JP2014040234A - 飛行データを提供するための方法 - Google Patents

Abstract

【課題】実時間の飛行データを他の航空機に提供する方法を提供する。
【解決手段】飛行経路に沿って第１の航空機１０を飛行させるステップと、第１の航空機が飛行経路に沿って飛行するとき、複数のセンサ２６によって実時間の飛行データを取得するステップと、取得した実時間の飛行データの少なくとも一部を無線リンク２４を介して第２の航空機３０に直接中継するステップとを含む。これによって第２の航空機の飛行の最適化に資することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、航空機に飛行データを提供するための方法に関する。

現在の航空機では、望ましい高度を決定し、適切な中間点を決定し、航空機の飛行中に到着時間および消費した燃料を推定するなどを行うために、数多くのデータを考慮することができる。このデータは、航空機が離陸する前に飛行管理システム（「ＦＭＳ」）に提供されることが多いが、飛行中に古くなってしまう可能性がある。このような現在の航空機はまた、それ自体の感知機器により収集された情報を利用することができる。しかし、このような情報は、それを収集した航空機で使用されるだけであり、乗務員がその情報を一方的に航空管制所に報告しない限り、さらなる利益が得られることはない。このような場合、航空管制所は、特例的に、その情報が重要であるかどうかを判定し、それに従って情報を配信することができる。一方的に提供された情報を特例的に配信することによって用いる現在の手法は、適切な情報を配信するのには有効ではない。

米国特許出願公開第２０１１／０１４４８７５号明細書

一実施形態では、本発明は、飛行経路に沿って第１の航空機を飛行させるステップと、第１の航空機が飛行経路に沿って飛行するとき、実時間の飛行データを取得するステップと、実時間の飛行データの少なくとも一部を、飛行経路の少なくとも一部を飛行する第２の航空機に直接中継するステップとを含む、航空機に実時間の飛行データを提供する方法に関する。

本発明の一実施形態に従って、航空機が他の航空機に情報を提供することを示す概略図である。 本発明の他の実施形態に従って、図１の航空機が地上システムおよびさらなる航空機に情報を提供することを示す概略図である。 本発明のさらに他の実施形態に従って、図１の航空機の間で飛行データを送信する方法を示す流れ図である。

図１は、本発明の実施形態を実行することができ、かつ胴体１４に結合された１つまたは複数の推進エンジン１２と、胴体１４に配置された操縦室１６と、胴体１４から外方向に延びる翼組立体１８とを含むことのできる第１の航空機１０を示している。第１の航空機１０の適正な動作を可能にする複数の航空機システム２０を、飛行制御コンピュータ２２と、無線通信リンク２４を有する通信システムとの他に含むことができる。商用の航空機が示されているが、本発明の実施形態は、例えば、限定することなく、固定翼、回転翼、ロケット、個人用航空機、および軍用航空機など、任意のタイプの従来の航空機で使用できることが企図されている。

複数の航空機システム２０は、操縦室１６内に、電子装置および機器搭載部２５内に、またはエンジン１２と関連させることのできる位置を含む航空機１０の全体を通した他の位置に存在することができる。このような航空機システム２０は、これだけに限らないが、電気システム、酸素システム、油圧および／または空気圧システム、燃料システム、推進システム、航法システム、飛行制御装置、オーディオ／ビデオシステム、統合機体状態管理（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｖｅｈｉｃｌｅ Ｈｅａｌｔｈ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ：ＩＶＨＭ）システム、機上整備システム、中央整備コンピュータ、および第１の航空機１０の機械的構造に関連するシステムを含むことができる。様々な航空機システム２０が例示のために示されてきたが、それは、第１の航空機１０に含めることのできるいくつかのシステムに過ぎないことが理解されよう。

飛行管理コンピュータを含むことのできる飛行制御コンピュータ２２は、特に、第１の航空機１０を操縦し、かつその飛行計画を追跡する仕事を自動化することができる。飛行制御コンピュータ２２は、任意の適切な数の個々のマイクロプロセッサ、電源、記憶装置、インターフェースカード、自動飛行システム、飛行管理コンピュータ、および他の標準の構成要素を含む、またはそれらと関連させることができる。飛行制御コンピュータ２２は、第１の航空機１０の動作に必要な様々な方法、プロセスタスク、計算、および制御／表示機能を実施するように設計された任意の数のソフトウェアプログラム（例えば、飛行管理プログラム）または命令を含む、あるいはそれらと協動することができる。飛行制御コンピュータ２２は、複数の航空機システム２０と通信状態にあるものとして示されており、かつ飛行制御コンピュータ２２は、航空機システム２０の動作を支援し、航空機システム２０からの情報を送信かつ受信できるように企図されている。

無線通信リンク２４は、第１の航空機１０から飛行データを転送するために、飛行制御コンピュータ２２、または航空機の他のプロセッサに通信可能に結合することができる。このような無線通信リンク２４は、他のシステムおよび装置と無線でリンクすることのできる任意の様々な通信機構とすることができ、これだけに限らないが、パケットラジオ、衛星通信、ＷｉＦｉ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｆｉｄｅｌｉｔｙ）、ＷｉＭａｘ、ブルートゥース、ＺｉｇＢｅｅ、３Ｇ無線信号、符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）無線信号、ＧＳＭ（ｇｌｏｂａｌ ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ ｍｏｂｉｌｅ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）、４Ｇ無線信号、ＬＴＥ（ｌｏｎｇ ｔｅｒｍ ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）信号、イーサネット、またはそれらの任意の組合せを含むことができる。無線通信の特定のタイプまたはモードは、本発明にとって重要なことではなく、後に開発される無線ネットワークも当然本発明の範囲に含まれるように企図されることが理解されよう。さらに、無線通信リンク２４は、本発明の範囲を変更することなく、有線リンクを介して飛行制御コンピュータ２２と通信可能に結合することができる。１つの無線通信リンク２４だけが示されているが、第１の航空機１０は、飛行情報を受信する飛行制御コンピュータ２２、または他の搭載されたコンピューティング装置と通信可能に結合された複数の無線通信リンクを有することができるようにも企図される。このような複数の無線通信リンクは、衛星、ＧＳＭ、およびＷｉＦｉなどによる様々な方法で飛行データを転送する能力を、第１の航空機１０に提供することができる。

さらに、１つまたは複数のセンサ２６を、実時間の飛行データを取得するために航空機上、またはその内部に設けることができる。このようなセンサ２６は、第１の航空機１０に搭載された飛行制御コンピュータ２２、または他の制御装置に動作可能に結合されて、第１の航空機１０にこのような実時間の飛行データを提供することができる。このようなセンサ２６は、無線通信リンク２４と動作可能に結合することができ、センサ２６により取得された情報を、第１の航空機１０から、飛行制御コンピュータ２２を使用せずに第２の航空機３０などに中継できるようにすることもまた企図される。

１つまたは複数のセンサ２６が、環境データと航空機データを共に感知し、かつ提供することができる。例えば、１つまたは複数のセンサ２６は、環境データの中でも特に、温度、圧力、実際の上層風、相対湿度、着氷、および乱気流データを含む気象データを感知することができる。センサ２６はまた、データが取得された座標、ならびにいつこのような情報が取得されたかのタイムスタンプを、このような情報と統合することもできる。さらに、１つまたは複数のセンサ２６は、航空機データの中で特に、制動用油圧装置を含むすべての本質的な航空機システムからのデータ、減速データ、加速データ、着陸性能データ、離陸性能データ、減じた定格推力データ、滑走路の状態パラメータを含む速度および性能パラメータ、航空機重量および／またはクラス、高度および位置、ならびに燃料温度を感知することができる。代替的に、このような航空機データは航空機システム２０から取得することができ、第１の航空機１０で中継することもできる。

動作中、飛行制御コンピュータ２２は、航空機システム２０および／または１つもしくは複数のセンサ２６から情報を受信することができる。飛行制御コンピュータ２２は、実時間の飛行データを、第１の航空機１０から、無線通信リンク２４を同様に装備できる第２の航空機３０に送信するためのプログラムを実行することができる。代替的には、別個のモジュールまたはコンピュータが、実時間の飛行データを第１の航空機１０から第２の航空機３０に送信するためのプログラムを実行することもできる。プロセスは、第１の航空機１０が飛行しているときに、飛行制御コンピュータ２２または別個のモジュールもしくはコンピュータにより自動的に実施することができ、乗務員の介入を必要としない。

例えば、飛行制御コンピュータ２２は、実時間の飛行データを送信するためのプログラムを動作させることができる。プログラムは、マシン実行可能な命令またはデータ構造を担持する、または記憶させるためのマシン可読媒体を含むことのできるコンピュータプログラム製品を含むことができる。このようなマシン可読媒体は、汎用もしくは専用コンピュータ、またはプロセッサを備えた他のマシンによりアクセスできる任意の利用可能な媒体とすることができる。本発明の実施形態は、概して、例えば、プログラムモジュールの形で、プログラムコードなどのマシン実行可能命令を含むプログラム製品による一実施形態で実施できる方法に即して述べるものとする。プログラムモジュールは概して、特定のタスクを行う、または特定の抽象データ型を実施する技術的効果を有するルーチン、プログラム、オブジェクト、コンポーネント、データ構造、アルゴリズムなどを含む。マシン実行可能命令、関連するデータ構造、およびプログラムモジュールは、本明細書で開示される方法を実行するためのプログラムコードの例を表す。マシン実行可能命令は、汎用コンピュータ、専用コンピュータ、または専用の処理マシンに、一定の機能、または１群の機能を実施させる、例えば、命令およびデータを含むことができる。

図１で示す実時間の飛行データ送信は、２つの航空機の間で直接行われる。送信は、２つの航空機が、無線通信リンク２４の範囲内に存在する限り行うことができる。さらに、実時間の飛行データは、地上システムなど、無線であっても、無線でなくてもよい他の通信リンクを介して中継することができる。次に図２を参照すると、飛行制御コンピュータ２２はまた、指定された地上システム４２に位置し、かつそれを含むことのできるコンピュータまたは宛先サーバ４０と無線通信リンク２４を介して通信することができる。地上システム４２は、航空会社のオペレーションセンタなど任意のタイプの通信用地上システム４２とすることができる。一般に、無線通信リンク２４では、第１の航空機１０から広範囲なデータを送信するのに利用できる帯域幅は制限されている可能性があり、いずれにしても大量のデータを、無線通信リンク２４を介して指定された地上システム４２に伝達するにはコストがかかる可能性がある。したがって、情報は最初に地上システム４２に中継され、次に第２の航空機３０に中継されるように、情報およびその転送を、第１の航空機１０によって優先順位付けできるようにすることが考えられる。

動作中に、飛行制御コンピュータ２２は、航空機システム２０および／または１つまたは複数のセンサ２６から情報を受信することができる。飛行制御コンピュータ２２は、実時間の飛行データを、第１の航空機１０から、第２の航空機３０および地上システム４２に送信するためのプログラムを実行することができる。代替的に、別個のモジュールまたはコンピュータが、実時間の飛行データをその生の形で送信するためのプログラムを実行する、あるいは導出された１組の情報を送信することもできる。プロセスは、第１の航空機１０が飛行しているときに飛行制御コンピュータ２２により自動的に実施することができ、乗務員の介入を必要としない。

実時間の飛行データが中継された後、データを、第２の航空機３０により、または地上システム４２により処理できることが考えられる。実時間の飛行データを処理することは、実時間の飛行データを、取得された他の実時間の飛行データおよび／または飛行中に取得されたものではない他のデータと集約することを含むことができる。このような集約データは、次いで、第２の航空機３０に、図示された他の航空機４４などの他の航空機に、または他の地上局（図示せず）に送信することができる。他の航空機４４は、第１の航空機１０と同じ航空会社でありうるが、あるいは別の航空会社とすることもでき、また他の航空機４４は、第１の航空機１０と同じ飛行経路に沿って飛行中であることも、別の飛行経路とすることもできる。実時間の情報は、第２の航空機３０または地上システム４２から複数のさらなる航空機を経由して中継できることも企図される。さらに、実時間の飛行データは、第１の航空機１０を運航している航空会社により、かつ／または他の航空会社によりアクセス可能なシステムに記憶させることができる。このように、データは複数の航空機にわたって集約されて、飛行環境条件のより正確な全体像が構築され、それにより飛行性能の向上に貢献することができる。データはまた、異なる航空会社または運輸業者にわたって集約されて、その後共用できる包括的な情報源を構築することもできる。

本発明の実施形態は、第１の航空機１０から、実時間の飛行データを、無線通信リンク２４を介して少なくとも第２の航空機３０に送信することを含む。本発明の実施形態によれば、図３は方法１００を示しており、実時間の飛行データを送信するために使用することができる。方法１００は、１０２で航空機を飛行させるステップと、１０４で実時間の飛行データを取得するステップと、１０６で情報の適合性を適宜判定するステップと、１０８で実時間の飛行データを第２の航空機３０に送信するステップとを含む。

方法１００は、１０２で、飛行経路に沿って第１の航空機１０を飛行させるステップで開始する。飛行させるという用語は、離陸中、着陸中、誘導滑走中など、第１の航空機１０が空中に存在しない部分も含む飛行のすべての部分を含むことができる。実時間の飛行データは、１０４で、航空機が飛行している間に取得することができる。実時間の飛行データは、飛行経路の少なくとも１つの段階中に取得することができる。例として、実時間の飛行データを取得できる少なくとも１つの段階は、離陸、上昇、巡航、下降、着陸、および誘導滑走のうちの少なくとも１つとすることができる。実時間の飛行データはまた、このような複数の段階の任意の組合せを含む複数の段階中に取得することができる。取得される実時間の飛行データは、１つまたは複数のセンサ２６および／または航空機システム２０により取得された任意の情報を含むことができる。

実時間の飛行データは、中継される前に処理できるようにすることも企図される。実時間の飛行データは、中継される前にフィルタする、または補正値で補正されうることを含む任意の適切な方法で処理することができる。他の例では、１０６で、方法は、実時間の飛行データが転送するのに適しているかどうかを適宜判定するステップを含む。実時間の飛行データの適合性は、少なくとも１つの適合性基準に基づいて判定することができる。非限定的な例として、このような適合性基準は、時間基準および地理基準を含むことができる。例えば、実時間の飛行データは、８時間未満の有効時間を有することができる。さらなる例として、乱気流データなどの実時間の飛行データは、２時間の有効時間を有することができる。地理基準は、第２の航空機が、その特定の位置で第１の航空機１０と同じ飛行経路上を飛行していない場合、情報が中継されるのを制限することができる。このように適合性基準を使用して、関連するデータだけが確実に転送されるようにすることができる。

１０８で、１０４で取得された実時間の飛行データの少なくとも一部は、飛行経路の少なくとも一部を飛行する第２の航空機３０へと直接中継することができる。実時間の飛行データは、情報の何らかの処理が第１の航空機１０で行われるか否かにかかわらず、直接中継されるものと考えることができる。第２の航空機３０は、実時間の飛行データを受信しかつ処理することができるが、あるいは実時間の飛行データを、パイロットの判断によって飛行計画に組み込むように操縦室に伝達することができる。このように、実時間の飛行データは、第２の航空機３０の飛行を最適化することができる。

実時間の飛行データを送信する方法は、柔軟性のあるものであり、図示された方法１００は、単に例示のために過ぎないことが理解されよう。例えば、実時間の飛行データの少なくとも一部は、データが適していると判定されたかどうかにかかわらず、飛行経路の少なくとも一部を飛行する第２の航空機に中継することができる。さらに、実時間の飛行データの少なくとも一部は、実時間の飛行データの適合性に関するいかなる判定も行われることなく、第２の航空機に中継することができる。さらに、実時間の飛行データは、特定の領域に関して航空機の経路指定をするために使用できるように、地上システムに限って中継することができる。例えば、乱気流データは、地上に対して中継され、そこで、データが航空会社のオペレーションセンタで使用されて、乱気流の領域を回避するように飛行を計画することができる。実時間の飛行データを取得し、かつ中継することは、所定の時間間隔で、または連続的に行うことができるように企図される。

上記で述べた諸実施形態の技術的な効果は、飛行中に航空機により収集されたデータを、第１の航空機が飛行する飛行経路の一部を共用する他の航空機に転送できることを含む。現在、航空機は、それ自体の感知機器により収集された情報を利用しており、同様の飛行経路を飛んだ、または同じ滑走路から離陸もしくは着陸した他の航空機による情報の取得から利益を得ることを可能にする適当な機構がない。上記で述べた諸実施形態は、飛行中の航空機からの実時間の飛行および環境データを使用して、その後に飛行する航空機の飛行の最適化を可能にする。上記で述べた諸実施形態は、改善した飛行性能を含む多くの利点を得ることができ、それは、運航コストおよび安全性の両方に対して良い影響を与えることができる。例えば、どの改善された飛行経路も、航空会社にとって最大の個々のコストである燃料消費量を低減させることができる。

この記載された説明は、本発明を開示するために最良の形態を含む諸例を使用するが、さらに当業者が、任意の装置またはシステムを製作し、使用し、かつ任意の組み込まれた方法を実施することを含めて本発明を実施できるようにするためにも諸例を使用する。本発明の特許性のある範囲は、特許請求の範囲により定義され、また当業者が想到する他の例を含むことができる。このような他の例は、特許請求の範囲の文言と異ならない構造的要素を有する場合、または特許請求の範囲の文言と非実質的な差を有する同等の構造的要素を含む場合、特許請求の範囲に含まれることが意図される。

１０ 航空機
１２ 推進エンジン
１４ 胴体
１６ 操縦室
１８ 翼組立体
２０ 航空機システム
２２ 飛行制御コンピュータ
２４ 無線通信リンク
２５ 機器搭載部
２６ センサ
３０ 第２の航空機
４０ 宛先サーバ
４２ 地上システム
４４ 他の航空機
１００ 方法
１０２ 航空機を飛行させる
１０４ データを取得する
１０６ 適宜判定する
１０８ データを中継する

Claims (16)

1. 航空機に実時間の飛行データを提供する方法であって、
   飛行経路に沿って第１の航空機を飛行させるステップと、
   前記第１の航空機が前記飛行経路に沿って飛行するとき、実時間の飛行データを取得するステップと、
   前記実時間の飛行データの少なくとも一部を、前記飛行経路の少なくとも一部を飛行する第２の航空機に直接中継するステップと
   を含む方法。
2. 前記実時間の飛行データが、前記飛行経路の少なくとも１つの段階中に取得される、請求項１記載の方法。
3. 前記少なくとも１つの段階が、離陸、上昇、巡航、下降、着陸、および誘導滑走のうちの少なくとも１つを含む、請求項２記載の方法。
4. 前記実時間の飛行データを中継する前記ステップの前に、前記実時間の飛行データを処理するステップをさらに含む、請求項１記載の方法。
5. 前記処理するステップが、少なくとも１つの適合性基準に基づいて、前記実時間の飛行データの適合性を判定するステップを含む、請求項４記載の方法。
6. 前記適合性基準が、時間および地理の少なくとも一方を含む、請求項５記載の方法。
7. 前記実時間の飛行データが、地上システムに中継される、請求項１記載の方法。
8. 前記実時間の飛行データを、中継された後に処理するステップをさらに含む、請求項７記載の方法。
9. 前記実時間の飛行データを処理する前記ステップが、前記実時間の飛行データを集約するステップを含む、請求項８記載の方法。
10. 前記集約されたデータが、他の航空機に送信される、請求項９記載の方法。
11. 前記他の航空機が、飛行する前記第１の航空機と同じ航空会社のものである、請求項１０記載の方法。
12. 前記他の航空機が、前記飛行経路に沿って飛行している。請求項１０記載の方法。
13. 前記実時間の飛行データを、他の航空会社によりアクセス可能なシステムに記憶するステップをさらに含む、請求項８記載の方法。
14. 前記実時間の飛行データを他の航空機に送信するステップをさらに含む、請求項１記載の方法。
15. 前記実時間の飛行データが、着氷データ、乱気流データ、および実際の上層風データのうちの少なくとも１つを含む気象データを含む、請求項１記載の方法。
16. 前記実時間の飛行データは、８時間未満の有効時間を有する、請求項１記載の方法。