CN110347073A - 飞行管理系统及更新方法 - Google Patents

Abstract

一种飞行管理系统和更新飞行计算的方法，包括使飞行器沿当前飞行路径飞行，从在附近区域中操作的飞行器的网络中收集实时天气数据，以及预测用于完成飞行的轨迹。预测可以基于收集的实时天气数据。

Description

飞行管理系统及更新方法

技术领域

本公开大致涉及一种飞行器中的飞行管理系统，并且更具体地涉及更新这种系统的飞行计算的方法。

背景技术

在现代飞行器中，可以考虑许多数据来确定期望的海拔，确定合适的航点，估计到达时间等。该数据通常在飞行器起飞前提供给飞行管理系统(FMS)，并且在飞行期间可能变成旧的。这种现代飞行器还可以依赖于他们自己的传感设备收集的信息。

将与天气或环境条件有关的信息传输到飞行中的飞行器，使得当前或未来的飞行路径可以由飞行员或飞行器内的电子部件更新，这可能是有益的。

发明内容

在一个方面，本公开涉及一种更新飞行计算的方法。该方法包括使飞行器沿当前飞行路径飞行，从在附近区域中操作的飞行器的网络中自动收集实时天气数据，至少基于飞行器的性能数据和实时天气数据来预测用于完成飞行的轨迹以及基于预测轨迹来显示更新的天气显示，预测的轨迹，通告警报，飞行时间显示的变化或燃料消耗显示的变化中的至少一个。

在另一方面，本公开涉及一种飞行管理系统。该飞行管理系统包括被构造为从在附近区域中操作的飞行器的网络中接收实时天气数据的接收模块，基于飞行器的至少性能数据和来自飞行器的网络的实时天气数据来预测用于完成飞行的轨迹的轨迹模块，和被构造为基于预测轨迹来提供显示输出的通告模块，包括更新的天气显示，预测的轨迹，通告警报，飞行时间显示的变化或燃料消耗显示的变化中的至少一个。

附图说明

在附图中：

图1是根据本文描述的各个方面的飞行器的一部分的俯视示意图。

图2是图1的飞行器中的天气跟踪系统的示意图。

图3是根据本文描述的各个方面的图1的飞行器从地面系统和附加飞行器发送和接收信息的示意图。

图4是在图2的天气跟踪系统的操作期间飞行器和附加飞行器的俯视示意图。

图5是示出图2的天气跟踪系统中的更新计算的方法的流程图。

具体实施方式

所描述的本公开的实施例涉及一种天气跟踪系统。出于说明的目的，将在飞行器环境中的飞行管理系统的背景下描述本公开。然而，应该理解的是，本公开不限于此并且可以在诸如其他移动应用的非飞行器应用中具有普遍适用性。

如本文所使用的，“一组”可包括任何数量的分别描述的元件，包括仅一个元件。所有方向参考(例如，径向，轴向，近端，远端，上，下，向上，向下，左，右，侧向，前，后，顶，底，上方，下方，垂直，水平，顺时针，逆时针，上游，下游，向前，向后等)仅用于识别目的，以帮助读者理解本公开，并且不产生限制，特别是关于本公开的位置，方向或用途。连接参考(例如，附接，联接，连接和接合)将被广义地解释，并且除非另有指示，否则可包括元件集合之间的中间构件和元件之间的相对移动。因此，连接参考不必推断两个元件直接连接并且处于彼此固定关系。示例性附图仅用于说明的目的，并且附图中反映的尺寸，位置，顺序和相对大小可以变化。

图1描绘了飞行器10，其可包括联接到机身14的一个或多个推进发动机12，位于机身14中的驾驶舱16和从机身14向外延伸的机翼组件18。可以包括能够使飞行器10适当操作的多个飞行器系统20以及飞行控制计算机22和具有无线通信链路24的通信系统。虽然已经示出了商用飞行器，但是可以预期本公开的实施例可以用于任何类型的飞行器，包括但不限于固定翼飞行器，旋转翼飞行器或私人飞行器。

多个飞行器系统20可以驻留在驾驶舱16内，在电子设备舱25内，或者在整个飞行器10的其他位置，包括它们可以与发动机12相关联。这种飞行器系统20可包括但不限于：电气系统，氧气系统，液压和/或气动系统，燃料系统，推进系统，导航系统，飞行控制，音频/视频系统，综合健康管理(IVHM)系统，机载维护系统(OMS)，中央维护计算机(CMC)，以及与飞行器10的机械结构相关联的系统。出于示例性目的已经示出了各种飞行器系统20，并且应当理解，它们仅是飞行器10中可以包括的一些系统。

驾驶舱16可包括至少一个被构造成显示各种参数的显示器21，该参数包括飞行时间，燃料消耗，天气状况，飞行员通告或当前航向。显示器21可以包括电子屏幕，并且还可以被构造为经由触摸屏，键盘，按钮，拨号盘或其他输入设备接收用户输入。

包括飞行管理计算机的飞行控制计算机22除其他事情外可以，自动执行驾驶和跟踪飞行器10的飞行计划的任务。飞行控制计算机22可以包括任何合适数量的独立微处理器，电源，存储装置，接口卡，自动飞行系统，飞行管理计算机和其他标准部件或与之相关联。飞行控制计算机22可包括任何数量的软件程序(例如，飞行管理程序)或设计用于执行飞行器10的操作所必需的各种方法，处理任务，计算和控制/显示功能的指令或与之配合。飞行控制计算机22被示为与多个飞行器系统20，无线通信链路24和显示器21通信。考虑飞行控制计算机22可以帮助操作飞行器系统20并且可以发送和接收来自飞行器系统20的信息。

无线通信链路24可以可通信地联接到飞行控制计算机22或飞行器的其他处理器，以将飞行数据从飞行器10传输出去。这种无线通信链路24可以是能够与其他系统和装置无线链接的任何种类的通信机构，并且可以包括但不限于，分组无线电，卫星上行链路，无线保真(Wi-Fi)，WiMax，蓝牙，ZigBee，3G无线信号，码分多址(CDMA)无线信号，全球移动通信系统(GSM)，4G无线信号，长期演进(LTE)信号，以太网或其任何组合。还将理解，无线通信的特定类型或模式对于本公开并不重要，并且后来开发的无线网络当然被认为是在本公开的范围内。此外，无线通信链路24可以通过有线链路与飞行控制计算机22可通信地联接，而不会改变本公开的范围。尽管仅示出了一个无线通信链路24，但是可以考虑，飞行器10可以具有与飞行控制计算机或接收飞行信息的其他机载计算设备可通信地联接的多个无线通信链路。这种多个无线通信链路可以为飞行器10提供以各种方式从飞行器10传输飞行数据的能力，例如通过卫星，GSM和Wi-Fi。

此外，可以在飞行器上或飞行器内提供一个或多个传感器26以获得实时飞行数据。这种传感器26可以可操作地联接到飞行控制计算机22或飞行器10上的另一个控制器，以在这种实时飞行数据内提供飞行器10。还可以考虑，这样的传感器26可以与无线通信链路24可操作地联接，以允许由传感器26获得的信息在没有飞行控制计算机22的情况下被从飞行器10转发，例如到达第二飞行器62。

一个或多个传感器26能够感测并提供环境和飞行器数据。例如，一个或多个传感器26能够在其他环境数据中感测包括温度，压力，高空真实风，相对湿度，结冰和湍流数据的天气数据。传感器26还能够将这种信息与获得数据的坐标以及何时获得这种信息的时间标记进行整合。此外，一个或多个传感器26能够在其他飞行器数据中感测来自所有实质飞行器系统的数据，该数据包括制动液压，速度和性能参数，其中性能参数包括减速数据，加速数据，着陆性能数据，起飞性能数据，降级推力数据，跑道状况参数，飞行器重量和/或等级，姿态，海拔，纬度，经度，燃料量或室外温度。或者，这种飞行器数据可以从飞行器系统20获得和从飞行器10被转发。

在操作期间，飞行控制计算机22可以从飞行器系统20和/或一个或多个传感器26接收信息。例如，飞行控制计算机22可以运行用于发送或接收实时飞行数据的程序。例如，飞行控制计算机22可以从飞行器10上的多个飞行器系统20或传感器26中的一个接收数据，例如实时飞行数据。在另一个示例中，飞行数据计算机22可以从另一架飞行器接收数据。该程序可以包括计算机程序产品，其可以包括用于携带或具有存储在其上的机器可执行指令或数据结构的机器可读介质。这种机器可读介质可以是任何可用介质，其可以由通用或专用计算机或具有处理器的其他机器访问。本公开的实施例将在一般语境中描述可以在一个实施例中由程序产品实现的方法，该程序产品包括诸如程序代码之类的机器可执行指令，例如，以程序模块的形式。通常，程序模块包括具有执行特定任务或实现特定抽象数据类型的技术效果的例程，程序，对象，部件，数据结构，算法等。机器可执行指令，相关联的数据结构和程序模块表示用于执行本文公开的方法的程序代码的示例。例如，机器可执行指令可以包括指令和数据，其使得通用计算机，专用计算机或专用处理机器执行特定功能或功能组。

飞行器10还可以包括以与飞行控制计算机22通信的天气和湍流跟踪系统30(在此也称为“跟踪系统”30)的形式的飞行管理系统或模块。应当理解，跟踪系统30可以硬连线到飞行控制计算机22，或者可以以任何合适的方式与飞行控制计算机22通信，包括通过无线通信。

现在参考图2，跟踪系统30可以包括三个主要部件：接收模块32，轨迹模块34和通告模块36。可选地，跟踪系统30还可以包括成本模块38。

接收模块32可以被构造为接收实时天气数据52。可以从飞行器10上的传感器26接收天气数据52，或者直接从在附近区域中操作的飞行器60(图3)的网络接收天气数据52，或者间接地从地面系统接收天气数据52。如本文所使用的，“附近区域”将指代与飞行器10的飞行相关的特定空间区域。例如，特定空间区域可以在飞行器10的当前飞行路径或当前飞行计划的100海里之内。应当理解，“附近”可以从100海里修改，并且可以根据飞行器尺寸，地理区域，快速变化的天气条件等而改变。在存在广泛的风暴系统的非限制性示例中，“附近区域”可以被调整到飞行器10的当前飞行路径或当前飞行计划的200海里之内。在另一个非限制性示例中，对于靠近山区的飞行器，“附近区域”可以在50海里内，并且当飞越海洋时，对于飞行器，在500海里内。在又一个示例中，可以在飞行期间针对飞行器调整“附近区域”的大小，例如当飞行通过快速变化的天气条件时。

在非限制性示例中，实时天气数据52可包括温度，风况，湍流的存在或严重性，降水，风暴或结冰状况。实时天气数据52还可以包括由飞行器60的网络(图3)检测到的每种天气类型或状况的相关位置(例如，纬度，经度，海拔和时间)。进一步考虑实时天气数据52可以被自动或手动地收集，或者根据需要以规则或不规则的间隔被收集，以便由接收模块32接收。如这里所使用的，“收集”将指代查询所需数据源并从该源接收这样的数据的过程。

接收模块32还可以从飞行器10上的多个飞行器系统20中的一个或至少一个传感器26(图1)接收传感器数据，例如实时飞行数据54。随着飞行器10飞行，飞行数据54可以在飞行路径的至少一个阶段期间被感测，包括被自动地感测。此外，接收模块32可以被构造为自动地查询实时飞行数据54。例如，接收模块32可以从跟踪系统30以外的飞行器10内的部件接收实时飞行数据54，包括通过传感器26。

通过非限制性示例，跟踪系统30可以与飞行器10内的其他示例性部件对接，示出了惯性参考系统(IRS)41，空气数据计算机(ADC)43，路线规划模块45和全球定位系统(GPS)模块47。在非限制性实例中，接收模块32可以接收来自IRS 41的加速或航向数据，或者来自ADC 43的温度，压力，真空速或相对湿度数据，或来自路线规划模块45的预测航路点，或来自GPS模块47的位置数据。

跟踪系统30的轨迹模块34可以被配置为至少基于飞行器10的性能数据56和来自飞行器60的网络的实时天气数据52来预测用于完成飞行的轨迹(图3)。更具体地，轨迹模块34可以查询接收模块32或所请求数据的数据库(例如飞行器10上或外部服务器上的数据库，未示出)。在成功查询后，轨迹模块34可以从所查询的源(例如，接收模块32或数据库)接收所请求的数据。

如本文所使用的，“性能数据”将指代与飞行器10或其子系统有关的任何数据，其可用于预测或分析轨迹。性能数据56的非限制性示例包括当前空气速度，过去空气速度，海拔，节气门设置，巡航速度，成本指数，总重量，零燃料重量，机载燃料重量，燃料消耗率，阻力，工作包线(operating envelope)或燃料/空气混合比中的至少一个。考虑性能数据56可以由传感器26中的至少一个感测。性能数据56还可以由跟踪系统30外部的另一模块生成。

轨迹模块34可以基于传感器数据预测飞行器10的轨迹。在一个示例中，轨迹模块34可以包括预测算法，该预测算法接收性能数据56和实时天气数据52作为输入，并为每个因子分配适当的权重。加权的非限制性示例包括对超过预定量(例如，超过六个小时)的过去空气速度减轻重量。

跟踪系统30的通告模块36可以被构造为基于轨迹模块34的预测轨迹提供显示输出。在非限制性示例中，来自通告模块36的显示输出可以包括更新的天气显示信号(至少部分地基于来自接收模块32的实时天气数据52)，由轨迹模块34确定的预测轨迹，通告警报(例如推荐的飞行计划，恶劣天气警报或湍流事件)，或飞行时间显示的变化(例如，由于尾风的存在导致飞行时间减少)中的至少一个。例如，可以考虑，显示输出可以提供给驾驶舱16(图1)内的显示器21，包括通过飞行控制计算机22，例如用于飞行员检查或批准。

考虑跟踪系统30还可包括成本模块38。成本模块38可以被构造为计算沿轨迹模块34确定的预测轨迹完成飞行计划的成本。成本模块38还可以被构造为提供与预测轨迹的成本指数相关的显示，例如向显示器21的输出。在非限制性示例中，轨迹模块34可以生成多个预测轨迹以避免天气模式，并且成本模块38可以计算每个预测轨迹的相关成本(例如，结构疲劳，燃料成本或时间成本)，并且通告模块36可以提供涉及允许飞行员或其他人员做出明智决定的各种选项的输出，包括在显示器21上进行输出。进一步考虑成本模块38可以向通告模块36输出值以提供显示输出，例如至显示器21。在一个示例中，通告模块36可以从成本模块38接收与燃料消耗或成本相关的输入，并且来自通告模块36的显示输出可以包括对燃料消耗显示的变化。

虽然跟踪系统30示出为分立式模块，但是进一步考虑包括接收模块32，轨迹模块34，通告模块36和成本模块38这些模块的任一个或所有模块可以组合成单个模块。例如，单个模块可以配置为接收数据并预测飞行器的轨迹。在这种情况下，接收模块32和轨迹模块34的上述功能可以组合成单个模块。在又一个示例中，如本文所述的所有模块可以组合成外部天气服务器内的单个模块。天气服务器可以实时混合所有飞行器数据并利用最新信息或者通过机载系统持续响应数据请求，其中机载系统从所有周围飞行器摄取数据并发送到天气服务器范围内的所有飞行器。考虑使用本公开精神中的其他示例。

图3示出了飞行器60的示例性网络，飞行器10的飞行控制计算机22也可以经由无线通信链路24与其通信。飞行器60的网络被示为包括第二飞行器62和第三飞行器63，其中的任一个或两者可以类似地配备有无线通信链路24和如图1中所描述的飞行器10的其他部件。用箭头61示出了传输到飞行器60的网络，从飞行器60的网络的传输或飞行器60的网络内的传输，并且应当理解，传输可以包括实时天气数据52，实时飞行数据54，实时性能数据56或任何其他合适的数据。只要两架飞行器在无线通信链路24的范围内，就可以产生两架飞行器之间的传输。进一步考虑不在无线通信链路24的范围内的飞行器不能查询数据。在飞行器接近无线通信范围边缘的示例中，可以检查从这种飞行器接收的数据的数据完整性(例如，通过接收模块32)并且如果检测到数据错误则丢弃。

另外，为了清楚起见，每个飞行器10，62，63示出为具有两个示例性飞行器系统20和两个示例性传感器26。应当理解，可以使用任何数量的飞行器系统和传感器，并且进一步地，它们可以如图1中所描述的那样在给定的飞行器上进行通信。

此外，飞行器60的网络可以经由计算机或目的地服务器66间接地与飞行器10通信，计算机或目的地服务器66可以位于并包括指定的地面系统68。地面系统68可以是任何类型的通信地面系统68，例如航空公司运营中心。另外，两架飞行器之间的传输可以通过另一条通信链路进行转发，该通信链路可以是或可以不是无线的，例如地面系统68。

在操作期间，天气和湍流跟踪系统30可以从如图2中所描述的飞行器60的网络，飞行控制计算机22，一个或多个传感器26，IRS 41，ADC 43，路线规划模块45，或者GPS模块47接收信息。在一个非限制性示例中，第二飞行器62的飞行控制计算机22可以执行用于将实时天气数据52从第二飞行器62发送到飞行器10和地面系统68的程序。另外，单独的模块或计算机可以执行以其原始形式发送实时天气数据52或发送一组派生的信息的程序。当飞行器10在飞行中时，该过程可由飞行控制计算机22自动实施。

可以考虑，在实时天气数据52被转发之后，它可以由飞行器10或地面系统68处理。处理实时天气数据52可以包括将实时飞行数据与其他获得的实时天气数据52，实时飞行数据54或在飞行期间未获得的其他数据聚集。应当理解，处理实时天气数据52还可以包括基于聚集的数据的外推法或插补法；还可以在感测如图2所示的实时飞行数据54之前或之后处理实时天气数据52。此外，考虑实时天气数据52可由飞行器10上的传感器26感测并在飞行器10上处理。还可以从至少一个其他飞行器或地面系统68收集(例如，查询和接收)实时天气数据52。在非限制性示例中，这些数据可以与在飞行器10上感测的数据聚集以进行处理，或单独处理。

该处理还可以包括基于时间，距离或区域效应中的至少一个来加权实时天气数据52的适合性。例如，对于最近收集的天气数据(例如，与旧的天气数据相比在前一小时内)，适合性可以增加，从而在处理期间被给予更大的权重。在另一个示例中，对于在当前飞行计划或飞行路径的附近区域(例如在当前飞行计划的100海里范围内)之外收集的天气数据的适合性可以减小，从而在处理期间被给予较小的权重。在又一个示例中，对于指示天气系统具有区域效应的天气数据，适合性可以增加或减少，例如，该天气系统例如是只可能影响诸如400平方英里范围内的小地理区域的风暴系统，或者可能是短暂的并且可能在飞机到达受影响区域时消散的风暴系统。

在驾驶舱16中，可以基于如图2中所描述的预测轨迹或基于处理或聚集的数据来更新显示器21。在一个示例中，显示器21可以向飞行员呈现多个预测轨迹，以及它们的相关成本和预测的天气状况。飞行员可以从列表中选择期望的轨迹，包括基于来自轨迹模块34，通告模块36或成本模块38的自动生成的推荐。此外，飞行，收集实时天气数据52，预测轨迹和显示可以根据需要重复预先选择的次数或在飞行时间段持续重复。

聚集或处理的数据也可以被发送到第二飞行器62，发送到另一个飞行器，例如所示的第三飞行器63，或者发送到另一个地面站(未示出)。第三飞行器63可以与飞行器10属于同一航空公司或属于不同的航空公司，并且第三飞行器63可以沿着与飞行器10相同的飞行路径飞行或不同的飞行路径飞行。还考虑实时信息可以通过多个附加飞行器从第二飞行器62或地面系统68转发。此外，实时飞行数据可以存储在操作飞行器10的航空公司和/或其他航空公司可以访问的系统中。以这种方式，数据可以在多架飞行器上聚集，以建立更准确的飞行环境条件图，从而有助于改善飞行性能。数据还可以被不同的航空公司或运营商聚集，以构建可以共享的综合信息源。

图4示出了操作中的天气和湍流跟踪系统30的一个示例。飞行器10被示出沿着第一当前飞行路径71飞行并且在第一收集位置72处收集数据，包括实时天气数据52，实时飞行数据54或聚集或处理的数据。由飞行器10发送的数据用第一圆圈73示意性地示出。

类似地示出第二飞行器62沿第二当前飞行路径74飞行并且在第二收集位置75处收集数据。由第二飞行器62发送的数据用第二圆圈76示意性地示出。应当理解，第一和第二圆圈73，76示出了特定地理约束内的数据传输，例如无线通信链路24的最大数据传输范围。

当飞行器10和第二飞行器62彼此接近时，它们可以在一定范围内(由第一和第二圆圈73，76示出)，使得两架飞行器可以交换实时天气数据52(图2)，包括与湍流有关的数据。飞行器10可以接收由第二飞行器62发送的数据，其可以如上所述被聚集或处理。飞行器10中的跟踪系统30的轨迹模块34(图2)可以生成第一预测轨迹77，包括至少基于性能数据56(图2)和实时天气数据52(图2)。应当理解，第一预测轨迹77可以与第一当前飞行路径71不同，并且还可以与当前飞行计划(未示出)不同。例如，飞行员可以决定不实施跟踪系统30的预测轨迹来代替当前实施的飞行计划。

如上所述，当飞行器彼此接近时，它们变为在实时交换天气和湍流数据的范围内。每架飞机可以使用其数据与交换数据相结合，以沿其预计路线推断/插入新的天气数据。在非限制性示例中，卡尔曼滤波器可用于混合和估计与输入样本相关联的误差，以产生可用于预测新轨迹的新天气数据。在另一个示例中，天气数据内的湍流事件可以由跟踪系统30自动确定，例如通过以高频率重复采样惯性参考系统的加速器输出。在又一个示例中，跟踪系统30可以用于仅从与当前飞行器在相同方向上飞行相同路程的飞行器接收数据。

可以预测第一预测轨迹77以避免由第二飞行器62观察到的湍流天气状况，例如通过包括与第一当前飞行路径71相比更平滑的空气通道。可以想到，与另一个空气通道(例如第一当前飞行路径71)相比，“更平滑”的空气通道(例如第一预测轨迹77)可以包含更少的湍流事件，更小的湍流严重性或更小的风切变。

第二飞行器62还可以接收由飞行器10发送的数据。第二飞行器62的轨迹模块34可以基于所接收的数据(例如，实时天气数据52，实时飞行数据54或实时性能数据56)生成第二预测轨迹78。虽然第一和第二预测轨迹77，78中的每一个被示出为与相应的第一和第二当前飞行路径71，74不同，但不一定是这种情况。更具体地，在第二当前飞行路径74由于天气，湍流或成本考虑而被计算为最佳飞行路径的示例中，第二预测轨迹78可以覆盖第二当前飞行路径74。此外，在另一个非限制性示例中，例如，如果从第二架飞行器62接收的天气数据表明沿其最近完成的飞行路径的湍流事件，第一预测轨迹77可以与第二飞行器62的第二当前飞行路径74不同。

可以理解，跟踪系统通过以机会主义方式周期性地发送和接收天气数据来解决旧的或不完整的天气数据的问题，以增强飞行管理系统中的预测。跟踪系统可以通过接收由运行相同系统的附近的其他飞行器发出的机载消息或“呯”来对当前飞行器传感器以及其他飞行器传感器进行采样。因此，跟踪系统有效地形成了机载气象站的特设网络。发送和接收的信息包括天气数据和相关的4D位置(纬度，经度，海拔和时间)。该信息可以与本地传感器数据和当前路线或飞行计划交互参考，以基于从具有接近当前路线中上游航点的数据的其他飞行器收集的当前数据来更准确地估计天气。

图5示出了更新飞行计算的方法80。在82处，飞行器10可以沿着当前飞行路径飞行，并且在84处可以收集实时天气数据52。收集可以由接收模块32执行，例如通过查询机载飞行器系统20或传感器26来接收数据。收集还可以包括从在附近区域中操作的飞行器60的网络自动查询和接收数据。实时天气数据还可以由图2的接收模块32接收。可选地，方法80可以包括从至少一个传感器26自动感测实时飞行数据54。可选地，方法80还可以包括在感测实时飞行数据54之前或之后处理实时天气数据52。在86处，轨迹模块34可以预测轨迹以完成飞行。可以基于飞行器10的性能数据56，实时天气数据52，实时飞行数据54或由成本模块38计算的成本来预测轨迹。方法80还包括，在88处例如经由显示器21，基于在86处的预测轨迹显示更新的天气显示，预测的轨迹，通告警报，飞行时间显示的变化，或燃料消耗显示的变化中的至少一个。方法80可以可选地包括重复飞行82，收集84，预测86和显示88。此外，方法80可以可选地包括飞行员接受预测的轨迹，以及沿着预测的轨迹飞行飞行器10。

本公开的各方面提供了多种益处。现有的飞行器系统和硬件可用于收集轨迹模块，通告模块或成本模块中使用的数据，这可以降低运营成本，同时提供改进的飞行计划。可以理解的是，改进的预测燃料消耗或位置替代轨迹的能力可以节省燃料，例如，通过尾风的位置或避免湍流，以及减少操作中的飞行器上的机械应力，例如，通过避免恶劣的天气条件。使用实时飞行数据和实时天气数据，以及基于诸如位置或时间等因素的适当加权，与数据可能是旧的或不准确的当前系统相比，可以为飞行器提供更准确和有益的预测轨迹。可以进一步理解的是，改进的天气数据的准确性可以产生更准确的飞行时间和燃料消耗的预测，这也可以允许更好的性能优化和燃料节省。

飞行器中的当前飞行管理系统提供飞行时间和燃料消耗的估计。此外，当前的飞行管理系统尝试使用成本指数来优化飞行时间或燃料消耗。影响计算准确性的最重要因素是风和温度等天气因素。

与依赖于机组人工输入的当前使用的系统相比，本公开的跟踪系统向飞行管理系统提供实时天气和跟踪数据以帮助进行性能计算并向飞行机组提供通告信息。所提供的天气数据允许更准确地预测飞行时间和燃料消耗，这有助于更好的时间管理和燃料节省，从而导致航空公司运营的总体成本降低。该系统还可以使用天气预报中的不确定性来优化最有可能节省燃料或最有可能满足要求到达时间的路线。所提供的天气数据还可用于计算其他飞行器发动机运行参数，例如燃料/空气混合比，这可提高燃料效率。

关于湍流和恶劣天气的信息目前作为来自飞行机组的飞行员报告(PIREP)和来自空中交通管制员的重要气象信息(SIGMET)传达，但是用于一般区域而不是沿着特定轨迹。跟踪系统可以沿着当前预测的飞行路径特定地查找这些事件。

因此，本公开的跟踪系统提供了通过沿着飞行器的预测轨迹的空中资产网络获得的实时天气模型，以增强其自身的预测。可以理解的是，实时天气和湍流跟踪系统还可以通过提供一种系统来减少机上和地面上的机组人员的工作量，该系统在为飞行器生成预测轨迹时自动共享和合并天气数据，包括湍流避免。此外，通过实时天气数据和跟踪而改进的天气事件知识可以提高对恶劣天气的认识，从而提高飞行期间的安全性。

在未描述的范围内，各种实施例的不同特征和结构可以组合使用，或者根据需要彼此替代。在所有实施例中未示出的一个特征并不意味着被解释为不能如此示出，而是为了描述的简洁。因此，可以根据需要混合和匹配不同实施例的各种特征以形成新的实施例，无论是否明确地描述了新的实施例。本公开涵盖本文描述的特征的所有组合或置换。

本书面描述使用示例来公开本发明，包括最佳模式，并且还使本领域任何技术人员能够实践本发明，包括制造和使用任何装置或系统以及执行任何结合的方法。本发明的可专利范围由权利要求限定，并且可包括本领域技术人员想到的其他示例。如果这些其他示例具有与权利要求的字面语言没有不同的结构元件，或者如果这些其他示例包括与权利要求的字面语言无实质差别的等效结构元件，则这些其他示例意图在权利要求的范围内。本发明的各种特征，方面和优点也可以体现在如以下条款所定义的技术方案中：

一种飞行管理系统，包括：接收模块，其被构造为从在附近区域中操作的飞行器的网络中接收实时天气数据；轨迹模块，其至少基于飞行器的性能数据和来自飞行器网络的实时天气数据来预测用于完成飞行的轨迹；和通告模块，其被构造为基于预测轨迹来提供显示输出，包括更新的天气显示，预测的轨迹，通告警报，飞行时间显示的变化或燃料消耗显示的变化中的至少一个。

如本文所述的飞行管理系统，其中附近区域在飞行器的当前飞行计划的100海里内。

如本文所述的飞行管理系统，其中接收模块被构造为直接从飞行器网络或从地面系统接收实时天气数据。

如本文所述的飞行管理系统，还包括成本模块，其被构造为计算沿预测轨迹完成飞行计划的成本，并且其中，通告模块还被构造为提供与预测轨迹的成本指数相关的显示。

如本文所述的飞行管理系统，其中接收模块也被构造为从飞行器上的传感器接收传感器数据。

如本文所述的飞行管理系统，其中轨迹模块也基于传感器数据预测轨迹。

如本文所述的飞行管理系统，其中基于时间，距离或区域效应中的至少一个来加权实时天气数据。

如本文所述的飞行管理系统，其中基于时间，距离或区域效应中的至少一个来加权实时天气数据。

如本文所述的飞行管理系统，其中实时天气数据包括湍流，并且预测轨迹包括更平滑的空气通道。

如本文所述的飞行管理系统，其中接收模块还被构造为自动查询实时天气数据。

Claims (10)

1.一种更新飞行计算的方法，其特征在于，所述方法包括：

使飞行器沿着当前飞行路径飞行；

从在附近区域中操作的飞行器的网络中自动收集实时天气数据；

至少基于所述飞行器的性能数据和所述实时天气数据来预测用于完成飞行的轨迹；和

基于预测所述轨迹来显示更新的天气显示，预测的轨迹，通告警报，飞行时间显示的变化或燃料消耗显示的变化中的至少一个。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括在所述飞行器飞行时，从位于所述飞行器上的至少一个传感器自动感测实时飞行数据。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，其中在所述飞行路径的至少一个阶段期间感测所述实时飞行数据。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，进一步包括在收集所述实时天气数据之前或之后处理所述实时天气数据。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，其中所述处理包括基于时间、距离或区域效应中的至少一个来加权所述实时天气数据的适合性。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，其中处理所述实时天气数据包括聚集所述实时天气数据和所述实时飞行数据。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，其中所述附近区域在所述当前飞行路径的100海里内。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，其中从所述飞行器的网络收集实时天气数据包括直接从所述飞行器的网络收集数据或间接地从地面系统收集数据。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括重复所述飞行，收集实时天气数据，预测轨迹和显示。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，其中所述性能数据包括空气速度，海拔，节气门设置，巡航速度，成本指数，总重量，零燃料重量，机载燃料重量，燃料消耗率，阻力，工作包线或燃料/空气混合比中的至少一个。