沿飞行器轨迹的天气数据选择的制作方法

专利名称：沿飞行器轨迹的天气数据选择的制作方法
沿飞行器轨迹的天气数据选择
背景技术：
在许多商用飞行器中，为了确定预计到达时间和飞行器飞行期间的燃料消耗，可以考虑沿飞行器飞行路径的航路点的天气数据。例如，飞行管理系统(FMS)可能考虑在飞·行器飞行中经由通信系统从地面站上载到FMS的或由飞行员输入的风向、风速、以及温度数据。虽然可用的天气数据的量很大，且可能包括沿着或靠近飞行器飞行路径的多个点，在实时使用这么大量的数据时存在实用性限制。例如，FMS可能会受到气象数据可输入的数据点数量的限制。通常情况飞行路径数据被提供给FMS作为起点、終点、以及也许是一个或几个在途航路点。数据中的这种约束可能限制基于这些数据的FMS轨迹预报的精确性。另ー个实用性限制是传送数据到飞行器上的相对高的成本，其目前通过在ー个基于订购的专有通信系统的传输来完成，上述专有通信系统如航空通信寻址及报告系统(ACARS)。

发明内容
在一个实施例中，一种选择气象数据供飞行器的飞行管理系统(FMS)和地面站中的至少ー个使用的方法，包括使用參考数据集生成參考飞行器轨迹，參考数据集包括来自气象数据库的数据点，其中数据点包括附帯关联气象数据的空间位置；使用精简数据集生成近似飞行器轨迹，精简数据集包括的数据点少于參考数据集；将參考飞行器轨迹与近似飞行器轨迹做比较；基于该比较确定參考飞行器轨迹和近似飞行器轨迹的至少ー个差；从气象数据库选择与确定的至少ー个差对应的数据点；以及将选择的数据点的相关联的气象数据提供给FMS和地面站中的至少ー个。在另ー个实施例中，一种选择气象数据供飞行器的飞行管理系统(FMS)和地面站中的至少ー个使用的方法，包括使用參考数据集生成參考飞行器轨迹，參考数据集包括来自气象数据库的数据点，其中数据点包括与气象数据相关联的空间位置山)使用精简数据集生成近似飞行器轨迹，精简数据集包括的数据点少于參考数据集；c)将參考飞行器轨迹与近似飞行器轨迹做比较；d)基于该比较，确定參考飞行器轨迹和近似飞行器轨迹的至少ー个差；e)从气象数据库中选择与确定的至少ー个差对应的数据点ば)用选择的数据点替换精简数据集中的数据点；g)重复步骤b-f直到所确定的至少ー个差满足预定的误差阈值；以及h)向飞行管理系统提供来自精简数据集中的至少某些数据点的气象数据。


在图中图I是用于实现飞行器飞行路径的飞行器轨迹的图形示意图。图2是根据本发明的第一实施例的方法的流程图。图3是根据图2中流程图确定轨迹之间的差的示例的图形示意图。图4是根据本发明的第二实施例的方法的流程图。
具体实施例方式飞行器的飞行路径一般包括爬升，巡航和下降。虽然在从起飞到着陆的完整飞行路径的情况下描述，但本发明适用于完整飞行路径的全部或任何部分，包括飞行中对原 始飞行路径的更新。为了描述的目的，将使用完整飞行路径的示例。大多数现代飞行器包括用于产生飞行路径轨迹10和使飞行器沿着该飞行路径轨迹10飞行的飞行管理系统(FMS)。FMS可基于命令、航路点数据以及如气象数据的附加信息而自动产生飞行器的飞行路径轨迹10，所有这些信息均可直接从航空公司运行中心(AOC)接收或从飞行员接收。这些信息会使用通信链路被发送到飞行器。通信链路可以是任何种类的通信机制，包括但不限于分组无线电和卫星上行链路。作为非限制的示例，飞行器通信寻址及报告系统(ACARS)是用于通过无线电或卫星在飞行器和地面站之间传送消息的数字数据链路系统。该信息也可由飞行员输入。
图I是ー个飞行器轨迹10形式的飞行器飞行路径的示意图。轨迹开始于轨迹起点12，如出发点机场，并在轨迹终点14结束，如目的地机场。在起点12和终点14之间的穿越包括爬升阶段16、巡航阶段18和下降阶段20，均包括在轨迹10内。爬升、巡航和下降阶段，通常作为数据点输入到FMS中。为了描述的目的，术语“数据点”可包括任何类型的数据点，包括航路点、在途航路点和高度，并不限于特定的地理位置。例如，数据点可能仅仅是高度，或者可能是特定的地理位置，其可以由任何坐标系代表，如经度和纬度。作为非限制的示例，数据点可以是三维或四维的；飞行器轨迹10的四维描述定义在三维空间中飞行器在任何给定时间点的位置。每个数据点可包括相关联的信息，如气象数据，其可包括温度数据和风数据。对于爬升阶段16，可以输入与爬升阶段顶点22的高度A对应的数据点；对于巡航阶段18，可以输入在途航路点B ;且对于下降阶段20，可以从下降的顶点24起输入多种高度。起飞后，飞行器通常保持在爬升阶段16直到到达爬升顶点22，然后在巡航阶段18期间它遵循在途航路点，直到下降的顶点24，在此处它然后开始下降阶段20。爬升阶段16和下降阶段20中的高度A是在这些阶段期间飞行器使其轨迹10达到此类高度的意义上的航路点。基于沿着飞行器轨迹10的地面导航协助(Navaids)的位置可以选择在途航路点B。可理解的是，在巡航阶段18期间，可能存在高度上的一些改变，尤其是对于跨大陆飞行，跨大陆飞行中飞行器可能改变其海拔以利用盛行风(例如，急流)或将盛行风的影响降低到最小，以便随着燃料燃耗爬升到更高的高度或避免湍流。也可以在轨迹10中包括伪航路点P,伪航路点P是人工參考点,其创造是用于与轨迹10的參数有关的某些目的，且不限于地面导航协助。可以在已设置为轨迹建立的数据点之前或之后定义它们。可以采用多种方式定义伪航路点，如通过纬度和经度或通过沿着当前轨迹的指定距离，如沿着航途(track)的航路点。气象数据可为了任何数据点输入气象数据。这样的气象数据改进FMS的飞行预测。气象数据可以从气象数据库获取，气象数据库可以包含实时气象或预测的气象数据。此类气象数据库可以包含有关某些气象相关联的现象(尤其还例如，风速、风向、温度)的信息和有关能见度(例如，多雾、多云等)、降雨(雨、冰雹、雪、冻雨等)和其他天气信息的数据。因为在轨迹计算中必须考虑气温、风向和风速以确保飞行器能精确地遵循预期的轨迹，所以气象数据库可以包含当地空域的三维实时温度和风模型以及四维预测数据精确。气象
5数据库可以存储基于特定经度、纬度和高度的此类实时或预测气象数据。虽然使用来自与轨迹上的期望数据点对应的气象数据库的数据点的气象数据通常是最精确的，但是数据库中可能未将每个经度、纬度和高度均考虑到，并且对于美国和欧洲的大陆上的点可能有更精细分辨率的气象数据，例如每2km的气象数据，以及对于大西洋上的点，可能存在降低的分辨率精确。气象数据库的每个数据点并非一定依附于轨迹10。当气象数据库没有与轨迹上的数据点对应的数据点时，可以插值可用的气象数据以获得依附于轨迹的气象数据，并且可以将插值的气象数据输入到FMS中。作为备选，可以将来自轨迹上的数据点的最接近气象数据点的气象数据输入到FMS。拥有精确的气象数据是重要的，因为贴近飞行器轨迹附近的气象简档的表示将产生更精确的FMS预测，从而促成飞行器燃料使用量和到达时间的估算的提高。用来准备气象简档的更多最新气象数据通常会产生更精确的气象简档。但是，将来自气象数据库的所有相关气象数据从地面站提交到FMS的能力可能受限于FMS本身，因为FMS通常限制飞行轨迹上可输入气象数据并最终在轨迹预测中使用的数据点的数量。例如，FMS可能仅允许在途航路点处插入气象数据，并且还允许爬升和/或下降中有限数量的高度。在许多FMS中，虽然气象数据库可能对于该轨迹有数百个相关数据点，但是允许的数据点的总数小于10。因此，提供精确的气象数据可能是难题，因为FMS只有有限数量的可接收的数据点。再者，气象数据的时效性是有限的，因为从地面到飞行器的通信链路可能只有有限带宽可用于传送与飞行器飞行轨迹相关的大量气象数据，并且在任何情况下，将很大量的数字数据传送到飞行器都可能成本高昂。目前大多数系统是基于预订的，这对于数据传输有相对较高的关联费用。作为非限制性示例，目前有按通过ACARS发送每个字符或字节的计费。因此，将最新气象数据传送到FMS的成本也是现实性限制。随飞行持续时间増加，缺乏最新气象数据变得越来越成问题。FMS执行的最精确的轨迹预测是使用沿飞行路径轨迹可用的所有气象数据的轨迹预测。但是，对可输入到FMS中的数据点的限制、向飞行器实时发送数据的成本以及缺乏沿着飞行计划的实际气象数据均对FMS中使用精确的气象数据以及实时地更新气象数据构成现实性限制。本发明通过向FMS提供精简集合的气象数据点来解决与这些现实性限制关联的局限，该精简集合的气象数据点保留关键气象属性，从而使FMS能够基于此信息改进其飞行预測。本发明方法的实施例确定精简集合的气象数据点并将其发送到FMS,以使FMS使用该精简集合的气象数据预测的近似轨迹非常近似于在考虑与该飞行路径轨迹相关的所有可用风和温度数据时对相同轨迹的预测。更确切地来说，可以一般性地将此实施例描述为从所有相关气象数据点预测參考轨迹，采用精简集合的气象数据预测近似的轨迹，识别參考轨迹和近似轨迹之间最大差的ー个或多个位置，以及将来自气象数据库的对应于该最大差的位置的数据点及其关联的气象数据包含在精简集合中，这可通过增加或替代精简集合中的航路点来实现。上下文中的术语“近似轨迹”指的是一般根据精简集合的气象数据产生的轨迹，其不同于从完整可用的气象数据集产生的參考轨迹。在特定和非限定的示例中，近似轨迹意味着使用相同的数学模型但是以较之根据可用气象数据点的完整集合产生的參考轨迹精简了数量的气象数据点计算的轨迹。
6
根据本发明的实施例，图2描述了向FMS提供飞行器轨迹的精简集合的气象数据点的方法100。所描述的步骤顺序仅仅用于说明的目的，并不意味着以任何方式限制方法100，因为要理解，在不负面影响本发明的前提下，这些步骤可以采用不同的逻辑次序来进行，或可以包含附加的或插入的步骤。可以设想，这种方法100可在地面的系统中实施，且可以通过通信链路将相关的输出发送到飞行器的FMS。在步骤102，方法100从使用參考数据集生成參考轨迹开始。參考飞行器轨迹可以会使用完整的參考数据集来产生，该完整的參考数据集包括来自气象数据库沿着轨迹的所有可用的数据点。将理解的是，方法100可以用于包括飞行器的完整轨迹的轨迹，或用于包括爬升阶段16，巡航阶段18和下降阶段20中的任一个阶段的轨迹。在102处，可以通过単独基于地面的轨迹预测系统来产生參考轨迹，単独基于地面的轨迹预测系统可以考虑沿轨迹的所有可用的气象数据，以及飞行器性能数据和导航数据库。至少，这ー预测系统可以考虑比FMS能够使用的更多的气象数据来产生參考轨迹，即用于产生參考轨迹的数据点将包括比在途航路点和/或高度更多的点。该系统将从气象数据库获取沿轨迹的气象数据(如果气象数据库是该系统的一部分，则气象数据可以位于可经由气象数据库访问的气象服务器上)或从气象提供商获取沿轨迹的气象数据，以获得沿着轨迹的3或4维气象更新。如果气象数据点位于距离轨迹预定的地理距离内，则可以将该气象数据点视为沿着轨迹。作为非限制性示例，对于特定轨迹提取的气象数据点可以在轨迹的位置的2-5公里内。还可以从远离轨迹的其他气象数据点对轨迹上的气象数据点插值。这些气象数据点可以包含附有关联的气象数据的空间位置。气象数据可以包含如下的至少其中之一风速、风向、空气温度、湿度和大气压数据元素。飞行器性能数据可以包括飞行器模型(最大速度、最小速度等)，引擎推力，燃料消耗等的飞行包络线(envelope)。參考轨迹可能是四维或三维轨迹，且可以表示飞行器使用气象数据库中所有可用的数据点以确定在预期的气象条件下飞行器的可能路径而将飞行的实际飞行路径的轨迹。虽然这种方法提供了实际飞行的最精确预测，但它不能被用在FMS，因为其包含了能输入到FMS中的对应飞行阶段的太多数据点。可以使用任何类型的曲线拟合来模拟參考轨迹。在步骤104处，产生基于精简数量的气象数据点的近似轨迹。该数据点的数量可能等于或小于能输入到FMS中的数据点的数量，且可以包括參考数据集中的至少ー些数据点。这样ー种近似轨迹不如采用了完整数量的可用气象数据的參考轨迹那样精确。在步骤106，将完整的參考轨迹和近似轨迹彼此比较。这种比较可以基于飞行阶段或完整轨迹来进行。在步骤108，分析比较并确定近似轨迹与參考轨迹之间的至少ー个差。在步骤108处，可确定多个差。更确切地来说，可步骤108确定沿轨迹的哪些点具有最大的差。作为非限制的示例，在巡航阶段18中，需要测量的差可以是时间，因为參考和近似轨迹通过相似的航路点。距离可以是要测量的另ー个差，因为飞行器在任何情况下将尝试遵循相同的路径。作为另外的非限制的示例，在下降中，要考虑的变量可以是在高度或时间处的地面距离，因为这两个轨迹都设计成在同一时间和地点結束。这些方法的备选是可以重复步骤104-106以找到产生与參考轨迹差最少的近似轨迹的精简集合。重复步骤104-106可能是详尽的，因为精简数据集中的数据点的所有可能组合都被考虑到了。作为备选，可以重复步骤104-106直到近似轨迹的其中之一满足退出准则为止。在步骤110，可以从气象数据库中选择与所确定的至少ー个差对应的数据点，然后将这ー气象数据用于精简数据集中以在以下的前提下提高结果预测的精确性在精简集合中提供与參考轨迹具有最大差的位置处的最新气象数据将消除精简数据集中的最大可能误差的来源。可以采用不同方式将选择的数据点中的气象数据引入到精简数据集中。可以在轨迹上102处产生的參考轨迹与104处产生的近似轨迹之间存在最大差的点处创建用于创建伪航路点的选择的数据点。如果现有的航路点出现最大的差，则该系统可以选择差异最大的下ー个位置，直到该位置不是现有航路点为止，或如果现有的航路点是有最大差的航路点，它可以使用现有的航路点。本发明的方法可以包括为伪航路点提供插值的气象预报数据，这些插值的气象预报数据可源于伪航路点周围的气象预报数据点。作为备选，可以将实际的气象预报数据用于这些伪航路点。可以考虑采用如与该集合中的任何其他点的最小距离的约束，由此可以确定所提出的伪航路点是否有效。如果无效，方法100可以选择下ー个最大差，并重复此过程。再者，可以使用启发式规则，如将某些位置的加权处理或设置优先级。还可设想，该方法能够实现用户约束，如在轨迹10的任何具体阶段或整个轨迹10的气象条目的最大数量或位置。确定差可以包括确定轨迹上差超过差阈值的点。这种情况下，如果差不超过差阈值，则差异可被忽略且将不会对此差选择点。还可设想，确定至少ー个差可以包括确定多个差以及选择数据点包括选择对应于多个差中的每ー个差的数据点。在步骤112处，可以将用于生成近似飞行器轨迹的精简数据集中的气象数据，连同与所确定的差对应选择的数据点输出到FMS。该输出可包括精简集合和被输出到FMS的飞行的每个阶段的额外气象数据点。该信息可从地面站通过通信链路无线传送到飞行器上的机载FMS。可以在飞行器飞行中或在地面上时将精简数据集和选择的数据点传送到飞行器。这样的精简数据集和选择的数据点，连同与其对应的气象数据将允许FMS预测更精确的轨迹。因此，发送到FMS的数据可最佳地允许FMS基于在飞行器飞行期间遭遇的气象的精简气象数据创建更精确的轨迹。还可设想是，可以将精简数据集连同选择的数据点发送给飞行员、另ー个地面站或另ー个系统。图3以图形描述了对应于下降阶段20示出的、确定參考飞行器轨迹200与近似飞行器轨迹202之差的示例。在特定的实施例中，可设想，參考飞行器轨迹200和近似飞行器轨迹202都可以基于气象数据以及飞行器性能数据和导航数据库。可以看出，当參考飞行器轨迹200和近似飞行器轨迹202作比较时，两者之间可能存在ー些差。參考飞行器轨迹200和近似飞行器轨迹202之差最大处的高度标注为hi (其中指派的差标记为204) ；h2 (其中指派的差标记为206);以及h3(其中指派的差标记为208)。可以选择这些点处的气象数据作为要包含在发往FMS的信息中的选择的数据点。可设想是，最大差204可以是被首先选择的数据点，以及将与该高度对应的相关的气象数据包括在精简数据集中。如果该FMS允许额外的数据点，在206和208处，还可以选择数据点，并将其发送到FMS。作为非限制的示例，可设想，可通过在平衡用户定义的燃料使用和时间约束的唯一集合之间比较成本函数来选择精简数据集和选择的数据点。可以比较精简数据集和含有选择的点的精简集合的性能，且如果该性能提高了，则可以将选择的点发送到FMS，否则，可执行新的选择。可设想，在带有最大差的气象数据的精简数据集更新后，方法100可能产生更新的近似飞行器轨迹(基于更新的精简数据集和对应于该差的选择的数据点)。然后该方法可确定在參考轨迹和更新的近似轨迹之间的另外至少ー个差，并从对应于另外至少ー个差的气象数据库选择数据点，且该数据点可被包括在提供给FMS的数据中。该方法可以保持更新近似飞行器轨迹，并确定參考轨迹和更新的近似轨迹之间的差，并选择对应于该差的数据点，直到參考轨迹和更新后的近似轨迹之间的误差在一些预定的阈值内或已满足退出准则。以这种方式，该方法可离开点的集合，此处參考和近似轨迹之间的差开始于发生最大 差的沿轨迹的位置，直到有误差的所有点被检查为止。包括选择的数据点的数据点总数不能超过可被输入到FMS中的总体数据点。可以基于平衡用户定义的燃料使用和时间约束的成本函数的输出来选择要添加到集合的选择的数据点。成本函数用于选择要被输入在FMS中的数据点的数量。作为非限制的示例，每次利用附加数据点执行近似飞行器轨迹202的重新计算时，如果成本函数的值改进了，包括伪航路点的近似飞行器轨迹202和參考飞行器轨迹200之间的差小于或等于參考飞行器轨迹200和没有增加伪航路点的近似飞行器轨迹202之间的差，则可以对用户定义的成本函数进行估计，且添加数据点。否则，废弃该点。作为备选，可设想，可以执行数据集和选择的点的变差(variation)，且可以将具有最少误差的发送到FMS。作为非限制的示例，如果选择的点的数量超过FMS能接受的点的数量，可执行对点的可能组合的性能比较。其中提供最佳成本函数值的组合将代表发送到飞行器或请求系统的气象数据点的集合。被发送到FMS的这样精简数据集和选择的点，更接近于被给予了被输入到FMS的数据点限制的參考轨迹。因此，精简集合和选择的点将导致飞行器最接近參考轨迹地飞行，即使数据点与正式的轨迹上的数据点没有关联。图4是根据本发明的第二实施例的方法300的流程图。第二实施例300与第一实施例100相类似。因此，类似的步骤将由増加200后的相似的数字而识别，可理解的是，除非另有说明，第一实施例的类似步骤的描述适用于第二实施例。第一实施例100和第二实施例300之间的一个差是被选择的数据点(其对应于參考轨迹和近似轨迹之间的至少ー个差)取代了 312处的精简数据集中的数据点。然后在步骤314处确定至少ー个差是否满足预定的阈值。预定的阈值可能是被选择以在预测到达时间和燃料消耗中的至少ー个中使误差最小化的预定值；在这种方式中，预定阈值可被认为是预定的误差阈值。此处使用的术语“满足”阈值意味着该差满足预定的阈值，如等于或小于阈值。可理解的是，这样的确定可很容易地被改变，由正/负比较或真/假比较来满足。阈值可被实验确定，且可预期的是，用户可能为了近似简档而微调预定阈值以满足它们的需求。如果至少一个差被包括在飞行路径轨迹的重新计算中，且不满足阈值，则该方法300返回到步骤308，此处轨迹之间确定了差，对应于步骤310处另ー个差的数据点被选择，所选的数据点代替了步骤312处的精简集合中的数据点，并再次确定另一个差是否满足预定的阈值。重复这些步骤直到差满足阈值。一旦差确实满足了阈值，精简集合中的至少某些数据点在316处被发送到FMS。可预期的是，因为方法300在精简集合中工作，对于差而确定差和选择点可能仅仅在如下情况下完成如果使用差被发现的数据点的气象数据而获得的飞行路径轨迹预测超过了差阈值。如上述方法100所描述的，方法300可能包括寻找带有最少误差的数据集，且可能包括数据点的可能组合的性能比较，其中提供最佳成本函数值的该组合，将代表被发送到FMS的气象数据点的集合。此外，方法300可包括将最后确定的至少ー个差与前次确定的至少ー个差作比较，以确定在最后确定的至少ー个差和前次确定的至少ー个差之间是否有提高。这种情况下，当该提高满足了预定的提高值时，至少ー个差可满足预定的误差阈值。作为非限制的示例，方法300可能在下降阶段20期间尤其有用，此处仅仅特定数量的高度的数据可被输入到FMS。可理解的是，取决于在精简数据集中点的数量和FMS可接受的点的数量，额外的伪航路点也可能会被増加。气象数据点的増加可能由于用户定义的与FMS可接受的数据点数量相关的准则而被限制。在这种方式中，參考轨迹和近似轨迹之间的误差減少可包括继续增加数据点的数量直到达到了被输入到FMS的数据点的总数量，以及改变轨迹内数据点的气象数据，或两者兼而有之。这样的组合可实施直到參考飞行器轨迹200和近似飞行器轨迹202模拟之间的误差小于定义的阈值或直到最后近似飞行器轨迹202和前次近似飞行器轨迹202输出之间的提高比预定值要低。上面的方法可能需要考虑到多种用户限制以及对于给定的用户限制集合而优化精简数据集。可预期的是，可设置数据点的阈值，其定义了可以发送到FMS的数据点的最大数量。这样的阈值可能是系统限制的阈值，或可以是用户定义的阈值。作为非限制的示例，FMS系统可能有具有5个气象数据点的预定数据点阈值；因此，数据点阈值可由系统设置以限制精简数据集中数据点的量。用户可以设置少于可能对于成本原因FMS可以接受的数据点的量的极限。上述方法处理大規模的气象数据并计算提供给FMS的简化数据。本发明需要考虑到许多FMS具有有限的可用内存来存储该数据，且只能接收用于轨迹预测的仅仅有限数量的元素。当与參考轨迹相比时，简化数据点被选择以使误差最小化。这些简化的数据输入到最有影响的气象数据，这样FMS将具有更精确的预测，从而导致飞行器燃料使用和到达时间的估计提高。此外，本发明包括很少的迭代，且每次迭代是ー个独立的优化步骤。本书面描述使用示例来公开包括最佳模式的本发明，并还使本领域技术人员能实践本发明，包括制作和使用任何装置或系统及执行任何结合的方法。本发明可取得专利的范围由权利要求定义，且可包括本领域技术人员想到的其它示例。如果此类其它示例具有与权利要求字面语言无不同的结构要素，或者如果它们包括与权利要求字面语言无实质不同的等效结构要素，则它们规定为在权利要求的范围之内。部件列表10飞行器轨迹12轨迹起点14轨迹终点16爬升阶段18巡航阶段20下降阶段22爬升顶点24下降顶点
100方法
102參考轨迹
104基于精简数量的气象数据点的近似轨迹
106完全參考轨迹和近似轨迹相互比较
108分析比较且确定參考轨迹和近似轨迹之间的至少ー个差
110从气象数据库选择对应于所确定的至少ー个差的数据点
112精简数据集中的气象数据
200參考飞行器轨迹
202近似飞行器轨迹
204hl-指派的差
206h2-指派的差
208h3-指派的差
300方法
308在轨迹之间确定的另ー个差
310选择对应于另一差的数据点
312数据点
314确定至少ー个差是否满足预定阈值
316 ---旦差确实满足阈值，则将来自精简数据集中的至少某些数据点的气象数据 发送到FMS
权利要求
1.一种选择气象数据供飞行器的飞行管理系统(FMS)和地面站中的至少ー个使用的方法，包括 使用參考数据集生成參考飞行器轨迹，所述參考数据集包括来自气象数据库的数据点，其中所述数据点包括附带关联的气象数据的空间位置； 使用精简数据集生成近似飞行器轨迹，所述精简数据集包括少于所述參考数据集的数据点； 将所述參考飞行器轨迹和所述近似飞行器轨迹进行比较； 基于所述比较，确定所述參考飞行器轨迹与所述近似飞行器轨迹之间的至少ー个差； 从所述气象数据库中选择与所确定的至少ー个差对应的数据点；以及 将所选择的数据点的所述关联的气象数据提供给所述FMS和所述地面站中的所述至少ー个。
2.根据权利要求I所述的方法，其中所述精简数据集包括所述參考数据集的所述数据点中的至少ー些。
3.根据权利要求1-2中的任一项所述的方法，其中确定至少ー个差包括确定多个差，以及所述选择数据点包括选择对于所述多个差的每ー个的数据点。
4.根据权利要求1-3中的任一项所述的方法，其中所述參考飞行器轨迹包括爬升阶段，巡航阶段和下降阶段中的至少ー个。
5.一种选择气象数据供飞行器的飞行管理系统(FMS)和地面站的至少ー个使用的方法，包括 a)使用參考数据集生成參考飞行器轨迹，所述參考数据集包括来自气象数据库的数据点，其中所述数据点包括附带关联的气象数据的空间位置； b)使用精简数据集生成近似飞行器轨迹，所述精简数据集包括少于所述參考数据集的数据点； c)将所述參考飞行器轨迹和所述近似飞行器轨迹进行比较； d)基于所述比较，确定所述參考飞行器轨迹和所述近似飞行器轨迹之间的至少ー个 e)从所述气象数据库中选择对应于所确定的至少ー个差的数据点； f)用所选择的数据点替换所述精简数据集中的数据点； g)重复步骤b-f直到所述确定的至少ー个差满足预定的误差阈值；以及 h)向所述飞行管理系统提供来自所述精简数据集的所述数据点中的至少ー些的气象数据。
6.根据权利要求5所述的方法，其中所述满足所述预定阈值包括所述至少ー个差小于预定量。
7.根据权利要求5所述的方法，其中所述满足所述预定阈值包括找到具有最小误差的数据集。
8.根据权利要求5-7中的任一项所述的方法，还包括将最后确定的至少ー个差与前次确定的至少ー个差比较。
9.根据权利要求8所述的方法，其中所述比较包括，确定所述最后确定的至少ー个差与所述前次确定的至少ー个差之间的改迸。
10.根据权利要求5-9中的任一项所述的方法，还包括在所述精简数据集和具有所替换的数据点的精简数据集之间比较成本函数。
全文摘要
本发明名称为“沿飞行器轨迹的天气数据选择”。一种选择气象数据供飞行器的飞行管理系统(FMS)和地面站中的至少一个使用的方法(100)，包括选择气象数据点的精简集合(110)，并将该精简集合发送到FMS和地面站中的至少一个(112)，以及在确定要将哪些数据点包含在精简集合中时考虑飞行器(106)的轨迹。
文档编号G06F17/30GK102915351SQ20121037548
公开日2013年2月6日 申请日期2012年6月29日 优先权日2011年7月1日
发明者A·I·德尔阿莫布兰科, F·萨吉奥三世 申请人:通用电气公司