飞行目标通信系统的制作方法_2

文档序号:9709329阅读:来源:国知局
,关于特定操作中心的本地天气,多个地点的预报的天气信息的信息。飞机天气信息包括直接报告的或者源自多个飞机的天气。
[0056]另外,飞行计划的修改包括删除或者添加航点(waypoint),更改航点的位置,或者更改与航点或者航点之间的航程有关的特征,诸如飞机调动的习惯动作、飞机速度、到达航点的时间、或者高度。用于多个航点或者航程、通过航点或者方位结合的区段的特征,进一步示例包括气候带(weather band)。气候带是特定的或者系列的空间点(诸如特定的高度或者一系列空间和时间上的三维点或者四维点)的环境信息的集合。
[0057]航空公司运行中心和空中交通管制中心识别并发送诸如气候带的信息至飞机以用于确定天气信息如何影响飞行轨迹计算。例如,识别的气候带可以基于当前天气或者预测的天气、飞行预测、飞行意图或者飞行计划,或者可以是对特定飞行轨迹非特定的默认气候带。如果实际天气不同于用于计算预测的飞行轨迹的预测天气,那么实际天气可能影响预测的飞行轨迹。另外,途中的不同的因素可能导致机组人员更改飞行计划,并且在飞行前期间加载的来自操作或者管制中心的环境信息对于更改的飞行计划可能不再精确或者最新。例如,不准确的或者过时的环境信息可能导致飞行操作的低效率,诸如燃料消耗和排放的增加或飞行时间的延迟。
[0058]与飞机或者飞行相关联的用户可以请求来自操作中心或者空中交通管制中心的新的飞行计划和/或新的环境信息。下行传输的请求可以伴随或者接着是用于该飞机的当前的飞行航线或者飞行计划信息。下行传输的飞行航线或者飞行计划信息可以包括项诸如:航点列表、仪表出发程序(instrument departure procedure)、到达和出发过渡、空气道、标准进港航路(STAR)、进近程序、方位(fix)和航程类型。
[0059]通常,当接收到飞行计划时,诸如飞行员的用户通常评估包含于飞行计划中的信息,根据需要访问相关的和暂时的信息,根据需要或者期望更新计划飞行,当更新变得可用时,接收对飞行计划的更新,并将飞行计划的更新提供至必要当事人。在本文描述的多个实施方式中,描述了允许飞行员实时评估、查看、组织、更新、并操纵飞行计划并在其它功能中跨多个系统或者本地系统注释、通信并同步化该变化的工具。在本文中,工具通常被称为可以在一个或多个计算设备上实施的效率和操作飞行目标系统。当下载或者上载飞行计划时,可能存在与上行链路和下行链路服务以及飞行员获得并处理信息的时间和努力相关联的延迟和成本。可以提供诸如效率和操作飞行目标系统的工具以允许用户诸如,飞行员迅速并有效地访问、评估、更新、并传输飞行目标诸如,飞行计划和飞行效率报告。
[0060]在一个示例性实施方式中,可以将飞行计划下载至实施或者连接至效率和操作飞行目标系统并访问特定飞行的历史及其他可用的飞行信息诸如,来自先前飞行的笔记的移动设备。设备被配置为使用各种通信线路接收报告和接收来自其他源的信息。用户可以基于可用的历史的和实时的飞行信息更改飞行计划。在飞行计划被更改之后,更改的飞行计划被向上载输至服务供应商,更改的飞行计划可以被传输至航空公司运行中心(AOC)并且发送至飞行管理计算机(FMC)或者其他机上系统。最近的飞行计划和更新的计划的历史被保持并且可以对系统的其他用户可用。
[0061]通过允许使用诸如移动设备的计算设备访问飞行计划信息,在允许移动使用和协作的同时可以有效的方式实施飞行计划活动性。例如,本文中参考飞行目标的处理和相关联的飞行信息描述的一些或者所有功能可以提供在效率和操作飞行目标系统中并安装在移动设备上。移动设备可以响应于用户、FMC、或者其他输入源的提示启动计划/航线处理功能。在本文中,实施效率和操作飞行目标系统的移动设备被称为执行飞行信息处理、飞行计划处理的计算设备或者效率报告处理设备。
[0062]在本文中描述的各种实施方式和示例中,效率和操作飞行目标系统可以在一个或多个计算设备中实施。效率和操作飞行目标系统被配置为接收输入的飞行信息消息并处理或者生成飞行信息目标。飞行计划/航线处理功能被配置为从多个源接收与相同的飞行相关的飞行信息消息。执行飞行计划/航线处理功能的计算设备可以包含用于处理飞行信息的单个处理器或者多个处理器。在至少一个实施方式中,可在诸如平板电脑或者膝上型电脑的便携式计算设备或者移动计算设备中实施飞行计划/航线处理。
[0063]在至少一个实施方式中,效率和操作飞行目标系统可以包括是在不同的计算机上、网络上或者在相同的计算机内的一个或多个处理器上运行的分离的处理的子功能。计算机可以包括诸如平板电脑的移动设备和一个或多个服务器的组合。
[0064]可以实时接收并更新飞行信息消息和飞行信息目标。如本文中使用的,术语“实时”是指在当前时间或者在接下来的可用时间执行的动作,与在计划的未来或者随后时间保存动作相反。实时动作可以利用目前可用的信息,或者利用最近可用的信息执行。
[0065]效率和操作飞行目标系统被配置为访问从多个数据库,诸如来自地面源或者空中源的天气信息、飞机当前状态数据和飞机性能数据库可用的信息。飞行计划/航线处理功能也被配置为直接从多个飞机和/或操作中心,诸如飞机、操作中心、ATC等接收信息。
[0066]效率和操作飞行目标系统也被配置为访问飞机当前状态数据,所述数据包括,例如,与多个飞机有关的信息。飞机当前状态数据可以包括用于飞机的标识符和关于该特定飞机的当前状态信息,诸如但不限于,地面、爬升、巡航、下降、高度、航向(heading)、重量、重心、速度和/或其他合适的状态数据。
[0067]效率和操作飞行目标系统还被配置为访问或者生成可以包括多个飞行计划和轨迹的相关联的预测和基于与相应的飞行计划相关联的多个轨迹的飞机的天气的飞机预测。飞机预测可以包括与基于预报的、得出的、和实时天气、飞行计划、飞机重量、飞机配置、和/或任何其他合适的信息的多个时间点相关联的飞机状态数据预测。飞机预测可以包括从飞机或者地面源的任一种提供的飞行路径信息使用飞行路径限制,诸如高度、速度、和/或时间和计划的飞行事件,诸如放起落架计算出的多个轨迹。
[0068]效率和操作飞行目标系统可以基于输入源确定数据环境。飞行计划/处理设备的一些或者所有功能可以在设备上实施,并且还可以通过位于第三方服务供应商、A0C、及飞行计划框架中的其他供应商的计算机实施。可以对效率和操作飞行目标系统的多种功能和能力进行分配并且可以使用诸如互联网、ACARS、及其他通信链路的多种数据链使信息通信。通过具有这种分配功能,任何一个通信链路的冗余、丢失可以允许飞行计划操作使用另一链路继续。
[0069]在一个示例性示例中,飞行员将包括航线、天气、燃料及其他飞行信息的飞行计划下载至执行效率和操作飞行目标系统的一些或者所有的飞行计划/处理设备。如果网络是可用的,飞行计划/处理设备向一个或多个服务器或者其他数据源通信以获得飞行计划信息。出发前,初步飞行计划和操作的飞行计划也会变得可用于下载。使用飞行计划/处理设备,初步飞行计划和操作的飞行计划中的飞行信息在飞行计划/处理设备上被优化并且优先用于查看。
[0070]在一些情况下,飞行员可能发现FMC中的飞行计划与下载在飞行计划/处理设备上的飞行计划之间不匹配。替代地,飞行员可能具有期望更新飞行计划信息(例如,删除航点)的其他原因,诸如天气预报或者空中交通中的意外变化。飞行计划/处理设备提供用于编辑飞行计划信息的一种或多种方法并且允许诸如用户笔记的输入用于将来参考或者供其他用户参考。可以使用自动化和人工录入方法将这种输入提供在设备上。人工录入方法可以包括硬键板或者软键板、徒手画的输入、语音或者视频记录、摄影、或者已知的和重复使用的分组评论的选择。自动化方法包括,但不限于解码和/或解密飞行消息以查明与特定飞行相关的信息的系统。使用飞行计划/处理设备,用户可以查看特定飞行或者任何飞行的用户评论和评论历史。
[0071]效率和操作飞行目标系统还被配置为提供用于查看和管理飞行信息的效率技术。例如,飞行计划信息可包含能够通过效率和操作飞行目标系统以自动形式去除的中断。在一些实施方式中,效率和操作飞行目标系统还在一些情况下添加中断,例如在涉及ATC限制、使飞行员训练最少化、或者强调需要额外的飞行员注意的区域的情形中。效率和操作飞行目标系统被配置为识别比在目前飞行计划信息中识别的更高效的航线。有效航线可以基于一种或多种标准。还可以向用户提供查看假设怎样情形的能力以确定对改变的状况,诸如出发航线的改变的影响。例如,飞行员可以基于航线与跑道之间的可能的关系查看其他适用的跑道(runway)。效率和操作飞行目标系统被配置为识别可用的选项,基于可用的限制条件和标准评估航线,基于核心设定和预期的航线自动地考虑航道逆转并识别最有效的航线。
[0072]效率和操作飞行目标系统还被配置为从用户笔记、用户配置、飞行历史信息和实时飞行信息执行性能分析,诸如飞行航线的预测性的和可能的分析。例如,如果历史表示待机的高概率,那么飞行员可以因此调节添加额外燃料量。在又一个示例中,效率和操作飞行目标系统可以计算特定飞行待机的真实性的概率。还可以基于用户在设备上的活动的情况提供性能分析的选项。
[0073]通过使用这样一个效率和操作飞行目标系统,用户,诸如飞行员可以在有效和用户友好的平台上实时访问、查看、更改、并上载飞行信息而不是局限于纸上的手动查看和编辑并在具有有限的查看和处理的安装的设备,诸如FMC上输入信息。提供效率和操作飞行目标系统的功能可以向飞行人员提供更大的灵活度、效率和可配置性。现在描述更多细节。
[0074]参考图1,示出了效率和操作飞行目标系统100的一个实施方式。该示例中的效率和操作飞行目标系统100包括地面服务器105、网络应用140、和移动应用150。地面服务器105进一步包括飞行目标数据库(flight object data warehouse) 110、飞行目标服务组件
120、飞行信息服务组件130和SOAP网络服务137。
[0075]地面服务器105可以物理地或者虚拟地位于地面上或者空中平台上。地面服务器105被配置为通过响应存储、处理和递送飞行信息的请求和飞行效率请求和报告提供服务。地面服务器105作为数据库服务器、文件服务器、网络服务器和应用服务器提供服务。
[0076]地面服务器105包括被配置为保持并存储飞行目标数据的飞行目标数据库110。飞行目标数据库110将来自多个空中系统和地面系统的飞行信息整合到一个中央位置(central locat1n)。飞行目标数据库110还整合来自源的原始数据以及得出的飞行信息数据。飞行目标数据库110用作实时和历史飞行信息的储存库。另外,飞行目标数据库110用作聚合的飞行计划和实时飞行计划的单个源的实施方式。
[0077]地面服务器105还包括被配置为提供用于访问各种飞行信息的信息的飞行信息服务组件130。飞行信息服务组件130包括消息构造器132、监视服务133、N0TAM组件135、天气服务131、出发前/出发后组件(pre/post departure component) 134和定购燃料组件136。消息构造器132被配置为构造以下进一步详述的互联网消息和ACARS。天气服务组件131被配置为从多个源访问或者接收天气数据,包括原地天气信息(in situ weatherinformat1n),并处理天气数据以,例如,向订户提供特定地理空间位置和时间的天气数据。
[0078]监视服务组件133被配置为处理输入的飞机监视数据,诸如具有位置数据的雷达和飞行消息。NOTAM组件135被配置为处理来自民航当局的飞行通告以警示飞行员沿着飞行航线的潜在危险及其他信息。可以从飞行计划提取或者解析信息以用于向用户显示。定购燃料组件136被配置为与其他系统接合并交换信息,处理来自其他服务的请求并生成燃料的订单。出发前/出发后组件134被配置为执行各种飞行前和飞行后的任务,包括处理飞行计划、识别飞机状态、满足请求(catering request)、医疗应急、结束飞行及其他用户请求。
[0079]地面服务器105还包括飞行目标服务组件120,飞行目标服务组件120被配置为提供本文将进一步描述的功能,包括最优化和效率处理器、报告服务、飞行计划处理、轨迹预测、消息传送服务、导航数据库信息、性能分析、概率和预测服务。在一些实施方式中,该功能通过实施至少一部分地面服务器105提供的功能的网络应用140和移动应用150经由应用编程接口(API)可访问。网络应用140和移动应用150被配置为基于系统配置、用户配置、和用户特权诸如,管理人员、调度员、飞行员、或者AOC员工提供功能的子集或者全部。
[0080]网络应用140可以在计算设备诸如台式计算机上加载并执行,并且包括地图组件141、官方飞行计划(OFP)组件142、天气组件143、航线/性能组件144、出发前/出发后组件145、定购燃料组件146、备用机场组件147、第二航线组件148和最优化报告组件149。移动应用150可以加载在诸如平板电脑的移动计算设备上,并且包括地图组件151、操作飞行计划(OFP)组件152、天气组件153、航线/性能组件154、出发前/出发后组件155、定购燃料组件156、备用机场组件157、第二航线组件158和最优化报告组件159。
[0081]地图组件141/151被配置为基于选择的飞行信息生成映射和图表显示。OFP组件142/152被配置为接收并分析飞行计划信息并处理和显示该信息。航线/性能组件144/154被配置为处理与选择的航线有关的飞机性能参数。备用机场组件147/157被配置为接收备用机场和备用航线的选择并生成关于备用机场和备用航线的推荐。第二航线组件148/158被配置为接收第二航线的选择并生成关于第二航线的推荐。第二航线组件148/158还被配置为向用户提供向选择的第二航线发送信息的能力。地面服务器105还包括简单目标访问协议(SOAP)接口用于在地面服务器与网络应用140和/或移动应用150之间交换信息。最优化报告组件149/159被配置为接收优化和效率处理器和报告服务127确定的报告。最优化报告组件149/159生成显示在计算设备上的最优化和效率报告。
[0082]飞行目标服务组件120是用于计算、递送和共享飞行计划、飞机、天气、轨迹和导航信息、飞机性能、预测、和飞机和互联网消息传送的软件和硬件构架。飞行目标服务组件120被配置为处理飞行信息、用户配置文件、航空业务模型算法和调控的限制条件以计算最优化和飞行效率机会。飞行目标服务组件120还被配置为处理和确定将要执行的几个功能。使用这些功能的一个或多个来确定提供至授权的订户,诸如飞行员、空中交通管制员或者航空调度员的最优化或者飞行效率(时间、燃料、成本、排放)报告。飞行目标服务120执行的另一功能的示例是一维和多维的当前的、历史的和得出的飞行信息的性能分析和概率和预测分析。
[0083]飞行目标服务组件120包括多个处理器和离线能力。当网络或者客户端连接不可用时,离线功能使用本地缓存用于认证、任务和运行时间设置数据。
[0084]在图1中描述的示例中,飞行目标服务组件120包括飞行计划处理器126、导航数据库处理器123、飞机性能处理器124、天气网处理器(weather grid processor) 125、空中/地面消息传送服务122和轨迹预测器处理器121。飞行目标服务组件120被配置为调用轨迹预测器处理器121,轨迹预测器处理器121从飞行目标数据库110中确定飞行轨迹预测飞行信息,诸如组成飞行计划/航线的航点的序列、飞机型号、当前飞机成套设备、天气信息和飞行目标中的历史飞行信息。轨迹预测器处理器121与飞行信息服务功能130的天气服务组件131结合或者通信。天气服务131确定与飞行轨迹相关联的原地和预报的天气信息。天气服务131与飞行目标数据库110通信轨迹特定天气。轨迹预测器处理器121还根据所接收的飞行计划/航线识别目前飞行的识别的飞机的飞机状态数据。轨迹预测器处理器121使用飞机状态、导航数据、当前和预报的天气信息和原地天气信息更新最初的飞行轨迹以利用飞行目标中的选择的气候带生成更新的预测飞行轨迹。导航数据库处理器123确定对该特定日期和飞行有效的导航信息。导航数据库处理器123通信或者产生其他服务可访问的导航数据。实现这样的一种方法是通过将导航数据传送至飞行目标数据库110。
[0085]轨迹预测器处理器121可以增加和/或删除存储在飞行目标中的飞行计划/航线的航点,从而创建更新的飞行计划/航线。在一个示例中,轨迹预测器处理器121可以将表示更新的预测的飞行轨迹和新飞行计划/航线可用的消息发送至移动应用150。响应于该消息,飞行目标服务组件120访问表示更新的飞行计划/航线的飞行目标中的航点的列表并使用该处理的航点列表来构造包含在飞行计划/航线消息中用于传输的有效载荷。替代地,飞行目标服务组件120可以将飞行目标经由API128发送至移动应用150。飞行目标服务组件120设置标记或者发送消息至消息传送服务122表示新飞行计划/航线和/或轨迹准备传输(即,上行传输)。在另一示例中,飞行目标服务组件120访问飞行目标中的最近更新的飞行计划/航线并确定订户已更新并处理更新的信息。空中/地面消息传送服务122被配置为进行适当的接口连接、调度,并执行飞行信息消息传输。
[0086]将诸如飞行计划、飞机性能信息、飞行员笔记、起飞信息和环境信息和对应于环境信息的地理空间位置的数据提供至消息构造器132以包含在飞行信息传输中。传送至消息构造器132的飞行信息还将包含飞机标识符或者用户标识符以及保密信息以完成飞行信息消息的构造。
[0087]消息构造器132被配置为构造消息标题并构造包括该标题、从飞行目标服务120接收的飞行计划/航线有效载荷和循环冗余校验的消息。消息以由消息用户根据存储在用户偏好数据库中的可动态设置的用户配置指定的消息格式构造。该用户配置指定并行运行的功能或者处理,并且还可以定义连接以接收并传输来自在图1中示出的处理器或者数据库的数据。用户配置还指定应用的行为(behav1r)。消息构造器132将构造的消息传送至空中/地面消息传送服务122,然后使用发送器或者可适用的互联网连接将消息传输至适当的地址。消息构造器132采用选择的信息并且以指定的用户信息格式构造用于最终用户的输出消息(outgoing message)。作为消息构造处理的部分,消息构造器132对从多个源接收的飞行信息消息进行编码。飞行信息消息被空勤人员审阅并接收,且然后被自动加载到飞行管理计算机中。在更新的飞行计划/航线消息的情况下,消息构造器132采用来自飞行目标服务组件120的表示更新的飞行计划/航线的有效载荷数据并且以指定的用户消息格式构造用于最终用户的输出消息。在更新的飞行计划/航线消息被上行传输至飞机的情况下,空勤人员在执行移动应用150的设备上审阅并接收更新的飞行计划/航线。
[0088]飞行目标服务功能130可以被配置为执行以适用于包含在更新的飞行计划/航线消息中的格式转换并编码飞行信息的功能。输入的消息被解码器功能解码,解码器功能被配置为通过从一个或多个飞行信息消息中分离多种飞行信息参数,例如,飞行计划/航线、当前位置、速度、高度和原地天气来解析消息。如果飞行消息被加密,然后,解码器执行解密飞行消息的处理。解码器对飞行计划/航线中的数据和所有的飞行信息参数进行解析,并将飞行信息数据映射至飞行目标的可适用的属性字段。解码器通过内部计算或者参考存储与航点、机场、空中航线和步骤和顾客信息有关的导航信息的导航数据库将用户定义的点,诸如玮度/经度、浮动的航点、地方方位距离(place bearing distance)、或者沿着轨道航点、交叉点和空中航线和飞行程序转换为相关联的航点。从导航数据库检索的信息可以存储在飞行目标中。
[0089]当在飞行信息消息的飞行计划/航线中识别空中航线或者程序(procedure)时,解码器使用空中航线或者程序信息来执行导航数据库的查阅以询问额外的数据。例如,如果飞行计划/航线消息识别由多个航点或者方位和爬升曲线组成的标准仪表出发(SID)程序。解码器使用识别的SID来询问导航数据库中的信息。导航数据库询问返回航点列表及其他相关联的数据。返回的航点被存储在飞行目标中。
[0090]飞行目标服务功能120被配置为将存储在飞行目标中的航点转移到表示飞行计划/航线的航点列表中。作为该处理的部分,飞行目标服务功能120确定这些航点中的哪个是可适用的并以哪种顺序。从消息的内容和自适应逻辑准则中确定航点的排序。例如,表示从一个点转变至下一个点的一种方法的过渡型可以源自消息内容。逻辑准则的一个示例包括,例如,要求的安全性、FMC操作和限制、飞机状态、当前或者预测的飞行信息、飞机型号和/或操作飞机的航空公司。可选地,复制的或者外加的航点,或者飞机自从飞行计划/航线消息被接收的时间已通过的航点未包括在航点的最终列表中。航点的列表被存储在飞行目标中。
[0091]飞行目标服务120利用飞行计划处理器126对存储在飞行目标中的飞行计划/航线进行添加、重新排序、或者删除航点,从而创建新飞行计划/航线。飞行计划处理器126通过参考导航数据库结合飞行目标中的航点的更新列表以形成新的飞行计划/航线。飞行计划处理器126将航点的顺序转变为利用飞行目标服务120添加至飞行目标的空中航线和飞行程序。飞行
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