais bancos de dados que incluem as informações

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53/55 indicativas (i) das condições meteorológicas; (ii) das restrições de espaço aéreo e de aeroporto; e (iii) dos parâmetros de desempenho de uma respectiva aeronave atribuída para realizar um respectivo voo; e [00193] um módulo de gerenciamento da trajetória que é baseado em terra e em comunicação com um ou mais bancos de dados e em comunicação com o dispositivo de computação de gerenciamento de voo através de um link de dados de ar e terra, em que o módulo de gerenciamento da trajetória compreende: [00194] um ou mais processadores; e [00195] a memória que armazena nela as instruções que, quando executadas por um ou mais processadores do módulo de gerenciamento da trajetória, fazem com que o módulo de gerenciamento da trajetória execute as operações que compreendem:

[00196] determinar uma provável trajetória de voo para cada respectivo voo com base nas informações de um ou mais bancos de dados e nas informações indicativas de um ponto de partida e de um ponto de chegada do respectivo voo;

[00197] modificar a provável trajetória de voo com base nas restrições impostas pelas regras de Controlador de Tráfego Aéreo (ATC) para gerar uma trajetória de voo modificada;

[00198] atribuir as respectivas faixas horárias de chegada para as trajetórias de voo modificadas, em que cada faixa horária de chegada indica uma janela de tempo de chegada ao ponto de chegada do respectivo voo;

[00199] receber as informações de mudança de trajetória que indicam que um primeiro operador da aeronave da primeira aeronave e um segundo operador de aeronave de uma segunda aeronave trocaram as duas respectivas trajetórias de voo associadas à primeira e à segunda aeronave;

[00200] com base nas informações de mudança de trajetória, modi

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54/55 ficar: (i) as duas respectivas trajetórias de voo; e (ii) as respectivas faixas horárias de entrada atribuídas às duas respectivas trajetórias de voo; e [00201] transmitir uma respectiva trajetória de voo das duas respectivas trajetórias de voo para o dispositivo de computação de gerenciamento de voo para executar a respectiva trajetória de voo pela primeira aeronave.

[00202] Cláusula 16. O sistema da cláusula 15, em que as informações de mudança de trajetória que indicam que um modelo de aeronave da primeira aeronave é diferente de um respectivo modelo de aeronave da segunda aeronave, em que modificar as duas respectivas trajetórias de voo tem como base uma alteração nos parâmetros de desempenho que correspondem à diferença nos modelos de aeronave entre as primeira e segunda aeronaves.

[00203] Cláusula 17. O sistema da cláusula 15, em que as operações compreendem ainda:

[00204] determinar que a provável trajetória de voo se aproxima da outra trajetória de voo em um determinado ponto no tempo e espaço no espaço aéreo, de tal modo que uma distância entre elas é menor do que uma distância de segurança imposta pelas regras de ATC, em que a modificação da provável trajetória de voo compreende:

[00205] gerar a trajetória de voo modificado, de tal forma que a distância atende às restrições impostas pelas regras de ATC.

[00206] Cláusula 18. O sistema da cláusula 15, em que um ou mais bancos de dados incluem ainda as informações que indicam as hipóteses relativas à forma como um ATC reage a diferentes condições de voo, e em que a determinação da provável trajetória de voo é ainda baseada nas informações que indicam as hipóteses.

[00207] Cláusula 19. O sistema da cláusula 15, em que um ou mais bancos de dados incluem ainda as informações que indicam os parâ

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55/55 metros de voo que incluem posição, velocidade, aceleração, altitude e direção da aeronave que atravessa um espaço de ar, e em que a determinação da provável trajetória de voo tem ainda como base as informações que indicam os parâmetros de voo.

[00208] Cláusula 20. O sistema da cláusula 15, em que as operações compreendem ainda:

[00209] gerar uma rede de trajetórias aéreas para uma região geográfica com o uso das trajetórias de voo modificadas para os respectivos voos; e [00210] com base nas informações de mudança trajetória, modificar pelo menos uma parte da rede de trajetórias aéreas.

[00211] Embora vários aspectos e implementações tenham sido aqui descritos, e outros aspectos e implementações ficarão evidentes para aqueles versados na técnica. Os vários aspectos e implementações aqui descritos são apenas para fins de ilustração e não se destinam a ser limitativos, com o verdadeiro âmbito sendo indicado pelas reivindicações a seguir, juntamente com o escopo completo de equivalentes aos quais tais reivindicações têm direito. Além disso, a terminologia aqui utilizada tem o propósito de descrever apenas as implementações específicas, e não se destina a ser limitativa.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Método (1200) para a determinação das trajetórias das aeronaves para os respectivos voos, caracterizado por compreender:

determinar (1202), por um dispositivo de computação, uma provável trajetória de voo para cada respectivo voo com base (i) nas informações indicativas de condições de tempo, (ii) nas informações indicativas de restrições de espaço aéreo e de aeroporto, (iii) nas informações indicativas de parâmetros de desempenho de uma respectiva aeronave designada para executar o respectivo voo e (iv) nas informações indicativas de um ponto de partida e um ponto de chegada do respectivo voo;

modificar (1208), pelo dispositivo de computação, a provável trajetória de voo com base nas restrições impostas pelas regras do Controlador de Tráfego Aéreo (ATC) para gerar uma trajetória de voo modificada;

atribuir (1214), pelo dispositivo de computação, as respectivas faixas horárias de chegada para as trajetórias de voo modificadas, em que cada faixa horária de chegada indica uma janela de tempo de chegada ao ponto de chegada do respectivo voo;

receber (1216), no dispositivo de computação, as informações de mudança de trajetória que indicam que os dois operadores de aeronaves trocaram as duas respectivas trajetórias de voo associadas aos dois respectivos voos operados pelos dois operadores de aeronaves;

com base nas informações de mudança trajetória, modificar (1218): (i) as duas respectivas trajetórias aéreas, e (ii) as respectivas faixas horárias de entrada atribuídas às duas respectivas aéreas trajetórias; e transmitir (1224), pelo dispositivo de computação, as duas respectivas trajetórias de voo modificadas da respectiva aeronave de

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2/7 signada para executar os dois respectivos voos.

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que as informações de mudança de trajetória indicam uma mudança nos modelos de aeronave da aeronave atribuída para executar os dois respectivos voos, em que a modificação das duas respectivas trajetórias aéreas tem como base na alteração dos parâmetros de desempenho que correspondem à mudança nos modelos de aeronave.
3. Método, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado por ainda compreender:

determinar (1210) que a provável trajetória de voo se aproxima de outra trajetória de voo em um determinado ponto no tempo e espaço no espaço aéreo, de tal modo que uma distância entre elas é menor do que uma distância de segurança imposta pelas regras de ATC, em que a modificação da provável trajetória de voo compreende:

gerar (1212) a trajetória de voo modificada, de tal forma que a distância atende às restrições impostas pelas regras de ATC.
4. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de computação tem acesso a um banco de dados que inclui as informações que indicam as hipóteses relativas à forma como um ATC reage a diferentes condições de voo, e em que a determinação da provável trajetória de voo é ainda baseada nas informações que indicam as hipóteses.
5. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de computação tem acesso a um banco de dados que compreende as informações que indicam os parâmetros de voo que incluem posição, velocidade, aceleração, altitude e direção de aeronave que atravessa um espaço aéreo, e em que a determinação da provável trajetória de voo é ainda baseada nas informações que indicam os parâmetros de voo.

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6. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações

1 a 6, caracterizado por ainda compreender:

gerar (1220), pelo dispositivo de computação, uma rede de trajetórias aéreas para uma região geográfica com o uso das trajetórias de voo modificadas para os respectivos voos; e com base nas informações de mudança de trajetória, modificar (1222) pelo menos uma parte da rede de trajetórias aéreas.
7. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado por ainda compreender:

gerar (1204) uma árvore de cenários que prevê vários cenários para cada respectivo voo com base em uma estimativa de futuras mudanças de condição de voo dentro de um determinado período de tempo, durante o voo, em que a determinação do provável trajetória de voo em cada respectivo voo compreende:

determinar (1206) uma respectiva trajetória de voo provável para cada ramificação da árvore de cenários.
8. Meio legível por computador não transitório, caracterizado pelo fato de que as instruções são armazenadas nele que, em resposta à execução por um dispositivo de computação, fazem com que o dispositivo de computação execute as operações para determinar as trajetórias de voo para os respectivos voos, as operações que incluem:

determinar uma provável trajetória de voo para cada respectivo voo com base nas (i) informações indicativas das condições meteorológicas; (ii) nas informações indicativas das restrições do espaço aéreo e do aeroporto; (iii) nas informações indicativas dos parâmetros de desempenho de uma respectiva aeronave atribuída para realizar o voo; e (iv) nas informações indicativas de um ponto de partida e um ponto de chegada do respectivo voo;

modificar a provável trajetória de voo com base nas restrições impostas pelas regras do Controlador de Tráfego Aéreo (ATC)

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4/7 para gerar uma trajetória de voo modificada;

atribuir as respectivas faixas horárias de chegada para as trajetórias de voo modificadas, em que cada faixa horária de chegada indica uma janela de tempo de chegada ao ponto de chegada do respectivo voo;

receber as informações de mudança de trajetória que indicam que dois operadores de aeronaves mudaram duas respectivas trajetórias de voo associadas aos dois respectivos voos operados pelos dois operadores de aeronaves;

com base nas informações de mudança de trajetória, modificar: (i) as duas respectivas trajetórias de voo, e (ii) as respectivas faixas horárias de entrada atribuídas às duas respectivas aéreas trajetórias; e transmitir as duas respectivas trajetórias de voo modificadas à respectiva aeronave atribuída para executar os dois respectivos voos.
9. Meio legível por computador não transitório, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que as informações de mudança de trajetória que indicam uma mudança de modelos de aeronave da aeronave atribuída para realizar os dois respectivos voos, em que a modificação das duas respectivas trajetórias de voo é baseada em uma mudança nos parâmetros de desempenho que correspondem à mudança em modelos de aeronave.
10. Meio legível por computador não transitório, de acordo com a reivindicação 8 ou 9, caracterizado pelo fato de que as operações compreendem ainda:

determinar que a provável trajetória de voo se aproxima de outra trajetória de voo em um determinado ponto no tempo e espaço no espaço aéreo, de tal modo que uma distância entre elas é menor do que uma distância de segurança imposta pelas regras de ATC, em

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5/7 que a modificação da provável trajetória de voo compreende:

gerar a trajetória de voo modificada, de tal forma que a distância atenda às restrições impostas pelas regras de ATC.
11. Meio legível por computador não transitório, de acordo com qualquer uma das reivindicações 8 a 10, caracterizado pelo fato de que as operações compreendem ainda:

gerar uma rede de trajetórias aéreas para uma região geográfica com o uso das trajetórias de voo modificadas para os respectivos voos; e com base nas informações de mudança trajetória, modificar pelo menos uma parte da rede de aéreas trajetórias.
12. Meio legível por computador não transitório, de acordo com qualquer uma das reivindicações 8 a 11, caracterizado pelo fato de que as operações compreendem ainda:

gerar uma árvore de cenários que prevê vários cenários para cada respectivo voo com base em uma estimativa de futuras alterações de condição de voo dentro de um determinado período de tempo durante o voo, em que a determinação da provável trajetória de voo para cada respectivo voo compreende:

determinar uma provável respectiva trajetória de voo para cada ramificação da árvore de cenários.
13. Sistema para determinar as trajetórias de voo para os respectivos voos, caracterizado por compreender:

um dispositivo de computação de gerenciamento de voo acoplado a uma primeira aeronave e que tem um ou mais processadores configurado para enviar os comandos de propulsão e altitude para a primeira aeronave para seguir uma trajetória de voo atribuída;

um ou mais bancos de dados, que incluem as informações indicativas (i) das condições meteorológicas, (ii) das restrições de espaço aéreo e do aeroporto, e (iii) dos parâmetros de desempenho de

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6/7 uma respectiva aeronave atribuída para realizar um respectivo voo; e um módulo de gerenciamento da trajetória que é baseado em terra e em comunicação com um ou mais bancos de dados e em comunicação com o dispositivo de computação de gerenciamento de voo por meio de um link de dados de ar e terra, em que o módulo de gerenciamento da trajetória compreende:

um ou mais processadores; e a memória que armazena nela as instruções que, quando executadas por um ou mais processadores do módulo de gerenciamento da trajetória, fazem com que o módulo de gerenciamento da trajetória execute as operações que compreendem:

determinar uma provável trajetória de voo para cada respectivo voo com base nas informações de um ou mais bancos de dados e nas informações indicativas de um ponto de partida e de um ponto de chegada do respectivo voo;

modificar a provável trajetória de voo com base nas restrições impostas pelas regras de Controlador de Tráfego Aéreo (ATC) para gerar uma trajetória de voo modificada;

atribuir as respectivas faixas horárias de chegada para as trajetórias de voo modificadas, em que cada faixa horária de chegada indica uma janela de tempo de chegada ao ponto de chegada do respectivo voo, receber as informações de mudança de trajetória que indicam que um primeiro operador da aeronave da primeira aeronave e um segundo operador de aeronave de uma segunda aeronave mudaram duas respectivas trajetórias de voo associadas às primeira e segunda aeronaves;

com base nas informações de mudança de trajetória, modificar: (i) as duas respectivas trajetórias de voo; e (ii) as respectivas faixas horárias de entrada atribuídas às duas respectivas aéreas trajetórias; e

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7/7 transmitir uma respectiva trajetória de voo dos duas respectivas trajetórias de voo para o dispositivo de computação de gerenciamento de voo para executar a respectiva trajetória de voo pela primeira aeronave.
14. Sistema, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que as informações de mudança de trajetória indicam que um modelo de aeronave da primeira aeronave é diferente de um respectivo modelo de aeronave da segunda aeronave, em que a modificação das duas respectivas trajetórias aéreas tem como base uma alteração nos parâmetros de desempenho que correspondem à diferença nos modelos de aeronave entre as primeira e segunda aeronaves.
15. Sistema, de acordo com a reivindicação 13 ou 14, caracterizado pelo fato de que as operações compreendem ainda:

determinar que a provável trajetória de voo se aproxima de outra trajetória de voo em um determinado ponto no tempo e espaço no espaço aéreo, de tal modo que uma distância entre elas é menor do que uma distância de segurança imposta pelas regras de ATC, em que a modificação da provável trajetória de voo compreende:

gerar a trajetória de voo modificado, de tal forma que a distância atende às restrições impostas pelas regras de ATC.