(57)【要約】  航空機アドバイザリモジュールが、航空機の経路最適化に関連する内的要因及び外的要因を表すデータを受け取るステップを実施するように構成された処理回路を含んでよい。外的要因の少なくとも幾つかは、航空機の飛行中に変化しうる動的パラメータを含んでよい。処理回路は更に、航空機の飛行中に、航空機からの高帯域幅の戻りリンクを含む無線通信ネットワークを介して、動的パラメータの更新を受け取るステップと、航空機の軌道と１つ以上の他の航空機の軌道との間の軌道衝突回避を更新するステップと、動的パラメータと軌道衝突回避と内的要因との統合に基づいて、航空機の経路に関連付けられたガイダンス出力を生成するステップと、を実施するように構成されてよい。
2019531490.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
航空機の経路最適化に関連する内的要因及び外的要因を表すデータを受け取るステップであって、前記外的要因の少なくとも幾つかは、前記航空機の飛行中に変化しうる動的パラメータを含む、前記受け取るステップと、
前記航空機の飛行中に、前記航空機からの高帯域幅の戻りリンクを含む無線通信ネットワークを介して、前記動的パラメータの更新を受け取るステップと、
前記航空機の軌道と１つ以上の他の航空機の軌道との間の軌道衝突回避を更新するステップと、
前記動的パラメータと前記軌道衝突回避と前記内的要因との統合に基づいて、前記航空機の経路に関連付けられたガイダンス出力を生成するステップと、
を実施するように構成された処理回路を含む航空機アドバイザリモジュール。
【請求項２】
前記高帯域幅の戻りリンクは、少なくとも１Ｍｂｐｓであって帯域幅が順方向リンクの少なくとも５０％であるリンクを含む、請求項１に記載のモジュール。
【請求項３】
前記動的パラメータのうちの少なくとも幾つかは、ほぼリアルタイムで変化する、請求項２に記載のモジュール。
【請求項４】
前記内的要因は、パイロット又はオペレータの方針又は好みを含む、請求項２に記載のモジュール。
【請求項５】
前記好みは、好ましい到着時刻、好ましい危険回避ストラテジ、好ましいコスト管理ストラテジ、及び好ましい燃料管理ストラテジを定義する、請求項４に記載のモジュール。
【請求項６】
前記内的要因はパイロットの技能水準を含む、請求項２に記載のモジュール。
【請求項７】
前記外的要因は、空域の排除、アーキテクチャ、及び手順、空中の風及び温度、暴風、着氷、火山灰、及び乱気流を含む、請求項２に記載のモジュール。
【請求項８】
前記外的要因は、渋滞管理の為の航空トラフィック管理のフロー制御の主導権を含む、請求項２に記載のモジュール。
【請求項９】
前記動的パラメータは、大気パラメータ、空域パラメータ、及び航空機パラメータを含む、請求項１に記載のモジュール。
【請求項１０】
前記航空機に搭載された、請求項１に記載のモジュール。
【請求項１１】
地上局に設置された、請求項１に記載のモジュール。
【請求項１２】
前記無線通信ネットワークは空対地（ＡＴＧ）ネットワークを含む、請求項１に記載のモジュール。
【請求項１３】
前記ＡＴＧネットワーク内の、前記航空機及び前記地上局から離れた場所に配置された、請求項１２に記載のモジュール。
【請求項１４】
前記ガイダンス出力を生成する前記ステップは、飛行経路に関する選択肢を、地上局にいるオペレータ、又は前記航空機のパイロットに提供するステップを含む、請求項１に記載のモジュール。
【請求項１５】
前記処理回路は更に、他の飛行経路の場合の１つ以上の他の選択肢を提示し、前記飛行経路と、前記他の飛行経路の場合の１つ以上の他の選択肢との比較を表示するように構成されている、請求項１４に記載のモジュール。
【請求項１６】
前記軌道衝突回避を更新する前記ステップは、リアルタイムで更新するステップを含む、請求項１に記載のモジュール。
【請求項１７】
航空機の経路最適化に関連する内的要因及び外的要因を表すデータを受け取るステップであって、前記外的要因の少なくとも幾つかは、前記航空機の飛行中に変化しうる動的パラメータを含む、前記受け取るステップと、
前記航空機の飛行中に、前記航空機からの高帯域幅の戻りリンクを含む無線通信ネットワークを介して、前記動的パラメータの更新を受け取るステップと、
前記航空機の軌道と１つ以上の他の航空機の軌道との間の軌道衝突回避を更新するステップと、
前記動的パラメータと前記軌道衝突回避と前記内的要因との統合に基づいて、前記航空機の経路に関連付けられたガイダンス出力を生成するステップと、
を含む方法。
【請求項１８】
前記高帯域幅の戻りリンクは、少なくとも１Ｍｂｐｓであって帯域幅が順方向リンクの少なくとも５０％であるリンクを含む、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記動的パラメータのうちの少なくとも幾つかは、ほぼリアルタイムで変化する、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記内的要因は、パイロット又はオペレータの方針又は好みを含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項２１】
前記好みは、好ましい到着時刻、好ましい危険回避ストラテジ、好ましいコスト管理ストラテジ、及び好ましい燃料管理ストラテジを定義する、請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
前記内的要因はパイロットの技能水準を含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項２３】
前記外的要因は、空域の排除、アーキテクチャ、及び手順、空中の風及び温度、暴風、着氷、火山灰、及び乱気流を含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項２４】
前記外的要因は、渋滞管理の為の航空トラフィック管理のフロー制御の主導権を含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項２５】
前記動的パラメータは、大気パラメータ、空域パラメータ、及び航空機パラメータを含む、請求項１７に記載の方法。
【請求項２６】
前記航空機に搭載されたモジュールによって実行される、請求項１７に記載の方法。
【請求項２７】
地上局に設置されたモジュールによって実行される、請求項１７に記載の方法。
【請求項２８】
前記無線通信ネットワークは空対地（ＡＴＧ）ネットワークを含む、請求項１７に記載の方法。
【請求項２９】
前記ＡＴＧネットワーク内の、前記航空機及び前記地上局から離れた場所に配置されたモジュールによって実行される、請求項２８に記載の方法。
【請求項３０】
前記ガイダンス出力を生成する前記ステップは、飛行経路に関する選択肢を、経路診断とともに、地上局にいるオペレータ、又は前記航空機のパイロットに提供するステップを含む、請求項１７に記載の方法。
【請求項３１】
他の飛行経路の場合の１つ以上の他の選択肢を提示し、前記飛行経路と、前記他の飛行経路の場合の１つ以上の他の選択肢との比較を表示するステップを更に含む、請求項３０に記載の方法。
【請求項３２】
前記軌道衝突回避を更新する前記ステップは、リアルタイムで更新するステップを含む、請求項１７に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、参照によってその全内容が本明細書に組み込まれている、２０１６年１０月１１日に出願された米国特許出願第６２／４０６，４４７号の優先権を主張するものである。
【０００２】
例示的実施形態は、全般的には航空機産業に関し、特に、飛行中の航空機にパイロットアドバイザリを提供する機能に関する。
【背景技術】
【０００３】
モバイル装置ベースのアプリケーションの市場は、現時点では、従来式の飛行計画の改良された手段をパイロットに提供する多数の製品で占められている（例えば、ＦｏｒｅＦｌｉｇｈｔ、Ｇａｒｍｉｎ  Ｐｉｌｏｔ、Ｊｅｐｐｅｓｅｎ  ＴＣ、ＪｅｐｐＶＦＲ、ＷｉｎｇＸＰｒｏ、Ｆｌｙ！、Ｍｙ  Ｗｉｎｇｍａｎ、ＡＲＩＮＣ  Ｄｉｒｅｃｔ、ＡｅｒｏＶｉｅ、Ｘａｖｉｏｎ、ＲｏｃｋｅｔＲｏｕｔｅ、ｉＦｌｉｇｈｔＰｌａｎｎｅｒ、ＦｌｉｇｈｔＰｌａｎ．ｃｏｍ等）。これらの製品は、飛行を計画することの、従来式のほぼ手動の手段を電子アプリケーションに変換することに役立つ機能を実施する。これらのアプリケーションは、気象、空域、及び航空機のデータへのアクセスの簡略化と、以前は手動処理が必要であった計算の自動化とにより、事前の飛行計画のプロセスを合理化する。
【０００４】
しかしながら、現行製品においては、空域規制及びトラフィックフローの動的な変化を考慮して連続的（又は定期的）に変わる予測を取り込み、これに基づいて連続的に再計画を行うことと、飛行軌道目標の最適化とを統合することにより、軌道に影響するあらゆる外的要因及び内的要因を考慮したアドバイザリをパイロットに提供する為の何らかの機能を提供しているものはない。外的要因としては、航空機の運航における空域、規則及び手順、並びに大気環境がある。内的要因としては、航空機の運航に関連する、パイロット又はフリート管理者の目標及び好みがある。飛行経路を連続的（又は定期的）に再最適化することに必要なデータ及び情報の提供は、航空機と、そのようなデータ及び情報のソースとの間の双方向コネクティビティを必要とする。既存の航空機コネクティビティソリューションは、航空機を出入りする十分な帯域幅が限られており、航空機と地上のデータセンタとの間のメッセージの遅延（時間遅延）によって、現行製品は、それぞれの性能を向上させる為の何らかの手立てを講じることが実質的に妨げられる。
【０００５】
つまり、既存のアプリケーションは、事前飛行計画機能の従来式の管理方法をデジタル形式で体系化しているに過ぎず、安全性及び効率の為に、気象、トラフィック、及び空域が変化する状況において飛行軌道を最適管理する方法に関する有効なイノベーションが全くない。更に、現行の航空機コネクティビティリンクで既存のアプリケーションを使用することは、多様な、商用、事業用、民間航空、及び無人航空システム（ＵＡＳ）のユーザの実務において、無理のない効率的な運用にはなりえない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記従来技術の課題を解決するためになされたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
そこで、飛行経路のリアルタイム最適管理をサポートする、改良されたコネクティビティを提供するシステムというコンテキストにおいて、上述の制限の幾つかを克服する為の幾つかの例示的実施形態を提供することが可能である。
【０００８】
一例示的実施形態では、航空機アドバイザリモジュールが提供される。このモジュールは、航空機の経路最適化に関連する内的要因及び外的要因を表すデータを受け取るステップを実施するように構成された処理回路を含んでよい。外的要因の少なくとも幾つかは、航空機の飛行中に変化しうる動的パラメータを含んでよい。処理回路は更に、航空機の飛行中に、航空機からの高帯域幅且つ低遅延の戻りリンクを含む無線通信ネットワークを介して、動的パラメータの更新を受け取るステップと、航空機の軌道と、１つ以上の他の航空機の軌道、トラフィックフロー、気象、又は排除空域との間の軌道衝突回避を更新するステップと、動的パラメータと軌道衝突回避と内的要因との統合に基づいて、航空機の新しい経路に関連付けられたガイダンス出力及び診断情報を生成するステップと、を実施するように構成されてよい。
【０００９】
別の例示的実施形態では、航空機アドバイザリを提供する方法が提供される。この方法は、航空機の経路最適化に関連する内的要因及び外的要因を表すデータを受け取るステップを含んでよい。外的要因の少なくとも幾つかは、航空機の飛行中に変化しうる動的パラメータを含んでよい。この方法は更に、航空機の飛行中に、航空機からの高帯域幅且つ低遅延の戻りリンクを含む無線通信ネットワークを介して、動的パラメータの更新を受け取るステップと、航空機の軌道と１つ以上の他の航空機の軌道又はトラフィックフローとの間の軌道衝突回避を更新するステップと、動的パラメータと軌道衝突回避と内的要因との統合に基づいて、航空機の新しい経路に関連付けられたガイダンス出力を生成するステップと、を含んでよい。
【００１０】
以上、本発明について概略的に説明したが、次に添付図面について言及する。これらの図面は、必ずしも正確な縮尺では描かれていない。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】一例示的実施形態による、航空機が時間とともに異なる複数の基地局のカバレッジエリアを通って移動する様子を示す図である。
【図２】一例示的実施形態による、航空機アドバイザリモジュールを使用するシステムのブロック図である。
【図３】一例示的実施形態によるＦｌｉｇｈｔ  ５Ｄアプリケーションモジュールを示す図である。
【図４】一例示的実施形態による、一例示的アドバイザリ関連機能を実施する方法のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下では、全てではないが幾つかの例示的実施形態が示されている添付図面を参照しながら、幾つかの例示的実施形態について詳しく説明する。実際は、本明細書において記載及び図示される実施例は、本開示の範囲、適用可能性、又は構成を限定するものとして解釈されるべきではない。むしろ、これらの例示的実施形態は、適用される法的要件を本開示が満たすように提示される。全体を通して、類似の参照符号は類似の要素を参照する。更に、本明細書では、「又は（ｏｒ）」という語句は、そのオペランドのうちの１つ以上が真であれば必ず真となる論理演算子として解釈されたい。本明細書では、「データ」、「コンテンツ」、「情報」等の用語は、例示的実施形態に従って送信、受信、処理、及び／又は記憶されることが可能なデータを意味するものとして区別なく使用されてよい。従って、いずれかのそのような語句の使用は、例示的実施形態の趣旨及び範囲を限定するものとして解釈されるべきではない。
【００１３】
本明細書では、「コンポーネント」、「モジュール」等の用語は、コンピュータ関連エンティティを包含するものとし、これは、例えば、ハードウェア、ファームウェア、又はハードウェアとソフトウェアの組み合わせであり、これらに限定されない。例えば、コンポーネント又はモジュールは、プロセッサ上で実行されるプロセス、プロセッサ、オブジェクト、実行可能ファイル、実行スレッド、及び／又はコンピュータであってよいが、そうであることに限定されない。例えば、コンピューティング装置上で実行されるアプリケーション、及び／又はそのコンピューティング装置は、両方ともコンポーネント又はモジュールであってよい。プロセス及び／又は実行スレッド内に１つ以上のコンポーネント又はモジュールが存在してよく、コンポーネント／モジュールは、１つのコンピュータに集中してよく、且つ／又は、２つ以上のコンピュータに分散してもよい。更に、これらのコンポーネントは、様々なデータ構造が記憶されている様々なコンピュータ可読媒体から実行されてよい。コンポーネント同士は、ローカルプロセス及び／又はリモートプロセスによって通信してよく、例えば、１つ以上のデータパケット（例えば、別のコンポーネント／モジュールと相互に作用している１つのコンポーネント／モジュールからのデータ）を有する信号に従って通信してよく、その信号により、ローカルシステムにおいて、及び／又は分散システムにおいて、及び／又はインターネットなどのネットワークを介して他のシステムとの間で通信してよい。各コンポーネント／モジュールは、本明細書において詳述される１つ以上の機能を実施してよい。しかしながら、当然のこととして、この実施例は、実施される様々な機能に対応するそれぞれ別個のモジュールに関して説明されるものの、実施例によっては、それぞれ別の機能を使用する為に必ずしもモジュールアーキテクチャを利用してなくてよい。従って、例えば、異なるモジュールの間でコードが共有されてよく、或いは、処理回路自体が、本明細書に記載のコンポーネント／モジュールに関連付けられるものとして説明された機能を全て実施するように構成されてよい。更に、本開示のコンテキストにおいては、「モジュール」という用語は、各モジュールの機能性を実施する何らかの汎用手段を識別する臨時語として理解されるべきではない。むしろ、「モジュール」という用語は、処理回路の動作及び／又は機能を、処理回路に追加されるか、他の方法で処理回路に作用的に結合されて、処理回路を適宜構成するハードウェア及び／又はソフトウェアに基づいて変更する為に、処理回路において固有に構成されるモジュールコンポーネントとして、或いは処理回路に作用的に結合されることが可能なモジュールコンポーネントとして理解されるべきである。
【００１４】
上述のように、幾つかの例示的実施形態は、飛行経路のリアルタイム最適管理をサポートする、改良されたコネクティビティを提供することが可能である。従って、幾つかの例示的実施形態は、空対地通信、空対空通信、又は衛星通信に基づく航空機コネクティビティを介して使用される、コンピュータで実行可能なアプリケーション又はモジュールを実装することが可能である。このアプリケーション又はモジュールは、飛行経路を計算して最適化する動的飛行経路管理の方法を用いることが可能である。本明細書に開示の機能は、（例えば、）動力学モデル、運動学モデル、点質量モデル、更には６自由度経路モデルも使用した軌道最適化方法を用いて実装されてよい。
【００１５】
業界内では、動的に相互作用し合う複数の飛行経路を管理するプロセスは、ＣＲ５ＤＴと呼ばれており、これは、連続的再計画を５次元で行う「５次元軌道の連続的再計画（Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ  Ｒｅｐｌａｎｎｉｎｇ  ｏｆ  Ｆｉｖｅ−Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ  Ｔｒａｊｅｃｔｏｒｉｅ）」を意味する。幾つかの例示的実施形態では、「Ｆｌｉｇｈｔ  ５Ｄ」アプリケーションモジュール（又はＤｅｓｔｉｎａｔｉｏｎ  Ｃｅｒｔａｉｎｔｙアプリケーションモジュール）を使用することが可能であり、これは、本明細書に記載の技術を用いるように構成されている。このモジュール（連続的再計画モジュール、又はＣＲ５ＤＴ再計画モジュールと呼ばれることもある）は、任意の飛行経路の未来の全てに影響する全ての要因の更新された予測を、対応する新しい航空機コネクティビティソリューションを通して、連続的に取り込む機能に基づいて、未来の飛行経路ソリューション空間に境界をつける外的要因及び内的要因の両方を考慮した、更新されたアドバイザリを定期的にパイロットに提供する。このアプローチは外的要因を考慮し、そのような外的要因は、空域の排除、アーキテクチャ、及び手順、空中の風及び温度、暴風、着氷、火山灰、及び乱気流、並びに他の航空トラフィック（渋滞管理の為の航空トラフィック管理のフロー制御の主導権を含む）などであってよい。考慮される内的要因は、所望の到着時刻、乱気流又は着氷又は他の飛行の危険要因の回避、燃料燃焼の最小化、コストの最小化などに関するパイロット又はオペレータの方針及び好みであってよい。更なる内的要因として、現在及び未来の航空機の重量、速度、着陸装置及び着陸制御装置の構成、並びに、エンジン又は他の航空機系統（例えば、客室環境系統、油圧系統、電気系統、通信系統等）の故障のような異常事態、又は他の、別の形で正常な運航に影響を及ぼす要因の、パフォーマンスに対する影響がある。まとめると、これらの変動要素及び制約が組み合わさると、飛行経路管理は困難なものになる。即ち、これを飛行中に連続的に更新して、出発地又は現在位置から目的地までの完全な飛行経路の最適ソリューションを実現することは、パイロットにも乗務員にもフリート管理者にも不可能である。結果として、今日では、飛行経路の管理は、人力で現実的に可能な方法で行われており、この方法では、飛行経路及び空域のパフォーマンスに無駄や非効率が発生する。本明細書に記載の例示的実施形態は、パイロット及び運航管理者の作業負荷を軽減し、飛行経路管理の厳密さ及び正確さを高めながらのソリューションを可能にする。
【００１６】
飛行計画及び飛行計画管理の進歩は、次の２つの、相互に依存する重要な機能をこれまで利用できなかったことがネックになってきた。それらは、（１）条件が変動する中で最適軌道を再計画する為の計算手段、並びに（２）飛行経路最適化計算に必要な情報へのアクセス、その情報の交換、及びその情報の取り込みを早い時間（未来時間）に行う為のデータ通信手段である。これらの計算機能と通信機能との間の相互依存が、本明細書に記載の機能の展開の進展を制限する主な要因であった。
【００１７】
例示的実施形態は、航空機搭載及び地上（クラウド）ベースの選択肢を含む様々なコンピューティングアーキテクチャ及び通信アーキテクチャの形で実装されてよい。Ｆｌｉｇｈｔ  ５Ｄアプリケーションは、計算による飛行経路の最適化に必要な全てのデータと、航空機を出入りするデータ通信リンクとともに供給される場合には、ウェブサービス又はデスクトップアプリケーションとして動作可能である。Ｆｌｉｇｈｔ  ５Ｄアプリケーションモジュールは、スマートフォンやタブレット型の個人用電子機器などのモバイル装置を含む任意の数のコンピューティングプラットフォームで実行されてよく、或いは、航空機の航空電子機器パネルにおいて実行されてよく、或いは、聴覚キュー、触覚キュー、又は視覚キューを提供する装置、又はパイロットが「装用できる（ウェアラブルな）」装置において実行されてよい。更に、アドバイザリを飛行中の航空機に無線で提供する場合には、Ｆｌｉｇｈｔ  ５Ｄ計算は、パイロット又は運航管理者へのアドバイザリを生成して提供する為の代替アーキテクチャの手段として、データセンタ（又は「クラウド」）において有効に実施されることが可能である。航空機搭載又は地上（クラウド）ベースの計算の場合に不可欠の機能として、必要なデータ及び情報への帯域幅対応アクセスと、航空機オペレータ向けのデータ駆動飛行経路アドバイザリを計算する手段とがある。アプリケーションモジュールは、パイロットがいる空域内の場所からパイロットの主目的地又は代替目的地まで飛行する為の最良の機首方位、速度、高度、経路指定、及び上昇率／下降率に関する連続的に更新された情報をパイロットに提供し、更に、パイロットが選択できる軌道選択肢に関する診断情報をパイロットに提供する。
【００１８】
これらの飛行軌道ソリューションを生成することは、適切なアドバイザリ情報をリアルタイムで早い時間に生成する為の十分な速度を有し、十分なデータを供給される計算プラットフォームを必要とする。空対地（ＡＴＧ）４Ｇ  ＬＴＥ  ＷｉＦｉアクセス（例えば）及び／又はＡＤＳ−Ｂ  ９７８ＭＨｚ  ＵＡＴ  ＦＩＳ−Ｂ及びＴＩＳ−Ｂデータ（例えば）を含むシステムに計算プラットフォームを組み込むことによって初めて、アプリケーションモジュールは、経路目標に対するユーザの好み及び方針に沿う飛行経路最適化を定期的に更新することが可能になる。一例示的実施形態を使用することが可能なＡＴＧアクセスシステムの一例を以下で説明する。しかしながら、当然のこととして、例示的実施形態は、場合によっては、空対空コンポーネント又は衛星コンポーネントを、単独で、又はそれら同士及びＡＴＧコンポーネントと組み合わせて使用してもよい。
【００１９】
典型的な無線通信システムは、ある特定の場所、又はモバイル環境で使用可能なエンドユーザ装置と、インターネット及び／又は公衆交換電話網（ＰＳＴＮ）との相互接続にアクセスする固定された設備一式とを含む。エンドユーザ装置は、基地局と呼ばれる固定設備と無線で通信する。ＡＴＧのコンテキストでは、基地局は、ある特定の地理的エリアにわたる連続的で途切れないカバレッジを提供する為に、隣接する基地局と部分的に重なり合うように地上（又は空中）に展開される複数の基地局のうちの１つであり、モバイル設備は、様々な航空機に搭載される装置を含む。基地局は、ネットワークを形成する為に互いに相互接続されており、バックホールネットワーク又はアセンブリを介して他のネットワークと相互接続されてもよい。
【００２０】
幾つかの例では、ＡＴＧネットワークは、通信の効率及び信頼性を高めるビーム形成技術を使用するように設計されてよい。この点において、例えば、ビームは、レンジを広げ、干渉を低減し、他の強化された通信機能を提供する為に、基地局（又は航空機）によって定義されるセルのカバレッジエリア内の所望の位置で形成されてよく、或いは、その位置に向けられてよい。このコンテキストではビームが方向付けられる場合でも形成される場合でも、ビームの制御はビーム形成と呼ばれてよく、ビーム形成制御モジュールによって制御されてよい。幾つかの実施形態では、ビーム形成制御モジュールが設けられる場所は、空対地ネットワークのモバイルノード（例えば、航空機）、ネットワークの基地局、及び／又は、中央ネットワーク位置又はクラウドにあるネットワークコントローラであってよい。ビーム形成制御モジュールは、基地局とモバイルノードの両方の位置情報を利用することにより、個々のセル内にある場合と、別のセルへのハンドオーバが必要な場合との両方で連続的な通信が保持されることが可能である為にはビームをどこに向けるべきかを（予測的に、又はリアルタイムで）決定することが可能である。
【００２１】
幾つかの実施形態では、ビーム形成を用いる基地局が、アンテナアレイを使用して、ターゲット装置の方向にビームを生成（例えば、形成）するか、ビームを方向付ける場合、ターゲット装置の位置が基地局から見て既知であれば、カバレッジレンジを増強することが可能である。ターゲット装置の位置が基地局から見て未知であれば、ターゲット装置の方向にビームを形成することができず、基地局のカバレッジレンジは実質的に狭くなる。この潜在的問題に対処する為には、受信局及び基地局の現在及び未来の位置情報を利用して、確立されるべき無線通信リンクの一端又は両端におけるビーム形成を促進することが可能であろう。
【００２２】
ＡＴＧ通信システムでは、エンドユーザ設備（又は受信局）は、航空機又は他の航空プラットフォームに設置されるか、他の方法で存在してよい。従って、上述のように、位置情報の利用は、緯度及び経度、相対測位、全地球測位システム（ＧＰＳ）座標などの情報を関与させるだけではない場合がある。それよりもむしろ、高度を含む３次元（３Ｄ）位置情報の認識が必要な場合がある。速度、コース、及び他の任意の、現在の３Ｄ位置及び可能性のある未来の位置を表す情報も、場合によっては役に立ちうる。現在時刻及び未来時における航空機（又は航空機搭載の通信装置）の３Ｄ位置が既知であれば、この位置及び時刻に固有の情報を無線システムが使用することによって、ビーム形成を強化して、初期同期カバレッジレンジを増強することが可能である。この５Ｄ情報は更に、その航空機及び他の航空機の軌道を追跡する能力を強化して、完全に包括的な二方向データ通信を可能にすることにより、リアルタイムの内的要因及び外的要因に対応するアドバイザリサービスの質を実質的に向上させることが可能である。
【００２３】
場合によっては、固定アセット（即ち、基地局）の位置の情報は、あらかじめ知られていることが可能であり、例えば、ネットワークのあらゆるアセットからアクセス可能な場所に記憶されてよい。移動可能な装置（例えば、航空機）の位置情報は、３Ｄ空域にある全ての装置（例えば、全ての航空機、又は航空機搭載の他の既知の全ての受信装置）に関してアクティブに追跡されてよい。一例として、空港を離陸した航空機（又は航空機搭載の装置）は、空港の近くの基地局にアクセスしてよく、その基地局と同期してよい。各装置は、無線システムに一旦認識されれば、位置情報（例えば、座標、高度、及び速度）をサービス提供基地局に定期的に送信することが可能である。基地局は、位置情報を、中央サーバと、又は、コアネットワーク内又はクラウド内の他の装置と共有してよい。そして、中央サーバ（又は他の処理装置）は、各装置を追跡し、装置位置を、システム内の基地局データベースと比較し、ある特定の装置が別の基地局のカバレッジエリアにいつ入りうるかを特定してよい。装置位置は、新たな基地局と共有されてよく、その後、新たな基地局は、無線装置に向けて二方向ビームを形成して、同期情報を共有することが可能である。
【００２４】
そこで、例示的実施形態は、装置がまだ隣接基地局を取得していない場合には、固定基地局の位置情報と、移動受信局の（例えば、５Ｄの）位置情報とを組み合わせて、航空機（又は航空機搭載の装置）及び基地局の両方からのビーム形成を提供することが可能である。従って、フルビーム形成カバレッジの利点をＡＴＧシステム内で保持することが可能であり、これによって、ネットワークカバレッジのコストを下げ、ハンドオフの信頼性を向上させることが可能である。有向ビームの使用による利得向上によって、航空機が、潜在的に遠方にある地上基地局との通信に参加することが可能になりうる。従って、ＡＴＧネットワークは、地上ネットワークにおける基地局間の典型的な距離より格段に離れている複数の基地局で潜在的に構築されてよい。
【００２５】
集束された高帯域幅且つ低遅延のビームが確立されて、航空機（及び航空機搭載の装置）との通信が可能になることで、航空機を出入りするデータ通信の大幅増強が可能である。従って、航空機、地上、及び／又はクラウドに与えられた各処理能力が同様に強化されて、経済性及び安全性に関連して最適な結果が得られるように、動的に相互に作用し合う複数の軌道を連続的に再計画する為の軌道管理にリアルタイムデータを完全に統合することが可能になる。
【００２６】
図１は、一例示的実施形態として、航空機が異なる複数の基地局のカバレッジゾーンを通って移動する概念図を示す。図１に見られるように、航空機１００は、時刻ｔ０には無線通信リンク１２０を介して第１の基地局（ＢＳ１）１１０と通信していてよい。従って、航空機１００は無線通信設備を搭載してよく、この無線通信設備は航空機１００が第１のＢＳ１１０と通信することを可能にし、第１のＢＳ１１０も、航空機１００との通信を可能にする無線通信設備を備えてよい。後で詳述されるように、各端における無線通信設備は、それぞれのアンテナアレイにおいて受信される無線信号を処理する無線機ハードウェア及び／又はソフトウェアを含んでよく、アンテナアレイは、それぞれの装置において、それぞれの無線機と連通するように設けられている。更に、例示的実施形態の無線通信設備は、アンテナアレイを使用する、ビームの方向性集束、方向付け、及び／又は形成を利用するビーム形成技術を使用するように構成されてよい。そこで、この説明の都合上、航空機１００と第１のＢＳ１１０との間の無線通信リンク１２０は、ビーム形成によって確立された少なくとも１つのリンクを使用して形成されてよいものとする。言い換えると、第１のＢＳ１１０又は航空機１００のいずれか一方、又は両方が、ビーム形成技術を使用して無線通信リンク１２０を確立することが可能な無線制御回路を含んでよい。
【００２７】
第１のＢＳ１１０は、地理的に固定された位置にある為、第１のＢＳ１１０の場所に関する位置情報は既知であることが可能である。場合によっては、第１のＢＳ１１０が航空機に無線コネクティビティを提供することが可能な領域を定義するカバレッジエリアの推定も、（例えば、航空機１００及び／又は第１のＢＳ１１０、又は別のネットワーク場所において）既知又は推定可能であることが可能である。一方、３Ｄ空間における航空機の位置も、任意の時刻において、（例えば、航空機１００及び／又は第１のＢＳ１１０、又は別のネットワーク場所において）既知又は推定可能であることが可能である。更に、当然のことながら、第１のＢＳ１１０のカバレッジエリアは、場合によっては、高度依存であってよい。この点において、例えば、第１のＢＳ１１０の、地表に投影される緯度方向及び経度方向のカバレッジエリアは、高度が変わればサイズが変わってよい。従って、例えば、第１のＢＳ１１０の既知の位置及びカバレッジ特性と、時刻ｔ０における航空機１００の位置情報とに基づいて、航空機１００が時刻ｔ０において第１のＢＳ１１０のカバレッジエリアに近づきつつあること、又はカバレッジエリアの縁端部にあることが特定可能になりうる。
【００２８】
時刻ｔ０におけるＡＴＧ無線通信ネットワークの航空機１００と地上にある基地局との間の連続的な途切れない通信リンクを維持する為に、第１のＢＳ１１０と同等の性能及び機能特性を有してよい第２のＢＳ１３０が、航空機１００の現在の軌跡又は軌道に対して、第２のＢＳ１３０が航空機１００のハンドオーバ候補であるように、地理的に位置してよい。上述のように、航空機１００が第２のＢＳ１３０のカバレッジエリアに到達した時点又は到達する前に第２のＢＳ１３０がビーム形成技術を使用してビームを航空機１００に向けることが可能である為には、第２のＢＳ１３０が航空機１００の接近を認識していることが有用であろう。追加又は代替として、航空機１００が第２のＢＳ１３０のカバレッジエリアに到達した時点又は到達する前に航空機１００搭載の無線通信設備がビーム形成技術を使用してビームを第２のＢＳ１３０に向けることが可能である為には、航空機１００が第２のＢＳ１３０の存在及び位置を認識していることが有用であろう。従って、第２のＢＳ１３０、又は航空機１００搭載の無線通信設備の少なくとも一方が、位置情報の認識によって支援されるビーム形成技術を使用して、航空機１００搭載の無線通信設備と第２のＢＳ１３０との間の無線通信リンク１４０の確立を促進することが可能である。航空機１００が時刻ｔ０に第１のＢＳ１１０から第２のＢＳ１３０にハンドオーバされた後に、航空機１００のサービスが無線通信リンク１４０及び第２のＢＳ１３０から提供されてよい。
【００２９】
一例示的実施形態によれば、固定基地局位置の２Ｄ認識と、航空機搭載の受信局に関する位置情報の少なくとも３Ｄ認識（おそらくは、場合によっては、４Ｄ又は５Ｄ認識）の両方を用いて、ビーム形成技術の適用を支援するビーム形成制御モジュールが設けられてよい。一例示的実施形態のビーム形成制御モジュールは、物理的には、ＡＴＧ通信ネットワーク内の異なる幾つかの場所のいずれに配置されてもよい。例えば、ビーム形成制御モジュールは、航空機１００、又は第１のＢＳ１１０と第２のＢＳ１３０の一方又は両方、又はネットワーク内又はクラウド内の別の場所に配置されてよい。同様に、一例示的実施形態のＦｌｉｇｈｔ  ５Ｄアプリケーションモジュールも、航空機１００、又は第１のＢＳ１１０と第２のＢＳ１３０の一方又は両方、又はネットワーク内又はクラウド内の別の場所に配置されてよい。図２は、そのようなｆｌｉｇｈｔ  ５Ｄアプリケーションモジュールの一例示的実施形態を使用できるＡＴＧ通信ネットワークの機能ブロック図を示す。
【００３０】
図２に示されるように、第１のＢＳ１１０及び第２のＢＳ１３０は、それぞれがＡＴＧネットワーク２００の基地局であってよい。ＡＴＧネットワーク２００は更に、他のＢＳ２１０を含んでよく、各ＢＳは、ゲートウェイ（ＧＴＷ）装置２２０を介してＡＴＧネットワーク２００と通信していてよい。ＡＴＧネットワーク２００は更に、インターネット２３０又は他の通信ネットワークのようなワイドエリアネットワークと通信してよい。幾つかの実施形態では、ＡＴＧネットワーク２００は、パケット交換コアネットワークを含んでよく、又は他の方法でパケット交換コアネットワークと結合されてよい。
【００３１】
一例示的実施形態では、ＡＴＧネットワーク２００は、ネットワークコントローラ２４０を含んでよく、ネットワークコントローラ２４０は、例えば、交換機能を備えてよい。従って、例えば、ネットワークコントローラ２４０は、航空機１００を出入りする（又は航空機１００搭載の通信設備への）ルーティングコールの処理、及び／又は、航空機１００搭載の通信設備とＡＴＧネットワーク２００との間の他のデータ転送又は通信転送の処理を行うように構成されてよい。幾つかの実施形態では、ネットワークコントローラ２４０は、航空機１００搭載の通信設備がコールに関与している場合に地上通信幹線への接続を提供するように働くことが可能である。更に、ネットワークコントローラ２４０は、モバイル端末１０を出入りするメッセージ及び／又はデータの転送を制御するように構成されてよく、基地局向けのメッセージの転送を制御することも可能である。なお、ネットワークコントローラ２４０は図２のシステム内にあるように示されているが、ネットワークコントローラ２４０はネットワーク装置の一例に過ぎず、例示的実施形態は、ネットワークコントローラ２４０を使用するネットワークでの使用に限定されない。
【００３２】
ネットワークコントローラ２４０は、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、メトロポリタンエリアネットワーク（ＭＡＮ）、及び／又はワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）（例えば、インターネット２３０）などのデータネットワークと結合されてよく、このデータネットワークとは直接又は間接的に結合されてよい。そして、処理要素などの装置（例えば、パーソナルコンピュータ、ラップトップコンピュータ、スマートフォン、サーバコンピュータ等）は、インターネット２３０を介して、航空機１００搭載の通信設備と結合されてよい。
【００３３】
ここではＡＴＧネットワーク２００の全ての可能な実施形態の全ての要素が図示及び説明されているわけではないが、当然のことながら、航空機１００搭載の通信設備は、ＡＴＧネットワーク２００を介して任意の幾つかの異なるネットワークのうちの１つ以上と結合されてよい。この点において、これらのネットワークは、第１世代（１Ｇ）、第２世代（２Ｇ）、第３世代（３Ｇ）、第４世代、及び／又はそれ以降の世代など、幾つかのモバイル通信プロトコルのうちの任意の１つ以上に従う通信をサポートすることが可能であってよい。場合によっては、サポートされる通信は、２．４ＧＨｚや５．８ＧＨｚのような無認可帯域周波数を使用して定義される通信リンクを使用してよい。しかしながら、追加又は代替として、通信は、他の認可帯域の周波数でサポートされてよい。更に、場合によっては、ネットワークコントローラ２４０の制御下で、認可帯域通信及び無認可帯域通信（及び／又は衛星通信）を切り替えることが可能であってよい。更に、場合によっては、ＡＴＧネットワーク２００は、空対空又は衛星通信システムによって強化されてよく、或いは、これと並列に動作してよく、場合によっては、ネットワークコントローラ２４０の制御下で、ＡＴＧネットワーク２００、空対空システム、又は衛星通信システムの間で交互に通信を処理する切り替えが行われてよい。
【００３４】
上述のように、例示的実施形態では、ネットワーク側又は航空機側の一方又は両方の電子設備上で、Ｆｌｉｇｈｔ  ５Ｄアプリケーションモジュールが使用されてよい。従って、幾つかの実施形態では、Ｆｌｉｇｈｔ  ５Ｄアプリケーションモジュールは、航空機搭載の受信局（例えば、搭乗者装置、又は航空機の通信システムに関連付けられた装置）に実装されてよい。幾つかの実施形態では、Ｆｌｉｇｈｔ  ５Ｄアプリケーションモジュールは、ネットワークコントローラ２４０、又は他の何らかのネットワーク側エンティティに実装されてよい。更に、場合によっては、Ｆｌｉｇｈｔ  ５Ｄアプリケーションモジュールは、クラウド内に位置するエンティティ（例えば、インターネット２３０を介してＡＴＧネットワーク２００と作用的に結合された場所）において実装されてよい。
【００３５】
図３は、一例示的実施形態によるＦｌｉｇｈｔ  ５Ｄアプリケーションモジュール３００のアーキテクチャを示す。Ｆｌｉｇｈｔ  ５Ｄアプリケーションモジュール３００は、本明細書に記載の処理の為の内的要因及び外的要因を表す情報を受け取るように構成された処理回路３１０を含んでよい。処理回路３１０は、本発明の一例示的実施形態に従ってデータ処理、制御機能の実行、及び／又は他の処理及び管理サービスを実施するように構成されてよい。幾つかの実施形態では、処理回路３１０は、チップ又はチップセットとして実施されてよい。言い換えると、処理回路３１０は、１つ以上の物理パッケージ（例えば、チップ）を含んでよく、これは、構造アセンブリ（例えば、ベース基板）上に材料、コンポーネント、及び／又はワイヤを含む。構造アセンブリは、この上に載るコンポーネント回路の物理強度を与え、サイズを維持し、且つ／又は電気的相互作用を制限することが可能である。処理回路３１０は、従って、場合によっては、本発明の一実施形態をシングルチップ上に実装するか、単一の「システムオンチップ」として実装するように構成されてよい。従って、場合によっては、本明細書に記載の機能性を実現する為の１つ以上の動作を実施する手段がチップ又はチップセットによって構成されてよい。
【００３６】
一例示的実施形態では、処理回路３１０は、プロセッサ３１２及びメモリ３１４の１つ以上のインスタンスを含んでよく、装置インタフェース３２０及び（場合によっては）ユーザインタフェース３３０と通信していてよく、或いは別の方法でこれらを制御してよい。従って、処理回路３１０は、本明細書に記載の動作を実施するように（例えば、ハードウェア、ソフトウェア、又はハードウェアとソフトウェアの組み合わせによって）構成された回路チップ（例えば、集積回路チップ）として実施されてよい。しかしながら、幾つかの実施形態では、処理回路３１０は、オンボードコンピュータの一部分として、又は航空機１００搭載の他の装置として、或いはＡＴＧネットワーク２００の任意の部分にある装置として実施されてよい。幾つかの実施形態では、処理回路３１０は、外的要因を受け取る為にＡＴＧネットワーク２００の様々なコンポーネント、エンティティ、及び／又はセンサと通信してよい。
【００３７】
ユーザインタフェース３３０は（実装されている場合には）、ユーザインタフェース３３０においてユーザ入力による指示を受け取ること、及び／又は聴覚的出力、視覚的出力、機械的出力、又は他の出力をユーザに提供することの為に、処理回路３１０と通信していてよい。従って、ユーザインタフェース３３０は、例えば、ディスプレイ（例えば、タッチスクリーン又は他のディスプレイ）、キーボード、マウス、スピーカ、１つ以上のレバー、スイッチ、インジケータランプ、ボタン又はキー（例えば、機能ボタン）、及び／又は他の、聴覚的出力、視覚的出力、触覚的出力、又は他の出力を提供することが可能な入出力機構を含んでよい。
【００３８】
装置インタフェース３２０は、他の装置（例えば、ＡＴＧネットワーク２００の、又は（Ｆｌｉｇｈｔ  ５Ｄアプリケーションモジュール３００が航空機１００上でインスタンス化されている場合には）航空機１００自体に搭載されているモジュール、エンティティ、センサ、及び／又は他のコンポーネント）との通信を可能にする１つ以上のインタフェース機構を含んでよい。場合によっては、装置インタフェース３２０は、処理回路３１０と通信している、ＡＴＧネットワーク２００のモジュール、エンティティ、センサ、及び／又は他のコンポーネントとの間でデータの受信及び／又は送信を行うように構成された任意の手段（例えば、ハードウェア、又はハードウェアとソフトウェアの組み合わせで実施される装置又は回路）であってよい。
【００３９】
プロセッサ３１２は、多様な様式で実施されてよい。例えば、プロセッサ３１２は、様々な処理手段として実施されてよく、例えば、マイクロプロセッサ又は他の処理要素、コプロセッサ、コントローラ、又は他の様々なコンピュータ装置又は処理装置（例えば、ＡＳＩＣ（特定用途向け集積回路）、ＦＰＧＡ（フィールドプログラマブルゲートアレイ）などの集積回路を含む）のうちの１つ以上として実施されてよい。一例示的実施形態では、プロセッサ３１２は、メモリ３１４に記憶されている命令、又は他の様式でプロセッサ３１２からアクセス可能な命令を実行するように構成されてよい。従って、ハードウェアで構成されたものであれ、ハードウェアとソフトウェアの組み合わせで構成されたものであれ、プロセッサ３１２は、本発明の実施形態に従う動作を実施することが可能であって、そのように構成されている（例えば、処理回路３１０の形で回路として物理的に実施された）エンティティを表すものであってよい。従って、例えば、プロセッサ３１２がＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ等の形で実施される場合、プロセッサ３１２は、本明細書に記載の動作を実施することに特化して構成されたハードウェアであってよい。或いは、別の例として、プロセッサ３１２がソフトウェア命令の実行装置として実施される場合、それらの命令は、本明細書に記載の動作を実施することに特化してプロセッサ３１２を構成してよい。
【００４０】
一例示的実施形態では、プロセッサ３１２（又は処理回路３１０）は、処理回路３１０が受け取った、内的要因３４０及び／又は外的要因３４５に関連付けられた情報を含む入力に基づく、Ｆｌｉｇｈｔ  ５Ｄアプリケーションモジュール３００の動作として実施されてよく、或いはその動作を含んでよく、或いは別の方法でその動作を制御してよい。外的要因３４５は、例えば、航空機が運航する空域及び環境であってよい。内的要因３４０は、例えば、航空機の運航に関連するパイロット又はフリート管理者の目標及び好みであってよい。更なる内的要因として、現在及び未来の航空機の重量、速度、着陸装置及び着陸制御装置の構成、並びに、エンジン又は他の航空機系統（例えば、客室環境系統、油圧系統、電気系統、通信系統等）の故障のような異常事態、又は他の、別の形で正常な運航に影響を及ぼす要因の、パフォーマンスに対する影響がある。従って、例えば、外的要因３４５は、空域の排除、アーキテクチャ、及び手順、空中の風及び温度、暴風、着氷、火山灰、及び乱気流、並びに他の航空トラフィック（渋滞管理の為の航空トラフィック管理のフロー制御の主導権を含む）などであってよい。内的要因３４０は更に、所望の到着時刻、乱気流又は着氷又は他の飛行の危険要因の回避、燃料燃焼の最小化、コストの最小化、（例えば、飛行時間、十分な飛行経験、及び／又は評価に基づく）パイロットの技能水準などに関するパイロット又はオペレータの方針及び好みであってよい。
【００４１】
従って、幾つかの実施形態では、プロセッサ３１２（又は処理回路３１０）は、Ｆｌｉｇｈｔ  ５Ｄアプリケーションモジュール３００に関連付けて説明される各動作を、内的要因３４０及び／又は外的要因３４５の処理に関連して引き起こすものと考えられてよく、これによって、プロセッサ３１２（又は処理回路３１０）を構成する命令又はアルゴリズムの実行に応答して、それに応じたガイダンス出力（例えば、経路最適化の選択肢に関するパイロットアドバイザリ提案）を生成する為に、動的に相互に作用し合う複数の軌道を連続的に再計画することに関連する相応の機能性が保証される。
【００４２】
一例示的実施形態では、メモリ３１４は、１つ以上の非一時的メモリデバイスを含んでよく、例えば、固定式であってもリムーバブルであってもよい揮発性メモリ及び／又は不揮発性メモリなどを含んでよい。メモリ３１４は、処理回路３１０が本発明の例示的実施形態による様々な機能を実施することを可能にする為の情報、データ、アプリケーション、命令等を記憶するように構成されてよい。例えば、メモリ３１４は、入力データを、プロセッサ３１２による処理に備えてバッファリングするように構成されてよい。追加又は代替として、メモリ３１４は、命令を、プロセッサ３１２による実行に備えて記憶するように構成されてよい。更に別の代替として、メモリ３１４は、入力センサ及び入力コンポーネントに応答する為の様々なデータセットを記憶することが可能な１つ以上のデータベースを含んでよい。メモリ３１４のコンテンツのうち、アプリケーション及び／又は命令は、各アプリケーション／命令に関連付けられた機能性を実施する為に、プロセッサ３１２による実行に備えて記憶されてよい。場合によっては、アプリケーションは、Ｆｌｉｇｈｔ  ５Ｄアプリケーションモジュール３００の動作を本明細書に記載のように制御する入力を与える命令を含んでよい。
【００４３】
一例示的実施形態では、メモリ３１４は、内的要因３４０を記憶してよく、更に、更新として連続的又は定期的に与えられる動的パラメータを含む外的要因３４５を（一時的又は永続的に）記憶してよい。処理回路３１０は、（例えば、（当然のことながら、二方向通信に関連するシグナリングの送信及び受信が可能である）移動通信局において）受け取られた全ての素材を処理するように構成されてよい。移動通信局は、航空機１００に搭載された無線通信装置であってよく、或いは航空機１００自体の無線通信装置であってよい。航空機１００の無線通信装置は、（中間記憶装置の有無にかかわらず）搭乗者装置と情報をやりとりしてよく、或いは、（中間記憶装置の有無にかかわらず）他の航空機通信設備と情報をやりとりしてよい。
【００４４】
Ｄｅｓｔｉｎａｔｉｏｎ  Ｃｅｒｔａｉｎｔｙアプリケーションモジュール（例えば、Ｆｌｉｇｈｔ  ５Ｄアプリケーションモジュール３００）は、それぞれが個々に専用の処理回路コンポーネントを含んでよい複数の追加モジュール、又は処理回路３１０の制御下で動作可能な複数の追加モジュールを含むシステムに実装されてよい。Ｆｌｉｇｈｔ  ５Ｄアプリケーションモジュール３００のモジュール、又はＦｌｉｇｈｔ  ５Ｄアプリケーションモジュール３００と通信しているモジュールは、装置インタフェース３２０及び／又はユーザインタフェース３３０に関連して動作するか、装置インタフェース３２０及び／又はユーザインタフェース３３０の一部として動作するコンポーネントを含んでよい。
【００４５】
一例示的実施形態では、Ｆｌｉｇｈｔ  ５Ｄアプリケーションモジュール３００は、軌道マネージャ３５０を含んでよく、或いは軌道マネージャ３５０と通信していてよい。軌道マネージャ３５０は、飛行経路（軌道）管理用計算エンジンとして実施されてよい。５次元軌道の連続的再計画が可能な適切な計算エンジンの一例が、本発明の譲受人に譲渡された米国特許第８，５９４，９１７号、件名「動的航空機軌道管理の方法及び装置（Ｍｅｔｈｏｄ  Ａｎｄ  Ａｐｐａｒａｔｕｓ  Ｆｏｒ  Ｄｙｎａｍｉｃ  Ａｉｒｃｒａｆｔ  Ｔｒａｊｅｃｔｏｒｙ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ）」、並びに米国特許第８，５５４，４５８号、件名「ネットワーク化された、又はスケジュールされた、又はオンデマンドの航空輸送フリート軌道運航の計画、混乱管理、及び最適化のシステム及び方法（Ｓｙｓｔｅｍ  ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  Ｐｌａｎｎｉｎｇ，  Ｄｉｓｒｕｐｔｉｏｎ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ，  ａｎｄ  Ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｎｅｔｗｏｒｋｅｄ，  Ｓｃｈｅｄｕｌｅｄ  ｏｒ  Ｏｎ−Ｄｅｍａｎｄ  Ａｉｒ  Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ  Ｆｌｅｅｔ  Ｔｒａｊｅｃｔｏｒｙ  Ｏｐｅｒａｔｉｏｎｓ）」において開示されており、これらの各開示の全内容が参照によって本明細書に組み込まれている。
【００４６】
Ｆｌｉｇｈｔ  ５Ｄアプリケーションモジュール３００は更に、データ通信マネージャ３６０を含んでよく、或いはデータ通信マネージャ３６０と通信していてよい。データ通信マネージャ３６０は、飛行経路（軌道）管理の為に軌道マネージャ３５０の計算エンジンと統合することが可能なデータ通信ファシリティとして実施されてよく、同時に、内的要因３４０及び外的要因３４５の一方又は両方に関連するリアルタイムデータを提供するリアルタイムＡＴＧネットワーク通信（又は他の、航空機１００との通信）を管理してよい。従って、データ通信マネージャ３６０は、計算に必要な情報にアクセスし、これを取り込むことを早い時間（即ち、未来時間）に行うことが可能な通信ファシリティとして実施されてよい。
【００４７】
一例示的実施形態では、Ｆｌｉｇｈｔ  ５Ｄアプリケーションモジュール３００は更に、計画マネージャ３７０を含んでよく、或いは計画マネージャ３７０と通信していてよい。計画マネージャ３７０は、（ユーザインタフェース３３０を介してユーザに提供されてよい）飛行経路の計画又は選択肢の形でガイダンス選択肢３７５のグラフィカル表示を生成するように構成されたグラフィックスエンジンとして実施されてよい。ガイダンス選択肢（又は計画）は、４次元（例えば、緯度、経度、標高、及び時刻）で航空機１００のパイロットに提供されてよく、これは、パイロットの意思決定の為に、Ｆｌｉｇｈｔ  ５Ｄアプリケーションモジュール３００から提供されるアドバイザリ情報に直観的な洞察を与える為である。
【００４８】
幾つかの例では、Ｆｌｉｇｈｔ  ５Ｄアプリケーションモジュール３００は更に、飛行経路マネージャ３８０を含んでよく、或いは飛行経路マネージャ３８０と通信していてよい。飛行経路マネージャ３８０は更に、グラフィックスエンジンとして実施されてよく、このグラフィックスエンジンは、上述の計画マネージャ３７０のグラフィックスエンジンに対して同じグラフィックスエンジンであっても別のグラフィックスエンジンであってもよい。従って、飛行経路マネージャ３８０は、独立したコンポーネントであってよく、或いは、実質的に、計画マネージャの一モジュール、又は機能的に別個の部分であってよい。飛行経路マネージャ３８０は、どのように実施されるかにかかわらず、様々な飛行計画選択肢のソリューション診断及び利点比較のグラフィカル表現及びテキスト表現を生成するように構成されてよい。従って、例えば、飛行経路マネージャ３８０は、時間、燃料、距離、コスト、及び／又は他の、パイロット及び／又は搭乗者が優先するパラメータのいずれかに関して、飛行経路Ａを、飛行経路Ｂ、飛行経路Ｃなどと比較するように構成されてよい。そして、飛行経路マネージャ３８０は、ユーザによって要求されたか、ユーザによって指定（及び変更）されうる好みに従って提示するように構成されたあらゆる用語の比較を示す経路比較３８５を（例えば、ユーザインタフェース３３０を介して）提供するように構成されてよい。経路比較３８５は更に、更新された経路アドバイザリの論理的根拠を説明する経路診断情報をグラフィカル形式又はテキスト形式でパイロットに提示してよい。
【００４９】
上述のように、Ｆｌｉｇｈｔ  ５Ｄアプリケーションモジュール３００は、リアルタイム無線通信を介して（例えば、ＡＴＧネットワーク２００を介して）航空機１００において、又は航空機１００から受け取られたデータを少なくとも部分的に含む、与えられた外的要因３４５及び内的要因３４０に対して最適化されたソリューションを生成するように構成されてよい。従って、内的要因３４０及び外的要因３４５は、様々なタイプの動的パラメータ及び／又は固定パラメータを含んでよく、これらのパラメータは、ソリューションの最適化に制約を加えうる。これらの動的パラメータは、大気パラメータ、空域パラメータ、及び航空機パラメータを含んでよい。これらの動的パラメータの少なくとも幾つかは、（Ｆｌｉｇｈｔ  ５Ｄアプリケーションモジュール３００がどこに配置されているかにかかわらず）Ｆｌｉｇｈｔ  ５Ｄアプリケーションモジュール３００での使用の為に（例えば、ＡＴＧネットワーク２００を介して）航空機１００に、又は航空機１００から、リアルタイムで伝達されてよい。
【００５０】
最適化ソリューションに制約を加えうる大気パラメータの幾つかの例として、（将来、気象情報サービスプロバイダによって開発されうる数あるデータの中でも特に）現在条件及び予測条件に関する以下のデータがある。
現在の気象（描写、凍結高度、降水量等）
空中の風（ジェット気流等を含む）
地上風
空中の温度
温度−露点のデータ
視程（滑走路視距離（ＲＶＲ）等を含む）
雲底高度
スカイカバレッジ
レーダ画像（コンポジット及びチルト固有。グリッド入り気象生成物を含む）
衛星雲量
カラー赤外（ＩＲ）雲量
モザイクエコートップ等
火山灰
有害な気象条件（ＡＩＲＭＥＴ、ＳＩＧＭＥＴ等）
雷雨及び厳しい気象の予測
無人航空システム（ＵＡＳ）稼働エリア
着氷
乱気流
パイロットレポート（ＰｉＲｅｐｓ）
定時航空実況気象通報式（ＭＥＴＡＲ）気象レポート
運航用飛行場予報気象通報式（ＴＡＦ）
センター気象アドバイザリ
【００５１】
飛行経路最適化ソリューションに制約を加えうる全米空域システム（Ｎａｔｉｏｎａｌ  Ａｉｒｓｐａｃｅ  Ｓｙｓｔｅｍ（ＮＡＳ））パラメータ（又は簡潔に、空域パラメータ）として、現在トラフィック条件及び予測トラフィック条件に関する以下の情報がある。
一時的飛行制限（ＴＦＲ）
特定用途空域（ＭＯＡ、制限されたエリア、火災エリア等）
航空トラフィック制御のトラフィック管理主導権（ＴＭＩ）
航空機乗務員への通知（ＮＯＴＡＭ）
空港構成の変更
ＡＴＣが好んだ経路指定
ＡＴＣが認可した経路指定
地上遅延プログラム
時間に基づくフロー管理
空域フロープログラム
地上待機命令
コード化された出発経路
その他
【００５２】
飛行経路最適化プロセスに組み込まれることが必要な航空機パラメータとして、以下のものがある。
航空機重量の現在値及び予測値（燃料及び油の消費量測定又はモデリングに基づく）
航空機の設定（例えば、フラップ、着陸装置位置）
航空機の重心の現在値及び予測値（トリムドラッグ計算用）
航空機パフォーマンス計算に影響を及ぼす大気条件の、航空機による測定
以下の飛行経路目標のそれぞれに対するパイロット又は運航管理者の好み及び方針：
長さが最短の経路
所要時間が最短の経路
要求される到着時刻
燃料が最小の経路
コストが最小の経路
エンジンリザーブに関する経路コストと燃料消費に関する経路コストとの間のトレードオフコスト
乱気流が最小の経路
着氷が最小の経路
離陸時及び着陸時に許容される最大の横風及び追い風
最短滑走路長要件
最大燃料コスト（燃料補給の為の途中着陸の最適化の為の）
その他
最適化プロセス中の飛行経路選択肢に対する、航空機ベースの制約（（例えば、ＲＴＣＡ  ＳＣ２１４プロトコル、又は軌道ベース運用（ＴＢＯ）空域向けに開発される、より新しいプロトコルにおいて定義される）現在の飛行軌道の完全デジタル表現を含む）
その他
【００５３】
従って、例えば、Ｆｌｉｇｈｔ  ５Ｄアプリケーションモジュール３００は、（例えば、ＡＴＧネットワーク２００を介する）航空機１００との、飛行中の（例えば、ロバストであり低遅延且つ高帯域幅の）無線通信リンクの間に、航空機１００との間でリアルタイムにやりとりされる少なくとも幾つかの動的パラメータの観点から、経路の最適化に関連する内的要因及び外的要因を考慮するように構成されてよい。従って、Ｆｌｉｇｈｔ  ５Ｄアプリケーションモジュール３００は、（例えば、軌道マネージャ３５０により）複数の航空機軌道の衝突回避を考慮するが、更に、航空機１００の飛行経路に影響しうる条件の（例えば、データ通信マネージャ３６０による）リアルタイム動的更新を受け取る。計画マネージャ３７０は、動的パラメータに基づいて、（例えば、パイロット又はオペレータが設定した内的要因、並びに動的に変化している可能性のある外的要因に対して）飛行経路の最適化に影響しうるあらゆる要因を考慮して、ガイダンス選択肢３７５をグラフィカルに出力することが可能である。Ｆｌｉｇｈｔ  ５Ｄアプリケーションモジュール３００は更に、飛行経路マネージャ３８０を介して、複数の選択肢の視覚的な比較結果を（やはりグラフィカルに）パイロット又はオペレータに提示してよい。
【００５４】
本開示の機能の為の地上の計算−通信アーキテクチャにおいては、動的パラメータを飛行経路最適化プロセスに組み込むことが可能である為には、地上（又はクラウド）で計算された経路アドバイザリが航空機１００に再送信されるように、航空機１００から地上へのロバストであり低遅延且つ高帯域幅である戻りリンクが必要である。しかしながら、地上から航空機１００へのリンクは、歴史的には、そのような運用をサポートするのに十分な大きさであることが可能であるが、戻りリンクは、歴史的には、そのような動的に反応するアドバイザリシステムをサポートするには不十分である。航空機搭載の計算−通信アーキテクチャにおいては、これらの計算を、空域危険要因がある経路のリアルタイム且つ早い時間の衝突回避に有用な様式で実施することが可能である為には、そのような、航空機からの戻りリンクが、最適飛行経路の意図、並びに経路最適化プロセスに影響する内的航空機パラメータを空対空共有することが、同様に必要である。一例示的実施形態で使用されるＡＴＧネットワーク２００は、（順方向リンク（即ち、地対空リンク）帯域幅の約５０％を表す）少なくとも１〜２Ｍｂｐｓを提供することが可能な戻りリンクを有する。更に、場合によっては、ＡＴＧネットワーク２００は、（地対空リンク帯域幅の約７０〜８０％を表す）少なくとも５Ｍｂｐｓを提供することが可能な戻りリンクを含んでよい。
【００５５】
本開示の機能は、航空機オペレータが設定した好み及び優先順位に基づいて、計算アプリケーションとデータ通信システムとを統合することにより、飛行経路が連続的（又は定期的に）最適化されること、並びに更新されたアドバイザリ情報がパイロットに提供されることを可能にし、これは、各瞬間において航空機１００がどこにあっても、その場所から目的地までの、大気、空域、及び航空機１００に関して絶えず変化する現在の条件及び予測される条件に基づく。
【００５６】
Ｆｌｉｇｈｔ  ５Ｄアプリケーションモジュール３００（又はＤｅｓｔｉｎａｔｉｏｎ  Ｃｅｒｔａｉｎｔｙアプリケーションモジュール）は、高い二方向帯域幅と低遅延のコネクティビティシステムによって相互依存的にサポートされて、第１に、連続的に変化する条件とユーザの方針及び好みとのコンテキストにおける飛行経路の管理及び最適化についてのアドバイザリ情報にパイロットがアクセスできることを可能にする。Ｆｌｉｇｈｔ  ５Ｄアプリケーションモジュール３００は、全般的には、動的に相互作用し合う複数の飛行経路（軌道）を連続的に再計画するというコンセプトに基づいて、パイロットが好み、経済性、及び安全性に基づいて軌道を選択することをまずは可能にするパイロットアドバイザリを提供する。Ｆｌｉｇｈｔ  ５Ｄアプリケーションモジュール３００は、大気条件、空域状態、及びトラフィックの観測及び予測のデータを、データ通信技術によって取り込んで、ユーザの好み、軌道の経済性、及び安全性に適合する未来の飛行経路を計算するように構成されている。
【００５７】
本明細書に記載の機能は、世界中の商用、事業用、民間航空、及び無人航空システム（ＵＡＳ）の航空機運航の現在の運用の安全性及び効率を高めることに非常に有用でありうる。この機能は、将来的に構想されている「アーバンＶＴＯＬ」及び「Ｔｈｉｎ  Ｈａｕｌ」エアタクシーの運用コンセプトにおいても、これらの高密度トラフィックシステムを安全且つ効率的に運用することを可能にするものとして非常に有用でありうる。この機能は更に、ＦＯＱＡ（Ｆｌｉｇｈｔ  Ｏｐｅｒａｔｉｏｎａｌ  Ｑｕａｌｉｔｙ  Ａｓｓｕｒａｎｃｅ（運航品質保証））システムの運用に対して高度な有用性を形成することも可能であり、これは、パイロットが飛行してきた経路の比較分析の為の高品質且つ高忠実度のベースライン飛行経路を提供することによって行われる。
【００５８】
幾つかの実施形態では、Ｆｌｉｇｈｔ  ５Ｄアプリケーションモジュール３００は、航空機１００に配置されてよい。しかしながら、Ｆｌｉｇｈｔ  ５Ｄアプリケーションモジュール３００は、ネットワークコントローラ２４０、任意の地上局、クラウド内の場所、又は他の任意の、ＡＴＧネットワーク２００の基地局及び／又は航空機と通信していることが可能な場所に配置されてよい。幾つかの例示的実施形態では、Ｆｌｉｇｈｔ  ５Ｄアプリケーションモジュール３００は更に、モバイルメッシュネットワークのコンテキストで動作するように構成されてよい。例えば、Ｆｌｉｇｈｔ  ５Ｄアプリケーションモジュール３００は、航空機間のメッシュ通信リンクを形成する為に、複数の航空機に関連付けられた動的位置情報を利用するように構成されてよい。従って、例えば、（パケットベースのシステム内の）１つ又は複数の航空機が、地上基地局から別の航空機へ情報を中継することが可能である。そのような例では、動的パラメータは、飛行中の複数の航空機との間でやりとりされてよい。幾つかの実施形態では、航空機間で複数の「ホップ」を実現することにより、遠方に位置する航空機と通信すること、更には、ネットワーク内で特定の地上局が動作しておらず、その動作していない地上局によって放置されているカバレッジギャップを埋めるように情報を中継できる他の航空機がエリア内に存在する場合にネットワークの自己修復を実現することが可能になる。
【００５９】
従って、図２のシステムは、システム内の１つ以上の対応する場所に１つ以上のＦｌｉｇｈｔ  ５Ｄ（又はＤｅｓｔｉｎａｔｉｏｎ  Ｃｅｒｔａｉｎｔｙ）アプリケーションモジュール３００を含んでよい。そのようなモジュールの数及び場所にかかわらず、それらに関連付けられた情報を使用して、ガイダンス選択肢３７５及び／又は経路比較及び診断３８５を生成することが可能であり、これらは、例えば、二方向通信リンクのいずれかの端部にいるオペレータ及び／又はパイロットに提示されることが可能である。従って、例示的実施形態は、動的パラメータ、及びパイロット又はオペレータの要望又はビジネス上の緊急課題を考慮する、能力が高い飛行中アドバイザリサービスを提供することが可能である。そして、システムのパフォーマンスと顧客満足度を高める為に、予防的リソース管理、安全性関連アドバイザリサービス、及び他のアクティビティが実施されてよい。
【００６０】
従って、図３の航空機アドバイザリ又は制御モジュールが、幾つかの有用な方法の実施を可能にする機構を提供できる環境が、図２のシステムによって提供されてよい。図４は、図２のシステムと図３のモジュールとに関連付けられうる一方法のブロック図を示す。技術的な観点から言うと、上述のＦｌｉｇｈｔ  ５Ｄアプリケーションモジュール３００を使用すれば、図４で示される動作の一部又は全てをサポートすることが可能である。従って、図２に示されたプラットフォームを使用すれば、幾つかのコンピュータプログラム及び／又はネットワーク通信ベースの相互作用の実装を促進することが可能である。一例として、図４は、本発明の一例示的実施形態による方法及びプログラム製品のフローチャートである。当然のことながら、フローチャートの各ブロック、及びフローチャートのブロック同士の組み合わせは、様々な手段によって実装されてよく、例えば、ハードウェア、ファームウェア、プロセッサ、回路、及び／又は他の、１つ以上のコンピュータプログラム命令を含むソフトウェアの実行に関連付けられたデバイスによって実装されてよい。例えば、上述の手続きのうちの１つ以上が、コンピュータプログラム命令によって実施されてよい。この点において、上述の手続きを実施するコンピュータプログラム命令は、装置（例えば、Ｆｌｉｇｈｔ  ５Ｄアプリケーションモジュール３００等）のメモリデバイスに記憶されてよく、装置のプロセッサで実行されてよい。当然のことながら、そのようないかなるコンピュータプログラム命令も、マシンを生成する為にコンピュータ又は他のプログラマブル装置（例えば、ハードウェア）にロードされてよく、これによって、コンピュータ又は他のプログラマブル装置上で実行される命令は、フローチャートのブロックに指定された機能を実装する手段を形成する。これらのコンピュータプログラム命令は、コンピュータ可読メモリに記憶されてもよく、コンピュータ又は他のプログラマブル装置に対して、ある特定の様式で機能をするように指示してよく、これによって、コンピュータ可読メモリに記憶された命令は、フローチャートのブロックに指定された機能を実装する製造物を生成する。コンピュータプログラム命令は更に、コンピュータ又は他のプログラマブル装置にロードされて、コンピュータ又は他のプログラマブル装置上で一連の動作を実施させて、コンピュータに実装されるプロセスを生成することが可能であり、これによって、コンピュータ又は他のプログラマブル装置上で実行される命令は、フローチャートのブロックに指定された機能を実装する。
【００６１】
従って、フローチャートの各ブロックは、指定された機能を実施する手段の組み合わせ、並びに指定された機能を実施する動作の組み合わせをサポートする。更に、当然のことながら、フローチャートの１つ以上のブロック、及びフローチャートのブロック同士の組み合わせは、指定された機能を実施する専用ハードウェアベースのコンピュータシステム、又は専用ハードウェアとコンピュータ命令との組み合わせによって実装されてよい。
【００６２】
この点において、本発明の一実施形態による方法は、図４に示されるように、動作４００において、航空機の経路最適化に関連する内的要因及び外的要因を表すデータを受け取るステップを含んでよい。外的要因の少なくとも幾つかは、航空機の飛行中に変化しうる動的パラメータであってよい。本方法は更に、動作４１０において、航空機の飛行中に、航空機からの高帯域幅且つ低遅延の戻りリンクを含む無線通信ネットワークを介して動的パラメータの更新を受け取るステップを含んでよく、動作４２０において、航空機の軌道と１つ以上の他の航空機の軌道との間の軌道衝突回避を更新するステップを含んでよく、動作４３０において、動的パラメータと軌道衝突回避と内的要因との統合に基づいて、航空機の経路に関連付けられたガイダンス出力を生成するステップを含んでよい。場合によっては、この統合は、各経路における内的要因、又は軌道マネージャによって生成される経路選択肢において提示される、何らかの目標又は好みを達成する為の経路スコア、ランク、又は適合性格付けを生成することにより、達成可能である。動的パラメータが受け取られ、場合によっては変更されると、軌道マネージャによって生成された経路又は経路選択肢に対する影響に基づいて経路又は経路選択肢が更新されて、実質的に経路スコア、ランク、又は適合性格付けが更新されてよい。従って、可能な経路が連続的（又は定期的）に更新され、スコア付け、ランク付け、又は格付けされて、（例えば、スコア又はランクによる）最良の選択肢の１つ以上が、ガイダンス出力として、且つ／又は経路比較として提示されることが可能になる。
【００６３】
図４を参照して上述された方法は、更なる目的を達成する為に、或いは本システムの動作を強化する為に、更なるステップ、修正、強化などを含んでよい。更なるステップ、修正、強化などは、それら同士を任意に組み合わせて追加されてよい。例えば、場合によっては、動的パラメータの少なくとも幾つかが、実質的にリアルタイムで変更されてよい（例えば、修正及び／又は更新されてよい）。幾つかの例では、内的要因は、パイロット又はオペレータの方針又は好みを含んでよい。一例示的実施形態では、好みは、好ましい到着時刻、好ましい危険回避ストラテジ、好ましいコスト管理ストラテジ、及び好ましい燃料管理ストラテジを定義してよい。場合によっては、内的要因はパイロットの技能水準を含んでよい。幾つかの例では、外的要因は、空域の排除、アーキテクチャ、及び手順、空中の風及び温度、暴風、着氷、火山灰、及び乱気流などであってよい。一例示的実施形態では、外的要因は、渋滞管理の為の航空トラフィック管理のフロー制御の主導権を含んでよい。場合によっては、動的パラメータは、大気パラメータ、空域パラメータ、及び航空機パラメータを含んでよい。幾つかの例では、モジュールは、航空機に搭載されるか、地上局に設置されてよい。一例示的実施形態では、無線通信ネットワークはＡＴＧネットワークであってよく、モジュールは、ＡＴＧネットワーク内の、航空機及び地上局から離れた場所に配置されてよい。場合によっては、ガイダンス出力を生成するステップは、飛行経路に関する選択肢を、地上局にいるオペレータ、又は航空機のパイロットに提供するステップを含んでよい。一例示的実施形態では、本方法は更に、他の飛行経路の場合の１つ以上の他の選択肢を提示し、飛行経路と、他の飛行経路の場合の１つ以上の他の選択肢との比較を表示するステップを含んでよい。場合によっては、軌道衝突回避を更新するステップは、リアルタイムで更新するステップを含んでよい。
【００６４】
本明細書に記載の発明が属する技術分野の当業者であれば、上述の説明及び関連図面において示された教示の利益を有する、それらの発明の様々な修正及び他の実施形態が思い浮かぶであろう。従って、当然のことながら、本発明は、開示された特定の実施形態に限定されるものではなく、修正及び他の実施形態は、添付の特許請求項の範囲に包含されるものとする。更に、上述の説明及び関連図面は要素及び／又は機能の特定の例示的な組み合わせのコンテキストにおける例示的実施形態について説明しているが、当然のことながら、添付の特許請求項の範囲から逸脱しない限り、要素及び／又は機能の別の組み合わせが代替実施形態によって与えられてよい。この点において、例えば、明示的に上述されたものと異なる、要素及び／又は機能の組み合わせも、添付の特許請求項のうちの幾つかにおいて記載されうるものとして想定される。問題に対する利点、利益、及び／又はソリューションが本明細書に記載されている場合、当然のことながら、そのような利点、利益、及び／又はソリューションは、幾つかの例示的実施形態には適用可能でありうるが、必ずしも全ての例示的実施形態に適用可能とは限らない。従って、本明細書に記載のいずれの利点、利益、又はソリューションも、全ての実施形態、又は本明細書において特許請求されている実施形態に対してクリティカル、必須、又は不可欠であると考えられるべきではない。本明細書では具体的な用語が使用されているが、これらは限定目的ではなく包括的且つ説明的な意味でのみ説明されている。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【手続補正書】
【提出日】令和1年7月29日(2019.7.29)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
航空機の経路最適化に関連する内的要因及び外的要因を表すデータを受け取るステップであって、前記外的要因の少なくとも幾つかは、前記航空機の飛行中に変化しうる動的パラメータを含む、前記受け取るステップと、
前記航空機の飛行中に、前記航空機からの高帯域幅の戻りリンクを含む無線通信ネットワークを介して、前記動的パラメータの更新を受け取るステップと、
前記航空機の軌道と１つ以上の他の航空機の軌道との間の軌道衝突回避を更新するステップと、
前記動的パラメータと前記軌道衝突回避と前記内的要因との統合に基づいて、前記航空機の経路に関連付けられたガイダンス出力を生成するステップと、
を実施するように構成された処理回路を含む航空機アドバイザリモジュール。
【請求項２】
前記高帯域幅の戻りリンクは、少なくとも１Ｍｂｐｓであって帯域幅が順方向リンクの少なくとも５０％であるリンクを含む、請求項１に記載のモジュール。
【請求項３】
前記動的パラメータのうちの少なくとも幾つかは、ほぼリアルタイムで変化する、請求項２に記載のモジュール。
【請求項４】
前記内的要因は、パイロット又はオペレータの方針又は好みを含む、請求項２又は３に記載のモジュール。
【請求項５】
前記好みは、好ましい到着時刻、好ましい危険回避ストラテジ、好ましいコスト管理ストラテジ、及び好ましい燃料管理ストラテジを定義する、請求項４に記載のモジュール。
【請求項６】
前記内的要因はパイロットの技能水準を含む、請求項２から５のいずれか一項に記載のモジュール。
【請求項７】
前記外的要因は、空域の排除、アーキテクチャ、及び手順、空中の風及び温度、暴風、着氷、火山灰、及び乱気流を含む、請求項２から６のいずれか一項に記載のモジュール。
【請求項８】
前記外的要因は、渋滞管理の為の航空トラフィック管理のフロー制御の主導権を含む、請求項２から７のいずれか一項に記載のモジュール。
【請求項９】
前記動的パラメータは、大気パラメータ、空域パラメータ、及び航空機パラメータを含む、請求項１から８のいずれか一項に記載のモジュール。
【請求項１０】
前記航空機に搭載された、請求項１から９のいずれか一項に記載のモジュール。
【請求項１１】
地上局に設置された、請求項１から１０のいずれか一項に記載のモジュール。
【請求項１２】
前記無線通信ネットワークは空対地（ＡＴＧ）ネットワークを含む、請求項１から１１のいずれか一項に記載のモジュール。
【請求項１３】
前記ＡＴＧネットワーク内の、前記航空機及び前記地上局から離れた場所に配置された、請求項１２に記載のモジュール。
【請求項１４】
前記ガイダンス出力を生成する前記ステップは、飛行経路に関する選択肢を、地上局にいるオペレータ、又は前記航空機のパイロットに提供するステップを含む、請求項１から１３のいずれか一項に記載のモジュール。
【請求項１５】
前記処理回路は更に、他の飛行経路の場合の１つ以上の他の選択肢を提示し、前記飛行経路と、前記他の飛行経路の場合の１つ以上の他の選択肢との比較を表示するように構成されている、請求項１４に記載のモジュール。
【請求項１６】
前記軌道衝突回避を更新する前記ステップは、リアルタイムで更新するステップを含む、請求項１から１５のいずれか一項に記載のモジュール。
【請求項１７】
航空機の経路最適化に関連する内的要因及び外的要因を表すデータを受け取るステップであって、前記外的要因の少なくとも幾つかは、前記航空機の飛行中に変化しうる動的パラメータを含む、前記受け取るステップと、
前記航空機の飛行中に、前記航空機からの高帯域幅の戻りリンクを含む無線通信ネットワークを介して、前記動的パラメータの更新を受け取るステップと、
前記航空機の軌道と１つ以上の他の航空機の軌道との間の軌道衝突回避を更新するステップと、
前記動的パラメータと前記軌道衝突回避と前記内的要因との統合に基づいて、前記航空機の経路に関連付けられたガイダンス出力を生成するステップと、
を含む方法。
【請求項１８】
前記高帯域幅の戻りリンクは、少なくとも１Ｍｂｐｓであって帯域幅が順方向リンクの少なくとも５０％であるリンクを含む、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記動的パラメータのうちの少なくとも幾つかは、ほぼリアルタイムで変化する、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記内的要因は、パイロット又はオペレータの方針又は好みを含む、請求項１８又は１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記好みは、好ましい到着時刻、好ましい危険回避ストラテジ、好ましいコスト管理ストラテジ、及び好ましい燃料管理ストラテジを定義する、請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
前記内的要因はパイロットの技能水準を含む、請求項１８から２１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２３】
前記外的要因は、空域の排除、アーキテクチャ、及び手順、空中の風及び温度、暴風、着氷、火山灰、及び乱気流を含む、請求項１８から２２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２４】
前記外的要因は、渋滞管理の為の航空トラフィック管理のフロー制御の主導権を含む、請求項１８から２３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２５】
前記動的パラメータは、大気パラメータ、空域パラメータ、及び航空機パラメータを含む、請求項１７から２４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２６】
前記航空機に搭載されたモジュールによって実行される、請求項１７から２５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２７】
地上局に設置されたモジュールによって実行される、請求項１７から２６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２８】
前記無線通信ネットワークは空対地（ＡＴＧ）ネットワークを含む、請求項１７から２７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２９】
前記ＡＴＧネットワーク内の、前記航空機及び前記地上局から離れた場所に配置されたモジュールによって実行される、請求項２８に記載の方法。
【請求項３０】
前記ガイダンス出力を生成する前記ステップは、飛行経路に関する選択肢を、経路診断とともに、地上局にいるオペレータ、又は前記航空機のパイロットに提供するステップを含む、請求項１７から２９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３１】
他の飛行経路の場合の１つ以上の他の選択肢を提示し、前記飛行経路と、前記他の飛行経路の場合の１つ以上の他の選択肢との比較を表示するステップを更に含む、請求項３０に記載の方法。
【請求項３２】
前記軌道衝突回避を更新する前記ステップは、リアルタイムで更新するステップを含む、請求項１７から３１のいずれか一項に記載の方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図２】
2019531490.tif 000007
【国際調査報告】
2019531490.tif 000008
2019531490.tif 000009
2019531490.tif 000010