具有性能表数据链路能力的飞行管理系统的制作方法

本文所公开的技术总体上涉及用于飞机的飞行管理系统，更具体地，涉及飞行管理系统中用于计算预测飞行剖面和关联的行程预测参数的技术。

背景技术：

安装在现代飞机的驾驶舱中的飞行管理系统执行诸如导航、指导、飞行规划、数据链路和性能的各种飞行关键功能。对于性能功能，飞行管理系统具有利用存储在性能数据库中的空气动力学和推进性能数据(以下称为“基准性能数据”)来计算预测飞行剖面和关联的行程预测参数(例如，速度、高度、估计到达时间(eta)和预测燃料消耗)的各种内部算法(以下称为“性能算法”)。然而，由于飞机空气动力学和推进性能的虽小但渐进的改变，飞机特性可能随时间而变化。例如，由于诸如维修、天线、配置改变等的机体改变以及发动机劣化，飞机燃料流量和阻力特性随时间而改变。结果，随着飞机继续投入服务，性能算法和基准性能数据可能随时间而偏离实际飞机性能。这造成了一种情况，航空公司想要以及时且高效的方式利用最新的表来更新性能数据库以反映真实的飞机性能。

许多航空公司都希望通过广泛的地面飞行/燃料规划来增强燃料性能，以反映各个飞机的真实燃料流量和阻力特性。飞行管理系统中的性能数据库包含空气动力学和推进数据，这些数据代表在飞机被交付给客户航空公司之前通常在受控环境中进行的一系列飞行测试。有必要以及时且高效的方式利用最新的表来更新性能数据库，以反映真实的飞机性能。目前，无法经由数据链路来更新飞行管理系统中的性能数据库表。实际上，目前的fms数据链路无法对表格或多项式(即，曲线)格式的任何数据进行上行链路或下行链路传输。

当飞机停在地面上时，维护人员需要从飞机的驾驶舱下行发送性能数据库请求，以发起新的(即，更新的)性能数据库向飞行管理系统中的传送。这通常增加了航空公司的时间和劳力成本。维修人员可进入驾驶舱以将新的性能数据库加载到飞行管理系统中的时间窗口非常有限。

将有利的是提供一种飞行管理系统，其被配置为包含经由fms数据链路能力上传的性能表。

技术实现要素：

下面详细公开的主题涉及一种能够监测飞机特性的改变的飞行管理系统。该飞行管理系统配置有数据链路管理功能，该功能允许经由数据链路从地面站上传更新的飞机性能表/曲线数据。(如本文所用，术语“表/曲线数据”意指表格或曲线格式的数据。)在经由数据链路接收到更新的空气动力学和推进性能数据时，飞行管理系统在数据库中创建或更新飞机性能表或曲线的集合，其可用于计算更准确的飞行剖面和行程预测参数(例如，估计到达时间和预测燃料消耗量)。这可降低与向飞行管理系统传送最新性能数据关联的成本。

更具体地，本文提出了一种系统和方法，其使得性能表/曲线数据能够被上行链路传输到飞行管理系统中，以使得最新性能数据可被快速且高效地部署到飞机。本文所公开的数据链路能力在操作上将与现有的数据链路能力类似。在更新的性能表/曲线数据已被上行链路传输到飞行管理系统之后，飞行员能够在驾驶舱控制显示单元(以下称为“cdu”)上的适当页面上查看关于新的性能数据表或曲线的基本信息并接受或拒绝它们。cdu是允许飞行员监测和控制各种其它飞机系统的接口系统。cdu是飞机的飞行管理系统的主要接口。

最新性能数据表和/或曲线的存储避免了性能算法不停使用校正或更新的数据来计算更新的预测飞机性能值，从而有益于飞行管理系统。可简单地在数据表或曲线中查找正确的预测飞机性能值，因此腾出了fms计算资源。这在计算上也是高效的。

根据一些实施方式，提供了一种方法，其用于在飞行管理系统检测到基于机载性能表计算的预测性能值与实时性能值不匹配时，自动地或手动地发送对更新的性能表/曲线数据的下行链路请求。这可基于可由不同的航空公司定制的特定阈值(例如，实时测量的飞机特性值与预测飞机特性值的偏差等于或大于指定阈值百分比)或特定时间段(例如，按照规则的时间间隔或者每次飞行前)。

根据相同或不同的实施方式，提供了一种用于将数据从地面系统上行链路传输到飞机的方法，该方法使用上行链路消息协议来将性能表(包括两个或更多个变量的值)或曲线(包括多个多项式的系数和指数的值)快速且高效地加载到飞机机载的飞行管理系统的存储器中。机组人员可选择立即使用新的值以利用更新的性能表/曲线，或者等到晚些时候使用。这种最近上行链路接收的数据可用于当前飞行，或者可被存储在非暂时性有形计算机可读存储介质(例如，存储器)中以用于随后的多次飞行，直至机组或维护人员决定删除或更新它。

根据相同或不同的实施方式，提供了一种用于选择性地将更新的性能表或曲线应用于飞行的不同阶段的方法。与一旦接受，飞行管理系统就必须使用整个数据集合的现有飞行管理系统数据链路消息不同，机组人员可指定应用更新的性能表或曲线的飞行计划的子集。这是为了使机组人员控制飞机的方式更加灵活，并且在机组人员在更新的性能表或曲线中检测到错误时提供一种手段来禁用更新的性能表或曲线并恢复到基准性能数据库。另外，其给予机组人员机会看到通过使用更新的性能表或曲线可实现的实时性能益处。

尽管下面详细公开了用于计算预测飞行剖面和关联的行程预测参数的系统和方法的各种实施方式，但是这些实施方式中的一个或更多个可由以下方面中的一个或更多个来表征。

下面详细公开的主题的一个方面是一种方法，该方法包括在飞机上执行的以下步骤：(a)获取在当前或先前飞行期间行程参数的实时测量值；(b)至少使用存储在当前性能表中的性能数据来计算行程参数的第一预测值；(c)计算实时测量值与第一预测值的偏差的大小；(d)确定偏差的大小是否超过指定阈值；以及(e)在步骤(d)中确定偏差的大小超过指定阈值之后，发送对更新的性能数据的下行链路请求，其中，步骤(a)至(d)由飞机机载的计算机系统执行，并且步骤(e)由飞机机载的通信管理单元执行。该方法还可包括在步骤(e)之后执行的以下步骤：(f)接收包括更新的性能数据的上行链路消息；以及(g)利用更新的性能数据填充当前性能表以构造更新的性能表，其中，步骤(f)由通信管理单元执行，并且步骤(g)由计算机系统执行。根据一些实施方式，上行链路消息包括表示更新的性能表的更新的性能表数据和/或表示更新的性能曲线的更新的性能曲线数据。飞行员可通过操纵控制显示单元上的行选键来接受或拒绝各个单独的更新的性能表和/或曲线。

前一段落中所描述的方法还可包括：(h)指定航段的开始航点和结束航点；(i)针对在开始航点处开始并在结束航点处结束的航段使用至少一些更新的性能数据来计算行程参数的第二预测值；以及(j)显示表示第二预测值的字母数字符号，其中，步骤(h)由飞行员使用控制显示单元来执行，步骤(i)由计算机系统执行，并且步骤(j)由控制显示单元执行。

下面详细公开的主题的另一方面是一种包括在飞机上执行的以下步骤的方法：(a)发送对更新的性能数据的下行链路请求；(b)接收包括更新的性能数据的上行链路消息；(c)利用更新的性能数据填充当前性能表以构造更新的性能表；(d)使用至少一些更新的性能数据来计算行程参数的第一预测值；以及(e)显示表示第一预测值的字母数字符号，其中，步骤(a)和(b)由飞机机载的通信管理单元执行，步骤(c)和(d)由飞机机载的计算机系统执行，并且步骤(e)由飞机机载的控制显示单元执行。

下面详细公开的主题的另一方面是一种飞机机载的系统，该系统包括计算机系统以及与计算机系统通信的通信管理单元，其中，计算机系统被配置为：(a)获取在当前或先前飞行期间行程参数的实时测量值；(b)至少使用存储在当前性能表中的性能数据来计算行程参数的第一预测值；(c)计算实时测量值与第一预测值的偏差的大小；(d)确定偏差的大小是否超过指定阈值；以及(e)响应于在步骤(d)中确定偏差的大小超过指定阈值，在没有飞行员干预的情况下，指示通信管理单元发送对更新的性能数据的下行链路请求，并且其中，通信管理单元被配置为响应于从计算机系统接收到发送下行链路请求的指示，发送对更新的性能数据的下行链路请求。该系统还包括与计算机系统通信的控制显示单元，其中：通信管理单元还被配置为接收包括更新的性能数据的上行链路消息；该计算机系统还被配置为使用更新的性能数据填充当前性能表，使用至少一些更新的性能数据来计算行程参数的第二预测值，并且指示控制显示单元显示第二预测值；并且控制显示单元被配置为响应于从计算机系统接收到显示第二预测值的指示，显示表示第二预测值的字母数字符号。根据一些实施方式，控制显示单元还被配置为将由飞行员输入的开始和结束航点传送给计算机系统，并且计算机系统针对在开始航点处开始并在结束航点处结束的航段计算行程参数的第二预测值。

下面公开了用于计算预测飞行剖面和关联的行程预测参数的系统和方法的其它方面。

附图说明

前一部分中讨论的特征、功能和优点可在各种实施方式中独立地实现，或者可在其它实施方式中组合。为了示出上述和其它方面，以下将参照附图描述各种实施方式。

图1是示出典型飞行管理系统的总体架构的框图。

图2是标识出根据一个实施方式的飞行管理系统的一些部件的框图，其中经由数据链路接收更新的飞机性能表或曲线数据。

图3是表示用于商用飞机的控制显示单元的正视图的图。

图4是表示示出各种可设定性能因素(即，燃料流量阈值、阻力阈值和持续时间)的cdu页面的图，其可用于自动地或手动地发送对更新的飞机性能表或曲线数据的下行链路请求。

图5是表示示出行选键5r上的请求栏的cdu页面的图，机组人员使用其来手动地发送对更新的飞机性能表或曲线数据的下行链路请求。该栏只有在满足图4中所显示的条件之一时才可显示。

图6是标识出根据一个实施方式的用于接受或拒绝上行链路传输的表或曲线的算法的步骤的流程图，其包括由飞行管理系统决策逻辑执行的一些步骤。

图7是表示示出上行链路传输的飞机性能表或曲线的列表的cdu页面的图，机组人员使用该列表来单独地接受或拒绝各个上行链路传输的飞机性能表或曲线。

图8是标识出根据一个实施方式的用于选择飞行管理系统要使用哪些接受的表或曲线的算法的步骤的流程图，其包括由飞行管理系统决策逻辑执行的一些步骤。

图9是表示示出接受的飞机性能表或曲线的列表的cdu页面的图，机组人员使用该列表来单独地选择飞行管理系统将使用哪些接受的飞机性能表或曲线。

图10是表示cdu页面的图，其允许机组人员指定用于使用利用图9中所描绘的cdu页面选择的飞机性能表或曲线的开始和结束航点。

以下将参照附图，其中不同附图中的相似元件具有相同的标号。

具体实施方式

下面详细描述改进的航空电子飞行管理系统的例示性实施方式。然而，本说明书中并未描述实际实现方式的所有特征。本领域技术人员将理解，在任何这种实际实施方式的开发中，必须做出许多实现方式所特定的决策以实现开发者的特定目标(例如，符合系统相关和商业相关的约束，这些约束将从一个实现方式到另一实现方式而变化)。此外，将理解，这样的开发工作可能复杂且耗时，然而对于受益于本公开的本领域普通技术人员而言将是常规任务。

很可能飞机的性能不会在一夜之间或者甚至在多次飞行期间改变，除非对飞机进行了一些维修工作或配置改变以改变性能特性。相反，预期这种改变将是渐进的，从而地面系统可随时间(例如，在一个月过程中)收集飞机性能数据。数据收集可按照多种方式来进行。例如，维护人员可走到停在地面上的飞机并下载数据。或者，可存在当飞机驶入机场停机位时自动地发出数据的系统。或者，飞机可实时地发出数据。然后，利用在该时段期间收集的数据，地面系统将分析性能数据并生成更新的表或曲线，这些表或曲线被存储在计算机存储器中并准备好上传。新的表/曲线可能没有反映当前飞行或者甚至先前的几次飞行，但是新的表/曲线仍应该非常准确，因为其反映了一个月的时段内的数据。然后，在其中一次飞行期间，当飞行管理系统检测到实时飞机性能始终偏离基准性能数据库(已经在飞行管理系统中)所表示的预期飞机性能太多时，或者可能仅仅是自上次更新起已过去了一个月时，飞行管理系统向地面系统发送下行链路以请求将更新的表/曲线上行链路传输至飞机。因此，地面系统不需要知道实时飞机性能如何。它仅仅是响应由飞行管理系统下行链路传输的请求并将更新的表/曲线上行链路传输至飞机。

图1是示出包括一个或更多个飞行管理计算机和一个或更多个控制显示单元的类型的典型飞行管理系统10的总体架构的框图。在图1中仅描绘了一个飞行管理计算机12和一个控制显示单元(cdu)14。cdu是飞行管理计算机12与飞行员之间的主要接口。

由飞行管理计算机执行的计算机代码(以下称为“fmc软件”)可驻留在各个飞机信息管理系统(aims)机柜中的各个核心处理器上。fmc软件可包括以下功能：飞行管理功能、导航功能18、推力管理功能20和基准性能数据库32(例如，包含空气动力学和推进数据的航空/发动机数据库)。飞行管理功能包括指导22、飞行规划24、数据链路管理功能26、性能管理功能28、cdu接口、到基准性能数据库32的接口以及其它功能。导航功能18提供传感器选择(惯性、无线电、卫星)、位置解决方案确定以及其它功能。导航功能18计算飞机位置、速度、航迹角以及其它飞机参数(统称为飞机状态)以支持诸如飞行规划、指导和显示以及aims外部功能的功能。

飞行管理系统10集成来自大气数据和惯性参考系统、导航传感器、发动机和燃料传感器以及其它飞机系统(图1中未示出)的信息以及内部数据库和机组人员输入的数据以执行多个功能。飞行管理计算机可包含导航数据库(图1中未示出)和基准性能数据库32。

对于性能管理功能28，飞行管理系统10具有各种内部算法，其利用存储在基准性能数据库32中的空气动力学和推进性能数据来计算预测飞行剖面和关联的行程预测参数(例如，eta和预测燃料消耗量)。性能管理功能28使用空气动力学和推进模型以及优化算法来生成与选择的性能模式一致并且在空中交通管制所施加的飞行计划约束内的全飞行动态(regime)垂直剖面。对性能管理功能28的输入包括燃料流量、总燃料、襟翼位置、发动机数据和极限、高度、空速、马赫数、气温、垂直速度、沿着飞行计划的进程以及来自控制显示单元14的飞行员输入。输出是用于飞机的最佳控制的马赫数、校准空速和推力的目标值以及给机组人员的咨询数据。

飞行员可通过控制显示单元14选择各个飞行阶段的各种性能模式(例如，经济爬升、经济巡航和远程巡航)。可为巡航飞行阶段指定多个性能模式。默认模式是速度受限的经济剖面。计算经济剖面以优化由成本指数因素控制的燃料或时间成本。

使用空气动力学和推进模型来为选择的性能模式生成最佳垂直剖面。如果自动油门或自动驾驶仪未用于性能管理功能28的自动控制，则飞行员可通过参照控制显示单元14和速度带上的空速游标来手动地按照最佳速度时间表飞行。

根据图1中所描绘的实施方式，由数据库加载器16使用机载网络系统(图1中的ons)加载基准性能数据库32。基准性能数据库32包含飞机的空气动力学模型以及发动机的发动机性能模型和推力额定模型的预存储数据。性能管理功能28使用基准性能数据库32来计算诸如速度极限和速度目标的实时参数，并且执行诸如飞行计划预测的预测计算。推力管理功能20也使用基准性能数据库32来计算推力极限。

图1中所描绘的性能管理功能28可被配置为执行性能算法，该性能算法基于定义的触发来动态地创建和更新飞机性能数据，从而使得能够更好地利用飞行管理系统中的计算资源。如图2所示，可通过数据库加载器16将基准性能数据加载到基准性能数据库32中。然后，性能算法34从基准性能数据库32检索相关的基准性能数据并使用其来计算预测行程参数。该计算的结果被显示在控制显示单元14上以便于机组人员查看。

根据本文详细公开的实施方式，可提供改进的飞行管理系统，其具有监测飞机特性(例如，燃料流量和阻力)的改变的能力。飞行管理计算机可被配置为使得当预定事件被触发时，飞行管理计算机创建或更新动态飞机性能数据表或曲线的集合，其使得性能算法能够利用最新的燃料流量和阻力数据。利用性能数据表中的更新的空气动力学和推进性能数据，飞行管理系统能够计算更准确的飞行剖面和行程预测参数(例如，估计到达时间和预测燃料消耗量)。

性能数据表输入/输出定义可被包含在飞行管理系统内或其它可加载数据库内或其它现有数据表中。具有用于性能功能的更新数据的性能数据表可经由物理或无线连接被卸载到飞行管理系统外部的其它系统，并且可用于进一步的分析。

图2标识出根据一个实施方式的飞行管理系统的一些部件，其中性能表36驻留在飞行管理计算机12内并经由数字数据链路系统来更新。数字数据链路系统在飞机与地面站之间发送短消息。适用于执行本文所公开的数据链路功能的常用数字数据链路系统是飞机通信寻址和报告系统(acars)。为了例示，将公开使用acars的示例数据链接方法。可使用任何其它合适的飞机数据链路技术(例如，经由卫星)。

acars系统的飞机机载的部分通常包括通信管理单元(cmu)30(参见图2)，其托管用于飞机与地面站之间的通信的航空运营控制应用。cmu30为fms所托管的aoc数据链路提供平台，从而允许飞行计划、风数据等的双向通信。根据本文所公开的实施方式，cmu30还用于使得具有生成更新的飞机性能表或曲线数据的计算机系统的地面站与具有使用这种更新的飞机性能表或曲线数据的飞行管理系统的飞机之间能够双向通信。

包含更新的飞机性能表或曲线数据(由地面站生成)的各个上行链路传输的消息由cmu30接收。数据链路管理功能26被配置为与cmu30和性能表36接口。数据链路管理功能26还被配置为响应于表示由飞行员输入到cdu14中的命令的控制信号(图2中未示出)而利用上行链路传输的性能数据填充性能表36。

一旦性能表36已被填充，其就由性能算法34使用。如图2所示，在性能算法34与性能表36之间存在双向通信。另外在性能算法34与cdu14之间存在双向通信。因此，飞行员现在有能力单独地使用基准性能数据库32或者与性能表36结合以便于更准确的预测计算。

根据一些实施方式，提供了一种方法，该方法用于在飞行管理系统10检测到基于机载性能表计算的预测性能值与实时性能值不匹配时自动地或手动地发送对更新的性能表的下行链路请求。这可基于可由不同的航空公司定制的特定阈值(例如，测量的飞机特性值与估计的飞机特性值的偏差等于或大于指定阈值百分比)或特定时间段(例如，按照规则的时间间隔或者每次飞行前)。

如果针对多次飞行该差异超过可由航空公司指定的特定阈值(例如，燃料流量的1％阈值)，则飞行管理系统10可自动地发送对较新的(即，更新的)性能表的下行链路请求，或者飞行管理系统10可在cdu页面上显示请求栏，从而提示机组人员就发送下行链路请求作出决策。另选地，可随时显示请求栏，以使得飞行员可在任何时间作出决策。代替阈值，飞行管理系统可被配置为每30天发送下行链路请求，以与ndb循环一致。

根据本文所提出的改进的系统的一些实施方式，可由飞行员使用cdu14输入各种性能因素(例如，燃料流量、阻力系数和持续时间)的指定阈值百分比来配置飞行管理系统。

图3是表示用于商用飞机的cdu14的正视图的图。cdu14具有液晶显示器(lcd)屏幕40和键区46。键区46包括cdu页面键、字母数字输入键以及各种cdu显示功能键。lcd屏幕40可具有至少一个输入栏、多个显示行以及与显示行对应的多个行选键。典型的cdu14包括十二个显示行和十二个行选键，左边六个(集合44)，右边六个(集合42)。lcd屏幕40左侧的行选键分别由名称1l至6l标识，而lcd屏幕40右侧的行选键分别由名称1r至6r标识。所描绘的cdu14的输入栏在第十二显示行下方并且通常被称为“scratchpad”。scratchpad是在执行输入之前保持所有数据以便于查看的缓冲区。当利用键区46将数据键入cdu14中时，所输入的值被显示在lcd屏幕40底部的scratchpad栏内。在cdu上输入和显示信息的传统方法需要飞行员的多次输入。飞行员首先使用键区46将信息输入到scratchpad输入栏中，然后按下与要显示输入的信息的显示行关联的一个行选键。

键区46的标记的功能键用于调用cdu14的特定顶层页面并同时将行选键专用于该页面上指示的功能。通过索引和飞行计划编辑功能键，然后经由相应菜单页面上的行选键1l-6l和1r-6r来访问飞行中较少使用的一些功能。行选键1l-6l和1r-6r可用于访问低层页面，切换功能模式，在关联的栏中输入数据，或者在scratchpad中复制数据。当按下未定义的行选键时，不执行操作并且不显示通知。

图4是仅表示cdu14的lcd屏幕40和行选键(单独地标记为1l-6l和1r-6r)的相应集合42、44的图。在此示例中显示在lcd屏幕40上的perffactorcdu页面包括燃料流量阈值设定、阻力系数阈值设定和持续时间设定。使用键区46(参见图3)的数字键在scratchpad上单独地输入这些设定的数值。然后，使用适当的行选键1l、2l或3l选择期望的显示行。这些设定建立了相应的指定阈值，这些指定阈值可用于在所述指定阈值被超过时触发对更新的飞机性能表或曲线数据的下行链路请求的自动或手动传输。在图4所描绘的示例中，对更新的性能数据的下行链路请求将响应于以下条件而发送：(a)校正的燃料流量与当前燃料流量的偏差变得等于或大于1.5％的指定阈值；(b)校正的阻力系数与当前阻力系数的偏差变得等于或大于2.0％的指定阈值；或者(c)自最近数据上行链路传输起30天届满。

当满足图4所描绘的perffactorcdu页面中所显示的任一个预设条件时，图5所描绘的cdu页面将显示在lcd屏幕40上。该cdu页面可由飞行员在任何时间访问。在此示例中显示在lcd屏幕40上的perflimitscdu页面包括时间容错(在此示例中，在所需到达时间(rta)航点(wpt)处为8秒)以及飞行阶段爬升(clb)、巡航(crz)和下降(des)的最小和最大速度。该cdu页面还示出请求栏，其指示机组人员可按下行选键5r以手动地发送对更新的飞机性能表或曲线数据的下行链路请求。响应于在显示perflimitscdu页面时按下行选键5r，数据链路管理功能26指示cmu30向地面站发送下行链路请求。另选地，飞行管理计算机12可被编程为使得当阈值之一被超过时，数据链路管理功能26自动地指示cmu30发送下行链路请求。

根据本文所公开的实施方式，提供了一种用于将数据从地面站上行链路传输到飞机的方法，该方法使用上行链路消息协议来快速且高效地将性能表(包括两个或更多个变量的值)或曲线(包括多个多项式的系数和指数的值)加载到飞行管理系统10中。航空公司已经在利用各种飞行管理系统数据链路消息来上传飞行计划、风、起飞数据和备降机场，并且包含更新的性能表或曲线数据的上行链路消息在操作上将与现有的数据链路消息类似。

根据飞行管理系统10的一个实施方式，存在两种对新性能数据进行上行链路传输的方式。根据第一协议，性能表上行链路提供将性能表数据上行链路传输到飞行管理系统10的能力。上行链路传输的性能表数据按照性能表的格式(具有两个或更多个维度)存储在非暂时性有形计算机可读存储介质中，以使得飞行管理系统10可按照高效的方式查找和使用这些值以进行诸如行程预测的性能计算。根据第二协议，性能表曲线上行链路提供将性能表曲线数据上行链路传输到飞行管理系统10的能力。上行链路传输的性能表数据按照性能表曲线的格式存储在非暂时性有形计算机可读存储介质中。

根据第一协议，性能表上行链路提供将性能表数据上行链路传输到飞行管理系统10的能力。各个性能表消息以用于消息标识的文本串pet/pt开始，随后是对形成性能数据表的维度的各个变量(即，参数类型)进行命名的一系列嵌入的元素标识符。(例如，如果变量的数量为n，则性能数据表将具有n个维度。)消息中嵌入的元素标识符后面是表示性能表数据中所包括的各个变量的值的相应数量的数据。消息的其余部分由各个变量的值的相应集合构成。在这种情况下，飞行管理系统被配置为检查各个变量的值的数量是否相同。飞行管理系统在消息被加载时执行该检查。如果各个变量的值的数量不相同，则飞行管理系统在飞行员可查看数据之前拒绝该消息。

性能表上行链路提供将性能表数据上行链路传输到飞行管理系统10的能力。上行链路传输的性能表数据可在任何飞行阶段处理。根据一个实现方式，所有性能表消息均以用于消息标识的pet/pt开始，随后是嵌入的元素标识符。二维(2-d)性能表的性能表消息格式如下：

pet/pt,namex,namez,nx,mz,x1,x2,…,xn,z1,z2,…,zm

其中namex是变量x的名称；namez是变量z的名称；nx是x变量的值的数量；mz是z变量的值的数量；x1,x2,…,xn是x变量的各个值；z1,z2,…,zm是z变量的各个值。在这种情况下，x变量的值的数量和z变量的值的数量必须匹配(即，n＝m)。飞行管理系统10在消息被加载时执行该检查。如果数量不相同，则在飞行员可查看数据之前拒绝该消息。

3-d性能表的性能表消息格式如下：

pet/pt,namex,namey,namez,nx,my,pz,x1,x2,…,xn,y1,y2,…,ym,z1,z2,…,zp

其中namex是变量x的名称；namey是变量y的名称；namez是变量z的名称；nx是x变量的值的数量；my是y变量的值的数量；pz是z变量的值的数量；x1,x2,…,xn是x变量的各个值；y1,y2,…,yn是y变量的各个值；z1,z2,…,zp是z变量的各个值。在这种情况下，x变量的值的数量与y变量的值的数量的乘积必须等于z变量的值的数量(即，n*m＝p)。飞行管理系统10在消息被加载时执行该检查。如果数量不相同，则在飞行员可查看数据之前拒绝该消息。

上述消息格式可被扩展为包含任何维度的性能表的数据。例如，在具有w、x、y和z变量的4-d性能表的情况下，x变量的值的数量乘以y变量的值的数量乘以w变量的值的数量必须等于z变量的值的数量。

根据第二协议，性能曲线上行链路提供将性能曲线数据上行链路传输到飞行管理系统10的能力。上行链路传输的性能曲线数据可在任何飞行阶段处理。这些曲线在地面站基于表中的经验或模拟数据构造。对于各条曲线，计算最佳拟合曲线的多项式。如本文所用，术语“多项式”意指由变量和系数组成并且仅涉及变量的加法、减法、乘法和非负整数指数运算的数学表达式。例如，多项式可采取以下形式：

f(x)＝a0x⁰+a1x¹+a2x²+a3x³+...

根据一个实现方式，(在地面站)构造包括根据性能曲线消息格式布置的系数a0、a1、a2等和指数0、1、2、3等的消息。

根据一个实现方式，所有性能曲线消息以用于消息标识的ptc/pt开始，随后是嵌入的元素标识符。用于2-d性能曲线的性能表消息格式(例如，用于不同的校正成本指数值的曲线集合，其中，x轴表示权重/增量(wod)，y轴表示经济巡航速度(马赫)表)如下：

ptc/pc,np,mc,a0,a1,a2,…,an,x0,x1,x2,…,xn,b0,b1,b2,…,bn,y0,y1,y2,…,yn,...

其中np是多项式的阶数；mc是曲线的数量；a0,a1,a2,…,an是第一曲线拟合的系数；x0,x1,x2,…,xn是第一曲线拟合的指数；b0,b1,b2,…,bn是第二曲线拟合的系数；y0,y1,y2,…,yn是第二曲线拟合的指数；对于第三、第四曲线拟合等依此类推。在这种情况下，用于曲线拟合的各个集合的系数和指数的数量必须匹配(即，等于)多项式的阶数加一。飞行管理系统10在消息被加载时执行该检查。如果数量不匹配，则在飞行员可查看数据之前拒绝该消息。

图6是标识出根据一个实施方式的用于接受或拒绝上行链路传输的表或曲线的算法100的步骤的流程图，其包括由性能算法34中的fms决策逻辑执行的一些步骤以及由飞行员执行的一些步骤。由飞行管理系统10接收包含在上行链路消息中的更新的性能数据(步骤102)。fms决策逻辑被配置为确定消息的格式是否正确(步骤104)，例如在上行链路传输的性能表数据的情况下x变量的数量是否等于z变量的数量，或者在上行链路传输的性能曲线数据的情况下各个集合的系数和指数的数量是否等于多项式的阶数加一。一方面，如果fms决策逻辑确定消息不正确，则消息被拒绝(步骤106)。另一方面，如果fms决策逻辑确定消息正确，则消息不被拒绝。在后一种情况下，机组人员能够在适当的cdu页面上查看关于新性能表/曲线的基本信息(步骤108)并接受或拒绝它们(步骤110)。以这种方式，可将性能表或曲线快速且高效地加载到飞行管理系统10中。更具体地，fms决策逻辑被配置为确定飞行员是否接受或拒绝上行链路传输的表或曲线。一方面，如果飞行员接受特定表或曲线，则fms决策逻辑将接受的表或曲线连同其它表和曲线一起存储在性能表36中(步骤112)。另一方面，如果飞行员拒绝特定表或曲线，则fms决策逻辑将拒绝的表或曲线从飞行管理系统中其暂时地存储的存储器装置去除(即，删除)(步骤114)。

图7是表示cdu页面的图，其示出已被上行链路传输但尚未被机组人员接受的飞机性能表的列表的一部分。该cdu页面被命名为“perfupdate”。在此示例中，所列的表包含可应用于基准性能数据的校正因子。下一cdu页面(未示出)上可列出的其它表(例如，名为econclbspd、econcrzspd和econdesspd的表)可用于“替换”基准性能数据中的对应表。因此，飞行管理计算机可通过不将任何校正因子应用于基准性能数据(这与应用等于零的因子相同)或者通过使用基准性能数据中的表而仅忽略上行链路传输的表来“恢复”到基准性能数据。

仍参照图7，机组人员可与cdu14交互以单独地接受或拒绝perfupdate页面上所列的各个上行链路传输的飞机性能表或曲线。对于各个上行链路传输的性能表/曲线，机组人员可使用行选键1l-6l和1r-6r在接受(a)与拒绝(r)之间切换以存储在飞行管理系统10中或从飞行管理系统10去除。在cdu页面上通过使用相对大的字体大小显示表示被选择的选项的字母(例如，a)，使用相对小的字体大小显示表示未被选择的选项的字母(例如，r)来指示选择(a或r)。对于上行链路传输的消息中未包括的表和曲线，切换不可用。

机组人员可选择立即使用新的值以利用性能表36，或者等到晚些时候使用。根据机组人员的选择，上行链路消息中的性能数据可在当前飞行期间使用，或者可被存储在非暂时性有形计算机可读存储介质(例如，存储器)中以便于稍后在多次飞行中使用，直至机组人员或维护人员决定删除或更新它。

图8是标识出根据一个实施方式的用于选择飞行管理系统要使用哪些接受的表或曲线的算法的步骤的流程图，其包括由fms决策逻辑执行的一些步骤以及由飞行员执行的一些步骤。在perfupdate页面上列出接受的表和曲线(步骤202)。飞行员能够通过导航至适当的cdu页面来查看关于接受的表和曲线的基本信息(步骤204)。另外，机组人员可使用行选键对各个显示行在是(y)与否(n)之间切换，以选择飞行管理系统10应该使用或不使用哪一接受的表和曲线(步骤206)。一方面，如果飞行员选择特定表或曲线以使用，则将在fms计算中使用选择的表或曲线(步骤208)。另一方面，如果飞行员没有选择特定表或曲线以使用，则将不在fms计算中使用选择的表或曲线(步骤210)。

图9是表示示出接受的飞机性能表或曲线的列表的perfupdatecdu页面的图，机组人员使用其来单独地选择飞行管理系统10将使用哪些接受的飞机性能表或曲线。对于各个上行链路传输的性能表/曲线，机组人员可使用行选键1l-6l和1r-6r在是(y)与否(n)之间切换，以选择飞行管理系统10应该使用或不使用哪些接受的表和曲线。在cdu页面上通过使用相对大的字体大小显示表示被选择的选项的字母(例如，y)，使用相对小的字体大小显示表示未被选择的选项的字母(例如，n)来指示选择(y或n)。

根据上面参照图4至图9描述的飞行管理系统10的实施方式的另一方面，加载到性能表36(参见图2)中的更新的性能表或曲线可被选择性地应用于不同的飞行阶段。机组人员可指定要应用性能表36的飞行计划的子集。这使机组人员控制飞机的方式更加灵活，并且在机组人员在其中检测到错误时还提供禁用性能表36并恢复到基准性能数据库32的手段。另外，其给予机组人员机会看到通过使用更新的性能表或曲线可实现的实时性能差异。

图10是表示名为perfprogress的cdu页面的图，其允许机组人员指定可使用选择的飞机性能表或曲线的航段的开始和结束航点。开始和结束航点可在相同的飞行阶段或不同的飞行阶段中。在图10所描绘的示例中，开始航点是kbfi，结束航点是kmia。可在附加页面上指定多个航段。perfprogresscdu页面还显示了在由开始和结束航点指定的航段期间使用更新的表实现的相对性能差异。在图10所描绘的示例中，预测的燃料节省为0.8％，预测的平均速度差为0.012，预测的平均高度差为300英尺。

总之，图2中所描绘的系统包括飞行管理计算机12、与飞行管理计算机12通信的控制显示单元14以及与飞行管理计算机12通信的通信管理单元30。根据一个实施方式，飞行管理计算机被配置为：(a)获取在飞行期间行程参数的实时测量值；(b)至少使用存储在当前性能表中的性能数据来计算行程参数的第一预测值；(c)计算实时测量值与第一预测值的偏差的大小；(d)确定偏差的大小是否超过指定阈值；以及(e)响应于在步骤(d)中确定偏差的大小超过指定阈值，在没有飞行员干预的情况下，指示通信管理单元发送对更新的性能数据的下行链路请求。通信管理单元30被配置为响应于从飞行管理计算机12接收到发送下行链路请求的指示，发送对更新的性能数据的下行链路请求，并接收包括更新的性能数据的上行链路消息。飞行管理计算机12还被配置为使用更新的性能数据填充当前性能表，使用至少一些更新的性能数据来计算行程参数的第二预测值，并且指示控制显示单元14显示第二预测值。控制显示单元14被配置为响应于从飞行管理计算机12接收到显示第二预测值的指示，显示表示第二预测值的字母数字符号。另外，控制显示单元14还被配置为将由飞行员输入的开始和结束航点传送到飞行管理计算机12，并且飞行管理计算机12计算在开始航点处开始并在结束航点处结束的航段的行程参数的第二预测值。

尽管参照各种实施方式描述了用于将更新的性能数据上行链路传输到飞行管理系统，然后计算预测的飞行剖面和关联的行程预测参数的设备和方法，但是本领域技术人员将理解，在不脱离本文的教导的情况下，可进行各种改变并且等同物可替代其元件。另外，可进行许多修改以使本文所公开的实践的概念和减少适应特定情况。因此，权利要求所涵盖的主题旨在不限于所公开的实施方式。

如权利要求中所用，术语“计算机系统”应该被广义地解释为涵盖具有至少一个计算机或处理器的系统，并且其可具有通过网络或总线通信的多个计算机或处理器。如前句中所用，术语“计算机”和“处理器”二者是指至少包括处理单元(例如，中央处理单元、集成电路或算术逻辑单元)的装置。

本文所描述的方法可被编码为具体实现在非暂时性有形计算机可读存储介质中的可执行指令，包括(但不限于)存储装置和/或存储器装置。这些指令在由处理或计算系统执行时使得系统装置执行本文所描述的方法的至少一部分。

下文中阐述的过程权利要求不应被解释为要求其中所述的步骤按照字母顺序(权利要求中的任何字母顺序仅用于引用前述步骤的目的)或按照其叙述顺序执行，除非权利要求语言明确地指明或陈述指示执行那些步骤中的一些或全部的特定顺序的条件。过程权利要求也不应被解释为排除同时或交替执行的两个或更多个步骤的任何部分，除非权利要求语言明确地陈述排除这种解释的条件。

注释：以下段落描述了本公开的另外的方面

a1.一种方法，该方法包括在飞机上执行的以下步骤：

(a)发送对更新的性能数据的下行链路请求；

(b)接收包括更新的性能数据的上行链路消息；

(c)利用更新的性能数据填充当前性能表，以构造更新的性能表；

(d)使用至少一些更新的性能数据来计算行程参数的第一预测值；以及

(e)显示表示第一预测值的字母数字符号，

其中，步骤(a)和(b)由飞机机载的通信管理单元执行，步骤(c)和(d)由飞机机载的计算机系统执行，并且步骤(e)由飞机机载的控制显示单元执行。

a2.根据段落a1所述的方法，该方法还包括指定航段的开始航点和结束航点，其中，在步骤(d)中针对在开始航点处开始并在结束航点处结束的航段计算预测值，并且指定步骤由飞行员使用控制显示单元来执行。

a3.根据段落a1所述的方法，其中，更新的性能数据包括表示更新的性能表的更新的性能表数据和/或表示更新的性能曲线的更新的性能曲线数据，该方法还包括：

(f)确定各个单独的更新的性能表和/或曲线的格式是否正确；以及

(g)接受或拒绝具有正确格式的各个单独的更新的性能表和/或曲线，

其中，步骤(f)由计算机系统执行，并且步骤(g)由飞行员操纵控制显示单元上的行选键来执行。

a4.根据段落a1所述的方法，该方法还包括在步骤(a)之前执行的以下步骤：

(f)获取在飞行期间行程参数的实时测量值；

(g)至少使用存储在当前性能表中的性能数据来计算行程参数的第二预测值；

(h)计算实时测量值与第二预测值的偏差的大小；

(i)确定偏差的大小是否超过指定阈值，

其中，步骤(f)至(i)由计算机系统执行。

a5.根据段落a4所述的方法，该方法还包括使用控制显示单元手动地设定所述指定阈值。