用于控制飞行器能量状态的辅助方法，相关的计算机程序产品和用于控制的辅助系统技术方案

本发明专利技术涉及用于控制飞行器的能量状态的辅助方法，该辅助方法包括用于以下的步骤：确定(120)能量会合点，该能量会合点对应于约束点；基于在约束点处的约束来确定(130)会合类型；相对于由飞行管理系统确定的参考高度剖面来确定(140)飞行器的能量状况；在能量耗散策略的情况下确定(150)代表飞行器的未来路径的高能加入剖面，取决于会合的类型和所述飞行器的能量源状况，该确定是向后执行的；确定(160)相对于高能加入剖面的能量偏差；以及显示(170)能量偏差。

Auxiliary Methods for Controlling Energy State of Aircraft, Relevant Computer Programming Products and Auxiliary Systems for Control

The present invention relates to an auxiliary method for controlling the energy state of an aircraft. The auxiliary method includes the following steps: determining (120) energy rendezvous points, which correspond to the constraints; determining (130) rendezvous types based on constraints at the constraints; determining (140) aircraft energy status relative to the reference altitude profile determined by the flight management system; In the case of dissipation strategy, the determination of (150) high-energy added profile representing the future path of the aircraft depends on the type of rendezvous and the energy source status of the aircraft, which is performed backwards; the determination of (160) energy deviation relative to the high-energy added profile; and the display of (170) energy deviation.

【技术实现步骤摘要】
用于控制飞行器能量状态的辅助方法，相关的计算机程序产品和用于控制的辅助系统
本专利技术涉及一种用于控制飞行器的能量状态的辅助方法。本专利技术还涉及相关的计算机程序产品和辅助系统。
技术介绍
在现有技术中，已知使用飞行管理系统(FMS)来确定飞行器的理论下降剖面(profile)。该理论剖面，也被称为参考剖面，通常包括形成速度剖面的分量和形成飞行器的高度剖面的分量。这些部件是以优化的方式而确定的，特别是基于飞行器的性能并且遵守在选择的进场程序中包含的所有约束。因此，理论剖面构成了参考，该参考保证飞行器如果完成了该剖面上的役使(slaving)，则以适当的配置到达，以保证以所谓的“稳定的”方式(即具有允许安全着陆的能量)着陆。这种适当的配置特别地确定了飞行器在其轨迹的若干个预定点处的能量状态，这些点被称为能量会合点。在每个这些点上，飞行器的能量状态都是由飞行器的速度和高度而限定的，其然后必须由飞行器来遵守以便允许着陆。当飞行器遵循理论剖面时，由飞行管理系统来提供对这些能量约束的遵从。然而，由于各种原因(空中交通管制、天气、性能不佳模型等)，飞行器可能会发现自身处于其理论剖面之外，有时使得难以遵从能量会合点上的能量约束。为了弥补这些困难，在现有技术中传统上使用不同的解决方案。其中一种解决方案在于，当飞行员必须采取行动以遵从能量约束时向飞行员显示指示过度的能量状态的消息。该行动可以例如包括部署空气制动器或飞行器的空气动力学配置中的任何其它改变。受监控的能量约束不能被飞行员修改，该解决方案可能提供不相关的信息，其导致驾驶舱内信息过多的风险。另一解决方案建议飞行员启动被称为“垂直直航”的功能，其允许飞行器直接转到能量会合点。然而，这些现有解决方案不允许飞行员或任何其他驾驶飞行器的操作员足够早地预测启动能量耗散部件的需要，这导致与由飞行员实际使用的策略来引导飞行器的选择不一致的风险。
技术实现思路
本专利技术旨在帮助飞行员或任何其他操作员遵从能量约束，同时允许他做出耗散与他实际用于引导飞行器的策略的选择兼容的能量的动作，而不会造成在驾驶舱中生成太多信息的状态。为此，本专利技术涉及一种用于控制飞行器的能量状态的辅助方法，该能量状态是由飞行器的高度和速度而限定的。该方法包括以下步骤：-确定能量会合点，该能量会合点对应于具有高度约束和/或速度约束的称为约束点的飞行器的飞行计划的点；-针对确定的能量会合点：+基于在约束点处的约束来确定会合类型，每种会合类型是从由以下组成的组中选择的：由高度会合、速度会合和混合会合；+相对于由飞行器的飞行管理系统确定的参考高度剖面来确定飞行器的能量状况，每个能量状况是从由以下组成的组中选择的：高于参考高度剖面的状况，在参考高度剖面上的状况和低于参考高度剖面的状况；+确定代表具有耗散策略的飞行器的未来路径的高能加入剖面，取决于会合类型和飞行器的能量状况，该确定是基本上从对应的高度约束和/或对应的速度约束开始向后直到飞行器的当前位置而执行的；+确定飞行器相对于高能加入剖面的能量偏差；+显示能量偏差。根据本专利技术的其它有利方面，该方法包括单独地或根据所有技术上可能的组合而考虑的以下特征中的一个或多个：-约束点和/或与该约束点关联的至少一个约束是由驾驶飞行器的操作员限定的或者是由空中交通管制实体传达的或者来自预先确定的数据库的；-当飞行器的能量状况对应于高于参考高度剖面的状况并且会合类型对应于高度会合时，高能加入剖面是在恒定的引擎推力的情况下并且在被认为是恒定的飞行器的当前速度的情况下，基本上从对应的高度约束向后直到飞行器的当前位置而确定的；-当飞行器的能量状况对应于高于参考高度剖面的状况并且会合类型对应于速度会合时，高能加入剖面是在恒定的引擎推力的情况下并且在加速直到以下情况下，基本上从对应的速度约束向后而确定的：直到等于飞行包络的最大速度的最终速度，然后以被认为是恒定的该最大速度直到达到飞行器的当前位置；或直到达到飞行器的当前位置；-当飞行器的能量状况对应于高于参考高度剖面的状况并且会合类型对应于混合会合时，第一高能加入剖面是在恒定的引擎推力的情况下并且在加速直到以下的情况下，基本上从对应的速度约束和对应的高度约束向后而确定的：直到等于飞行器的当前速度的最终速度，然后以被认为是恒定的当前速度，直到达到飞行器的当前位置；或直到达到飞行器的当前位置,并且第二高能加入剖面是在恒定的引擎推力的情况下并且在加速直到以下的情况下，基本上从对应的速度约束和对应的高度约束向后而确定的:直到等于飞行包络的最大速度的最终速度，然后以被认为是恒定的该最大速度，直到达到飞行器的当前位置；或直到达到飞行器的当前位置；-当飞行器的能量状况对应于参考高度剖面上的状况并且会合类型对应于速度会合或混合会合时，高能加入剖面是在恒定的引擎推力的情况下并且在加速直到以下的情况下，基本上从对应的速度约束沿着参考高度剖面向后而确定的：直到等于飞行包络的最大速度的最终速度，然后以被认为是恒定的该最大速度，直到达到飞行器的当前位置；或直到达到飞行器的当前位置；-当飞行器的能量状况对应于低于参考高度剖面的状况并且会合类型对应于速度会合或混合会合时，高能加入剖面是在用于再现代表飞行器未来路径的剖面的一个或若干个恒定的垂直速度的情况下，基本上从对应的速度约束向后直到该飞行器的位置而确定的；-每个能量偏差是从由以下组成的组中选择的：高度偏差，其对应于飞行器的当前高度与根据在飞行器的当前水平位置的情况下的高能加入剖面而确定的高度之间的差值；第一距离偏差，其对应于飞行器的当前位置与在飞行器的当前高度的情况下的高能加入剖面之间的横向距离；速度偏差，其对应于飞行器的当前速度与根据在飞行器的当前位置的情况下的高能加入剖面而确定的速度之间的差值；第二距离偏差，其对应于飞行器的当前位置与在飞行器的当前速度的情况下的高能加入剖面之间的横向距离；相对于总参考能量的总能量偏差；相对于参考动能的动能偏差；相对于参考势能的势能偏差；相对于总参考高度的总高度偏差；-每个能量偏差包括速度预期项和高度预期项，其对应于飞行器的操作员驱动设备用于耗散飞行器的能量的反应时间和/或设备耗散能量的延长时间和/或与飞行器的惯性有关的时间；-用于显示能量偏差的步骤进一步包括：当偏差仅由预期项组成时，显示驾驶行动，该驾驶行动使得可以实施用于耗散能量的策略；-当飞行器的能量状况对应于高于参考高度剖面的状况并且会合类型对应于高度会合时，用于显示能量偏差的步骤包括：在用于飞行器的当前高度的显示区域中显示高度偏差并且在用于飞行器的横向路径的显示区域中显示第一距离偏差；-当飞行器的能量状况对应于高于参考高度剖面的状况并且会合类型对应于速度会合时；或者飞行器的能量状况对应于参考高度剖面上或低于参考高度剖面的状况，并且会合类型对应于速度会合或混合会合时；用于显示能量偏差的步骤包括：在用于飞行器的当前速度的显示区域中显示速度偏差并且在用于飞行器的横向路径的显示区域中显示第二距离偏差；-当飞行器的能量状况对应于高于参考高度剖面的状况并且会合类型对应于混合会合时，用于显示能量偏差的步骤包括：在用于飞行器的当前高度的显示区域中显示高度偏差，在用于显示飞行器的当前速度的区域中显示速度偏差，并且在用于飞行器的横向路径本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于控制飞行器的能量状态的辅助方法，该能量状态是由飞行器的高度和速度而限定的，所述辅助方法包括以下步骤：‑确定(120)能量会合点，该能量会合点对应于具有高度约束和/或速度约束的称为约束点的飞行器的飞行计划的点(R)；‑针对确定的能量会合点：+基于在约束点(R)处的约束来确定(130)会合类型，每种会合类型是从由以下组成的组中选择的：高度会合、速度会合和混合会合；+相对于由飞行器的飞行管理系统确定的参考高度剖面(PALT)来确定(140)飞行器的能量状况，每个能量状况是从由以下组成的组中选择的：高于参考高度剖面(PALT)的状况，在参考高度剖面(PALT)上的状况和低于参考高度剖面(PALT)的状况；+在能量耗散策略的情况下，确定(150)代表飞行器的未来路径的高能加入剖面(HALT，HV)，取决于会合类型和飞行器的能量状况，该确定是基本上从对应的高度约束和/或对应的速度约束开始向后直到飞行器的当前位置而执行的；+确定(160)飞行器相对于高能加入剖面(HALT,HV)的能量偏差；+显示(170)能量偏差。

【技术特征摘要】
2017.06.22 FR FR17006691.一种用于控制飞行器的能量状态的辅助方法，该能量状态是由飞行器的高度和速度而限定的，所述辅助方法包括以下步骤：-确定(120)能量会合点，该能量会合点对应于具有高度约束和/或速度约束的称为约束点的飞行器的飞行计划的点(R)；-针对确定的能量会合点：+基于在约束点(R)处的约束来确定(130)会合类型，每种会合类型是从由以下组成的组中选择的：高度会合、速度会合和混合会合；+相对于由飞行器的飞行管理系统确定的参考高度剖面(PALT)来确定(140)飞行器的能量状况，每个能量状况是从由以下组成的组中选择的：高于参考高度剖面(PALT)的状况，在参考高度剖面(PALT)上的状况和低于参考高度剖面(PALT)的状况；+在能量耗散策略的情况下，确定(150)代表飞行器的未来路径的高能加入剖面(HALT，HV)，取决于会合类型和飞行器的能量状况，该确定是基本上从对应的高度约束和/或对应的速度约束开始向后直到飞行器的当前位置而执行的；+确定(160)飞行器相对于高能加入剖面(HALT,HV)的能量偏差；+显示(170)能量偏差。2.根据权利要求1所述的辅助方法，其中约束点(R)和/或与约束点(R)关联的至少一个约束是由驾驶飞行器的操作员限定的或者是由空中交通管制实体传达的或者来自预先确定的数据库。3.根据权利要求1所述的辅助方法，其中，当飞行器的能量状况对应于高于参考高度剖面(PALT)的状况并且会合类型对应于高度会合时，高能加入剖面(HALT,HV)是在恒定的引擎推力的情况下并且在被认为是恒定的飞行器的当前速度的情况下，基本上从对应的高度约束向后直到飞行器的当前位置而确定的。4.根据权利要求1所述的辅助方法，其中，当飞行器的能量状况对应于高于参考高度剖面(PALT)的状况并且会合类型对应于速度会合时，高能加入剖面(HALT,HV)是在恒定的引擎推力的情况下并且在加速直到以下的情况下，基本上从对应的速度约束向后而确定的：-直到等于飞行包络的最大速度的最终速度，然后以被认为是恒定的该最大速度，直到达到飞行器的当前位置；或-直到达到飞行器的当前位置。5.根据权利要求1所述的辅助方法，其中，当飞行器的能量状况对应于高于参考高度剖面(PALT)的状况并且会合类型对应于混合会合时，第一高能加入剖面(H1ALT,H1V)是在恒定的引擎推力的情况下并且加速直到以下的情况下，基本上从对应的速度约束和对应的高度约束向后而确定的：-直到等于飞行器的当前速度的最终速度，然后以被认为是恒定的当前速度，直到达到飞行器的当前位置；或-直到达到飞行器的当前位置,并且第二高能加入剖面(H2ALT,H2V)是在恒定的引擎推力的情况下并且在加速直到以下的情况下，基本上从对应的速度约束和对应的高度约束向后而确定的：-直到等于飞行包络的最大速度的最终速度，然后以被认为是恒定的该最大速度，直到达到飞行器的当前位置；或-直到达到飞行器的当前位置。6.根据权利要求1所述的辅助方法，其中，当飞行器的能量状况对应于参考高度剖面(PALT)上的状况并且会合类型对应于速度会合或混合会合时，高能加入剖面是在恒定的引擎推力的情况下并且在加速直到以下的情况下，基本上从对应的速度约束沿着参考高度剖面(PALT)向后而确定的：-直到等于飞行包络的最大速度的最终速度，然后以被认为是恒定的该最大速度，直到达到飞行器的当前位置；或-直到达到飞行器的当前位置。7.根据权利要求1所述的辅助方法，其中，当飞行器的能量状况对应于低于参考高度剖面(PALT)的状况并且会合类型对应于速度会合或混合会合时，高能加入剖面(HALT,HV)是在用于再现代表飞行器未来路径的剖面的一个或若干个恒定的垂直速度的情况下，基本上从对应的速度约束向后直到飞行器的位置而确定的。8.根据权利要求1所述的辅助方法，其中每个能量偏差是从由以下组成的组中选择的：-高度偏差，其对应于飞行器的当前高度与根据在飞行器的当前水平位置的情况下的高能加...

【专利技术属性】
技术研发人员：杰弗雷·迪朗，约翰·波伊尔，
申请(专利权)人：泰雷兹公司，
类型：发明
国别省市：法国,FR