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原文传递用于辅助飞行器的尾涡跟踪的系统

专利名称：	用于辅助飞行器的尾涡跟踪的系统
摘要：	一种跟随飞行器上的用于辅助编队飞行的系统(120)确定由领航飞行器生成并引起旨在使跟随飞行器从中获益的向上气流的尾涡的估计位置。该系统(120)确定旨在由跟随飞行器跟随同时保持在潜在的不适窗口之外的第一轨迹作为用于接近和跟踪尾涡的轨迹。该系统(120)确定如同跟随飞行器相对于尾涡永久地处于最佳位置的、对应于幻影飞行器的第二轨迹。该系统(120)评估幻影飞行器相对于跟随飞行器的操纵能力和相对于乘客舒适性规则的未来过冲。该系统(120)根据所评估的过冲来可能地修改第一轨迹。
专利类型：	发明专利
申请人：	空中客车简化股份公司
发明人：	C·弗洛特;G·塔;J·L·亚当斯
专利状态：	有效
申请日期：	2023-04-28T00:00:00+0800
发布日期：	2023-11-07T00:00:00+0800
申请号：	CN202310484875.2
公开号：	CN117002727A
代理机构：	上海专利商标事务所有限公司
代理人：	亓云;蔡悦
分类号：	B64C19/00;B64C23/06;B;B64;B64C;B64C19;B64C23;B64C19/00;B64C23/06
申请人地址：	法国布拉尼亚克
主权项：	1.一种用于辅助飞行器的编队飞行的方法，所述方法由作为跟随飞行器(302)的飞行器上的电子电路系统形式的系统(120)实现，所述方法包括以下步骤： -采集与领航飞行器(301)相关的信息，所述领航飞行器生成引发向上气流的尾涡(303)，所述系统(120)旨在使所述跟随飞行器(302)受益于所述向上气流； -将由所述跟随飞行器(302)经历的所述尾涡(303)的影响确定为由所述跟随飞行器(302)的传感器(130)进行的测量与所述跟随飞行器(302)在无尾涡环境中的建模之间的差异； -从所采集的与所述领航飞行器(301)相关的信息和从尾涡模型确定所述尾涡(303)的估计位置，以及从所确定的由所述跟随飞行器(302)经历的所述尾涡(303)的影响确定所述尾涡(303)的估计位置周围的估计不确定性； -确定轨迹，所述轨迹包括：第一轨迹，所述第一轨迹旨在由所述跟随飞行器(302)跟随来作为用于接近和跟踪所述尾涡(303)的轨迹，以寻求受益于由所述尾涡(303)引发的向上流动，同时保持在由所述尾涡(303)的估计位置周围的所述估计不确定性限定的潜在不适窗口之外；如同所述跟随飞行器(302)相对于所述尾涡(303)永久地处于最佳位置的、对应于幻影飞行器的第二轨迹，即当所述潜在不适窗口的尺寸允许时，所述跟随飞行器(302)位于距所述尾涡(303)的估计位置的预定距离处，并且否则位于距所述潜在不适窗口的预定裕量处； -相关于所述第二轨迹来评估所述幻影飞行器相对于所述跟随飞行器(302)的操纵能力和相对于乘客舒适性规则的未来过冲； -根据所评估的过冲来可能地修改所述跟随飞行器(302)所遵循的所述第一轨迹。 2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述系统(120)评估所述第一轨迹以确定所述跟随飞行器(302)是否在距离阈值TH_vf以下接近所述潜在不适窗口，并且当达到所述阈值TH_vf时，所述系统(120)做出战术决定以使所述跟随飞行器(302)移动远离所述尾涡(303)，从而使所述跟随飞行器(302)位于距所述尾涡的、使所述尾涡(303)对所述跟随飞行器的影响为零的最小距离处。 3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，当所评估的过冲在幅度上小于阈值TH_os并且在幅度上大于阈值TH_mos时，其中TH_mos＜TH_os，所述系统(120)做出战术决定以变动目标位置，以便使所述跟随飞行器(302)移动远离所述尾涡(303)达等于预定裕量的距离。 4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，如果所评估的过冲在幅度上变得大于或等于所述阈值TH_os，则所述系统(120)做出战术决定以使所述跟随飞行器(302)移动远离所述尾涡(303)，从而使所述跟随飞行器(302)位于距所述尾涡(303)的、使所述尾涡(303)对所述跟随飞行器(320)的影响为零的最小距离处。 5.如权利要求2到4中任一项所述的方法，其特征在于，尽管有战术决定使所述跟随飞行器(302)移动远离所述尾涡(303)以便使所述跟随飞行器(302)位于距所述尾涡(303)的、使所述尾涡(303)对所述跟随飞行器(302)的影响为零的最小距离处，但如果所述系统(120)检测到所述跟随飞行器(302)正在距离阈值TH_cr以下接近所述潜在不适窗口，则所述系统(120)作出战术决定以执行回避机动。 6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述回避机动涉及俯冲，以便加入较低飞行高度层。 7.如权利要求1到6中任一项所述的方法，其特征在于，每个轨迹是通过以下步骤确定的： -通过评估对应于应经过的时间的总可用预测时间来根据预定义的时间步长对所述轨迹进行时间离散化，以便所述跟随飞行器(302)基本上覆盖与已经在所述领航飞行器(301)和要考虑的所述跟随飞行器(302)的当前位置之间形成的所述尾涡(303)相对应的距离，以便定义迭代微周期；以及对于每个迭代微周期： -从所述跟随飞行器(302)的当前状态预测所述跟随飞行器(302)的未来状态，并对所述跟随飞行器(302)进行建模； -预测所述跟随飞行器(302)相对于地理参考系的位置； -预测所述跟随飞行器(302)相对于所述尾涡(303)的位置和控制律反馈。 8.如权利要求1到7中的任一项所述的方法，其特征在于，使用递归贝叶斯滤波器确定所述尾涡(303)的估计位置和关于所述尾涡(303)的估计位置的估计不确定性。 9.一种用于辅助飞行器的编队飞行的系统(120)，所述系统(120)包括旨在放置在充当跟随飞行器(302)的飞行器上的电子电路系统，所述电子电路系统被配置成实现以下步骤： -采集与领航飞行器(301)相关的信息，所述领航飞行器生成引发向上气流的尾涡(303)，所述系统(120)旨在使所述跟随飞行器(302)受益于所述向上气流； -将由所述跟随飞行器(302)经历的所述尾涡(303)的影响确定为由所述跟随飞行器(302)的传感器(130)进行的测量与所述跟随飞行器(302)在无尾涡环境中的建模之间的差异； -从所采集的与所述领航飞行器(301)相关的信息和从尾涡模型确定所述尾涡(303)的估计位置，以及从所确定的由所述跟随飞行器(302)经历的所述尾涡(303)的影响确定所述尾涡(303)的估计位置周围的估计不确定性； -确定轨迹，所述轨迹包括：第一轨迹，所述第一轨迹旨在由所述跟随飞行器(302)跟随来作为用于接近和跟踪所述尾涡(303)的轨迹，以寻求受益于由所述尾涡(303)引发的向上流动，同时保持在由所述尾涡(303)的估计位置周围的估计不确定性限定的潜在不适窗口之外；如同所述跟随飞行器(302)相对于所述尾涡(303)永久地处于最佳位置的、对应于幻影飞行器的第二轨迹，，即当所述潜在不适窗口的尺寸允许时，所述跟随飞行器(302)位于距所述尾涡(303)的估计位置的预定距离处，并且否则位于距所述潜在不适窗口的预定裕量处； -相关于所述第二轨迹来评估所述幻影飞行器相对于所述跟随飞行器(302)的操纵能力和相对于乘客舒适性规则的未来过冲； -根据所评估的过冲来可能地修改所述跟随飞行器(302)所遵循的所述第一轨迹。
所属类别：	发明专利