CN107402576A - 用于自动重接飞行器的参考垂直廓线的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及航空电子领域。具体而言，其涉及一种用于以自动方式计算用于重接飞行器的参考垂直廓线的轨迹的方法、计算机程序和系统。参考垂直廓线包括一组垂直约束，并且根据本发明的方法包括：选择要符合的高度约束的步骤、计算使得能够符合约束的垂直廓线预测的步骤；验证垂直廓线预测的步骤；如果验证到垂直廓线预测，则进行应用垂直廓线预测的步骤；否则进行确定是否存在要符合的随后高度约束的步骤；如果存在随后高度约束：则进行选择要符合的随后高度约束的步骤；返回到检测与高度约束不符的步骤；否则进行应用退出程序的步骤。

Description

用于自动重接飞行器的参考垂直廓线的方法

技术领域

本发明涉及航空电子领域。更具体而言，其涉及飞行器轨迹计算和引导。

背景技术

在空中导航的领域中，飞行器轨迹包括水平维度和垂直维度。飞行器的水平轨迹的图样(skeleton)被称为路线，其由水平段或边连接的一系列飞行计划点组成。这些水平段中的每一个限定在两个航路点之间，段的最后航路点还形成路线的下一段的初始航路点。航路点可以例如由无线电导航信标的位置、或由地理坐标来限定。

路线中的每个航路点可以与高度约束相关联。具体而言，这些约束可以是以下类型：“在……处”表示飞行器必须飞越处于精确高度处的导航点；“在……处或上方”表示飞行器必须飞越处于至少等于给定高度的高度处的导航点；“在……处或下方”表示飞行器必须飞越处于最多等于给定高度的高度处的导航点；“窗口”表示飞行器必须飞越位于在最小高度与最大高度之间的窗口中的高度处的导航点。这些约束被称为是点状的，因为它们仅在轨迹的一个点处适用。这些约束的集合构成垂直飞行计划。链接这些垂直约束的垂直段的系列被称为参考垂直廓线(profile)。其根据飞行计划的速度约束和飞行员给出的飞行策略来优化。重接垂直廓线是从飞行器开始将重接(rejoin)参考垂直廓线(如果飞行器并未精确地处于参考垂直廓线上)的廓线。

限制垂直廓线的约束也可以具有分布式性质。分布式约束应用于垂直飞行段或飞行段的子部分。例如，对于经受VPPL(代表垂直路径性能限制的首字母缩略词)类型的约束的某些下降阶段而言就是这种情况。具体而言，VPPL约束由RTCA标准(代表航空无线电技术委员会的首字母略缩略词)DO-236C来确定形式，其限定了其中飞行器可以在任何点处飞行而同时遵循垂直廓线的低高度限制和高高度限制。

这些高度约束制约了飞行器的垂直飞行计划的计算。垂直廓线包括使得可以在距飞行器的连续给定的距离处重接高度约束的一系列垂直段。与飞行器的路线耦合的该垂直廓线使得可以在其整个轨迹限定飞行器的水平和垂直位置的预测。

在已知的FMS类型的系统中，对于给定的飞行计划，一方面的水平轨迹和另一方面的垂直廓线是单独产生的。最初，基于水平飞行计划和相关联的垂直飞行计划的速度和飞行高度来确定水平轨迹。之后，基于完整的垂直飞行计划(垂直平面中的约束和预设)和水平轨迹来产生垂直廓线。在垂直廓线的输出，对于飞行计划的每个点，FMS任其具有对高度、速度、时间、燃料等的预测。由于横向轨迹的曲率半径取决于高度和飞行器速度，因此对飞行计划和横向轨迹执行迭代，以便调整曲率(转弯)角度，由此使得可以获得可飞行轨迹。该横向轨迹已经被重新计算，必须生成新的垂直廓线。进行迭代直到算法收敛为止。以普通的方式，水平轨迹的构造使得可以满足轨迹的偶然性约束，而垂直廓线的构造使得可以满足关于飞行器的飞行域的约束。

以最佳的方式，飞行器根据被称为管理模式的引导模式来操作。在该引导模式下，飞行器的位置强制同步于水平轨迹和参考垂直廓线。在该模式下，行器强制同步于路线。换句话说，引导规律应用于飞行器，从而其逐步遵循路线。

然而，飞行器有时候可能偏离参考轨迹。例如，如果为了安全原因，空中交通管制命令其这样做，则其可能偏离参考轨迹。其也可能正确地强制同步于其水平轨迹，但是不强制同步于其垂直廓线。例如，当未预料到的顺风使飞行器轻微地偏离其轨迹时，以及当对考虑该情形时初始计算的垂直飞行段进行重新计算的预测不再符合飞行器的轨迹所经受的垂直约束时，就是这种情况。当出现水平飞行计划的修改时，以及当所重新计算的预报不再对应于与飞行器的各个导航点相关联的约束时，也是这种情况。当手动横向指导指令脱离自动遵循垂直廓线的模式并使飞行器偏离垂直廓线时，还是这种情况。最后，在引导功能的升级中，其可能不再强制同步于其横向轨迹，但是继续强制同步于基于横向重接轨迹而重新计算的垂直廓线，如例如在专利FR 2924505中所公开的那样。

在这种情况下，预测的飞行器的垂直廓线可能不再符合某些高度约束，因此必须进行调整。

第一种方法在于重新计算完整的垂直廓线。这种方法例如在文献FR2983594中进行了描述并呈现出实施缓慢的缺点。此外，垂直廓线的完整的重新计算可能显著地修改飞行器的垂直廓线(例如，修改飞行阶段的顺序、巡航高度等)，当空中交通密集时，这些修改对于空中交通管制进行管理而言可能是困难的，并由于严重修改的垂直廓线而扰乱了机务人员。

本发明的目的在于通过提出用于自动调整垂直轨迹的方案来超越现有技术的限制，当飞行器的垂直轨迹不再符合限制其的垂直约束时，允许飞行器调整轨迹以便尽可能快速地重接参考垂直廓线，而同时符合飞行器的飞行域。

发明内容

为了该目的，本发明涉及一种用于自动调整飞行器的垂直廓线的方法，包括：选择要符合的高度约束的步骤；计算使得能够符合所述高度约束的垂直廓线预测的步骤；验证所述垂直廓线预测的步骤；如果验证到所述垂直廓线预测，则进行分配所述垂直廓线预测的步骤；否则：进行确定是否存在要符合的随后高度约束的步骤；如果随后高度约束存在：则进行选择要符合的随后高度约束的步骤；返回到计算使得能够符合所述高度约束的垂直廓线预测的步骤；否则进行应用退出程序的步骤。

有利地，所述方法包括：在选择要符合的高度约束的步骤之前，进行选择水平轨迹的步骤。

有利地，选择所述水平轨迹的所述步骤包括：如果启用管理的横向引导，则选择有效横向轨迹，或者如果未启用管理的横向引导，则选择重接轨迹。

有利地，验证所述垂直廓线预测的所述步骤包括根据所述垂直廓线预测验证与所述高度约束相符的子步骤。

有利地，验证所述垂直廓线预测的所述步骤包括最迟在所述高度约束下验证参考垂直廓线的重接的子步骤。

有利地，所述退出程序包括计算最后的垂直廓线预测，所述最后的垂直廓线预测包括：如果所述飞行器处于上升阶段，则关于重接巡航高度进行预测；如果所述飞行器处于下降或进场阶段，则关于重接最后进场点进行预测。

有利地，所述要符合的高度约束是点状约束。

有利地，所述高度约束是标记垂直上升段结束的点状约束，并且根据飞行预设预测来执行计算使得能够符合所述高度约束的垂直廓线预测的所述步骤，所述飞行预设预测包括：如果所述飞行器的预测高度大于所述高度约束，则只要所述高度约束在所述飞行器前面，就持续上升到所述约束的高度，接着是所述飞行器的驻留；如果所述飞行器的预测高度小于所述高度约束：增加引擎推力到使得能够符合所述高度约束的值或连续引擎推力的最大允许值；如果引擎推力的增加不能使得符合所述高度约束，并且如果基于速度的引导模式是管理模式，则减小所述飞行器的速度，直到获得使得能够符合或尽可能靠近地转至所述高度约束的斜度值或所述飞行器的速度的最小允许值。

有利地，所述高度约束是标记垂直巡航段结束的点状约束，并且根据飞行预设预测来执行计算使得能够符合所述约束的垂直廓线预测的所述步骤，所述飞行预设预测包括：如果所述飞行器的高度位于所述高度约束上方，则飞行预设的计算包括当前水平速度的保持以及预定的负垂直速度；如果所述飞行器的高度位于所述高度约束下方：预测引擎推力处于连续推力的最大允许值；预设以保持当前水平速度。

有利地，要符合的所述高度约束是遍布于垂直段的至少一个子部分的分布式约束。

有利地，所述高度约束具有VPPL类型。

有利地，所述高度约束是点状约束或遍布于垂直下降段的分布式约束，并且根据飞行预设预测来执行计算使得能够符合所述高度约束的垂直廓线预测的所述步骤，所述飞行预设预测包括：如果所述飞行器的当前位置或预测位置位于所述高度约束上方，则从所述当前配置转变到用于重接的配置，所述转变是以恒定的负载因子执行的，并且所述用于重接的配置的特征在于：最小推力预设；减速板的半展开的预设；如果所述飞行器的当前位置或预测位置位于所述高度约束下方：预设以恒定垂直速度进行转变；从平滑空气动力学配置和用于计算下降时的参考垂直廓线的空气动力学配置的预设当中进行预设。

有利地，由所述垂直廓线预测验证与所述高度约束相符的所述步骤包括：计算在所述垂直廓线预测上预测的高度与在下降时的所述参考垂直廓线上预测的高度之间的偏差。

有利地，如果在所述垂直廓线预测上预测的所述高度与在下降时的所述参考垂直廓线上预测的所述高度之间的偏差大于预定的阈值，则未验证到与所述高度约束相符。

有利地，如果所述飞行器的高度位于相对于由VPPL类型的约束限定的下降时的所述参考垂直廓线的安全裕度之外，则未验证到与所述高度约束相符。

有利地，所述方法包括：当未验证到与所述高度约束相符时：进行分配在计算使得能够符合所述高度约束的垂直廓线预测的步骤中所计算的垂直廓线预测的步骤；存储所述垂直廓线预测直到所述高度约束；根据在返回到计算使得能够符合所述约束的飞行预设的预测的步骤期间所存储的垂直廓线预测，在所述高度约束下重新使用所述飞行器的预测状态。

本发明还涉及一种轨迹计算系统，所述轨迹计算系统包括处理器，所述处理器被配置为执行飞行器的垂直廓线的自动调整，所述调整至少包括：选择要符合的高度约束的步骤；计算使得能够符合所述高度约束的垂直廓线预测的步骤；验证所述垂直廓线预测的步骤；如果验证到与所述垂直廓线预测相符，则进行分配所述垂直廓线预测的步骤；否则：进行确定是否存在要符合的随后高度约束的步骤；如果随后高度约束存在：进行选择要符合的随后高度约束的步骤；返回到计算使得能够符合所述高度约束的垂直廓线预测的步骤；否则进行应用退出程序的步骤。

本发明还涉及一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括程序代码指令，所述程序代码指令记录在计算机可读介质上，以便当所述程序在计算机上运行时自动调整飞行器的垂直廓线，所述程序代码指令被配置为：选择要符合的高度约束；计算使得能够符合所述高度约束的垂直廓线预测；验证所述垂直廓线预测；如果验证到所述垂直廓线预测，则分配所述垂直廓线预测；如果未验证到所述垂直廓线预测：确定是否存在要符合的随后高度约束；如果随后高度约束存在：则选择要符合的随后高度约束；执行所述计算机代码元素，所述计算机代码元素被配置为计算使得能够符合所述高度约束的垂直廓线预测；如果随后高度约束不存在，则执行退出程序。

本发明使得可以在飞行器的飞行环境改变期间或者在空中交通管制员指示以遵循人工预设的情况下有意或无意丢失参考垂直廓线或水平飞行计划的强制同步之后，自动准备和更新飞行器的最佳和可飞行垂直廓线。

本发明使得可以在飞行员或空中交通管制员请求重新开始并遵循参考垂直廓线之后，自动准备和更新立即可用于强制同步的飞行器的最佳和可飞行垂直廓线。

本发明使得可以在必须重新计算垂直廓线的情况下具有最佳地符合垂直飞行计划的现有约束的更新的垂直廓线。

本发明允许机务人员永久地具有可靠的和连续的垂直廓线直到目的地。

附图说明

在阅读了结合附图以举例方式给出的以下非限制性的详细描述之后，其它特征将变得显而易见，附图表示：

图1，根据现有技术的FMS系统；

图2a和2b，用于创建飞行计划的垂直约束的两个示例，分别针对使垂直飞行计划的上升、巡航和下降阶段分开的点状约束，以及针对遍布下降阶段的分布式约束；

图3a和3b，根据本发明的各实施例的方法的流程图的两个示例。

图4a、4b、4c、4d，通过根据本发明的一个实施例的方法计算的上升阶段中的四个示例性重接廓线；

图5，通过根据本发明的一个实施例的方法计算的巡航阶段中的示例性重接廓线；

图6，具有VPPL类型的性能管理的下降阶段中的示例性重接廓线；

图7，通过根据本发明的一个实施例的方法计算的下降阶段中的两个示例性重接廓线。

在本专利申请的技术领域中通常使用的某些首字母缩略词可以在描述过程中采用。这些首字母缩略词在下表中列出，具体而言表中具有它们的表述及其含义。

具体实施方式

图1表示现有技术的FMS类型的已知系统。

飞行管理系统可以通过嵌入在飞行器上的至少一个计算器来实现。具体而言，FMS100确定飞行器所遵循的飞行计划廓线的几何形状。在四个维度中计算轨迹：三个空间维度和时间/速度廓线维度。FMS100还经由第一飞行员界面向飞行员或自动驾驶仪发送由FMS100计算的引导预设以便遵循飞行廓线。

飞行管理系统可以包括一个或多个数据库，例如数据库PERF DB 150、以及数据库NAV DB 130。数据库PERF DB 150和NAV DB 130分别包括飞行器性能数据和空中导航数据，例如路线和信标。

根据现有技术的飞行计划的管理可以访问用于由机务人员通过一个或多个人机界面进行的飞行计划创建/修改的装置，人机界面例如为：

·MCDU；

·KCCU；

·FMD；

·ND；

·VD。

FMS 100的能力为飞行计划管理功能110，通常被称为FPLN。具体而言，FPLN能力110允许对构成将由飞行器遵循的路线的图样的各地理要素的管理，包括：出发机场、航路点、要遵循的航线、到达机场。FPLN能力110还允许对形成飞行计划的部分的各程序的管理，例如：出发程序、到达程序、一个或多个备用程序。具体而言，FPLN能力110允许对主要飞行计划和次要飞行计划的创建、修改、和删除。

飞行计划以及其具体与FMS所计算的相应轨迹相关的各项信息可以由显示设备显示以供部分机务人员查看，也被称为存在于飞行器的驾驶舱中的人机界面，例如FMD、ND、VD。具体而言，VD显示垂直飞行廓线。

FPLN能力110访问存储在数据库PERF DB 150和NAV DB 130中的数据以构建飞行计划和相关联的轨迹。例如，数据库PERF DB 150可以包括飞行器的空气动力参数，或者飞行器的引擎的特性。具体而言，其包含在现有技术中常规应用的性能裕度以保证下降和进场阶段中的安全裕度。数据库NAV DB 130可以例如包括以下要素：地理点、信标、航线、出发程序、到达程序和高度、速度或斜度约束。

图1中被命名为TRAJ 120的FMS的能力使得可以计算由FPLN能力110限定的飞行计划的横向轨迹。具体而言，TRAJ能力120基于初始飞行计划的点来构建连续轨迹，而同时符合由数据库PERF DB 150提供的飞行器性能等级。初始的飞行计划可以是有效的、临时的、或次要的飞行计划。可以凭借人机界面中的一个而将连续轨迹呈现给飞行员。

FMS 100的能力是轨迹预测功能PRED 140。具体而言，预测功能PRED140构建基于由功能TRAJ 120提供的飞行器的横向轨迹优化的垂直廓线。为此，预测功能PRED 140使用第一数据库PERF DB 150的数据。可以例如凭借VD将垂直廓线呈现给飞行员。

FMS 100的能力是定位功能3，在图1中被命名为LOCNAV 170。具体而言，功能LOCNAV 170根据嵌入在飞行器上的地理定位装置而实时地执行飞行器的优化地理定位。

FMS 100的能力是数据链路功能，在图1中被命名为DATA LINK 180。DATA LINK功能180使得可以与其它飞机或地面操作人员交换数据，例如可以发送飞行器的预测轨迹、或接受对于轨迹的约束，例如，其它飞行器的预测位置或高度约束。

FMS 100的能力是引导功能200。具体而言，引导功能200为自动驾驶仪或人机界面中的一个界面提供适当的控制，使得可以在横向和垂直地理平面(高度和速度)中引导飞行器，从而所述飞行器遵循在初始飞行计划中提供的轨迹。

图2a和图2b表示对于垂直廓线的创建的垂直约束的两个示例，分别针对根据垂直飞行计划的上升、巡航和下降阶段分布的对于飞行计划的点的离散高度约束、以及针对分布在下降阶段内的连续限制约束。

图2a表示根据垂直廓线的上升、巡航和下降阶段分布的离散垂直高度约束的示例。

这些不同的约束限制了飞行器轨迹的垂直高度廓线200a。该廓线表示作为起飞后的航行距离函数的飞行器的计划高度，所述计划高度显示在垂直轴201a上，所述航行距离显示在水平轴202a上。该垂直廓线从起飞点210a开始并在着陆点211a结束。

该垂直廓线由若干连续的垂直飞行段形成。段220a(初始上升)、221a(加速到有限的上升速度)、222a(以有限的上升速度上升)、223a(加速到最佳上升速度)、224a(以CAS参考下的最佳速度上述)和225a(以Mach参考下的最佳速度上升)构成飞行器的上升。飞行段230a(初始巡航高度)、231a(上升阶段)和232a(中间或最终的巡航高度)构成巡航。最后，飞行段240a(从巡航速度到最佳下降速度的减速段)、241a(以Mach参考下的最佳速度下降)、242a(以CAS参考下的最佳速度下降)、243a(减速到有限的下降速度)、244a(以有限的下降速度下降)、245a(降到着陆速度的减速段)和246a(最终进场段)构成下降。

这些垂直段被构造为符合点状高度约束。高度约束可以源于操作约束。例如，以下高度约束可以应用在飞行器的路线上的给定导航点：“在……处”表示飞行器必须飞越处于精确高度处的导航点；“在……处或上方”表示飞行器必须飞越处于至少等于给定高度的高度处的导航点；“在……处或下方”表示飞行器必须飞越处于最多等于给定高度的高度处的导航点；“窗口”表示飞行器必须飞越位于包括最小高度和最大高度的窗口中的高度处的导航点。

图2b表示分布在下降阶段内的垂直约束的第二示例。

该附图表示涉及下降210b中的参考垂直廓线段的一组约束200b。具体由RTCA标准DO-236C描述的垂直导航容限VPPL限定了在参考段210b上方和下方的垂直裕度，飞行器在进场时必须符合所述裕度。在RTCA标准DO-236C中定义的裕度取决于飞行器的高度：

-在参考段在高度上位于41000与29000英尺之间的子集211b上，飞行器的高度的可允许裕度为260英尺，并且飞行器的垂直轨迹必须位于垂直参考段的子集211b上方和下方260英尺的垂直通道221b内；

-在参考段在高度上位于29000与5000英尺之间的子集212b上，飞行器的高度的可允许裕度为210英尺，并且飞行器的垂直轨迹必须位于垂直参考段的子集212b上方和下方210英尺的垂直通道222b内；

-在参考段在高度上位于5000英尺以下的子集213b上，飞行器的高度的可允许裕度为210英尺，并且飞行器的垂直轨迹必须位于垂直参考段的子集213b上方和下方160英尺的垂直通道223b内。

因此，该标准针对在高度上位于41000英尺以下的垂直廓线的每一个点限定了飞行器必须所处的最小高度和最大高度，由此限定了对下降廓线的分布式连续高度约束。

图3a和3b表示根据本发明的各实施例的方法的流程图的两个示例。

图3a表示根据本发明的一个实施例的方法的流程图。

根据本发明的方法300是一种用于自动调整飞行器的垂直廓线的方法。垂直廓线的这种调整可以例如在FMS 100的“TRAJ”模块120中执行。

在本发明的一组实施例中，在事件发生时执行所述方法。例如，如果检测到与参考垂直廓线的高度偏差，则可以执行所述方法。如果飞行器的管理引导模式在飞行器的垂直飞行计划的修改期间或者飞行器驾驶员的命令下被停用，则也可以执行所述方法。根据本发明的某些实施例，还可以以迭代方式执行所述方法。例如，只要飞行器没有返回到管理的垂直引到模式，就可以例如在每次周期性事件发生时重新执行所述方法。

当最初计算的廓线不再是最佳时(例如当意外事件(例如意外的顺风)导致飞行器明显偏离最初预期的廓线时)，可以实施根据本发明的方法以调整飞行器的垂直廓线。

在本发明的一个实施例中，连续地更新水平轨迹，并且对该水平轨迹执行垂直廓线的调整。

在本发明的其它实施例中，方法300可以包括选择支持垂直廓线的横向轨迹的步骤301。例如，该步骤301可以包括如果启用管理的横向引导则选择有效横向轨迹，或者如果未启用管理的横向引导则选择重接轨迹。

还可能需要在修改飞行器的水平轨迹之后调整垂直廓线，垂直廓线随后不再与飞行器的经修改的水平轨迹一致。飞行器的水平轨迹的修改例如可以通过应用专利申请FR1403023中描述的方法来获得。

当检测到相对于参考垂直廓线的显著高度偏差(例如超过VPPL容限)时，或者当在飞行员决定中断该参考垂直廓线的强制同步(slaving)时，或甚至在例如空中交通管制员的策略性命令之后中断横向轨迹的强制同步(使得参考垂直廓线无效和无用)之后而停用管理的垂直模式时，也可以调用根据本发明的方法。

可以根据各种方式执行飞行器的垂直廓线的调整。例如，其可以由对垂直廓线或飞行器的垂直廓线的子集的完全重新计算组成。根据本发明的一个实施例，飞行器的预测垂直廓线的调整在于计算朝向飞行器的参考垂直廓线的重接垂直廓线，于是在于将飞行器的预测垂直廓线定义为重接点之前的重接廓线与从重接点开始的参考垂直廓线的连结。

根据本发明的方法300包括选择要符合的高度约束的步骤310。

在本发明的一组实施例中，基于飞行器的当前状态来执行高度约束的选择以及随后的飞行预设计算。

在本发明的其它实施例中，基于飞行器的预测状态(例如在计算时刻之后的预定持续时间内根据当前引导预设传送的飞行器的预测初始状态)来执行高度约束的选择以及随后的飞行预设计算。

根据本发明的一组实施例，方法300因此在选择要符合的下一高度约束的步骤310之前包括确定飞行器的预测初始状态的步骤。确定飞行器的预测初始状态的这一步骤可以包括根据当前引导预设确定在预定时间范围(例如10秒)的飞行器的状态。

在本发明的优选实施例中，步骤310在于选择飞行器在其垂直廓线上遇到的下一个高度约束。在本发明的其它实施例中，可以以任意方式或者通过舍弃下一个高度约束来选择要符合的所述高度约束。根据本发明的各种非限制性实施例，约束可以是点状约束、分布式约束、类型“在……处”、“在……处或上方”、“在……处或下方”或“窗口”的约束。

在本发明的一组实施例中，步骤310在于从一组垂直约束当中选择在距离上最接近飞行器的垂直约束(其尚未被超过，即按序排到)。在本发明的其它实施例中，仅取决于飞行器是处于上升阶段还是处于下降阶段来考虑某些约束。

例如，在本发明的某些实施例中，在上升阶段中，可以仅考虑类型“在……下方”、“在……处”、“在……处或下方”的约束或“窗口”约束的“在……下方”部分。实际上，在飞行器尽可能快地上升到巡航高度的实施例中，“在……上方”类型的约束将对重接垂直廓线的构造没有影响。

相反，在飞行器处于下降阶段并且以下降尽可能快的下降阶段然后是驻留阶段来构造下降段的实施例中，对于步骤310可以单独考虑“在……上方”、“在……处”、“在……处或上方”约束或者“窗口”约束的“在……上方”部分。实际上，“在……下方”类型的约束将对这种类型的重接垂直廓线的构造没有影响。如果检测到与约束不符，则方法300包括计算使得可以符合约束的引导预设的步骤320。该步骤在于修改飞行器的垂直廓线预测，以便符合高度约束，而同时保持在飞行器的飞行域。确定垂直廓线预测的许多方法都是可行的。将根据关于图4a、4b、4c、5和6讨论的本发明的各种实施例来描述计算方案。

步骤320在于最迟在所选择的高度约束下验证垂直廓线预测验证一个或多个目标。将参照图3b描述垂直廓线预测的验证的各种可能的实施例。具体而言，如果垂直廓线预测使得可以符合垂直约束，和/或如果其使得可以最迟在约束下重接参考垂直廓线，则可以验证垂直廓线预测。

步骤320之后是验证垂直廓线预测的步骤330。

如果验证到与约束相符，则所述方法包括分配所计算的垂直廓线预测的步骤340。该步骤在于应用预测的垂直廓线预测，从而飞行器所遵循的廓线验证飞行约束。步骤340的各种实施例是可能的。例如，分配垂直廓线预测的步骤340可以包括将垂直廓线预测分派给自动驾驶仪，从而自动驾驶仪将使飞行器的轨迹强制同步于所计算的垂直廓线。

分配垂直廓线预测的步骤340还可以包括将预测的垂直廓线显示给飞行器驾驶员，由此允许飞行器驾驶员手动遵循由此限定的预测的垂直廓线。预测的垂直廓线的显示可以伴随有一组信息项。例如，预测的垂直廓线的显示可以包括符合的或不符合的垂直约束的显示，也可以包括沿着垂直轨迹的各种预测数据(例如飞行器的燃料水平、飞行器的速度和高度、以及在垂直廓线的各个点处对飞行员有用的任何其它信息)的显示。可以根据各种颜色进行显示。例如，符合的约束可以用绿色显示，而不符合的约束可以用琥珀色显示。

在完成步骤340时，遵循预测垂直廓线可以通过在非管理模式下由飞行员给出的预设序列来执行，或者当飞行器处于管理模式时直接由自动驾驶仪来执行。在本发明的一组实施例中，方法300包括在完成分配垂直廓线预测的步骤340时，对重新计算垂直廓线的周期性事件进行编程。例如，在完成预定的持续时间(例如5或10秒)时，如果飞行器没有切换回管理模式和/或如果其没有重接偏好的垂直廓线，则所述方法可以从步骤301或从步骤310重新执行。这使得如果没有精确地遵循重接垂直廓线，则可以周期性地重新调整垂直廓线或重接垂直廓线，直到飞行器切换回管理的垂直引导模式。

如果未验证到与约束相符，则方法300包括确定是否存在要符合的随后高度约束的步骤350。该步骤在于核实在飞行器的廓线上是否存在随后高度约束。在本发明的优选实施例中，高度约束按照由飞行器的横向轨迹所限定的顺序进行排列，并且除非所选择的高度约束是轨迹的最后一个约束，否则验证存在要符合的随后高度约束。在本发明的一组实施例中，某些约束可能不被考虑，这要么是因为它们将对垂直廓线的构造没有影响，要么是因为根据与步骤310中相同的标准它们被认为已经是被不符合的。

如果存在随后高度约束，则方法300包括选择要符合的随后高度约束的步骤360。在本发明的优选实施例中，沿着横向轨迹的行进方向对高度约束进行排序，并且选择根据该顺序的随后高度约束。在完成选择随后高度约束时，重新激活步骤320以验证是否符合该新的约束。

如果在步骤360完成时没有识别到随后高度约束，则激活退出程序370。根据本发明的各种实施例，该退出程序使得可以警告飞行员垂直高度约束将不能被满足，和/或以更全局性的方式重新计算飞行器的垂直廓线。

根据本发明的各种实施例，退出程序可以例如由以下组成：

-驾驶舱警报；

-最后垂直段的计算；

-限制飞行器的廓线的垂直约束的修改；

-飞行器的水平轨迹的重新计算(例如通过专利FR1403023所描述的方案进行)。

可以对在步骤310中选择的初始高度约束或对在步骤360中选择的随后约束执行计算垂直廓线预测的步骤320。根据本发明的各种实施例，计算垂直廓线预测计算以便符合在步骤360中选择的约束可以根据飞行器的位置和当前的飞行预设来执行。

在本发明的其它实施例中，保存在步骤320中预测的垂直廓线，直到每次迭代的当前约束，即使其不允许符合约束。然后，在随后迭代的步骤320中的垂直廓线预测迭代的计算根据飞行器在施加先前约束的点处的预测状态从该点开始。

在本发明的一组实施例中，周期性地重新执行方法300，直到飞行器已经重接其参考垂直廓线或者直到重新启用管理的垂直模式。

根据本发明的方案300使得可以有利地更新并且具有永久可用的飞行器的垂直廓线，使得可以重新调用用于重接并尽可能紧密地遵循参考垂直廓线的模式。

图3b表示根据本发明的其它实施例的方法300b的流程图。

更具体而言，方法300b旨在用于重接飞行器已从其偏离的参考垂直廓线。方法300在于计算所谓的重接垂直廓线，以重接参考廓线，于是将飞行器的垂直廓线定义为重接廓线直到重接点，接着在此之后的参考垂直廓线。

在例如通过飞行器与管理的垂直引导模式分离而显现的事件发生时，和/或在检测到与参考垂直廓线有高度偏差的情况下执行方法300b。如果在飞行器的飞行计划的修改期间或在飞行器驾驶员的命令下飞行器的管理的横向引导模式被停用，则也可以执行所述方法。根据本发明的某些实施例，还可以以迭代方式执行所述方法。

方法300b包括方法300的所有步骤。在选择要符合的约束的步骤310之前，其包括确定飞行器的初始状态的步骤302b。在本发明的一个实施例中，步骤302b在于根据当前引导预设来确定在预定时间范围内的飞行器的预测状态。

该时间范围使得在重接廓线上启用管理的垂直模式的情况下可以具有不在飞行器之后开始的重接廓线。根据本发明的各种实施例，该持续时间可以是固定和预定的(例如5或10秒)。在本发明的其它实施例中，考虑到飞行器的速度和根据方法300或300b完整计算重接垂直廓线的估计时间，该持续时间可以是变化的。

在本发明的一组实施例中，该持续时间因此对应于例如根据估计的重接参考垂直廓线的持续时间计算的可变持续时间与对应于重新计算重接垂直廓线的最小持续时间的固定持续时间之间的最小值。

在方法300b中，验证垂直廓线预测的步骤330包括两个子步骤：

-根据垂直廓线预测验证与高度约束相符的第一子步骤331b；

-最迟在高度约束下验证参考垂直廓线的重接的第二子步骤332b。

根据垂直廓线预测验证与高度约束相符的第一子步骤331b在于通过应用在步骤320中计算的垂直廓线预测，来核实飞行器是否将能够符合高度约束。如果是，则激活最迟在高度约束下验证参考垂直廓线的重接的第二子步骤332b。最迟在高度约束下验证参考垂直廓线的重接的第二子步骤332b在于核实垂直廓线是否使得可以最迟在高度约束下重接参考垂直廓线。如果验证到最迟在高度约束下重接参考垂直廓线，则激活连结重接廓线和参考垂直廓线的步骤341b。

连接重接垂直廓线和参考垂直廓线的步骤341b在于形成单个垂直廓线，包括在步骤320中计算的垂直廓线段(重接垂直廓线)，直到参考垂直廓线重接点，以及随后参考垂直廓线的剩余元素。在完成步骤341b时，激活分配垂直廓线预测以便遵循垂直廓线的步骤340。

两个子步骤331b和332b的组合使得可以仅从所计算的垂直廓线使得在同一时间可以符合当前约束并重接参考垂直廓线的时刻分配垂直廓线预测。如果在步骤331b中未验证到与高度约束相符，或者如果在步骤332b中未验证到最迟在约束下重接参考垂直廓线，则激活存储垂直廓线预测至约束的步骤333b。

存储飞行器的垂直廓线预测直到约束的步骤333b在于存储飞行器的垂直轨迹的预测状态直到当前垂直约束的水平。然后，根据所存储的垂直廓线预测，计算垂直廓线预测的步骤320的接下来的执行将随后作为针对用于重接随后高度约束的垂直廓线预测的计算的飞行器的初始状态采取约束下的飞行器的预测状态。

在方法300b中，应用退出程序的步骤370包括确定飞行器是否处于下降阶段的子步骤371，然后：

-如果飞行器不处于下降阶段，则执行计算用于重接巡航高度的最后垂直段的子步骤372，然后执行分配垂直廓线预测的步骤340；

-如果飞行器处于下降阶段，则执行警告飞行员的步骤373。

如果飞行器不在下降阶段，并且如果不再具有任何要符合的随后高度约束，则子步骤372使得可以计算用于重接巡航高度的最后一段。如果飞行器处于上升阶段，则这可能需要计算用于尽可能快地重接巡航高度的段。

如果飞行器处于下降阶段，并且如果不再具有任何要符合的随后高度约束，则警报子步骤373使得可以警告飞行员这样的事实，即不可能构造使得可以符合最后的约束并因此重接进场的最终点或最后进场点(FAF)的垂直廓线。在本发明的其它实施例中，当飞行器处于下降阶段并且当不再具有任何随后高度约束时，其它操作是可能的。例如，可以重新计算完整的轨迹，或者可以调用特定的重接轨迹。

在本发明的一个实施例中，步骤340在于准备使得可以重新启用垂直遵循重接廓线上的轨迹的模式的垂直廓线。同时，可以连续计算飞行器的高度相对于参考垂直廓线的偏离。这项数据可以显示给飞行员，以便他能够核实飞行器的垂直轨迹确实向参考垂直廓线收敛。

在分配垂直廓线的预测的步骤340完成时，方法300b包括测试可能属于管理或非管理类型的垂直引导模式的类型的步骤380。

在测试启用的垂直引导模式的类型的步骤380完成时，如果管理的垂直引导模式已经被重新调用，则终止所述方法并且飞行器遵循参考垂直廓线。另一方面，如果在测试启用的垂直引导模式的类型的步骤380完成时管理的垂直引导模式未被重新调用，则方法300b包括返回到确定飞行器的初始状态的步骤302b，以便进行垂直廓线重接预测计算的新的迭代。实际上，飞行器没有处于管理模式，它可能已偏离了重接垂直廓线，因此有必要重新计算重接垂直廓线。

图4a、4b、4c、4d表示通过根据本发明的一个实施例的方法计算的上升阶段重接廓线的四个示例。

在这三个图中，飞行器410遵循由垂直约束“在……处或上方”430、“在……处”431和“在……处或上方”432定义的垂直廓线。在诸如强于预期的顺风的意外事件之后，飞行器410已经错过了垂直约束430，其在约束430的水平处的高度小于由所述约束“在……处或上方”430定义的最小高度。

在本发明的一个实施例中，根据飞行预设预测在上升阶段中执行垂直廓线预测的计算以便符合步骤320中的约束，包括：

-如果飞行器的高度大于先前在同一点预测的高度，则减小引擎推力以便将飞行器的迎角降低到最小值，使得可以符合约束，同时保持飞行器的速度。该方案使得可以有利地重接约束而不需要驻留阶段；

-如果飞行器的高度小于先前在同一点预测的高度，则依次执行：

1)如果引擎推力不处于正常连续最大推力值，则增加引擎推力直到该值；

2)如果引擎推力已经达到正常的连续最大推力值，或者如果增加引擎推力直到该值不足以验证约束，并且如果速度引导模式是自动的，则通过将速度降低达到最小限度安全速度，或直到获得足以满足约束的飞行器斜度(slope)；

3)如果增加引擎推力直到连续最大推力值，并且将速度降低到最小安全速度不足以满足高度约束，则认为已错过该约束，并且激活核实随后高度约束是否存在的步骤360。

图4a表示通过根据本发明的一个实施例的方法计算的上升阶段中的示例性重接廓线。

在该示例中，根据本发明的方法在步骤310中选择约束431作为要符合的高度约束。实际上，飞行器的位置是约束430的位置。因此，后者被认为已经被错过。此后，激活步骤320，以便计算使得可以符合该约束的垂直廓线预测。在本发明的一个实施例中，如上文所限定的，根据飞行预设预测来计算该垂直廓线预测，所述飞行预设预测在于增加引擎推力，并且然后如果引擎推力的这种增加不足以符合约束431，则降低飞行器的速度以便增加后者的迎角，从而符合约束。

在图4a所例示的示例中，引擎推力的增加与飞行器速度的降低的组合足以符合约束431，同时符合由飞行器的飞行包线限定的安全限制。因此，在步骤330中验证与约束431相符，并且将垂直廓线预测分配给FMS。因此，飞行器将遵循由此限定的垂直廓线440a，以便在约束431的水平处重接其参考垂直廓线，并切换回管理的引导模式。

图4b表示通过根据本发明的一个实施例的方法计算的示例性上升阶段垂直重接廓线。

在该示例中，引擎推力的增加和飞行器速度的降低的组合不足以符合约束431，同时保持在飞行器的飞行域。于是将约束431识别为不被满足，并且将约束432识别为要满足的随后高度约束。

引擎推力的增加和飞行器速度的降低的组合足以符合约束432，同时保持在飞行器的飞行领域。因此，由此获得的垂直廓线预测使得可以根据刚好足以满足约束432的斜度440b重接约束432。在达到该约束的位置之后，飞行器可以切换回管理模式，以便强制同步于其垂直廓线的其余部分。

图4c表示通过根据本发明的一个实施例的方法计算的示例性上升阶段垂直重接廓线。

以类似于图4b的方式，在该示例中引擎推力的增加和飞行器速度的降低的组合不足以符合约束431，同时保持在飞行器的飞行域。于是将约束431识别为不被满足，并且将约束432识别为要满足的随的高度约束。

在该实施例中，使得可以尽可能紧密地接近约束431的垂直廓线预测被应用到约束431并被保存。在该示例中，因此施加处于正常连续最大推力值的引擎推力预设以及等于最小安全速度的速度预设，允许飞行器遵循垂直轨迹段440c直到点441c。

根据相同的原理，从点441c处的飞行器的预测状态开始，计算约束432的垂直重接廓线的预测。飞行器的引导命令的预测使得可以在切换回管理模式之前通过飞行飞行段442c来验证高度约束432。

图4d表示通过根据本发明的一个实施例的方法计算的上升阶段中的示例性重接廓线。

在该示例中，为了达到巡航水平433d，上升垂直廓线由约束“在……处或上方”430d、“在……处或下方”431d和“在……处或上方”432d表示。在顺风前进后，飞行器410d比预期上升得更快，并且不符合约束430d。根据本发明的方案可以用于在执行巡航段442d之前计算垂直上升重接廓线440d、441d。

相反，根据现有技术的方案将计算垂直重接廓线，其包括直到约束431d的高度的上升段420d，然后是驻留段421d以便重接该约束。根据本发明的段440d使得可以以比根据现有技术的两个段420d、421d更有效的方式符合约束431d。实际上，所飞行的廓线更接近初始预期的廓线。因此，根据本发明的重接廓线使得可以限制在各航路点处在航程时间上的可能偏差。此外，根据本发明的重接廓线由此允许比根据现有技术的廓线更低的燃料消耗。该示例证明了根据本发明的方法的计算垂直重接廓线的能力比根据现有技术的方法更优化。

图5表示通过根据本发明的一个实施例的方法计算的示例性巡航阶段垂直重接廓线。

巡航阶段520的特征在于最终高度约束530，其显示飞行器在整个阶段520内的的预期巡航高度。在本发明的一组实施例中，根据飞行预设预测执行用于验证巡航阶段中的约束的垂直廓线预测的计算，如果飞行器的高度大于预期的巡航高度，则所述飞行预设预测包括恒定垂直速度、保持当前速度以及减速板非展开配置(被称为平滑配置)的预设。在本发明的一个实施例中，将预定值分配给恒定的重接速度(例如，每分钟-1000英尺或-500英尺)。预定值可以例如取决于飞行器的高度。

在本发明的一组实施例中，根据飞行预设预测来定义用于验证巡航阶段中的约束的垂直廓线预测计算，如果飞行器的高度小于预期巡航高度，则所述飞行预设预测包括处于连续最大推力值的引擎推力、以及保持当前速度的预设。

如果该垂直廓线预测使得可以在巡航阶段结束之前达到巡航高度，则应用其直到巡航高度的重接点，在该点飞行器切换回管理模式。在相反的情况下，约束被认为已被错过。

在图5中表示的飞行器510所处的高度大于巡航阶段520的高度。在本发明的一个实施例中，根据对-1000英尺处的恒定垂直速度、保持当前速度以及减速板非展开配置(被称为平滑配置)的预设的预测，来执行重接垂直廓线的计算。在该示例中，该预设使得可以在下降廓线段540完成时重接在点541处的巡航段520。一旦已经到达点541，则飞行器因此切换回管理模式以便遵循巡航段520及其廓线的其余部分。

图6表示具有VPPL类型的性能管理的下降阶段中的示例性重接廓线。

图6中表示的下降廓线段是段210b，并且约束210b也在图2b中表示，并且包括分别与VPPL类型的分布式约束221b、222b和232b相关联的三个子段211b、212b和213b。

飞行器610的高度位于由约束221b允许的最大高度上方，并且当前引导预设不能使得符合该约束。

在本发明的一组实施例中，如果飞行器的当前高度与在下降参考垂直廓线上预测的高度之间的偏差超过某一阈值，则检测并显示偏离垂直廓线的警报。在本发明的一个实施例中，如果该值大于预定阈值(例如75英尺)，则偏离触发警报。在本发明的另一实施例中，当偏差的值大于由VPPL类型的容限定义的安全裕度时，偏差触发警报。

在一个实施例中，通过由根据飞行预设预测计算的垂直重接廓线计算重接参考垂直廓线的点来执行用于符合步骤320中的约束的垂直廓线预测的计算，包括：

-如果飞行器的高度大于由其参考飞行廓线在同一点定义的高度，则同时执行：

1)将空转推力命令分配给引擎(空转表示飞行器在飞行时的最小可用推力)；

2)如果启用自动速度模式，则分配大于预期速度(例如等于廓线的理论速度加上5节的速度裕度)的速度命令；

3)如果未启用自动速度模式，则分配在FCU上选择的速度命令；

4)切换到减速板半展开的空气动力学配置；当通过在当前配置与从上方重接的配置之间以恒定负载因子转换的步骤时

-如果飞行器的高度小于由其参考飞行廓线在同一点定义的高度，则通过同时执行以下操作的从下方重接的廓线：

1)参考廓线的重接，以恒定的垂直速度执行，可选地散布有使得可以符合中间约束的高度约束直到重接参考廓线的驻留，

2)如果启用自动速度模式，则分配等于廓线的理论速度的速度命令，如果下一个速度约束发生在理论速度之前，则可选地限于下一个速度约束；

3)如果未启用自动速度模式，则分配在FCU上选择的速度命令；

4)使用至平滑空气动力学配置的切换来计算参考垂直廓线重接廓线。

如果这些命令不能使得在之前重接垂直廓线，则高度约束在步骤330中被认为已经被错过。在本发明的一组实施例中，一旦飞行器的位置与参考垂直廓线之间的偏差小于阈值，就重新启用由参考垂直廓线的强制同步管理的垂直引导模式。在本发明的一个实施例中，该阈值具有预定值(例如75或150英尺)。在本发明的另一个实施例中，阈值由VPPL类型的性能约束(例如由标准D0236C定义)限定。

在图6中描述的示例中，上文限定的命令的应用使得可以限定垂直廓线段640，其允许飞行器从点641验证VPPL高度容限。然后，一旦飞行器到达点641，就可以重新调用管理模式。

图7表示通过根据本发明的一个实施例的方法(例如方法300b)计算的下降阶段中的两个示例性重接廓线。

参考垂直廓线由符合约束“在……处或下方”720、“在……处或上方”721、“窗口”722、“在……处”723的巡航段710和下降段711、712、713和714显示。

在第一示例中，飞行器750位于参考垂直廓线下方。飞行器的高度已经位于约束720的最小高度下方。于是选择约束721作为要满足的下一个垂直约束，并且计算使得可以符合其的垂直廓线预测。该预设限定了恒定速度段751的下降，然后是驻留段752。其使得可以符合约束721。此外，其使得可以在约束721的水平重接参考垂直廓线。于是将参考垂直廓线定义为由段751和752以及随后的参考垂直廓线的剩余段713和714组成的重接廓线。

在第二示例中，飞行器730所处的高度高于由参考垂直廓线在同一点限定的高度。根据本发明的方法于是计算从上方重接的廓线(例如根据参考图6描述的实施例)，以便当飞行器位于其上方时重接参考垂直廓线。该轨迹731不能使得符合约束720。迭代地，方法300b计算垂直廓线预测以符合约束721和722，然后在步骤331b中，未验证到与约束721和722相符。然后发起计算的新的迭代以便符合约束723。在这种情况下，垂直廓线预测使得可以符合约束723，并且在约束723之前在点732处重接参考垂直廓线。然后激活步骤341b，并且飞行器的垂直廓线被定义为从上方重接的廓线731直到点732，随后是参考垂直廓线的段713的剩余部分。

在第三示例中，飞行器740位于参考垂直廓线下方。飞行器的高度已经位于约束720和721的最小高度下方。因此，计算从下方重接的廓线，以便例如根据参照图6描述的实施例重接约束722，以便在飞行器的高度位于参考廓线下方时重接参考垂直廓线。最初，通过连续形成恒定速度段741处的下降，然后是驻留段742来计算用于符合约束722的垂直廓线预测。该预设使得可以符合约束722但不重接参考垂直廓线。然后计算新的预设以符合约束723。该预设限定恒定速度段743处的下降，并且使得可以符合约束723。此外，其使得可以在约束之前在点741处重接参考垂直廓线。因此，由此形成的垂直廓线包括重接廓线的直到点744的段741、742、743，然后是参考廓线的段714的剩余部分。

这些示例展示了根据本发明的方法计算用于重接下降参考垂直廓线的廓线的能力，无论飞行器是最初位于参考垂直廓线上方还是最初位于参考垂直廓线下方。

在本发明的一组实施例中，垂直重接廓线被显示在VD上。

在本发明的一组实施例中，人造航路点在ND上和在航路点列表中指示预期重接参考垂直廓线的截取点。

本文中以上示例展示了根据本发明的方法提出飞行器的垂直廓线的调整以便重接所述飞行器的参考垂直廓线的能力。然而，它们仅仅是以举例的方式给出的，在任何情况下都不限制在所附权利要求书中限定的本发明的范围。

Claims (19)

1.一种用于自动调整飞行器的垂直廓线的方法，包括：

选择要符合的高度约束的步骤；

计算使得能够符合所述高度约束的垂直廓线预测的步骤；

验证所述垂直廓线预测的步骤；

如果验证到所述垂直廓线预测，则进行分配所述垂直廓线预测的步骤；

否则：

进行确定是否存在要符合的随后高度约束的步骤；

如果随后高度约束存在：

则进行选择要符合的随后高度约束的步骤；

返回到计算使得能够符合所述高度约束的垂直廓线预测的步骤；

否则进行应用退出程序的步骤。

2.根据权利要求1所述的方法，包括：在选择要符合的高度约束的步骤之前，进行选择水平轨迹的步骤。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，选择所述水平轨迹的所述步骤包括：如果启用管理的横向引导，则选择有效横向轨迹，或者如果未启用管理的横向引导，则选择重接轨迹。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，验证所述垂直廓线预测的所述步骤包括根据所述垂直廓线预测验证与所述高度约束相符的子步骤。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，验证所述垂直廓线预测的所述步骤包括最迟在所述高度约束下验证参考垂直廓线的重接的子步骤。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述垂直廓线预测是对参考垂直廓线的重接垂直廓线的预测，所述方法包括：在分配所述垂直廓线预测的所述步骤之前，进行连接在用于重接所述参考垂直廓线的点之前的所述垂直廓线预测与随后的所述参考垂直廓线的步骤。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述退出程序包括计算最后的垂直廓线预测，所述最后的垂直廓线预测包括：

如果所述飞行器处于上升阶段，则关于重接巡航高度进行预测；

如果所述飞行器处于下降或进场阶段，则关于重接最后进场点进行预测。

8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述要符合的高度约束是点状约束。

9.根据权利要求4所述的方法，其中，所述高度约束是标记垂直上升段结束的点状约束，并且根据飞行预设预测来执行计算使得能够符合所述高度约束的垂直廓线预测的所述步骤，所述飞行预设预测包括：

如果所述飞行器的预测高度大于所述高度约束，则只要所述高度约束在所述飞行器前面，就持续上升到所述约束的高度，接着是所述飞行器的驻留；

如果所述飞行器的预测高度小于所述高度约束：

增加引擎推力到使得能够符合所述高度约束的值或连续引擎推力的最大允许值；

如果引擎推力的增加不能使得符合所述高度约束，并且如果基于速度的引导模式是管理模式，则减小所述飞行器的速度，直到获得使得能够符合或尽可能靠近地转至所述高度约束的斜度值或所述飞行器的速度的最小允许值。

10.根据权利要求4所述的方法，其中，所述高度约束是标记垂直巡航段结束的点状约束，并且根据飞行预设预测来执行计算使得能够符合所述约束的垂直廓线预测的所述步骤，所述飞行预设预测包括：

如果所述飞行器的高度位于所述高度约束上方，则飞行预设的计算包括当前水平速度的保持以及预定的负垂直速度；

如果所述飞行器的高度位于所述高度约束下方：

预测引擎推力处于连续推力的最大允许值；

预设以保持当前水平速度。

11.根据权利要求1所述的方法，其中，要符合的所述高度约束是遍布于垂直段的至少一个子部分的分布式约束。

12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述高度约束具有VPPL类型。

13.根据权利要求1所述的方法，其中，所述高度约束是点状约束或遍布于垂直下降段的分布式约束，并且根据飞行预设预测来执行计算使得能够符合所述高度约束的垂直廓线预测的所述步骤，所述飞行预设预测包括：

如果所述飞行器的当前位置或预测位置位于所述高度约束上方，则从所述当前配置转变到用于重接的配置，所述转变是以恒定的负载因子执行的，并且所述用于重接的配置的特征在于：

最小推力预设；

减速板的半展开的预设；

如果所述飞行器的当前位置或预测位置位于所述高度约束下方：

预设以恒定垂直速度进行转变；

从平滑空气动力学配置和用于计算下降时的参考垂直廓线的空气动力学配置的预设当中进行预设。

14.根据权利要求13所述的方法，其中，由所述垂直廓线预测验证与所述高度约束相符的所述步骤包括：计算在所述垂直廓线预测上预测的高度与在下降时的所述参考垂直廓线上预测的高度之间的偏差。

15.根据权利要求14所述的方法，其中，如果在所述垂直廓线预测上预测的所述高度与在下降时的所述参考垂直廓线上预测的所述高度之间的偏差大于预定的阈值，则未验证到与所述高度约束相符。

16.根据权利要求13所述的方法，其中，如果所述飞行器的高度位于相对于由VPPL类型的约束限定的下降时的所述参考垂直廓线的安全裕度之外，则未验证到与所述高度约束相符。

17.根据权利要求1所述的方法，包括：当未验证到与所述高度约束相符时：

进行分配在计算使得能够符合所述高度约束的垂直廓线预测的步骤中所计算的垂直廓线预测的步骤；

存储所述垂直廓线预测直到所述高度约束；

根据在返回到计算使得能够符合所述约束的飞行预设的预测的步骤期间所存储的垂直廓线预测，在所述高度约束下重新使用所述飞行器的预测状态。

18.一种轨迹计算系统，所述轨迹计算系统包括处理器，所述处理器被配置为执行飞行器的垂直廓线的自动调整，所述调整至少包括：

选择要符合的高度约束的步骤；

计算使得能够符合所述高度约束的垂直廓线预测的步骤；

验证所述垂直廓线预测的步骤；

如果验证到与所述垂直廓线预测相符，则进行分配所述垂直廓线预测的步骤；

否则：

进行确定是否存在要符合的随后高度约束的步骤；

如果随后高度约束存在：

进行选择要符合的随后高度约束的步骤；

返回到计算使得能够符合所述高度约束的垂直廓线预测的步骤；

否则进行应用退出程序的步骤。

19.一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括程序代码指令，所述程序代码指令记录在计算机可读介质上，以便当所述程序在计算机上运行时自动调整飞行器的垂直廓线，所述程序代码指令被配置为：

选择要符合的高度约束；

计算使得能够符合所述高度约束的垂直廓线预测；

验证所述垂直廓线预测；

如果验证到所述垂直廓线预测，则分配所述垂直廓线预测；

如果未验证到所述垂直廓线预测：

确定是否存在要符合的随后高度约束；

如果随后高度约束存在：

则选择要符合的随后高度约束；

执行所述计算机代码元素，所述计算机代码元素被配置为计算使得能够符合所述高度约束的垂直廓线预测；

如果随后高度约束不存在，则执行退出程序。