飞行器滑行成本确定系统和方法与流程

本公开的实施例总体上涉及飞行器滑行成本确定系统和方法，并且更具体地涉及被配置为确定飞行器在机场中的滑行选项的成本的系统和方法。

背景技术：

各种类型的飞行器用于在各个位置之间运送乘客和货物。每个飞行器通常根据限定的飞行计划或路径在不同位置之间飞行。

机场通常包括众多的登机口，飞行器被定位在这些登机口处以允许乘客登上飞行器。登机口处的飞行器位于停机坪上，停机坪通过一个或多个滑行道与跑道相连。在飞行器从登机口向后推后，飞行器通过滑行道滑行至跑道。

通常，仅基于一些限制条件(例如最大滑行速度和机场表面的交通流量)执行滑行过程。在滑行道上，飞行机组人员通过将推力杆推到任意位置来操纵飞行器，而不知道相关的推力水平是否是成本有效的。例如，增加的推力量可能会导致飞行器以增加的速度运动并在短时间内到达滑行道的尽头，但是由于定向的推力量，发动机可能会燃烧更多的燃料量，因此增加了燃料成本。

技术实现要素：

需要一种用于确定飞行器的各种滑行选项的系统和方法。此外，需要一种用于提供一个或多个滑行选项的成本的系统和方法。

考虑到这些需求，本公开的某些实施例提供了一种飞行器滑行成本确定系统，其包括滑行成本确定控制单元，该滑行成本确定控制单元基于可用滑行场景的燃料成本、发动机成本、机组人员成本和维护成本来确定飞行器在机场中的一个或多个可用滑行场景的总成本。

飞行器滑行成本确定系统还可包括与滑行成本确定控制单元进行通信的环境子系统。该环境子系统存储环境数据。滑行成本确定控制单元在确定可用滑行场景的总成本时分析环境数据。

飞行器滑行成本确定系统还可包括与滑行成本确定控制单元进行通信的机场数据库。该机场数据库存储机场数据。滑行成本确定控制单元在确定可用滑行场景的总成本时分析机场数据。

飞行器滑行成本确定系统还可包括与滑行成本确定控制单元进行通信的飞行器数据库。该飞行器数据库存储关于飞行器的飞行器数据。滑行成本确定控制单元在确定可用滑行场景的总成本时分析飞行器数据。

飞行器滑行成本确定系统还可包括与滑行成本确定控制单元进行通信的飞行调度子系统。该飞行调度子系统存储机场的飞行调度数据。滑行成本确定控制单元在确定可用滑行场景的总成本时分析飞行调度数据。

在至少一个实施例中，滑行成本确定控制单元在确定可用滑行场景的总成本时考虑飞行器的发动机预热时间。在至少一个实施例中，滑行成本确定控制单元在确定可用滑行场景的总成本时考虑要求飞行器起飞的所需时间范围(timeframe)。在至少一个实施例中，滑行成本确定控制单元在确定可用滑行场景的总成本时考虑滑行道上的停机线的数量。

在至少一个实施例中，滑行成本确定控制单元基于环境数据、滑行数据、飞行器数据、机场数据或飞行调度数据中的一个或多个建立可能的滑行场景。滑行成本确定控制单元将在所需时间范围之外的一个或多个可能的滑行场景作为一个或多个不可用滑行场景丢弃。滑行成本确定控制单元将在所需时间范围内的一个或多个可能的滑行场景识别为一个或多个可用滑行场景。滑行成本确定控制单元识别可用滑行场景中的最低成本可用滑行场景。

本公开的某些实施例提供了一种飞行器滑行成本确定方法，该方法包括由滑行成本确定控制单元基于一个或多个可用滑行场景的燃料成本、发动机成本、机组人员成本和维护成本来确定飞行器在机场中的一个或多个可用滑行场景的总成本。

飞行器滑行成本确定方法还可包括：在确定期间(由滑行成本确定控制单元)分析环境数据，在确定期间(由滑行成本确定控制单元)分析机场数据，在确定期间(由滑行成本确定控制单元)分析飞行器数据，和/或在确定期间(由滑行成本确定控制单元)分析飞行调度数据。

飞行器滑行成本确定方法还可包括在确定期间(由滑行成本确定控制单元)考虑飞行器的发动机预热时间、要求飞行器起飞的所需时间范围或滑行道上的停机线的数量中的一个或多个。

在至少一个实施例中，该确定包括基于环境数据、滑行数据、飞行器数据、机场数据或飞行调度数据中的一个或多个来建立可能的滑行场景，将在所需时间范围之外的一个或多个可能的滑行场景作为一个或多个不可用滑行场景丢弃，将在所需时间范围内的一个或多个可能的滑行场景识别为一个或多个可用滑行场景，以及识别一个或多个可用滑行场景中的最低成本可用滑行场景。

附图说明

图1示出根据本公开的实施例的飞行器滑行成本确定系统的示意性框图。

图2示出机场的滑行道的简化示意图。

图3示出滑行成本随时间变化的曲线图。

图4示出根据本公开的实施例的用于确定总滑行成本的等式。

图5示出滑行道上的飞行器的简化俯视图。

图6示出飞行器在滑行道上的速度随时间变化的曲线图。

图7示出飞行器与滑行道上的目标位置之间的距离随时间变化的曲线图。

图8示出飞行器在滑行道上的推力随时间变化的曲线图。

图9示出与时间有关的累计滑行成本的曲线图。

图10示出根据本公开的实施例的飞行器滑行确定方法的流程图。

图11是根据本公开的实施例的示出可用滑行场景的显示器的前视图的图示。

图12是根据本公开的示例性实施例的飞行器的前透视图的图示。

具体实施方式

当结合附图阅读时，将更好地理解前述概述以及某些实施例的以下详细描述。如本文中所使用的，以单数形式陈述并且在词语“一”或“一个”之后的元件或步骤应被理解为不必排除多个元件或步骤。此外，对“一个实施例”的引用无意被解释为排除也包含所述特征的附加实施例的存在。此外，除非有相反的明确说明，否则“包括”或“具有”具有特定条件的一个元件或多个元件的实施例可以包括不具有该条件的附加元件。

本公开的某些实施例提供了考虑在机场中滑行的成本的飞行器滑行成本确定系统和方法。滑行确定系统和方法被配置为确定飞行器的有效滑行策略。值得注意的是，如果飞行器快速滑行，则随着时间增加的成本会减少，但燃料和发动机磨损成本会增加。相反，如果飞行器缓慢滑行，则可以降低燃料成本，但是滑行的总时间会增加，这可能会增加与时间相关的成本。本公开的某些实施例被配置为定义总滑行成本函数，其中在搜索有效的具有成本效益的滑行策略时考虑各种因素。

本公开的某些实施例确定了一种成本有效的滑行策略，以便减少总体和特定的操作成本，包括燃料、发动机租赁、维护和机组人员。飞行器滑行成本确定系统和方法考虑了与燃料、维护、机组人员和发动机成本相关的成本。

本公开的某些实施例提供了一种飞行器滑行成本确定系统，其包括滑行成本确定控制单元，该滑行成本确定控制单元被配置为收集与飞行器和环境特征有关的数据并计算多个滑行场景。滑行成本确定控制单元还被配置为选择代表最低总体成本的滑行场景。本公开的某些实施例提供了一种飞行器滑行确定方法，该方法包括：收集与飞行器滑行过程的多个方面有关的多种数据类型；基于收集的数据计算多个滑行场景；以及预测代表最低总体成本的滑行场景。

图1示出根据本公开的实施例的飞行器滑行成本确定系统100的示意性框图。飞行器滑行成本确定系统100包括滑行成本确定控制单元102。可搭载在飞行器上的显示器104(例如，监视器、屏幕等)可以例如通过一个或多个有线或无线连接与滑行成本确定控制单元102进行通信。可以搭载在飞行器上的输入设备106(例如，键盘、鼠标、触摸屏等)也可以例如通过一个或多个有线或无线连接与滑行成本确定控制单元102进行通信。在至少一个实施例中，滑行成本确定控制单元102、显示器104和输入设备106可以位于公共壳体中，例如飞行器上搭载的飞行计算机中。在至少一个其他实施例中，滑行成本确定控制单元102可以位于远离显示器104和/或输入设备106之一或两者的位置。例如，滑行成本确定控制单元102可以在机场内的中央监控位置处，而显示器104和输入设备106可以是飞行器上搭载的飞行计算机的一部分。

滑行成本确定控制单元102可以例如通过一个或多个有线或无线连接与环境子系统108进行通信。滑行成本确定控制单元102和环境子系统108可以在相同位置或不同位置处。环境子系统108存储关于飞行器所在的位置(例如机场)的环境数据110。环境数据110可以包括风向和速度、温度、气压、湿度等。在至少一个实施例中，环境子系统108可以是或包括气象服务。

滑行成本确定控制单元102还可以例如通过一个或多个有线或无线连接与机场数据库112进行通信。滑行成本确定控制单元102和机场数据库112可以在相同位置或不同位置处。机场数据库112存储飞行器当前所在的机场的机场数据114。例如，机场数据114可以包括关于机场的滑行道、跑道等的信息。

滑行成本确定控制单元102还可以例如通过一个或多个有线或无线连接与飞行器数据库116进行通信。滑行成本确定控制单元102和飞行器数据库可以在相同位置或不同位置处。飞行器数据库116存储飞行器的飞行器数据118。例如，飞行器数据118可以包括关于飞行器的实际质量、静摩擦分量等的信息。

滑行成本确定控制单元102还可以例如通过一个或多个有线或无线连接与飞行调度子系统120进行通信。滑行成本确定控制单元102和飞行调度子系统120可以在相同位置或不同位置处。飞行调度子系统120存储机场的飞行调度数据122。飞行调度数据122包括飞行器在机场的计划起飞时间和到达时间。

在操作中，滑行成本确定控制单元102分析环境数据110、机场数据114、飞行器数据118和飞行调度数据122中的一个或多个，以确定飞行器的成本有效的滑行策略。在至少一个实施例中，滑行成本确定控制单元102基于滑行的总成本来确定飞行器在机场中的至少一个可用滑行场景的成本，滑行的总成本考虑到环境数据、机场数据、飞行器数据和飞行调度数据等因素。滑行成本确定控制单元102可以在显示器104上显示一个或多个滑行选项，例如最具成本效益的滑行策略。

图2示出机场的滑行道130的简化示意图。滑行道130具有从起点134到终点136的距离132。可以在起点134与终点136之间定位一个或多个停机线138和140。停机线138是滑行道130上的需要飞行器停止至少预定时间段的区域。因此，在滑行过程中，飞行器可以在起点134与停机线138(飞行器在该点停止)之间的第一阶段142期间在滑行道130上移动。第二阶段144在停机线138与停机线140之间延伸。飞行器在停机线138与停机线140(飞行器在该点再次停止)之间的第二阶段期间在滑行道130上移动。第三阶段146在停机线140与终点136之间延伸。飞行器在停机线140与终点136之间的第三阶段146期间在滑行道130上移动，并且该终点通向跑道。

再次参考图1，滑行成本确定控制单元102基于以下信息确定飞行器的总滑行成本：

总滑行成本＝燃料成本+发动机成本+维护成本+机组人员成本

如上所示，总滑行成本等于燃料成本、发动机成本、维护成本和机组人员成本。也就是说，总滑行成本是所有注明的成本因素的总和。滑行成本确定控制单元102基于众多成本因素确定总滑行成本。在至少一个实施例中，滑行成本确定控制单元102被配置为基于燃料成本、发动机成本、维护成本和机组人员成本来确定一个或多个滑行场景(即飞行器滑行的选项)的成本。滑行成本确定控制单元102不仅确定燃料成本或滑行时间，还确定考虑与滑行相关联的各种成本的综合滑行总成本。

燃料成本是推力随时间变化的函数。例如，在飞行器发动机随着时间的推移提供推力时，燃料被燃烧。燃料燃烧的增加量增加了燃料成本。在至少一个实施例中，燃料成本是飞行器数据118的一部分。

发动机成本还取决于推力。例如，发动机成本基于以下因素：

发动机成本＝成本发动机(t)+特定成本(推力)

如图所示，发动机成本等于发动机的随时间推移(例如租赁合同的时间)的成本(例如发动机的租赁成本)加上作为推力的函数的额外特定成本。可以将发动机租赁成本设置为恒定的每小时费率。特定成本可以是发动机制造商要求异常推力(例如最大起飞推力)的额外费用时所涵盖的发动机租赁成本。例如，特定成本可以是当发动机以预定阈值或高于预定阈值(例如总可能推力的百分比、特定的使用率或使用时间等)运行时所施加的额外成本。在至少一个实施例中，发动机成本是飞行器数据118的一部分。

维护成本取决于时间。例如，维护成本基于以下因素：

维护成本＝成本mx(t)

如图所示，总维护成本是维护的成本(即“成本mx”)，其包括人工成本、零件成本等，这是航空公司随时间推移而已知的。在至少一个实施例中，维护成本是飞行器数据118的一部分。

机组人员成本还取决于时间。例如，机组人员成本基于以下因素：

机组人员成本＝成本座舱(t)+成本驾驶舱(t)

如图所示，总机组人员成本是随时间推移的座舱机组人员(例如空乘人员)的成本加上随时间推移的驾驶舱(例如驾驶员和副驾驶员)的成本。在至少一个实施例中，机组人员成本是飞行器数据118的一部分。

图3示出滑行成本随时间变化的曲线图。燃料成本、发动机成本(例如发动机租赁成本)、维护成本和机组人员成本会影响滑行的总成本。燃料成本取决于推力水平和时间。类似地，发动机成本取决于推力水平和时间。维护成本和机组人员成本取决于时间。参照图1和图3，滑行成本确定控制单元102基于燃料成本、发动机成本、维护成本和机组人员成本确定总滑行成本。

在至少一个实施例中，滑行成本确定控制单元102还可以分析一个或多个边界条件。例如，滑行成本确定控制单元102可以考虑飞行器的发动机预热时间。发动机预热时间是在允许起飞前飞行器的发动机进行预热所需的最小时间量，并且可以是飞行器类型的函数。发动机预热时间可以是飞行器数据118的一部分。

另一个边界条件可以是时间约束。例如，滑行成本确定控制单元102可以考虑要求飞行器起飞所需的时间范围。例如，飞行调度数据122包括飞行器能够离开机场的最迟时间。

另一个边界条件可以是停机线的数量。例如，滑行成本确定控制单元102可以考虑沿滑行道的停机线的所需数量。关于滑行道和停机线的信息被存储在机场数据114中。

图4示出根据本公开的实施例的用于确定总滑行成本的等式。如图4所示，滑行成本确定控制单元102可以确定用于滑行策略的加速度值和速度值，其中m是飞行器的质量，fthurst是施加的推力，ρ是滑行道的表面产生的对飞行器的车轮的阻力，cd是飞行器的阻力系数，a是受阻力影响的飞行器面积(例如飞行器的外表面)，g是重力加速度，而μ0的静摩擦系数。

图5示出飞行器200在滑行道130上的简化俯视图。飞行器200处于当前方位202，并且要移动至目标位置203，例如跑道的入口。

图6示出飞行器200在滑行道130上的速度随时间变化的曲线图。图7示出飞行器200与滑行道130上的目标位置203之间的距离随时间变化的曲线图。图8示出飞行器200在滑行道130上的推力随时间变化的曲线图。图9示出相与时间有关的累计滑行成本的曲线图。参照图5至图9，飞行器200最初在时间204期间通过加速度(例如通过增加的推力)来获得速度，以开始朝目标位置203移动。在达到期望速度之后，飞行器在一段时间206内保持期望速度。在时间206之后，飞行器空转了时间208，这允许飞行器缓行到目标位置203。如图9所示，滑行成本率在时间204最高，而在时间208最低。然而，滑行的总累计成本包括从起点(即图5中所示的位置202)到终点(即目标位置203)的时间204、206和208的成本。值得注意的是，总成本取决于推力。

图10示出根据本公开实施例的飞行器滑行确定方法的流程图。再次参照图1和图10，在300处，滑行成本确定控制单元102接收环境数据110、飞行器数据118(其可以包括滑行数据119)、机场数据114和飞行调度数据122。如本文所解释，滑行成本确定控制单元102在确定滑行场景的成本时分析环境数据110、机场数据114、飞行器数据118和/或飞行调度数据122。

环境数据110可以包括风向和速度、温度、气压、湿度和重力加速度。机场数据114和/或飞行调度数据122可以包括滑行数据119，该滑行数据119可以例如通过输入设备106输入到滑行成本确定控制单元102中。例如，机场数据114可以包括到目标位置(例如，图5中所示的目标位置203)将要行进的距离、到达目标位置的最早时间点(其可以被输入或从飞行调度数据122中检索)、到达目标位置的最晚时间点(可以被输入或从飞行调度数据122中检索)、最大滑行速度以及最小滑行速度。飞行器数据118可以包括飞行器200的实际质量(如图5所示)、静摩擦分量(诸如飞行器和/或滑行道的静摩擦分量)等。

在302处，滑行成本确定控制单元102基于环境数据110、滑行数据119、飞行器数据118、机场数据114和/或飞行调度数据122建立可能的滑行场景。响应于接收到环境数据110、机场数据114、飞行器数据118和/或飞行调度数据122，滑行成本确定控制单元102建立可能的滑行场景。在至少一个实施例中，滑行成本确定控制单元102建立所有可能的滑行场景，其包括所有可能的定量加速度值和速度值。例如，滑行成本确定控制单元102可以建立数量上不同的加速度实例的阵列(例如，1m/s²、1.5m/s²、2m/s²，…nm/s²)。滑行成本确定控制单元102还可以建立数量上不同的速度实例的阵列(例如，1m/s、1.5m/s、2m/s，…nm/s)。然后滑行成本确定控制单元102可以提供每个加速度实例和每个速度实例的组合(例如，1m/s²和1m/s，1m/s²和1.5m/s，1m/s²和2m/s，…nm/s²和nm/s)。

在304处，滑行成本确定控制单元102确定每个可能的滑行场景是否在所需时间范围(timeframe)内。如果在304处可能的滑行场景不在所需时间范围内，则在306处滑行成本确定控制单元102将不适用在所需时间范围内的可能的滑行场景作为不可用滑行场景丢弃。如果在304处可能的滑行场景在所需时间范围内(和/或在306没有被丢弃的滑行场景)，则该方法进行到308，在308处滑行成本确定控制单元102将这种滑行场景识别为可用滑行场景。例如，某些滑行场景可能无法在如飞行调度数据122所指示的时间范围内到达目标位置203(如图5所示)。例如，滑行成本确定控制单元102可以忽略飞行器在2小时内行进500英尺的滑行场景并且将其丢弃为不可用。因此，滑行成本确定控制单元102通过从可能的滑行场景中去除时间限制的场景来识别可用滑行场景。

接下来，在308处确定可用滑行场景之后，在310处滑行成本确定控制单元102确定每个可用滑行场景的总滑行成本。例如，滑行成本确定控制单元102可以基于以下因素确定每个可用滑行场景的总滑行成本：

总滑行成本＝燃料成本+发动机成本+维护成本+机组人员成本

然后在312处，滑行成本确定控制单元102确定最低成本可用滑行场景。例如，在所有可用滑行场景中，每个场景都有确定的总滑行成本。滑行成本确定控制单元102将确定的最低总滑行成本确定为最低滑行成本场景。然后在314处，滑行成本确定控制单元102可以输出最低成本可用滑行场景，其可以在显示器104上示出。

在至少一个实施例中，滑行成本确定控制单元102可以针对加速度实例和速度实例的每种组合确定飞行器发动机返回到空转以使飞行器停止移动的滑跑距离和时间。因此，滑行成本确定控制单元102可以生成加速度实例、速度实例和时间的多个组合。对于每个这样的三元组，滑行成本确定控制单元102可以缩短恒定滑行速度的持续时间，以使滑跑满足所要求的最大滑行时间。

如所描述的，滑行成本确定控制单元102被配置为确定最低(或最小)成本的可用滑行场景。如本文所述，滑行成本确定控制单元102可以定义成本函数，例如总滑行成本。滑行成本确定控制单元102可以针对每个成本因素(例如燃料成本和发动机成本的推力和时间，以及维护成本和机组人员成本的时间)来识别因变量。

滑行成本确定控制单元102还可以考虑边界条件。例如，滑行成本确定控制单元可以对涉及到将某些滑行场景作为不可用场景丢弃的各种边界条件(例如，发动机预热、时间约束(滑行的最短时间和滑行的最大时间)以及停机线)进行评估。例如，如果滑行场景不允许足够的发动机预热，则滑行成本确定控制单元102可以将该滑行场景作为不可用场景丢弃。作为另一示例，如果滑行场景花费太长时间(例如，超过调度的出发时间)，则滑行成本确定控制单元102可以将该滑行场景作为不可用场景丢弃。作为另一示例，如果滑行场景未考虑在停机线处的所需停止时间，则滑行成本确定控制单元102可以将该滑行场景作为不可用场景丢弃。

如上所述，如果飞行器快速滑行，随着时间增长的成本可能会减少，但是燃料和发动机磨损成本可能会增加。滑行成本确定控制单元102分析大量数据，以确定可用滑行场景，这些可用滑行场景允许操作者确定由快速滑行产生的任何节省是否能克服燃料成本和发动机成本。相反，尽管缓慢滑行可以节省燃料成本和发动机成本，但总滑行时间却增加了。滑行成本确定控制单元102确定可用滑行场景，以允许操作者确定是否通过太长的滑行时间克服了燃料成本和发动机成本，或者使其没有意义。简而言之，滑行成本确定控制单元定义总滑行成本以考虑燃料成本、发动机成本、维护成本和机组人员成本中的每一个，从而考虑各种成本(在至少一个实施例中是全部成本)以允许确定综合的成本有效的滑行策略。

图11是根据本公开的实施例的显示器104的前视图的示意图，该显示器示出了可用的滑行场景400a和400b。在至少一个实施例中，滑行成本确定控制单元102可以输出多个可用滑行场景(例如400a和400b)，以便为飞行员提供不同的滑行策略选项。如图所示，可用滑行场景400a指示开始时间为12:00，在停机线处等待2分钟，以及总滑行成本。相比之下，可用滑行场景400b指示开始时间为12:02，在停机线处没有等待，并且降低了滑行总成本。由于飞行器在登机口空转了额外的两分钟(而不是滑行、停止并重新加速至滑行速度)，因此可用滑行场景400b的总滑行成本低于可用滑行场景400a的总滑行成本。因此，飞行员可以选择优于可用滑行场景400a的可用滑行场景400b。

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，包括使用微控制器、精简指令集计算机(risc)、专用集成电路(asic)、逻辑电路以及能够执行本文所述功能的任何其他电路或处理器(包括硬件、软件或其组合)的系统。这仅是示例性的，因此并不旨在以任何方式限制此类术语的定义和/或含义。例如，如本文所述，滑行成本确定控制单元102可以是或包括配置为控制其操作的一个或多个处理器。

滑行成本确定控制单元102被配置为执行被存储在一个或多个数据存储单元或元件(例如一个或多个存储器)中的一组指令，以便处理数据。例如，滑行成本确定控制单元102可以包括或耦合到一个或多个存储器。数据存储单元还可以根据期望或需要来存储数据或其他信息。数据存储单元的形式可以是处理机内的信息源或物理存储元件。

该组指令可以包括各种命令，这些命令指示作为处理机的滑行成本确定控制单元102执行诸如在此描述的主题的各种实施例的方法和过程之类的特定操作。该组指令可以是软件程序的形式。该软件可以采用各种形式，例如系统软件或应用软件。此外，该软件的形式可以是单独程序的集合、较大程序内的程序子集或程序的一部分。该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以响应于用户命令，或者响应于先前处理的结果，或者响应于另一处理机做出的请求。

本文中的实施例的示图可以示出一个或多个控制或处理单元，例如滑行成本确定控制单元102。应当理解，处理或控制单元可以表示可被实现为执行本文所述的操作的具有相关指令(例如，存储在有形非暂时性计算机可读存储介质(例如，计算机硬盘驱动器、rom、ram等)上的软件)的硬件的电路、电路系统或其部分。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系统。可选地，硬件可以包括电子电路，这些电子电路包括和/或连接到一个或多个基于逻辑的器件，例如微处理器、处理器、控制器等。可选地，滑行成本确定控制单元102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系统。各种实施例中的电路可以被配置为执行一种或多种算法以执行本文描述的功能。无论是否在流程图或方法中明确标识，一个或多个算法可以包括本文公开的实施例的各方面。

如本文所用，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)中以供计算机执行的任何计算机程序，其包括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。以上数据存储单元类型仅是示例性的，因此对于可用于存储计算机程序的存储器的类型没有限制。

图12是根据本公开的示例性实施例的飞行器200的前透视图的图示。飞行器200包括推进系统512，推进系统512可以包括例如两个涡轮风扇发动机514。可选地，推进系统512可以包括比图示更多的发动机514。发动机514由飞行器200的机翼516承载。在其他实施例中，发动机514可以由机身518和/或尾翼520承载。尾翼520也可以支撑水平稳定器522和垂直稳定器524。飞行器200的机身518限定内部机舱，该内部机舱可以包括驾驶舱530。

飞行器200的尺寸、形状和配置可以不同于图12所示。例如，飞行器200可以是非固定翼飞行器，例如直升机。作为另一示例，飞行器200可以是无人驾驶的航空交通工具(uav)。

参照图1-图12，本公开的实施例提供了允许计算设备快速且有效地分析大量数据的系统和方法。例如，可以安排许多飞行器200在任何给定的日子在不同的机场之间飞行。对于机场中的每架飞行器，可以存在大量可能的滑行场景。因此，大量数据被跟踪和分析。如本文所述，滑行成本确定控制单元102有效地组织和/或分析了大量数据。滑行成本确定控制单元102在相对短的时间内分析数据，以便快速且有效地输出和/或显示有效路线。人类将无法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的计算系统提供了增加的有效的功能性，并且相对于分析大量数据的人而言，具有极大的优越性能。简而言之，本公开的实施例提供了对人类不能高效、有效且准确地管理的数千个(如果不是数百万)运算和计算进行分析的系统和方法。

如本文所述，本公开的实施例提供了用于确定飞行器的各种滑行选项的系统和方法。此外，本公开的实施例提供了用于为各种滑行场景提供成本的系统和方法。

尽管可以使用各种空间和方向术语(例如，顶部、底部、下部、中间、侧面、水平、竖直、前面等)来描述本公开的实施例，但是应该理解，这些术语仅相对于图中所示的取向来使用。这些取向可以颠倒、旋转或以其他方式改变，使得上部是下部，反之亦然，水平变为竖直等等。

如本文所使用的，“配置为”执行任务或操作的结构、限制或元件特别地以与任务或操作相对应的方式在结构上形成、构造或调整。为了清楚起见和避免疑问，仅能够被修改以执行任务或操作的对象未被“配置为”执行本文所使用的任务或操作。

应当理解，以上描述意在说明而不是限制。例如，上述实施例(和/或其各个方面)可以彼此组合使用。另外，在不脱离本发明范围的情况下，可以做出许多修改以使特定情况或材料适应本公开的各个实施例的教导。尽管本文描述的材料的尺寸和类型旨在定义本公开的各种实施例的参数，但是这些实施例绝不是限制性的，而是示例性实施例。在回顾以上描述之后，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，应当参考所附权利要求以及这些权利要求所赋予的等效物的全部范围来确定本公开的各种实施例的范围。在所附权利要求中，术语“包括”和“在…中”被用作相应术语“包含”和“其中”的简明汉语等效词。此外，术语“第一”、“第二”和“第三”等仅用作标签，并不旨在对其对象施加数字要求。此外，随附权利要求的限制不是以装置加功能的格式写的，也不是基于35u.s.c.§112(f)来解释的，除非且直至此类权利要求限制明确使用了“用于……的装置”一词，其后是没有进一步结构的功能说明。

此外，本公开包括根据以下条款所述的实施例：

条款1.一种飞行器(200)滑行成本确定系统，其包括：

滑行成本确定控制单元(102)，其基于一个或多个可用滑行场景(400a,400b)的燃料成本、发动机成本、机组人员成本和维护成本来确定飞行器(200)在机场中的一个或多个可用滑行场景(400a,400b)的总成本。

条款2.根据条款1所述的飞行器(200)滑行成本确定系统，其还包括与滑行成本确定控制单元(102)进行通信的环境子系统，其中该环境子系统存储环境数据(110)，并且其中滑行成本确定控制单元(102)在确定一个或多个可用滑行场景(400a,400b)的总成本时分析环境数据(110)。

条款3.根据条款1或2所述的飞行器(200)滑行成本确定系统，其还包括与滑行成本确定控制单元(102)进行通信的机场数据(114)库，其中该机场数据(114)库存储机场数据(114)，并且其中滑行成本确定控制单元(102)在确定一个或多个可用滑行场景(400a,400b)的总成本时分析机场数据(114)。

条款4.根据条款1-3中任一项所述的飞行器(200)滑行成本确定系统，其还包括与滑行成本确定控制单元(102)进行通信的飞行器(200)数据库，其中该飞行器(200)数据库存储关于飞行器(200)的飞行器(200)数据，并且其中滑行成本确定控制单元(102)在确定一个或多个可用滑行场景(400a,400b)的总成本时分析飞行器(200)数据。

条款5.根据条款1-4中任一项所述的飞行器(200)滑行成本确定系统，其还包括与滑行成本确定控制单元(102)进行通信的飞行调度子系统，其中该飞行调度子系统存储机场的飞行调度数据(122)，并且其中滑行成本确定控制单元(102)在确定一个或多个可用滑行场景(400a,400b)的总成本时分析飞行调度数据(122)。

条款6.根据条款1-5中任一项所述的飞行器(200)滑行成本确定系统，其中滑行成本确定控制单元(102)在确定一个或多个可用滑行场景(400a,400b)的总成本时考虑飞行器(200)的发动机预热时间(204,206,208)。

条款7.根据条款1-6中任一项所述的飞行器(200)滑行成本确定系统，其中滑行成本确定控制单元(102)在确定一个或多个可用滑行场景(400a,400b)的总成本时考虑要求飞行器(200)起飞的所需时间(204,206,208)范围。

条款8.根据条款1-7中任一项所述的飞行器(200)滑行成本确定系统，其中滑行成本确定控制单元(102)在确定一个或多个可用滑行场景(400a,400b)的总成本时考虑在滑行道(130)上的停机线(138,140)的数量。

条款9.根据条款1-8中任一项所述的飞行器(200)滑行成本确定系统，其中滑行成本确定控制单元(102)基于环境数据(110)、滑行数据(119)、飞行器(200)数据、机场数据(114)或飞行调度数据(122)中的一个或多个建立可能的滑行场景。

条款10.根据条款9所述的飞行器(200)滑行成本确定系统，其中滑行成本确定控制单元(102)将在所需时间(204,206,208)范围之外的一个或多个可能的滑行场景作为一个或多个不可用滑行场景(400a,400b)丢弃。

条款11.根据条款9或10所述的飞行器(200)滑行成本确定系统，其中滑行成本确定控制单元(102)将在所需时间(204,206,208)范围内的一个或多个可能的滑行场景识别为一个或多个可用滑行场景(400a,400b)。

条款12.根据条款9-11中任一项所述的飞行器(200)滑行成本确定系统，其中滑行成本确定控制单元(102)识别一个或多个可用滑行场景(400a,400b)中的最低成本可用滑行场景(400a,400b)。

条款13.一种飞行器(200)滑行成本确定方法，其包括：

基于一个或多个可用滑行场景(400a,400b)的燃料成本、发动机成本、机组人员成本和维护成本，由滑行成本确定控制单元(102)确定飞行器(200)在机场中的一个或多个可用滑行场景(400a,400b)的总成本。

条款14.根据条款13所述的飞行器(200)滑行成本确定方法，还包括在确定期间由滑行成本确定控制单元(102)分析环境数据(110)。

条款15.根据条款13或14所述的飞行器(200)滑行成本确定方法，还包括在确定期间由滑行成本确定控制单元(102)分析机场数据(114)。

条款16.根据条款13-15中任一项所述的飞行器(200)滑行成本确定方法，其还包括在确定期间由滑行成本确定控制单元(102)分析飞行器(200)数据。

条款17.根据条款13-16中任一项所述的飞行器(200)滑行成本确定方法，其还包括在确定期间由滑行成本确定控制单元(102)分析飞行调度数据(122)。

条款18.根据条款13-17中的任一项所述的飞行器(200)滑行成本确定方法，其还包括：在确定期间由滑行成本确定控制单元(102)考虑飞行器(200)的发动机预热时间(204、206)、要求飞行器(200)起飞的所需时间(204,206,208)范围或滑行道(130)上的停机线(138,140)的数量中的一个或多个。

条款19.根据条款13-18中任一项所述的飞行器(200)滑行成本确定方法，其中所述确定包括：

基于环境数据(110)、滑行数据(119)、飞行器(200)数据、机场数据(114)或飞行调度数据(122)中的一个或多个建立可能的滑行场景；

将在所需时间(204,206,208)范围之外的一个或多个可能的滑行场景作为一个或多个不可用滑行场景(400a,400b)丢弃；

将在所需时间(204,206,208)范围内的一个或多个可能的滑行场景识别为一个或多个可用滑行场景(400a,400b)；以及

确定一个或多个可用滑行场景(400a,400b)中的最低成本可用滑行场景(400a,400b)。

条款20.一种飞行器(200)滑行成本确定系统，包括：

滑行成本确定控制单元(102)，其基于一个或多个可用滑行场景(400a,400b)的燃料成本、发动机成本、机组人员成本和维护成本以确定飞行器(200)在机场中的一个或多个可用滑行场景(400a,400b)的总成本，其中在确定一个或多个可用滑行场景(400a,400b)的总成本时，滑行成本确定控制单元(102)考虑飞行器(200)的发动机预热时间(204,206,208)、要求飞行器(200)起飞的所需时间(204,206,208)范围以及滑行道(130)上的停机线(138,140)的数量；

与滑行成本确定控制单元(102)进行通信的环境子系统，其中环境子系统存储环境数据(110)，其中滑行成本确定控制单元(102)在确定一个或多个可用滑行场景(400a,400b)的总成本时分析环境数据(110)；

与滑行成本确定控制单元(102)进行通信的机场数据(114)库，其中机场数据(114)库存储机场数据(114)，其中滑行成本确定控制单元(102)在确定一个或多个可用滑行场景(400a,400b)的总成本时分析机场数据(114)；

与滑行成本确定控制单元(102)进行通信的飞行器(200)数据库，其中飞行器(200)数据库存储关于飞行器(200)的飞行器(200)数据，其中滑行成本确定控制单元(102)在确定一个或多个可用滑行场景(400a,400b)的总成本时分析飞行器(200)数据；

与滑行成本确定控制单元(102)进行通信的飞行调度子系统，其中飞行调度子系统存储机场的飞行调度数据(122)，其中滑行成本确定控制单元(102)在确定一个或多个可用滑行场景(400a,400b)的总成本时分析飞行调度数据(122)。

条款21.根据条款20所述的飞行器(200)滑行成本确定系统，其中滑行成本确定控制单元(102)：

根据环境数据(110)、飞行器(200)数据、机场数据(114)或飞行调度数据(122)中的一个或多个建立可能的滑行场景，

将所需时间(204,206,208)范围之外的一个或多个可能的滑行场景作为一个或多个不可用滑行场景(400a,400b)丢弃，

将所需时间(204,206,208)范围内的一个或多个可能的滑行场景识别为一个或多个可用滑行场景(400a,400b)，并且

识别一个或多个可用滑行场景(400a,400b)中的最低成本可用滑行场景(400a,400b)。

本说明书使用示例来揭露本公开的各种实施例(包括最佳模式)，并且还使本领域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设备或系统以及执行任何合并的方法。本公开的各种实施例的专利范围由权利要求限定，并且可包括本领域技术人员可想到的其他示例。如果这些示例具有与权利要求的字面语言相同的结构元件，或者如果这些示例包括与权利要求的字面语言没有实质差异的等效结构元件，则此类其他示例旨在处于权利要求的范围内。