飞行器飞行管理系统的制作方法

相关申请的交叉引用

本申请要求2019年11月22日提交的美国专利申请no.16/692,242的优先权和权益。

本公开一般涉及飞行器飞行管理，更具体地，涉及用于分析飞行器在起飞期间的起飞序列的系统。

背景技术：

飞行器通常配备有飞行管理系统(fms)，用于管理飞行器飞行控制、生成飞行概况数据并提供导航信息，例如由导航位置坐标表示的由航路点指定的飞行路径。另外，飞行管理控制系统也可被配置为提供用于手动或自动控制发动机推力的飞行器发动机节气门设置。在飞行器起飞期间，飞行管理系统可确定发动机推力需求以充分提升从跑道起飞的飞行器，使得飞行器通常根据由空中交通管制提出的计划时间表或需求，以一定的俯仰速率充分爬升。

技术实现要素：

在一个方面，本公开涉及一种利用飞行器的飞行管理系统(fms)实时分析飞行器在预定跑道上的起飞序列的方法，该方法包括：在fms处从飞行器上的传感器接收对应于在起飞序列期间影响飞行器的起飞参考速度的至少一个变量的实时数据；在fms处从飞行器上的传感器接收实际速度和实时加速度的实时数据；利用fms估计基于实际速度和实时加速度的最终估计速度；在fms中比较最终估计速度与起飞参考速度，以确定最终估计速度是否在起飞参考速度的预定范围内；以及当比较表明最终估计速度不在预定范围内时，利用fms改变飞行器的至少一个操作变量。

在另一方面，本公开涉及一种被配置为分析飞行器的起飞序列的飞行器飞行管理系统，该飞行器飞行管理系统包括：存储器，存储与飞行器将要离开的跑道相关联的跑道信息；一个或多个输入，被配置为接收变量，包括影响飞行器的实际速度的实时飞行器变量和实时状况变量；用于感测飞行器的实际速度的传感器；处理器，被配置为计算与所述跑道信息、所述实时飞行器变量和所述实时状况变量相关联的起飞参考速度，计算与所述实际速度和所述跑道信息相关联的实时起飞值，计算与所述起飞参考速度相关联的起飞要求值；并将实时起飞值与起飞要求值进行比较。

附图说明

参考附图中：

图1是具有飞行管理系统的示例性飞行器的透视图。

图2是图1的飞行器的起飞序列的示意图。

图3是图1的飞行器的飞行管理系统的示意图。

图4是由图3的飞行管理系统处理的示例性起飞序列检查的示意图。

图5是根据本发明的一个方面的分析图2的起飞序列的方法的流程图。

具体实施方式

本文描述的公开内容的方面广泛地涉及用于分析飞行器的起飞序列的方法和设备。为了说明的目的，将以飞行器管理系统的形式描述能够控制起飞序列的一个示例性环境。这种飞行器管理系统可以包括控制器、处理器和存储器。然而，将理解的是，本文描述的公开内容的方面不是仅限本公开，而可以在其他飞行器系统内具有一般适用性。

飞行器的起飞序列必须考虑许多变量，包括但不限于压力高度、风、温度、跑道滑移系数以及其他天气和/或环境因素。还应考虑与飞行器相关的变量，包括但不限于飞行器重量和平衡。另外，与跑道、方向、倾斜和长度有关的其他变量也需要考虑到起飞序列。起飞序列考虑所有相关因素，并且在检测到问题时，使飞行员中止起飞序列对于飞行器安全至关重要。

如本文所使用的，术语“上游”指与流体流动方向相反的方向，并且术语“下游”指与流体流动方向相同的方向。“前”或“前部”是指某物的前面，“后”或“后部”是指某物的后面。例如，当用于流体流动时，前/前部意味着上游，后/后部意味着下游。

另外，如本文所使用的，术语“径向”或“径向地”指远离公共中心的方向。例如，在涡轮发动机的总体内容中，径向是指沿着在发动机的中心纵轴线和发动机外圆周之间延伸的射线的方向。此外，如本文所使用的，术语“集合”或元素的“集合”可以是任意数量的元素，包括仅一个。

另外，如本文所使用的，“控制器”或“控制器模块”可以包括被配置或适于为可操作组件提供指令、控制、操作或任何形式的通信以实现其操作的组件。控制器模块可以包括任何已知的处理器、微控制器或逻辑设备，包括但不限于：现场可编程门阵列(fpga)、专用集成电路(asic)、全权数字引擎控制(fadec)、比例控制器(p)、比例积分控制器(pi)、比例微分控制器(pd)、比例积分微分控制器(pid控制器)硬件加速逻辑控制器(例如用于编码、解码、转码等)、类似物或其组合。控制器模块的非限制性示例可以被配置或适于运行、操作或以其他方式执行程序代码以实现操作或功能结果，包括执行各种方法、功能、处理任务、计算、比较、感测或测量值等，以实现或实现本文描述的技术操作或操作。操作或功能结果可以基于一个或多个输入、存储的数据值、感测或测量的值、真或假指示等。虽然描述了“程序代码”，但是可操作或可执行指令集的非限制性示例可以包括例程、程序、对象、组件、数据结构、算法等，其具有执行特定任务或实现特定抽象数据类型的技术效果。在另一非限制性示例中，控制器模块还可以包括可由处理器访问的数据存储组件，包括存储器，无论是瞬态存储器、易失性存储器或非瞬态存储器或非易失性存储器。存储器的附加非限制性示例可以包括随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、闪存、或一种或多种不同类型的便携式电子存储器，诸如光盘、dvd、cd-rom、闪存驱动器、通用串行总线(usb)驱动器等，或这些类型的存储器的任何适当组合。在一个示例中，程序代码可以以处理器可访问的机器可读格式存储在存储器中。此外，存储器可以存储各种数据、数据类型、感测或测量的数据值、输入、生成或处理的数据等，这些数据可由处理器在提供指令、控制或操作以实现功能或可操作的结果时访问，如本文所述。

另外，如本文所使用的，“电连接”、“电联接”或“在信号通信中”的元件可以包括电传输或信号，该电传输或信号被发送、接收或传送到这种连接或联接的元件或从这种连接或联接的元件传送。此外，这种电连接或电联接可以包括有线或无线连接或其组合。

此外，如本文所使用的，虽然传感器可以被描述为“感测”或“测量”相应的值，但是感测或测量可以包括确定指示相应值或与相应值相关的值，而不是直接感测或测量值本身。感测的或测量的值可进一步提供给附加组件。例如，可以将该值提供给如上所述定义的控制器模块或处理器，并且控制器模块或处理器可以对该值执行处理以确定代表值或代表所述值的电特性。

所有定向引用(例如，径向、轴向、近端、远端、上、下、向上、向下、左、右、侧、前、后、顶、底、上方、下方、垂直、水平、顺时针、逆时针、上游、下游、向前、向后等)仅用于识别目的以帮助读者理解本公开，并且不应被解释为限制，特别是限制本文描述的公开内容的各个方面的位置、定向或使用。除非另有说明，否则连接参考(例如，连接、耦合、连接和接合)将被广义地理解，并且可以包括元件集合之间的中间构件和元件之间的相对运动。因此，连接引用不一定推断两个元素直接连接并且以固定关系彼此连接。示例性附图仅用于说明的目的，并且在附图中反映的尺寸、位置、序列和相对尺寸可以变化。

图1示意性地示出了飞行器10，其包括用于操作与飞行器10的的飞行相关联的各个方面(包括起飞序列24(图2))的飞行器飞行管理系统(fms)12。飞行器10可以包括但不限于前缘缝翼14、襟翼16、发动机18和起落架20，所有这些都有助于起飞序列24。如虚线所示，fms12可以以任何合适的方式，包括硬连线或无线的方式，电子地联接到前缘缝翼14、襟翼16、发动机18和起落架20中的每一个。飞行器10可以是喷气推进和螺旋桨驱动的飞行器，如在整个飞行器工业中通常采用的那样。

参考图2，飞行器10从机场跑道22的起飞大致根据起飞序列24示出。在从机场跑道22起飞或离开期间，飞行器10以加速度(a)加速，该加速度可以是全功率，或减额推力，其中飞行器襟翼16设置在起飞位置以促进升力(fl)，从而使得飞行器能够沿路径27以初始爬升速率(俯仰速率)从跑道起飞并爬升角α。飞行器襟翼16的位置取决于允许起飞的襟翼位置的小范围的条件。随着升力(fl)的增加，更多的襟翼可以更快地将飞行器送入空中，但是由于更高的阻力和更低的过剩推力，爬升角α将更小。全襟翼位置通常不是起飞的选择，因为增加的额外升力(fl)不补偿产生的额外阻力。飞行器爬升速率可根据飞行器的尺寸和重量、发动机推力以及诸如温度、风和其他变量的大气状态而变化。

飞行器起飞序列24可以在总起飞时间段(t)的过程中发生，总起飞时间段(t)可以包括初始时间段26、激活旋转时间段28以及最终起飞时间段30。飞行器10的加速度(a)和升力(fl)可以在起飞序列24期间改变或保持恒定。实际速度(va)可以在起飞序列24期间的任何给定时间利用这里描述的已知方法来确定，并且取决于加速度(a)和升力(fl)。实际速度(va)也可以被称为实时速度，或者实时的飞行器10速度。

与起飞时间段(t)、机场跑道22和飞行器10本身相关联的起飞参考速度25可以基于这里描述的几个因素来确定。虽然起飞参考速度25可能等于实际速度(va)，但是应当理解，起飞参考速度25与基于在fms12处接收的变量而计算的速度相关联，而实际速度(va)是在起飞序列24期间飞行器的实际速度。

可以为初始时间段26、激活旋转时间段28和起飞时间段30中的每一个确定起飞参考速度25。与初始时间段26相关联的起飞参考速度25可以是决断速度(v1)，飞行器10可以在不超过跑道22的情况下制动的速度。决断速度(v1)意味着在起飞期间的最大速度，在该速度下飞行员必须采取第一行为(例如，应用制动器、减小推力、部署速度制动器)以停下飞行器10而不超出跑道22。初始时间段26被定义为飞行器10从0m/s的速度加速到决断速度(v1)的时间长度。

与激活旋转时间段28相关联的另一个起飞参考速度25可以是旋转速度(vr)，在该速度下飞行器10的旋转开始沿着角度α朝向路径27。激活旋转时间段28被定义为飞行器10从0m/s加速到旋转速度(vr)的时间长度。

与起飞时间段30相关联的起飞参考速度25可以是起飞速度(v2)，飞行器10可以在一个发动机18不操作的情况下起飞的速度。换句话说，在一个发动机发生故障之后，起飞速度(v2)可指在起飞期间的最小速度，在该最小速度下，飞行员可继续起飞并达到起飞表面上方的所需高度，而不超出跑道22。进一步设想的是，最小起飞速度(v2min)是最小起飞安全速度，飞行器10可以在所有发动机18正常操作的情况下安全起飞的速度。因此，起飞时间段30被定义为飞行器10从0m/s加速到起飞速度(v2)的时间长度。

预期初始时间段26、激活旋转时间段28和起飞时间段30在一定程度上重叠。例如，飞行器10达到决断速度(v1)所花费的初始时间段26可以是9秒，其中飞行器10可以在7秒内达到起飞速度(v2)。换句话说，在实施中，飞行器可以从长跑道起飞，其中即使当飞行器达到起飞速度(v2)时，仍然有足够的长度来应用制动器并在跑道的末端停止。进一步设想的是，起飞速度(v2)和旋转速度(vr)相同，使得激活旋转时间段28和起飞时间段30也相同。

与起飞速度(v2)相关联的最小长度(lmin)被图示为小于跑道长度(lr)，尽管预期最小长度(lmin)等于跑道长度(lr)。应当理解，实现每个起飞参考速度25所需的最小长度(lmin)可以是相同的，或者根据本文更详细描述的几个变量而不同。作为非限制性示例，天气条件可显著改变跑道22和起落架20之间的滑动系数(μ)，这可增加起飞速度(v2)所需的最小长度(lmin)。

转到图3，详细示出了示例性fms12。fms12被配置为接收所选飞行参数以控制飞行器10的飞行。fms12包括fms机载计算机处理器40和存储器42。存储器42包括存储有航空器导航信息的存储的导航数据库44。机载计算机处理器40从空气数据计算机52接收各种输入，包括感测的飞行器高度46、感测的飞行器速度48和感测的空气温度50。另外，机载计算机处理器40接收来自导航传感器54的输入，诸如来自全球定位系统(gps)56的位置坐标和来自惯性传感器58的惯性数据。此外，机载计算机处理器40接收来自其它传感器的其它输入(例如燃料量60)以及本领域已知的其它感测变量。

感测的飞行器高度46、感测的飞行器速度48和感测的空气温度50都可以通常被称为实时飞行器变量62。另外的实时飞行器变量62包括乘客数量64和行李量66，它们可以一起影响飞行器的总重量68。发动机状态/推力70和襟翼朝向72也可以包括在由机载计算机处理器40接收的实时飞行器变量62中。

进一步示出了机载计算机处理器40与具有显示器76的控制和显示单元(cdu)74通信。应当理解，cdu74可以是允许飞行员输入数据和接收输出数据的人机界面。例如，可以在显示器76上呈现的显示页面中提供指示计算的参数速度25的输出数据，以允许飞行器的飞行员根据fms12提供的输出数据来操作飞行器。

fms12还示出为包括用于控制发动机节气门的节气门控制器78，这对于本领域技术人员应该是显而易见的。节气门控制器78可由飞行器的飞行员在手动模式下手动致动。在自动飞行控制模式中，节气门控制器78可由机载计算机处理器40提供的自动节气门信号80自动控制。应当理解，机载计算机处理器40可以通过经由显示器76提供输出命令或通过经由自动节气门信号80自动控制节气门控制器78来输出命令信号，用于利用计算的节气门值来控制飞行器。

在操作中，实时状况变量82由机载计算机处理器40接收。还可以设想，作为非限制性示例，实时状况变量82可以存储在存储器42中，存储在飞行器性能表84中，用于在类似的或相同的路线上进行参考。实时状况变量82可以包括但不限于压力86、天气88和风90状态。

跑道信息92也是可以存储在存储器42中并被更新的变量。跑道信息92可以包括，但不限于，长度94、本文描述的跑道长度(lr)、与给定实时状况变量82的各种跑道相关联的滑移系数(μ)值96、与跑道22的地理位置相关联的跑道标高97、以及工程材料拦截系统(emas)98的存在，所述工程材料拦截系统98是经过跑道22末端的可压碎的混凝土块并且用于以最小损害来捕获飞行器。

图示的fms12是飞行管理系统，其可被配置成执行各种方面以在飞行器离开、巡航和到达过程期间控制飞行器。应当理解，存储器42和存储的导航数据库44可以包括在现有飞行管理系统中的现有导航数据库，该现有飞行管理系统被升级以执行本文描述的起飞序列24。

转到图4，示出了由fms12处理的示例性起飞序列检查100。这里描述的每个检查都可以导致“是”/“否”输出。“是”输出可以一直导致起飞序列24的继续，而“否”输出可以导致包括中止起飞序列24的各种处理。应当理解，中止起飞序列24可以手动发生。进一步设想的是，中止起飞序列可以在由fms以任何安全级或可配置值(即，以固定速度或以v1、vr或v2的百分比)启动时自动发生。可以将fms配置为向空中交通管制(atc)广播起飞中止的消息，以便atc可以确保没有其他飞行器使用跑道。

在起飞时间段(t)开始时，可以进行初始检查102以确定是否(lmin≥lr)。该初始检查确定飞行器10是否能够从其所在的跑道22起飞。虽然描述为由fms12执行的检查，但应当理解，这也可以甚至是在飞行器早在接近跑道22之前就完成的检查。在中止起飞序列24的同时，还设想如果输出为“否”，则推力可以增加，增加加速度(a)，并且起飞序列24可以继续。应当理解，可以完成包括最大推力在内的推力计算，以确定起飞序列24是否可以继续。

在完成初始时间段26之后，可以出现行初始时间段检查104以确定是否(va≥v1)实际速度(va)是否大于或至少等于本文描述的决断速度(v1)。同样，可以设想，如果否，则推力可以增加，并且可以完成包括最大推力在内的推力计算，以确定起飞序列24是否可以继续。如果起飞序列可以继续，则增加加速度(a)，并且起飞序列24继续。

在激活旋转时间段28完成之后，可以出现旋转时间段检查106以确定是否(va≥vr)，实际速度(va)是否大于或至少等于本文描述的旋转速度(vr)。在该检查时，如果否，则可以再次处理初始时间周期段104。此外，如果否，推力可以增加，并且可以完成包括最大推力在内的推力计算，以确定起飞序列24是否可以继续。如果是，则可以继续起飞序列24，并且飞行器10可以开始朝向爬升角α的旋转。进一步设想的是，还可以增加加速度(a)，并且起飞序列24继续。

在起飞时间段完成之后，可以出现起飞时间段检查108以确定是否(va≥v2)，实际速度(va)是否大于或至少等于本文描述的起飞速度(v2)。在该检查时，如果否，则可以重新计算初始时间段检查104和/或激活旋转时间段检查106，或者可以中止起飞序列24。也可以设想，如果否，则推力可以增加，并且可以完成包括最大推力在内的推力计算以确定起飞序列24是否可以继续。在这个特定点，飞行器为了起飞而旋转到爬升角α应该完成。如果是，则起飞序列24可以继续，并且飞行器10可以起飞。

图5是示出利用fms实时分析预定跑道上飞行器10的起飞序列24的方法200的流程图。应当理解，与飞行器10将离开的跑道22相关联的跑道信息92可以被接收并存储在存储器42中，或者经由cdu74直接输入到机载计算机处理器40中。

在202，fms在起飞序列期间接收与影响飞行器起飞参考速度的变量相对应的实时数据。作为非限制性示例，这些变量可以是这里描述的实时飞行器变量62和实时状况变量82，并且可以经由cdu74手动输入，或者由机载计算机处理器40感测和直接处理，或者存储在存储器42中。计算与所接收的跑道信息92和所接收的变量62、82相关联的起飞参考速度25可以包括如本文所述确定决断速度(v1)、旋转速度(vr)和/或起飞速度(v2)。

在204，在fms12处接收对应于飞行器的实际速度(va)和加速度(a)的实时数据。在启动起飞序列24时，可以确定与飞行器10的当前速度相关联的实际速度(va)。机载计算机处理器40接收各种输入，包括可用于确定实际速度(va)的感测的飞行器速度48。

应当理解，接收和计算信息、变量和/或起飞参考速度可以包括手动输入、感测或手动输入和感测的任何组合，其中收集的数据最终由机载计算机处理器40处理。在某些天气状况下，接收和计算的信息可以快速变化。与这里公开的内容相关联的一个好处是，通过使用传感器，飞行器实时地确定实际数据，避免在传输或输入信息时发生任何错误。应当理解，如本文所述，速度包括飞行器10的速度和方向两者，并且在任何时候，与实际速度(va)相关联的接收的数据可以是速度值或方向值中的一个或两者。与起飞参考速度25相关联地接收的数据还可以是速度值、方向值、两者或包括但不限于飞行器和实时状况变量的其他信息。

在206，基于实际速度(va)和加速度(a)来估计最终估计速度(vf)。最终估计速度(vf)可以是在未来起飞序列24出现的任何速度。作为非限制性示例，最终估计速度(vf)可以是基于实际速度(va)和所接收的附加变量的起飞速度(v2)计算值，飞行器将以起飞速度(v2)离开。进一步设想，最终估计速度(vf)是决断速度(v1)或旋转速度(vr)的计算值。

在208，将最终估计速度(vf)与起飞参考速度25进行比较，以确定最终估计速度是否在起飞参考速度25的预定范围内。预定范围是基于飞行器10的能力确定的，并且对于不同的飞行器可以是不同的。应当理解，最终估计速度(vf)可以是基于所收集的实时数据的计算值，而起飞参考速度25可以是基于所接收的变量在任何给定时间实际速度应该是的值的计算值。换句话说，最终估计速度(vf)是飞行器10实时最可能的结果，而起飞参考速度25是飞行器基于接收的变量应如何操作。以这种方式，当起飞序列正在进行平滑执行时，如果不是匹配的值，则最终估计速度(vf)与起飞参考速度25的比较将表明相似。然而，在最终估计速度(vf)与起飞参考速度25大相径庭的情况下，或者在预定范围之外的情况下，飞行员将被警告，并且起飞序列24可以如前所述中止。因此，在210，在比较指示最终估计速度(vf)不在预定范围内的情况下，改变至少一个操作变量。作为非限制性示例，改变至少一个操作变量可以包括增加推力、调节安装在飞行器上的襟翼或调节安装在飞行器上的前缘缝翼。还可以想到，警告飞行员手动中止起飞的信号可以被发送到显示器76。

在最终估计速度(vf)在起飞参考速度25的预定范围内的情况下，可以向显示器76发送信号，该信号警告飞行员所有的东西都已被检出并且起飞序列24可以继续。

方法200可以包括在实际速度在起飞参考速度25的预定范围之外的情况下中止起飞序列，如图4所示。方法200还可以包括在实际速度(va)在起飞参考速度的预定范围之外的情况下，基于更新的变量重新计算起飞参考速度25。如前所述，在重新计算时，方法200可包括在重新计算的起飞参考速度25指示推力的增加将使实际速度(va)在起飞参考速度25的预定范围内的情况下增加推力。还可以设想，方法200可以包括在起飞序列期间监视升力(fl)，并在重新计算的起飞参考速度25指示调整安装在飞行器10上的前缘缝翼14或襟翼16将使实际速度(va)在起飞参考速度25的预定范围内的情况下，调整前缘缝翼14和/或襟翼16。

此处描述的方法200可以包括基于实时飞行器变量62、实时状况变量82和跑道信息92计算最佳起飞序列。最佳起飞序列可以包括推力70、前缘缝翼14和襟翼16设置的哪个组合提供最佳燃料60消耗和噪声水平，同时保持在跑道长度94内起飞的安全性以及与飞行器离开的机场相关联的爬升要求。

方法200还可以包括验证起飞序列是否在与最佳起飞序列相关联的预定参数内。预定参数可以是这里描述的参考速度25。可以通过在起飞序列24期间确定在监视期间接收的加速度(a)值是否导致本文所述的计算的决断速度(v1)、旋转速度(vr)和/或起飞速度(v2)中的任何一个来进行验证。在已经错误地计算了重量68或滑移系数(μ)的情况下，验证过程可以产生实时起飞序列不在与最佳起飞序列相关联的预定参数内的信号或警报。

如果加速度(a)低于最佳起飞序列所需的计算加速度，则可以重新计算以确定跑道长度(lr)对于当前推力是否足够。如果是，可以根据跑道长度(lr)进行重新计算。如果不是，则可以施加更多的推力，并且如果具有最大推力，而不能达到实际速度(va)(va≥v1)，则中止起飞序列24。可以将重新计算显示给飞行员以输入新推力和/或自动施加，无论显示器76是否指示更新。

确定emas98是否存在于跑道22上也可以是进一步的考虑。因为许多机场包括emas98，并且fms12可以包括更新，该更新向机场/导航数据库发送关于机场是否具有这样的系统的查询。在存在emas98的情况下，即使在v1超过计算量之后，在通常的起飞和立即着陆程序的风险比故意冲出跑道更不理想的情况下，也可以允许/建议中止起飞。

方法200可以包括发送信号以指示实际速度(va)何时等于起飞参考速度25。该信号可以是当实际速度(va)等于起飞参考速度(v1、vr和v2)中的任何一个时自动通知的形式。在两架飞行员操作的飞行器中，监视的飞行员在起飞之前进行计算并跟踪速度，并将向飞行的飞行员喊出速度，即当飞行器达到(v1)时喊出v1。如本文所述的fms12可以自动计算和重新计算起飞参考速度25，并通过喊出速度来执行监视。还可以考虑显示速度或喊出速度或两者。此功能将减少监视的飞行员集中于其他任务的工作量，并且还可以在fms12充当监视飞行员的情况下实现未来的单个飞行员操作。

应当理解，本文中描述的方法和检查序列的任何组合都是可以考虑的。所述的飞行管理系统基于对各种系统的测量和通过数据链路提供的信息来自动验证或甚至可以代替飞行员计算。飞行管理系统能够检查飞行器是否处于正确的配置。在起飞序列期间，系统针对计算中的期望来监视性能，并且能够重新计算以确定是否较高的推力允许安全起飞或起飞序列是否需要中止。

起飞序列是复杂的问题，因为需要考虑天气/环境因素(高度、风、温度、跑道滑移系数)以及飞行器重量和平衡，并针对跑道参数(方向、倾斜、长度)进行测试。与本文描述的方法和设备相关联的益处包括对襟翼和推力设置以及对决断、控制和起飞速度的考虑。由于计算中的错误可能导致失败，因此尽可能多地考虑变量输入，使计算自动化至关重要。飞行员可以基于错误的假设(重量和平衡错误、滑移系数错误)或配置设置(推力或襟翼设置不正确)来进行计算错误。为了节省燃油、发动机寿命和降噪，通常在起飞序列期间不会施加最大推力，而是施加“最佳推力曲线”。如果飞行员在起飞序列中检测到问题太迟，飞行员可能无法简单地选择最大推力并继续安全起飞。此处描述的系统至少为飞行员提供自动检查。还设想在实时起飞序列不在与最佳起飞序列相关联的预定参数内的情况下，本文描述的飞行管理系统自动增加推力。

在尚未描述的程度上，各个方面的不同特征和结构可以组合使用，或者根据需要彼此替代使用。在所有示例中未示出的一个特征并不意味着其不能如此示出，而是为了描述的简洁而进行。因此，无论新的方面是否被明确描述，不同方面的各种特征都可以根据需要被混合和匹配以形成新的方面。本公开覆盖了本文描述的特征的所有组合或排列。

该书面描述使用示例来描述本公开的方面，包括最佳模式，并且还使得本领域技术人员能够实践本公开的方面，包括制造和使用任何设备或系统以及执行任何结合的方法。本发明的方面的可授予专利范围由权利要求限定，并且可以包括本领域技术人员想到的其他示例。如果它们具有与权利要求书的文字语言不存在差异的结构元件，或者如果它们包括与权利要求书的文字语言具有不显著差异的等效结构元件，则这样的其他示例旨在在权利要求书的范围内。

本发明的其它方面由以下条款的主题提供：

1.一种利用飞行器的飞行管理系统(fms)实时分析所述飞行器在预定跑道上的起飞序列的方法，其特征在于，所述方法包括：

在所述fms处，在所述起飞序列期间从所述飞行器上的传感器接收与影响所述飞行器的起飞参考速度的至少一个变量相对应的实时数据；

在所述fms处从所述飞行器上的传感器接收所述飞行器的实际速度和所述飞行器的实时加速度的实时数据；

利用所述fms基于所述实际速度和所述实时加速度来估计最终估计速度；

利用所述fms比较所述最终估计速度与所述起飞参考速度，以确定所述最终估计速度是否在所述起飞参考速度的预定范围内；和

当所述比较指示所述最终估计速度不在所述预定范围内时，利用所述fms改变所述飞行器的至少一个操作变量。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括利用所述fms计算所述起飞参考速度。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，其中计算所述起飞参考速度包括确定与所述飞行器能够在不超出所述预定跑道的情况下制动的速度相关联的决断速度。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，其中计算起飞参考速度包括确定与所述飞行器为起飞而旋转的速度相关联的旋转速度。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，其中计算所述起飞参考速度包括确定与确保所述飞行器从所述预定跑道升空的速度相关联的起飞速度。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其特征在于，其中，在所述起飞序列期间接收与影响所述飞行器的起飞参考速度的至少一个变量相对应的实时数据包括接收实时飞行器变量和实时状况变量。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，进一步包括将所述实时飞行器变量存储为重量值、平衡值、压力高度值、温度值和襟翼/前缘缝翼配置值中的至少一个。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，进一步包括将所述实时状况变量存储为跑道系数、风速、风向、温度值和压力值中的至少一个。

9.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其特征在于，进一步包括在所述实际速度在所述起飞参考速度的所述预定范围之外的情况下，中止所述起飞序列。

10.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其特征在于，进一步包括在所述实际速度在所述起飞参考速度的所述预定范围之外的情况下，基于更新的变量来重新计算所述起飞参考速度。

11.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其特征在于，其中，当所述比较指示所述最终估计速度不在所述预定范围内时改变所述飞行器的至少一个操作变量包括增加推力、调节安装到所述飞行器的襟翼、或调节安装到所述飞行器的前缘缝翼中的至少一个。

12.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其特征在于，进一步包括处理起飞序列检查。

13.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其特征在于，进一步包括计算最佳起飞序列。

14.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其特征在于，进一步包括确定在所述预定跑道上是否存在工程材料拦截系统。

15.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其特征在于，其中，所述fms发送指示所述实际速度何时等于所述起飞参考速度的信号。

16.一种被配置为分析飞行器的起飞序列的飞行器飞行管理系统，其特征在于，所述飞行器飞行管理系统包括：

存储器，所述存储器存储与所述飞行器将离开的跑道相关联的跑道信息；

一个或多个输入，所述一个或多个输入被配置为接收变量，所述变量包括影响所述飞行器的实际速度的实时飞行器变量和实时条件变量；

传感器，所述传感器用于感测所述飞行器的所述实际速度；以及

处理器，所述处理器被配置为计算与所述跑道信息、所述实时飞行器变量、和所述实时状况变量相关联的起飞参考速度，计算与所述实际速度和所述跑道信息相关联的实时起飞值，计算与所述起飞参考速度相关联的起飞要求值；并将所述实时起飞值与所述起飞要求值进行比较。

17.根据权利要求16所述的飞行器飞行管理系统，其特征在于，还包括控制和显示单元。

18.根据权利要求16或17所述的飞行器飞行管理系统，其特征在于，还包括节气门控制器。

19.根据权利要求16或17所述的飞行器飞行管理系统，其特征在于，其中所述传感器包括惯性传感器。

20.根据权利要求16或17所述的飞行器飞行管理系统，其特征在于，还包括安装到所述飞行器的襟翼和前缘缝翼中的至少一个或两者。