飞行器飞行管理系统和方法

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飞行器飞行管理系统和方法
申请号	CN201910920176.1	申请日	2019-09-26	公开(公告)号	CN110969899A	公开(公告)日	2020-04-07
申请人	波音公司;			发明人	萨曼莎·施瓦茨; 梅利莎·伊雷妮·布莱克斯顿; 特里萨·埃姆斯巴赫; 布莱恩·阿斯库埃纳加; 史蒂芬·所罗门·阿尔特斯; 阿龙·皮尔彻; 杰弗里·李·威廉斯;
摘要	本发明涉及飞行器飞行管理系统和方法。一种飞行器管理系统(101)和方法包括飞行计划转向预测系统(114)，飞行计划转向预测系统(114)包括变更航线控制单元(108)，变更航线控制单元(108)被配置为基于飞行器(104)的当前位置、飞行器(104)的未来预测位置、飞行中的危险的当前位置、以及飞行中的危险的未来预测位置的分析生成飞行器(104)的一个或多个变更航线选项(214、216、218)。
权利要求	1.一种飞行器管理系统(101)，包括：飞行计划转向预测系统(114)，所述飞行计划转向预测系统包括变更航线控制单元(108)，所述变更航线控制单元被配置为基于对飞行器(104)的当前位置、所述飞行器(104)的未来预测位置、飞行中的危险的当前位置、以及所述飞行中的危险的未来预测位置的分析来生成所述飞行器(104)的一个或多个变更航线选项(214，216，218)。 2.根据权利要求1所述的飞行器管理系统(101)，其中，所述飞行计划转向预测系统(114)还包括与所述变更航线控制单元(108)进行通信的监测器(110)，其中，所述变更航线控制单元(108)被配置为在所述监测器(110)上显示所述一个或多个变更航线选项(214， 216，218)，其中，所述变更航线控制单元(108)在所述监测器(110)上显示所述一个或多个变更航线选项(214，216，218)中的至少一个选项的变更航线信息指示符(220)。 3.根据权利要求2所述的飞行器管理系统(101)，其中，所述变更航线信息指示符(220)包括以下中的一项或多项：预测着陆重量(222)、预测载油量(136，224)、预测到达时的剩余油量(226)、以及预测的估计到达时间(228)。 4.根据权利要求1至3中任一项所述的飞行器管理系统(101)，其中，所述飞行器(104)上载有所述飞行计划转向预测系统(114)。 5.根据权利要求1至3中任一项所述的飞行器管理系统(101)，还包括飞行计划数据库(120)，所述飞行计划数据库存储所述飞行器(104)的当前飞行计划(204，208)存储所述一个或多个变更航线选项(214，216，218)。 6.根据权利要求1至3中任一项所述的飞行器管理系统(101)，还包括飞行中危险跟踪系统(122)，所述飞行中危险跟踪系统被配置为跟踪所述飞行中的危险的当前位置，并且其中，所述飞行中的危险包括危险天气、大气湍流和受限空域(106)中的至少一项。 7.根据权利要求1至3中任一项所述的飞行器管理系统(101)，其中，所述变更航线控制单元(108)被配置为确定所述一个或多个变更航线选项(214，216，218)的临界点(212)，其中，所述临界点(212)是所述飞行器(104)将要避开所述飞行中的危险的位置，并且其中，所述变更航线控制单元(108)被配置为通过比较所述飞行器(104)的未来预测位置与所述飞行中的危险的未来预测位置来确定所述临界点(212)。 8.根据权利要求1至3中任一项所述的飞行器管理系统(101)，其中，所述一个或多个变更航线选项(214，216，218)包括所述飞行器(104)在目的地位置(206)的一个或多个飞行方面，其中，所述一个或多个飞行方面包括所述飞行器(104)的剩余油量(136)和重量(138)中的一项或多项。 9.根据权利要求1至3中任一项所述的飞行器管理系统(101)，其中，所述变更航线控制单元(108)还被配置为基于对之前的所述飞行器(104)的飞行计划(204，208)的分析来生成所述一个或多个变更航线选项(214，216，218)。 10.一种飞行器(104)管理方法，包括：确定飞行器(104)在空域(106)内的当前位置；确定飞行中在所述空域(106)内的危险的当前位置；通过飞行计划转向预测系统(114)的变更航线控制单元(108)来预测所述飞行器(104)的未来预测位置；通过所述变更航线控制单元(108)预测所述飞行中的危险的未来预测位置；并且基于对所述飞行器(104)的当前位置、所述飞行器(104)的未来预测位置、所述飞行中的危险的当前位置、以及所述飞行中的危险的未来预测位置的分析来生成所述飞行器(104)的一个或多个变更航线选项(214，216，218)。 11.根据权利要求10所述的飞行器(104)管理方法，还包括：在与所述变更航线控制单元(108)进行通信的监测器(110)上显示所述一个或多个变更航线选项(214，216，218)。 12.根据权利要求11所述的飞行器(104)管理方法，其中，所述显示包括：在所述监测器(110)上显示所述一个或多个变更航线选项(214，216，218)中的至少一个选项的变更航线信息指示符(220)。 13.根据权利要求12所述的飞行器(104)管理方法，其中，所述变更航线信息指示符(220)包括以下中的一项或多项：预测着陆重量(138，222)、预测载油量(136，224)、预测到达时的剩余油量(226)、以及预测的估计到达时间(228)。 14.根据权利要求10至13中任一项所述的飞行器(104)管理方法，还包括：通过跟踪系统(118)来跟踪所述飞行器(104)的当前位置。 15.根据权利要求10至13中任一项所述的飞行器(104)管理方法，还包括：将所述飞行器(104)的当前飞行计划(204，208)存储在飞行计划数据库(120)内。 16.根据权利要求15所述的飞行器(104)管理方法，还包括：将所述一个或多个变更航线选项(214、216、218)存储在所述飞行计划数据库(120)内。 17.根据权利要求10-13中任一项所述的飞行器(104)管理方法，其中，确定所述飞行中在所述空域(106)内的危险的当前位置包括：通过飞行中危险跟踪系统(122)来跟踪所述飞行中的危险的当前位置。 18.根据权利要求10至13中任一项所述的飞行器(104)管理方法，其中，生成包括：确定所述一个或多个变更航线选项(214、216、218)的临界点(212)，其中，所述临界点(212)是所述飞行器(104)将要避开所述飞行中的危险的位置。 19.根据权利要求18所述的飞行器(104)管理方法，其中，确定所述临界点(212)包括：将所述飞行器(104)的未来预测位置与所述飞行中的危险的未来预测位置进行比较。 20.根据权利要求10至13中任一项所述的飞行器(104)管理方法，其中，生成包括：分析之前的所述飞行器(104)的飞行计划(204，208)。
说明书全文	飞行器飞行管理系统和方法技术领域 [0001] 本公开内容的实施方式整体涉及飞行器飞行管理系统和方法，并且更具体地，涉及用于预测飞行器在空域内的飞行计划转向选项的各个方面的系统和方法。背景技术 [0002] 使用各种类型的飞行器在各个位置之间运输乘客和货物。通常，每个飞行器根据所定义的飞行计划或路径在不同的位置之间飞行。例如，调度员可以确定飞行器在两个不同的位置之间的特定飞行计划。 [0003] 在飞行期间，飞行员可以决定从当前或原飞行计划偏离。例如，在当前飞行计划中，飞行器前方的危险天气(诸如雷暴等)可提示飞行员偏离当前飞行计划，以避免危险天气。作为另一个实施例，在原飞行计划中，飞行器前方的大气湍流也可能导致飞行员偏离当前飞行计划。 [0004] 通常，当飞行员将飞行器从当前飞行计划改变成不同的航向时，飞行员在飞行器链接回至原飞行计划之前不知道飞行器在着陆目的地所具有的油量。因此，一旦偏离原飞行计划，飞行员可能不能完全确认飞行器在着陆目的地载有的油量在预定的安全范围内。即，飞行员可能需要声明飞行器在着陆目的地具有预定的最小剩余油量，但由于转向的时间长度，可能不能确定是否可以做出这样的声明。 [0005] 进一步地，从转向重新进入原路线可能无法提供到着陆目的地的有效路径。例如，转向路径可能距离原飞行计划十分遥远，以致链接回原飞行计划可能比到着陆目的地的另一路线燃烧更多的油量。发明内容 [0006] 存在对准确地预测已偏离原飞行计划的飞行器的各个飞行路径方面的系统和方法的需求。进一步地，存在使飞行员评估飞行器在偏离飞行计划之前和/或之后到达目的地时具有油量的量的系统和方法的需求。而且，存在对提供飞行路径转向选项的系统和方法的需求。 [0007] 考虑到这些需求，本公开内容的特定实施方式提供了这样一种飞行器管理系统，既，包括飞行计划转向预测系统，飞行计划转向预测系统包括变更航线控制单元，变更航线控制单元被配置为基于飞行器的当前位置、飞行器的未来预测位置、飞行中的危险的当前位置、以及飞行中的危险的未来预测位置的分析来生成飞行器的一个或多个变更航线选项。 [0008] 在至少一个实施方式中，飞行计划转向预测系统包括与变更航线控制单元进行通信的监测器。变更航线控制单元被配置为在监测器上显示变更航线选项。变更航线控制单元在监测器上显示用于变更航线选项的变更航线信息指示符。变更航线信息指示符包括以下项中的一项或多项：预测着陆重量、预测载油量(FOB)、预测剩余油量、以及预测的估计到达时间(ETA)。飞行器上可以载有飞行计划转向预测系统。 [0009] 飞行器管理系统可以包括被配置为跟踪飞行器的当前位置的跟踪系统。飞行计划数据库可以存储飞行器的当前飞行计划。飞行计划数据库还可以存储变更航线选项。 [0010] 在至少一个实施方式中，飞行中危险跟踪系统被配置为跟踪飞行中的危险的当前位置。飞行中危险跟踪系统可以包括跟踪天气的天气跟踪子系统。飞行中的危险可包括气象单元。飞行中危险跟踪系统可以包括跟踪大气湍流的大气湍流跟踪子系统。飞行中的危险可包括大气湍流。飞行中危险跟踪系统可以包括跟踪受限空域的受限空域跟踪子系统。飞行中的危险可以包括受限空域。 [0011] 在至少一个实施方式中，变更航线控制单元被配置为确定变更航线选项的临界点。临界点是飞行器将要避开飞行中的危险的位置。变更航线控制单元可以被配置为通过比较飞行器的未来位置与飞行中的危险的未来位置来确定临界点。 [0012] 变更航线选项可以包括飞行器在目的地位置的一个或多个飞行方面。飞行方面可以包括飞行器的剩余油量和重量中的一项或多项。 [0013] 在至少一个实施方式中，变更航线控制单元还被配置为基于之前飞行器的飞行计划(包括实际飞行路径)的分析来生成变更航线选项。 [0014] 本公开内容的特定实施方式提供了一种飞行器管理方法，包括：确定飞行器在空域内的当前位置；确定飞行中的危险在空域内的当前位置；(通过飞行计划转向预测系统的变更航线控制单元)预测飞行器的未来预测位置；(通过变更航线控制单元)预测飞行中的危险的未来预测位置；并且基于对飞行器的当前位置、飞行器的未来预测位置、飞行中的危险的当前位置、以及飞行中的危险的未来预测位置的分析来生成飞行器的一个或多个变更航线选项。 [0015] 飞行器管理方法还可以包括：在与变更航线控制单元通信的监测器上显示变更航线选项。显示可以包括：在监测器上显示变更航线选项的变更航线信息指示符。附图说明 [0016] 图1是根据本公开内容的实施方式的与飞行管理系统和空域内的一个或多个飞行器通信的飞行计划转向预测系统的示意性框图。 [0017] 图2是根据本公开内容的实施方式的飞行计划转向预测系统的监测器的前视图的示意图。 [0018] 图3是根据本公开内容的实施方式的飞行计划转向预测系统的监测器的前视图的示意图。 [0019] 图4示出了根据本公开内容的实施方式的飞行器管理方法的流程图。 [0020] 图5是根据本公开内容的示例性实施方式的飞行器的前透视图的示意图。具体实施方式 [0021] 当结合附图阅读时，能更好地理解上述发明内容以及特定实施方式的下列细节描述。如此处使用的，以单数形式列举并且前面有词语“一个(a)”或“一个(an)”的元件或步骤应当被理解为不一定必须排除元件或步骤的复数形式。进一步地，对“一个实施方式”的引用并不旨在被解释为排除也整合了所列举的特征的附加实施方式的存在。此外，除非有相反的明确说明，否则，“包括”或“具有”一个或多个具有特定条件的元件的实施方式可以包括不具有该条件的附加元件。 [0022] 本公开内容的特定实施方式提供这样的飞行计划转向预测系统和方法，即，在飞行器偏离原飞行计划之后，预测飞行器到达目的地时的各个飞行器方面(诸如剩余油量和飞行器重量等)。 [0023] 飞行计划转向预测系统和方法利用实时分析来评估用于在飞行中的危险的周围变更航线的飞行中选项，诸如危险天气、湍流、受限空域等。在至少一个实施方式中，飞行计划转向预测系统和方法向飞行员提供多个转向路径选项，并且将不同的选项以及与决策制定相关联的信息一起可视地显示给飞行员，以使飞行员做出与选项有关的通知决定。飞行计划转向预测系统对各种类型的信息进行分析，诸如，飞行器的重量、燃烧的油量、和/或航路点上的风和时间等，以确定在飞行中到目的地的变更航线。 [0024] 如此处描述的，飞行计划转向预测系统包括变更航线控制单元，变更航线控制单元被配置为基于对飞行器的当前位置、飞行器的未来预测位置、飞行中的危险的当前位置、以及飞行中的危险的未来预测位置的分析来生成飞行器的一个或多变更航线选项。变更航线选项还可以基于飞行器的目的地。 [0025] 图1是根据本公开内容的实施方式的与飞行管理系统102和空域106内的一个或多个飞行器104进行通信的飞行计划转向预测系统100的示意性框图。飞行器管理系统101包括飞行计划转向预测系统100、飞行管理系统102、以及飞行器104。飞行计划转向预测系统100包括诸如通过一个或多个有线或无线连接与监测器110和通信装置112进行通信的变更航线控制单元108。监测器110可以是显示屏幕，诸如触摸屏显示器、计算机显示屏幕、电视等。通信装置112可以是或包括一个或多个天线、无线电单元、收发器、接收器、发送器等。通信装置112允许飞行计划转向预测系统100与飞行管理系统102和空域106内的一个或多个飞行器104进行通信。 [0026] 在至少一个实施方式中，飞行计划转向预测系统100可以包含在诸如计算机工作站、手持式装置(诸如，智能手机或pad等)等外壳114内。如所示，飞行计划转向预测系统100可以与飞行器104和飞行管理系统102分开且截然不同。例如，飞行计划转向预测系统100可以位于距飞行器104遥远的监测站(诸如空中交通控制塔、飞行操作中心等)处。 [0027] 在至少一个其他实施方式中，飞行器104上可以载有飞行计划转向预测系统100。例如，空域106内的一个或多个飞行器104可以包括飞行计划转向预测系统100。作为实施例，飞行器104的飞行计算机116可以包括飞行计划转向预测系统100。作为另一个实施例，飞行计划转向预测系统100可以被配置成被输送至飞行器104中并且从飞行器104输出。例如，飞行计划转向预测系统100可以是飞行人员(诸如飞行员等)的独立且截然不同的计算装置(诸如手持式装置等) [0028] 飞行管理系统102可以远离飞行计划转向预测系统100，或可以与飞行计划转向预测系统100共置。例如，飞行管理系统102和飞行计划转向预测系统100可以位于飞行操作中心、空中交通控制塔等处。在至少一个实施方式中，飞行管理系统102可以包括飞行计划转向预测系统100。应注意，作为另一选项，飞行计划转向预测系统100可以被载在飞行器104上或远离飞行管理系统102的另一位置处。 [0029] 飞行管理系统102可以包括跟踪系统118、飞行计划数据库120、飞行中危险跟踪系统122、以及通信装置124，诸如，允许与飞行计划转向预测系统100和飞行器104进行通信的一个或多个天线、无线电单元、收发器、接收器、发送器等。飞行管理系统102可以包括跟踪系统118、飞行计划数据库120、飞行中危险跟踪系统122、以及位于共同位置处的通信装置124，诸如位于飞行操作中心或空中交通控制塔处等。在至少一个其他实施方式中，跟踪系统118、飞行计划数据库120、以及飞行中危险跟踪系统122中的至少一个可以彼此远离。 [0030] 跟踪系统118被配置为跟踪飞行器104在空域106内的位置。例如，飞行器104可以包括输出由跟踪系统118接收并且跟踪的位置信号的位置传感器126。在至少一个实施方式中，位置信号是自动相关监视-广播(ADS-B)信号，并且跟踪系统118是ADS-B跟踪系统。位置信号包括诸如速度、高度、航向等一个或多个位置参数。在至少一个其他实施方式中，可以通过雷达跟踪飞行器104(例如，跟踪系统118可以是或包括雷达系统)。 [0031] 飞行计划数据库120存储飞行器104的飞行计划(其可以包括未来计划路线和/或当前或之前飞过的实际飞行路径)。例如，飞行计划数据库120可以存储飞行器104的当前飞行计划。飞行计划数据库120还可以存储飞行器104(到具体目的地)的一个或多个变更航线选项，而不管飞行员是否选择变更路线选项。飞行计划可以包括飞行器104的原飞行计划，包括出发位置与到达或目的地位置之间的飞行路径。在至少一个其他实施方式中，每个飞行器104可以包括存储飞行器104从出发位置至到达位置的原飞行计划的飞行计划数据库120。在至少一个其他实施方式中，飞行计划数据库120可以与飞行管理系统102分开且截然不同。 [0032] 飞行中危险追踪系统122被配置为实时跟踪空域106内的一种或多种类型的飞行中的危险。飞行中危险跟踪系统122包括天气跟踪子系统128、大气湍流跟踪子系统130、以及受限空域追踪子系统132中的一个或多个系统。如所示，飞行中危险跟踪系统122可以是飞行管理系统102的一部分，或可以远离飞行管理系统102定位并且诸如通过一个或多个通信装置等与飞行管理系统102进行通信。 [0033] 天气跟踪子系统128可以是跟踪当前天气的任何类型的系统。例如，天气跟踪子系统128可以包括多普勒雷达、天气预报服务等。天气跟踪子系统128被配置为实时监测和跟踪空域106内的天气、并且还可以提供未来的天气预测。 [0034] 大气湍流跟踪子系统130被配置为跟踪和/或预测大气湍流在空域106内的位置。大气湍流跟踪子系统130可以包括诸如通过飞行员的报告确定大气湍流在空域106内的位置的报告服务或系统。可选地，飞行中危险追踪系统122可以不包括大气湍流追踪子系统 130。 [0035] 受限空域跟踪子系统132被配置为跟踪和/或预测受限空域在空域106内的位置。受限空域跟踪子系统132可以包括诸如通过机场或政府通知、报告等确定受限空域在空域 106内的位置的报告服务或系统。可选地，飞行中危险追踪系统122可以不包括受限空域跟踪子系统132。 [0036] 在至少一个实施方式中，天气跟踪子系统128、大气湍流跟踪子系统130、和/或受限空域跟踪子系统132是独立的、截然不同的、并且远离飞行管理系统102。天气跟踪子系统128、大气湍流跟踪子系统130、和/或受限空域跟踪子系统132可以与飞行计划转向预测系统100单独进行通信。 [0037] 如上所述，飞行器104包括飞行计算机116和位置传感器126。飞行器104还包括使飞行器104与飞行计划转向预测系统100和飞行管理系统102进行通信的通信装置134，诸如一个或多个天线、无线电单元、收发器、接收器、发送器等。 [0038] 飞行计算机116评估飞行器104的当前油量136和重量138。飞行计算机116通过将起飞之前的总油量136与当前油量水平136进行比较而确定所燃烧的油量136。进一步地，飞行计算机116确定剩余油量136(即，飞行器104上载有的当前油量136)。类似地，飞行计算机116确定飞行器104的当前重量138并确定当前重量138与起飞之前的重量138之间的差值。 [0039] 在飞行期间，飞行器104可基于由飞行中危险跟踪系统122确定的飞行中的危险从原飞行计划转向至所转向的飞行计划。例如，天气跟踪子系统128可以检测空域106内的危险天气。飞行器104可以从天气跟踪子系统128接收天气报告警报并且飞行员可以根据天气而决定转向。作为另一实施例，飞行器104可能由于通过大气湍流跟踪子系统130确定的空域106内的大气湍流或通过受限空域跟踪子系统132确定的空域106内的受限空域而从原飞行计划转移至所转向的计划。危险天气(如通过天气跟踪子系统128检测和/或确定的)、大气湍流(如通过大气湍流跟踪子系统130检测和/或确定的)、以及受限空域(如通过受限空域跟踪子系统132检测和/或确定的)是飞行员决定进行转向的空域106内的飞行中的危险的实施例(即，从当前飞行计划转移至所转向的飞行计划，以避免这种飞行中的危险)。 [0040] 响应于飞行器104从原飞行计划转向，变更航线控制单元108对飞行器104的当前位置进行分析。例如，变更航线控制单元108对诸如通过跟踪系统118确定的飞行器104的当前航向、位置、以及空速进行检测。变更航线控制单元108还可以对诸如通过天气跟踪子系统128检测的危险天气等飞行中的危险的当前位置进行分析。变更航线控制单元108对飞行器104在空域106内的位置以及飞行中的危险进行分析，并且确定飞行器104的一个或多个变更航线选项。变更航线选项提供连接至着陆位置的一个或多个转向飞行计划选项，诸如，当前或原飞行计划内的到达或目的地位置等。 [0041] 变更航线选项包括飞行器在着陆位置处的预测油量和重量。例如，变更航线控制单元108可以与飞行计算机116进行通信，以确定飞行器104的当前油量136和重量138，并且基于所确定的变更航线路径和飞行器104的当前油量消耗率(即，所燃料的油量)确定着陆位置处的预测油量136和重量138。在监测器110上显示变更路线选项，包括着陆位置处的预测油量136和预测飞行器重量138。 [0042] 如此处使用的，术语“控制单元”、“中央处理单元”、“单元”、“CPU”、“计算机”等可以包括任何基于处理器或基于微处理器的系统，包括使用微控制器、精简指令集计算机(RISC)、专用集成电路(ASIC)、逻辑电路、以及包括硬件、软件，或能够执行此处描述的功能的其组合的任何其他电路或处理器的系统。这仅是示例性的，并且由此并不旨在以任何方式限制该等术语的定义和/或含义。如此处描述的，例如，变更航线控制单元108可以是或包括被配置为控制其操作的一个或多个处理器。 [0043] 变更航线控制单元108被配置为执行存储在一个或多个数据存储单元或元件(诸如一个或多个存储器)中的指令集，以对数据进行处理。例如，变更航线控制单元108可以包括或耦合至一个或多个存储器。数据存储单元还可以根据需要或需求存储数据或其他信息。数据存储单元可以是处理机内的信息源或物理存储元件的形式。 [0044] 指令集可以包括指示变更航线控制单元108作为处理机执行诸如此处所述的主题的各个实施方式的方法和过程等具体操作的各个命令。指令集可以是软件程序的形式。该软件可以是诸如系统软件或应用软件等各种形式。进一步地，软件可以是独立程序的集合、较大程序内的程序子集、或程序的一部分的形式。软件还可以包括面向对象编程形式的模块化编程。处理机可能响应用户命令，或响应之前处理的结果，或响应由另一处理机做出的请求而对输入数据进行处理。 [0045] 此处，实施方式的示图可以示出诸如变更航线控制单元108等一个或多个控制或处理单元。应当理解的是，处理或控制单元可以表示通过执行此处描述的操作的相关联指令(例如，存储在有形且非暂时性计算机可读存储介质(诸如计算机硬盘驱动、ROM、RAM等)上的软件)实现为硬件的电路、线路、或其部分。硬件可以包括硬连线、以执行此处所述的功能的状态机电路。可选地，硬件可以包括包含和/或连接至诸如微处理器、处理器、控制器等一个或多个基于逻辑的装置的电子电路。可选地，变更航线控制单元108可以表示诸如现场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、微处理器等中的一个或多个的处理电路。各个实施方式中的电路可以被配置为执行一种或多种算法，以执行此处所述的功能。一种或多种算法可以包括此处公开的实施方式的各方面，无论流程图或方法中是否明确进行标识。 [0046] 如此处使用的，术语“软件”和“固件”是可互换的，并且包括存储在数据存储单元(例如，一个或多个存储器)中、由计算机执行的任何计算机程序，包括RAM存储器、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、以及非易失性RAM(NVRAM)存储器。上述数据存储单元类型仅是示例性的并且由此并不局限于可用于存储计算机程序的存储器的类型。 [0047] 图2是根据本公开内容的实施方式的飞行计划转向预测系统100的监测器110的前视图的示意图。参考图1和图2，天气跟踪子系统128对具有矢量202(包括空速和方向)的气象单元200进行检测。飞行计划转向预测系统100从天气跟踪子系统128接收关于气象单元200的数据并且在监测器110上显示气象单元200。监测器110还显示了原飞行计划204至目的地位置206的一部分(飞行计划转向预测系统100可以从飞行计划数据库120接收的)。 [0048] 如所示，基于气象单元200，飞行器104已经转移至所转向的飞行计划208。在监测器110上通过当前位置指示符210显示飞行器104的当前位置(如通过跟踪系统118检测的)。 [0049] 在监测器110上还显示临界点212。临界点212是转向飞行计划208中的飞行器104基于当前航道、空速、以及具体时间的航向避开气象单元200(或诸如飞行中的危险等其他)的位置。在至少一个实施方式中，飞行员可以沿着转向飞行计划208手动确定并且定位临界点212。作为另一选项，可以确定临界点212作为沿着转向飞行计划的预定位置(诸如，基于飞行器104的当前航向和/或预定未来时间，距由当前位置指示符210所示的飞行器104的当前位置为10英里远的地点；诸如，基于飞行器104的当前航向和空速，飞行器104将在5分钟内到达的地点)。 [0050] 在至少一个其他实施方式中，变更航线控制单元108确定临界点212的位置。例如，变更航线控制单元108可以对气象单元200和矢量202进行分析，以确定气象单元200在具体时间的位置。变更航线控制单元108可以将气象单元200和矢量202的预测位置与飞行器104的当前位置(如由当前位置指示符210所示)进行比较，以确定临界点212。例如，变更航线控制单元108基于转向飞行计划208、飞行器沿着转向飞行计划208的当前位置、气象单元200的移动、以及气象单元200基于矢量202的预测运动来确定临界点212。具体地，变更航线控制单元108评估飞行器104在转向飞行计划208上的当前位置、航向、以及空速(诸如，通过跟踪系统118检测的)。然后，变更航线控制单元108基于经由矢量202确定的气象单元200的运动将飞行器104的当前位置、航向、以及空速(并且可选地，之前预定时间的位置、航向、以及空速)与气象单元200的位置、以及气象单元200在未来之后时间的预测位置进行比较、并且确定飞行器104在未来之后的时间避开气象单元200的位置(即，临界点212)。 [0051] 如所描述的，可以由飞行器104的飞行员确定并且手动选择、通过变更路线控制单元108随意确定、和/或通过变更路线控制单元108动态并且自动确定临界点212，诸如，基于与气象单元200的当前位置和矢量202有关的飞行器104的当前位置、航向、以及空速等(其分析允许变更路线控制单元108预测飞行器104和气象单元200的未来位置)。在确定临界点212之后，变更路线控制单元108确定飞行器104的一个或多个变更路线选项214、216、以及 218。变更路线选项214、216、以及218可以链接或连接回至原飞行计划204。可选地，变更路线选项214、216、以及218中的至少一个选项可以不链接或连接回至原飞行计划204。对于各个变更路线选项214、216、以及218，变更路线控制单元108预测或通过其他方式确定飞行器 104在目的地位置206(如果飞行器104根据具体变更路线选项214、216、以及218飞行)的一个或多个飞行路径方面(诸如，预测剩余的油量、重量等)。变更路线控制单元108基于飞行器104在当前位置的当前飞行路径方面(诸如，剩余油量、当前空速、以及当前耗油水平等)及变更路线选项214、216、以及218的长度确定并且预测飞行路径方面。 [0052] 对于各个变更路线选项214、216、以及218，变更路线控制单元108提供诸如框或区域229等变更路线信息指示符220(其是可展开的，诸如，通过手指、铁笔等的滑移、滑动、点击等)。一个人可以通过诸如手指的点击(例如，当监测器是触摸屏界面时)、指向并且单击接合装置(诸如，铁笔或鼠标等)等来展开变更路线信息指示符220。如果飞行员选择根据具体的变更路线选项214、216、以及218飞行，则每个变更路线信息指示符220可以列出一个或多个预测飞行路径方面，诸如，预测着陆重量222、预测载油量(FOB)224、目的地处的预测剩余油量226、和/或目的地位置206处的预测估计到达时间(ETA)228等。变更路线信息指示符220还可以包括到当前时间为止的FOB。然后，飞行员可以对每个变更路线选项214、216、以及218的预测飞行路径方面进行比较，以做出关于待选择的有效和/或安全变更路线选项 214、216、以及218的通知决定。 [0053] 如图2所示，变更路线控制单元108确定并且在监测器110上显示三个变更路线选项。可选地，变更路线控制单元108可以确定并且显示多于或少于三个的变更路线选项。例如，变更路线控制单元108可以确定从临界点212至目的地位置206的4个以上的变更路线选项。 [0054] 变更路线控制单元108在监测器110上指示临界点212并且提供一个或多个变更路线选项214、216、和/或218，其中，每个选项包括列出一个或多个飞行路径方面的变更路线信息指示符220，由此使飞行器104的飞行员获知目的地位置206的预测油量和重量。进一步地，变更路线控制单元108提供未来时间和空间的点(即，临界点212)，从临界点212判断新的路线(诸如，变更路线选项214、216、以及218等)。相应地，飞行计划转向预测系统100为飞行员提供执行通知和战略性飞行计划转向以及从原飞行计划204变更路线的能力。飞行计划转向预测系统100使飞行员在能够知悉飞行器104在目的的位置206着陆时将载有多少油量的情况下确定战略性的变更路线。 [0055] 通过飞行管理系统102可以接收变更路线选项214、216、以及218并且将变更路线选项214、216、以及218存储在飞行计划数据库120中。可以将飞行员选择的变更路线选项214、216、以及218作为激活变更路线选项存储在飞行计划数据库120中。飞行员未选择的变更路线选项214、216、或218可以作为无效的变更路线选项存储在飞行计划数据库中或可替代地被丢弃。 [0056] 变更路线选项214、216、218包括临界点212。变更路线选项214、216、218各自可以从临界点212开始。在至少一个其他实施方式中，各个变更路线选项214、216、以及218可以包括单独的临界点。变更路线选项214、216、以及218可以从或不从相应的临界点开始。例如，各个变更路线选项214、216、以及218可以包括飞行计划204的转向点(可以是或不是临界点)。 [0057] 图3是根据本公开内容的实施方式的飞行计划转向预测系统100的监测器110的前视图的示意图。参考图1和图3，通过当前位置指示符210显示飞行器104的当前位置。当前位置指示符210沿着原飞行计划204。通过未来位置指示符300显示沿着原飞行计划204的未来点。如果飞行器104继续根据原飞行计划204飞行，则未来位置指示符300与在未来时间沿着原飞行计划204的预测位置相关。变更路线控制单元108在监测器110上显示气象单元200和矢量202的预测位置(基于气象单元200的之前运动和当前位置)、并且确定原飞行计划204上由未来位置指示符300指示的飞行器104的预测位置。个人可以操作时间选择器302(诸如，监测器110的触摸屏界面上的滑条等)，以示出气象单元200和未来位置指示符300的相对位置。例如，飞行员可以看到气象单元200的当前位置并且可以将时间选择器302移动到距未来为三十分钟的位置处，在该位置处，变更路线控制单元108与未来位置指示符300一起显示了气象单元200在所选择的未来时间的预测位置。如果变更路线控制单元108确定并且显示飞行器104将避开气象单元200在所选择的未来时间的预测位置，飞行器则可以选择保持原飞行计划204。 [0058] 然而，如果变更路线控制单元108确定并且显示飞行器104在所选择的未来时间在气象单元200内，飞行器则可以选择转向飞行路径。例如，飞行员可以在第一航向变化和第二航向变化中进行选择，第一航向变化提供从飞行计划204的转向点205开始的第一变更路线选项304(显示了第一转向飞行路径)，并且第二航向变化与第一航向变化不同，提供从转向点205开始的第二变更路线选项306(显示第二转向飞行路径)。如上所述，可以针对各个变更路线选项304和306分别确定临界点212a和212b。如所示，第一变更路线选项304和第二变更路线选项306中的每一个分别包括单独并且截然不同的临界点212a和212b。对于各个变更路线选项304和306，变更路线控制单元108可以确定并且在监测器110上显示列出一个或多个预测飞行路径方面的变更路线信息指示符220。如变更路线信息指示符220所示，基于预测飞行路径方面，飞行员可以做出关于待选择的有效和/或安全变更路线选项304或306的通知决定。如图3所示，相对于原飞行计划204，第一变更路线选项304可能将飞行时间增加五分钟并且燃烧两百磅的额外油量，而相对于原飞行计划204，第二变更路线选项306可能将飞行时间增加十分钟并且燃烧三百磅的额外油量。因此，由于与第二变更路线选项 306相比较，其花费更少的总飞行时间并且燃烧更少的油量，飞行员可以选择第一变更路线选项304(假定第一变更路线选项304和第二变更路线选项306基本同等安全)。 [0059] 在至少一个实施方式中，除对当前位置指示符210指示的飞行器104进行监测之外，变更路线控制单元108可以对更接近于(和/或已经着陆)目的地位置的其他飞行器104进行监测。变更路线控制单元108可以确定通过之前飞行器104选择的变更路线飞行路径。例如，一个或多个之前飞行器104的飞行员可能已经选择了到气象单元200的北部的变更路线飞行路径，而其他飞行器104在之后的时间可以选择到气象单元200的南部的变更路线飞行路径。变更路线控制单元108可以对之前变更路线飞行路径进行分析，以确定包括转向飞行路径的变更路线选项304和306。例如，变更路线控制单元108可以基于之前变更路线飞行路径的加权平均值(诸如，目的地位置的实际油量和重量、燃烧油量等)确定变更路线选项 304和306。 [0060] 经过变更路线选项304与306的比较，飞行计划转向预测系统100的变更路线控制单元108在监测器110上战略性地显示了有效(或与其他相比较，相对有效)和/或安全的(或与其他相比较，相对安全)转向飞行路径。变更路线控制单元108可以实时或经由历史数据对位于由当前位置指示符210表示的飞行器104的前方的之前飞行器的飞行路径数据进行分析，以针对变更路线选项304和306预测飞行器104的时间和燃烧油量。通过访问实时跟踪数据(诸如，通过跟踪系统118等)，变更路线控制单元108能够确定附加的时间和油量近似值，并且还能够确定是否由于诸如飞行中保持(例如，保持模式)等而存在额外的延迟。 [0061] 图4示出了根据本公开内容的实施方式的飞行器管理方法的流程图。参考图1至图4，在400中，经由诸如跟踪系统118等跟踪飞行器104的当前位置。在402中，经由诸如飞行中危险跟踪系统122等跟踪飞行中的危险(诸如，气象单元、大气湍流的位置、或受限空域等)的当前位置。 [0062] 在404中，变更路线控制单元108确定飞行中的危险是否(和/或是否将)在飞行器104的当前飞行计划内。可选地，诸如飞行员等的个人可以确定飞行中的危险是否在当前飞行计划内。如果否，方法从404进行至406，在406中，飞行器保持当前飞行计划，并且然后，方法返回至400。 [0063] 然而，如果飞行中的危险在(和/或将在)当前飞行计划内，则该方法从404进行至408，在408中，变更路线控制单元108预测飞行器104在未来的时间(即，迟于当前时间的时间)的位置。例如，变更路线控制单元108通过分析飞行器的之前和当前位置、航向、方向、空速等并且基于此进行飞行器的位置的预测可以预测飞行器104在未来的时间的位置。 [0064] 在410中，变更路线控制单元108预测在未来的时间的飞行中的危险的位置。例如，变更路线控制单元108可以通过对飞行中的危险的之前和当前位置及矢量进行分析并且基于此进行飞行中的危险的位置的预测来预测在未来的时间的飞行中的危险的位置。 [0065] 在412中，变更路线控制单元108基于飞行器104在未来时间的预测位置和在未来时间的飞行中的危险预测位置来确定在未来的时间飞行器104是否将靠近(例如，处于和/或在预定范围内)飞行中的危险。如果飞行器104在未来的时间不靠近飞行中的危险，则方法从412进行至406，并且随后，返回至400。 [0066] 然而，如果飞行器104在未来的时间靠近飞行中的危险，方法则从412进行至414，在414中，变更路线控制单元108确定具有一个或多个临界点的一个或多个变更路线选项。在416中，变更路线控制单元108在监测器110上显示包括变更路线信息指示符的变更路线选项。 [0067] 在418中，基于飞行员选择的变更路线选项来修改(例如，改变)飞行计划。在420中，变更路线控制单元108确定飞行器104是否着陆在适当位置。如果是，则方法在422中结束。如果飞行器104尚未着陆，则方法返回至400。 [0068] 飞行计划转向预测系统100包括变更路线控制单元108，变更路线控制单元108基于飞行器104的当前位置、飞行器104的未来预测位置(即，未来时间的位置)、飞行中的危险的当前位置、以及飞行中的危险的未来预测位置(即，未来时间的位置)的分析生成飞行器104的一个或多个变更路线选项。 [0069] 图5是根据本公开内容的示例性实施方式的飞行器104的前透视图的示意图。例如，飞行器104包括含两个涡轮风扇引擎514的推进系统512。可选地，推进系统512可以包括比所示更多的引擎514。由飞行器104的机翼516承载引擎514。在其他实施方式中，可以由机身518和/或尾翼520承载引擎514。尾翼520还可以支持水平稳定器522和垂直稳定器524。例如，飞行器104的机身518限定内部机舱，内部机舱可以包括包含飞行计算机116(图1所示)的驾驶舱530。进一步地，飞行计划转向预测系统100(图1所示)可以位于驾驶舱530内。 [0070] 飞行器104的尺寸、形状、以及配置可以与图5中所示的不同。例如，飞行器104可以是非固定机翼的飞行器，诸如直升机。作为另一实施例，飞行器104可以是无人驾驶飞行器(UAV)。 [0071] 参考图1至图5，本公开内容的实施方式提供允许通过计算装置快速并且有效地分析大量的数据的系统和方法。例如，可以将众多飞行器104调节为在空域106内飞行。因此，跟踪并且对大量的数据进行分析。如此处描述的，通过变更路线控制单元108对大量的数据进行有效地组织和/或分析。变更路线控制单元108在相对短的时间内对数据进行分析，以快速并且有效地输出和/或显示飞行器104的变更路线信息。例如，变更路线控制单元108实时或几乎实时地对飞行器104的当前位置及飞行中的危险进行分析，以基于飞行器104在未来的时间的预测位置及飞行中的危险确定一个或多个飞行器104的变更路线选项。人类将无法再如此短的时间内有效地分析如此庞大的数据。因此，相对于先前的计算系统，本公开内容的实施方式提供增加并且有效的功能，并且相对于人类分析大量数据而言，具有极大的优越性能。简言之，本公开内容的实施方式提供对人类不能够有效、有力、并且准确地管理的上千种(如果不是数百万种)计算和运算进行分析的系统和方法。 [0072] 如此处描述的，本公开内容的实施方式提供用于准确地预测偏离原飞行计划的飞行器的各个飞行路径方面的系统和方法。进一步地，系统和方法使飞行员预测飞行器在偏离飞行计划之前和之后在目的地处可能具有多少油量。而且，系统和方法提供并且显示一个或多个飞行路径转向选项。 [0073] 进一步地，本公开内容包括根据下列项的实施方式： [0074] 第1项.一种飞行器管理系统(101)，包括： [0075] 飞行计划转向预测系统(114)，所述飞行计划转向预测系统包括变更航线控制单元(108)，变更航线控制单元(108)被配置为基于对飞行器(104)的当前位置、飞行器(104)的未来预测位置、飞行中的危险的当前位置、以及飞行中的危险的未来预测位置的分析来生成飞行器(104)的一个或多个变更航线选项(214，216，218)。 [0076] 第2项.根据第1项所述的飞行器管理系统(101)，其中，飞行计划转向预测系统(114)还包括与变更航线控制单元(108)进行通信的监测器(110)，其中，变更航线控制单元(108)被配置为在监测器(110)上显示一个或多个变更航线选项(214，216，218)。 [0077] 第3项.根据第1项或第2项所述的飞行器管理系统(101)，其中，变更航线控制单元(108)在监视器(110)上显示一个或多个变更航线选项(214、216、218)中的至少一个选项的变更航线信息指示符(220)。 [0078] 第4项.根据第1项至第3项中任一项所述的飞行器管理系统(101)，其中，重路线信息指示符(220)包括以下中的一项或多项：预测着陆重量(222)、预测载油量(FOB)(136、224)、预测的到达时剩余油量(226)、以及预测的估计到达时间(ETA)(228)中的一项或多项。 [0079] 第5项.根据第1项至第4项中任一项所述的飞行器管理系统(101)，其中，飞行器(104)上载有飞行计划转向预测系统(114)。 [0080] 第6项.根据第1项至第5项中任一项所述的飞行器管理系统(101)，还包括被配置为跟踪飞行器(104)的当前位置的跟踪系统(118)。 [0081] 第7项.根据第1项至第6项中任一项所述的飞行器管理系统(101)，还包括存储飞行器(104)的当前飞行计划(204，208)的飞行计划数据库(120)。 [0082] 第8项.根据第1项至第7项中任一项所述的飞行器管理系统(101)，其中，飞行计划数据库(120)还存储一个或多个变更航线选项(214、216、218)。 [0083] 第9项.根据第1项至第8项中任一项所述的飞行器管理系统(101)，还包括被配置为跟踪飞行中的危险的当前位置的飞行中危险跟踪系统(122)。 [0084] 第10项.根据第1项至第9项中任一项所述的飞行器管理系统(101)，其中飞行中危险跟踪系统(122)包括跟踪天气的天气跟踪子系统，并且其中，飞行中的危险包括气象单元(200)。 [0085] 第11项.根据第1项至第10项中任一项所述的飞行器管理系统(101)，其中飞行中危险跟踪系统(122)包括跟踪大气湍流的大气湍流跟踪子系统，并且其中，飞行中的危险包括大气湍流。 [0086] 第12项.根据第1项至第11项中任一项所述的飞行器管理系统(101)，其中，飞行中危险跟踪系统(122)包括跟踪受限空域(106)的受限空域(106)跟踪子系统，并且其中，飞行中的危险包括受限空域(106)。 [0087] 第13项.根据第1项至第12项中任一项所述的飞行器管理系统(101)，其中，变更航线控制单元(108)被配置为确定一个或多个变更航线选项(214、216、218)的临界点(212)，并且其中，临界点(212)是飞行器(104)将要避开飞行中的危险的位置。 [0088] 第14项.根据第1项至第13项中任一项所述的飞行器管理系统(101)，其中，变更航线控制单元(108)被配置为通过比较飞行器(104)的未来预测位置与飞行中的危险的未来预测位置来确定临界点(212)。 [0089] 第15项.根据第1项至第14项中任一项所述的飞行器管理系统(101)，其中，一个或多个变更航线选项(214、216、218)包括飞行器(104)在目的地位置(206)的一个或多个飞行方面。 [0090] 第16项.根据第1项至第15项中任一项所述的飞行器管理系统(101)，其中，一个或多个飞行方面包括飞行器(104)的剩余油量(136)和重量(138)中的一项或多项。 [0091] 第17项.根据第1项至第16项中任一项所述的飞行器管理系统(101)，其中，变更航线控制单元(108)还被配置为基于之前飞行器(104)的飞行计划(204，208)的分析生成一个或多个变更航线选项(214，216，218)。 [0092] 18.一种飞行器(104)管理方法，包括： [0093] 确定飞行器(104)在空域(106)内的当前位置； [0094] 确定飞行中的危险在空域(106)内的当前位置； [0095] 通过飞行计划转向预测系统(114)的变更航线控制单元(108)预测飞行器(104)的未来预测位置； [0096] 通过变更航线控制单元(108)预测飞行中的危险的未来预测位置；并且 [0097] 基于飞行器(104)的当前位置、飞行器(104)的未来预测位置、飞行中的危险的当前位置、以及飞行中的危险的未来预测位置的分析生成飞行器(104)的一个或多个变更航线选项(214，216，218)。 [0098] 第19项.根据第18项所述的飞行器(104)管理方法，还包括：在与与变更航线控制单元(108)通信的监测器(110)上显示一个或多个变更航线选项(214，216，218)。 [0099] 第20项.根据第18项或第19项所述的飞行器(104)管理方法，其中，显示包括：在监测器(110)上显示一个或多个变更航线选项(214，216，218)中的至少一个选项的变更航线信息指示符(220)。 [0100] 第21项.根据第18项至第20项中任一项所述的飞行器(104)管理方法，其中，变更航线信息指示符(220)包括预测着陆重量(138，222)、预测载油量(FOB)(136，224)、预测到达时的剩余油量(226)、以及预测的估计到达时间(ETA)(228)中的一项或多项。 [0101] 第22项.根据第18项至第21项中任一项所述的飞行器(104)管理方法，还包括：通过跟踪系统(118)跟踪飞行器(104)的当前位置。 [0102] 第23项.根据第18项至第22项中任一项所述的飞行器(104)管理方法，还包括：将飞行器(104)的当前飞行计划(204，208)存储在飞行计划数据库(120)内。 [0103] 第24项.根据第18项至第23项中任一项所述的飞行器(104)管理方法，还包括：将一个或多个变更航线选项(214、216、218)存储在飞行计划数据库(120)内。 [0104] 第25项.根据第18项至第24项中任一项所述的飞行器(104)管理方法，其中，确定飞行中的危险在空域(106)内的当前位置包括：通过飞行中危险跟踪系统(122)跟踪飞行中的危险的当前位置。 [0105] 第26项.根据第18项至第25项中任一项所述的飞行器(104)管理方法，其中，生成包括：确定一个或多个变更航线选项(214、216、218)的临界点(212)，其中，临界点(212)是飞行器(104)将要避开飞行中的危险的位置。 [0106] 第27项.根据第18项至第26项中任一项所述的飞行器(104)管理方法，其中，确定临界点(212)包括：将飞行器(104)的未来预测位置与飞行中的危险的未来预测位置进行比较。 [0107] 第28项.根据第18项至第27项中任一项所述的飞行器(104)管理方法，其中，生成包括：分析之前飞行器(104)的飞行计划(204，208)。 [0108] 尽管可以使用诸如顶部、底部、下部、中间、横向、水平、竖直、前部等各种空间和方向术语描述本公开内容的实施方式，然而，应当理解的是，仅相对于附图中所示的方位使用该等术语。方位可可以被反转、旋转或通过其他方式改变，因此，上部变为下部，并且反之亦然，水平变成垂直等。 [0109] 如此处使用的，“被配置为”执行任务或操作的结构、限制或元件具体地是以与任务或操作对应的方式在结构上形成、构造、或适配。出于阐明和免生疑问之目的，仅能够被修改为执行该任务或操作的对象不得“被配置为”执行此处使用的任务或操作。 [0110] 应当理解的是，上述所述旨在为示出性、而非限制性。例如，上述所述实施方式(和/或其方面)可以彼此结合使用。此外，在不偏离其范围的情况下，可以做出许多修改，以使特定情形或材料适于本公开内容的各个实施方式的教导。尽管此处所述的材料的尺寸和类型旨在限定本公开内容的各个实施方式的参数，然而，实施方式不得以任何方式进行限制的并且是示范性实施方式。在回顾上述所述时，许多其他实施方式对本领域技术人员是显而易见的。因此，应参考所附权利要求以及要求保护该等权利要求的权利的等同物的全部范围确定本公开内容的各个实施方式的范围。在所附权利要求书中，术语“包括”和“其中”用作相应术语“包括”和“其中”的英文平等价词。而且，术语“第一”、“第二”、以及“第三”等仅用作标记并且不旨在对其对象施加数值要求。进一步地，下列权利要求的限制不以设备加功能的格式编写并且并不旨在基于美国法典第35章第112(f)节进行解释，除非并且直至该权利要求限制在阐述另一结构的功能无效之后明确地使用短语“用于…的设备”。 [0111] 本书面描述使用实施例来公开本公开内容的各个实施方式，包括具体实施方式，并且还能够使得本领域技术人员实现本公开内容的各个实施方式，包括制造并且使用任何装置或系统以及执行任何整合的方法。由权利要求限定本公开内容的各个实施方式的专利范围，并且可以包括本领域技术人员能够想到的其他实施例。如果实施例具有不与权利要求的文字语言不同的结构元件，或如果实施例包括不与权利要求的文字语言大致不同的等同结构元件，该等其他实施例旨在权利要求的范围内。