一种基于航班飞行计划的航空器燃油估计方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于航班飞行计划的航空器燃油估计方法及系统，包括ADS‑B系统、ACARS系统和航空器燃油估计系统，航空器燃油估计系统包括航空计划数据采集输入模块、航空计划航路点插入分割模块、航路点燃油消耗统计计算模块、航空器实时经纬度采集模块、航路点最优匹配模块、航空器油量值预估修正模块和输出显示模块。本发明专利技术基于航班飞行计划实现了科学化地预测出航空器的实时预估油量值，可以实时预测、实时更新显示并实时指导飞行员的飞行操作，有效解决了ACARS数据链获取报文频率范围内的数据真空，在恶劣飞行环境下也可以提供准确的预估油量值，并能及时修正预估油量值，提高了航空器飞行的安全性，降低了航空器飞行的运营成本。

【技术实现步骤摘要】
一种基于航班飞行计划的航空器燃油估计方法及系统
本专利技术涉及燃油量实时预测
，尤其涉及一种基于航班飞行计划的航空器燃油估计方法及系统。
技术介绍
航空燃油直接关系到航空器的安全运行及承运人的运营效益，航司已严格执行CCAR121-R5燃油量的相关要求，做好放行前燃油的充足准备。加强燃油实时监控，完善航班燃油监控程序显得尤为重要。目前航空器燃油信息主要基于ACARS数据链获取，由于ACARS系统价格昂贵，报文频率大都在10分钟左右，两次报文的时隙构成了燃油监控的真空区，这期间无法实现对航空器剩余燃油量的实时查询或获取，如何建立精准航班燃油消耗估计模型就成为燃油监控的关键。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足之处，本专利技术的目的在于提供一种基于航班飞行计划的航空器燃油估计方法及系统，基于航班飞行计划实现了科学化地预测出航空器的实时预估油量值，可以实时预测、实时更新显示并实时指导飞行员的飞行操作，有效解决了ACARS数据链获取报文频率范围内的数据真空，在恶劣飞行环境下也可以提供准确的预估油量值，并能及时修正预估油量值，提高了航空器飞行的安全性，降低了航空器飞行的运营成本。本专利技术的目的通过下述技术方案实现：一种基于航班飞行计划的航空器燃油估计方法，包括：S1、确定或/和采集取得航班飞行计划数据，航班飞行计划数据包括飞行计划航路及路点信息，根据飞行计划航路点信息对各个飞行计划航路点航段进行分割，基于航段时间在航路点航段中插入不同数量的航路点，并计算得到飞行计划各个航路点的燃油消耗率；S2、通过ADS-B系统或/和ACARS系统实时取得航空器的实时经纬度轨迹点，按照最短路径将实时经纬度轨迹点与飞行计划各个航路点进行匹配，提取最短路径下的飞行计划各个航路点的燃油消耗率为实时经纬度轨迹点的燃油消耗率；S3、以每分钟为计算周期，依据实时经纬度轨迹点的燃油消耗率计算航空器当前时刻的机载剩油，该机载剩油为预估油量值，然后根据ACARS系统最新收到的油量信息实时修正预估油量值。本专利技术航空器燃油估计方法步骤S1中分割后的飞行计划航路点航段插入航路点方法如下：对分割后的飞行计划航路点航段中每隔一分钟分割插入一个航路点，对飞行计划的各个飞行计划航路点以及各个插入航路点计算得到飞行计划各个航路点的燃油消耗率，航路点的燃油消耗率为f(t),f(t)为燃油消耗率，单位为kg/min，f(ti)为该航路点的计划机载剩油,T为间隔时间，单位为min。本专利技术航空器燃油估计方法步骤S2中实时经纬度轨迹点与飞行计划各个航路点方法如下：通过ADSB系统或/和ACARS系统实时取得航空器的实时经纬度轨迹点，实时经纬度轨迹点包含实时经纬度坐标，飞行计划航路点包含飞行计划航路点经纬度坐标，通过实时经纬度轨迹点的实时经纬度坐标与各个飞行计划航路点的飞行计划航路点经纬度坐标进行路径计算，并得到与实时经纬度轨迹点最短路径下的飞行计划航路点，提取最短路径下的飞行计划航路点的燃油消耗率作为实时经纬度轨迹点的燃油消耗率。本专利技术航空器燃油估计方法步骤S3中航空器当前时刻的机载剩油预估方法如下：根据最短路径下的飞行计划航路点的燃油消耗率f(t)，计算航空器当前时刻的机载剩油F(t)，F(t)＝F(t-△t)-f(t)△t，其中△t＝1分钟，F(t-△t)为一分钟前航空器的机载剩油，一分钟前航空器的机载剩油来源于ACARS系统中一分钟前航空器的机载剩油或/和计算得到一分钟前航空器的机载剩油。根据ACARS系统中最新收到的油量信息实时修正步骤S3中在ACARS系统收到时刻的预估油量值。一种基于航班飞行计划的航空器燃油估计方法，包括：S1、确定或/和采集取得航班飞行计划数据，航班飞行计划数据包括飞行计划航路及航路点信息，根据飞行计划航路点信息对各个飞行计划航路点航段进行分割，对分割后的飞行计划航路点航段中每隔一分钟分割插入一个航路点，对飞行计划的各个飞行计划航路点以及各个插入航路点计算得到飞行计划各个航路点的燃油消耗率f(t)，f(t)为燃油消耗率，单位为kg/min，f(ti)为该航路点的计划机载剩油,T为间隔时间，单位为min；S2、通过ADSB系统或/和ACARS系统实时取得航空器的实时经纬度轨迹点，实时经纬度轨迹点包含实时经纬度坐标，飞行计划航路点包含飞行计划航路点经纬度坐标，通过实时经纬度轨迹点的实时经纬度坐标与各个飞行计划航路点的飞行计划航路点经纬度坐标进行路径计算，并得到与实时经纬度轨迹点最短路径下的飞行计划航路点，提取最短路径下的飞行计划航路点的燃油消耗率作为实时经纬度轨迹点的燃油消耗率；S3、以每分钟为计算周期，依据实时经纬度轨迹点的燃油消耗率计算航空器当前时刻的机载剩油，该机载剩油为预估油量值，其方法如下：根据最短路径下的飞行计划航路点的燃油消耗率f(t)，计算航空器当前时刻的机载剩油F(t)，F(t)＝F(t-△t)-f(t)△t，其中△t＝1分钟，F(t-△t)为一分钟前航空器的机载剩油，一分钟前航空器的机载剩油来源于ACARS系统中一分钟前航空器的机载剩油或/和计算得到一分钟前航空器的机载剩油；然后根据ACARS系统中最新收到的油量信息实时修正预估油量值。一种基于航班飞行计划的航空器燃油估计系统，包括ADS-B系统、ACARS系统和航空器燃油估计系统，所述航空器燃油估计系统分别与ADS-B系统、ACARS系统连接，所述航空器燃油估计系统包括航空计划数据采集输入模块、航空计划航路点插入分割模块、航路点燃油消耗统计计算模块、航空器实时经纬度采集模块、航路点最优匹配模块、航空器油量值预估修正模块和输出显示模块，所述航空计划数据采集输入模块用于采集或/输入航班飞行计划数据，航班飞行计划数据包括飞行计划航迹线、飞行计划航路点航段、飞行计划航路点信息；所述航空计划航路点插入分割模块用于对各个飞行计划航路点航段进行分割并结合飞行计划航迹线在分割后的飞行计划航路点航段中插入航路点；所述航路点燃油消耗统计计算模块用于通过数据统计及计算得到飞行计划各个航路点的燃油消耗率；所述航空器实时经纬度采集模块用于采集ADS-B系统或/和ACARS系统传输过来航空器的实时经纬度轨迹点，实时经纬度轨迹点包含实时经纬度坐标；所述航路点最优匹配模块用于按照最短路径将实时经纬度轨迹点与飞行计划各个航路点进行匹配并得到与实时经纬度轨迹点最短路径下的飞行计划航路点，记录最短路径下的飞行计划航路点的燃油消耗率作为实时经纬度轨迹点的燃油消耗率；所述航空器油量值预估修正模块用于根据燃油消耗率计算航空器当前时刻的预估油量值，并根据ACARS系统最新收到的油量信息实时修正预估油量值；所述输出显示模块用于实时显示输出航空器的预估油量值。本专利技术较现有技术相比，具有以下优点及有益效果：(1)本专利技术基于航班飞行计划实现了科学化地预测出航空器的实时预估油量值，可以实时预测、实时更新显示并实时指导飞行员的飞行操作，有效解决了ACARS数据链获取报文频率范围内的数据真空，在恶劣飞行环本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于航班飞行计划的航空器燃油估计方法，其特征在于，包括：/nS1、确定或/和采集取得航班飞行计划数据，航班飞行计划数据包括飞行计划航路及航路点信息，根据飞行计划航路点信息对各个飞行计划航路点航段进行分割，基于航段时间在航路点航段中插入不同数量的航路点，并计算得到飞行计划各个航路点的燃油消耗率；/nS2、通过ADS-B系统或/和ACARS系统实时取得航空器的实时经纬度轨迹点，按照最短路径将实时经纬度轨迹点与飞行计划各个航路点进行匹配，提取最短路径下的飞行计划各个航路点的燃油消耗率为实时经纬度轨迹点的燃油消耗率；/nS3、以每分钟为计算周期，依据实时经纬度轨迹点的燃油消耗率计算航空器当前时刻的机载剩油，该机载剩油为预估油量值，然后根据ACARS系统最新收到的油量信息实时修正预估油量值。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于航班飞行计划的航空器燃油估计方法，其特征在于，包括：
S1、确定或/和采集取得航班飞行计划数据，航班飞行计划数据包括飞行计划航路及航路点信息，根据飞行计划航路点信息对各个飞行计划航路点航段进行分割，基于航段时间在航路点航段中插入不同数量的航路点，并计算得到飞行计划各个航路点的燃油消耗率；
S2、通过ADS-B系统或/和ACARS系统实时取得航空器的实时经纬度轨迹点，按照最短路径将实时经纬度轨迹点与飞行计划各个航路点进行匹配，提取最短路径下的飞行计划各个航路点的燃油消耗率为实时经纬度轨迹点的燃油消耗率；
S3、以每分钟为计算周期，依据实时经纬度轨迹点的燃油消耗率计算航空器当前时刻的机载剩油，该机载剩油为预估油量值，然后根据ACARS系统最新收到的油量信息实时修正预估油量值。


2.按照权利要求1所述的一种基于航班飞行计划的航空器燃油估计方法，其特征在于：所述步骤S1中分割后的飞行计划航路点航段插入航路点方法如下：
对分割后的飞行计划航路点航段中每隔一分钟分割插入一个航路点，对飞行计划的各个飞行计划航路点以及各个插入航路点计算得到飞行计划各个航路点的燃油消耗率，航路点的燃油消耗率为f(t),f(t)为燃油消耗率，单位为kg/min，f(ti)为该航路点的计划机载剩油,T为间隔时间，单位为min。


3.按照权利要求1所述的一种基于航班飞行计划的航空器燃油估计方法，其特征在于：所述步骤S2中实时经纬度轨迹点与飞行计划各个航路点方法如下：
通过ADSB系统或/和ACARS系统实时取得航空器的实时经纬度轨迹点，实时经纬度轨迹点包含实时经纬度坐标，飞行计划航路点包含飞行计划航路点经纬度坐标，通过实时经纬度轨迹点的实时经纬度坐标与各个飞行计划航路点的飞行计划航路点经纬度坐标进行路径计算，并得到与实时经纬度轨迹点最短路径下的飞行计划航路点，提取最短路径下的飞行计划航路点的燃油消耗率作为实时经纬度轨迹点的燃油消耗率。


4.按照权利要求1所述的一种基于航班飞行计划的航空器燃油估计方法，其特征在于：所述步骤S3中航空器当前时刻的机载剩油预估方法如下：
根据最短路径下的飞行计划航路点的燃油消耗率f(t)，计算航空器当前时刻的机载剩油F(t)，F(t)＝F(t-△t)-f(t)△t，其中△t＝1分钟，F(t-△t)为一分钟前航空器的机载剩油，一分钟前航空器的机载剩油来源于ACARS系统中一分钟前航空器的机载剩油或/和计算得到一分钟前航空器的机载剩油。


5.按照权利要求4所述的一种基于航班飞行计划的航空器燃油估计方法，其特征在于：
根据ACARS系统中最新收到的油量信息实时修正步骤S3中在ACARS系统收到时刻的预估油量值。


6.一种基于航班飞行计划的航空器燃油估计方法，其特征在于，包括：
S1、确定或/和采集取得航班飞行计划数据，航班飞行计划数据包括飞...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘坤，王广超，魏永亮，
申请(专利权)人：航科院中宇北京新技术发展有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11