用于飞机的云飞行管理系统及云飞行管理方法技术方案

本发明专利技术公开了一种用于飞机的云飞行管理系统及云飞行管理方法，该系统包括机载FMS及布置于地面的云端飞行管理设备，二者经由空地无线网络通信连接；机载FMS能够获取飞行状态数据并生成第一飞行管理指令；云端飞行管理设备能够自机载导航传感器和机载FMS获取飞行状态数据，生成第二飞行管理指令并将其发送至机载FMS；机载FMS还能够指示自动飞行控制系统执行第二飞行管理指令。根据本发明专利技术的用于飞机的云飞行管理系统及云飞行管理方法，可减少机载FMS的套数，降低对机载数据存储、计算和网络资源的需求，提高执行飞行管理任务的整体性能。提高执行飞行管理任务的整体性能。提高执行飞行管理任务的整体性能。

【技术实现步骤摘要】
用于飞机的云飞行管理系统及云飞行管理方法


[0001]本专利技术涉及适用于飞机尤其是民用飞机的云飞行管理系统及其系统架构，尤其涉及一种用于飞机的云飞行管理系统及云飞行管理方法。

技术介绍

[0002]目前，包括民用飞机在内的大部分飞机一般都配备有多套机载的飞行管理系统(简称为FMS)，机载飞行管理系统通过与其他机载系统诸如飞机上布置的导航传感器、通信系统等紧密交联以实现诸如飞行计划、导航融合、性能管理、轨迹预测、飞行导引、数据链应用等的综合性功能。
[0003]举例来说，在民用飞机的航线运行过程中机组可主要通过操作FMS制订飞行计划后接通水平和垂直导引来操纵飞机从起飞机场沿着预先设定好的路径飞行至目地的机场。
[0004]然而，现有的飞机主要依靠机载FMS承担飞机的飞行管理任务。出于可靠性、安全性等方面的考虑，现有的支线和干线飞机上通常配置有1套或2套机载FMS，长航程越洋飞机通常配置有3套机载FMS，可以理解的是，上述机载FMS涉及的系统和指令等在下文中一般统称为机载飞行管理系统、第一飞行管理指令等。飞机在运行过程中，机载FMS通过通信系统的数据链技术与地面支持控制系统进行数据交互，包括当前位置信息、油耗信息和飞行计划信息的交互。尽管目前，FMS的实现形式逐渐由传统的独立的计算机发展为主要由驻留在航电平台的软件构成，然而，现有飞机所广泛采用的如上所述的飞行管理系统架构仍然存在以下方面的不足。
[0005]第一，现有的飞机中，机载的多套FMS，其计算机硬件和软件通常采用相同的硬件和软件，这使得多套FMS在提供冗余以外无法对飞行管理任务涉及的各种参数、数据、计算、导引起到有效的对比监控，因而可靠性存在不足。
[0006]第二，机载FMS所需满足的数据存储要求和计算量及计算资源要求较大，多套机载FMS的配置对机载系统宝贵的存储、计算和网络资源有着相当高的占用率。
[0007]第三，机载资源和机载数据库在硬件配置等方面的限制，制约了飞行管理系统对于部分功能的计算精度，致使部分计算精度不够高。
[0008]因此，亟需提供一种新的用于飞机的云飞行管理系统及云飞行管理方法，以至少部分地缓解或改进现有技术所存在的上述不足之处。

技术实现思路

[0009]本专利技术要解决的技术问题是为了克服现有飞机的飞行管理系统因采用配备多套相同的机载飞行管理系统的系统架构因而飞行管理系统整体的可靠性不足、部分功能的计算精度不足、以及需要占用大量机载空间、存储、计算和网络资源的缺陷，提出一种新的用于飞机的云飞行管理系统及云飞行管理方法。
[0010]本专利技术是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：
[0011]本专利技术提供了一种用于飞机的云飞行管理系统，所述飞机包括自动飞行控制系
统，所述云飞行管理系统包括飞机的机载飞行管理系统，所述机载飞行管理系统被配置为能够获取生成飞行管理指令所需的飞行状态数据，并基于所述飞行状态数据计算生成第一飞行管理指令，其特点在于，所述云飞行管理系统还包括：
[0012]云端飞行管理设备，所述云端飞行管理设备布置于地面，并经由空地无线网络和所述机载飞行管理系统通信连接，所述云端飞行管理设备被配置为能够自所述机载飞行管理系统获取所述飞行状态数据，以及，基于所述飞行状态数据计算生成第二飞行管理指令并将其发送至所述机载飞行管理系统；
[0013]其中，所述机载飞行管理系统还被配置为能够指示所述自动飞行控制系统执行所述第二飞行管理指令。
[0014]根据本专利技术的一种实施方式，所述云端飞行管理设备采用和所述机载飞行管理系统不同的软件系统和/或不同的硬件设备。
[0015]根据本专利技术的一种实施方式，所述机载飞行管理系统还被配置为能够识别所述第二飞行管理指令的指令类型以及对比所述第一飞行管理指令和所述第二飞行管理指令是否一致，并在识别出指令类型属于高优先级指令的情况下指示所述自动飞行控制系统执行所述第二飞行管理指令，否则则根据所述对比结果指示所述自动飞行控制系统的操作。
[0016]根据本专利技术的一种实施方式，所述云飞行管理系统还包括：
[0017]布置于地面的ATC控制端和AOC控制端，所述ATC控制端和所述AOC控制端经由地面通信网络和所述云端飞行管理设备通信连接，并被配置为能够向所述云端飞行管理设备发送原始ATC指令和原始AOC指令；
[0018]所述云端飞行管理设备还被配置为能够将接收到的所述原始ATC指令或所述原始AOC指令解析为可执行ATC指令或可执行AOC指令以作为所述第二飞行管理指令。
[0019]根据本专利技术的一种实施方式，所述机载飞行管理系统还被配置为能够在识别出所述第二飞行管理指令为所述可执行ATC指令或所述可执行AOC指令时，直接将所述可执行ATC指令或所述可执行AOC指令发送给所述自动飞行控制系统。
[0020]根据本专利技术的一种实施方式，所述机载飞行管理系统还被配置为能够在识别出所述第二飞行管理指令不属于所述可执行ATC指令或所述可执行AOC指令时，对比所述第一飞行管理指令和所述第二飞行管理指令是否一致；
[0021]若一致，则指示所述自动飞行控制系统根据所述飞行管理指令操作，若不一致，则输出用于提示机组人员进行人工检查的提示信息。
[0022]根据本专利技术的一种实施方式，所述云端飞行管理设备经由空地无线网络和所述机载飞行管理系统通信连接，所述机载飞行管理系统还被配置为能够监测所述空地无线网络的通信状态是否正常，并在通信状态异常时指示所述自动飞行控制系统根据所述第一飞行管理指令操作。
[0023]根据本专利技术的一种实施方式，所述空地无线网络为5G网络或无线数据链，所述地面通信网络包括地面光纤网络或5G网络。
[0024]根据本专利技术的一种实施方式，所述飞机还包括机载数据总线和多个机载系统，所述机载飞行管理系统经由所述机载数据总线连接至所述多个机载系统，以经由所述机载数据总线自所述多个机载系统获取所述飞行状态数据。
[0025]根据本专利技术的一种实施方式，所述多个机载系统包括导航传感器系统、显示系统、
通信系统和自动飞行控制系统。
[0026]根据本专利技术的一种实施方式，所述云端飞行管理设备配备有云端飞管数据库，所述云端飞管数据库存储有相比所述机载飞行管理系统更详细的飞机性能数据、发动机数据以及环境数据；
[0027]所述云端飞行管理设备还配置有至少和所述机载飞行管理系统相当的飞行管理功能以及比所述机载飞行管理系统更强的运算能力，其中所述飞行管理功能包括飞行计划功能、导航计算功能、轨迹预测功能、飞行导引功能。
[0028]本专利技术还提供了一种用于飞机的云飞行管理方法，其特点在于，所述云飞行管理方法采用如上所述的云飞行管理系统，并包括以下步骤：
[0029]所述机载飞行管理系统获取所述飞行状态数据，并基于所述飞行状态数据计算生成第一飞行管理指令；
[0030]所述云端飞行管理设备自所述机载飞行管理系统获取所述飞行状态数据，并基于本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于飞机的云飞行管理系统，所述飞机包括自动飞行控制系统，所述云飞行管理系统包括飞机的机载飞行管理系统，所述机载飞行管理系统被配置为能够获取生成飞行管理指令所需的飞行状态数据，并基于所述飞行状态数据计算生成第一飞行管理指令，其特征在于，所述云飞行管理系统还包括：云端飞行管理设备，所述云端飞行管理设备布置于地面，并经由空地无线网络和所述机载飞行管理系统通信连接，所述云端飞行管理设备被配置为能够自所述机载飞行管理系统获取所述飞行状态数据，以及，基于所述飞行状态数据计算生成第二飞行管理指令并将其发送至所述机载飞行管理系统；其中，所述机载飞行管理系统还被配置为能够指示所述自动飞行控制系统执行所述第二飞行管理指令。2.如权利要求1所述的云飞行管理系统，其特征在于，所述云端飞行管理设备采用和所述机载飞行管理系统不同的软件系统和/或不同的硬件设备。3.如权利要求1所述的云飞行管理系统，其特征在于，所述机载飞行管理系统还被配置为能够识别所述第二飞行管理指令的指令类型以及对比所述第一飞行管理指令和所述第二飞行管理指令是否一致，并在识别出指令类型属于高优先级指令的情况下指示所述自动飞行控制系统执行所述第二飞行管理指令，否则则根据所述对比结果指示所述自动飞行控制系统的操作。4.如权利要求3所述的云飞行管理系统，其特征在于，所述云飞行管理系统还包括：布置于地面的ATC控制端和AOC控制端，所述ATC控制端和所述AOC控制端经由地面通信网络和所述云端飞行管理设备通信连接，并被配置为能够向所述云端飞行管理设备发送原始ATC指令和原始AOC指令；所述云端飞行管理设备还被配置为能够将接收到的所述原始ATC指令或所述原始AOC指令解析为可执行ATC指令或可执行AOC指令以作为所述第二飞行管理指令。5.如权利要求4所述的云飞行管理系统，其特征在于，所述机载飞行管理系统还被配置为能够在识别出所述第二飞行管理指令为所述可执行ATC指令或所述可执行AOC指令时，直接将所述可执行ATC指令或所述可执行AOC指令发送给所述自动飞行控制系统。6.如权利要求5所述的云飞行管理系统，其特征在于，所述机载飞行管理系统还被配置为能够在识别出所述第二飞行管理指令不属于所述可执行ATC指令或所述可执行AOC指令时，对比所述第一飞行管理指令和所述第二飞行管理指令是否一致；若一致，则指示所述自动飞行控制系统根据所述飞行管理指令操作，若不一致，则输出用于提示机组人员进行人工检查的提示信息。7.如权利要求1所述的云飞行管理系统，其特征在于，所述云端飞行管理设备经由空地无线网络和所述机载飞行管理系统通信连接，所述机载飞行管理系统还被配置为能够监测所...

【专利技术属性】
技术研发人员：余亮，刘利朝，宗军耀，郑智明，万赟，孟繁栋，
申请(专利权)人：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：