【技术实现步骤摘要】
本公开总体上涉及为交通工具提供引导。更具体地，本公开涉及生成交通工具的轨迹。
技术介绍
1、对交通工具的引导和/或控制涉及指定和/或预测交通工具的轨迹中的至少一个。交通工具的将来的状态可能受交通工具的运动的各种约束和/或效应和/或受到用于航空航天的控制系统的控制元件的输入和位移的影响。约束和/或效应可以是物理和/或调节性的。物理约束可以包括交通工具的性能限制。对交通工具的控制元件的输入旨在将交通工具置于期望的状态。交通工具的将来的状态可以由惯性建立和/或影响，该惯性由旨在供交通工具执行特定操纵的控制元件的输入以及对交通工具的外源影响建立。
2、用于交通工具的轨迹控制和/或预测的当前方法和机械(processes andmachinery)已经包括在沿着交通工具的期望轨迹的给定一组转弯点之间解耦交通工具的预期轨迹的横向和纵向轮廓(lateral and vertical profile)生成。纵向轮廓可以包括在沿着交通工具的指定轨道的每个转弯点处满足高度和空速要求所需的速度的加速和/或减速。
3、对于航空航天交通工具，横向和纵向方向上的空气动力学性能可以像描述其的运动方程一样在空气动力学上相互关联和/或耦合。本领域普通技术人员理解，确定航空航天交通工具的横向(也被称为水平)轮廓和纵向轮廓是复杂的任务，因为存在不能独立解决的不同种类的约束，因为它们是相关的，并且该方法应确保符合航空航天交通工具性能特性。
4、用于航空航天交通工具轨迹控制和/或预测的大多数现有方法使用对交通工具在横向轮廓上的转弯点处
5、a.a.herndon,r.h.mayer,r.c.ottobre,and g.g.tennille,analysis ofadvanced flight management systems(fmss),fmc field observations trials,mitrecorporation virginia,2006；formal mission specification and executionmechanisms for unmanned aircraft systems,eduard santamaría barnadas,phdthesis,technical university of catalonia,june 2010；ctas tools.nasa ameshttp://www.aviationsystemsdivision.arc.nasa.gov/research/foundations/index.shtml；and osyris,arrival and departure manager.barco.http://www.barco.com/airtrafficcontrol/product/1229。
6、对交通工具在转弯点处的速度进行估计可能是困难的，并且对交通工具在转弯点处的速度的估计并不总是精确或准确的。可以进行过度的保守估计以确保交通工具可以实际上遵循所导出的横向轮廓。虽然从用于交通工具的轨迹控制和/或预测的当前方法和机械导出的所得横向轮廓可以是可行的，但是所得横向轮廓可能不必实现用于交通工具的控制和/或操作的期望效率。
7、本领域普通技术人员理解，当前解决方案(诸如但不限于“中心-tracon自动化系统(ctas)轨迹合成器”)使用大量假设(heavy assumptions)来构建“近似纵向轮廓”。作为非限制性示例，ctas当前假设固定的爬升/下降速率并且没有交通工具的加速或减速，因为它估计每个转弯点处的速度。当前的ctas方法和机器然后使用基于大量假设的“近似纵向轮廓”来使用每个转弯点处的估计速度来计算交通工具的轨迹的横向轮廓，并且然后构建该轨迹的纵向轮廓。所得横向轮廓和轨迹可能不必实现行进经过给定数量的转弯点的交通工具的性能所期望的行进时间、距离和/或燃料效率。
8、类似地，本领域普通技术人员理解，当前解决方案(诸如但不限于“欧洲控制(phare)轨迹预测中的协调atm研究方案”)使用在每个转弯点处的飞行阶段的估计来假设在每个转弯点处的速度估计。phare方法和机器使用这些速度估计来建立横向轮廓，并且然后从中导出纵向轮廓。
9、在大多数当前飞行管理系统(fms)中，也在类似phare的方法中顺序地完成横向并且然后纵向的轮廓。一些fms还执行最终优化步骤以试图克服在导出交通工具的轨迹的准确横向轮廓的效率方面的技术问题。因此，交通工具的当前存在的横向轮廓和轨迹控制和/或预测可能不必实现沿着行进经过给定数量的转弯点的轨迹的交通工具的性能所期望的行驶时间、距离和/或燃料效率。
10、因此，所需要的是将至少克服至少如上所述的技术问题和其他问题的新颖的方法和/或机器。所需要的是一种新颖的方法和/或机器，该方法和/或机器将至少生成交通工具的轨迹控制和/或预测，该轨迹控制和/或预测提供包括允许交通工具以至少期望的行进时间、距离和/或燃料效率行进经过给定数量的转弯点的精度的引导和/或控制。
技术实现思路
1、在说明性示例中，示出了机器和方法，该机器和方法被配置为提供导出交通工具的预测轨迹的新颖性技术方案。该机器可以被配置为通过处理器执行被专门编程用于：生成基线轨迹的基线横向轮廓；随后生成该基线轨迹的基线纵向轮廓；随后通过将该纵向轮廓与该基线横向轮廓合并来形成该基线轨迹；以及使用来自该基线轨迹的性能元素和配置元素中的至少一个来导出预测轨迹的算法来执行用于导出交通工具的预测轨迹的方法。
2、用于导出交通工具的预测轨迹的方法还可以包括：预测轨迹包括一系列转弯点；以及通过使用交通工具在该系列转弯点中的每个转弯点处的路线中的瞬时变化来生成基线横向轮廓。该方法还可以包括：在沿着基线轨迹的每个转弯点处分别检索交通工具的性能元素和配置元素中的至少一个；分别使用性能元素和配置元素中的至少一个来计算每个转弯点处的转弯半径；以及使用该转弯半径用经调整的横向轮廓来替换基线横向轮廓。
3、用于推导交通工具的预测轨迹的方法还可以包括：使用经调整的横向轮廓生成适配的纵向轮廓；通过将该经调整的横向轮廓与该适配的纵向轮廓合并来形成该预测轨迹。该方法还可以包括：通过将空域约束应用于基线横向轮廓来生成基线轨迹的纵向轮廓。该方法还可以包括：在形成该基线轨迹之后，对该纵向轮廓进行适配并且由此导出该预测轨迹。性能元素可以是真实空速。该交通工具可以是航空航天交通工具。
4、在其他说明性示例中，示出了机器和方法，该机器和方法被配置为提供控制交通工具的轨迹的新颖性技术方案。该机器可以被配置为通过处理器执行被专门编程用于通过以下方式导出交通工具的预测轨迹的算法来执行用于控制交通工具的轨迹的方法：生成基线本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于导出交通工具的预测轨迹的方法，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：
3.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：
4.根据权利要求3所述的方法，进一步包括：
5.根据权利要求1所述的方法，其中，生成所述基线轨迹的所述基线纵向轮廓包括：将空域约束应用于所述基线横向轮廓。
6.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：
7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述性能元素是真实空速。
8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述交通工具是航空航天交通工具。
9.一种用于控制交通工具的轨迹的方法，所述方法包括：
10.根据权利要求9所述的方法，进一步包括：
11.根据权利要求9所述的方法，进一步包括：
12.根据权利要求11所述的方法，进一步包括：
13.根据权利要求9所述的方法，其中，所述交通工具是航空航天交通工具。
14.根据权利要求9所述的方法，其中，生成所述基线轨迹的所述基线纵向轮廓包括：将空域约束应用于
15.根据权利要求9所述的方法，进一步包括：
16.一种用于减少空中交通管理系统中的拥塞的方法，所述方法包括：
17.根据权利要求16所述的方法，进一步包括：
18.根据权利要求16所述的方法，进一步包括：
19.根据权利要求18所述的方法，进一步包括：
20.根据权利要求16所述的方法，其中，生成所述基线轨迹的所述基线纵向轮廓包括：将空域约束应用于所述基线横向轮廓，并且所述方法进一步包括：在形成所述基线轨迹之后，对所述基线纵向轮廓进行适配并且由此导出所述预测轨迹。
...【技术特征摘要】
1.一种用于导出交通工具的预测轨迹的方法，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：
3.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：
4.根据权利要求3所述的方法，进一步包括：
5.根据权利要求1所述的方法，其中，生成所述基线轨迹的所述基线纵向轮廓包括：将空域约束应用于所述基线横向轮廓。
6.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：
7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述性能元素是真实空速。
8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述交通工具是航空航天交通工具。
9.一种用于控制交通工具的轨迹的方法，所述方法包括：
10.根据权利要求9所述的方法，进一步包括：
11.根据权利要求9所述的方法，进一步包括：
12.根据权利要求11...
【专利技术属性】
技术研发人员：吉列尔莫·弗朗特拉·桑切斯，哈维尔·洛佩斯·莱昂内斯，
申请(专利权)人：波音公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。