CN110908392A - 用于飞行器的驾驶辅助系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于飞行器的驾驶辅助系统和方法。一种用于飞行器(1)的驾驶辅助系统(10)，该驾驶辅助系统包括飞行管理计算机(12)和导引计算机(18)。飞行管理计算机向导引计算机传输速度设定点，以便根据初始速度曲线或在接收到RTA约束之后根据RTA速度曲线来驾驶飞行器。在存在RTA约束的情况下，响应于接收到由机组人员选定的设定点速度，导引计算机以选定的速度驾驶飞行器，并且飞行管理计算机确定用于恢复到预先确定的速度曲线同时仍然遵循RTA约束的取消选定点。导引计算机命令在导航屏幕(20)上显示与取消选定点的位置相对应的符号(PS，PS1，PS2)。

Description

用于飞行器的驾驶辅助系统和方法
技术领域
本发明涉及一种用于驾驶飞行器的系统和方法，该系统和方法旨在使得在飞行器的飞行过程中可以遵循航路点处的到达时间约束。
背景技术
飞行器、特别是军用或民用运输飞机通常沿包含三维空间中所限定的一组航路点的飞行计划进行驾驶。飞行器必须沿飞行计划进行导引、同时遵循相对于链接多个不同的航路点的航段的最大位置误差裕量。越来越频繁地，尤其是在具有高交通密度的区域中，飞行计划的一些航路点包含由空中交通管制规定的到达时间约束(通常称为RTA(所需要的到达时间))，以便保证多个不同的飞行器之间的符合要求的分离。在这种情况下，飞行器必须沿飞行计划进行导引、同时进一步遵循相对于包含这种约束的航路点RTA约束的最大时间误差裕量。
通常，在飞行之前，机组人员通常通过与飞行管理计算机相关联的人机界面将与本次飞行相对应的飞行计划输入飞行器的飞行管理计算机。飞行管理计算机例如是FMS(飞行管理系统)计算机。通常，这个飞行计划可以包括例如与飞行器的爬升阶段、巡航阶段、以及下降阶段相对应的一组飞行航段。飞行器的最小运行飞行速度和最大运行飞行速度与每个飞行航段相关联。在一个特定实例中，最小运行速度在爬升阶段为180kn(节)(即大约333km/h)，在巡航阶段为195kn(大约361km/h)，并且在下降阶段为195kn(大约361km/h)；并且最大运行速度在爬升阶段为300kn(大约555km/h)，在巡航阶段为290kn(大约537km/h)，并且在下降阶段为290kn(大约546km/h)。
飞行器的速度一般以成本指数的形式进行计划。此成本指数通常与0到1之间的系数相对应，使得当此系数等于1时，所计划的速度与飞行器的最大运行速度Vmax相对应，并且当此系数等于0时，所计划的速度与飞行器的最小运行速度Vmin相对应。当成本指数等于0到1之间的值k时，所计划的速度等于：
Vmin+k(Vmax–Vmin)。
在飞行之前，飞行器的机组人员将成本指数输入到飞行器的飞行管理计算机中。然后飞行管理计算机通过将此成本指数应用于飞行计划的所有飞行航段来针对所有航段确定初始速度曲线。特别地，成本指数可以被选择成使飞行器的使用标准最优化、例如使飞行器的燃料消耗最优化。
在飞行过程中，飞行管理计算机命令导引计算机来基于初始速度曲线导引飞行器：为此目的，飞行管理计算机发送与初始速度曲线相对应的速度设定点，以便在所谓的受管理模式下根据初始速度曲线驾驶飞行器。受管理模式是导引计算机的运行模式，在该运行模式中，导引计算机基于从飞行管理计算机自动接收的速度设定点来掌控飞行器的速度。
如果驾驶员从空中交通管制接收到飞行计划的航路点处的RTA约束，则他将此约束输入到飞行管理计算机中。飞行管理计算机然后通过将初始速度曲线(取决于机组人员所输入的成本指数的值)考虑在内来计算飞行器将到达此航路点的预计时间。此预计到达时间一般被称为ETA。文件US 5,121,325描述了用于确定飞行器在特定点处的预计到达时间的系统。飞行管理计算机将此预计到达时间ETA与RTA约束进行对比。如果ETA时间与RTA时间之间的差值大于预先确定的(例如为10秒与30秒之间的)时间阈值，则飞行管理计算机根据例如新的成本指数值计算出新的所谓的RTA速度曲线，从而使得可以将差值减小到小于此预先确定的时间阈值的值。飞行管理计算机然后在受管理模式下基于RTA速度曲线命令导引计算机。
当飞行器根据RTA速度曲线飞行时，机组人员、尤其是飞行器的驾驶员有时可能必须修改飞行器的速度以便遵循航路点处的RTA约束。例如如果驾驶员希望快速地弥补延迟(相应地提前)以便遵循RTA约束，则这种修改尤其可以与一次性增大(相应地减小)飞行器的速度的需求相对应。为此目的，驾驶员通过导引计算机的人机界面的FCU(飞行控制件单元)输入速度(称为选定的速度)。这于是使得所谓的选定模式生效，在选定模式中，驾驶员以所述选定的速度驾驶飞行器。选定模式是导引计算机的运行模式，在该选定模式中，导引计算机基于由机组人员例如通过FCU选定的速度设定点来掌控飞行器的速度。然而，如果保持下去的话，选定的速度将无法使其遵循航路点处的RTA约束。因此，驾驶员必须停用选定模式，从而由此允许导引计算机恢复到受管理模式。为了便于驾驶飞行器，需要使到受管理模式的恢复自动化。
发明内容
本发明的目的是满足这种需要。本发明涉及一种用于飞行器的驾驶辅助系统，所述系统包括用于管理所述飞行器的飞行的飞行管理计算机和用于导引所述飞行器的导引计算机，其中，所述飞行管理计算机被配置成用于：
-确定沿所述飞行器的当前飞行计划的初始速度曲线，并且向所述导引计算机传输与所述初始速度曲线相对应的速度设定点，以便在所谓的受管理模式下根据所述初始速度曲线驾驶所述飞行器；
-响应于接收到所述飞行计划的点处的RTA约束，确定所谓的RTA速度曲线以用于遵循所述RTA约束，并且向所述导引计算机传输所谓的、与所述RTA速度曲线相对应的RTA速度设定点，以便在所述受管理模式下根据所述RTA速度曲线来驾驶所述飞行器，
其中，所述导引计算机被配置成用于：
-当所述导引计算机正在在受管理模式下根据所述RTA速度设定点来驾驶所述飞行器时，接受对由机组人员通过所述导引计算机的人机界面输入的设定点速度、称为选定的速度的接收；并且
-启用所谓的选定模式，在所述选定模式下，所述导引计算机以所述选定的速度来驾驶所述飞行器。
此系统值得注意的地方在于，所述飞行管理计算机进一步被配置成用于响应于启用其中所述导引计算机以所述选定的速度驾驶所述飞行器的所述选定模式来：
-在可能的情况下确定所谓的取消选定点，所述取消选定点被限定成，当所述飞行器在所述飞行器的当前位置与所述取消选定点之间以所述选定的速度飞行、并且然后在所述取消选定点与所述飞行计划的同所述RTA约束相关联的点之间根据预先确定的速度曲线飞行时允许遵循所述RTA约束；并且
-命令在所述飞行器的驾驶舱中的导航屏幕上显示与所述飞行器的当前位置相对应的符号、与所述飞行计划的同所述RTA约束相关联的点的位置相对应的符号、以及与所述取消选定点的位置相对应的符号。
因此，飞行器的驾驶辅助系统使得可以辅助飞行器的驾驶员在输入通过导引计算机的人机界面选定的速度之后使飞行器恢复到受管理模式。如果驾驶员希望再次加入预先确定的速度曲线，则显示因此确定的取消选定点的位置允许驾驶员知道何时应当恢复到受管理模式。如所指示的，由飞行管理计算机确定取消选定点使得飞行器通过以选定速度飞行到取消选定点、并且然后根据预先确定的速度曲线从取消选定点飞行到RTA约束与之相关联的航路点来遵循航路点处的RTA约束。因此，此取消选定点具有的优点在于得可以遵循RTA约束：根据预先确定的速度曲线，当飞行器到达取消选定点时，选择恢复到受管理模式的驾驶员因此确信遵循了RTA速度约束。
在一个实施例中，所述飞行管理计算机被配置成用于确定所述取消选定点，使得所述预先确定的速度曲线与以下速度曲线中的一个速度曲线相对应：
-所述初始速度曲线；
-所谓的最小速度曲线，所述最小速度曲线与所述飞行器沿所述飞行计划的最小运行速度值相对应；或者
-所谓的最大速度曲线，所述最大速度曲线与所述飞行器沿所述飞行计划的最大运行速度值相对应。
有利地，所述飞行管理计算机被配置成用于：
-确定第一取消选定点和第二取消选定点，所述第一取消选定点与所述初始速度曲线相对应，所述第二取消选定点与所述最小速度曲线和所述最大速度曲线中的一个速度曲线相对应；并且
-命令在所述飞行器的驾驶舱中的导航屏幕上显示与所述第一取消选定点的位置相对应的符号和与所述第二取消选定点的位置相对应的符号。
在一个实施例中，所述飞行管理计算机被配置成用于使用二分法来确定所述取消选定点。
在一个特定的实施例中，所述飞行管理计算机被配置成用于确定与所考虑的沿所述飞行计划的、在所述飞行器的当前位置与同所述RTA约束相对应的点之间的区间的中间相对应的被称为中点的点，并且然后通过在所考虑的沿所述飞行计划的在所述飞行器的当前位置与所述中点之间的区间中进行迭代来确定所述取消选定点。
在另一个特定实施例中，所述初始速度曲线与最佳速度曲线相对应，所述最佳速度曲线被确定成使得所述飞行器的使用标准最优化，尤其是使得所述飞行器沿所述飞行计划的燃料消耗量最优化。
本发明还涉及一种用于飞行器的驾驶辅助方法，所述飞行器包括飞行管理计算机和导引计算机，所述方法包括由所述飞行管理计算机实施的以下步骤：
-确定沿所述飞行器的当前飞行计划的初始速度曲线，并且向所述导引计算机传输与所述初始速度曲线相对应的速度设定点，以便在所谓的受管理模式下根据所述初始速度曲线驾驶所述飞行器；
-响应于接收到所述飞行计划的点处的RTA约束，确定所谓的RTA速度曲线以用于遵循所述RTA约束，并且向所述导引计算机传输所谓的、与所述RTA速度曲线相对应的RTA速度设定点，以便在所述受管理模式下根据所述RTA速度曲线来驾驶所述飞行器，
并且所述方法包括由所述导引计算机实施的以下步骤：
-当所述导引计算机正在在受管理模式下根据所述RTA速度设定点来驾驶所述飞行器时，接受对由机组人员通过所述导引计算机的人机界面输入的设定点速度、称为选定的速度的接收；并且
-启用所谓的选定模式，在所述选定模式下，所述导引计算机以所述选定的速度来驾驶所述飞行器。
所述方法值得注意的地方在于，所述方法还包括由所述飞行管理计算机实施的以下步骤，即，响应于启用其中所述导引计算机以所述选定的速度驾驶所述飞行器的所述选定模式来：
-在可能的情况下确定所谓的取消选定点，所述取消选定点被限定成，当所述飞行器在所述飞行器的当前位置与所述取消选定点之间以所述选定的速度飞行、并且然后在所述取消选定点与所述飞行计划的同所述RTA约束相关联的点之间根据预先确定的速度曲线飞行时允许遵循所述RTA约束；并且
-命令在所述飞行器的驾驶舱中的导航屏幕上显示与所述飞行器的当前位置相对应的符号、与所述飞行计划的同所述RTA约束相关联的点的位置相对应的符号、以及与所述取消选定点的位置相对应的符号。
在一个实施例中，所述取消选定点被确定成使得所述预先确定的速度曲线与以下速度曲线中的一个速度曲线相对应：
-所述初始速度曲线；
-所谓的最小速度曲线，所述最小速度曲线与所述飞行器沿所述飞行计划的最小运行速度值相对应；或者
-所谓的最大速度曲线，所述最大速度曲线与所述飞行器沿所述飞行计划的最大运行速度值相对应。
有利地，所述方法包括由所述飞行管理计算机实施的以下步骤：
-确定第一取消选定点和第二取消选定点，所述第一取消选定点与所述初始速度曲线相对应，所述第二取消选定点与所述最小速度曲线和所述最大速度曲线中的一个速度曲线相对应；并且
-命令在所述飞行器的驾驶舱中的导航屏幕上显示与所述第一取消选定点的位置相对应的符号和与所述第二取消选定点的位置相对应的符号。
在一个实施例中，所述取消选定点使用二分法来确定。
在一个特定实施例中，所述方法进一步包括确定与所考虑的沿所述飞行计划的、在所述飞行器的当前位置与同所述RTA约束相对应的点之间的区间的中间相对应的被称为中点的点，并且然后通过在所考虑的沿所述飞行计划的在所述飞行器的当前位置与所述中点之间的区间中进行迭代来确定所述取消选定点。
在另一个特定实施例中，所述初始速度曲线与最佳速度曲线相对应，所述最佳速度曲线被确定成使得所述飞行器的使用标准最优化，尤其是使得所述飞行器沿所述飞行计划的燃料消耗量最优化。
本发明还涉及一种包括如上所述的驾驶辅助系统的飞行器。
附图说明
通过阅读以下描述并检查附图将更好地理解本发明。
图1示出了包括根据本发明的驾驶辅助系统的飞行器；
图2是根据本发明的用于驾驶飞行器的系统的示意性概览；
图3、图4、以及图5示出了飞行器的驾驶舱中的屏幕上的、根据本发明的实施例的显示。
具体实施方式
图2中示意性示出的系统10是根据本发明的一个实施例的。该系统嵌入在如图1所示的飞行器1(特别是民用运输飞机或军用运输飞机)上，以用于辅助此飞行器根据飞行计划飞行、同时遵循飞行计划的航路点处的RTA到达时间约束的目的。此系统例如安装在飞行器的航空电子设备舱2中。系统10包括用于管理飞行器的飞行的飞行管理计算机12、尤其是FMS(飞行管理系统)计算机。此飞行管理计算机包括处理单元14。该飞行管理计算机还包括存储器(未示出)，该存储器旨在存储飞行器的至少一个飞行计划。飞行管理计算机12在输入处链接至第一人机界面16，该人机界面优选地位于飞行器的驾驶舱3中。此人机界面尤其是与包括屏幕、键盘和/或指针单元(例如MCDU(多用途控制和显示单元)单元)的组件相对应。飞行管理计算机12的输出链接至飞行器的驾驶舱3中的导航屏幕20(在图中标记为ND(导航显示器))的输入。飞行管理计算机12的另一个输出链接至飞行器的导引计算机18(尤其是FG(飞行导引)计算机)的输入。导引计算机18在输入处链接至第二人机界面22，该人机界面优选地位于飞行器的驾驶舱3中。此人机界面尤其与FCU(飞行控制件单元)装置相对应。导引计算机18包括自动驾驶单元24，该自动驾驶单元旨在根据自动导引模式(当飞行器的自动驾驶生效时)或根据手动导引模式(例如通过飞行指引器)来导引飞行器。自动驾驶单元24例如与导引计算机18的软件功能相对应。关于速度控制，导引计算机包括第一模式(所谓的受管理模式)和第二模式(所谓的选定模式)，在该受管理模式中，自动驾驶单元24基于从飞行管理计算机12接收到的速度设定点来控制飞行器的速度，在该选定模式中，自动驾驶单元24基于由机组人员通过人机界面22选定的速度设定点来控制飞行器的速度。为了自动地控制飞行器的速度，自动驾驶单元24例如被配置成用于将设定点传输至飞行器的自动推力系统或自动油门系统。
在操作过程中，在飞行器的飞行之前，机组人员、尤其是飞行器的驾驶员对飞行器的本次飞行限定初始飞行计划，并且该机组人员通过人机界面16将此飞行计划输入到飞行管理计算机12中。此初始飞行计划包括飞行器的初始速度曲线。飞行管理计算机将初始飞行计划和初始速度曲线存储在其存储器中。有利地，如上文所指示的，例如基于成本指数来限定初始速度曲线以使飞行器的使用标准、例如燃料消耗量最优化。初始速度曲线于是与最佳速度曲线相对应。
在飞行器的飞行过程中，飞行管理计算机命令飞行器的导引计算机18，以便根据初始飞行计划和初始速度曲线来导引飞行器。特别地，飞行管理计算机12向导引计算机18传输与初始速度曲线相对应的速度设定点，使得导引计算机在受管理模式下根据初始速度曲线驾驶飞行器。
空中交通管制可能必须向给飞行器的驾驶员发送与飞行计划的航路点相关联的RTA到达时间约束。如果驾驶员批准此RTA约束，则该驾驶员通过第一人机界面16将该RTA约束输入飞行管理计算机。飞行管理计算机12然后确定飞行器的所谓的RTA速度曲线，从而遵循RTA约束；并且该飞行管理计算机然后向导引计算机18传输所谓的RTA设定点，使得导引计算机在受管理模式下根据RTA速度曲线来驾驶飞行器。
有时，虽然飞行器的速度是在受管理模式下根据RTA速度曲线来驾驶的，但是飞行器的驾驶员可能希望一次性修改飞行器的速度，例如更快地弥补相对于RTA约束的延迟或提前。在这种情况下，驾驶员通过第二FCU人机界面22输入并且确认所期望的速度值、称为选定速度。接收此选定速度的导引计算机18然后修改其导引模式，以便从受管理导引模式(其中，该导引计算机在受管理模式下根据RTA速度曲线驾驶飞行器)改变到选定导引模式(其中，该导引计算机以选定速度驾驶飞行器)。
在改变到选定模式之后为了使用导引计算机18控制飞行器的速度，飞行管理计算机12确定飞行器的飞行计划的点(称为取消选定点)，该取消选定点被限定成当飞行器正在以选定速度在飞行器的当前位置与取消选定点之间飞行、并且然后在取消选定点与飞行计划的同RTA约束相关联的点之间根据预先确定的速度曲线飞行时允许遵循RTA约束。例如通过以下方式来确定取消选定点：在飞行器的当前位置与飞行计划的同RTA约束相关联的点之间进行连续迭代，直到找到使得可以在飞行计划的与RTA约束相关联的点处实现与RTA约束足够接近的预计到达时间ETA的取消选定点的值。特别地，当此预计到达时间与RTA约束之间的差值(就绝对值而言)小于预先确定的(例如选自10秒至30秒的区间内的)时间时，认为此预计到达时间足够接近RTA约束。在一个特定实施例中，与取消选定点的确定相对应的多步迭代使用二分法来实施。
有利地，飞行管理计算机12还确定所考虑的沿飞行器的当前位置与同RTA约束相对应的点之间的飞行计划的区间的中间所对应的中点。然后，飞行管理计算机通过在所考虑的沿飞行器的当前位置与中点之间的飞行计划的区间中进行迭代来确定取消选定点。这允许更快地确定取消选定点，这是由于仅在所述区间的前一半上进行迭代。
在已经确定了取消选定点之后，飞行管理计算机12命令在飞行器的驾驶舱的导航屏幕20上显示与飞行器的当前位置相对应的符号S1、与飞行计划的同RTA约束相关联的点的位置相对应的符号PRTA、以及与取消选定点的位置相对应的符号PS，如图3中所展示的。通常，飞行器的当前飞行计划的描绘30也显示在导航屏幕上。
本发明因此使得可以辅助驾驶员遵循RTA约束。具体地，驾驶员能够容易地看见取消选定点(由符号PS展示)相对于飞行器的当前位置(由符号S1展示)、以及相对于飞行计划的与RTA约束相关联的点的位置(由符号PRTA展示)的位置。鉴于取消选定点被确定成当飞行器正在以选定速度在飞行器的当前位置与取消选定点之间飞行、并且然后在取消选定点与飞行计划的与RTA约束相关联的点之间根据预先确定的速度曲线飞行时允许遵循RTA约束，驾驶员知道他能够保持选定速度直到飞行器到达取消选定点、也就是说直到符号S1和PS在导航屏幕上重叠。当飞行器到达取消选定点时，驾驶员能够命令从选定模式变成受管理模式，在该受管理模式中，导引计算机根据预先确定的速度曲线驾驶飞行器：驾驶员因此有把握能够遵循RTA约束。为此目的，导引计算机18被配置成用于接受对应的设定点，该设定点由驾驶员通过人机界面22的第二FCU输入和确认。
在本发明的一个实施例中，预先确定的速度曲线与以下速度曲线中的一个速度曲线相对应：
-初始速度曲线；
-所谓的最小速度曲线，该最小速度曲线与飞行器沿飞行计划的最小运行速度值相对应；或者
-所谓的最大速度曲线，该最大速度曲线与飞行器沿飞行计划的最大运行速度值相对应。
有利地，飞行管理计算机12确定与初始速度曲线相对应的第一取消选定点和与最小速度曲线和最大速度曲线中的一个速度曲线相对应的第二取消选定点。飞行管理计算机12然后命令在飞行器的驾驶舱中的导航屏幕上显示与第一取消选定点的位置相对应的符号和与第二取消选定点的位置相对应的符号。
图4展示了导航屏幕20上的显示的第一实例，其中，飞行管理计算机12命令在导航屏幕上显示与第一取消选定点(其中，预先确定的速度曲线与初始速度曲线相对应)的位置相对应的符号PS1以及当预先确定的速度曲线与最大速度曲线相对应时与第二取消选定点的位置相对应的符号PS2。
图5展示导航屏幕20上的显示的第二实例，其中，飞行管理计算机12命令在导航屏幕上显示与第一取消选定点(其中，预先确定的速度曲线与初始速度曲线相对应)的位置相对应的符号PS1以及当预先确定的速度曲线与最小速度曲线相对应时与第二取消选定点的位置相对应的符号PS2。
当初始速度曲线是如上文所指示的最佳速度曲线(例如由成本指数限定的)时，本发明允许驾驶员命令从图4和图5中的符号PS1所展示的取消选定点开始恢复到受管理模式，在该受管理模式中导引计算机18根据最佳速度曲线驾驶飞行器。因此不必等到飞行器到达飞行计划的与RTA约束相对应的点就恢复到此最佳速度曲线。对恢复到最佳速度曲线的这种预期使得可以更好地使飞行器的使用、例如其燃料消耗量最优化。
在一个特定实施例中，飞行器的飞行管理计算机12和导引计算机18集成到混合FMGC飞行管理和导引计算机中。

Claims (12)

1.一种用于飞行器(1)的驾驶辅助系统(10)，所述系统包括用于管理所述飞行器的飞行的飞行管理计算机(12)和用于导引所述飞行器的导引计算机(18)，其中，所述飞行管理计算机被配置成用于：
-确定沿所述飞行器的当前飞行计划的初始速度曲线，并且向所述导引计算机(18)传输与所述初始速度曲线相对应的速度设定点，以便在所谓的受管理模式下根据所述初始速度曲线驾驶所述飞行器；
-响应于接收到所述飞行计划的点处的RTA约束，确定所谓的RTA速度曲线以用于遵循所述RTA约束，并且向所述导引计算机(18)传输所谓的、与所述RTA速度曲线相对应的RTA速度设定点，以便在所述受管理模式下根据所述RTA速度曲线来驾驶所述飞行器，
其中，所述导引计算机(18)被配置成用于：
-当所述导引计算机正在在受管理模式下根据所述RTA速度设定点来驾驶所述飞行器时，接受对由机组人员通过所述导引计算机(18)的人机界面(22)输入的设定点速度、称为选定的速度的接收；并且
-启用所谓的选定模式，在所述选定模式下，所述导引计算机根据所述选定的速度来驾驶所述飞行器，
其特征在于，所述飞行管理计算机(12)进一步被配置成用于响应于启用其中所述导引计算机(18)以所述选定的速度驾驶所述飞行器的所述选定模式来：
-确定所谓的取消选定点，所述取消选定点被限定成，当所述飞行器在所述飞行器的当前位置与所述取消选定点之间以所述选定的速度飞行、并且然后在所述取消选定点与所述飞行计划的同所述RTA约束相关联的点之间根据预先确定的速度曲线飞行时允许遵循所述RTA约束；并且
-命令在所述飞行器的驾驶舱中的导航屏幕(20)上显示与所述飞行器的当前位置相对应的符号(S1)、与所述飞行计划的同所述RTA约束相关联的点的位置相对应的符号(PRTA)、以及与所述取消选定点的位置相对应的符号(PS，PS1，PS2)。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述飞行管理计算机(12)被配置成用于确定所述取消选定点，使得所述预先确定的速度曲线与以下速度曲线中的一个速度曲线相对应：
-所述初始速度曲线；
-所谓的最小速度曲线，所述最小速度曲线与所述飞行器沿所述飞行计划的最小运行速度值相对应；或者
-所谓的最大速度曲线，所述最大速度曲线与所述飞行器沿所述飞行计划的最大运行速度值相对应。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述飞行管理计算机(12)被配置成用于：
-确定第一取消选定点和第二取消选定点，所述第一取消选定点与所述初始速度曲线相对应，所述第二取消选定点与所述最小速度曲线和所述最大速度曲线中的一个速度曲线相对应；并且
-命令在所述飞行器的驾驶舱中的导航屏幕上显示与所述第一取消选定点的位置相对应的符号(PS1)和与所述第二取消选定点的位置相对应的符号(PS2)。
4.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其特征在于，所述飞行管理计算机(12)被配置成用于使用二分法来确定所述取消选定点。
5.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其特征在于，所述飞行管理计算机被配置成用于确定与所考虑的沿所述飞行计划的、在所述飞行器的当前位置与同所述RTA约束相对应的点之间的区间的中间相对应的被称为中点的点，并且然后通过在所考虑的沿所述飞行计划的在所述飞行器的当前位置与所述中点之间的区间中进行迭代来确定所述取消选定点。
6.根据权利要求2至5中任一项所述的系统，其特征在于，所述初始速度曲线与最佳速度曲线相对应，所述最佳速度曲线被确定成使得所述飞行器的使用标准最优化，尤其是使得所述飞行器沿所述飞行计划的燃料消耗量最优化。
7.一种用于飞行器(1)的驾驶辅助方法，所述飞行器包括飞行管理计算机(12)和导引计算机(18)，所述方法包括由所述飞行管理计算机(12)实施的以下步骤：
-确定沿所述飞行器的当前飞行计划的初始速度曲线，并且向所述导引计算机(18)传输与所述初始速度曲线相对应的速度设定点，以便在所谓的受管理模式下根据所述初始速度曲线驾驶所述飞行器；
-响应于接收到所述飞行计划的点处的RTA约束，确定所谓的RTA速度曲线以用于遵循所述RTA约束，并且向所述导引计算机(18)传输所谓的、与所述RTA速度曲线相对应的RTA速度设定点，以便在所述受管理模式下根据所述RTA速度曲线来驾驶所述飞行器，
并且所述方法包括由所述导引计算机(18)实施的以下步骤：
-当所述导引计算机正在在受管理模式下根据所述RTA速度设定点来驾驶所述飞行器时，接受对由机组人员通过所述导引计算机的人机界面(22)输入的设定点速度、称为选定的速度的接收；并且
-启用所谓的选定模式，在所述选定模式下，所述导引计算机以所述选定的速度来驾驶所述飞行器，
所述方法的特征在于，所述方法还包括由所述飞行管理计算机(12)实施的以下步骤，即，响应于启用其中所述导引计算机(18)以所述选定的速度驾驶所述飞行器的所述选定模式来：
-确定所谓的取消选定点，所述取消选定点被限定成，当所述飞行器在所述飞行器的当前位置与所述取消选定点之间以所述选定的速度飞行、并且然后在所述取消选定点与所述飞行计划的同所述RTA约束相关联的点之间根据预先确定的速度曲线飞行时允许遵循所述RTA约束；并且
-命令在所述飞行器的驾驶舱中的导航屏幕(20)上显示与所述飞行器的当前位置相对应的符号(S1)、与所述飞行计划的同所述RTA约束相关联的点的位置相对应的符号(PRTA)、以及与所述取消选定点的位置相对应的符号(PS，PS1，PS2)。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述取消选定点被确定成使得所述预先确定的速度曲线与以下速度曲线中的一个速度曲线相对应：
-所述初始速度曲线；
-所谓的最小速度曲线，所述最小速度曲线与所述飞行器沿所述飞行计划的最小运行速度值相对应；或者
-所谓的最大速度曲线，所述最大速度曲线与所述飞行器沿所述飞行计划的最大运行速度值相对应。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述方法包括由所述飞行管理计算机实施的以下步骤：
-确定第一取消选定点和第二取消选定点，所述第一取消选定点与所述初始速度曲线相对应，所述第二取消选定点与所述最小速度曲线和所述最大速度曲线中的一个速度曲线相对应；并且
-命令在所述飞行器的驾驶舱中的导航屏幕上显示与所述第一取消选定点的位置相对应的符号(PS1)和与所述第二取消选定点的位置相对应的符号(PS2)。
10.根据权利要求7至9之一所述的方法，其特征在于，所述取消选定点使用二分法来确定。
11.根据权利要求7至10中任一项所述的方法，其特征在于，所述初始速度曲线与最佳速度曲线相对应，所述最佳速度曲线被确定成使得所述飞行器的使用标准最优化，尤其是使得所述飞行器沿所述飞行计划的燃料消耗量最优化。
12.一种飞行器(1)，所述飞行器包括根据权利要求1至6中任一项所述的驾驶辅助系统(10)。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11762543B2 (en) * 2018-12-21 2023-09-19 Honeywell International Inc. Systems and methods for managing graphical user interfaces for vehicle guidance

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5121325A (en) 1990-04-04 1992-06-09 Smiths Industries Aerospace & Defense Systems, Inc. Required time of arrival (RTA) control system
FR2930054B1 (fr) * 2008-04-14 2010-04-30 Airbus France Procede et dispositif de guidage d'un aeronef
FR2942328B1 (fr) 2009-02-17 2011-02-25 Thales Sa Procede d'aide a l'elaboration de la strategie de vitesse d'un aeronef en vue de tenir une contrainte de temps
US8781651B2 (en) * 2012-09-21 2014-07-15 Georgia Tech Research Corporation Systems and methods providing a fuel-efficient RTA implementation with uncertain winds
US9193442B1 (en) * 2014-05-21 2015-11-24 Rockwell Collins, Inc. Predictable and required time of arrival compliant optimized profile descents with four dimensional flight management system and related method
US9625261B2 (en) * 2014-09-04 2017-04-18 Honeywell International Inc. System and method for managing speed constraints during required time of arrival operations
WO2016154551A1 (en) * 2015-03-26 2016-09-29 Matternet, Inc. Route planning for unmanned aerial vehicles
FR3038380B1 (fr) * 2015-07-03 2017-08-18 Thales Sa Procede et systeme d'affichage de contraintes verticales d'un aeronef, produit programme d'ordinateur et aeronef associes
US9984578B2 (en) * 2016-05-03 2018-05-29 Rockwell Collins, Inc. Digital map enabled boundary search pattern
US10528043B2 (en) * 2017-07-25 2020-01-07 Honeywell International Inc. Systems and methods for maximizing time reliability and fuel-efficiency for an aircraft to meet constraints associated with a required time of arrival (RTA)

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