CN109839949A - 安全音速高度生成 - Google Patents
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Abstract
本公开涉及安全音速高度生成。提供了用于超音速本机的飞行控制的方法和系统。系统利用天气数据的源、超音速本机的飞行管理系统（FMS）和邻居交通数据的源。系统生成完整的邻居交通飞行轨迹，并且然后利用超音速本机的飞行计划、航空器特定的参数以及预报的和实时的天气数据来处理该完整的邻居交通飞行轨迹以从其生成用于驾驶超音速本机的安全音速高度。将安全音速高度作为对分配的请求传输给空中交通管制（ATC）。当接收到来自ATC的分配时，系统向飞行员通知该分配并且继续监视空域以得到邻居交通的飞行路径轨迹中的实时改变。基于所检测到的邻居交通的飞行路径轨迹中的实时改变来更新音速高度。
Description
技术领域
本发明一般地涉及移动平台控制系统，并且更特别地涉及生成用于超音速航空器（aircraft）的安全音速高度（sonic altitude）。
背景技术
随着空中旅行变得越来越常见并且空域变得更加拥挤，人们对采用超音速航空器越来越感兴趣。超音速航空器具有与超音速行进相关的挑战。特别地，超音速行进在超音速航空器周围产生压缩的压力波。压缩的压力波一般导致称作音爆的噪声。通常，并且如在本文中使用的，短语“音爆”涉及压力波和相关联的噪声二者。音爆有可能不利地影响邻近的航空器，特别是在超音速航空器下面飞行的那些。常规的航空器飞行控制方法常常基于地理来确定超音速航空器什么时候可以以超音速行进（例如，当超音速航空器在水体之上而不是在邻近的航空器上面时），并且这意味着超音速航空器可能不能够以超音速行进达其飞行路径的相当大的百分比。
因此，对航空器飞行控制方法和系统的改进是合期望的。具体地，使超音速航空器可以以超音速飞行的所分配飞行路径的百分比增加的技术上改进的航空器飞行控制系统和方法是合期望的。此外，根据结合附图和该背景技术取得的随后具体实施方式和所附权利要求书，本公开的其他合期望的特征和特性将变得显而易见。
发明内容
该概要被提供用来以简化形式描述在具体实施方式中进一步描述的选择概念。该概要不意图标识所要求保护的主题的关键或必要特征，其也不意图在确定所要求保护的主题的范围时用作帮助。
提供了一种用于具有本机（ownship）飞行计划的超音速本机的飞行控制方法。方法包括：从空中交通管制（ATC）接收规划的邻居交通（neighbor traffic）飞行计划；参考航空器特定的参数；收集天气数据；响应于处理主机（host）飞行路径、规划的邻居交通飞行计划、航空器特定的参数和天气数据来生成用于本机的音速高度；将音速高度传输至ATC；从ATC接收对音速高度的分配（assignment）；以及向本机的飞行员通知对音速高度的分配。
提供了一种飞行控制系统。系统包括：天气数据的源；包括用于本机的飞行计划的飞行管理系统（FMS）；邻居交通数据的源；以及耦合至天气数据的源、FMS和邻居交通数据的源的控制模块，该控制模块被配置成：生成完整的邻居交通飞行轨迹；基于飞行计划、邻居交通飞行轨迹、航空器特定的参数和天气数据来生成用于本机的音速高度；将音速高度传输至ATC；从ATC接收对音速高度的分配；以及向本机的飞行员通知对音速高度的分配。
提供了另一种用于超音速本机的飞行控制方法。方法包括：在包括航空器特定的参数的控制模块处：接收本机飞行计划；从空中交通管制（ATC）接收规划的邻居交通飞行计划；生成本机的完整飞行路径轨迹；生成邻居交通的完整飞行路径轨迹；收集天气数据；处理本机飞行路径轨迹、邻居交通飞行路径轨迹、航空器特定的参数和天气数据以从其生成音速高度；向ATC传输对于对更新的音速高度的分配的请求；从ATC接收对更新的音速高度的分配；以及向飞行员通知对更新的音速高度的分配。
此外，根据结合附图和前述背景技术取得的随后具体实施方式和所附权利要求书，系统和方法的其他合期望的特征和特性将变得显而易见。
附图说明
将在下文中结合以下附图来描述本发明，其中相同的数字表示相同的元件，并且
图1是依照示例性实施例的增强的飞行控制系统的框图；
图2是依照示例性实施例的图1的控制模块的框图；
图3是依照示例性实施例的针对用于增强的飞行控制的方法的流程图；
图4是示出依照示例性实施例的本机和邻居交通的垂直地图；
图5是示出依照示例性实施例的安全音速高度的交互显示的图像；以及
图6是示出依照示例性实施例的所批准的安全音速高度的交互显示的图像。
具体实施方式
以下具体实施方式本质上仅是说明性的并且不意图限制主题的实施例或者这样的实施例的应用和使用。如在本文中使用的，词“示例性”意味着“用作示例、实例或说明”。因此，在本文中描述为“示例性”的任何实施例不一定要被解释为比起其他实施例是优选的或有利的。本文中描述的所有实施例都是被提供用来使得本领域技术人员能够做出或使用本发明并且不限制由权利要求书限定的本发明的范围的示例性实施例。此外，不意图受前述背景技术或以下具体实施方式中呈现的任何理论所约束。
如在本文中使用的，术语模块指的是任何硬件、软件、固件、电子控制组件、处理逻辑和/或处理器设备，单独地或以任何组合，包括但不限于：专用集成电路（ASIC）、电子电路、执行一个或多个软件或固件程序的处理器（共享的、专用的或组）和存储器、组合逻辑电路和/或提供所描述的功能性的其他适当组件。所提供的系统和方法可以采用控制模块（图1，104）的形式，并且可以与预先存在的移动平台管理系统、航空电子系统、或航空器飞行管理系统（FMS）分离，或者被集成在预先存在的移动平台管理系统、航空电子系统、或航空器飞行管理系统（FMS）内。
所公开的飞行控制系统102和音速高度控制模块（图1，104）的示例性实施例执行对本机（图4，402）的完整轨迹分析和对邻近交通（图4，404和406）的完整轨迹分析，确定安全音速高度。安全音速高度是超音速航空器在其处飞行而没有对邻近航空器的不利影响的安全飞行高度层（flight level）；它是对超音速航空器的音爆区进行建模的结果。如在本文中使用的，完整轨迹分析意味着对从起飞到着陆的整个飞行路径的轨迹分析。完整轨迹分析作为基于从空中交通管制（ATC）接收到的提交的飞行计划对本机的飞行环境的静态评估而开始，并且变成基于来自邻近交通（其被不断地监视以得到改变）的自动相关监视广播（ADS-B）输入的动态评估。利用完整轨迹分析以及下面描述的附加特征中的一些，控制模块104交付优于常规飞行控制系统的技术改进，其有效地增加了超音速航空器以超音速飞行的飞行计划的百分比。下面更详细地描述这些特征和附加功能性。
现在转向图1，平台100的功能框图包括采用音速高度控制模块104（在本文中也被称为“控制模块”104）的飞行控制系统102（在本文中也被称为“系统”102）。在本文中描述的实施例中，平台100是航空器，并且可以被称为航空器100。在所描述的实施例中，控制模块104一般被实现为指挥航空器100内的技术上增强的飞行控制系统；然而，可以在多种移动平台、航天器等中采用本文中呈现的概念。因此，在各种实施例中，控制模块104可以存在于别的地方和/或增强更大的航空器交通感知系统、航空电子管理系统或平台管理系统的部分。此外，将领会，系统102可以与图1中描绘的实施例不同。例如，用户输入设备34、显示系统30和图形系统32的方面可以形成用于指挥和控制FMS 106的控制显示单元（CDU）。
控制模块104可以操作上耦合至飞行管理系统（FMS）106、用户接口108（其可以包括显示系统30、图形系统32、用户输入设备34和音频系统36中的一个或多个）、机载传感器系统110、通信系统112和航空器特定的参数数据库114。下面更详细地描述这些功能块的操作。
FMS 106包括导航系统20和导航数据库22以及用于存储预编程的飞行计划24的存储器。针对本机，预编程的飞行计划24被理解成包括分配的从起点到目的地的完整路径和沿着该路径的轨迹。导航系统20包括用于确定航空器100的瞬时当前位置的传感器。运载工具或航空器100的瞬时当前位置可以被称为航空器状态数据和/或位置确定数据，并且包括航空器的当前纬度、经度、航向和当前高度或离地高度。在各种实施例中，用于查明航空器100的当前或瞬时航空器状态数据的部件可以被实现为全球定位系统（GPS）、惯性参考系（IRS）、或基于无线电的导航系统（例如，VHF全向无线电范围（VOR）或长距离助航（LORAN）），并且可以包括一个或多个导航无线电设备或被适当地配置成支持导航系统20的操作的其他传感器，如在本领域中将领会的。在程序162（参见图2）的指导下，控制模块104可以处理导航数据以关于飞行计划24确定航空器瞬时位置并且沿着飞行计划24引导航空器。控制模块104还可以处理飞行计划24和位置确定数据以确定飞行的当前阶段。
导航数据库22可以包括航路点信息、航空站特征信息、跑道位置和定位数据等待航线、飞行程序、进场程序、以及各种飞行规划和距离测量规则及参数。FMS 106被配置成基于利用导航数据库22内的信息处理航空器状态数据来向机组人员（crew）提供指导，诸如横向导航（LNAV）和垂直导航（VNAV）。如在本文中使用的，“导航数据”可以包括来自导航系统20和导航数据库22的数据和信息。
用户接口108耦合至控制模块104，并且被合作地配置成允许用户（例如，飞行员、副驾驶员或乘务员）以常规方式与显示系统30、FMS 106和/或系统102的其他元件交互。用户接口108包括下面描述的一个或多个系统（显示系统30、图形系统32、用户输入设备34和音频系统36）。
一般地，显示系统30可以包括适于以用户可查看的格式显示（也被称为渲染（render））飞行信息或与航空器的操作相关联的其他数据的任何设备或装置。显示设备可以提供三维或二维图像，并且可以进一步提供合成的视觉成像。因此，显示设备对相应的通信协议（其是二维或三维的）作出响应，并且可以支持文本、字母数字信息或视觉符号的覆盖。这样的显示设备的非限制性示例包括阴极射线管（CRT）显示器和平板显示器，诸如LCD（液晶显示器）和TFT（薄膜晶体管）显示器。在实践中，显示系统30可以是主飞行显示器（PFD）系统、多功能显示器（MFD）、面板安装的下视显示器（HDD）、平视显示器（HUD）或头戴式显示器系统（诸如“近眼显示器”系统）的部分或者包括主飞行显示器（PFD）系统、多功能显示器（MFD）、面板安装的下视显示器（HDD）、平视显示器（HUD）或头戴式显示器系统（诸如“近眼显示器”系统）。
可以至少部分由图形系统32来处理显示系统30的渲染。显示方法包括各种类型的计算机生成的符号、文本和图形信息表示，例如以集成的多色或单色形式的俯仰、航向、飞行路径、空速、高度、跑道信息、航路点、目标、障碍物、地形和所需导航性能（RNP）数据。在一些实施例中，图形系统32可以被集成在控制模块104内；在其他实施例中，图形系统32可以被集成在显示系统30内。不管这些子系统的集成的状态如何，响应于接收到来自控制模块104的显示命令，显示系统30显示、渲染或以其他方式在视觉上传达与本机402（图4）的操作相关联的一个或多个图形表示或图像，如在下面更详细地描述的。在各种实施例中，在显示系统30上显示的图像还可能响应于对经由用户输入设备34接收了的经处理的用户输入。
用户输入设备34可以包括各种已知的用户输入设备中的任一个或各种已知的用户输入设备的组合，所述各种已知的用户输入设备包括但不限于：触敏屏幕；光标控制设备（CCD）（未示出），诸如鼠标、跟踪球或操纵杆；键盘；一个或多个按钮、开关或旋钮；语音输入系统；以及手势识别系统。用户输入设备34的使用的非限制示例包括：输入用于所存储的变量164的值、加载或更新指令和应用160、加载和更新程序162、以及加载和更新数据库156的内容，其每个被在下面更详细地描述。此外，飞行员或机组人员可以经由用户输入设备34输入飞行计划、标准操作程序（SOP）等。在使用触敏屏幕的实施例中，用户输入设备34可以与显示系统30中的显示设备集成在一起。
音频系统36可以包括足以生成机组人员可以听到的以语音和/或警报的形式的声音的扬声器、铃或警报器的任何组合。音频系统36可以从控制模块104接收命令并且将命令转换成所发出的语音和声音。因此，音频系统36可以包括用于将命令转换成所发出的声音的部件。在一些实施例中，音频系统36包括用来执行语音识别的必要组件。
机载传感器系统110包括多种不同的传感器，其每个都被指导感测航空器100在飞行中的相应不同方面。传感器的非限制示例包括：风向和速度传感器、燃料液位传感器、引擎温度传感器、湿度传感器、舱室传感器、和系统状态传感器。将具体焦点集中在构成航空器的系统和组件上，传感器系统包括用来检测诸如制动器、襟翼、灯、线路更换单元（LRU）等之类的系统的操作使用和功能状态的适当传感器。因此实时航空器传感器数据包括实时天气数据、航空器系统数据和线路更换单元（LRU）数据。
通信系统112被配置成支持在本机402和（一个或多个）外部数据源130之间的经由通信链路132的通信。通信系统112和通信链路132体现一个或多个行业标准无线通信协议，诸如数据链路、控制器-飞行员数据链路（CPDLC）、交通碰撞和避免系统（TCAS）以及自动相关监视广播（ADS-B）。从（一个或多个）外部源130接收的数据的非限制示例包括例如（经由CPDLC的）瞬时（即实时或当前）空中交通管制（ATC）通信、来自TCAS的邻居航空器数据和信息、来自ADS-B的邻居交通数据和信息、以及（诸如来自联邦航空协会（FAA）、危险的飞行中的天气咨询服务（HIWAS）和各种其他天气咨询服务的）天气通信和预报。在这点上，可以使用无线电通信系统和/或另一适当的数据链路系统来实现通信系统112。通信系统112和通信链路132还可以体现可以在初始化步骤中使用的有线和直接通信协议，在所述初始化步骤中参数和可执行程序被加载到系统102的相应组件中。（一个或多个）外部源130可以包括空中交通管制（ATC）、邻居航空器或交通、以及其他适当的命令中心。
航空器特定的参数数据库114包括参数，诸如标识和性能参数（诸如重量、引擎大小和容量）等。可以参考航空器特定的参数来获得特定于本机402的参数，以及特定于一个或多个邻居交通的参数。航空器特定的参数可以被预加载到航空器特定的参数数据库114中，并且然后在音爆模型的执行和音爆高度的生成期间被传递至控制模块104内的存储器152。因此，在一些实施例中，航空器特定的参数已经被包括在控制模块104中。
控制模块104处理来自操作上耦合的组件的输入并且执行以下功能：本机完整飞行轨迹绘制（mapping）40；邻居交通完整飞行轨迹绘制42；音速高度生成44；以及ATC请求和响应46。如下结合图2和3进一步描述控制模块104以及其功能。
控制模块104包括（经由总线155）通信地耦合至处理器150和存储器152的接口154、数据库156和可选的存储盘158。处理器150可以包括任何类型的处理器或多个处理器、单个集成电路（诸如微处理器）、或任何适当数目的集成电路设备和/或电路板，其协作工作以通过操纵表示系统存储器中的存储器位置处的数据位的电气信号以及对信号的其他处理来执行所描述的操作、任务和功能。
存储器152、导航数据库22、航空器特定的参数数据库114、数据库156和可选盘158维持数据位并且可以被处理器150用作贮存器和高速暂存存储器（scratch pad）二者。数据位被维持的存储器位置是具有与数据位对应的特定电气、磁性、光学或有机性质的物理位置。存储器152可以是任何类型的适当的计算机可读存储介质。例如，存储器152可以包括各种类型的动态随机存取存储器（DRAM）（诸如SDRAM）、各种类型的静态RAM（SRAM）、以及各种类型的非易失性存储器（PROM、EPROM和闪存）。在某些示例中，存储器152位于与处理器150相同的计算机芯片上和/或与处理器150共同位于相同的计算机芯片上。在所描绘的实施例中，存储器152存储上面引用的指令和应用160连同在存储的变量164中的一个或多个可配置变量。数据库156和盘158是以任何适当类型的存储装置的形式的计算机可读存储介质，包括直接存取存储设备，诸如硬盘驱动器、闪存系统、软盘驱动器和光盘驱动器。数据库156可以包括如本文中描述的航空站数据库（包括航空站特征）和地形数据库（包括地形特征）、用于跑道检测和选择的参数和指令、以及用于生成警报的参数和指令。在组合中，来自航空站数据库和地形数据库的特征被称为地图特征。数据库156和存储器152中的信息可以被从外部源130组织和/或输入，或者通过在过程的初始化步骤（参见图3的初始化302）期间经由用户输入设备34进行编程来组织和/或输入。
总线155用来在控制模块104的各种组件之间传输程序、数据、状态和其他信息或信号。总线155可以是连接计算机系统和组件的任何适当的物理或逻辑部件。这包括但不限于直接硬接线连接、光导纤维、红外和无线总线技术。
接口154使得能实现控制模块104内的通信，可以包括用来与其他系统或组件通信的一个或多个网络接口，并且可以使用任何适当的方法和装置来实现。例如，接口154使得能实现来自系统驱动和/或另一计算机系统的通信。在一个实施例中，接口154直接从（一个或多个）外部数据源130获得数据。接口154还可以包括用来与技术人员通信的一个或多个网络接口，以及/或者用来连接至存储装置（诸如数据库156）的一个或多个存储接口。
在操作期间，处理器150加载并执行体现为在存储器152内包含的指令和应用160的一个或多个程序、算法和规则，并且照此控制控制模块104以及系统102的一般操作。在执行本文中描述的过程（诸如图3的方法300）中，处理器150具体地加载并执行指令和以新颖的音爆算法（程序162）体现的音爆模型。在控制模块104内，处理器150和存储器152形成执行处理活动、数据转换和导致如在下面更详细地描述的控制模块104的功能的数据翻译的处理引擎。控制模块104可以依照方法（图3，方法300）的步骤来执行其功能。
另外，处理器150被配置成依照程序162来：处理所接收的输入（选择性地处理来自包括以下各项的集合的输入的任何组合：FMS 106、用户接口108、机载传感器系统110、通信系统112和外部源130）；参考数据库（诸如航空器特定的参数数据库114、导航数据库22和数据库156）中的任何数据库；以及生成指挥和控制用户接口108（具体是显示系统30和音频系统36）的命令。
如所提及的，控制模块104可以被用来实现如在图3的流程图中示出的方法300。出于说明性目的，方法300的以下描述可能涉及上面结合图1和图2提及的元件。在实践中，可以由所描述的系统的不同组件来执行方法300的各部分。应当领会，方法300可以包括任何数目的附加或替代任务，不需要按图示的顺序来执行图3中示出的任务，并且方法300可以被合并到具有未在本文中详细地描述的附加功能性的更加综合的程序或方法中。此外，只要预期的总体功能性保持完好无损，就可以从方法300的实施例省略图3中示出的任务中的一个或多个。
方法开始，并且在302处控制模块104被初始化。如上面提及的，初始化可以包括上传或更新指令和应用160、程序162、所存储的变量164以及数据库156中存储的各种查找表。可被存储在所存储的变量164中的参数的示例包括由指令和应用160以及程序160等使用的参数。所存储的变量164还可以包括用于飞行图像、按钮和显示器的各种形状、大小和颜色渲染参考，所述飞行图像、按钮和显示器诸如被用在显示系统30上显示的图形用户接口（GUI）上。程序162还可以包括用于指挥显示系统30和/或音频系统36内的多种特定设备中的任何设备的附加指令和规则。
在304处，生成或绘制本机的从其起点至其预期目的地的完整飞行路径轨迹。选择性地，飞行计划24、用户输入设备34和外部源130中的任一个都可以是从其来生成本机的完整飞行路径轨迹的数据源。在306处，再一次，生成或绘制一个或多个邻居交通的从其起点至其预期目的地的完整飞行路径轨迹。可以在规划的飞行的前一天向ATC提交用于邻居交通的飞行计划。因此，可以经由通信路径132从ATC接收邻居交通飞行计划。邻居交通是图1的功能模型中的外部源130。在飞行期间，可以经由诸如ADS-B之类的协议经由通信链路132接收实时的邻居交通飞行路径/轨迹信息。在308处收集天气数据，然而，在操作中，通过方法300来不断地执行实时的天气数据收集。因此，所收集的天气数据包括（从外部源130感测以及接收的）瞬时的、实时的天气数据，以及与本机402的完整飞行路径轨迹相关的所预报的天气数据。
继续参考图1-3，在下文中另外参考图4-6。可以在显示系统30上渲染垂直剖面400，所述垂直剖面400是本机402周围的预定大小的体积的二维视图。本机402是音速航空器。垂直剖面400用曲线图表示沿着y轴的以飞行高度层（FL）计的高度以及沿着x轴的海里（NM）。二维渲染被理解成表示（i）本机402和（ii）一个或多个邻居交通（404、406）中的每个的完整飞行轨迹的一部分。虽然仅在图4中描绘了两个邻居交通，但是控制模块104可以监视和处理来自多个邻居交通的数据。在各种实施例中，垂直剖面400以本机402为中心。如可以看到的，针对本机周围的体积内的每个邻居交通，在垂直剖面上在该邻居交通的位置处的描绘该邻居交通的图标旁边显示了针对该邻居交通的飞行标识信息。具体地，在图4中，在飞行高度层300（FL 300）处描绘了本机402，并且其机头在x轴上的0处。在FL 290和本机402前面13海里处描绘了第一邻居交通404。第二邻居交通406在FL 280和本机402后面59海里处。
在310处，方法生成用于本机402的安全音速高度。通过处理包括以下各项的输入来生成安全音速高度：本机飞行路径轨迹、邻居交通飞行路径轨迹、针对本机402和针对邻居交通的航空器特定的参数、以及天气数据。（如所提及的，在304处绘制本机飞行路径轨迹并且在306处绘制邻居交通飞行路径轨迹）。安全音速高度与本机的飞行计划相关联。要理解，在随后通过310时，如果任何输入改变，特别是如果天气数据具有实时改变或邻居交通飞行路径轨迹具有实时改变，则使用更新的天气数据和/或对邻居交通飞行路径轨迹的改变在310处生成更新的音速高度。在一些实施例中，更新的音速高度进一步包括用于本机402的横向飞行路径偏移。
一旦生成，就向飞行员通知音速高度。图5描绘了在多功能显示器（MFD）上使用图形用户接口用于安全音速高度的飞行员通知和交互的示例；其他实施例可以依赖于语音或手势交互方法。图5中描绘的示例，交互图像500显示文本“安全FL”502，以及以文本“FL330” 504的所生成的安全音速高度33000英尺。
在312处，发生ATC请求和批准。飞行员可以选择向空中交通管制（ATC）传输音速高度（发送506），作为对于对音速高度的分配的请求。替代地，飞行员可以取消音速高度（取消508）。在飞行员选择“发送”之后，音速高度被作为对于对音速高度的分配的请求传输至空中交通管制（ATC）。在（作为外部源130的）ATC和控制模块104之间的传输和接收可以经由控制器飞行员数据链路通信（CPDLC）消息。从ATC接收到的（对于对音速高度的分配的请求的）批准实际上是对音速高度的分配。
在接收到该分配之后，利用用于实现所分配的音速高度（即所分配的飞行高度层（FL））的飞行指令在314处向飞行员通知该分配。图6图像600描绘了使用MFD的所分配的音速高度的飞行员通知的示例；其他实施例可以依赖于语音或手势通信。在602处显示“请求被批准”，并且在604处显示要攀升到飞行高度层330的飞行指令“CLB至FL 330”。一旦飞行员查看该信息，飞行员就可以通过选择在606处的 “完成”来结束这一轮的生成安全音爆高度。在其中对音速高度的更新包括用于本机的横向飞行路径偏移的实施例中，向飞行员通知对更新的音速高度的分配进一步包括向飞行员通知对用于本机的横向飞行路径偏移的分配。
然后飞行员执行由ATC分配的任何飞行高度层调整，并且相应地驾驶本机402。在飞行期间，方法300不断地（在316处）监视本机402周围的空域。在318处，当邻居交通的轨迹中存在改变（即检测到第一邻居航空器404中的改变、第二邻居航空器406中的改变、或新的邻居交通）时，方法返回到306以基于其生成更新的音速高度。虽然没有检测到邻居航空器轨迹中的改变，但是方法关于在316处的监视邻居交通进行循环。关于316的循环可能继续直到本机402已在其目的地处着陆为止。
因此，上面讨论的示例性实施例提供了技术上改进的飞行控制系统102，其基于超音速本机和邻近交通的完整飞行路径轨迹来生成安全音速高度。实施例管理与ATC的关于向超音速本机分配安全音速高度的通信。技术上改进的飞行控制系统102评估本机和邻居航空器的完整飞行轨迹，以及实时的和预测的天气数据。
虽然已经在本发明的前述具体实施方式中呈现了至少一个示例性实施例，但是应当领会，存在大量变型。还应当领会，一个或多个示例性实施例仅是示例并且不意图以任何方式限制本发明的范围、适用性或配置。相反，前述具体实施方式将向本领域技术人员提供用于实现本发明的示例性实施例的方便路线图。要理解，可以在不脱离如在所附权利要求书中阐述的本发明的范围的情况下在示例性实施例中描述的元件的功能和布置中进行各种改变。
Claims (15)
1.一种用于具有本机飞行计划的超音速本机的飞行控制方法，方法包括：
从空中交通管制（ATC）接收规划的邻居交通飞行计划；
参考航空器特定的参数；
收集天气数据；
响应于处理主机飞行路径、规划的邻居交通飞行计划、航空器特定的参数和天气数据来生成用于本机的音速高度；
向ATC传输音速高度；
从ATC接收对音速高度的分配；以及
向本机的飞行员通知对音速高度的分配。
2.根据权利要求1所述的方法，其中：
向ATC传输包括经由控制器飞行员数据链路通信（CPDLC）消息来传输对于对音速高度的分配的请求。
3.根据权利要求2所述的方法，其中：
从ATC接收包括经由控制器飞行员数据链路通信（CPDLC）消息来接收对对于对音速高度的分配的请求的批准。
4.根据权利要求3所述的方法，进一步包括：
经由自动相关监视广播（ADS-B）接收对邻居交通飞行计划的实时更新；以及
响应于对邻居交通飞行计划的实时更新来更新用于本机的音速高度；
向ATC传输更新的音速高度；
从ATC接收对更新的音速高度的分配；以及
向飞行员通知对更新的音速高度的分配。
5.根据权利要求4所述的方法，其中更新音速高度包括用于本机的横向飞行路径偏移。
6.根据权利要求3所述的方法，其中规划的邻居交通飞行计划是多个规划的邻居交通飞行计划中的一个，并且进一步包括：
从空中交通管制（ATC）接收所述多个规划的邻居交通飞行计划；以及
其中生成用于本机的音速高度响应于处理所述多个规划的邻居交通飞行计划。
7.根据权利要求3所述的方法，其中规划的邻居交通飞行计划是所述多个规划的邻居交通飞行计划中的一个，并且进一步包括：
从空中交通管制（ATC）接收所述多个规划的邻居交通飞行计划；
其中生成用于本机的音速高度进一步响应于处理所述多个规划的邻居交通飞行计划；
经由自动相关监视广播（ADS-B）接收对所述多个规划的邻居交通飞行计划中的不止一个规划的邻居交通飞行计划的实时更新；以及
基于对规划的邻居交通飞行计划的所述不止一个实时更新来更新音速高度；
向ATC传输更新的音速高度；
从ATC接收对更新的音速高度的分配；以及
向飞行员通知对更新的音速高度的分配。
8.根据权利要求5所述的方法，其中向飞行员通知对更新的音速高度的分配包括向飞行员通知对横向飞行路径偏移的分配。
9.一种飞行控制系统，包括：
天气数据的源；
包括用于本机的飞行计划的飞行管理系统（FMS）；
邻居交通数据的源；以及
耦合至天气数据的源、FMS和邻居交通数据的源的控制模块，控制模块被配置成：
生成完整的邻居交通飞行轨迹；
基于飞行计划、邻居交通飞行轨迹、航空器特定的参数和天气数据来生成用于本机的音速高度；
向ATC传输音速高度；
从ATC接收对音速高度的分配；以及
向本机的飞行员通知对音速高度的分配。
10.根据权利要求9所述的飞行控制系统，其中控制模块被配置成经由控制器飞行员数据链路通信（CPDLC）消息向ATC传输音速高度，作为对于对音速高度的分配的请求。
11.根据权利要求10所述的飞行控制系统，其中控制模块被配置成经由控制器飞行员数据链路通信（CPDLC）消息来接收对对于对音速高度的分配的请求的批准。
12.根据权利要求11所述的飞行控制系统，其中控制模块被进一步配置成：
经由自动相关监视广播（ADS-B）接收对邻居交通飞行计划的实时更新；以及
响应于对邻居交通飞行计划的实时更新来更新音速高度；
向ATC传输更新的音速高度；
从ATC接收对更新的音速高度的分配；以及
向本机的飞行员通知对更新的音速高度的分配。
13.根据权利要求11所述的飞行控制系统，其中：
对音速高度的更新包括用于本机的横向飞行路径偏移；以及
控制模块被进一步配置成向飞行员通知对横向飞行路径偏移的分配。
14.根据权利要求11所述的飞行控制系统，其中规划的邻居交通飞行计划是多个规划的邻居交通飞行计划中的一个，并且其中控制模块被进一步配置成：
从空中交通管制（ATC）接收所述多个规划的邻居交通飞行计划；以及
响应于处理所述多个规划的邻居交通飞行计划来生成用于本机的音速高度。
15.根据权利要求11所述的飞行控制系统，其中规划的邻居交通飞行计划是多个规划的邻居交通飞行计划中的一个，并且其中控制模块被进一步配置成：
从空中交通管制（ATC）接收所述多个规划的邻居交通飞行计划；
响应于处理所述多个规划的邻居交通飞行计划来生成用于本机的音速高度；
经由自动相关监视广播（ADS-B）接收对所述多个规划的邻居交通飞行计划中的不止一个规划的邻居交通飞行计划的实时更新；以及
基于对规划的邻居交通飞行计划的所述不止一个实时更新来更新音速高度；
向ATC传输对于对更新的音速高度的分配的请求；
从ATC接收对更新的音速高度的分配；以及
向飞行员通知对更新的音速高度的分配。
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