CN108961843A - 一种基于航迹运行技术的仿真***和方法 - Google Patents

一种基于航迹运行技术的仿真***和方法 Download PDF

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刘恩钰
蒋欣
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Abstract

一种基于航迹运行技术的仿真***及其方法，该仿真***包括地面端仿真***、机载端仿真***和空地数据链仿真***；地面端仿真***用于仿真空域及其范围内的管制席位，包括空域仿真***和空中交通管制平台仿真***；机载端仿真***用于仿真飞机在所述仿真空域中的运行过程，包括机载飞行管理***仿真***和飞机仿真***；空地数据链仿真***用于地面端仿真***和机载端仿真***的通信；该仿真***还包括数据可视化与数据分析***，用于实时地显示仿真动态以及分析仿真数据、进行TBO效能评估。通过上述仿真***和方法，能够仿真TBO体制在不同的技术成熟度时的情形，完整地模拟从当前运行体制到TBO体制的迁移过程；并***地支持后续的研究计划。

Description

一种基于航迹运行技术的仿真***和方法
技术领域
本发明涉及空中交通管理***和机载飞行管理***领域，尤其涉及一种基于航迹运行技术的仿真***和方法。
背景技术
为了应对日益增长的空中交通流量，减少航班延误，国际民航组织早在1983年就提出了新航行***(FANS)的概念。FANS***之后发展到更为明确的通信、导航、监视/空中交通管理(CNS/ATM)***架构，即以先进的通信、导航与监视技术和设备为基础硬件框架，以高效的管理、调度、与优化方法为***运行指导，从而构建新一代空中交通管理***。这其中，基于航迹的运行(TBO)是新一代ATM***的核心理念之一，也是其核心目标之一。在TBO理念下，飞机飞行航迹的可预测性、可重复性、可检测性和可控制性将大大提高。这不仅对机载***提出了更高的要求，更为重要的是描绘出一种不同于以往的整个空中交通***的新型运行方式。在新一代ATM***中，航班、航路、空域、天气等信息的传输和共享方式；管制机构与航空公司在运输计划的制订和实施中扮演的角色；管制员和飞行员的职责分配；飞行程序和高空航路的制定和划设；飞行计划的制订、申请、实施；地空通信与监视方式和模式都发生了相当程度的改变。
航空组件升级计划(ASBU)、欧洲单一天空计划(SEASAR)等对TBO机制进行了诸多设想与规划。对TBO的研究、验证需要进行***的规划，涉及到空中导航服务供应商(ANSP)、飞机制造商、航电供应商等多方角色，各方之间的协调十分困难。此外，现行航行体制向新航行体制的迁移需要漫长的时间。如何在TBO理念尚在讨论之中，相关的基础设施还没有广泛应用时就对其进行全面、深入的评估就变得十分重要。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种基于航迹运行技术的仿真***和方法，为基于航迹运行技术(TBO)的效能评估提供环境、并为适用于TBO体系的各***、设备提供评估验证环境以及为TBO体系下的相关空管研究提供环境。
为解决上述问题，本发明提供了一种基于航迹运行技术的仿真***，包括地面端仿真***、机载端仿真***和空地数据链仿真***；
所述地面端仿真***用于仿真空域及其范围内的管制席位，包括空域仿真***和空中交通管制平台仿真***；
所述机载端仿真***用于仿真飞机在所述仿真空域中的运行，包括机载飞行管理仿真***和飞机仿真***；
所述空地数据链仿真***用于地面端仿真***和机载端仿真***的通信连接和数据传输；
该仿真***还包括数据可视化与数据分析***，用于实时地显示仿真动态以及分析仿真数据、进行TBO效能评估。
进一步地，所述空域仿真***用于仿真一片空域作为仿真的基础，仿真内容包括该空域内的气象信息、导航台分布、空管数据、飞行情报和航行情报；该空域仿真***包括空域态势监视单元、4D航迹运行监视单元和飞行流量管理单元。
进一步地，所述空中交通管制平台仿真***包括多个通用工作席位，所述多个通用工作席位根据需要配置为机场地面管制席位、塔台管制席位、进近管制席位和区域管制席位，分别在不同的空域、不同的飞行阶段对飞机进行管制。
进一步地，所述机场地面管制席位负责所管辖机场的开车、滑行和场面管理；所述塔台管制席位负管辖本塔台管辖范围内飞机的起飞、着陆和相关机动飞行；所述进近管制席位负责管制一个或数个机场的飞机进近及进离场；所述区域管制席位负责向航路受管制的飞机提供空中交通管制服务、受理本管制区内执行通用航空任务的飞机以及在非民用机场起降而由民航保障的飞机的飞行申请，负责管制并通报飞行预测和动态。
进一步地，所述机载飞行管理仿真***包括导航、飞行计划、性能计算、航迹预测和水平/垂直引导的仿真。
进一步地，所述导航仿真通过管理飞机的各导航传感器，根据各导航传感器获得的数据确定飞机当前的位置、姿态和速度。
进一步地，所述飞行计划仿真包括管理导航数据、构建飞行计划、验证飞行计划的有效性、修改飞行计划和切换备用飞行计划。
进一步地，所述性能计划仿真以性能数据库为基础，计算最优爬升/下降剖面、最优巡航速度、燃油消耗和到达每个航路点的预估时间。
进一步地，所述航迹预测仿真根据给定的飞行计划计算完整的4D航迹，包括飞行过程中的起飞段、爬升段、巡航段、下降段和进近段。
进一步地，所述水平引导通过计算预测得到的待飞航迹与飞机的真实航迹的偏差，计算飞机应飞航迹角与滚转角，从而引导飞机沿着预期的水平剖面飞行；所述垂直引导根据飞机的不同飞行方式分成不同的内部垂直子模式，包括高度保持子模式、下降路径子模式和垂直速度子模式，每种子模式中提供不同的控制方法和垂直引导信息。
进一步地，所述机载飞行管理仿真***根据飞行计划预测4D航迹，通过空地数据链将4D航迹分享给空中交通管制平台及其它飞机，并制导飞机沿着预定航迹飞行。
进一步地，所述飞机仿真***对飞机进行建模，包括操作***/舵面、发动机***、空气动力学模型、刚体运动模型、飞行控制、自动驾驶和推力管理方面的建模；飞机仿真***根据机载飞行管理仿真***的指令在仿真空域中飞行。
进一步地，所述空地数据链仿真***包括机载终端数据链单元、数据传输单元和地面终端数据链单元；所述机载终端数据链单元提供空地数据链到机载飞行管理仿真***的接口；所述数据传输单元由机载电台子单元与地面电台子单元组成，包括多模式甚高频数字电台；所述地面终端数据链单元提供空地数据链到空中交通管制平台之间的接口。
进一步地，所述机载飞行管理仿真***和空中交通管制平台仿真***通过空地数据链进行数据和指令交互，具体内容包括放行信息、管制指令、4D协商信息、综合航迹信息、气象信息和飞行情报。
进一步地，所述数据可视化与数据分析***包括仿真剧本设计、状态/事件驱动、显示方案配置以及根据评估目标对各***进行效能评估。
进一步地，所述仿真剧本确定机载飞行管理仿真***、空地数据链仿真***、空域仿真***、空中交通管制平台仿真***的行为及次序以及用于演示验证的综合显示屏的显示布局。
根据本发明的另一个方面，提供了一种基于航迹运行技术的仿真方法，应用前述的仿真***，所述地面端仿真***的空域仿真***、空中交通管制平台仿真***的仿真数据通过空地数据链仿真***与所述机载端仿真***的机载飞行管理仿真***、飞机仿真***的仿真数据进行相互传输；
根据评估的目标，结合定制的飞行计划和空域态势以及飞行员操作POP流程，所述数据可视化与数据分析***制定一个完整的仿真剧本，所述仿真剧本确定机载飞行管理仿真***、空地数据链仿真***、空域仿真***、空中交通管制平台仿真***的行为及次序以及用于演示验证的综合显示屏的显示布局；
根据设计的仿真剧本，控制机载飞行管理仿真***、空地数据链仿真***、空域仿真***和空中交通管制平台仿真***的仿真状态和事件，所述仿真状态和事件的仿真数据传输至所述数据可视化与数据分析***，并将仿真数据传输到综合显示屏中按照仿真剧本中确定的布局进行显示。
进一步地，所述评估目标包括飞机燃油消耗、是否定时到达、飞行过程中的4D协商信息以及管制员的工作负荷。
进一步地，所述空域仿真***对该空域内的气象信息、导航台分布、空管数据、飞行情报和航行情报进行仿真，并将仿真的数据与空中交通管制平台仿真***进行信息交互；与飞机仿真***进行4D航迹信息、管制指令、放行信息的交互；该空域仿真***进行空域态势监视、4D航迹运行监视、飞行流量预测以及容量和流量应急管理。
进一步地，所述空中交通管制平台仿真***进行机场场面管理、塔台管制、进近管制和区域管制的仿真，并将管制指令发送给飞机仿真***和机载飞行管理仿真***。
进一步地，所述空地数据链仿真***用于地面端仿真***和机载端仿真***的通信连接和数据传输，传输的数据包括放行信息、管制指令、4D协商信息、综合航迹信息、气象信息和飞行情报。
进一步地，所述空地数据链仿真***在进行数据传输之前进行数据链初始化处理。
进一步地，机载飞行管理仿真***通过输入或者通过数据链获取飞行计划、管制指令和气象信息的数据，根据性能数据库与导航数据库预测生成4D航迹，并结合各个导航传感器获得的数据，得出水平/垂直制导指令，将其传输给飞机仿真***，引导飞机沿着4D航迹飞行。
进一步地，所述数据可视化与数据分析***收集各个仿真***的仿真数据，并使用该仿真数据对各个仿真***进行航迹运行技术TBO的效能评估。
本发明的仿真***所包括的机载飞行管理仿真***、飞机仿真***、空地数据链仿真***、空域仿真***和空中交通管制平台仿真***共同组成了包括空域、管制、飞机在内的完整***，是本发明用于评估航迹运行技术TBO效能的基础。数据可视化与数据分析***则提供了用于评估各***效能的管理工具。上述仿真***和方法，为航迹运行技术TBO的效能评估提供了环境、并为适用于TBO体系的各***、设备提供了评估验证环境以及为TBO体系下的相关空管研究提供了环境。
本发明的上述技术方案具有如下有益的技术效果：
1)本发明是面向基于航迹运行技术的包含空域、空中交通管制平台、数据链、机载FMS在内的演示验证环境，完全囊括了验证TBO技术所需要的全部对象，不局限于i4D或full-4D的演示验证，而是能够仿真TBO体制在不同的技术成熟度时的情形，能够完整地模拟从当前运行体制到TBO体制的迁移过程。
2)本发明能够提供一个仿真研究环境，***地支持后续研究计划,例如：TBO技术的效能评估研究；支持4D航迹的FMS的功能、性能验证；适用于TBO环境的空地数据链方案验证与评估；适用于TBO的空中交通管制流程制定与评估；适用于TBO环境的助航设施的设计与验证；适用于TBO环境的飞机功能/性能评估等。
附图说明
图1是TBO演示验证环境示意图；
图2是TBO演示验证环境的框架示意图；
图3是空域仿真***的框架示意图；
图4是空中交通管制平台仿真***的框架示意图；
图5是空地数据链仿真***的框架示意图；
图6是面向TBO体制的机载飞行管理仿真***框架示意图；
图7是本发明仿真方法的流程示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。
本***是由多个***组成的分布式仿真环境，如图1所示，可以看出，本仿真***大致可以分为地面端仿真、机载端仿真和数据链仿真三部分。地面ATM***仿真了空域及范围内的管制席位，包括空域仿真***和空中交通管制平台仿真***；机载端仿真了飞机和机载FMS在前述仿真空域中的运行，包括机载飞行管理***仿真***和飞机仿真***；空地数据链仿真***作为前二者通信的媒介，辅助实现机载端与机载端之间、机载端与地面端之间的交互。此外，本***中还包含大量的数据可视化与数据分析***，实时地将仿真动态显示出来。
本***的功能框架如图2所示，由图中可以看出，本仿真***包括：空域仿真***、空中交通管制平台仿真***、空地数据链仿真***、机载飞行管理仿真***、飞机仿真***和数据可视化与数据分析***。
下面对每一个***进行详细介绍。
1、空域仿真***
空域仿真***用来仿真空域环境作为其它***仿真的基础，仿真内容包括该空域内的气象信息、导航台分布、空管数据、飞行情报、航行情报；该空域仿真***包括空域态势监视单元、4D航迹运行监视单元和飞行流量管理单元。所述空域仿真***对该空域内的气象信息、导航台分布、空管数据、飞行情报、航行情报进行仿真，并将仿真的数据与空中交通管制平台仿真***进行信息交互；与飞机仿真***进行4D航迹信息、管制指令、放行信息的交互；该空域仿真***进行空域态势监视、4D航迹运行监视、飞行流量预测以及容量和流量应急管理，如图3所示。
2、空中交通管制平台仿真***
空中交通管制平台仿真***用来仿真塔台、雷达、区管等管制员席位的工作情形，给飞行员/机载FMS下达管制指令。主要功能包括：提供包括机场场面管理、塔台管制、进近管制、区域管制等在内空中交通管理功能，提供一组支持场面管理、间隔管理、航迹管理、飞行管理、尾流管理、虚拟塔台等功能的ANSP决策支持工具，与飞机实现起飞、离场、巡航、进近、着陆全过程的4D轨迹协商运行仿真，同时支持雷达管制和程序管制。
应用于空中交通管制平台仿真***的功能组成如图4所示：图中各通用工作席位可以根据需要配置成为地面、塔台、进近、区域等不同的管制席位。各管制席位的功能描述如下：
地面：负责所管辖机场飞机的滑行、场面管理等。
塔台：负责对本塔台管辖范围内飞机的起飞、着陆和与其有关的机动飞行的管制工作；在没有机场自动情报服务的塔台管制室，还应当提供飞机起飞、着陆条件等情报。
进近：负责一个或数个机场的飞机进近及进离场的管制工作。
区域：负责向航路受管制的飞机提供空中交通管制服务；受理本管制区内执行通用航空任务的飞机以及在非民用机场起降而由民航保障的飞机的飞行申请，负责管制并向有关单位通报飞行预报和动态。
以上四种管制席位分别在不同的空域、不同的飞行阶段对飞机进行管制，它们通过接力的方式完成对全空域、全飞行阶段的飞机的管制。
3、天地数据链仿真***
空地数据链是飞机与其它飞机及空中交通管制平台通信的媒介。共分为机载终端***、数据传输***和地面终端***三个组成部分，如图5所示。
机载终端***：该***主要提供数据链到机载FMS的接口，支持飞行员建立与管制工作站的通信传输，支持上行和下行报文的显示、提醒功能，帮助飞行员完成对CM、CPDLC、ADS-C管制指令的请求、应答回复、报警提醒等功能，同时对管制指令需要导航参数、需要变更飞行计划时，机载飞行员模拟控制终端还应发出相应的指令给机载飞行管理单元FMS***，使其做出相应的控制动作，输出或接收相应的报文数据。
数据传输***：该***由机载电台***与地面电台***两部分组成，二者都是一个多模式的小型化高可靠性的甚高频数字电台，实现基于VDL M2的空地通信。其中，地面电台***还需要同时支持VHF ACARS功能。
地面终端***：该***主要提供数据链到空中交通管制平台之间的接口，为地面控制台提供空地通信服务，例如AFN/CM服务、CPDLC服务、ADS服务等。地面的管制自动化***通过这些服务与机载端***进行数据传输与交互。
空地数据链提供了CM、CPDLC、ADS三个几个典型服务：内容管理服务(CM)包括数据链路初始化(DLIC)服务，该服务提供了飞机与管制工作站之间数据链通信的初始化信息，优先于其他数据链应用之前所执行的初始化功能。管制员飞行员数据链通信(CPDLC)子***主要负责管制员与飞行员之间通过数据链进行通信，管制员可以通过数据链向飞行员下达管制指令，飞行员则可以对指令进行反馈。CPDLC的报文管理包括了多种类型的报文管理：合约式自动相关监视(ADS-C)报文、管制员与飞行员数据链通信(CPDLC)报文、空中交通机构设备通告(AFN)报文和飞机通信寻址与报告***(ACARS)报文，其中最多的也是最主要的是CPDLC报文的管理。ADS服务负责管理地面与飞机之间的ADS通信链路、建立合同、处理飞机下发的ADS位置报文和EPP数据并生成ADS航迹。
机载飞行管理***仿真***与空中交通管制平台仿真***通过数据链进行数据和指令交互，具体包括放行信息、管制指令、4D协商信息、综合航迹信息、气象信息、飞行情报等。其中，4D协商信息包括机载FMS和地面管制台通过数据链和短报文传送的信息，如飞机当前位置信息、到达下一个航路点的时间、飞机当前质量、当前的风速、低速、空速、爬升下降率等。
4、机载飞行管理***仿真***
机载飞行管理***仿真***是本仿真***的核心，它能够根据飞行计划生成4D航迹，通过数据链将4D航迹分享给管制台及其它飞机，并制导飞机沿着预定航迹飞行；机载飞行管理***仿真***可以通过数据链与空中交通管制平台协商到达指定点的所需到达时间(RTA)，是实现TBO概念的基础。
由图6中可以看出，面向TBO的机载飞行管理***仿真***包括以下几个核心功能：
导航功能：管理飞机的各导航传感器，对各传感器获得的数据进行综合，从而确定当前飞机的位置、姿态、速度等信息。
飞行计划：包括管理导航数据、构建飞行计划、验证飞行计划的有效性、修改飞行计划、切换备用飞行计划等。飞行计划是对飞行全过程的水平、垂直剖面的刻画，是航迹预测的重要依据。
性能计算：性能计算以性能数据库为基础，计算最优爬升/下降剖面、最优巡航速度等，在航迹预测过程中为其提供性能优化功能。
航迹预测：航迹预测根据给定的飞行计划计算出一条完整的4D航迹，包括起飞段、爬升段、巡航段、下降段、进近段；所预测的航迹满足飞行计划中的高度、限制、爬升/下降梯度限制；此外，在进行航迹预测时还应当考虑飞机性能、所选用的速度表、飞机襟翼构型变化、环境约束、控制模态等。
水平/垂直引导：水平引导通过计算预测得到的待飞航迹与飞机的真实航迹的偏差，计算飞机应飞航迹角与滚转角，从而引导飞机沿着预期的水平剖面飞行；垂直引导通常根据飞机的不同飞行方式分成不同的内部垂直子模式，例如高度保持模式、下降路径模式、垂直速度模式，每种子模式中提供不同的控制方法和垂直引导信息。
此外，机载FMS还包括由ARINC 702A所定义的其它必需功能。机载FMS通过输入或者通过数据链获取飞行计划，根据性能数据库与导航数据库生成4D航迹，并引导飞机沿着4D航迹飞行，在TBO体系中处于核心地位。在本仿真***中，为了验证在不同的成熟度的TBO阶段，机载FMS预测、执行4D航迹的功能集合有不同的配置方案。
5、飞机仿真***
飞机仿真模型是对飞机的详细建模，它根据机载FMS的指令在仿真空域中飞行；飞机仿真***能够在空域中模拟出大量的航迹，从而定制所需要的交通态势；
6、数据可视化与数据分析***
前面三部分分别介绍了机载FMS***、空地数据链***、空域仿真与自动化空管***，它们共同组成了包括空域、管制、飞机在内的完整***，是本发明用于评估TBO技术效能的基础。数据可视化***与数据分析***则提供了用于这些评估的管理工具。数据可视化***使用演示剧本控制其他***的仿真，根据仿真过程中其他***的状态和事件动态改变演示大屏幕的显示布局，从而将仿真***以最直观的方式展现出来。数据分析***收集其他***的仿真数据，并使用这些数据进行TBO效能评估等研究。
数据可视化***包括仿真剧本设计、状态/事件驱动、显示方案配置等功能。根据评估的目标(如机载FMS效能评估、TBO技术效能评估等)，结合定制的飞行计划与空域态势，以及标准的POP流程，可以制定一个完整的仿真剧本。在仿真剧本中，定义了机载飞行管理***仿真***、飞机仿真***、空地数据链仿真***、空域仿真***、空中交通管制平台仿真***的行为及次序，此外，还定义了用于演示验证的综合显示屏的显示布局。根据设计的剧本，可以控制其它***的仿真状态/事件，并将其它***的仿真数据传到综合显示屏中按既定的布局显示。
如图7所示，整个仿真***工作的流程为：根据评估的目标，结合定制的飞行计划和空域态势以及POP流程，所述数据可视化与数据分析***制定一个完整的仿真剧本，所述仿真剧本确定机载飞行管理仿真***、飞机仿真***、空地数据链仿真***、空域仿真***、空中交通管制平台仿真***的行为及次序以及用于演示验证的综合显示屏的显示布局；根据设计的仿真剧本，控制机载飞行管理仿真***、空地数据链仿真***、空域仿真***、空中交通管制平台仿真***的仿真状态和事件，所述仿真状态和事件的仿真数据传输至所述数据可视化与数据分析***，并将仿真数据传输到综合显示屏中按照仿真剧本中确定的布局进行显示。
本发明可以用于TBO技术从低成熟度向高成熟度的验证与迁移。如前所述，ASBU中包括了一系列由现有航空运行体系向未来航空运行体系迁移的方案。使用本发明的仿真剧本管理可制作对应的剧本大纲。
综上所述，本发明提供了一种基于航迹运行技术的仿真***和方法，为TBO技术的效能评估提供了仿真环境和方法，为适用于TBO体系的各***、设备提供了评估验证环境，并为TBO体系下的相关空管研究提供了基础。本仿真平台不只局限于对TBO体制下各角色方的仿真，其各子***都含有多种配置，分别对应ASBU提出的各阶段的特性，从而可以仿真整个空管运行体系从现行体制向未来航行体制的迁移过程中的不同阶段、不同成熟度的情形。
应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。

Claims (10)

1.一种基于航迹运行技术的仿真***，其特征在于，包括地面端仿真***、机载端仿真***和空地数据链仿真***；
所述地面端仿真***用于仿真空域及其范围内的管制席位，包括空域仿真***和空中交通管制平台仿真***；
所述机载端仿真***用于仿真飞机在所述仿真空域中的运行，包括机载飞行管理***仿真***和飞机仿真***；
所述空地数据链仿真***用于地面端仿真***和机载端仿真***的通信连接和数据传输；
该仿真***还包括数据可视化与数据分析***，用于实时地显示仿真动态以及分析仿真数据、进行各***的TBO效能评估。
2.根据权利要求1所述的仿真***，其特征在于：所述空域仿真***用于仿真一片空域作为其他***仿真的基础，仿真内容包括该空域内的气象信息、导航台分布、空管数据、飞行情报和航行情报；该空域仿真***包括空域态势监视单元、4D航迹运行监视单元和飞行流量管理单元。
3.根据权利要求1所述的仿真***，其特征在于：所述空中交通管制平台仿真***包括多个通用工作席位，所述多个通用工作席位根据需要配置为机场地面管制席位、塔台管制席位、进近管制席位和区域管制席位，分别在不同的空域、不同的飞行阶段对飞机进行管制。
4.根据权利要求3所述的仿真***，其特征在于：所述机场地面管制席位负责所管辖机场的飞机滑行和场面管理；所述塔台管制席位负责管辖本塔台管辖范围内飞机的起飞、着陆和相关机动飞行；所述进近管制席位负责管制一个或数个机场的飞机进近及进离场；所述区域管制席位负责向航路受管制的飞机提供空中交通管制服务、受理本管制区内执行通用航空任务的飞机以及在非民用机场起降而由民航保障的飞机的飞行申请，以及负责管制并通报飞行预测和动态。
5.根据权利要求1所述的仿真***，其特征在于：所述机载飞行管理仿真***包括导航、飞行计划、性能计算、航迹预测和水平/垂直引导的仿真。
6.根据权利要求5所述的仿真***，其特征在于：所述导航仿真通过管理飞机的各导航传感器，根据各导航传感器获得的数据确定飞机当前的位置、姿态和速度。
7.根据权利要求5所述的仿真***，其特征在于：所述飞行计划仿真包括管理导航数据、构建飞行计划、验证飞行计划的有效性、修改飞行计划和切换备用飞行计划。
8.根据权利要求5所述的仿真***，其特征在于：所述性能计划仿真以性能数据库为基础，计算最优爬升/下降剖面、最优巡航速度、燃油消耗和到达每个航路点的预估时间。
9.根据权利要求5所述的仿真***，其特征在于：所述航迹预测仿真根据给定的飞行计划计算完整的4D航迹，包括飞行过程中的起飞段、爬升段、巡航段、下降段和进近段。
10.根据权利要求5所述的仿真***，其特征在于：所述水平引导通过计算预测得到的待飞航迹与飞机的真实航迹的偏差，计算飞机应飞航迹角与滚转角，从而引导飞机沿着预期的水平剖面飞行；所述垂直引导根据飞机的不同飞行方式分成不同的内部垂直子模式，包括高度保持子模式、下降路径子模式和垂直速度子模式，每种子模式中提供不同的控制方法和垂直引导信息。
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