自动确定航空器的优化进场和/或下降剖面的方法和设备与流程

本发明涉及用于自动确定用于航空器的优化的下降和/或进场剖面的方法和设备。

背景技术：
已知，为了构造用于航空器（尤其是运输飞机）的下降和/或进场剖面，航空器的FMS类型的飞行管理系统通过执行向上推算（亦即向后推算）来定义优化的垂直剖面。该向后推算是基于跑道入口而执行或者作为进场几何的函数、从平常点（诸如“复飞点”或“最终结束点”）直到巡航飞行高度层（由点TD（“下降起始点”）所标识）而执行，将被插入到飞行计划中的速度和/或高度约束考虑在内。同样地由FMS系统来推算减速点DECEL。所述点DECEL对应于向进场速度（VAPP）减速的开始。该点DECEL确定在下降和进场阶段之间的界限。利用该向后推算的方法，第一步骤是推算由以下各项所定义的进场剖面：-从跑道入口直到点FAF（“最终进场定点”）或FAP（“最终进场点”）所推算的最终进场剖面。以通常方式通过与程序中所定义的最终部分相对应的固定倾角来确定该最终进场剖面；以及-从点FAF/FAP朝向减速点DECEL的中间进场剖面。沿该中间剖面，航空器从点DECEL（以一般为250海里每小时的最大速度或者以能够在流线型构型（cleanconfiguration）中飞行的最低速度限制）开始减速直到一般在地面上方1000英尺的高度处所达到的最终进场速度（VAPP）为止。当进场剖面被定义时，FMS系统开始从点DECEL到点TD的下降剖面的向后推算。考虑到在飞行计划中定义的高度和/或速度限制，下降剖面被优化，以用于减少噪声和燃料消耗。为此目的，其包括：-从点DECEL到终点的所谓“几何（geometric）部分”，其中，高度限制影响下降剖面的定义。所述几何部分由一系列特定的恒定梯度组成，其使得满足高度限制成为可能。如果没有高度限制影响下降剖面，则没有几何部分被推算；以及-从最后的（last）限制高度的限制或从点DECEL（如果没有几何部分存在）到所述点TD的所谓“空转（idle）部分”。该部分包括所谓的“空转”航段，沿所述空转航段，航空器以引擎空转速度（其对于燃料消耗和噪音而言是有益的）在两个限制之间飞行。几何部分（如果其存在）是从点DECEL向后至最后的高度限制、由一连串每次在有关高度限制的两点之间所定义的直航段（所谓的几何航段）所组成。该几何部分被构造以便最小化垂直操纵。特别地，如果直航段使得同时满足若干限制成为可能，则通过单个直航段（几何航段）、而不是多个短的未对准的直航段来构造垂直剖面的对应部分。另外，FMS系统通常将类型与在垂直剖面中所定义的每个几何航段相关联。作为航空器的性能水平以及航空器和外部条件的状态（质量、重心、高度、速度、风况和温度…）以及所讨论的几何航段的梯度的函数，航空器展现沿所述几何航段的某一减速能力。所述减速能力定义几何航段的类型：-如果几何航段的梯度使得能够有充分的减速以便所述航段能够以流线型构型（亦即，没有展开缝翼和襟翼的情况下）飞行，则所述航段是所谓的“流线型减速板（cleanairbrake）”；-如果几何航段的梯度并不使得能够有充分的减速以便所述航段能够以流线型构型飞行，但是另一方面使得其能够在“半减速板”的情况下飞行，则所述航段是所谓的“半减速板”航段；以及-如果几何航段的梯度并不使得能够有充分的减速以便所述航段能够以流线型构型、即使在半减速板的情况下飞行，则所述航段被称作“过陡”。利用由FMS系统使用以便推算剖面的前述平常逻辑，由于垂直操纵的数目被最小化，所以某些几何航段可能潜在地非常长且陡峭，尤其是在强加（在距离和高度方面）与彼此远离的高度限制的环境中。这些几何航段不允许良好的减速能力，尤其当它们具有相当大的梯度时。这是点DECEL定位在高空处的原因之一。点DECEL（亦即，向进场速度减速的开始点）的定位应当能够满足操作上的考虑事项。进场应当开始于在该处航空器应该开始向进场速度减速的高度。太高的点DECEL不适合于飞行员习惯于执行下降和进场的方式，也不适合于由空中交通管制在这样的高度或离最终目的地的距离处所预期的速度。

技术实现要素：
本发明的目的是纠正该缺点。本发明涉及用于自动确定用于航空器的优化的下降和/或进场剖面的方法，其使得点DECEL能够被定位得较低。为此目的，根据本发明，根据所述方法，所述剖面包括以下航段中的至少一个：几何航段和空转航段，并且从推算开始点向后推算，所述方法包括以下步骤，所述步骤包括在不存在高度和/或速度限制的情况下确定空转航段，值得注意的在于，其还包括以下步骤，所述步骤包括在存在至少一个高度和/或速度限制的情况下迭代地产生以下操作序列：-利用向后推算来确定直到下一限制的空转航段；-核实如此确定的空转航段是否满足该限制，以及：·如果如此确定的所述航段满足该限制，则重新开始迭代；以及·如果所述航段不满足该限制，则推算几何航段并且将其结合在已满足先前限制的空转航段之后（在适当地方）的剖面中。因此，为了优化下降和/或进场剖面并且避免长且陡峭的几...