JP2009502652A - 燃料消費データ追跡／収集および航空機経路最適化 - Google Patents

Abstract

自動化されたシステムは、燃料消費に影響する要因を追跡および記録する。飛行機において用いられる実際のエンジン、重量、重量分布、エンジン圧力、エンジン回転速度などのような構成要因と、風速および風向き、温度、高度、および気圧などのような環境要因と、実際の飛行経路、飛行距離、空港での離陸／着陸要件などのような飛行経路要因とが追跡および記録される。その結果得られるデータは、各飛行機およびエンジンの燃費を「正規化」するよう用いられる。ある航空会社の航空機隊およびエンジンについての正規化されたデータは、その航空会社によって運行される経路にとって最適な飛行機／エンジンの組合せを見つけ出すのに用いられる。収集されたデータ自体は、飛行中に航空機から送られ得、または次の着陸時にこの飛行機から収集したデータをダウンロードするよう、航空機から航空会社のコンピュータシステムへ通知メッセージが送られ得る。

Description

分野
この発明の実施例は概してコンピュータシステムに関し、より特定的には、航空機の燃料消費を追跡するためのコンピュータシステムに関する。

背景
燃料コストは飛行機を運転する際の重要な要因である。個々の飛行機の燃料消費割合は、同一モデルのエンジンを使用する同一モデルの航空機の間でも異なり得る。個々の飛行機の実際の燃料消費効率の決定は、燃料消費に影響を及ぼす可能性のあるさまざまな要因、たとえば周囲の風向および風速、温度、高度などのせいで困難となり得る。これらの要因の多くは動的であり飛行中に変化する。

燃料消費割合を決定する１つの方策は、各飛行の終わりに、消費された燃料を手動で追跡することである。しかしながら、この方策は上述したその他の要因を追跡しない。この方策は、これらその他の要因を手動で追跡するよう修正され得るが、航空機搭乗員にかかる負担は大きなものとなり（注：搭乗員の作業負荷は、彼らがこのデータを手動で記録する機会を持たないというものであるかも知れない。このデータのいくつかは、搭乗員にはすぐに入手可能ではない。）、このような方策を非実用的にし得る。従来のシステムのいくつかの欠点を議論するが、この背景情報は、特許請求される主題によって対処されなければならない問題を識別するよう意図されてはいない。

概要
説明されるさまざまな実施例の局面によると、燃料消費に影響を及ぼすさまざまな要因が動的に追跡および収集される。１つの局面では、飛行機において用いられる実際のエンジン、重量、重量分布、エンジン圧力、エンジン回転速度などのような構成要因が追跡および記録され、風速および風向き、温度、高度、ならびに気圧などの環境要因が追跡および記録され、実際の飛行経路、飛行距離、空港の離陸／着陸要件のような飛行経路要因が追跡および記録される。一実現例において、自動化されたシステムは、フライトマネージメントシステム（ＦＭＳ）および／または飛行記録集積装置（ＡＣＭＳ）のような典型的に航空機の機内にあるシステムを用いて、選択されたデータを追跡し収集する。その結果得られたデータは、各飛行機、各エンジン、および／または飛行機／エンジンの組み合わせにおける燃費性能を「正規化」するよう用いられる。

別の局面において、航空会社の航空機隊およびエンジンについての正規化されたデータは、航空会社によって運行される経路にとって最適な航空機／エンジンの組合せを見つけ出すよう用いられる。この最適化は、典型的には、それら経路についての限界燃料備蓄要求を求めることが含まれる。

さらに別の局面において、収集データに関係付けられる情報は、航空機によって典型的にサポートされる利用可能な空対地リンクの１つを用いて、飛行機が飛行中にその飛行機から航空会社のコンピュータシステムへと送信される。一実現例において、収集データ（たとえば追跡データのスナップショット）自体が、リアルタイムまたはほぼリアルタイムで航空機から送られる。他の実現例において、収集データが次の着陸時に飛行機からダウ
ンロードされるよう、通知メッセージが航空機から航空会社のコンピュータシステムへと送られる。いくつかの実現例では、データの追跡、収集、およびダウンロードは自動化されたシステムによって行なわれ、航空機搭乗員が介入する必要がなくなる。

実施例はコンピュータプロセス、コンピュータシステムとして、またはコンピュータプログラム製品などの製造物として実現され得る。コンピュータプログラム製品は、コンピュータシステムによって読取可能であり、コンピュータプロセスを実行するための命令のコンピュータプログラムを符号化するコンピュータ記憶媒体であってもよい。コンピュータプログラム製品はさらに、計算システムによって読取可能であり、コンピュータプロセスを実行するための命令のコンピュータプログラムを符号化するキャリア上の伝播信号であってもよい。

以下の図面を参照して非限定的および非網羅的な実施例を説明するが、特に明記しない限り、さまざまな図面の全体にわたって同様の参照番号は同様の部分を指す。

詳細な説明
実施例の一部を形成し、発明を実施するための特定の例示的な実施例を示す添付の図面を参照して、さまざまな実施例を以下により十分に説明する。しかし、実施例は多くの異なる形式で実現可能であり、ここに記載される実施例に限定されると解釈されるべきではない。むしろこれらの実施例は、この開示が全面的で完全なものとなり、発明の範囲を当業者に十分に伝えることができるように提供される。実施例は方法、システムまたは装置として実施され得る。したがって実施例は、ハードウェアの実現、完全にソフトウェアの実現、またはソフトウェアおよびハードウェアの局面を組合せた実現の形式を取り得る。したがって、以下の詳細な説明は限定的に解釈されるものではない。

さまざまな実施例の論理動作は、（ａ）計算システムで実行される、コンピュータによって実現される一連のステップとして、および／または（ｂ）計算システム内で相互に接続される機械モジュールとして実現される。実現例は、実施例を実現する計算システムの性能要件に依存して選択できる。したがって、ここで説明される実施例を構成する論理動作は、代替的に動作、ステップまたはモジュールとして言及される。

図１は、燃料消費データを追跡および収集し、経路に最適な航空機および航空機の構成を決定するための、一実施例に従った例示的なシステム１００を示す。この実施例では、システム１００は航空機１０２、コンピュータシステム１０４（たとえば航空会社またはボーイング社などの第三者によって維持される地上のコンピュータシステム）、１つ以上の人工衛星１０６、１つ以上の人工衛星通信受信機１０８、データネットワーク１１０、および１つ以上の無線通信システム受信機１１２（注：無線受信機は、飛行中に飛行機と通信するものであってもよいし、または地上でのみ通信する８０２．１１無線など無線機であってもよい）を含む。さらに、この実施例によると、航空機１０２はフライトマネージメントシステム１１４、燃費データマネージャ１１６、人工衛星通信ユニット１１８および無線通信ユニット１２０を含む。さらに、この実施例によると、コンピュータシステム１０４はフリートデータ記憶装置１２４および航空機／経路最適化コンポーネント１２６を含む。

この実施例では、フライトマネージメントシステム１１４は、航空機の性能および環境条件に関連した情報を提供するさまざまな航空機センサ（図示せず）に結合される。センサはたとえば、エンジン圧力、エンジン回転速度、全地球測位システム（ＧＰＳ）位置情報、風速および風向、温度、高度ならびに気圧などの情報を提供し得る。また、飛行設定（目標速度など）および経路設定（天候を避けるための経路を外れた飛行など）の両方を
含む、航空機の性能に影響を及ぼすＦＭＳ設定は、収集される情報の一部を形成し得る。フライトマネージメントシステム１１４はセンサからの出力信号を受けるためのインターフェイスを含み、この中には、アナログセンサ信号に対処するためのアナログ−デジタルコンバータが含まれる。いくつかの実施例では、フライトマネージメントシステム１１４は、民間機に典型的に設置されるフライトマネージメントシステム（ＦＭＳ）および飛行記録集積装置（ＡＣＭＳ）を用いて実現される。

いくつかの実施例では、推力設定またはコスト指数などの付加的なシステムパラメータを追跡することができる。コスト指数は、１から９９９の定数として、航空機搭乗員によりフライトマネージメントシステムに入力される要因である。これにより、フライトマネージメントシステムが時間対燃焼燃料を評価する。たとえば１を入力すると、フライトマネージメントシステムは燃焼燃料を最小限に抑えるようにすべての動作を実行するようになる。９９９を入力すると、ＦＭＳは旅行時間を最小限に抑えるようにすべての動作を実行するようになる。注：ＦＭＳは巡航および離陸における速度目標およびエンジン設定を提供する。他の入力としては、各飛行機のＦＭＳ内に変数として設定されて個々の飛行機の異なる抗力特徴の原因となるＦＭＳ抗力係数がある。

燃費データマネージャ１１６は、この実施例では、フライトマネージメントシステム１１４に結合されてセンサからのデータを収集および記録する。１つの実施例では、燃費データマネージャ１１６は、民間機に典型的に設置されるエレクトロニックフライトバッグ（ＥＦＢ）の応用例として実現される。いくつかの実施例では、ＥＦＢ（図示せず）は、航空機内に設置される通信システム（たとえば人工衛星通信ユニット１１８および無線通信ユニット１２０）とのインターフェイスも含み、これにより、燃費データマネージャ１１６が収集データに関連した情報をコンピュータシステム１０４へ送ることが可能となる。１つの実施例では、燃費データマネージャ１１６により、収集データ（たとえば追跡データのスナップショット）がリアルタイムまたはほぼリアルタイムでコンピュータシステム１０４へ送信される。他の実施例では、燃費データマネージャ１１６により航空機１０２からコンピュータシステム１０４へ通知メッセージが送信され、航空機１０２が次の目的地に着陸すると航空機１０２から収集データがダウンロードされる。いくつかの実施例では、データの追跡、収集、およびダウンロードは自動化されたシステムによって行われ、航空機搭乗員が介入する必要がなくなる。

上述のように、航空機１０２は人工衛星通信ユニット１１８または無線通信ユニット１２０を使用して他のエンティティと通信できる。いくつかの実施例では、人工衛星通信ユニット１１８は、航空電子工学委員会（ＡＥＥＣ）が発行するＡＲＩＮＣ７６１−２規格に準拠した、パケットベースのデジタル人工衛星通信システム用の送受信機を使用して実現可能である。人工衛星通信ユニット１１８は、１つ以上の人工衛星１０６、１つ以上の人工衛星通信受信機１０８、およびデータネットワーク１１０を介してコンピュータシステム１０４へ／から情報を送信／受信できる。代替実施例では、人工衛星通信ユニット１１８は、ワシントン州シアトルのConnexion by Boeing（サービスマーク）から入手可能なConnexionなどのより直接的な人工衛星通信システム（図２に破線で示される）を使用してコンピュータシステム１０４と通信できる。

いくつかの実施例では、無線通信ユニット１２０は、ＡＣＡＲＳ（aircraft communications addressing and reporting system）をサポートするＶＨＦ送受信機などの、パケットベースのデジタル無線通信システム用の送受信機を使用して実現可能である。ＡＣＡＲＳは民間機に典型的に設置される。

さらに、図１には示されないが、航空機１０２はいくつかの実施例では、地上にいる時に「有線」接続を使用してコンピュータシステム１０４と通信できる。たとえば、ＥＦＢ
を使用するシステムでは、ＥＦＢシステムはＥＦＢ地上システムを含み、これは着陸後の航空機に接続されて航空機のＥＦＢとコンピュータシステムとの間でデータを転送する。

さらに、図１には示されないが、航空機１０２はいくつかの実施例では、航空機１０２との「無線」地上接続を使用してコンピュータシステム１０４と通信できる。たとえば、ＥＦＢを使用するシステムでは、ＥＦＢシステムは空港（または航空会社）によって管理される８０２．１１のインプレメンテーションと通信できる。これにより、データネットワーク１１０を介した航空会社のホストコンピュータシステム１０４との、インターネットプロトコルを使用した直接的および確実な接続が可能となる。

コンピュータシステム１０４は、フリートデータ記憶装置１２４および航空機／経路最適化コンポーネント１２６を管理するコンピュータシステムである。いくつかの実施例では、コンピュータシステム１０４は航空会社によって実現されてその航空機隊を管理する。他の実施例では、コンピュータシステム１０４はサービスプロバイダまたはポータル（たとえばワシントン州シアトルのボーイング商業航空機部門から入手可能なMyBoeingFleet）によって実現可能である。

フリートデータ記憶装置１２４は、この実施例では、航空機１０２により発生し航空機１０２から受取ったデータ、および航空機隊の中の他の航空機からのデータなどを記憶するために使用されるデータ構造である。フリートデータ記憶装置１２４は、航空機隊が飛行する経路に関連した情報（たとえば距離、スケジュールなど）も記憶することができる。たとえばフリートデータ記憶装置１２４は、航空機／経路最適化コンポーネント１２６による検索が可能なリレーショナルデータベースによって実現され得る。

航空機／経路最適化コンポーネント１２６は、この実施例では、コンピュータシステム１０４によって管理されるアプリケーションまたはモジュールであり、各航空機について受取った燃料消費データを正規化する。すなわち、航空機／経路最適化コンポーネント１２６は、航空機の実際の燃費をより正確に決定するよう、その航空機が飛行中に経験する、温度、風向きおよび風速、気圧、高度などのような環境要因も考慮に入れる。いくつかの実施例において、航空機／経路最適化コンポーネント１２６は、その航空機の燃費をより正確に決定するよう飛行中の航空機の構成も考慮に入れる。たとえば、ある航空機の燃費は、その航空機に搭載される個々のエンジン毎に変動し得る。したがって、いくつかの実施例において、航空機／経路最適化コンポーネント１２６は、航空機およびエンジンのさまざまな組合せについての正規化された燃費を決定し得る。航空機の構成における他の要因は、積荷を搭載した飛行開始時における航空機の重量、航空機における重量分布などを含む。このシステムは、エンジンが飛行機から飛行機へ移し変えられる際に個々のエンジンの性能を追跡する能力も有し、これにより個々のエンジンを（抗力のような）燃料消費に影響する機体成分から分離する。

さらに、航空機／経路最適化コンポーネント１２６のこの実施例は、航空機隊が飛行する経路に対して、利用可能な航空機／エンジンの組合せの中から最適な割当てを決定し得る。たとえば、正規化された燃費の決定、予想される環境条件、予想される航空機構成、および経路の距離に基づいて、航空機／経路最適化コンポーネント１２６は、どの航空機／エンジンの組合せが、特定の経路を飛行し、かつこれらの経路についての限界燃料備蓄要求を最適なコストまたは燃料使用量の態様で満たすのに十分な燃費性能を有するかを決定し得る。いくつかの実施例においては、２つのタイプの燃料備蓄がある。すなわち、法的な要求があり、たとえば、航空機は目的地に３０分間止まり、次いで最も近い代替飛行場へと飛行し、さらに別な期間の間止まり得る必要がある。次いで、パイロットは彼らが適当だと思うようにその備蓄に加え得る。典型的には、より少ない燃料が運ばれるように最も燃費のよい組合せにより長い経路が割当てられることとなり、これにより限界燃料備
蓄要求を満たす。ある経路は、燃料を求めて迂回することなく経路要求を満たし得るのを確実とするようペイロードが取除かれるという点において、「ペイロードが制限される」。航空機／エンジンの性能の正確な理解により、ペイロードの除去のための必要性は低減され得る。航空機はさまざまな距離の複数の経路の巡回飛行をしなければならないかもしれないので、経路に対する航空機／エンジンの組合せの最適な割当ては簡単に決定され得ない。一実施例において、各航空機／エンジンの組合せの順列および経路割当てについての予想される合計の燃料消費が計算され得、次いで最も低いコストまたは最も低い燃料消費へと繋がる割当てが選択され得る。

図２は、１つの実施例に係る燃料消費データの追跡および収集のために使用される、航空機１０２（図１）の例示的なコンポーネントを図示する。この実施例では、航空機１０２は、さまざまな環境および航空機条件を検知するセンサ２０２、フライトマネージメントコンピュータ２０４、およびエレクトロニックフライトバッグ（ＥＦＢ）システム２０６、燃料分析データリポジトリ２０７を含み、これは燃費データコレクタアプリケーション２０８と通信マネージャアプリケーション２１０とを管理する。

この実施例では、センサ２０２は以下の各々の１つ以上を含む。すなわち、温度センサ２０２−１、燃料荷重センサ２０２−２、燃料フローセンサ２０２−３、エンジン圧力センサ２０２−４、エンジンコンプレッサ回転速度センサ２０２−５、対気速度センサ２０２−６、高度／気圧センサ２０２−７、ならびに風速および風向センサ２０２−８である。追加的なセンサを他の実施例で使用してもよい。フライトマネージメントコンピュータ２０４はセンサ２０２からの出力信号を受けるよう結合され、いくつかの実施例ではＧＰＳユニット（図示せず）に結合される。１つの実施例では、フライトマネージメントコンピュータ２０４は、ある民間機で使用されているような市販のフライトマネージメントコンピュータを使用して実現される。そのようなフライトマネージメントコンピュータは典型的に、図２に示されるセンサ２０２に加えて他のセンサ（図示せず）とインターフェイスで連結する。センサ２０２およびフライトマネージメントコンピュータ２０４はともにフライトマネージメントシステム１１４（図１）の実施例を実現する。フライトマネージメントコンピュータは、飛行経路およびエンジン設定を引出すためにＦＭＳによって使用される内部データ、たとえばコスト指数、抗力係数、オフセット経路運転、最適高度、自動スロットル設定やその他をも提供することができる。この内部データは、フライトマネージメントコンピュータ２０４内の飛行設定およびシステムパラメータ２０８として表示される。

燃費データコレクタアプリケーション２０８および通信マネージャアプリケーション２１０はＥＦＢ２０６によって管理される。１つの実施例では、ＥＦＢ２０６はボーイングから入手可能なＥＦＢを用いて実現される。燃費データコレクタアプリケーション２０８はフライトマネージメントコンピュータ２０４と通信して、航空機の燃費を決定する際に使用されるセンサデータおよび内部ＦＭＳデータを得る。たとえばこの実施例では、燃費データコレクタアプリケーション２０８は、コンピュータシステム１０４（図１）によって航空機の燃費を決定する際に使用されるセンサ２０２からのデータの「スナップショット」を周期的に取出す。収集データは次に燃料分析データリポジトリ２０７内に記憶され得る。

通信マネージャアプリケーション２１０は、燃費データコレクタアプリケーション２０８（およびＥＦＢ２０６で実行される他のアプリケーション）と通信ユニット１１８、１２０（図１参照）との間のインターフェイスを提供する。この実施例では、人工衛星通信ユニット１１８はＡＲＩＮＣ７６１に準拠した人工衛星通信（ＳＡＴＣＯＭ）システムであり、無線通信ユニット１２０はＡＣＡＲＳに準拠したシステムである。通信マネージャアプリケーション２１０は適切な通信ユニットを選択して、燃費データコレクタアプリケ
ーション２０８によって収集されたデータを送信できる（たとえば、ＡＣＡＲＳはサポートされるがＳＡＴＣＯＭ通信はサポートされない可能性のある場所もある）。さらに、通信マネージャアプリケーション２１０は、選択された通信ユニットが要求するようにデータをフォーマットすることができる。図２に示されるように、通信マネージャアプリケーション２１０はユニット２１４などの他の通信ユニットとのインターフェイスとして作用して、人工衛星パケットベースの通信システムまたは空港無線接続である上述のConnexion by Boeing（サービスマーク）システムをサポートすることもできる。

図３は、一実施例に従った、コンピュータシステム１０４の例示的な実現例を示す。この実施例において、コンピュータシステム１０４は、航空機隊とその航空機の飛行経路とを運用することに関係付けられる情報を記憶および処理するよう航空会社によって維持される地上のコンピュータシステムである。他の実施例において、コンピュータシステム１０４は上述したMyBoeingFleetのようなサービスまたはポータルとして実現されてもよい。この例示的な実施例において、コンピュータシステム１０４は、正規化航空機データ記憶装置３０２、正規化エンジンデータ記憶装置３０４、および経路情報データ記憶装置３０６を含むフリートデータ記憶装置１２４と、燃費正規化コンポーネント３１０および燃料／経路最適化コンポーネント３１２を含む航空機／経路最適化コンポーネント１２６とを含む。いくつかの実施例において、航空機／経路最適化コンポーネント１２６はさらに、図３において想像線で示されるメンテナンススケジューラ３１４を含んでもよい。

この実施例において、燃費正規化コンポーネント３１０は、航空機隊の航空機の燃費データマネージャ１１６（図１、図２）からデータを受取り、各航空機、各エンジンおよび各航空機／エンジンの組合せごとに正規化された燃費の統計を決定する。この文脈において用いられるように、正規化された燃費統計とは、航空機およびエンジンが正確に比較され得るように、風速および風向き、温度、気圧、高度、重量などといった要因が計算において計上された燃料消費割合のような統計を指す。いくつかの実施例において、移動平均法も航空機および／またはエンジンの性能劣化を検知するよう用いられる。燃費正規化コンポーネント３１０は、正規化航空機データ記憶装置３０２に、航空機隊の航空機に対する正規化された燃費データを記憶する。同様に、燃費正規化コンポーネント３１０は、正規化エンジンデータ記憶装置３０４に、航空機隊のエンジンについての正規化された燃費データを記憶する。

この実施例において、燃料／経路最適化コンポーネント３１２は、正規化航空機データ記憶装置３０２、正規化エンジンデータ記憶装置３０４、および経路情報データ記憶装置３０６から周期的に正規化されたデータを取出し、経路に対する航空機およびエンジンの最適な割当てを決定する。上述したように、一実施例において、最も燃費がよい航空機／エンジンの組合せが、全体の燃料使用量を低減するよう最も長い距離を有する経路へと割当てられる。いくつかの実施例において、燃料／経路最適化コンポーネント３１２はさらに、経路におけるさまざまな出発地点についての燃料コスト情報を受取り、燃料使用量ではなくコストに基づいて最適な割当てを決定し得る。

いくつかの実施例において、メンテナンススケジューラ３１４は、航空機およびエンジンの燃費における予想外の低下を検知するよう用いられ得る。このような性能低下は、航空機またはエンジンにおけるメンテナンスを必要とする劣化／機能不全を示し得る。メンテナンススケジューラ３１４は、予想外の性能低下がある航空機およびエンジンに対するメンテナンス検査をトリガするよう構成され得る。

例示的な「燃費データ収集」動作フロー
図４は、一実施例に従った、航空機の燃料消費に関係付けられるデータを追跡および収集するためのＥＦＢベースのシステム４００を示す。

システム４００のこの実施例において、航空会社は（システム１０４の一部として）地上の機能を用いて、レポートの頻度およびレポートに用いる（優先順位で）選択された通信チャンネルの両方を規定する。このデータは図４において、記録および通信パラメータデータ４０１として示される。データ４０１は、ＥＦＢ燃料分析機能構成ファイルリポジトリ４０２としてＥＦＢ２０４に記憶される。

この実施例において、フライトマネージメントシステム２０４は、（たとえば図２に関連して記載されたように）燃費に関係付けられる情報をエレクトロニックフライトバッグ２０６へ連続して放送する。エレクトロニックフライトバッグ２０６は、（ＦＭＳ２０４からの入力を介して）エンジンの起動を検知し、航空会社が規定する周期に基づいて情報を記録し始めることになる。この情報はエンジンの起動からエンジンの停止まで（ＦＭＳ２０４によってレポートされる際に）受取られることになる。このデータは燃費に対するその効果に基づいて選択される。たとえば、上述したように、データは、風速および風向き、温度、圧力、高度、重量、燃料フロー、エンジン圧力比、エンジンコンプレッサ回転速度などのようなセンサデータであり得る。一実施例において、ＥＦＢによって管理されるデータ収集アプリケーション（たとえば、図２に示される、ＥＦＢ２０６において実行される燃費データコレクタアプリケーション２０８）がこのデータを収集する。

ＥＦＢ燃料分析機能部４０４はこの収集データを記録し、ＥＦＢ燃料分析データリポジトリ２０７に記憶する。周期的に、ＥＦＢ燃料分析機能部はデータを収集し、それをＥＦＢ通信機能部４０５を介して航空会社のコンピュータシステム１０４へと送る。頻度および通信チャンネルは、航空会社の構成ファイルによって制御される。データの取得、保持、および通信はエンジンの停止時に終わることとなる。このように、この実施例において、データ収集アプリケーションは、航空機が飛行中、選択されたデータのスナップショットを周期的に取出す。

このデータ収集アプリケーションはさらに、航空機がひとたび着陸した後でのダウンロードおよび処理のために、機内にあるデータのスナップショットを記憶し得、または民間機に典型的に設置されるＳＡＴＣＯＭユニットまたは無線通信ユニットを使用してそのスナップショットを（図１のコンピュータシステム１０４のような）コンピュータシステムに送信し得る。１つの実施例では、データ収集アプリケーションはコンピュータシステムへメッセージを送り、着陸時に収集データをダウンロードするようコンピュータシステムに通知できる。

例示的な「燃費データ正規化」動作フロー
図５は、一実施例に従った、航空機および航空機の構成についての燃費データを正規化するための動作フロー５００を示す。たとえば、動作フロー５００は航空機隊における各航空機の各飛行の間に行なわれ得る。動作フロー５００はいかなる好適な計算環境で実行されてもよい。たとえば、動作フロー５００はコンピュータシステム１０４（図１、図３）などのコンピュータシステムによって実行されてもよい。したがって、動作フロー５００の説明では図１または図３のコンポーネントの少なくとも１つが言及され得る。しかし、図１または図３のコンポーネントのそのような言及は説明的な目的のためだけであり、図１および図３の実現は動作フロー５００に対する非限定的な環境であると理解される。

ブロック５０２では、航空機の構成に関係付けられる情報が受取られる。航空会社の地上システム１０４は、航空会社が彼らの航空機隊の構成を明らかにし得る機能５０２を有する。これは、各飛行機を識別するようデータ入力することと、どのエンジンがその飛行機に搭載されているのかを明らかにすることとが含まれる。これは手動か、または既存の航空会社の構成制御システムへのインターフェイスを介して自動的になされ得る。これに
より、後の機能によって用いられる情報のデータリポジトリが作り出される。

一実施例において、コンピュータシステム１０４の燃費正規化コンポーネント３１０（図３）のようなデータ正規化コンポーネントは、航空機構成情報を受取る。この文脈において用いられるように、航空機構成情報は、特定の航空機およびその航空機に搭載される個々のエンジンの識別、飛行開始時における荷重を加えられた航空機の重量、航空機における重量分布などを含む。

ブロック５０４では、航空機センサおよびフライトマネージメントシステムからの選択されたデータが受取られる。この実施例において、上述したデータ正規化コンポーネントは、選択された航空機センサデータを受取る。この選択されたデータは風速および風向き、温度、圧力、高度、重量、燃料フロー、エンジン圧力比、エンジンコンプレッサ回転速度などのようなセンサデータの周期的に取られたスナップショットの連なりであり得る。

ブロック５０６では、ブロック５０２およびブロック５０４で受取られた構成情報およびセンサデータを用いて、航空機およびエンジンについての正規化された燃費データが決定される。この実施例において、上述したデータ正規化コンポーネントは航空機およびエンジンについての正規化された燃費データを計算する。５０８からの履歴データもソリューションの集成に用いられてもよい。

ブロック５０８では、航空機およびエンジンについての正規化された燃費データが後の処理のために記憶される。この実施例において、データ正規化コンポーネントはフリートデータ記憶装置１２４（図１、図３）のようなデータ記憶装置にこの正規化された燃費データを記憶する。

いくつかの実施例において、各航空機ごとに平均の正規化された燃費が決定され得るように、ある期間にわたって収集された航空機およびエンジンについての正規化された燃費データが記憶され得る。燃費における(平均と比べて）普通ではない変化は、メンテナンス行動を必要とする機器の問題の示唆として機能するよう検知され得る。

動作フロー５００は特定の順序で順を追って図示および説明されたが、他の実施例では、ブロックで説明された動作を異なる順序で、複数回、および／または並行して実行してもよい。さらに、いくつかの実施例では、ブロックで説明された１つ以上の動作を他のブロックに分けたり、省略したり、または組合せてもよい。

例示的な「航空機／経路最適化」動作フロー
図６は、一実施例に従った、航空会社によって運行される経路にとって最適な航空機／航空機構成を決定するための動作フロー６００を示す。動作フロー６００はいかなる好適な計算環境で実行されてもよい。たとえば、動作フロー６００はコンピュータシステム１０４（図１、図３）のようなコンピュータシステムによって実行されてもよい。したがって、動作フロー６００の説明では図１または図３のコンポーネントの少なくとも１つが言及され得る。しかし、図１または図３のコンポーネントのそのような言及は説明的な目的のためだけであり、図１および図３の実現は動作フロー６００に対する非限定的な環境であると理解される。

ブロック６０２では、正規化されたセンサデータおよび構成データが受取られる。この実施例において、コンピュータシステム１０４の航空機／経路最適化コンポーネント１２６（図１、図３）のような最適化コンポーネントがデータ記憶装置１２４（図１、図３）のようなデータ記憶装置から正規化されたセンサデータおよび構成データを受取る。

ブロック６０４では、経路情報が受取られる。この実施例において、上述した最適化コンポーネントが航空会社によって維持されるデータ記憶装置から経路情報を受取る。たとえば、経路情報は経路情報データ記憶装置３０６（図３）のようなデータ記憶装置に記憶されてもよい。

ブロック６０６では、航空機およびエンジン利用可能情報が受取られる。いくつかの場合において、特定の航空機および／またはエンジンは、修理中または就航中であるため利用不可能であるかも知れない。この実施例において、上述した最適化コンポーネントは航空会社によって維持されるデータ記憶装置から航空機およびエンジン利用可能情報を受取る。

ブロック６０８では、航空会社によって運行される各経路にとって最適な航空機およびエンジンの組合せが決定される。この実施例において、上述した最適化コンポーネントはブロック６０２と、６０４と、６０６とで受取られた正規化されたデータと、経路情報と、航空機／エンジン入手可能情報とを用いて、各経路にとって最適な航空機／エンジンの組合せを決定する。上述したように、１つの最適化の方策においては、全体の燃料使用量を低減するよう、最も燃費のよい航空機／エンジンの組合せが最も長い距離を有する経路に割当てられる。別の方策においては、燃料使用量ではなくコストに基づいて最適な割当てを決定するよう、経路のさまざまな地点についての燃料コスト情報が用いられる。

動作フロー６００は特定の順序で順を追って図示および説明されたが、他の実施例では、ブロックで説明された動作を異なる順序で、複数回、および／または並行して実行してもよい。さらに、いくつかの実施例では、ブロックで説明された１つ以上の動作を他のブロックに分けたり、省略したり、または組合せてもよい。さらに、この動作は戦術的かつ戦略的に用いられ得るということも留意すべきである。戦術的な場合においては、これは、交替機としてある経路に課すのに最もよい航空機を選択するよう用いられ得る。戦略的な場合においては、この機能は、特に要求がある経路専用に最もよい航空機を選択するよう用いられ得る。

ここではさまざまなモジュールおよび技術が、１つ以上のコンピュータまたは他の装置によって実行されるプログラムモジュールなどの、コンピュータによって実行可能な命令という包括的な文脈の中で説明され得る。一般にプログラムモジュールは、特定のタスクを実行するためのルーチン、プログラム、オブジェクト、コンポーネント、データ構造などを含むか、または特定の抽象データタイプを実現する。典型的に、プログラムモジュールの機能性を、さまざまな実施例で所望されるように組合せたり、または分散させてもよい。

これらのモジュールまたは技術の実現例を、何らかの形式のコンピュータによって読取可能な媒体上に記憶し、または媒体全体にわたって送信してもよい。コンピュータによって読取可能な媒体は、コンピュータによってアクセス可能ないかなる入手可能な媒体であってもよい。限定ではなく一例として、コンピュータによって読取可能な媒体は「コンピュータ記憶媒体」および「通信媒体」を備え得る。

「コンピュータ記憶媒体」は、コンピュータによって読取可能な命令、データ構造、プログラムモジュール、または他のデータなどの情報を記憶するためのいかなる方法または技術においても実現される揮発性および不揮発性の、取外し可能なおよび取外し不可能な媒体を含む。コンピュータ記憶媒体は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリもしくは他のメモリ技術、ＣＤ−ＲＯＭ、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）もしくは他の光学記憶装置、磁気カセット、磁気テープ、磁気ディスク記憶装置もしくは他の磁気記憶デバイス、または所望の情報を記憶するために使用することができ、コンピュータに
よってアクセス可能ないかなる他の媒体も含むが、これらに限定されない。

「通信媒体」は典型的に、搬送波または他の移送機構などの、変調されたデータ信号中の、コンピュータによって読取可能な命令、データ構造、プログラムモジュール、もしくは他のデータを具体化する。通信媒体はいかなる情報配信媒体も含む。「変調されたデータ信号」という用語は、信号中の情報を符号化するような態様で１つ以上の自身の特徴が設定または変更された信号を意味する。

この明細書の全体にわたって「１つの実施例」、「ある実施例」、または「ある例示的な実施例」に言及したが、これは説明した特定の特徴、構造、もしくは特性がこの発明の少なくとも１つの実施例に含まれることを意味する。したがって、そのような語句の使用は１つ以上の実施例を指すことがある。さらに、説明された特徴、構造、または特性は１つ以上の実施例でいかなる好適な態様で組合されてもよい。

しかし、関連技術の当業者は、１つ以上の特定の詳細な点がなくても、または他の方法、資源、材料などを使用して発明が実現され得ることを認識するかもしれない。他の事例では、周知の構造、資源、もしくは動作は図示または詳細に説明されていないが、これは単に、発明の局面を曖昧にするのを避けるためである。

この発明の例示的な実施例および応用例が図示および説明されたが、発明はまさに上述の構成および資源に限定されない。当業者に明らかなさまざまな修正、変更、および変形が、特許請求される発明の範囲から逸脱することなく、ここに開示されるこの発明の構成、動作、ならびに方法およびシステムの詳細な点においてなされ得る。

一実施例に従った、燃料消費データを追跡および収集し、経路にとって最適な航空機および航空機の構成を決定するための例示的なシステムを示す図である。 一実施例に従った、図１に示されるシステムの例示的な飛行機のコンポーネントを示す図である。 一実施例に従った、経路にとって最適な航空機／航空機の構成を決定するための例示的なシステムを示す図である。 一実施例に従った、航空機の燃料消費に関係付けられるデータを追跡および収集するための例示的なＥＦＢベースのシステムを示す図である。 一実施例に従った、航空機および航空機の構成のための燃料消費の基準を正規化する際の動作フローを示すフロー図である。 一実施例に従った、経路にとって最適な航空機／航空機構成を決定する際の動作フローを示すフロー図である。

Claims (26)

1. 航空機を経路に割当てるための方法であって、
   航空機隊の各航空機についての燃費に関係付けられ、前記航空機隊の飛行中に得られる情報を受取るステップと、
   前記航空機隊の各航空機エンジンについての燃費に関係付けられる情報を受取るステップと、
   前記航空機隊によって運行される経路に関係付けられる情報を受取るステップと、
   前記航空機隊の各航空機および航空機エンジンについての燃費に関係付けられる前記受取られた情報に基づいて、前記航空機隊によって運行される前記経路に対する航空機およびエンジンの組合せの割当てを決定するステップとを含む、方法。
2. 前記航空機隊の各航空機および航空機エンジンについての燃費に関係付けられる前記情報は正規化される、請求項１に記載の方法。
3. 前記航空機隊の各航空機および航空機エンジンについての燃費に関係付けられる前記情報は、前記航空機隊の飛行中に得られるセンサデータのスナップショットで更新される、請求項１に記載の方法。
4. 前記スナップショットは、前記航空機隊の前記航空機の飛行中、処理のためにコンピュータシステムへ送信される、請求項１に記載の方法。
5. 前記スナップショットは、飛行の後で前記航空機隊の各航空機が着陸した後、処理のためにコンピュータシステムへ送信される、請求項１に記載の方法。
6. 前記航空機隊の各航空機および航空機エンジンについての燃費に関係付けられる前記情報は、エレクトロニックフライトバッグを介して受取られる、請求項１に記載の方法。
7. 前記航空機隊の各航空機および航空機エンジンについての燃費に関係付けられる前記情報を得るよう、自動化されたシステムが用いられる、請求項１に記載の方法。
8. 各航空機および航空機エンジンについての燃費に関係付けられる前記情報を受取りおよび処理し、前記航空機隊によって運行される経路に関係付けられる情報を受取り、前記航空機隊によって運行される前記経路に対する航空機および航空機エンジンの前記割当てを決定するよう、ポータルサービスが用いられる、請求項１に記載の方法。
9. コンピュータによって実行されると請求項１に記載の方法を実現する命令を有する、１つ以上の、コンピュータによって読取可能な媒体。
10. 航空機を経路に割当てるためのシステムであって、
    航空機隊の各航空機および航空機エンジンについての燃費に関係付けられる情報を受取るための手段と、
    前記航空機隊によって運行される経路に関係付けられる情報を受取るための手段と、
    前記航空機隊の各航空機および航空機エンジンについての燃費に関係付けられる前記受取られた情報に基づいて、前記航空機隊によって運行される前記経路に対する航空機およびエンジンの組合せの割当てを決定するための手段とを含む、システム。
11. 前記航空機隊の各航空機および航空機エンジンについての燃費に関係付けられる前記情報を正規化するための手段をさらに含む、請求項１０に記載のシステム。
12. 前記航空機隊の各航空機および航空機エンジンについての燃費に関係付けられる前記情報は、前記航空機隊の前記航空機の飛行中に得られるセンサデータのスナップショットで更新される、請求項１０に記載のシステム。
13. 前記スナップショットは、前記航空機隊の前記航空機の飛行中、コンピュータシステムへ送信される、請求項１０に記載のシステム。
14. 前記スナップショットは、飛行の後で前記航空機隊の各航空機が着陸した後、コンピュータシステムへ送信される、請求項１０に記載のシステム。
15. 前記航空機隊の各航空機および航空機エンジンについての燃費に関係付けられる前記情報は、エレクトロニックフライトバッグを介して受取られる、請求項１０に記載のシステム。
16. 前記航空機隊の各航空機および航空機エンジンについての燃費に関係付けられる前記情報を得るための自動化された手段をさらに含む、請求項１０に記載のシステム。
17. 航空機を経路に割当てるためのシステムであって、
    航空機隊を含み、その各々は、
    前記航空機および前記航空機に搭載される少なくとも１つの航空機エンジンについての燃費に関係付けられる情報を得るための燃費データマネージャと、
    前記燃費データマネージャに結合され、前記航空機および前記少なくとも１つの航空機エンジンについての燃費に関係付けられる情報を選択的に送信するための少なくとも１つの無線通信ユニットとを含み、前記システムはさらに、
    前記航空機隊に、通信を行うよう結合されるコンピュータシステムを含み、前記コンピュータシステムは、
    前記航空機隊の各航空機および航空機エンジンの燃費に関係付けられる情報および前記航空機隊によって運行される経路に関係付けられる情報のデータ記憶装置と、
    前記データ記憶装置に記憶される前記情報に基づいて、前記航空機隊によって運行される前記経路に対する航空機およびエンジンの組合せの割当てを決定するための最適化コンポーネントとを含む、システム。
18. 前記最適化コンポーネントは、前記航空機隊の各航空機および航空機エンジンについての燃費に関係付けられる前記情報を正規化するためのものである、請求項１７に記載のシステム。
19. 前記燃費データマネージャは、前記航空機隊の各航空機および航空機エンジンについての燃費に関係付けられる情報を得るよう、前記航空機の各飛行の間、センサデータのスナップショットを得るためのものである、請求項１７に記載のシステム。
20. 前記燃費データマネージャは、前記航空機隊の前記航空機の飛行中に、処理のためにコンピュータシステムへ前記スナップショットを選択的に送信させる、請求項１７に記載のシステム。
21. 前記燃費データマネージャは、前記航空機が飛行の後で着陸した後、処理のために前記スナップショットをダウンロードするよう、通知を前記コンピュータシステムに対して選択的に送らせる、請求項１７に記載のシステム。
22. 前記燃費データマネージャは、前記航空機のエレクトロニックフライトバッグによって管理される、請求項１７に記載のシステム。
23. 前記コンピュータシステムは、前記航空機隊のオペレータにより加入されるポータルサービスを提供する、請求項１７に記載のシステム。
24. 燃費に関係付けられる環境および航空機性能パラメータを検知するための複数のセンサと、
    前記航空機の飛行中、前記複数のセンサからのデータ、飛行設定、および飛行データを自動的に収集し、前記収集されたデータを自動的に記憶するためのコンピュータシステムと、
    前記記憶されたデータを選択的に送信するための通信システムとを含む、航空機。
25. 前記コンピュータシステムは、エレクトロニックフライトバッグ（ＥＦＢ）を含み、前記ＥＦＢは、前記データを収集し、前記収集されたデータを送信のために前記通信システムに転送するためのものである、請求項２４に記載の航空機。
26. 前記収集されたデータは、前記航空機の各エンジンの性能を追跡するための情報を含む、請求項２５に記載の航空機。

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