CN104240540B - 容错侧向航路点排序***和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及容错侧向航路点排序***和方法。容错侧向航路点排序被提供用于包括至少第一飞行管理计算机和第二飞行管理计算机的***。关联于飞机飞行计划的侧向航程排序的处理操作被实现于飞行管理计算机中。在第一飞行管理计算机中确定第一飞行管理计算机是否已在从第一飞行管理计算机实现了该处理操作时起的预定时间段内从第二飞行管理计算机接收到第二飞行也已实现该处理操作的通知。当第一飞行管理计算机未在该预定时间段内接收到来自第二飞行管理计算机的通知时，在第一飞行管理计算机中发起动作。

Description

容错侧向航路点排序***和方法
技术领域
本发明总体上涉及飞行管理***中的侧向航路点排序，更特别地涉及容错侧向航路点排序***和方法。
背景技术
大多数商用飞机配备有飞行管理***(FMS)。在大多数实例中，FMS是利用一个或多个飞行管理计算机(FMC)或飞行管理计算机功能(FMF)实现的。这些冗余的FMS在正常耦合的飞行期间通过经由包括将多个航路点互连的一系列侧向航程的飞行计划进行排序来进行。在FMS中，随着飞行计划的每个航程被“排序”，FMS发出引导命令至自动飞行***，其控制飞机飞行至新的航程及其相关轨迹。在实时操作期间多个计算机之间的航程顺序的控制和信号是重要***行为，其严重依赖于所需导航性能(RNP)操作期间更高精度的飞机路径控制的附加级别的完整性。
商用航空监管机构已经开发了所需导航性能(RNP)协议以促进空中交通的管理。配备所需导航性能的飞机可沿各种路线安全操作，具有比先前需要的更小的间隔。这可能是重要的，因为更小的间隔意味着可安全使用特定空域的飞机的数量可增加，且因此适应空中交通容量的增长需求。在这些协议下，RNP值可被分配至飞机的飞行计划的各个段或航程。RNP值定义了飞机应当保持处于其内达总飞行时间的预定百分比(例如，百分之95)的空域，并可被称为RNP走廊。目前，下述操作是非常困难的：针对RNP约束≤0.3NM的过程提供FMS引导，而不首先需要飞行机组人员经历重要训练以针对低于RNP 0.3的每个过程执行引导监视。
传统冗余FMS具有单个事件队列，其由FMC之一存储和管理。航程排序事件实际上由主FMC(耦合于自动驾驶仪)生成并被施加于其它FMC。排序和处理飞行计划的下一航程的条件的实际检测基于仅一个实时解决方案而最终起作用。因此，尽管非常不可能，但假设主FMC中的误差可以(且很可能将)被传播至FMC。这种假设事件与RNP操作不兼容。航程排序操作的独立检测和控制将会提供附加级别的完整性，其可以用于更精密地控制飞机的飞行并提供与RNP操作的兼容性。
因而，需要一种飞行管理***，其实现对RNP约束≤0.3NM的过程的引导，由此减轻飞行机组人员经历重要训练的需要。还需要一种飞行管理***，其实现用于在多个FMC当中独立检测和控制航程排序操作的***和方法，由此提供容错侧向航路点排序以及与RNP操作的兼容性。本发明解决了至少这种需求。
发明内容
在一个实施例中，一种在包括至少第一飞行管理计算机和第二飞行管理计算机的***中提供容错侧向航路点排序的方法包括：在第一飞行管理计算机中实现关联于飞机飞行计划的侧向航程排序的处理操作。在第一飞行管理计算机中作出下述确定：第一飞行管理计算机是否已在从第一飞行管理计算机实现该处理操作时起的预定时间段内从第二飞行管理计算机接收到第二飞行也已实现该处理操作的通知。当第一飞行管理计算机未在该预定时间段内接收到来自第二飞行管理计算机的通知时，在第一飞行管理计算机中发起动作。
在另一实施例中，一种提供容错侧向航路点排序的飞行管理***包括第一飞行管理计算机和第二飞行管理计算机。第一飞行管理计算机配置以实现关联于飞机飞行计划的侧向航程排序的处理操作。第二飞行管理计算机与第一飞行管理计算机相通信。第二飞行管理计算机配置以实现该处理操作，并在实现该处理操作时传输通知至第一飞行管理计算机。第一飞行管理计算机进一步配置以当第一飞行管理计算机未在预定时间段内接收到来自第二飞行管理计算机的通知时发起动作。
此外，容错侧向航路点排序***和方法的其它所期望特征和特性将从结合附图和前述背景技术作出的后续具体实施方式和所附权利要求中变得显而易见。
附图说明
本发明将在下文中结合如下附图加以描述，在附图中，相似附图标记表示相似元素，且在附图中：
图1描绘了飞行管理***的实施例的部分的功能框图；
图2以流程图形式描绘了可被实现于图1的***中以提供容错侧向航路点排序的过程；
图3A-3D描绘了在图2中描绘的过程的一个特定实施例的处理图示；
图4A-4D描绘了在图2中描绘的过程的第二特定实施例的处理图示；
图5A-5D描绘了在图2中描绘的过程的第三特定实施例的处理图示；
图6和7分别描绘了用于直线侧向路径和曲线侧向路径的偏离航迹误差和航迹角误差的表示；以及
图8描绘了飞行计划的部分的简化表示，其中飞行管理计算机飞行在两个航路点之间的侧向航程；以及
图9描绘了在图8中描绘的飞行计划的部分的简化表示，以及飞行管理计算机何时已飞到“新的”活动航程上。
具体实施方式
如下具体实施方式本质上仅仅为示例性的，并非意图限制本发明或本发明的应用和使用。如本文所使用的，词语“示例性”意指“用作示例、实例或说明”。因此，本文描述为“示例性”的任何实施例不一定解释为比其它实施例优选或有利。本文描述的所有实施例为示例性实施例，其被提供以使本领域技术人员能够制作或使用本发明并且不限制本发明的由权利要求限定的范围。此外，并不意图被前述技术领域、背景技术、发明内容或如下具体实施方式中呈现的任何明示或暗示理论约束。
参见图1，飞行管理***(FMS)100的一个示例性实施例的部分的功能框图被描绘，并且其包括一个或多个导航数据库102、传感器104、用户界面106、一个或多个显示设备108和多个飞行管理计算机(FMC)110(例如110-1、110-2、110-3、……110-N)。每个导航数据库102(仅示出一个)包括各种类型的导航相关数据。这些导航相关数据包括各种飞行计划相关数据，诸如例如，航路点、航程定义距离、航路点之间的航向、涉及不同机场的数据、导航辅助、障碍、专用空域、政治边界、通信频率以及飞机接近信息，仅举几例。应当理解，虽然为了清晰和方便起见，导航数据库102被示出为与FMC 110分离地存储，但是所有或部分导航数据库102可集成于一个或多个FMC 110中。
为了易于说明而被描绘为单个功能块的传感器104配置以提供各种类型的惯性数据至FMC 110。传感器104提供的惯性数据可以变化，并可以包括例如表示飞机状态的数据，诸如例如，飞机位置、速度、海拔以及航向，仅举几例。传感器104还可以以各种形式配置和实现，并可以包括例如全球定位***(GPS)传感器、惯性传感器、基于无线电和/或雷达的传感器、速度传感器和大气数据或压力传感器，仅举几例。
用户界面106配置以从用户109(例如，飞行员)接收输入并响应于用户输入提供命令信号至一个或多个FMC 110。用户界面106可以为各种已知用户界面设备的任一个或其组合，包括但不限于光标控制设备(CCD)(如鼠标、轨迹球或操纵杆)、和/或键盘、一个或多个按钮、开关或旋钮。用户界面还可以包括显示设备。例如，用户界面106可以在某些实施例中被实现为控制显示单元(CDU)，其包括键盘和显示设备两者。应当注意，用户界面106典型地配置以与同步操作中的所有FMC 110对接。然而，其还可配置以与异步(独立)操作中的特定FMC 110对接。在同步操作中，通过用户界面106请求的飞行计划修改被传播至所有FMC110。然而，在异步操作中，飞行计划修改将仅被发送至单个FMC 110。因此，如果在异步操作期间期望公共飞行计划，则飞行计划修改将必须经由用户界面106针对每个FMC 110而执行。
一个或多个显示设备108(仅示出一个)选择性地呈递各种文本、图形和/或图标信息，并由此提供可视反馈至用户109(例如，飞行员)。应当理解，一个或多个显示设备108可利用适于以可由用户109查看的格式呈递文本、图形和/或图标信息的许多已知显示设备中的任一种而实现。这种显示设备的非限制性示例包括各种阴极射线管(CRT)显示器以及各种平面板显示器，如各种类型的LCD(液晶显示器)和TFT(薄膜晶体管)显示器。显示设备108还可被实现为面板安装显示器，HUD(平视显示器)或许多其它已知技术中的任一种。另外需要注意，显示设备108可被配置为许多类型的飞机驾驶舱显示器中的任一种。例如，一个或多个显示设备108可被配置为多功能显示器(MFD)、主飞行显示器(PFD)或导航显示器(ND)，仅举几例。
FMC 110可任意利用响应于程序指令而操作的许多已知通用微处理器或专用处理器中的任一种而实现。还应当理解，FMC 110可利用各种其它电路实现，不仅是可编程处理器。例如，还可使用数字逻辑电路和模拟信号处理电路，仅举几例。无论每个FMC 110被如何具体实现，每一个都与一个或多个导航数据库102、传感器104、用户界面106和一个或多个显示设备108相通信。FMC 110配置为响应于该惯性数据，提供命令至未图示的飞机自动驾驶仪和/或飞行指挥仪，以分别自动飞行和/或指引例如经由用户界面106输入的飞行计划。FMC 110还配置以提供合适的显示命令至一个或显示设备108，该显示命令使得合适的显示设备108呈递各种类型的文本、图形和/或图标信息。
为了实现上述功能，每个FMC 110配置以尤其实现关联于飞机飞行计划的侧向航程排序的处理操作。即，飞机从飞行计划的当前(或“活动”)侧向航程到飞行计划的下一侧向航程上的排序。FMC 110实现的具体处理操作可以变化。然而，如现在将描述的，该处理操作提供了容错侧向航路点排序，并因此提供与RNP操作的兼容性。然而，在描述该处理操作之前，应当注意，为了方便、清晰和容易描述起见，下面的描述将假设FMS 100仅包括两个FMC 110，其进行交互以执行所描述的处理操作。这两个FMC在本文中称为第一FMC 110-1和第二FMC 110-2。需要进一步注意，在某些实施例中，第一FMC 110-1可以被配置为“主”FMC110，而第二FMC 110-2可以被配置为“从”FMC 110。然而，在某些实例中，反过来也可以成立。即，第一FMC 110-1可以被配置为“从”FMC110，而第二FMC 110-2可以被配置为“主”FMC110。并且，为进一步清楚，另外需要注意，“主从”关系仅在FMC 110的同步操作期间适用。
在进一步继续之前，另外需要注意，一个或多个所描绘的FMC 110还可以实现本文中称为“事件管理器”的东西。在同步操作中，一个FMC 110(不必然为“主”FMC)配置以实现事件管理器。通过用户界面106请求的飞行计划改变连同内部生成的事件(诸如航程顺序)一起被排队到事件管理器中。内部生成的事件在本文中称为“伪按钮按压”(以下进一步描述)以指示这些事件不是用户界面输入的结果。这被完成以确保在同步操作中时所有FMC110按相同的顺序处理事件。在异步(独立)操作中，每个FMC保持其本身的事件管理器。
现在参见图2，被实现在FMS 100中的总体过程以流程图形式描绘，且开始于第一FMC 110-1实现关联于飞机飞行计划的侧向航程排序的处理操作(202)。应当注意，该特定处理操作可以变化。例如并且如下文更进一步详细描述的，该处理操作可能仅为确定航程排序条件已被满足以针对相同活动航程处理侧向航程顺序，或者附加地，其可以为对相同活动航程的飞机飞行计划的侧向航程顺序的实际处理。
无论所实现的特定处理操作如何，第一FMC 110-1随后确定其是否已在从其实现了该处理操作时起的预定时间段内接收到来自第二FMC 110-2的下述通知：第二FMC 110-2也已针对相同活动航程实现该处理操作(204)。如果是，则实现正常侧向航程排序操作(206)。如果否，则第一FMC 110-1发起动作(208)。第一FMC 110-1发起的动作也可以变化。在某些实施例中，该动作可以包括生成警告(可听，可视，或两者)，生成使第一和第二FMC110-1、110-2在独立模式中操作的信号，或这两者。应当理解，本文所称的预定时间段可以根据例如航程类型而变化。例如，固定时间段可以用于CF或TF航程，而该时间段可以为海拔终结航程(诸如FA航程)的垂直速度的函数。在预定时间段为固定的一个特定实施例中，可以使用3.0秒的合适时间。再一次，应当理解，这仅仅是一个示例性时间值，并且其它值可以按照需要或期望而选择。
如上所述，FMC 110实现的特定处理操作可以变化。在一个特定实施例中，该处理操作为确定航程排序条件已被满足以处理侧向航程顺序。为了更清楚地说明该实施例以及在该实施例的情况下发生的后续处理操作，提供了并且现在将描述图3A-3D中描绘的处理图示。首先参见图3A，该处理图示300-1描绘了当第一(或“主”)FMC 110-1确定航程排序条件已被满足是在第二(或“从”)FMC110-2已作出该确定之前时发生的处理操作。
如所示的那样，在(t1)处，第一FMC 110-1确定航程排序条件已被满足，但第二FMC110-2尚未作出该确定。根据该实施例，第一FMC 110-1在确定航程排序条件已被满足时前进并处理航程顺序。第一FMC 110-1还传输航程顺序通知302至第二FMC 110-2，记录航程顺序确定时间，并发起定时器304。应当注意，第二FMC 110-2不会在接收到航程顺序通知302时处理航程顺序，除非或直到其也已独立确定航程排序条件已被满足。然而，第二FMC 110-2将在(t2)处接收到航程顺序通知302时发起其本身的定时器306。
在所描绘的示例中可见，在(t3)处，第二FMC 110-2确定航程排序条件已被满足。因为第二FMC 110-2已经从第一FMC 110-1接收到航程顺序通知302，所以第二FMC 110-2前进并处理该航程顺序并传输航程顺序通知308至第一FMC 110-1。然而，第二FMC 110-2不需要记录该航程顺序确定时间或重新发起其定时器。相反，第二FMC 110-2中的定时器306被重置和停止。
在(t4)处，第一FMC 110-1从第二FMC 110-2接收航程顺序通知308。在图3A中描绘的示例中，(t1)和(t4)之间的时间段在预定时间段内(204)。因此，第一FMC 110-1中的定时器304被重置和停止，并且正常(和传统)航程顺序处理在第一和第二FMC 110-1、110-2中实现。尽管该传统航程顺序处理可以变化，但是在所描绘的实施例中，这包括第一FMC 110-1在(t5)处发出本文中称为“航程顺序伪按钮按压”的东西312，其被施加在FMC 110-1、110-2两者上。第一FMC 110-1也在(t5)处发起伪按钮按压定时器314。如利用点状箭头线所示，如果伪按钮按压312未在从伪按钮按压定时器314被发起时起的预定时间段(例如，5秒)内被处理，则第一FMC 110-1将重新发出航程顺序伪按钮按压312。如一般已知的，航程顺序伪按钮按压312使FMC 110内不同过程和应用(显示***输出、用户界面处理、性能预测等)所使用的活动航程参考前进至下一航程。如已经注意的，这是传统已知的过程。由此，该过程的详细描述不需要且因此不会被提供。
现在参见图3B，该处理图示300-2描绘了当第二(或“从”)FMC 110-2确定航程排序条件已被满足是在第一(或“主”)FMC 110-1已作出该确定之前时发生的处理操作。当这发生时，如在(t1)处所示，第二FMC 110-2既不处理航程顺序又不传输航程顺序通知308至第一FMC 110-1。然而，第二FMC 110-2记录航程顺序确定时间并发起其本身的定时器306。
随后，在(t2)处，第一FMC 110-1确定航程排序条件已被满足。第一FMC110-1在作出该确定时处理航程顺序，传输航程顺序通知302至第二FMC 110-2，记录航程顺序确定时间，并发起其定时器304。第二FMC 110-2在(t3)处从第一FMC 110-1接收航程顺序通知302。在所描绘的示例中，(t1)和(t3)之间的时间段在预定时间段内(204)。结果，第二FMC 110-2处理该航程顺序，传输航程顺序通知308至第一FMC 110-1，并重置和停止其定时器306。
在(t4)处，第一FMC 110-1从第二FMC 110-2接收航程顺序通知308。在所描绘的示例中，(t2)和(t4)之间的时间段也在预定时间段内(204)。因此，第一FMC 110-1中的定时器304被重置和停止，并且在(t5)处，以上描述的正常(和传统)航程顺序处理在第一和第二FMC 110-1、110-2中实现。
现在参见图3C，该处理图示300-3描绘了下述情况：第一FMC 110-1确定航程排序条件已被满足是在第二FMC 110-2已作出该确定之前，但FMC 110-1、110-2未在彼此的预定时间段内检测到航程排序条件(204)。对于图3A中描绘的情况，在(t1)处，第一FMC 110-1确定航程排序条件已被满足，但第二FMC110-2尚未作出该确定。再一次，第一FMC 110-1在确定航程排序条件已被满足时前进并处理航程顺序，传输航程顺序通知302至第二FMC 110-2，记录航程顺序确定时间，并发起其定时器304。还与图3A中描绘的情况一致，第二FMC110-2在(t2)处接收到航程顺序通知302时不处理航程顺序，但发起其本身的定时器306。
不同于图3A中描绘的情况，在图3C中描绘的情况中，第一FMC 110-1未在预定时间段内从第二FMC 110-2接收到航程顺序通知308(204)。结果，在(t3)处，第一FMC 110-1发起先前描述的动作(208)。在所描绘的实施例中，该动作包括发出在独立模式中操作第一和第二FMC 110-1、110-2的请求。当操作于独立模式中时，第一FMC 110-1的后续航程处理继续不关于第二FMC110-2，并且反之亦然。因此，在(t4)处，当第二FMC 110-2确定了航程排序条件已被满足时，第二FMC 110-2继续后续航程处理。
在(t5)和(t6)处，分别地，第一FMC 110-1和第二FMC 110-2中的每一个发出航程顺序伪按钮按压312。这些航程顺序伪按钮按压312仅被施加于关联的FMC 110-1、110-2上。第一和第二FMC 110-1、110-2中的每一个还发起伪按钮按压定时器314。如利用点状箭头线所示，如果关联的伪按钮按压312未在从关联的伪按钮按压定时器314被发起时起的预定时间段(例如，5秒)内被处理，则第一或第二FMC 110-1、110-2在合适时将重新发出航程顺序伪按钮按压312。
最终参见图3D，该处理图示300-4描绘了下述情况：第二FMC 110-2确定航程排序条件已被满足是在第一FMC 110-1已作出该确定之前，但FMC 110-1、110-2未在彼此的预定时间段内检测到航程排序条件(204)。对于图3B中描绘的情况，第二FMC 110-2在(t1)处确定航程排序条件已被满足，但第一FMC110-1尚未作出该确定。结果，第二FMC 110-2既不处理航程顺序又不传输航程顺序通知308至第一FMC 110-1。然而，其记录航程顺序确定时间并发起其定时器306。
不同于图3B中描绘的情况，在图3D中描绘的情况中，第二FMC 110-2未在预定时间段内从第一FMC 110-1接收到航程顺序通知302(204)。结果，在(t2)处，第二FMC 110-2发起先前描述的动作(208)，与上述动作一致，其包括发出在独立模式中操作第一和第二FMC110-1、110-2的请求。因此，当第二FMC 110-2发出在独立模式中操作的请求时，其还处理航程顺序并允许在其侧上的后续航程顺序处理。另外，在(t3)处，当第一FMC 110-1确定了航程排序条件已被满足时，第一FMC 110-1将处理航程顺序并继续在其侧上的后续航程处理。
与图3C中描绘的处理图示300-3一致，在(t4)和(t5)处，分别地，第一FMC 110-1和第二FMC 110-2中的每一个发出航程顺序伪按钮按压312。这些航程顺序伪按钮按压312仅被施加于关联的FMC 110-1、110-2上。第一和第二FMC 110-1、110-2中的每一个还发起伪按钮按压定时器314。如利用点状箭头线所示，如果关联的伪按钮按压312未在从关联的伪按钮按压定时器314被发起时起的预定时间段(例如，5秒)内被处理，则第一或第二FMC 110-1、110-2在合适时将重新发出航程顺序伪按钮按压312。
在图3A-3D中描绘的实施例中，每个FMC 110检测对侧向航程进行排序的条件，并传输该状态至另一FMC 110。在所描绘的实施例中为第一FMC 110-1的主FMC 110处理该侧向航程顺序以在检测排序条件时引导，但在所描绘的实施例中为第二FMC-110-2的从FMC110不处理该侧向航程顺序以在检测排序条件时引导，直到其在预定时间段内从第一FMC110-1接收到相同活动航程的航程顺序通知。另外，作为处理航程顺序伪按钮按压的结果，对显示活动航程进行同步以仅在这两个FMC 110已检测到航程顺序条件被满足之后在第一FMC110-1和第二FMC 110-2上反映航程顺序。
在另一实施例中，第一和第二FMC 110-1、110-2实现的处理操作(202)不仅包括确定航程排序条件已被满足以处理侧向航程顺序，还包括处理飞机飞行计划的侧向航程顺序。为了更清楚地说明该第二实施例以及在该实施例的情况下发生的后续处理操作，提供了且现在将描述图4A-4D中描绘的处理图示。首先参见图4A，该处理图示400-1描绘了当第一(或“主”)FMC 110-1处理航程顺序是在第二(或“从”)FMC 110-2之前时发生的处理操作。
如所示的那样，在(t1)处，第一FMC 110-1已确定航程排序条件已被满足，并立即处理航程顺序。然而，在该时间点处，第二FMC 110-2尚未确定航程排序条件已被满足。根据该实施例，第一FMC 110-1在处理航程顺序时还传输航程顺序处理通知302至第二FMC 110-2，记录航程顺序处理时间，并发起定时器304。对于先前实施例，第二FMC 110-2不会在接收到航程顺序处理通知302时处理航程顺序，除非或直到其也已独立确定航程排序条件已被满足。然而，第二FMC 110-2将在(t2)处接收到航程顺序处理通知302时发起其本身的定时器306。
此后，在(t3)处，第二FMC 110-2确定航程排序条件已被满足，并处理航程顺序。第二FMC 110-2还传输航程顺序处理通知308至第一FMC 110-1。因为第二FMC 110-2已经从第一FMC 110-1接收到航程顺序处理通知302，所以不需要记录航程顺序处理时间或重新发起其定时器。相反，第二FMC 110-2中的定时器306被重置和停止。
在(t4)处，第一FMC 110-1从第二FMC 110-2接收航程顺序处理通知308。在图4A中描绘的示例中，(t1)和(t4)之间的时间段在预定时间段内(204)。因此，第一FMC 110-1中的定时器304被重置和停止，并且正常(和传统)航程顺序处理在第一和第二FMC 110-1、110-2中实现。正常和传统航程顺序处理已经被描述，且因此不会再重复。
现在参见图4B，该处理图示400-2描绘了当第二(或“从”)FMC 110-2在第一(或“主”)FMC 110-1之前确定航程排序条件已被满足并处理航程顺序时发生的处理操作。根据该实施例，第二FMC 110-2在确定航程排序条件已被满足时立即处理该航程顺序。第二FMC110-2在处理航程顺序时还传输航程顺序处理通知308至第一FMC 110-1，记录航程顺序处理时间，并发起其定时器306。在该实施例的情况下，第一FMC 110-1不会在接收到航程顺序处理通知308时处理航程顺序，直到其也已独立确定航程排序条件已被满足。然而，第一FMC110-1将在(t2)处接收到航程顺序处理通知308时发起其本身的定时器304。
随后，在(t3)处，第一FMC 110-1确定航程排序条件已被满足，并在作出该确定时处理航程顺序且同时传输航程顺序处理通知302和伪按钮按压312至第二FMC 110-2。此外，第一FMC 110-1中的定时器304被重置和停止。第二FMC 110-2在(t4)处从第一FMC 110-1接收航程顺序处理通知302和伪按钮按压312。在所描绘的示例中，(t1)和(t4)之间的时间段在预定时间段内(204)。结果，第二FMC 110-2清除其已记录的航程顺序处理时间，并重置和停止其定时器306。此外，以上描述的正常(和传统)航程顺序处理在第一和第二FMC110-1、110-2中实现。
现在参见图4C，该处理图示400-3描绘了下述情况：第一FMC 110-1在第二FMC110-2之前确定航程排序条件已被满足并处理航程顺序，但FMC 110-1、110-2未在彼此的预定时间段内确定航程排序条件已被满足(204)。对于图4A中描绘的情况，在(t1)处，第一FMC110-1已确定航程排序条件已被满足，并立即处理航程顺序。第一FMC 110-1在处理航程顺序时还传输航程顺序处理通知302至第二FMC 110-2，记录航程顺序处理时间，并发起其定时器304。再一次，第二FMC 110-2不会在接收到航程顺序处理通知302时处理航程顺序，但其将在(t2)处发起其本身的定时器306。
不同于图4A中描绘的情况，在图4C中描绘的情况中，第一FMC 110-1未在预定时间段内从第二FMC 110-2接收到航程顺序处理通知308(204)。结果，在(t3)处，分别在第一和第二FMC 110-1、110-2中的定时器304、306被重置和停止，并且第一FMC 110-1发起先前描述的动作(208)。在所描绘的实施例中，该动作包括发出在独立模式中操作第一和第二FMC110-1、110-2的请求。因此，在(t4)处，当第二FMC 110-2确定了航程排序条件已被满足时，其立即处理航程顺序。另外，以上描述的正常(和传统)航程顺序处理被独立实现在第一和第二FMC 110-1、110-2中。
现在参见图4D，该处理图示400-4描绘了下述情况：第二FMC 110-2在第一FMC110-1之前确定航程排序条件已被满足并处理航程顺序，但FMC 110-1、110-2未在彼此的预定时间段内确定航程排序条件已被满足(204)。对于图4B中描绘的情况，第二FMC 110-2在确定航程排序条件已被满足时立即处理航程顺序。第二FMC 110-2在处理航程顺序时还传输航程顺序处理通知308至第一FMC 110-1，记录航程顺序处理时间，并发起其定时器306。再一次，第一FMC110-1不会在接收到航程顺序处理通知308时处理航程顺序，直到其也已独立确定航程排序条件已被满足。然而，其将在(t2)处接收到航程顺序处理通知308时发起其本身的定时器304。
不同于图4B中描绘的情况，在图4D中描绘的情况中，第二FMC 110-2未在预定时间段内从第一FMC 110-1接收到航程顺序处理通知302(204)。结果，在(t3)处，分别在第一和第二FMC 110-1、110-2中的定时器304、306被重置和停止，并且第二FMC 110-2发起先前描述的动作(208)，与上述动作一致，其包括发出在独立模式中操作第一和第二FMC 110-1、110-2的请求。此后，在(t4)处，当第一FMC 110-1处理航程顺序时，以上描述的正常(和传统)航程顺序处理被独立实现在第一和第二FMC 110-1、110-2中。
在图4A-4D中描绘的实施例中，引导活动航程由每个FMC 110在检测和处理航程排序条件时同步。作为处理航程顺序伪按钮按压的结果，仅在至少两个FMC的引导功能已检测到航程顺序条件被满足之后在这两个FMC上都同步显示活动航程。
图5A-5D中描绘的处理图示非常类似于图3A-3D和4A-4D中描绘的处理图示，且因此将不利用相同级别的细节加以描述。图5A-5D中描绘的实施例的主要区别(相对于图3A-3D和4A-4D中描绘的实施例)是：引导活动航程被保持为与***其余部分同步且仅在用于航程顺序伪按钮按压的处理时提前。利用该配置，每个FMC 110将检测对侧向航程进行排序的条件，如先前描述的实施例中那样，并传输该状态至另一FMC 110。同样类似于先前描述的实施例，每个FMC 110将传输航程顺序处理通知。然而，航程顺序处理通知不会被发出，直到至少两个FMC 110已指示每一个已满足对相同活动侧向航程进行排序的条件。当在所有FMC110上接收到该航程顺序处理通知时，那么活动侧向航程将被提前。
与先前实施例一致且如图5C和5D所描绘，如果任何FMC 110在没有其它FMC之一已执行相同侧向航程顺序的通知的情况下检测到自其处理侧向航程顺序起已过去预定时间段(204)，则其发起动作(208)，诸如在独立模式中操作的请求。此外，如果任何FMC 110接收到活动航程顺序条件已在不同的FMC 110上被满足的通知并且在针对活动航程顺序没有满足条件的情况下过去预定时间段(204)，则其也发起动作(208)，诸如在独立模式中操作的请求。
在图5A-5D中描绘的实施例的情况下，用于引导和显示功能的活动侧向航程将被同步(同时更新)，除非或直到FMC 110在独立模式中操作。另外，航程排序被禁止，直到至少两个FMC 110已检测到针对相同活动航程的侧向航程顺序条件，并且然后，航程顺序随着航程顺序伪按钮按压被处理而发生。
除了实现容错侧向航路点排序之外，至少在某些实施例中，本文描述的FMS 100还可以实现改进的侧向路径控制数据处理。特别地，在图3A-3D中描绘的实施例的上下文中，改进的侧向路径控制数据处理关联于下述场景：其中，第二(或“从”)FMC 110-2已经飞到“新的”活动航程上，但无法将“新的”航程设置为其活动航程，直到第一(或“主”)FMC 110-1也满足对该航程进行排序的条件。在图5A-5D中描绘的实施例的上下文中，改进的侧向路径控制数据处理关联于下述场景：其中，FMC 110-1或110-2已经飞到“新的”活动航程上，但无法将“新的”航程设置为其活动航程，直到另一FMC 110-2或110-1也满足对该航程进行排序的条件。
在进一步继续之前，应当注意，侧向路径控制数据包括偏离航迹误差(xtk)和航迹角误差(tke)。如一般已知的，偏离航迹误差是飞机当前位置和其需要在侧向路径上的位置之间在(相对于飞机定向的)侧向轴中的距离，并且航迹角误差是飞机当前航迹和其应当飞行的航迹(方向)之间的差异。航迹可以被视为方位(相对于真北或磁北)。这些数据在图6和7中更清楚地描绘，分别用于直线侧向路径和曲线侧向路径。特别地，如图6所描绘，对于直线侧向路径，偏离航迹误差是飞机当前位置和活动航程侧向路径602上的切点之间在侧向轴中的垂直距离(d1)，并且航迹角误差是第一角(α1)和第二角(β1)之间的差值。第一角(α1)是飞机的当前航迹(或飞机当前路径相对于北的方位)，而第二角(β1)是活动航程中的切点的航迹(或活动航程中沿切点的路径相对于北的方位)。如图7所描绘，对于曲线路径，相对于沿曲线路径704的中心706而与曲线路径704相切的点702来计算偏离航迹误差和航迹角误差。
想到上述背景技术，现在将描述可被实现于FMS 100中的改进的侧向路径控制数据处理。首先参见图8，描绘了一部分飞行计划的简化表示，并且FMC 110正在飞行在航路点A和B之间的航程802，其中航路点B是活动航路点。FMC110尚未满足对活动航程进行排序的条件。因此，传统侧向路径控制数据处理被实现。即，在飞机飞向航路点B时，相对于航程802计算侧向路径控制数据(xtk和tke)。然而，图9中描绘的简化的飞行计划表示下述场景：其中，FMC 110之一已经飞到向着航路点C的“新的”活动航程902上。换言之，该FMC 110已满足对航路点B进行排序的条件。然而，另一FMC 110尚未满足对航路点B进行排序的条件，因此，所描绘的FMC 110正在等待另一FMC 110满足对航路点B进行排序的条件。如果传统侧向路径控制数据处理被实现，则将会相对于FMC110飞离但仍考虑活动航程的航程802来计算侧向路径控制数据(xtk和tke)。这将导致误导侧向路径控制数据和引导，如经由点线904所描绘。然而，利用改进的侧向路径控制数据处理，相对于“新的”活动航程902来计算偏离航迹误差和航迹角误差(未在图9中描绘)。
以上描述且在图8和9中描绘的场景关联于静态(直线的或曲线的)路径航程。对于动态路径航程，诸如FA航程，如果FMC 110之一(例如，第一FMC110-1)已到达关联于FA航程的指定终结海拔且正在等待另一FMC 110(例如，110-2)到达该终结海拔，则实现改进的侧向路径控制数据处理的第一FMC 110-1将保持重新计算FA航程并相对于重新计算的/更新的FA航程来计算侧向路径控制数据，以生成精确的侧向路径控制数据和引导。
本领域技术人员将理解，结合本文公开的实施例描述的各种说明性逻辑块、模块、电路和算法步骤可以被实现为电子硬件、计算机软件或这两者的组合。以上在功能和/或逻辑块组件(或模块)以及各种处理步骤的方面描述了某些实施例和实施方式。然而，应当理解，这种块组件(或模块)可以由配置以执行指定功能的任意数量的硬件、软件和/或固件组件实现。为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，已在上文中总体上在其功能的方面描述各种说明性组件、块、模块、电路和步骤。这种功能是被实现为硬件还是软件取决于被施加于总体***上的特定应用和设计约束。本领域技术人员可以针对每个特定应用以不同的方式实现所描述的功能，但这种实现决定不应解释为导致偏离本发明的范围。例如，***或组件的实施例可以采用各种集成电路组件，例如存储元件、数字信号处理元件、逻辑元件、查找表等，其可以在一个或多个微处理器或其它控制设备的控制下执行各种功能。此外，本领域技术人员将理解，本文描述的实施例仅为示例性实施方式。
结合本文公开的实施例描述的各种说明性逻辑块、模块和电路可以利用设计以执行本文描述的功能的通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其它可编程逻辑器件、分立式门或晶体管逻辑、分立式硬件组件或其任何组合加以实现或执行。通用处理器可以为微处理器，但可替换地，该处理器可以为任何传统处理器、控制器、微控制器或状态机。处理器还可以被实现为计算设备的组合，例如，DSP和微处理器的组合、多个微处理器、一个或多个微处理器与DSP核相结合或任何其它这种配置。
结合本文公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以被直接体现为硬件、处理器执行的软件模块或这两者的组合。软件模块可以驻留于RAM存储器、闪速存储器、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、可移除盘、CD-ROM、或本领域中已知的任何其它形式的存储介质中。示例性存储介质耦合至该处理器，以使得该处理器可以从该存储介质读取信息和向该存储介质写入信息。可替换地，存储介质可以是该处理器的组成部分。该处理器和存储介质可以驻留于ASIC中。ASIC可以驻留于用户终端中。可替换地，该处理器和存储介质可以作为分立式组件驻留于用户终端中。
在该文档中，诸如第一和第二等的关系项可以仅仅用于区分一个实体或动作与另一实体或动作，而不一定需要或暗示任何这种实体或动作之间的任何实际的这种关系或顺序。诸如“第一”、“第二”、“第三”等的数字序数仅表示复数中不同的单数，并非暗示任何顺序或次序，除非由权利要求语言特别地限定。任一权利要求中的文本的顺序并非暗示过程步骤必须根据这种顺序按时间或逻辑次序执行，除非其由权利要求的语言特别地限定。在不偏离本发明的范围的情况下，过程步骤可以按任何次序互换，只要这种互换不与权利要求语言抵触且不是逻辑上无意义的。
此外，根据上下文，在描述不同元件之间的关系时使用的词语(诸如“连接”或“耦合至”)并不暗示必须在这些元件之间进行直接物理连接。例如，两个元件可以通过一个或多个附加元件物理地、电子地、逻辑地或按任何其它方式相互连接。
尽管示例性实施例已被呈现于本发明的以上具体实施方式中，但是应当理解，存在大量的变型。还应当理解，示例性实施例仅是示例，并非意图以任何方式限制本发明的范围、适用性或配置。相反，以上具体实施方式将给本领域技术人员提供方便的路线图，用于实现本发明的示例性实施例。应当理解，在不偏离如所附权利要求中阐述的本发明范围的情况下，在示例性实施例中描述的元件的功能和布置中可以进行各种改变。

Claims (10)

1.一种提供容错侧向航路点排序的飞行管理***，包括：
第一飞行管理计算机，配置以实现关联于飞机飞行计划的侧向航程排序的处理操作；以及
第二飞行管理计算机，与第一飞行管理计算机相通信，该第二飞行管理计算机配置以实现该处理操作，并在实现该处理操作时传输通知至第一飞行管理计算机，
其中第一飞行管理计算机进一步配置以当第一飞行管理计算机未在从第一飞行管理计算机实现了该处理操作时起的预定时间段内接收到来自第二飞行管理计算机的通知时发起动作，并且
其中第二飞行管理计算机在未首先从第一飞行管理计算机接收到实现该处理操作的请求的情况下实现关联于飞机飞行计划的侧向航程排序的处理操作。
2.根据权利要求1的***，其中所发起的动作包括：生成在独立模式中操作第一和第二飞行管理计算机的请求。
3.根据权利要求1的***，其中第一飞行管理计算机进一步配置以在实现该处理操作时发起定时器。
4.根据权利要求1的***，其中：
该处理操作进一步包括：至少确定航程排序条件已被满足，以处理飞机飞行计划的侧向航程顺序；以及处理飞机飞行计划的侧向航程顺序；以及
第二飞行管理计算机进一步配置以当第二飞行管理计算机已处理该侧向航程顺序时传输该通知至第一飞行管理计算机。
5.根据权利要求4的***，其中：
从第二飞行管理计算机传输的通知是第二通知；以及
第一飞行管理计算机进一步配置以当第一飞行管理计算机已处理该侧向航程顺序时传输第一通知到第二飞行管理计算机。
6.根据权利要求4的***，其中第二飞行管理计算机进一步配置以在接收到第一通知时处理飞机飞行计划的侧向航程顺序。
7.根据权利要求1的***，其中：
该处理操作包括：处理飞机飞行计划的侧向航程顺序；
第一飞行管理计算机进一步配置以当第一飞行管理计算机实现该处理操作时发起第一定时器；以及
第二飞行管理计算机进一步配置以当第二飞行管理计算机实现该处理操作时发起第二定时器。
8.根据权利要求1的***，其中：
第一和第二飞行管理计算机进一步配置以确定第一和第二飞行管理计算机均已在预定时间段内实现该处理操作；以及
第一飞行管理计算机进一步配置以发出侧向航程顺序事件，其使第一和第二飞行管理计算机同时对活动侧向航程排序。
9.根据权利要求1的***，其中第一飞行管理计算机进一步配置以计算相对于与该侧向航程排序相关联的新飞行计划航程的偏离航迹误差和航迹角误差。
10.一种在包括至少第一飞行管理计算机和第二飞行管理计算机的***中提供容错侧向航路点排序的方法，该方法包括下述步骤：
在第一飞行管理计算机中实现关联于飞机飞行计划的侧向航程排序的处理操作；
在第一飞行管理计算机中，确定第一飞行管理计算机是否已在从第一飞行管理计算机实现了该处理操作时起的预定时间段内从第二飞行管理计算机接收到第二飞行管理计算机也已实现该处理操作的通知；以及
当第一飞行管理计算机未在预定时间段内接收到来自第二飞行管理计算机的通知时，在第一飞行管理计算机中发起动作，
其中第二飞行管理计算机在未首先从第一飞行管理计算机接收到实现该处理操作的请求的情况下实现关联于飞机飞行计划的侧向航程排序的处理操作。
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