用于选择气象数据以用于更新飞行器轨迹的方法技术

本发明专利技术名称为“用于选择气象数据以用于更新飞行器轨迹的方法”。一种选择并存储沿着飞行器的预测轨迹(44)且与该预测轨迹有关的可用气象数据的子集(100)的方法，包括：确定关于轨迹(50)的水平段的伪航路点(70)和相关联的气象数据，并且选择将关于轨迹(54)的非水平段的加权燃料燃耗和时间误差最小化的气象数据点(110)。

【技术实现步骤摘要】
用于选择气象数据以用于更新飞行器轨迹的方法
本专利技术涉及选择气象数据，例如与飞行器的轨迹有关的风和温度数据，用于此后将该数据提供给飞行器或飞行器轨迹的其他用户。更确切地说，本专利技术涉及产生和提供有关气象数据的更小子集，根据该更小子集能够进行与飞行器轨迹有关的精确预测。
技术介绍
在沿着飞行器轨迹的航路点上的气象数据往往会被考量以用于确定飞行器飞行期间的估计的到达时间和燃料燃耗。例如，飞行管理系统(FMS)可以考量在飞行器飞行时从地面站经由通信系统上载到FMS的风速和温度数据。此类气象数据的容量往往巨大，并且可能沿着飞行器轨迹中的许多点提供。但是，可用存储器和可用带宽的限制常常阻碍上载的气象数据的量和定时。此类数据往往在起点、终点以及或许在沿着飞行器轨迹的一个或多个航路点处提供到飞行器的FMS。许多时候，起点与终点之间的航路点是基于沿着飞行器的轨迹的地面助航(Navaid)的位置来选择的。数据的局限性可能危及基于该数据的FMS预报的精度。偶然也给予飞行器净空以便更改其航途中的轨迹，这促成对有时是在没有计划的航路点的情况下快速更新预报的需求。许多较长途飞行在没有航路点的巡航中会有长的航段，并且没有办法获得数据来考量计划的航路点之间的天气变化。例如，长的巡航期间风速和风向的改变，而该航段期间没有更新的数据可能导致预报的风中的误差，并因此导致到达计算时间中的误差。
技术实现思路
一种选择并存储沿着飞行器的预测轨迹且与预测轨迹有关的可用气象数据的子集的方法，其通过如下步骤完成：接收飞行器的预测轨迹和该预测轨迹的计划的航路点，接收包含预测轨迹的区域中的气象信息，从该气象信息进行滤波并仅保留与预测轨迹有关的气象信息，以及选择预测轨迹的段。如果该段是水平段，则确定伪航路点以及与该伪航路点以及计划的航路点有关的水平段气象数据，从而创建气象数据的第一子集。如果该段是非水平段，则根据基于选择的多维风数据的燃料成本和时间成本计算来确定非水平段气象数据，从而创建气象数据的第二子集，然后将第一子集和第二子集的其中之一作为可用气象数据的子集来存储。附图说明在这些附图中：图1是可以执行本专利技术一个实施例的地面站至飞行器的通信系统的示意图示。图2是可以应用根据本专利技术一个实施例的方法的飞行轨迹的示意图示。图3是描绘根据本专利技术一个实施例来选择风速和温度数据的子集的流程图。图4是示出随同预报的风剖面插入的伪航路点的图2的飞行轨迹的示意图示。图5是描绘为飞行轨迹的水平段来选择风和温度数据选择的流程图。图6是描绘为飞行轨迹的非水平段来选择风和温度数据选择的流程图。图7描绘了演示消除冗余风(redundantwind)的多种海拔处的风数据。具体实施方式在下文描述中，出于解释的目的，提出了许多特定细节，以便透彻地理解本文描述的技术。但是对于本领域人员来说，显然没有这些特定细节的情况下，仍可以实践这些示范实施例。在其他实例中，以示意图形式示出结构和装置以便有助于描述这些示范实施例。下文参考这些附图来描述这些示范实施例。这些附图图示特定实施例中实现本文描述的模块、方法和计算机程序产品的某些细节。但是，这些附图不应视为施加附图中可能存在的任何限制。该方法和计算机程序产品可以在机器可读介质上提供以便实现它们的操作。这些实施例可以使用现有计算机处理器或为此目的或另一个目的并入的专用计算机处理器或硬线连接的系统来实现。正如上文提到的，本文描述的实施例包括用于承载或其上存储有机器可执行指令或数据结构的机器可读介质的计算机程序产品。此类计算机可读介质可以是可由通用或专用计算机或具有处理器的其他机器访问的任何可用介质。通过举例，此类机器可读介质可以包括RAM、ROM、EPROM、EEPROM、CD-ROM或其他光盘存储装置、磁盘存储装置或其他磁存储装置、或者能够用于以计算机可执行指令或数据结构的形式承载或存储期望的程序代码并且能够被通用或专用计算机或具有处理器的其他机器访问的任何其他介质。当通过网络或另一种通信连接(例如，硬线连接、无线、或硬线连接或无线的组合)向机器传送或提供信息时，该机器恰当地将该连接视为机器可读介质。因此，任何此类连接均恰当地称为机器可读介质。上文这些的组合也包含在机器可读介质的范围内。机器可执行指令包括，例如使通用计算机、专用计算机或专用处理机器执行某个功能或某组功能的指令和数据。实施例将在通用的方法步骤的上下文中进行描述，这些方法步骤可以在一个实施例中通过包括例如采用联网环境中的机器执行的程序模块的形式的机器可执行指令(如，程序代码)的程序产品来实现。一般地，程序模块包括，具有执行具体任务或实现具体抽象数据类型的技术效果的例程、程序、对象、组件和数据结构等。机器可执行指令、关联的数据结构和程序模块表示用于执行本文公开的方法步骤的程序代码的示例。此类可执行指令或关联的数据结构的具体序列表示用于实现此类步骤中描述的功能的对应动作的示例。实施例可以在联网环境中使用至具有处理器的一个或多个远程计算机的逻辑连接来实践。逻辑连接可以包括本文作为举例而非限制提出的局域网(LAN)和广域网(WAN)。此类联网环境在办公方面或企业方面计算机网络、内联网和因特网中是常见的，并且能够使用范围多样的不同通信协议。本领域技术人员将意识到，此类网络计算环境通常将涵盖多种类型的计算机系统配置，包括个人计算机、手持装置、多处理器系统、基于微处理器或可编程消费电子产品、网络PC、微计算机、主机计算机等。实施例还可以在分布式计算环境中实践，在这些分布式计算环境中，由通过(利用硬线连接的链路、无线链路或通过硬线连接的链路或无线链路的组合)经通信网络链接的本地和远程处理装置来执行任务。在分布式计算环境中，可以将程序模块放置在本地存储器存储装置和远程存储器存储装置中。用于实现这些示范实施例的整体或多个部分的示范系统可以包括计算机形式的通用计算装置，这些通用计算装置包括处理单元、系统存储器和将包括系统存储器的多种系统组件耦合到处理单元的系统总线。该系统存储器可以包括只读存储器(ROM)和随机存取存储器(RAM)。该计算机还可以包括用于从磁硬盘读取以及向磁硬盘写入的磁硬盘驱动器、用于从可移动磁盘读取以及向可移动磁盘写入的磁盘驱动器以及用于从如CDROM的可移动光盘或其他光介质读取或向其写入的光盘驱动器。这些驱动器及其关联的机器可读介质提供用于该计算机的机器可执行的指令、数据结构、程序模块和其他数据的非易失性存储。实施例中公开的方法的技术效果包括在将飞行器飞行的通信成本最小化的同时增加轨迹预测中使用的风和温度的精确度，从而增加由飞行器预测的轨迹的精确度。还可以用于将预测轨迹的时间和燃料罚分最小化。图1描绘了用于其中使用本专利技术的实施例的类型的飞行器地面通信的系统1。飞行器20可以通过通信链路30的方式与地面站10通信。通信链路30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。具体来说，飞行器20具有机载的飞行管理系统(FMS)(未示出)，其能够经由通信链路30与地面站10通信。FMS一般将具有可用于存储与飞行器20的飞行轨迹有关的气象数据的有限数量的存储器。地面站10可以是任何类型的通信地面站10，如空中交通控制。一般地，通信链路30将具有可用于传送与飞行器20的飞行本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
2011.02.15 US 13/0277591.一种在处理器中选择沿着飞行器(20)的预测轨迹(44)且与所述预测轨迹(44)有关的可用气象数据(100)的子集、并将其存储在非暂时性介质中以便后来传输及在更新所述预测轨迹(44)时使用的方法，包括如下步骤：在所述处理器中，接收所述飞行器(20)的预测轨迹(44)和所述预测轨迹的计划的航路点(60)(102)；接收包含所述预测轨迹的区域中的气象信息(104)；从所述气象信息中进行滤波并仅保留与所述预测轨迹有关的气象信息；选择所述预测轨迹的段；如果所述段是水平段(108)，则确定伪航路点以及与所述伪航路点相关联以及与所述计划的航路点相关联的水平段气象数据，从而创建气象数据的第一子集(110)；如果所述段是非水平段(112)，则根据基于在沿所述非水平段的多个点处所确定的气象数据的燃料成本和时间成本的计算来确定非水平段气象数据，从而创建气象数据的第二子集(114)，在沿所述非水平段的多个点处所确定的所述气象数据包括多维风数据；以及在所述非暂时性介质中，存储所述第一子集和第二子集的其中之一作为可用气象数据的所述子集。2.如权利要求1所述的方法，其中，确定沿着飞行器(20)的预测轨迹(44)的水平段(50)的伪航路点(70)包括如下步骤：A.接收所述飞行器(20)的水平段预测轨迹(160)，所述水平段预测轨迹包含包括水平段起点(46)和水平段终点(58)的多个点；B.根据所保留的气象信息确定沿着所述水平段的、包括所述起点和终点的所述多个点处的气象数据(164)；C.提取所述起点(46)处的气象数据；D.步进到沿着所述水平段预测轨迹的下一个点(166)；E.确定沿着所述水平段预测轨迹(50)的当前点是否是所述水平段终点(168)，以及如果沿着所述水平段预测轨迹(50)的当前点是所述水平段终点，则进行到步骤J；F.提取所述当前点处的气象数据；G.确定所述当前点处的气象数据的梯度以及与前一个点的梯度的变化(166)；H.确定所述梯度的所述变化是否满足预定阈值(170)，以及如果所述梯度的所述变化不满足预定阈值，则返回到步骤D；I.将所述当前点设为伪航路点(172)，然后返回到步骤D；以及J.存储作为水平段的所述起点、每个所述伪航路点、和所述终点处的气象数据作为气象数据的所述第一子集(180)。3.如权利要求2所述的方法，其中，确定所述气象数据的梯度(166)包括：确定沿着所述水平段预测轨迹(50)的所述当前点和前一个点之间的顺风的变化。4.如权利要求2所述的方法，还包括确定伪航路点(70)的总数是否大于预定的伪航路点最大值，以...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·K·克卢斯特，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：