一种机载飞行管理系统以及利用该系统显示等时点的方法技术方案

本发明专利技术涉及一种用于飞行器的机载飞行管理系统(FMS)以及利用该系统显示等时点的方法。飞行管理系统包括存储单元、中央处理单元、显示单元。其中，中央处理单元能够根据其他单元的存储数据、实时测量数据实时输出所述飞行器从等时点到各个参考点的航段距离、所需飞行时间和第一燃油消耗量，并且将上述信息传递给所述显示单元。显示单元能够以图形的方式显示等时点与参考点之间的航段距离、所需飞行时间和第一燃油消耗量和剩余燃油量，从而便于在出现紧急情况下，机组人员快速做出飞行决策。

【技术实现步骤摘要】
一种机载飞行管理系统以及利用该系统显示等时点的方法
本专利技术涉及飞行器飞行控制系统及方法，具体地，涉及一种用于飞行器的机载飞行管理系统(FMS)以及利用该系统显示等时点的方法。
技术介绍
等时点是沿飞行航路上的一个虚拟航路点，在考虑到飞行距离和风的情况下，从该点到达2个指定参考点的时间相同，参考点通常为可用的备场机场。等时点在长航程飞行，特别是越洋航线中频繁使用。等时点的计算可以由航空公司地面运营中心计算，或者通过FMS进行机载实时计算。等时点信息的显示可以给机组提供重要的参数信息，尤其是在飞行过程中遇到紧急情况(如乘客病急和关键系统故障)飞机需要及时备降的情况下，等时点的信息可以辅助机组做出决策。此外，等时点功能也是航空器的延程运营(ETOPS)的重要组成部分。在执行ETOPS航段飞行中，为提升安全性，显示基于可用备降机场的时间和油耗信息能够在紧急情况(单发失效、客舱释压、关键系统失效等)下为机组改航决策提供关键信息。目前主流民用飞机的等时点信息主要是通过航空公司在航前针对航线上可用的备降机场结合预测的气象信息提前完成计算，将其作为飞行计划的一部分发给机组。机组人员需要手动输入等时点位置信息，以此调出含有由等时点到参考点的飞行时间以及距离信息的监控界面。然而，调出的监控界面将覆盖飞行导航图形界面，这将不利于机组人员及时确认后续的飞行方式。在紧急情况下，飞行员可能由于需要来回不停切换界面才能确认后续可行飞行航线，这将导致飞机将错过最优的飞行航线，并最终发生意外。因此，如何避免飞行员来回切换界面以获取所需的等时点、参考点等信息成为待解决的问题，
技术实现思路
针对根据现有技术的导航系统的上述现状，本专利技术的目的之一在于提供一种适用于飞行器的机载飞行管理系统，其能够将等时点信息融合于既有的导航数据，便于机组人员及时制定飞行路线，避免在紧急情况下出现事故。该目的通过本专利技术以下形式的飞行管理系统来实现。其中，飞行管理系统包括存储单元、中央处理单元、显示单元。其中，所述存储单元包括导航数据库和飞行器性能数据库。所述导航数据库包括用于供飞行员选定以生成飞行计划的机场、导航台和航路点参数。所述飞行计划包括所述飞行器的预定飞行路线、等时点位置信息以及相对于所述等时点位置的多个参考点位置信息。所述中央处理单元被构造成能够基于导航数据库和飞行器性能数据库的存储数据，结合通过机载导航传感器提供的飞行器当前位置信息和由等时点到参考点之间的区域的气象信息实时输出所述飞行器从等时点到各个参考点的航段距离、所需飞行时间和第一燃油消耗量。所述显示单元被构造成能够以图形的方式显示等时点与参考点之间的航段距离、所需飞行时间和第一燃油消耗量。根据上述系统，中央处理单元实时采集了飞机当前位置信息，因此其能够获取飞机从当前位置到等时点燃油消耗情况，进而获取飞行器在该阶段的实时总重量。此后，根据等时点到各个参考点的区域的气象信息、导航数据库和飞行器性能数据库的存储数据，如飞行器的气动特性参数、发动机参数等，中央处理单元能够得到第一燃油量。最后，等时点、参考点，以及飞行器从等时点到各个参考点的所需第一燃油量被集成地显示在导航地图上。在出现紧急状况下，机组人员可以无需调用等时点信息，并且，机组人员能够在导航地图上根据到不同的参考点的燃油信息选择较佳航线。根据本专利技术的一种优选实施方式，所述显示单元显示的所述图形包括所述预定飞行路线、在所述预定飞行路线上叠加显示的表征等时点以及相对于所述等时点的2个参考点的第一图标，其中，所述等时点和各个所述参考点之间还具有用于表征第一燃油消耗量的连线。飞行员根据连线长度可直观判定等时点到参考点直飞航段距离。优选地，所述连线按照所述第一所述燃油消耗量的大小被赋予不同的颜色。在此，飞行器的飞行计划中的航行路线，以及等时点到各个参考点的备用航行路线均是以线条的形式显示，并且，等时点到各个参考点的线条还被以不同的构造，如不同的形状、颜色进行标注，利于机组人员直观地判断不同的第一燃油消耗量。优选地，表征最小第一燃油消耗量的所述连线被设定为绿色线条。根据本专利技术的一种优选实施方式，所述图形还包括能够表征所述第一燃油消耗量大小的第二图标，其中，所述第二图标被设定成能够通过使第二图标中代表所述第一燃油消耗量的部分的体积的变化直观地显示所述第一燃油消耗量及剩余燃油量。根据本专利技术的一种优选实施方式，所述第二图标被构造成能够同时表征所述第一燃油消耗量和飞行器飞行至所述参考点后的剩余燃油量。根据本专利技术的一种优选实施方式，所述第二图标为方框形图标，并且所述方框形图标的宽度被构造成用于表示从所述等时点到所述参考点的所需时间。根据本专利技术的一种优选实施方式，所述图形包括两个彼此平行的所述方框形图标。根据本专利技术的一种优选实施方式，所述图形还包括位于两个所述方框形图标的下方且表征所述飞行器从当前位置飞行至所述等时点的耗费时间的时间线段，所述时间线段位于两个所述方形图标的中间位置。此外，本专利技术还涉及通过上述任一项机载飞行管理系统显示飞行器的等时点信息的方法。其中所述方法包括以下步骤：中央处理单元读取生成的飞行计划；中央处理单元获取飞机的当前位置信息并基于所述飞行计划向显示单元输出有关飞行器的剩余航段的信息；基于所述剩余航段，中央处理单元从导航数据库中获取多个参考点的信息；基于所述参考点，中央处理单元从所述飞行计划中确定等时点以及由等时点到所述参考点的所需飞行时间；中央处理单元基于所述所需飞行时间、所述导航数据库和所述飞行器性能数据库的存储数据实时计算并向显示单元输出第一燃油消耗量；在显示单元上以图形的方式显示等时点与参考点之间的航段距离、所需飞行时间和第一燃油消耗量。根据本专利技术的一种优选实施方式，中央处理单元实时计算并向显示单元输出所述第一燃油消耗量的步骤包括：基于飞行计划中的速度规划和所述飞行器性能数据库的存储数据，计算飞行器由当前位置到所述等时点的第二燃油消耗量以及飞行器由当前位置飞行到所述等时点时的重量；基于获取的气象信息和所述飞行计划中的空域信息和地形信息，生成并输出飞行器由所述等时点飞行到各个参考点的高度剖面；基于所述高度剖面、所述飞行器的重量和检测的大气温度，生成并输出飞行器由所述等时点飞行到各个参考点的速度剖面；以及基于所述速度剖面、高度剖面和大气温度，生成并输出飞行器由所述等时点飞行到各个参考点的第一燃油消耗量。根据本专利技术的一种优选实施方式，所述飞行器性能数据库中的存储数据包括速度包线、高度包线和多个飞行模式下的各个飞行速度，基于所述速度包线、高度包线和所述飞行器的当前飞行模式下的飞行速度计算所述第一燃油消费量、第二燃油消耗量。根据本专利技术的一种优选实施方式，所述方法还包括实时更新所述速度剖面和所述高度剖面信息。根据本专利技术的一种优选实施方式，所述参考点的信息包括所述参考点的经度信息、纬度信息和场高信息。在符合本领域常识的基础上，上述各优选实施方式，可任意组合，即得本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种适用于飞行器的机载飞行管理系统，其特征在于，所述飞行管理系统包括：/n存储单元，所述存储单元包括导航数据库和飞行器性能数据库，其中所述导航数据库包括用于供飞行员选定以生成飞行计划的机场、导航台和航路点参数，所述飞行计划包括所述飞行器的预定飞行路线、等时点位置信息以及相对于所述等时点位置的多个参考点位置信息；/n中央处理单元，所述中央处理单元被构造成能够基于导航数据库和飞行器性能数据库的存储数据，结合通过机载导航传感器提供的飞行器当前位置信息和由等时点到参考点之间的区域的气象信息实时输出所述飞行器从等时点到各个参考点的航段距离、所需飞行时间和第一燃油消耗量；以及/n显示单元，所述显示单元被构造成能够以图形的方式显示等时点与参考点之间的航段距离、所需飞行时间和第一燃油消耗量。/n

【技术特征摘要】
1.一种适用于飞行器的机载飞行管理系统，其特征在于，所述飞行管理系统包括：
存储单元，所述存储单元包括导航数据库和飞行器性能数据库，其中所述导航数据库包括用于供飞行员选定以生成飞行计划的机场、导航台和航路点参数，所述飞行计划包括所述飞行器的预定飞行路线、等时点位置信息以及相对于所述等时点位置的多个参考点位置信息；
中央处理单元，所述中央处理单元被构造成能够基于导航数据库和飞行器性能数据库的存储数据，结合通过机载导航传感器提供的飞行器当前位置信息和由等时点到参考点之间的区域的气象信息实时输出所述飞行器从等时点到各个参考点的航段距离、所需飞行时间和第一燃油消耗量；以及
显示单元，所述显示单元被构造成能够以图形的方式显示等时点与参考点之间的航段距离、所需飞行时间和第一燃油消耗量。


2.根据权利要求1所述的导航系统，其中，所述显示单元显示的所述图形包括所述预定飞行路线、在所述预定飞行路线上叠加显示的表征等时点以及相对于所述等时点的2个参考点的第一图标，其中，所述等时点和各个所述参考点之间还具有用于表征所述第一燃油消耗量的连线。


3.根据权利要求1所述的导航系统，其中，所述连线按照所述第一燃油消耗量的大小被赋予不同的颜色。


4.根据权利要求1所述的导航系统，其中，表征最小第一燃油消耗量的所述连线被设定为绿色线条。


5.根据权利要求1-4中任一项所述的导航系统，其中，所述图形还包括能够表征所述第一燃油消耗量大小的第二图标，其中，所述第二图标被设定成能够通过使第二图标中代表所述第一燃油消耗量的部分的体积的变化直观地显示所述第一燃油消耗量。


6.根据权利要求5所述的导航系统，其中，所述第二图标被构造成能够同时表征所述第一燃油消耗量和飞行器飞行至所述参考点后的剩余燃油量。


7.根据权利要求5所述的导航系统，其中，所述第二图标为方框形图标，并且所述方框形图标的宽度被构造成用于表示从所述等时点到所述参考点的所需时间。


8.根据权利要求7所述的导航系统，其中，所述图形包括两个彼此平行的所述方框形图标。


9.根据权利要求8所述的导航系统，其中，所述图形还包括位于...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘利朝，万赟，郑智明，薛飞，樊刘仡，宗军耀，
申请(专利权)人：中国商用飞机有限责任公司，中国商用飞机有限责任公司上海飞机设计研究院，
类型：发明
国别省市：上海;31