CN110853409A - 受限空域监视系统和方法 - Google Patents

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CN110853409A CN201910770653.0A CN201910770653A CN110853409A CN 110853409 A CN110853409 A CN 110853409A CN 201910770653 A CN201910770653 A CN 201910770653A CN 110853409 A CN110853409 A CN 110853409A
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尼尔斯·克诺伊佩尔
拉尔夫·雷内·舒-钟·卡博斯
加罗·冈萨雷斯·帕拉
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Abstract

公开了受限空域监视系统和方法，该受限空域监视系统包括受限空域监视控制单元(112)，受限空域监视控制单元(112)被配置成通过包括受限空域(202)的空域(104)内的多个飞行器(102)的监视位置和/或受限通知信息来确定受限空域是否处于活动中。

Description

受限空域监视系统和方法
技术领域
本公开的实施例总体上涉及监视受限空域的系统和方法，并且更具体地涉及基于所监视的受限空域来调整飞行计划的系统和方法。
背景技术
各种类型的飞行器用于在不同地点之间运送乘客和货物。每个飞行器通常根据规定的飞行计划或路径在不同地点之间飞行。例如，调度中心可以确定飞行器在两个不同地点之间的特定飞行路径。
从出发地点到到达地点的飞行路径可以不是直接路径。例如，受限空域可以位于出发地点和到达地点之间。由于各种原因，诸如军事行动或演习、政府或政治事件、体育赛事、自然环境紧急情况(诸如森林火灾)等，可以限制空域。
受限空域可能仅在一天中的特定时间是处于活动中的(即，该空域受限的原因正在实际进行中，诸如军事训练)。例如，军事训练可能在早晨进行1小时、中断3小时，直到恢复训练。受限空域可能仅在一天中的几个小时是处于活动中的，而在一天的剩余时间中是处于不活动中的。然而，即使在受限空域处于不活动中的时段期间，飞行器的飞行计划通常也得绕过受限空域迂回行进。绕过受限空域的迂回飞行路径增加了飞行时间和燃料成本。
发明内容
需要监视受限空域以确定受限空域是处于活动中的还是不处于活动中的系统和方法。此外，需要能够预测受限空域的不活动时段的系统和方法。此外，需要允许飞行计划相对于受限空域的不活动时段进行调整的系统和方法，以便在出发地点和到达地点之间提供更直接的飞行路径，从而减少飞行时间和/或节省燃料。
考虑到这些需要，本公开的某些实施例提供了一种受限空域监视系统，该受限空域监视系统包括受限空域监视控制单元，该受限空域监视控制单元被配置成通过包括受限空域的空域内的多个飞行器的监视位置和/或受限通知信息来确定受限空域是否处于活动中。
受限空域监视控制单元被配置为通过由多个飞行器输出的位置信号来确定多个飞行器在空域内的位置。跟踪子系统可以被配置为通过监视由多个飞行器输出的位置信号来跟踪多个飞行器。位置信号可以包括广播式自动相关监视(ADS-B)信号。
在至少一个实施例中，受限空域数据库存储受限空域数据。受限空域监视控制单元被配置为分析受限空域数据以预测受限空域将在特定时间处于不活动中的可能性。
受限空域监视系统还可以包括飞行路径确定控制单元，其被配置为确定多个飞行器中至少一个的替代飞行路径。替代飞行路径至少有一部分穿过受限空域。在至少一个实施例中，飞行路径确定控制单元被配置为生成绕过受限空域飞行的飞行器的第一飞行路径，以及在飞行时间期间受限空域将处于不活动中的可能性的情况下飞过受限空域的第二飞行路径。
受限通知信息可以包括官方政府通知和消息、飞行器通信、寻址和报告系统(ACARS)消息、航行通告(NOTAM)消息等中的一个和多个。
在至少一个实施例中，受限空域监视控制单元被配置为响应于在特定时间多个飞行器中的至少一个处于受限空域内，而确定受限空域在该特定时间是处于不活动中的(并且，这样，空中交通控制部门可以明确地允许飞行员驾驶飞行器穿过该空域)。相反地，受限空域监视控制单元可以被配置为响应于在特定时间多个飞行器中没有一个处于受限空域内，而确定受限空域在该特定时间是处于活动中的。
受限空域监视控制单元可以被配置为响应于确定受限空域处于不活动中而向多个飞行器和调度中心中的至少一者输出可飞过提示。
本公开的某些实施例提供了一种受限空域监视方法，该方法包括：监视包括受限空域的空域内的多个飞行器的位置；接收受限通知信息；以及由受限空域监视控制单元通过监视和受限通知信息来确定受限空域是否是处于活动中的。
受限空域监视方法可以包括将受限空域数据存储在受限空域数据库中；由受限空域监视控制单元分析受限空域数据；以及由受限空域监视控制单元根据分析预测受限空域将在特定时间处于不活动中的可能性。
附图说明
图1示出了根据本公开的实施例的受限空域监视系统和空域内的飞行器的示意性框图。
图2示出了根据本公开的实施例的根据绕过受限空域的第一飞行路径飞行的飞行器的简化示意图。
图3示出了根据本公开的实施例的根据穿过受限空域的第二飞行路径飞行的飞行器的简化示意图。
图4示出了根据本公开的实施例的受限空域监视方法的流程图。
图5示出了根据本公开的示例性实施例的飞行器的前侧透视图。
具体实施方式
当结合附图阅读时，将更好地理解以上发明内容以及某些实施例的以下详细描述。如本文所使用的，以单数形式引述的并且前面有词语“一”或“一个”的元件或步骤应当被理解为不一定排除多个元件或步骤。此外，对“一个实施例”的引述并不旨在被解释为排除也包含所述特征的额外实施例的存在。此外，除非明确相反地陈述，否则“包括”或“具有”具有特定条件的元件或多个元件的实施例可以包括不具有该条件的额外元件。
本公开的某些实施例提供了被配置为分析与空域限制有关的信息的受限空域监控系统和方法。在至少一个实施例中，通过诸如广播式自动相关监视(ADS-B)信号的位置信号来跟踪飞行器。在至少一个其他实施例中，可以通过雷达(例如，跟踪子系统可以是或包括雷达系统)来跟踪飞行器。此外，该系统和方法接收受限通知信息，诸如来自政府当局、飞行器、调度中心、空中交通控制部门等的关于受限空域的广播通知和消息。通过分析(例如，交叉检查)通过飞行器的位置信号和受限通知信息确定的飞行器飞行移动，受限空域监视系统和方法确定受限空域是在活动中(即，在特定时间限制实际正在进行)还是在不活动中(即，在特定时间限制实际没有进行)。以此方式，可以基于受限空域是在活动中还是在不活动中来调整飞行计划。如果受限空域是在不活动中，则可以调整飞行器的飞行计划以便提供穿过受限空域(而不是例如绕过受限空域)的更直接的路线，由此节省飞行时间和燃料。
本公开的实施例提供了实时监视受限空域的系统和方法，并且可以分析过去和当前受限空域数据以预测受限空域的未来不活动时段。该系统和方法能够通过经由飞行器位置信号检查空域使用情况以帮助确定受限区域是在使用中(例如活动中)还是空闲(例如，不活动中)来提供飞行规划的可能性方法。
图1示出了根据本公开的实施例的受限空域监视系统100和在空域104内的飞行器102的示意性框图。每个飞行器102在出发地点和到达地点之间的空域104内飞行。空域104的部分可能受限。当受限空域处于活动中时(即，限制正在进行)，阻止飞行器102(单独地和共同地)飞过受限空域。当受限空域处于不活动中时(即，限制不在进行中)，飞行器102的飞行员可以请求飞过(或直接穿过)相关的受限空域。
每个飞行器102可以包括位置传感器106(诸如ADS-B信号位置传感器)，其允许通过输出位置信号跟踪飞行器102。位置传感器106被配置为检测飞行器102的当前位置并输出指示飞行器102的当前位置的位置信号。位置信号包括一个或多个位置参数，诸如速度、高度、航向等。飞行器102还包括通信装置108，诸如一个或多个天线、无线电单元、收发器、接收器、发射器等。此外，飞行器102还包括可以包括各种飞行控制器的飞行控制系统110、监视器111、扬声器113等。
受限空域监视系统100包括可以与受限空域数据库114通信(诸如通过一个或多个有线或无线连接)的受限空域监视控制单元112。受限空域监视控制单元112通过一个或多个有线或无线连接而连接到通信装置116(诸如一个或多个天线、无线电单元、收发器、接收器、发射器等)。飞行路径确定控制单元118可以通过一个或多个有线或无线连接与受限空域监视控制单元112和通信装置116通信。可选地，飞行路径确定控制单元118可以是受限空域监视控制单元112的一部分。也就是说，受限空域监视控制单元112和飞行路径确定控制单元118可以是分离的且不同的控制单元，或者是同一控制单元的一部分。
如本文所描述的，本公开的实施例提供了包括受限空域监视控制单元112的受限空域监视系统100，该受限空域监视控制单元112被配置成通过分析飞行器102在包括受限空域的空域104内的位置(诸如，当前实时位置和/或先前时间的过去位置)和受限通知信息122来确定受限空域是否在活动中。受限空域数据库114存储受限空域数据(其包括与在先前时间通过受限空域的先前飞行路径相关的信息)。受限空域监视控制单元112分析受限空域数据以预测受限空域在活动中的可能性。例如，基于对受限空域数据的分析，受限空域监视控制单元112可以提供受限空域在一天的特定时间内处于不活动中的预计可能性(例如，大于X％的概率)。在至少一个实施例中，受限空域监视控制单元112被配置为响应于检测到在特定时间至少一个飞行器102处于受限空域内，而确定受限空域在特定时间处于不活动中。相反地，受限空域监视控制单元可以被配置为响应于检测到在特定时间没有飞行器处于受限空域内，而确定受限空域在特定时间处于活动中。
受限空域监视系统100还可以包括被配置成跟踪飞行器102在空域104内的移动的跟踪子系统120。例如，跟踪子系统120可以是ADS-B跟踪子系统，其被配置为通过由飞行器102的位置传感器106输出的ADS-B信号来跟踪飞行器102的移动。跟踪子系统120可以诸如通过一个或多个有线或无线连接而连接到通信装置116。在至少一个其他实施例中，受限空域监视系统100可以不包括跟踪子系统120。代替地，跟踪子系统120可以与受限空域监视系统100分离并且不同，并且与受限空域监视系统100通信。
受限空域监视系统100可以是位于特定位置处的基于陆地型的监视系统。例如，受限空域监视系统100可以位于机场，诸如在空中行动中心或空中交通控制中心。受限空域监视系统100可以被配置成监视空域104和其中的受限区域。空域104可以覆盖与受限空域监视系统100相关的特定区域。例如，空域104可以在限定的区域上方，诸如在距受限空域监视系统100 500英里半径内。可选地，空域104可以在比距受限空域监视系统100 500英里半径内更小或更大的区域上方。例如，空域104可以在整个州、地区、国家、半球上或者甚至在地球的整个表面上方。在至少一个其他实施例中，受限空域监视系统100可以是船载水运工具、飞行器、航天器、地球同步或非地球同步卫星等。
受限空域监视系统100的通信装置116被配置为接收由飞行器102的位置传感器106输出的位置信号和受限通知信息122。受限通知信息122可以是由实体(诸如政府当局)广播或输出的与受限空域有关的音频、视频、文本或其他这种信号。受限通知信息122可以包括官方政府通知和消息、飞行器通信、寻址和报告系统(ACARS)消息、航行通告(NOTAM)消息等。受限通知信息122还可以包括由其他飞行器102输出的信号。
在运行中，受限空域监视系统100经由通信装置116接收受限通知信息122。受限通知信息122指示空域104内的受限空域。受限空域监视控制单元112经由受限通知信息122和/或已经接收并存储在受限空域数据库114内的其他数据来确定受限空域。
跟踪子系统120通过飞行器102的位置传感器106输出的位置信号(例如ADS-B信号)跟踪空域104内的飞行器102。受限空域监视控制单元112经由位置传感器106输出的位置信号监视飞行器102在空域104内的实际位置，如经由跟踪子系统120跟踪的。受限空域监视控制单元112将飞行器102在空域104内的跟踪位置与受限空域的位置进行比较，受限空域的位置存储在受限空域数据库114中和/或经由受限通知信息122接收。如果在受限空域内检测到没有飞行器102，则受限空域监视控制单元112禁止向飞行器102输出可能飞过的提示。然而，如果受限空域监视控制单元112确定某飞行器102正在飞过受限空域(诸如在飞行员已经请求飞过受限空域并被准许飞过之后)，则受限空域监视控制单元112经由通信装置116向飞行器102输出可能飞过的提示。飞行器102经由通信装置108接收可能飞过的提示，并且该可能飞过的提示可以在监视器111上显示或者通过扬声器113广播。在接收到可能飞过的提示之后，然后飞行员可以联系调度中心、空中交通控制部门等以请求飞过受限空域。
受限空域监视控制单元112分析存储在受限空域数据库114中的受限空域数据。例如，与受限空域相关的受限空域数据可以存储一天、一周、一个月、一年或甚至更长。受限空域监视控制单元112分析受限空域数据以确定受限空域在特定时间段内处于活动中或处于不活动中的时间。例如，受限空域监视控制单元112可以分析存储在受限空域数据库114中的受限空域数据，并且基于对一个时间段(诸如当前时间之前的一周、一月、或一年)内的受限空域数据进行的分析，而确定受限空域通常仅在一天的某一特定时段处于活动中，而在当天的其余时段处于不活动中。这样，受限空域监视控制单元112可以预测受限空域在当前时间和未来时间处于不活动的可能时段，并且向调度中心和飞行调度器提供可能飞过受限空域的机会。以这种方式，可以联系管理机构，并且可以在确定飞行路径或计划之前发出飞过请求。如果准许飞过请求，则飞行器可以不需要那么多燃料，并且因此可以装载更少的燃料，由此节省燃料成本以及出发地点和到达地点之间的飞行时间。
在至少一个实施例中，飞行路径确定控制单元118可以自动生成飞行器102的一个或多个飞行路径。飞行路径确定控制单元118可以生成飞行器绕过受限空域飞行的第一飞行路径，以及在飞行时间期间受限空域将处于不活动中的可能性(诸如提供给调度中心和/或飞行员)的情况下飞过受限空域的第二飞行路径。可以基于对预定时间范围(predetermined time frame)(诸如当前时间之前的一天或数天、几周、几个月和/或几年)内的活动/不活动的分析来计算可能性。可能性可以显示在诸如监视器111上。以这种方式，调度中心或飞行员可以查看两个生成的飞行路径，并且基于第二飞行路径请求飞过受限空域。如果允许飞过，则调度中心或飞行员可以选择第二飞行路径，这减少了飞行时间和/或节省了燃料成本。可选地，受限空域监视系统100可以不包括飞行路径确定控制单元118。
如本文所用，术语“控制单元”、“中央处理单元”、“单元”、“CPU”、“计算机”等可以包括任何基于处理器或基于微处理器的系统，该系统包括使用微控制器、精简指令集计算机(RISC)、专用集成电路(ASIC)、逻辑电路和任何其他电路的系统或包括硬件，软件的处理器、或能够执行本文所述的功能的组合。这仅仅是示例性的，并且因此不旨在以任何方式限制这些术语的定义和/或含义。例如，如本文所述，受限空域监视控制单元112和飞行路径确定控制单元118可以是或可以包括配置成控制其操作的一个或多个处理器。
受限空域监视控制单元112和飞行路径确定控制单元118被配置为执行存储在一个或多个数据存储单元或元件(诸如一个或多个存储器)中的一组指令，以便处理数据。例如，受限空域监视控制单元112和飞行路径确定控制单元118可以包括或可以连接到一个或多个存储器。数据存储单元还可以根据需要或需求存储数据或其他信息。数据存储单元可以是处理机(processing machine)内的信息源或物理存储器元件的形式。
该组指令可以包括各种命令，这些命令指示受限空域监视控制单元112和作为处理机的飞行路径确定控制单元118执行特定操作，诸如本文描述的主题的各种实施例的方法和处理。该组指令可以是软件程序的形式。软件可以是各种形式，诸如系统软件或应用软件。此外，软件可以是独立程序的集合、较大程序内的程序子集或程序的一部分的形式。软件还可以包括面向对象编程形式的模块化编程。处理机对输入数据的处理可响应于用户命令，或响应于先前处理的结果，或响应于由另一处理机作出的请求。
本文实施例的示图可示出一个或多个控制单元或处理单元，诸如受限空域监视控制单元112和飞行路径确定控制单元118。应理解，处理单元或控制单元可以表示可作为具有相关联指令(例如，存储在诸如计算机硬盘驱动器、ROM、RAM等的有形和非瞬时计算机可读存储介质上的软件)的硬件实施的电路、回路或其部分，该相关联指令执行本文描述的操作。硬件可以包括被硬连线以执行本文描述的功能的状态机电路。可选地，硬件可以包括电子电路，该电子电路包括和/或连接到一个或多个基于逻辑的装置，诸如微处理器、处理器、控制器等。可选地，受限空域监视控制单元112和飞行路径确定控制单元118可以表示诸如现场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、微处理器等中的一个或多个的处理电路。各种实施例中的电路可以被配置以执行一个或多个算法以执行本文中描述的功能。一个或多个算法可以包括本文公开的实施例的各方面，无论是否在流程图或方法中明确标识。
如本文所使用的，术语“软件”和“固件”是可互换的，并且包括存储在数据存储单元(例如，一个或多个存储器)中用于由计算机执行的任何计算机程序，包括RAM存储器、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器和非易失性RAM(NVRAM)存储器。上述数据存储单元类型仅是示例性的，并且因此不限于可用于存储计算机程序的存储器类型。
图2示出了根据本公开的实施例的飞行器102根据第一飞行路径200绕过受限空域202飞行的简化示意图。应当理解，所示的第一飞行路径200是简化的表示，没有按比例绘制，并且不一定表示操作能力。受限空域202在空域104内。飞行器102离开出发地点204。第一飞行路径200将出发地点204与到达地点206连接。如图所示，直接的第二飞行路径208将出发地点204连接到到达地点206。然而，第二飞行路径208穿过受限空域202。
参照图1和图2，基于其他飞行器102的跟踪位置数据和受限通知信息122，受限空域监视控制单元112确定受限空域202是处于活动中的。这样，受限空域监视控制单元112可以向飞行器102输出在当前时间不存在飞过受限空域可能性的消息。因此，飞行器102根据绕过受限空域202的第一飞行路径200保持当前航向。
图3示出了根据本公开的实施例的飞行器102根据第二飞行路径208飞过受限空域202的简化示意图。参照图1和图3，基于其他飞行器102的跟踪位置数据和受限通知信息122，受限空域监视控制单元112确定受限空域202是处于不活动中(或可能是处于不活动中的)。这样，受限空域监视控制单元112可以向飞行器102输出可能飞过的消息，该可能飞过的消息指示在当前时间(或在飞行器被调度为到达或接近受限空域202的时间)可能存在飞过受限空域的可能性。因此，然后飞行器102的飞行员可以联系相关管理机构以请求飞过受限空域202。然后，相关管理机构可以准许飞过请求，由此允许飞行器102根据第二飞行路径208飞过受限空域202。相反，如果不准许飞过受限空域202，则沿着避开受限空域202的原始飞行路径。
图4示出了根据本公开的实施例的受限空域监视方法的流程图。参考图1和图4，在220处，监测飞行器102在空域104内的位置信号(诸如ADS-B信号)，诸如通过受限空域监视控制单元112分析由跟踪子系统120输出的跟踪数据来进行监测。在222处，确定任意飞行器102是否在受限空域内。例如，受限空域监视控制单元112可以根据存储在受限空域数据库114中的受限空域数据和/或通过受限通知信息122来确定受限空域。
如果在222处确定飞行器102不在受限空域内，则方法前进到224，在224处，受限空域监视控制单元112禁止向飞行器输出可能飞过的消息。然后该方法返回220。
然而，如果在222处确定至少有一个飞行器102处于受限空域内(或最近处于受限空域内)，则方法前进到226，在226处，受限空域数据库交叉检查受限通知信息122，以便确定受限空域是否处于活动中，并且如果处于活动中，则检查多长时间。在至少一个实施例中，受限空域监视控制单元112可以基于模式识别来预测受限空域当前是否处于活动中。例如，如果受限空域中的军事行动模式表示受限空域仅从开始时间起两小时处于活动中，则受限空域监视控制单元112可以指示受限空域将有可能从给定日的开始时间起三小时或更多小时后处于不活动中。
在228处，如果受限空域处于活动中，则方法前进到224，在224处，受限空域监视控制单元112禁止输出可能飞过的消息。然而，如果在228处确定受限空域处于不活动中，则方法前进到230，在230处，受限空域监视控制单元112向飞行器102输出可能飞过的消息。可能飞过的消息可以包括穿过受限空域的一部分的替代飞行路径。
在从受限空域监视控制单元112接收到可能飞过的消息之后，在232处，飞行员和/或调度中心请求飞过(受限空域)。在234处，如果飞过请求未被(诸如空中交通控制部门或其他相关管理机构)准许，则方法前进到236，在236处，飞行器102在绕过受限空域的飞行路径上保持航向。然而，如果在234处准许飞过请求，则方法前进到238，在238处，飞行路径调整为穿过受限空域。
如本文所述，根据本公开的至少一个实施例的受限空域监视方法包括监视多个飞行器在包括受限空域的空域内的位置、接收受限通知信息、以及由受限空域监视控制单元112通过多个飞行器中至少一个的位置和受限通知信息来确定受限空域是否处于活动中。
图5示出了根据本公开的示例性实施例的飞行器102的前侧透视图。飞行器102包括推进系统312，推进系统312可以包括例如两个涡扇发动机314。可选地，推进系统312可以包括比示出的更多的发动机314。发动机314由飞行器102的机翼316承载。在其他实施例中，发动机314可以由机身318和/或尾翼320承载。尾翼320还可以支撑水平尾翼322和垂直尾翼324。飞行器102的机身318限定内部机舱，该内部机舱可以包括驾驶舱330、一个或多个工作区(例如，厨房、人员随身携带行李区等)、一个或多个乘客区(例如，头等舱、商务舱和客舱区)和尾部，尾部中可以定位后部休息区总成。
飞行器102的尺寸、形状和构造可以不同于图5所示。例如，飞行器102可以是非固定翼飞行器，诸如直升机。作为另一示例，飞行器102可以是无人机(UAV)。
参考图1至图5，本公开的实施例提供了允许计算装置快速且有效地分析大量数据的系统和方法。例如，许多飞行器102可以被调度成在空域104内飞行。这样，大量数据被跟踪和分析。如本文所描述的，受限空域监视控制单元112有效地组织和/或分析大量数据。受限空域监视控制单元112在相对短的时间内分析数据，以便快速且有效地输出和/或显示关于整个空域104内的受限空域的信息。例如，受限空域监视控制单元112实时或接近实时地分析从飞行器接收的飞行器102的当前位置，以确定飞行器102在空域104内的位置，以及将飞行器102的位置与在受限空域数据库114中存储的和/或经由受限通知信息122接收的受限空域进行比较。人工将不能在如此短的时间内有效地分析如此大量的数据。因此，本公开的实施例相对于现有计算系统提供了提升的和有效的功能，并且相对于人工分析大量数据，提供了非常优异的性能。简而言之，本公开的实施例提供了分析即使不是数以百万计也是数以千计的、人工无法高效、有效和准确地管理的运算和计算的系统和方法。
此外，本公开包括根据以下项的实施例：
项1.一种受限空域监视系统(100)，包括：
受限空域监视控制单元(112)，被配置为通过包括受限空域(202)的空域(104)内的多个飞行器(102)的监视位置来确定受限空域(202)是否处于活动中。
项2.根据项1的受限空域监视系统(100)，其中，受限空域监视控制单元(112)被配置成通过由多个飞行器(102)输出的位置信号来确定多个飞行器(102)在空域(104)内的位置。
项3.根据项1或2的受限空域监视系统(100)，还包括跟踪子系统，跟踪子系统被配置成通过监视由多个飞行器(102)输出的位置信号来跟踪多个飞行器(102)。
项4.根据项1至3中任一项的受限空域监视系统(100)，其中，位置信号包括广播式自动相关监视(ADS-B)信号。
项5.根据项1至4中任一项的受限空域监视系统(100)，还包括受限空域数据库(114)，受限空域数据库(114)存储受限空域(202)数据，其中受限空域监视控制单元(112)被配置成分析受限空域(202)数据以预测受限空域(202)在特定时间将处于不活动中的可能性。
项6.根据项1至5中任一项的受限空域监视系统(100)，还包括飞行路径确定控制单元(118)，飞行路径确定控制单元(118)被配置成确定多个飞行器(102)中的至少一个的替代飞行路径，其中替代飞行路径至少有一部分穿过受限空域(202)。
项7.根据项1至6中任一项的受限空域监视系统(100)，其中，飞行路径确定控制单元(118)被配置为生成飞行器(102)绕过受限空域(202)飞行的第一飞行路径(200)和在飞行时间期间存在受限空域(202)处于不活动中的可能性的情况下飞过受限空域(202)的第二飞行路径(208)。
项8.根据项1至7中任一项的受限空域监视系统(100)，其中，受限空域监视控制单元(112)被配置成通过多个飞行器(102)在空域(104)内的监视位置和受限通知信息(122)来确定受限空域(202)是否处于活动中，受限通知信息(122)包括官方政府通知和消息、飞行器(102)通信、寻址和报告系统(ACARS)消息和航行通告(NOTAM)消息中的一个和多个。
项9.根据项1至8中任一项的受限空域监视系统(100)，其中，受限空域监视控制单元(112)被配置成响应于在特定时间多个飞行器(102)中的至少一个飞行器处于受限空域(202)内，而确定受限空域(202)在特定时间处于不活动中。
项10.根据项1至9中任一项的受限空域监视系统(100)，其中，受限空域监视控制单元(112)被配置成响应于在特定时间多个飞行器(102)中没有一个处于受限空域(202)内，而确定受限空域(202)在特定时间处于活动中。
项11.根据项1至10中任一项的受限空域监视系统(100)，其中，受限空域监视控制单元(112)被配置为响应于确定受限空域(202)处于不活动中，而向多个飞行器(102)和调度中心中的至少一者输出飞过提示。
项12.一种受限空域(202)监视方法，包括：
监视多个飞行器(102)在包括受限空域(202)的空域(104)内的位置；
接收受限通知信息(122)；以及
由受限空域监视控制单元(112)通过监视和受限通知信息(122)确定受限空域(202)是否处于活动中。
项13.根据项12的受限空域(202)监视方法，其中，监视包括通过由多个飞行器(102)输出的位置信号来确定多个飞行器(102)在空域(104)内的位置。
项14.根据项12或13的受限空域(202)监视方法，其中，监视还包括使用跟踪子系统来跟踪多个飞行器(102)。
项15.根据项12至14中任一项的受限空域(202)监视方法，还包括：
将受限空域(202)数据存储在受限空域数据库(114)中；
由受限空域监视控制单元(112)分析受限空域(202)数据；以及
通过受限空域监视控制单元(112)根据所述分析预测受限空域(202)将在特定时间处于不活动中的可能性。
项16.根据项12至15中任一项的受限空域(202)监视方法，还包括由飞行路径确定控制单元确定用于多个飞行器(102)中的至少一个的替代飞行路径，其中替代飞行路径至少有一部分穿过受限空域(202)。
项17.根据项12至16中任一项的受限空域(202)监视方法，其中，由飞行路径确定控制单元进行的所述确定包括生成飞行器(102)绕过受限空域(202)飞行的第一飞行路径(200)和在飞行时间期间存在受限空域(202)处于不活动的可能性的情况下飞过受限空域(202)的第二飞行路径(208)。
项18.根据项12至17中任一项的受限空域(202)监视方法，其中，由受限空域监视控制单元(112)进行的所述确定包括响应于在特定时间多个飞行器(102)中的至少一个处于受限空域(202)内，而确定受限空域(202)在特定时间处于不活动中。
项19.根据项12至18中任一项的受限空域(202)监视方法，其中，由受限空域监视控制单元(112)进行的所述确定包括响应于在特定时间多个飞行器(102)中没有一个处于受限空域(202)内，而确定受限空域(202)在特定时间处于活动中。
项20.根据项12至19中任一项的受限空域(202)监视方法，还包括响应于确定受限空域(202)处于不活动中，而由受限空域监视控制单元(112)向多个飞行器(102)和调度中心中的至少一者输出飞过提示。
如本文所述，本公开的实施例提供了监视受限空域以确定受限空域当前是处于活动中还是处于不活动中的系统和方法。此外，该系统和方法能够预测受限空域的不活动时段(诸如基于存储在受限空域数据库114中的受限空域的历史数据来预测)。此外，该系统和方法允许飞行计划相对于受限空域处于不活动的时段进行调整，以便在出发地点和到达地点之间提供更直接的飞行路径，从而使得飞行时间更短和/或节省燃料。
虽然各种空间和方向术语(诸如顶部、底部、下部、中部、横向、水平、垂直、前部等)可用于描述本发明的实施例，但应理解，这种术语仅相对于附图中所示的方向来使用。方向可以颠倒、旋转或以其他方式改变，使得上部是下部，反之亦然，水平变成垂直等。
如本文中所使用，“被配置成”执行任务或操作的结构、限制或元件以对应于任务或操作的形式特别在结构上形成、构造或调整。出于清楚和避免疑问的目的，仅能够被修改以执行任务或操作的对象没有被配置为执行本文所说的执行任务或操作。
应当理解，上面的描述是说明性的，而不是限制性的。例如，上述实施例(和/或其方面)可以彼此组合使用。此外，在不脱离本发明的范围的情况下，可以进行许多修改以使特定情况或材料适应本公开的各种实施例的教导。虽然本文描述的材料的尺寸和类型旨在限定本公开的各种实施例的参数，但是这些实施例决不是限制性的，而是示例性实施例。在阅读以上描述之后，许多其他实施例对于本领域技术人员将是显而易见的。因此，本公开的各种实施例的范围应当参考所附权利要求以及这些权利要求所授权的等同物的全部范围来确定。在所附权利要求中，术语“包括”和“其中”用作与相应术语“包含”和“其特征在于”纯粹等价的英文表述。此外，术语“第一”、“第二”和“第三”等仅用作标记，并不旨在对其对象施加数字要求。此外，所附权利要求的限定不是以“装置加功能”的形式写出的，并且不旨在基于35U.S.C.§112(f)进行解释，除非这种权利要求限定部分明确地使用短语“用于……的装置”，并且之后功能的陈述没有其他的结构。
本书面描述使用示例来公开本公开的各种实施例，包括最佳模式，并且还使得本领域任何技术人员能够实践本公开的各种实施例，包括制造和使用任何装置或系统以及执行任何包含的方法。本公开的各种实施例的可专利范围由权利要求限定，并且可以包括本领域技术人员想到的其他示例。如果这些示例具有与权利要求的文字语言并非不同的结构元素，或者如果这些示例包括与权利要求的文字语言没有实质性差异的等同结构元素，则这些其他示例旨在落入权利要求的范围内。

Claims (20)

1.一种受限空域监视系统(100)，包括：
受限空域监视控制单元(112)，被配置为通过包括受限空域(202)的空域(104)内的多个飞行器(102)的监视位置来确定所述受限空域(202)是否处于活动中。
2.根据权利要求1所述的受限空域监视系统(100)，其中，所述受限空域监视控制单元(112)被配置成通过由所述多个飞行器(102)输出的位置信号来确定所述多个飞行器(102)在所述空域(104)内的位置。
3.根据权利要求1或2所述的受限空域监视系统(100)，还包括跟踪子系统，所述跟踪子系统被配置成通过监视由所述多个飞行器(102)输出的位置信号来跟踪所述多个飞行器(102)。
4.根据权利要求2或3所述的受限空域监视系统(100)，其中，所述位置信号包括广播式自动相关监视信号。
5.根据权利要求1或2所述的受限空域监视系统(100)，还包括受限空域数据库(114)，所述受限空域数据库(114)存储受限空域(202)数据，其中所述受限空域监视控制单元(112)被配置成分析所述受限空域(202)数据以预测在特定时间所述受限空域(202)将处于不活动中的可能性。
6.根据权利要求1或2所述的受限空域监视系统(100)，还包括飞行路径确定控制单元(118)，所述飞行路径确定控制单元(118)被配置成确定所述多个飞行器(102)中的至少一个的替代飞行路径，其中，所述替代飞行路径至少有一部分穿过所述受限空域(202)。
7.根据权利要求6所述的受限空域监视系统(100)，其中，所述飞行路径确定控制单元(118)被配置为生成飞行器(102)绕过所述受限空域(202)飞行的第一飞行路径(200)和在飞行时间期间存在所述受限空域(202)处于不活动中的可能性的情况下，所述飞行器(102)飞过所述受限空域(202)的第二飞行路径(208)。
8.根据权利要求1或2所述的受限空域监视系统(100)，其中，所述受限空域监视控制单元(112)被配置成通过所述多个飞行器(102)在所述空域(104)内的所述监视位置和受限通知信息(122)来确定所述受限空域(202)是否处于活动中，所述受限通知信息(122)包括官方政府通知和消息、飞行器(102)通信、寻址和报告系统消息和航行通告消息中的一个和多个。
9.根据权利要求1或2所述的受限空域监视系统(100)，其中，所述受限空域监视控制单元(112)被配置成响应于在特定时间所述多个飞行器(102)中的至少一个处于所述受限空域(202)内，而确定所述受限空域(202)在所述特定时间处于不活动中。
10.根据权利要求1或2所述的受限空域监视系统(100)，其中，所述受限空域监视控制单元(112)被配置成响应于在特定时间所述多个飞行器(102)中没有一个处于所述受限空域(202)内，而确定所述受限空域(202)在所述特定时间处于活动中。
11.根据权利要求1或2所述的受限空域监视系统(100)，其中，所述受限空域监视控制单元(112)被配置为响应于确定所述受限空域(202)处于不活动中，而向所述多个飞行器(102)和调度中心中的至少一者输出飞过提示。
12.一种受限空域(202)监视方法，包括：
监视多个飞行器(102)在包括受限空域(202)的空域(104)内的位置；
接收受限通知信息(122)；以及
由受限空域监视控制单元(112)通过所述监视和所述受限通知信息(122)确定所述受限空域(202)是否处于活动中。
13.根据权利要求12所述的受限空域(202)监视方法，其中，所述监视包括通过由所述多个飞行器(102)输出的位置信号来确定所述多个飞行器(102)在所述空域(104)内的位置。
14.根据权利要求12或13所述的受限空域(202)监视方法，其中，所述监视还包括使用跟踪子系统来跟踪所述多个飞行器(102)。
15.根据权利要求12或13所述的受限空域(202)监视方法，还包括：
将受限空域(202)数据存储在受限空域数据库(114)中；
由所述受限空域监视控制单元(112)分析所述受限空域(202)数据；以及
通过所述受限空域监视控制单元(112)根据所述分析预测所述受限空域(202)在特定时间处于不活动中的可能性。
16.根据权利要求12或13所述的受限空域(202)监视方法，还包括由飞行路径确定控制单元确定用于所述多个飞行器(102)中的至少一个的替代飞行路径，其中，所述替代飞行路径至少有一部分穿过所述受限空域(202)。
17.根据权利要求16所述的受限空域(202)监视方法，其中，由所述飞行路径确定控制单元进行的所述确定包括生成飞行器(102)绕过所述受限空域(202)飞行的第一飞行路径(200)和在飞行时间期间存在所述受限空域(202)处于不活动中的可能性的情况下所述飞行器(102)飞过所述受限空域(202)的第二飞行路径(208)。
18.根据权利要求12或13所述的受限空域(202)监视方法，其中，由所述受限空域监视控制单元(112)进行的所述确定包括响应于在特定时间所述多个飞行器(102)中的至少一个处于所述受限空域(202)内，而确定所述受限空域(202)在所述特定时间处于不活动中。
19.根据权利要求12或13所述的受限空域(202)监视方法，其中，由所述受限空域监视控制单元(112)进行的所述确定包括响应于在特定时间所述多个飞行器(102)中没有一个处于所述受限空域(202)内，而确定所述受限空域(202)在所述特定时间处于活动中。
20.根据权利要求12或13所述的受限空域(202)监视方法，还包括响应于确定所述受限空域(202)处于不活动中，而由所述受限空域监视控制单元(112)向所述多个飞行器(102)和调度中心中的至少一者输出飞过提示。
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