(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
赤外線衛星データ（５４）、数値気象予測データ（５６）、及び実際の氷結晶着氷エンジン事象に対応する経験的データ（５８）に基づいて、氷結晶着氷エンジン事象の確率を推定する推定モジュール（４６）、
氷結晶着氷エンジン事象の前記確率の推定値を示すデータプロダクト（６４）を生成するデータプロダクトモジュール（５０）、及び
前記データプロダクト（６４）を通信する出力モジュール（５２）
を備える装置。
【請求項２】
前記赤外線衛星データ（５４）が、大気の赤外線輝度温度を含み、且つ前記数値気象予測データ（５６）が、大気の高さ特定温度及び大気内の可降水量を含む、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記推定モジュール（４６）が、前記大気の赤外線輝度温度、大気の高さ特定温度、及び大気内の可降水量とそれぞれの所定の閾値との間の比較を実行し、且つ前記推定モジュール（４６）が、前記比較に基づいて氷結晶着氷エンジン事象の前記確率を推定する、請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記それぞれの所定の閾値が、実際の氷結晶着氷エンジン事象に対応する前記経験的データ（５８）に基づく、請求項３に記載の装置。
【請求項５】
氷結晶着氷エンジン事象の前記確率が、少なくとも第１氷結晶着氷エンジン事象確率及び第２氷結晶着氷エンジン事象確率のうちの１つとして識別可能であり、前記推定モジュール（４６）が、前記大気の赤外線輝度温度、大気の高さ特定温度、及び大気内の可降水量のうちの任意の１つが、前記それぞれの所定の閾値のうちの対応する１つに合致しない場合、氷結晶着氷エンジン事象の前記確率を前記第２氷結晶着氷エンジン事象確率として推定し、且つ前記大気の赤外線輝度温度、大気の高さ特定温度、及び大気内の可降水量のすべてが前記それぞれの所定の閾値に合致する場合、氷結晶着氷エンジン事象の前記確率を前記第１氷結晶着氷エンジン事象確率として推定する、請求項３又は４に記載の装置。
【請求項６】
前記可降水量に対応する前記所定の閾値が、約２５ｍｍと約４５ｍｍの間である、請求項５に記載の装置。
【請求項７】
大気中の少なくとも１つの条件の物理的測定に基づいて、氷結晶着氷エンジン事象の前記確率の正確性を検証する検証モジュール（４８）を更に備える、請求項１又は２に記載の装置。
【請求項８】
前記推定モジュール（４６）が、大気の中で飛行することができる航空機に動力を供給するエンジンの種類に基づいて、氷結晶着氷エンジン事象の前記確率を推定する、請求項１又は２に記載の装置。
【請求項９】
航空機（１６）、
赤外線衛星データ、数値気象予測データ、及び少なくとも１つの実際の氷結晶着氷エンジン事象に対応する経験的データに基づいて、氷結晶着氷エンジン事象の確率を推定する推定モジュール（４６）、及び
前記航空機（１６）に氷結晶着氷エンジン事象の前記確率の推定値を通信する出力モジュール（５２）
を備えるシステム。
【請求項１０】
前記赤外線衛星データが、大気の赤外線輝度温度を含み、且つ前記数値気象予測データが、大気の高さ特定温度及び大気内の可降水量を含む、請求項９に記載のシステム。
【請求項１１】
赤外線衛星データ及び数値気象予測データを獲得すること、
前記赤外線衛星データ及び数値気象予測データをそれぞれの所定の閾値と比較すること、及び
前記赤外線衛星データ及び数値気象予測データと前記それぞれの所定の閾値との間の比較に基づいて、氷結晶着氷事象の確率を推定すること
を含む方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、概して、大気の状態を特定することに関し、より具体的には、大気中の氷水含有量を特定し、氷結晶着氷エンジン事象（ｉｃｅ  ｃｒｙｓｔａｌ  ｉｃｉｎｇ  ｅｎｇｉｎｅ  ｅｖｅｎｔｓ）の確率を推定することに関する。
【背景技術】
【０００２】
大気中の氷水含有量は、大気中の氷粒子の濃度として定義される。大気の特定の領域は、他の領域よりも氷水含有量がより高い傾向がある。
【０００３】
氷水含有量が低い大気領域は、航空機の飛行にとって安全性がより高い場合がある。例えば、氷水含有量が高いと、航空機エンジン内部の氷結晶着氷事象に結び付く場合がある。このような氷結晶着氷エンジン事象は、空気中の氷粒子の集結体が、航空機エンジンに入った後に溶けてエンジンの表面で再氷結するときに起こり、結果としてエンジンの動作特性に影響を与える。より具体的には、氷結晶着氷エンジン事象は、氷河作用を受けた雲粒子又は混合相の雲粒子がエンジン内で融合したとき（例えば、著しい量の過冷却液体を欠いている及び機体の着氷）であると定義することができる。このようなエンジンの内部の事象は、エンジンの劣化を引き起すことができる。
【発明の概要】
【０００４】
本出願の主題は、現在の技術水準に対応して開発されており、具体的には、従来の大気中氷水特定システム及び／又は氷結晶着氷エンジン事象の確率を推定するシステムの欠点に対応して開発されている。このような欠点のうちの１つとしては、従来の大気中氷水特定システムが、高濃度の小粒子氷水含有量、又は高濃度の小粒子氷水を含む大気領域を正確に特定（例えば、予測）又は検出する能力が欠如していることが挙げられる。このような大気領域によって、氷結晶着氷エンジン事象の確率がより高くなる場合がある。搭載レーダなどの広く利用可能な気象及び大気の条件検出システムは、大きな氷粒子を有する氷水の濃度を検出することができるかもしれない。しかしながら、このようなシステムは、小さな氷粒子を有する氷水の濃度を正確に検出しない。
【０００５】
任意の気象及び大気の条件検出システムは、実際の氷結晶着氷エンジン事象が、気象及び大気の条件の経験的観察を利用できない熱帯水域の遠隔域にわたって広がる領域などの大気の遠隔領域において起こることが多いため、このような事象に関連付けられる経験的観察データに頼ることができない。例えば、地球の遠隔位置では、気象レーダ覆域、気象観測風船、及び地上観察からのデータなどの地上ベースの経験的データが欠ける傾向がある。したがって、高濃度の小粒子氷水含有量の形成を助ける一般的な気象パターン又は大気条件を検出することは難しい。
【０００６】
本出願の発明主題は、先行技術の上述の欠点のうちの少なくとも一部を克服する装置、システム、及び方法を提供するために開発された。より具体的には、幾つかの実施形態では、高濃度の小粒子氷水を潜在的に含み、それゆえ氷結晶着氷エンジン事象のより高い確率を示す大気の領域を特定（例えば、推定）するための装置、システム、及び方法が本明細書で説明される。特定の実装形態では、本開示の装置、システム、及び方法は、高濃度の小粒子氷水含有量を有する領域によって引き起こされることが多い氷結晶着氷エンジン事象の確率を推定するために、従来のレーダ検出システムからの氷粒子データに頼らない。むしろ、このような実装形態では、高濃度の小粒子氷水含有量の形成に関連付けられると特定される他のより信頼性の高い大気条件データが利用される。更に、地上ベースの経験的データは、利用可能でない場合があるにも関わらず、いくつかの実装形態では、本開示の装置、システム、及び方法は、氷結晶着氷エンジン事象の確率を推定するために航空機のエンジン内の実際の氷結晶事象に直接関連付けられる及び／又はその間に得られる利用可能な経験的データ（例えば、飛行ベースの経験的データ）を利用する。
【０００７】
先行技術に対する上述の改善を考慮すると、幾つかの実施形態では、本開示は、地球規模で（高濃度の小粒子氷水含有量の推定に直接的又は間接的に基づく可能性がある）氷結晶着氷エンジン事象の確率を推定するための気象パターン又は大気条件を確立し、したがって、地球規模で航空機エンジン内の氷結晶着氷事象をもたらす近似リアルタイム条件を特定する。一般的に、本開示によって確立されているように、氷結晶着氷エンジン事象の最も高い確率は、主に大気中の暖かい領域及び湿った領域で見付かるいわゆるメソ規模対流システムなどの対流雲気象システム（ｃｏｎｖｅｃｔｉｖｅ  ｃｌｏｕｄ  ｗｅａｔｈｅｒ  ｓｙｓｔｅｍ）に関連付けられる大気条件における飛行中に生じる。多くの変数が、高濃度の小粒子氷水含有量の大気領域を誘導する対流雲気象システムの形成及び進化に影響を与えうるが、幾つかの変数のみの組み合わせ（例えば、衛星、可降水量データ、及び高さ特定温度データからの赤外線雲頂温度データ（ｉｎｆｒａｒｅｄ  ｃｌｏｕｄ  ｔｏｐ  ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ  ｄａｔａ））  が優位に立ち、したがって、それらの変数のみが、地図上の高濃度の小粒子氷水含有量に関連付けられる氷結晶着氷エンジン事象の高い確率の潜在的領域を特定するのに使用される。
【０００８】
これらの領域は、氷結晶着氷エンジン事象の高い確率を表す場合があり、特定の実装形態では、埋め込まれたより高い濃度を有する、約１ｇ／ｍ３よりも大きい（１００ｎｍ又は１００ｎｍより僅か上の）氷水の小粒子の濃度に関連付けられることができる。エンジン内の氷結晶着氷事象（すなわち、氷結晶着氷エンジン事象）は、より少ない濃度（例えば、約１ｇ／ｍ３）の小粒子氷水含有量において、（少なくとも１００海里などの）長距離にわたる飛行の間に起こることがある。代替的に、氷結晶着氷エンジン事象は、より高い濃度（例えば、約３ｇ／ｍ３を越える）の小粒子氷水含有量において、（例えば、１００海里よりも遥かに短い）短距離にわたる飛行の間に起こることがある。或いはもしかしたら、氷結晶着氷エンジン事象は、高い氷水含有量が埋め込まれた領域が伴う、より低い濃度の氷水含有量における長距離にわたる飛行の間に起こりうる。
【０００９】
氷結晶着氷エンジン事象の確率が十分に高いことを示す地球の周りの地域を同時に特定することにより、航空機を別の飛行経路に切り替えることが可能になったり、航空路を計画する者が前もって経路を決めることが可能になったりし、このような地域が回避される。
【００１０】
１つの実施形態によると、装置は、赤外線衛星データ、数値気象予測データ、及び少なくとも１つの実際の氷結晶着氷エンジン事象に対応する経験的データに基づいて、氷結晶着氷エンジン事象の確率を推定する推定モジュールを備える。この装置は、氷結晶着氷エンジン事象の確率の推定値を示すデータプロダクトを生成するデータプロダクトモジュールを更に含む。更に、この装置は、受信者にデータプロダクトを通信する出力モジュールを含む。
【００１１】
この装置の幾つかの実装形態では、赤外線衛星データは、大気の赤外線輝度温度を含み、且つ数値気象予測データは、大気の高さ特定温度及び大気内の可降水量を含む。推定モジュールは、大気の赤外線輝度温度、大気の高さ特定温度、及び大気内の可降水量とそれぞれの所定の閾値との比較を実行してもよい。推定モジュールは、この比較に基づいて氷結晶着氷エンジン事象の確率を推定することができる。それぞれの所定の閾値は、幾つかの実装形態では、実際の氷結晶着氷エンジン事象に対応する経験的データに基づく。
【００１２】
この装置の特定の実装形態によると、氷結晶着氷エンジン事象の確率は、少なくとも第１氷結晶着氷エンジン事象確率及び第２氷結晶着氷エンジン事象確率のうちの１つとして識別可能である。推定モジュールは、大気の赤外線輝度温度、大気の高さ特定温度、及び大気内の可降水量のうちの任意の１つが、それぞれの所定の閾値のうちの対応する１つに合致しない場合、氷結晶着氷エンジン事象の確率を第２氷結晶着氷エンジン事象確率として推定する。それとは対照的に、推定モジュールは、大気の赤外線輝度温度、大気の高さ特定温度、及び大気内の可降水量のすべてがそれぞれの所定の閾値に合致する場合、氷結晶着氷エンジン事象の確率を第１氷結晶着氷エンジン事象確率として推定する。第１氷結晶着氷エンジン事象確率は、氷結晶着氷エンジン事象のより高い確率に対応することができ、且つ第２氷結晶着氷エンジン事象確率は、氷結晶着氷エンジン事象のより低い確率に対応することができる。赤外線輝度温度に対応する所定の閾値は、幾つかの実装形態では、約２００Ｋと約２２０Ｋの間であり、特定の実装形態では、約２０９Ｋである。高さ特定温度に対応する所定の閾値は、幾つかの実装形態では、５００ｍｂで約−２０℃と５００ｍｂで約０℃の間であり、特定の実装形態では、５００ｍｂで約−１０℃である。可降水量に対応する所定の閾値は、幾つかの実装形態では、約２５ｍｍと約４５ｍｍの間であり、特定の実装形態では、約３５ｍｍである。
【００１３】
幾つかの実装形態では、推定モジュールは、地球上の複数の位置で氷結晶着氷エンジン事象の確率を同時に推定する。この比較は、複数の位置それぞれに対して実行することができる。この装置は、幾つかの実装形態では、大気中の少なくとも１つの条件の物理的測定に基づいて、氷結晶着氷エンジン事象の確率の正確性を検証する検証モジュールを備える。特定の実装形態によると、推定モジュールは、大気の中で飛行することができる航空機に動力を供給するエンジンの種類に基づいて、氷結晶着氷エンジン事象の確率を推定する。
【００１４】
更に、幾つかの実装形態では、データプロダクトは、電子バイナリデータファイル及び画像ファイルのうちの１つを含む。
【００１５】
別の実施形態によると、システムは、航空機、推定モジュール、及び出力モジュールを含む。推定モジュールは、大気の赤外線輝度温度、大気の高さ特定温度、大気内の可降水量、及び少なくとも１つの実際の氷結晶着氷エンジン事象に対応する経験的データに基づいて、氷結晶着氷エンジン事象の確率を推定する。出力モジュールは、航空機に氷結晶着氷エンジン事象の確率の推定値を通信する。幾つかの実装形態では、推定モジュールは、航空機に動力を供給するエンジンの種類に基づいて、氷結晶着氷エンジン事象の確率を推定する。
【００１６】
更に別の実施形態では、方法は、赤外線衛星データ及び数値気象予測データを獲得することを含む。この方法は、赤外線衛星データ及び数値気象予測データをそれぞれの所定の閾値と比較することを更に含む。更に、この方法は、赤外線衛星データ及び数値気象予測データとそれぞれの所定の閾値との間の比較に基づいて、氷結晶着氷事象の確率を推定することを含む。
【００１７】
この方法の幾つかの実装形態では、赤外線衛星データは、赤外線輝度温度データを含み、且つ数値気象予測データは、高さ特定温度データ及び可降水量データを含む。この方法は、赤外線輝度温度データ、高さ特定温度データ、及び可降水量データのそれぞれが、それぞれの所定の閾値に合致するとき、氷結晶着氷事象のより高い確率を示すために氷結晶着氷事象の確率を設定すること、及び赤外線輝度温度データ、高さ特定温度データ、及び可降水量データのうちの少なくとも１つがそれぞれの所定の閾値に合致しないとき、氷結晶着氷事象のより低い確率を示すために氷結晶着氷事象の確率を設定することを更に含んでもよい。特定の実装形態では、赤外線輝度温度データは複数の衛星から獲得され、且つ高さ特定温度データ及び可降水量データは全球数値気象予報モデル（ｇｌｏｂａｌ  ｎｕｍｅｒｉｃａｌ  ｗｅａｔｈｅｒ  ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ  ｍｏｄｅｌ）から獲得される。
【００１８】
この方法の幾つかの実装形態では、氷結晶着氷事象は、航空機のエンジンの上の氷結晶着氷事象である。この方法の更なる特定の実装形態では、氷結晶着氷事象は、航空機の非エンジン構成要素上の氷結晶着氷事象である。
【００１９】
本開示の発明主題の記載された特性、構造、利点、及び／又は特徴は、１つ又は複数の実施形態及び／又は実装形態において、任意の適切な態様で組み合わせることができる。以下の記載では、多数の具体的な詳細事項が、本開示の発明主題の実施形態の完全な理解を与えるために提供される。当業者は、本開示の発明主題が、特定の実施形態又は実装形態の特定の特性、詳細、構成要素、材料、及び／又は方法のうちの１つ又は複数がなくても実施できることを認識することになる。他の場合において、追加の特性及び利点は、すべての実施形態又は実装形態に存在しないことがある特定の実施形態及び／又は実装形態において認識されてもよい。更に、幾つかの例では、本開示の発明主題の態様が不明瞭になることを回避するために、周知の構造、材料、又は操作が示されず、且つ説明されていない。本開示の発明主題の特性及び利点は、以下の説明及び添付の特許請求の範囲からより完全に明確になり、或いは以下に記載の発明主題の実施によって習得することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
発明主題の利点をより容易に理解できるように、添付の図面に示される特定の実施形態を参照することによって、以上で詳述された発明主題のより具体的な説明が提供される。これらの図面は、発明主題の典型的な実施形態のみを示すという理解の下、発明主題の範囲を限定するとみなすべきではない。発明主題は、図面を用いて更に特定的に且つ詳細に説明される。
【００２１】
【図１】１つの実施形態による、氷結晶着氷エンジン事象の確率を推定するためのシステムの概略図である。
【図２】更に別の実施形態による、氷結晶着氷エンジン事象の確率を推定するための装置の概略ブロック図である。
【図３】１つの実施形態による、氷結晶着氷エンジン事象の確率を推定するためのシステムの概略フロー図である。
【図４】１つの実施形態による、氷結晶着氷エンジン事象の確率を推定するための方法の概略フロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
明細書中の「１つの実施形態」、「一実施形態」、又は似たような用語による参照は、その実施形態に関連して説明される具体的な特性、構造、又は特徴が、本開示の少なくとも１つの実施形態に含まれることを意味する。本明細書中の「１つの実施形態で」、「一実施形態で」というフレーズの表現、又は似たような用語は、すべて同じ実施形態を参照してもよいが、必ず参照するわけではない。同様に、「実装」という用語を使用することは、本開示の１つ又は複数の実施形態に関連して説明される具体的な特性、構造、又は特徴を有する実装形態は、実装形態が１つ又は複数の実施形態に関連しうることを別途示す明示的な相関関係を欠くことを意味する。
【００２３】
図１を参照し、且つ１つの実施形態によると、氷結晶着氷エンジン事象の確率を推定するためのシステム１０は、大気条件分析ステーション２０を含む。例示される実装形態では、大気条件分析ステーション２０は、地上１２に位置付けされ、そこに留まる。しかしながら、他の実装形態では、大気条件分析ステーション２０は、地上１２の上の大気１３で飛ばすことができる航空機１６などの航空機上に配置することができる。航空機１６とは別であるとき、例示される実装形態などでは、大気条件分析ステーション２０は、送受信機２４を介してなど、任意の様々な通信信号及び技法を介して、航空機に情報を通信し、且つ航空機から情報を受信することができる。
【００２４】
システム１０は、更に、衛星２６、２８のうちの少なくとも１つの衛星などの少なくとも１つの衛星から情報を受信する地上１２にある衛星情報ステーション２１を含む。システムの衛星２６、２８、３４は、大気１３の上で地球を周回し、大気１３の様々な条件に関するデータを収集する。１つの実装形態によると、衛星２６、２８によって収集され、且つ受信機２２を介して衛星情報ステーション２１によって受信された情報は、赤外線衛星画像データを含む。より具体的には、衛星２６、２８は、大気１３の赤外線輝度温度データを収集し、そのデータを衛星情報ステーション２１に転送してもよい。赤外線輝度温度データは、電磁放射技術を通して獲得されたデータ又は画像を含み、これは形成された雲の頂部における大気温度を表す。一般的に、赤外線輝度温度データによって示される温度が低いほど雲の編成はより高くなり、逆に、赤外線輝度温度データによって示される温度が高いほど雲の編成はより低くなる。赤外線輝度温度データを収集するための２つの衛星２６、２８が示されるが、任意の数の衛星を使用し、データを収集することができる。例えば、１つの実装形態では、赤外線輝度温度データを収集するために５つの衛星が使用される。基本的に、データ収集により多くの衛星が使用されるほど、衛星によってカバーされる大気領域が大きい。最北端及び最南端の地域などの地球の幾つかの領域において氷結晶着氷エンジン事象の確率は低いため、赤外線輝度温度データは、氷結晶着氷エンジン事象の確率がより高い南緯約５５度から北緯約５５度の間の地球の中間領域などの地球の領域のみをカバーする衛星から収集することができる。
【００２５】
衛星情報ステーション２１は、衛星２６、２８から受信された赤外線輝度温度データを大気条件分析ステーション２０に転送する。１つの実装形態によると、例えば、衛星情報ステーション２１は、ウィスコンシン大学マジソン校の宇宙科学工学センター（Ｓｐａｃｅ  Ｓｃｉｅｎｃｅ  ａｎｄ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ  Ｃｅｎｔｅｒ）に関連付けられることができる。赤外線輝度温度データは、当該技術で知られる様々な通信技法及びプロトコルのうちの任意のものを使用して、大気条件分析ステーション２０に通信することができる。衛星情報ステーション２１は、赤外線輝度温度データを含む電子データファイルを生成し、この電子データファイルは、大気条件分析ステーション２０に通信され、大気条件分析ステーション２０によって処理される。
【００２６】
システム１０は、数値気象予測データを生成する全地球予報ステーション３０を更に含むことができる。数値気象予測データは、１つ又は複数の大気気象条件の予測に関連付けられる情報を含む。幾つかの実装形態では、数値気象予測データは、大気の高さ特定温度及び大気中の可降水量の予測を含む。全地球予報ステーション３０は、任意の様々な要因を入力値として受信する気象予報モデルの適用に基づいて、数値予測データを生成することができる。１つの実装形態では、例えば、全地球予報ステーション３０は、アメリカ海洋大気庁（ＮＯＡＡ）の国立気候データセンター（Ｎａｔｉｏｎａｌ  Ｃｌｉｍａｔｉｃ  Ｄａｔａ  Ｃｅｎｔｅｒ）に関連し、気象予報モデルは、国立環境予報センター（Ｎａｔｉｏｎａｌ  Ｃｅｎｔｅｒｓ  ｆｏｒ  Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ  Ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ：ＮＯＡＡ）によって生成されることができる。特定の実装形態によると、少なくとも１つの要因が、衛星３４などの１つ又は複数の衛星から受信された情報に基づき、受信機３２によって収集される。全地球予報ステーション３０によって生成される数値気象予測データは、大気条件分析ステーション２０に通信し、大気条件分析ステーション２０によって処理されることができる。
【００２７】
大気条件分析ステーション２０は、大気の少なくとも１つの領域における氷結晶着氷エンジン事象の確率を推定する装置４０を含む。確率の推定は、大気１３中の氷水含有量の推定又は予測に少なくとも部分的に基づくことができ、より具体的には、大気中の対流雲１４の編成に基づくことができる。一般的に、装置４０は、衛星情報ステーション２１及び全地球予報ステーション３０から受信されたデータ、並びに装置に記憶された実際の氷結晶着氷エンジン事象又は装置によってアクセス可能な実際の氷結晶着氷エンジン事象と対応する経験的データに基づいて、氷結晶着氷エンジン事象のリアルタイム又は近似リアルタイムの推定値を生成する。氷結晶着氷エンジン事象の推定値は、その推定値が航空機エンジン上の氷結晶着氷事象の閾値確率に関連付く場合、送受信機２４を介して航空機１６に通信することができ、且つ対流雲編成１４など高い確率を有する対応領域の周りの航空機を別の飛行経路に切り替えるのに使用することができる。更に、幾つかの実装形態では、航空機１６が閾値を越える氷結晶着氷事象の推定確率に関連付けられる雲の編成を通過するにつれて、モニターすることを目的として、情報を航空機のエンジンヘルスモニターユニット、航空機の他のシステム、又は航空機以外の受信者に通信することができる。追加的に、又は代替的に、氷結晶着氷エンジン事象の推定値を航空機飛行計画者又はディスパッチシステムに通信し、航空機エンジン上の氷結晶着氷事象の閾値確率に関連付けられる対流雲の編成１４を避ける航空機経路を計画することできる。更に、エンジンにおける氷結晶着氷事象の確率を低下させるために氷結晶着氷エンジン事象の閾値確率に関連付けられる雲の編成を避けることにより、非エンジン構成要素における氷結晶着氷事象の確率も低下する。更に、特定の実装形態では、装置４０は、航空機の非エンジン構成要素上の氷結晶着氷事象の閾値確率に関連付けられる雲の編成を避けるために、氷結晶着氷非エンジン事態（ｉｃｅ  ｃｒｙｓｔａｌ  ｉｃｉｎｇ  ｎｏｎ−ｅｎｇｉｎｅ  ｅｖｅｎｔｓ）の確率を推定するように構成されてもよい。装置４０のモジュールは、以下でより詳細に説明されるように、Ｌｉｎｕｘ（登録商標）などの様々なオペレーティングシステムのうちの任意のものを実行するコンピュータマシン上で実行することができる。
【００２８】
衛星情報ステーション２１及び全地球予報ステーション３０が、大気条件分析ステーション２０から物理的に分離されているように示されているが、一部の実施形態では、衛星情報ステーション及び全地球予報ステーションのうちの１つ又は両方が、大気条件分析ステーションの一部を形成したり、大気条件分析ステーションと一体化することができる。
【００２９】
図２を参照すると、１つの実施形態によれば、装置４０は、赤外線データモジュール４２、数値データモジュール４４、氷結晶着氷（ＩＣＩ）推定モジュール４６、検証モジュール４８、データプロダクトモジュール５０、及び出力モジュール５２を含む。赤外線データモジュール４２は、赤外線データ入力値５４を受信し、一部の実装形態では、赤外線データ入力値を異なる形式に変換する。赤外線データ入力値５４は、大気の条件に関する衛星から収集されたデータであることができる。幾つかの実装形態では、赤外線データ入力値５４は赤外線衛星画像データを含む。赤外線データモジュール４２は、赤外線データ入力値５４に対応する情報をＩＣＩ推定モジュール４６に通信する。
【００３０】
赤外線データモジュール４２と同様に、数値データモジュール４４は、数値データ入力値５６を受信し、一部の実装形態では、数値データ入力値を異なる形式に変換する。数値データ入力値５６は、大気気象条件の予測に関する、１つ又は複数の衛星及び／又は他のソースから収集されたデータであることができる。幾つかの実装形態では、数値データ入力値５６は、大気の高さ特定温度及び大気中の可降水量の予測を含む。数値データ入力値５６は、リフティド指数及び対流有効位置エネルギー（ｃｏｎｖｅｃｔｉｖｅ  ａｖａｉｌａｂｌｅ  ｐｏｔｅｎｔｉａｌ  ｅｎｅｒｇｙ）などの他の大気及び気象条件の予測を更に含んでもよい。数値データモジュール４４は、数値データ入力値５６に対応する情報をＩＣＩ推定モジュール４６に通信する。
【００３１】
ＩＣＩ推定モジュール４６は、赤外線データ入力値５４及び数値データ入力値５６、並びに経験的データ入力値５８に関する情報を受信する。赤外線データ情報、数値データ情報、及び経験的データ入力値５８に基づいて、ＩＣＩ推定モジュール４６は、大気中の少なくとも１つの領域に対して氷結晶着氷エンジン事象の確率を特定又は推定する。幾つかの実装形態では、ＩＣＩ推定モジュール４６によって生成される氷結晶着氷エンジン事象推定値は、航空機エンジン内の氷結晶着氷事象の推定された確率として表されてもよい。代替的に、又は追加的に、ＩＣＩ推定モジュール４６によって生成される氷結晶着氷エンジン事象推定値は、小粒子氷水の推定された濃度として表すことができる。ＩＣＩ推定モジュール４６は、赤外線データ入力値５４及び数値データ入力値５６を閾値と比較することができる。赤外線データ入力値５４及び数値データ入力値５６と閾値との間の比較に基づいて、ＩＣＩ推定モジュール４６は、氷結晶着氷エンジン事象の確率を推定する。この氷結晶着氷エンジン事象の確率は、大気中の予測された氷水含有量に基づいてもよい。閾値は、経験的データ入力値５８に基づいて予め設定することができる。この経験的データ入力値５８は、航空機エンジン内で以前起きた実際の氷結晶着氷事象の間に経験的に取得された大気条件及び他の条件に関する情報であることができる。経験的データ入力値５８の情報は、データベース内に保存し、データベースからアクセスすることができる。更に、閾値は、検証中の航空機に動力を供給するエンジンの種類を含むエンジン種類入力値６０に基づいて予め設定することができる。例えば、航空機エンジン内の氷結晶着氷事象の確率を推定するとき、氷結晶着氷エンジン事象の確率、及び閾値は、航空機のエンジンの種類に基づいて変動しうる。
【００３２】
検証モジュール４８は、ＩＣＩ推定モジュール４６によって生成される氷結晶着氷エンジン事象の推定値の正確性を検証する。１つの実装形態では、検証モジュール４８は、測定データのソース（図示せず）からの測定データ入力値６２を受信する。測定データ入力値６２は、物理的検出手段を通して取得された大気条件の測定値を含んでもよい。１つの実装形態では、測定データ入力値６２は、氷結晶着氷エンジン事象及び／又は大気中の氷水含有量に間接的に関連する大気の特定の条件の測定値を含む。更に一部の実装形態では、測定データ入力値６２は、氷結晶着氷エンジン事象及び／又は大気中の氷水含有量に直接的に関連する条件の測定値を含んでもよい。
【００３３】
１つの実施形態によると、測定データ入力値６２は、大気領域内の氷結晶着氷エンジン事象の確率を推定するためのＩＣＩ推定モジュール４６によって使用されるプロセスを更新するために使用されてもよい。例えば、氷結晶着氷エンジン事象の確率を推定するためにＩＣＩ推定モジュール４６によって適用される閾値は、少なくとも部分的に測定データ入力値６２に基づいて更新又は当初計算されてもよい。測定データ入力値６２は、様々な大気及び気象条件を含むことができる。
【００３４】
データプロダクトモジュール５０は、ＩＣＩ推定モジュール４６の氷結晶着氷エンジン事象の推定に基づくデータプロダクトを生成する。データプロダクトは、氷結晶着氷エンジン事象の推定及び／又は氷水含有量の推定値を示す。幾つかの実装形態では、データプロダクトは、バイナリファイル及び／又は画像ファイルなどの電子データファイルである。したがって、データプロダクトは、ＩＣＩ推定モジュール４６によって生成される氷結晶着氷エンジン事象の推定値及び／又は氷水含有量の推定値の数値的及び／又は視覚的表示を提供することができる。
【００３５】
出力モジュール５２は、様々な受信者のうちの任意の者にデータプロダクト６４を通信する。データプロダクト６４は、様々な通信プロトコルのうちの任意のものを使用して、様々なデータ通信ラインのうちの任意のものを介して通信してもよい。例えば、データプロダクト６４は、空気を伝播して及び／又は陸上通信ケーブルを介して、航空機又は航空機ディスパッチシステムに通信されてもよい。受信者は、次いで、氷結晶着氷エンジン事象の推定された確率が一部の閾値確率に合致し、及び／又は氷水含有量の推定された濃度が一部の閾値濃度に合致する大気領域を回避するために、航空機の経路指定及び／又は経路再指定に関する決定を行うためにデータプロダクト６４を利用することができる。
【００３６】
図３を参照すると、大気中の氷結晶着氷エンジン事象の確率を推定するためのシステム１００の１つの実施形態が示される。システム１００は、システム１０に類似する。したがって、システム１０の特性の説明は、システム１００の類似特性に適用してもよい。例えば、システム１０の装置４０のように、システム１００は、赤外線データモジュール１１６、数値データモジュール１２２、ＩＣＩ推定モジュール１２８、及びデータプロダクトモジュール１３２を含み、システム１０の類似モジュールと似たような態様で動作することができる。
【００３７】
システム１００の赤外線データモジュール１１６は、１つ又は複数の衛星から衛星データを受信する。例えば、図示されているように、例示的な実施形態の赤外線データモジュール１１６は、少なくとも、第１衛星から第１衛星データ１１０、及び第２衛星から第２衛星データ１１２を受信する。しかしながら、赤外線データモジュール１１６は、Ｎ番目の衛星からのＮ番目の衛星データ１１４によって示されるように、任意の数の衛星から衛星データを受信するように装備されている。衛星データ１１０、１１２、１１４は、地球上の大気のそれぞれの領域に対する赤外線輝度温度などの赤外線衛星画像データであることができる。各衛星は、すべての衛星からの赤外線衛星画像データの組み合わせが地球の実質的な部分（例えば、ほとんどすべての部分）をカバーすることができるように、大気の種々の領域について赤外線衛星画像データを取得する。衛星データ１１０、１１２、１１４は、赤外線データモジュール１１６による処理のための様々な形式又は電子データファイルのうちの任意のものであることができる。１つの実装形態では、衛星データ１１０、１１２、１１４は、ＭｃＩＤＡＳ  ＡＲＥＡ（登録商標）形式であり、Ａｂｓｔｒａｃｔ  Ｄａｔａ  Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ  Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ（ＡＤＤＥ）などの安全な環境で赤外線データモジュール１１６に通信される。
【００３８】
衛星データ１１０、１１２、１１４の形式によって、赤外線データモジュール１１６は、衛星データを、グリッドファイルにインポートするのに役立つ異なる形式に変換することができる。例えば、赤外線データモジュール１１６は、ＭｃＩＤＡＳーＸ（登録商標）ソフトウェアなどの変換ツールを含むことができる。これは、衛星データ１１０、１１２、１１４からの生のＭｃＩＤＡＳ  ＡＲＥＡファイルをＮｅｔＣＤＦ（登録商標）ファイル（例えば、アレイ指向科学データの生成、アクセス、及び共有を支持する機械独立データ形式）に変換する。グリッドファイルは、地理的なグリッドを形成する複数のセクション又はポイントに対する赤外線衛星画像データ値を含む。言い換えると、グリッドファイルは、地理的なグリッドの各々のセクション又はポイントに対する少なくとも１つの赤外線衛星画像データ値を含む。データ値は、２進数又はグラフィカル画像によって表されることができる。１つの実装形態によると、グリッドファイルは、衛星からの衛星データによってカバーされる領域をカバーする地理的な赤外線輝度温度（ＩＢＴ）グリッド１１８の各セクションに対する赤外線輝度温度値を含む。ＩＢＴグリッド１１８は、任意の数のセクションを有してもよく、ＩＢＴグリッド１１８の各セクションは、８ｋｍ×８ｋｍなどの所望の領域をカバーする。セクションの数が多いほど、結果として生じるＩＢＴグリッド１１８がよりきめ細かくなり、以下でより詳細に説明されるように、氷結晶着氷エンジン事象の確率の推定の正確性が潜在的に増す。他の実装形態では、ＩＢＴグリッド１１８の各セクションは、８ｋｍ×８ｋｍよりも大きくてもよく、又は小さくてもよい。更に、衛星データは、毎時間１回など所望の頻度で赤外線データモジュール１１６からダウンロードすることができ、又は赤外線データモジュール１１６で受信することができる。この態様で、ＩＢＴグリッド１１８は、所望の頻度に従って更新することができる。
【００３９】
数値データモジュール１２２は、全地球予報ステーション３０から数値気象予測データを受信する。例示的な実施形態では、数値気象予測データは、ＮＯＡＡによって生成される全地球予報システム（ＧＦＳ）データ１２０である。ＧＦＳデータ１２０は、他の大気条件データの中で、高さ特定温度データ及び可降水量データを含むことができる。更に、ＧＦＳデータ１２０は、地球上の大気の様々な領域に対する高さ特定温度データ値及び可降水量データ値を含む。ＧＦＳデータ１２０は、数値データモジュール１２２による処理のための様々な形式又は電子データファイルのうちの任意のものであることができる。１つの実装形態では、ＧＦＳデータ１２０は、ＧＲＩＢ２（登録商標）形式又は他の類似するバイナリ形式である。
【００４０】
ＧＦＳデータ１２０の形式によって、数値データモジュール１２２は、ＧＦＳデータをそれぞれのグリッドファイルにインポートするのに役立つ種々の形式に変換することができ、或いはそれぞれのグリッドファイルにインポートするためにＧＦＳデータから数値データを抽出することができる。例えば、数値データモジュール１２２は、ＧＦＳデータ１２０から所望の数値データを抽出する「ｄｅｇｒｉｂ」Ｐｅｒｌ（登録商標）スクリプトなどの抽出ツールを含むことができる。ＧＦＳデータ１２０から抽出された所望の数値データは、高さ特定温度及び可降水量に対する数値を含むことができる。したがって、グリッドファイルは、地理的なグリッドを形成する複数のセクション又はポイントに対して、高さ特定温度データ値を有するグリッドファイル、及び可降水量データ値を有するグリッドファイルを含む。言い換えると、各グリッドファイルは、それぞれの地理的なグリッドの各セクション又はポイントに対して、少なくとも１つの高さ特定温度データ値及び少なくとも１つの可降水量データ値のそれぞれのものを含む。データ値は、２進数又はグラフィカル画像によって表されることができる。
【００４１】
１つの実装形態によると、１つのグリッドファイルは、温度（Ｔ）グリッド１２４の各セクションに対する、５００ｍｂ（地上から約１８、０００フィートの高さ）などの所望の高さにおける高さ特定温度データ値を含み、且つ別のグリッドファイルは、可降水量（ＰＷ）グリッド１２６の各セクションに対する、可降水量の大きさなどの可降水量データ値を含む。Ｔグリッド１２４及びＰＷグリッド１２６はそれぞれ、ＧＦＳデータ１２０によってカバーされている領域をカバーする。更に、Ｔグリッド１２４及びＰＷグリッド１２６はそれぞれ、任意の数のセクションを有してもよく、グリッドの各セクションは、８ｋｍ×８ｋｍの領域などの所望の領域をカバーする。セクションの数が多いほど、結果として生じるＴグリッド１２４及びＰＷグリッド１２６がよりきめ細かくなり、以下でより詳細に説明されるように、氷結晶着氷エンジン事象の確率の推定の正確性が潜在的に増す。他の実装形態では、Ｔグリッド１２４及びＰＷグリッド１２６の各セクションは、８ｋｍ×８ｋｍよりも大きくてもよく、又は小さくてもよい。更に、ＧＦＳデータ１２０は、毎日２回など所望の頻度で数値データモジュール１２２からダウンロードすることができ、或いは数値データモジュール１２２で受信することができる。この態様で、Ｔグリッド１２４及びＰＷグリッド１２６は、所望の頻度に従って更新することができる。
【００４２】
赤外線データモジュール１１６によって生成されるＩＢＴグリッド１１８、並びに数値データモジュール１２２によって生成されるＴグリッド１２４及びＰＷグリッド１２６は、ＩＣＩ推定モジュール１２８に通信され、ＩＣＩ推定モジュール１２８によって受信される。ＩＣＩ推定モジュール１２８は、赤外線データモジュール１１６及び数値データモジュール１２２によって生成される各グリッドに関連付けられる閾値を決定するために経験的データ１４６を利用する。例えば、例示的な実施形態では、ＩＣＩ推定モジュール１２８は、経験的データ１４６に基づいて、ＩＢＴグリッド１１８に関連付けられる赤外線輝度温度閾値、Ｔグリッド１２４に関連付けられる高さ特定温度閾値、及びＰＷグリッド１２６に関連付けられる可降水量閾値を決定する。各グリッドに関連付けられる閾値は、更にエンジン種類１４２及び測定データ１４４に基づくことができる。図示されているように、幾つかの実施形態では、ＩＣＩ推定モジュール１２８は、エンジン種類１４２及び測定データ１４４を受信し、エンジン種類及び測定データに基づいて閾値を決定する。経験的データ１４６は、航空機エンジン内の実際の氷結晶着氷事象に直接関連付けられる及び／又はその間に取得される、物理的に取得されたデータであることができる。例えば、経験的データ１４６は、実際の氷結晶着氷エンジン事象の間に取得された大気条件又は他の条件の経験的測定値を含む。幾つかの実装形態では、経験的データ１４６は、少なくとも１５０の別々の氷結晶着氷エンジン事象の間に取得されたデータ測定値を含む。
【００４３】
ＩＣＩ推定モジュール１２８によって決定された閾値は、様々な大気条件のうちの任意の条件に関連付けることができ、且つ任意の数の要因に基づく様々な値のうちの任意の値を有する。１つの実施形態では、ＩＣＩ推定モジュール１２８によって決定された閾値は、赤外線輝度温度閾値、高さ特定温度閾値、及び可降水量閾値を含む。１つの実装形態では、赤外線輝度温度閾値は約２０９Ｋであり、他の実装形態では、赤外線輝度温度閾値は、約２００Ｋと約２２０Ｋの間である。１つの実装形態では、高さ特定温度閾値は、５００ｍｂで約−１０℃であり、別の実装形態では、高さ特定温度閾値は、５００ｍｂで約−２０℃と約０℃の間である。更なる１つの実装形態によると、可降水量閾値は約３５ｍｍであり、別の実装形態では、可降水量閾値は、約２５ｍｍと４５ｍｍの間である。
【００４４】
閾値が決定された後、ＩＣＩ推定モジュール１２８は、グリッドの各セクションに対する各値を対応する閾値と個別に比較し、比較の結果に基づいてＩＣＩグリッド１３０を生成する。ＩＣＩグリッド１３０は、赤外線データモジュール１１６及び数値データモジュール１２２によって生成されたグリッドのセクションの構成に従って構成されたセクションを有する地理的なグリッドである。より具体的には、幾つかの実装形態では、ＩＣＩグリッド１３０は、赤外線データモジュール１１６及び数値データモジュール１２２によって生成されたグリッドと同じ数のセクション及び同じ大きさのセクションを含む。このようにして、ＩＣＩグリッド１３０は、赤外線データモジュール１１６及び数値データモジュール１２２によって生成されたグリッドと位置合わせされ、それによりＩＣＩグリッドの各セクションが他のグリッドのそれぞれのセクションに対応する。したがって、ＩＣＩグリッド１３０の各セクションは、氷結晶着氷エンジン事象確率、氷水含有量、又は他の類似するデータ値を含み、これらは、赤外線データモジュール１１６及び数値データモジュール１２２によって生成されたグリッドの対応するセクションにおける閾値とデータ値との間の比較の結果に対応する。赤外線データモジュール１１６及び数値データモジュール１２２によって生成されたグリッドがＩＣＩグリッド１３０と位置合わせされない（例えば、似たように構成されたセクションを有しない）幾つかの実装形態では、ＩＣＩ推定モジュール１２８は、ＩＣＩグリッド１３０を生成するために、最近隣法などの補外技術又は補間技術を使用することができる。
【００４５】
ＩＣＩ推定モジュール１２８は、空白のＩＣＩグリッド１３０を生成し、ＩＣＩグリッドの各セクションに対するＩＢＴグリッド、Ｔグリッド、及びＰＷグリッドの閾値とデータ値との間の比較を実行する。例えば、１つの実装形態では、空白のＩＣＷグリッド１３０の各々のセクション又はポイントにおいて、ＩＣＩ推定モジュールは、ＩＢＴグリッド１１８の同じセクションからの赤外線輝度温度値を赤外線輝度温度閾値と比較し、Ｔグリッド１２４の同じセクションからの高さ特定温度値を高さ特定温度閾値と比較し、且つＰＷグリッド１２６の同じセクションからの可降水量値を可降水量閾値と比較する。ＩＣＩ推定モジュール１２８は、次に各セクションにそのセクションにおける比較の全体的結果を投入する。
【００４６】
ＩＣＩ推定モジュール１２８は、比較の全体的な結果を決定するためのルールを設定する。幾つかの実装形態によると、ＩＣＩ推定モジュール１２８は、すべての閾値が合致する場合、各セクションに第１の結果を投入し、すべての閾値が合致しない場合（例えば、閾値のうちの任意の１つが合致しない場合）第２の結果を投入する。１つの実装形態では、ＩＣＩ推定モジュール１２８は、すべての閾値が合致する場合、各セクションに第１の結果を投入し、閾値の閾値番号（例えば２以上）が合致する場合、第２の結果を投入し、及び閾値の閾値番号が合致しない場合、第３の結果を投入する。セクションには、結果を表す値又は他の表示が投入される。例えば、第１の結果は、セクション内で２進数「１」によって表されることができるが、第２の結果は、２進数「０」によって表されることができる。代替的に、３つ以上の結果が達成可能な場合、結果は、「０」、「０．５」、及び「１」などの３以上の進数のうちの１つで表すことができる。様々な値のうちの任意の値を用いる任意のバイナリ番号システムは、比較結果の指定に使用することができることに留意されたい。
【００４７】
１つの実装形態によると、ＩＢＴグリッド１１８の同じセクションからの赤外線輝度温度値が赤外線輝度温度閾値と合致（例えば閾値を越える）し、Ｔグリッド１２４の同じセクションからの高さ特定温度値が高さ特定温度閾値と合致（例えば閾値を越える）し、且つＰＷグリッド１２６の同じセクションからの可降水量値が可降水量閾値と合致（例えば閾値を越える）する場合、ＩＣＩグリッド１３０の各セクションに対して、ＩＣＩ推定モジュール１２８は、セクションに第１の値（例えば１）を投入する。それとは対照的に、ＩＢＴグリッド１１８の同じセクションからの赤外線輝度温度値が赤外線輝度温度閾値と合致せず、Ｔグリッド１２４の同じセクションからの高さ特定温度値が高さ特定温度閾値と合致せず、或いはＰＷグリッド１２６の同じセクションからの可降水量値が可降水量閾値と合致しない場合、ＩＣＩ推定モジュール１２８は、セクションに第２の値（例えば０）を投入する。
【００４８】
各結果の値は、氷結晶着氷エンジン事象確率値及び／又は氷水含有量値に関連付けられる。したがって、ＩＣＩグリッド１３０は、投入されているとき、地球上の様々な位置における氷結晶着氷エンジン事象確率の推定及び／又は氷水含有量値の数値表現を提供する。一般的に、結果の値は、すべての閾値が合致するとき、氷結晶着氷エンジン事象のより高い確率又はより高い氷水含有量に関連付けられ、或いは、閾値のうちの任意の１つが合致しないとき、氷結晶着氷エンジン事象のより低い確率又はより低い氷水含有量値に関連付けられる。
【００４９】
ＩＣＩグリッド１３０内の情報の視認性、互換性、又は有用性を促進するために、データプロダクトモジュール１３２は、ＩＣＩグリッドのバイナリ情報を、ＩＣＩグリッド１３０のバイナリ形式よりも視認性、互換性、又は有用性がより高いプロダクトモジュールに変換する。１つの実装形態では、データプロダクトモジュール１３２は、ＩＣＩグリッド１３０からデータを抽出し、異なる形式を有するデータプロダクトとして提示するＧｒＡＤＳ（登録商標）ソフトウェアなどの変換ツールを含む。例えば、データプロダクトモジュール１３２は、ＩＣＩグリッド１３０からの「１」及び「０」などのバイナリ表示を、「高い」及び「低い」など、推定された氷結晶着氷エンジン事象確率（又は氷水含有量）に関連付けられる英数表示に変換することができる。別の例としては、データプロダクトモジュール１３２は、ＩＣＩグリッド１３０からの「１」及び「０」などのバイナリ表示を、例えば、低い確率の氷結晶着氷エンジン事象に対して緑色、及び高い確率の氷結晶着氷エンジン事象に対して赤色など、氷結晶着氷エンジン事象確率（又は氷水含有量）に関連付けられる色別表示に変換してもよい。図示されていないが、ＩＣＩグリッド１３０の値は、データプロダクトモジュール１３２によって抽出される前に、以上に記載されているように検証されることができる。
【００５０】
例示的な実施形態では、データプロダクトモジュール１３２は、第１データプロダクト１３４及び第２データプロダクト１３６を生成する。第１データプロダクト１３４は、処理用の第１ディスパッチシステム１３８に通信され、第２データプロダクト１３６は、処理用の第２ディスパッチシステム１４０に通信される。１つの実装形態によると、第１データプロダクト１３４は、ＰＮＧファイル又はＧＩＦファイルなどの画像ファイル、或いはＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｆｌｉｇｈｔ  Ｆｏｌｄｅｒ（登録商標）ファイルなどのデータファイルであり、第１ディスパッチシステム１３８は、航空機への飛行情報（例えば、経路指定情報）の送信を可能にする、ＭｙＢｏｅｉｎｇＦｌｅｅｔ（登録商標）などのコンピュータ情報配信及び管理システムである。第１データプロダクト１３４の画像ファイルは、経時的に保存されている氷結晶着氷エンジン事象確率の推定値に基づいて、雲の動きの表示を含んでもよい。更に、画像ファイルは計画された航空機経路のオーバーレイを含んでもよい。
【００５１】
更なる１つの実装形態では、第２データプロダクト１３６は、ＧＲＩＢ２ファイルなどの簡潔なデータ形式であり、第２ディスパッチシステム１４０は、Ｊｅｐｐｅｓｅｎ（登録商標）によって提供されるような航空機隊管理及び経路指定システムである。２つのデータプロダクト及び２つのディスパッチシステムが図示されているが、他の実施形態では、任意の数のデータプロダクトが、任意の数のディスパッチシステム又はデータプロダクト内の情報が役立つ可能性のある他のシステムによって通信及び処理されることができる。
【００５２】
図４を参照すると、大気中を飛行する航空機に対する氷結晶着氷エンジン事象の確率、又は対応する大気中の氷水含有量を推定するための方法２００が示される。方法２００は、２１０において、赤外線輝度温度データなどの赤外線衛星データを獲得することを含む。更に、方法２００は、２２０において、高さ特定温度データ及び可降水量データなどの数値気象予測データを獲得することを含む。特定の実装形態では、赤外線衛星データは複数の衛星から獲得され、且つ数値気象予測データは全球数値気象予報モデルから獲得される。
【００５３】
方法２００は、２３０において、赤外線輝度温度又は他の赤外線輝度温度データが第１閾値に合致するかどうかを決定することを含む。２３０における決定が肯定である場合、方法２００は、２４０において、高さ特定温度などの数値気象予測データの第１条件が第２閾値に合致するかどうかを決定することに進む。２４０における決定が肯定である場合、方法２００は、２５０において、可降水量などの数値気象予測データの第２条件が第３閾値に合致するかどうかを決定する。２５０における決定が肯定である場合、方法２００は、２６０において氷結晶着氷エンジン事象の確率の推定を、「高い」などの第１確率に設定することへと進み、方法は終了する。しかしながら、２３０、２４０、及び２５０における任意の決定が否定である場合、方法２００は、２７０において氷結晶着氷エンジン事象の確率の推定を、「低い」などの第２確率に設定することへと進み、方法は終了する。代替的な実施形態では、方法２００は、２６０において氷水含有量状態を「高い」などの第１状態に設定してもよく、且つ２７０において氷水含有量状態を「低い」などの第２状態に設定してもよい。
【００５４】
以上の説明では、「上」、「下」、「上部」、「下部」、「水平」、「垂直」、「左」、「右」、「〜の上」、「〜の下」などの特定の用語が使用されてもよい。適用可能である場合、これらの用語は、相対的関係を扱うときに記載されていることを幾らか明瞭するために使用される。しかしながら、これらの用語は、絶対的な関係、位置、及び／又は配向を示唆することを意図していない。例えば、ある物体に関しては、「上部」の表面は、物体を単純にひっくり返すことによって、「下部」の表面になることができる。それにも関わらず、それは同じ物体であることには変わりない。更に、「含む」、「備える」、「有する」、及びこれらの変化形といった用語は、他に明確に特定されていない限り、「含むが、これらに限定されない」ことを意味する。他に明確に特定されていない限り、アイテムの列挙リストによって、アイテムのうちの任意のもの又はすべてが、互いに排他的である、及び／又は互いに包括的であることが示唆されているわけではない。冠詞（「ａ」、「ａｎ」、及び「ｔｈｅ」）は、他に明確に特定されていない限り、更に「１つ又は複数の」指す。更に「複数」という用語は、「少なくとも２つ」と定義することができる。
【００５５】
更に、本明細書内の例である要素が他の要素に「連結」されている場合、これは直接的な連結及び間接的な連結を含むことができる。直接的な連結とは、ある要素が別の要素に連結され、且つ何らかの接触状態にあると定義することができる。間接的な連結とは、互いに直接的に接触していないが、連結要素間に１つ又は複数の追加要素を有する、２つの要素間の連結と定義することができる。更に、本明細書で使用されているように、１つの要素を他の要素に固定することは、直接的な固定及び間接的な固定を含むことができる。更に、本明細書で使用されているように、「隣接」は必ずしも接触を意味しない。例えば、ある要素は、別の要素と接触せずにその別の要素に隣接することができる。
【００５６】
本書において、列挙されたアイテムと共に使用される「〜のうち少なくとも１つ」という表現は、列挙されたアイテムのうち一又は複数の種々の組み合わせが使用可能であり、且つ、列挙されたアイテムのうち１つだけあればよいということを意味する。アイテムとは、特定の対象物、物品、又はカテゴリのことであってもよい。すなわち、「〜のうち少なくとも１つ」は、アイテムの任意の組み合わせ、又はいくつかのアイテムが列挙から使用されうるが、列挙されたアイテムの全てが必要なわけではないことを意味する。例えば、「アイテムＡ、アイテムＢ、及びアイテムＣのうちの少なくとも１つ」は、例えば、「アイテムＡ」、「アイテムＡとアイテムＢ」、「アイテムＢ」、「アイテムＡとアイテムＢとアイテムＣ」、又は「アイテムＢとアイテムＣ」を意味し得る。幾つかの場合には、「アイテムＡ、アイテムＢ、及びアイテムＣのうちの少なくとも１つ」は、例えば、限定するものではないが、「２個のアイテムＡと１個のアイテムＢと１０個のアイテムＣ」、「４個のアイテムＢと７個のアイテムＣ」、又は他の好適な組み合わせを意味しうる。
【００５７】
本明細書に記載の多くの機能ユニットは、実装の単独性をより具体的に強調するためにモジュールと呼ばれている。例えば、モジュールは、カスタムＶＬＳＩ回路やゲートアレイ、或いは、論理チップ、トランジスタ、又はその他の個別部品などの既製の半導体素子を含むハードウェア回路として実装してもよい。モジュールは、フィールドプログラマブルゲートアレイ、プログラマブルアレイ論理、プログラマブル論理デバイスなどのプログラム可能なハードウェアデバイス内に更に実装されてもよい。
【００５８】
モジュールは、更に、様々な種類のプロセッサによる実行のためのソフトウェア内に実装されてもよい。コンピュータ可読プログラムコードの識別されたモジュールは、例えば、コンピュータ指令の１つ又は複数の物理的ブロック又は論理的ブロックを含んでもよく、例えば、オブジェクト、手順、又は機能として編成されてもよい。それにも関わらず、識別されたモジュールの実行可能なプログラムは、物理的に同じ場所に位置する必要はなく、種々の位置に保存される異なる指令を含んでもよく、これらは論理的に組み合わされたときに、モジュールを含み、モジュールの提示された目的を達成する。
【００５９】
実際に、コンピュータで読取可能なプログラムコードのモジュールは、単一の指令又は多くの指令であってもよく、幾つかの異なるコードセグメントにわたって、異なるプログラムの間で、及び幾つかのメモリデバイスにわたって分配されてもよい。同様に、モジュール内の動作的データは、識別され、本明細書で例示してもよく、任意の適切な形態で具現化されてもよく、任意の適切な種類のデータ構造内で編成されてもよい。動作的データは、単一のデータセットとして収集されてもよく、又は異なるストレージデバイスを含めて、異なる位置にわたって分配されてもよく、且つ少なくとも部分的に単にシステム又はネットワーク上の電子信号として存在してもよい。モジュール又はモジュールの一部がソフトウェア内に実装されるとき、コンピュータで読取可能なプログラムコードは、１つ又は複数のコンピュータで読取可能な媒体上で保存及び／又は伝搬されてもよい。
【００６０】
コンピュータで読取可能な媒体は、コンピュータで読取可能なプログラムコードを記憶する有形のコンピュータで読取可能な記憶媒体であってもよい。コンピュータで読取可能な記憶媒体は、例えば非限定的に、電気、磁気、光学、電磁気、赤外線、ホログラフィック、マイクロメカニカル、又は半導体のシステム、装置、又はデバイス、或いは上記の任意の好適な組み合わせであってもよい。
【００６１】
コンピュータで読取可能な記憶媒体のより具体的な実施例は、例えば非限定的に、携帯コンピュータフロッピーディスク、ハードディスク、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読取専用メモリ（ＲＯＭ）、消去可能プログラマブル読取専用メモリ（ＥＰＲＯＭ又はフラッシュメモリ）、携帯コンパクトディスク読取専用メモリ（ＣＤ−ＲＯＭ）、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）、光学式ストレージデバイス、磁気ストレージデバイス、ホログラフィックストレージ媒体、マイクロメカニカルストレージデバイス、又は上記の任意の適切な組み合わせを含んでもよい。本文書の文脈では、コンピュータで読取可能な記憶媒体は、命令実行システム、装置、又はデバイスによって使用される、及び／又はそれに接続されて使用されるコンピュータで読取可能なプログラムコードを格納及び／又は記憶することができる任意の有形の媒体であってもよい。
【００６２】
コンピュータで読取可能な媒体は、更にコンピュータで読取可能な信号媒体であってもよい。コンピュータで読取可能な信号媒体は、例えば、ベースバンドにおいて又は搬送波の一部として、コンピュータで読取可能なプログラムコードが具現化された伝播データ信号を含んでもよい。このような伝播信号は、非限定的に、電気、電磁気、磁気、光、又はそれらの任意の適切な組み合わせを含む任意の様々な形態であってよい。コンピュータで読取可能な信号媒体は、コンピュータで読取可能な記憶媒体ではなく、命令実行システム、装置、又はデバイスによって使用される、或いはそれに接続されて使用されるコンピュータで読取可能なプログラムコードを通信、伝播、又は運搬することができる任意のコンピュータで読取可能な媒体であってもよい。コンピュータで読取可能な信号媒体上に具現化されたコンピュータで読取可能なプログラムコードは、無線、有線、光ファイバケーブル、無線周波数（ＲＦ）等、又は上記の任意の適切な組み合わせを非限定的に含む任意の適切な媒体を使用して伝送されてもよい。
【００６３】
１つの実施形態では、コンピュータで読取可能な媒体は、１つ又は複数のコンピュータで読取可能な記憶媒体及び１つ又は複数のコンピュータで読取可能な信号媒体の組み合わせを含んでもよい。例えば、コンピュータで読取可能なプログラムコードは、プロセッサによる実行のために光ファイバケーブルを介して電磁信号として伝搬されてもよく、及びプロセッサによる実行のためにＲＡＭ記憶装置上に記憶されてもよい。
【００６４】
本発明の態様の動作を実施するためのコンピュータで読取可能なプログラムコードは、Ｊａｖａ、Ｓｍａｌｌｔａｌｋ、Ｃ＋＋などのオブジェクト指向のプログラミング言語、及び「Ｃ」プログラミング言語又は類似のプログラミング言語（例えばＬａｂＶｉｅｗ）などの従来の手続き型プログラミング言語を含む一又は複数のプログラミング言語の任意の組み合わせで書かれてもよい。コンピュータで読取可能なプログラムコードは、完全にユーザのコンピュータ上で、部分的にユーザのコンピュータ上で実行されることができ、独立型ソフトウェアパッケージとしては、部分的にユーザのコンピュータ上で、及び部分的にリモートコンピュータ上で、又は完全にリモートコンピュータ又はサーバ上で実行されることができる。後者のシナリオでは、リモートコンピュータは、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）又はワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）を含む任意の種類のネットワークを通してユーザのコンピュータに接続されてもよく、或いは、接続を（例えば、インターネットサービスプロバイダを使用するインターネットを通して）外部コンピュータに対して行うことができる。
【００６５】
本明細書に含まれる概略フローチャート図は、一般的に論理的フローチャート図として提示される。このようにして、示された順序及び表示されたステップは、提示された方法の１つの実施形態を示す。図示された方法の１つ又は複数のステップ、或いはそれらの部分に対して、機能、論理、又は効果において同等である他のステップ及び方法を着想してもよい。更に、使用される形式及び記号は、方法の論理ステップを説明するために提供され、方法の範囲を限定しないと理解される。様々な矢印の種類及び線の種類が、フローチャート図において使用されうるが、対応する方法の範囲を限定しないと理解される。実際に、幾つかの矢印又は他の結合子が方法の論理フローのみを示すために使用されてもよい。例えば、矢印は、示された方法の列挙されたステップの間の不特定持続時間の待機期間又はモニター期間を示してもよい。更に、特定の方法が発生する順序は、示される対応ステップの順序に厳密に従ってもよく、又は従わなくてもよい。
【００６６】
本発明主題は、その精神又は本質的特質から逸脱せずに、他の特定の形態で具現化されてもよい。記載の実施形態は、あらゆる点で、例示的であるとだけみなすべきであり、限定的であるとみなすべきではない。特許請求の範囲の均等の意味及び範囲の中にあるすべてに変更は、その範囲内で包含されるべきである。
【００６７】
以下の段落は、本発明の更なる態様を説明している。
【００６８】
Ａ１  赤外線衛星データ（５４）、数値気象予測データ（５６）、及び実際の氷結晶着氷エンジン事象に対応する経験的データ（５８）に基づいて、氷結晶着氷エンジン事象の確率を推定する推定モジュール（４６）、
氷結晶着氷エンジン事象の前記確率の推定値を示すデータプロダクト（６４）を生成するデータプロダクトモジュール（５０）、及び
前記データプロダクト（６４）を通信する出力モジュール（５２）
を備える装置。
【００６９】
Ａ２  前記赤外線衛星データ（５４）が、大気の赤外線輝度温度を含み、且つ前記数値気象予測データ（５６）が、大気の高さ特定温度及び大気内の可降水量を含む、段落Ａ１に記載の装置。
【００７０】
Ａ３  前記推定モジュール（４６）が、前記大気の赤外線輝度温度、大気の高さ特定温度、及び大気内の可降水量とそれぞれの所定の閾値との間の比較を実行し、且つ前記推定モジュール（４６）が、前記比較に基づいて氷結晶着氷エンジン事象の前記確率を推定する、段落Ａ２に記載の装置。
【００７１】
Ａ４  前記それぞれの所定の閾値が、実際の氷結晶着氷エンジン事象に対応する前記経験的データ（５８）に基づく、段落Ａ３に記載の装置。
【００７２】
Ａ５  氷結晶着氷エンジン事象の前記確率が、少なくとも第１氷結晶着氷エンジン事象確率及び第２氷結晶着氷エンジン事象確率のうちの１つとして識別可能であり、前記推定モジュール（４６）が、前記大気の赤外線輝度温度、大気の高さ特定温度、及び大気内の可降水量のうちの任意の１つが、前記それぞれの所定の閾値のうちの対応する１つに合致しない場合、氷結晶着氷エンジン事象の前記確率を前記第２氷結晶着氷エンジン事象確率として推定し、且つ前記大気の赤外線輝度温度、大気の高さ特定温度、及び大気内の可降水量のすべてが前記それぞれの所定の閾値に合致する場合、氷結晶着氷エンジン事象の前記確率を前記第１氷結晶着氷エンジン事象確率として推定する、段落Ａ３又はＡ４に記載の装置。
【００７３】
Ａ６  前記第１氷結晶着氷エンジン事象確率が氷結晶着氷エンジン事象のより高い確率に対応し、且つ前記第２氷結晶着氷エンジン事象確率が氷結晶着氷エンジン事象のより低い確率に対応する、段落Ａ５に記載の装置。
【００７４】
Ａ７  前記赤外線輝度温度に対応する前記所定の閾値が、約２００Ｋと約２２０Ｋの間である、段落Ａ５又はＡ６に記載の装置。
【００７５】
Ａ８  前記赤外線輝度温度に対応する前記所定の閾値が約２０９Ｋである、段落Ａ７に記載の装置。
【００７６】
Ａ９  前記高さ特定温度に対応する前記所定の閾値が、５００ｍｂで約−２０℃と５００ｍｂで約０℃の間である、段落Ａ５又はＡ６に記載の装置。
【００７７】
Ａ１０  前記高さ特定温度に対応する前記所定の閾値が５００ｍｂで約−１０℃である、段落Ａ９に記載の装置。
【００７８】
Ａ１１  前記可降水量に対応する前記所定の閾値が、約２５ｍｍと約４５ｍｍの間である、段落Ａ５、Ａ６、又はＡ９のいずれか一項に記載の装置。
【００７９】
Ａ１２  前記可降水量に対応する前記所定の閾値が約３５ｍｍである、段落Ａ１１に記載の装置。
【００８０】
Ａ１３  前記推定モジュール（４６）が、地球上の複数の位置で氷結晶着氷エンジン事象の前記確率を同時に推定する、段落Ａ１又はＡ２に記載の装置。
【００８１】
Ａ１４  大気中の少なくとも１つの条件の物理的測定に基づいて、氷結晶着氷エンジン事象の前記確率の正確性を検証する検証モジュール（４８）を更に備える、段落Ａ１、Ａ２、又はＡ１３のいずれか一項に記載の装置。
【００８２】
Ａ１５  前記推定モジュール（４６）が、前記大気の中で飛行することができる航空機に動力を供給するエンジンの種類に基づいて、氷結晶着氷エンジン事象の前記確率を推定する、段落Ａ１、Ａ２、Ａ１３、又はＡ１４のいずれか一項に記載の装置。
【００８３】
Ａ１６  前記データプロダクトが、電子バイナリデータファイル及び画像ファイルのうちの１つを含む（６４）、段落Ａ１、Ａ２、又はＡ１３からＡ１５のいずれか一項に記載の装置。
【００８４】
Ｂ１  航空機（１６）、
大気の赤外線輝度温度、大気の高さ特定温度、大気内の可降水量、及び少なくとも１つの実際の氷結晶着氷エンジン事象に対応する経験的データに基づいて、氷結晶着氷エンジン事象の確率を推定する推定モジュール（４６）、及び
前記航空機（１６）に氷結晶着氷エンジン事象の前記確率の前記推定値を通信する出力モジュール（５２）
を備えるシステム。
【００８５】
Ｂ２  前記推定モジュール（４６）が、前記航空機に動力を供給するエンジンの種類に基づいて、氷結晶着氷エンジン事象の前記確率を推定する、段落Ｂ１に記載のシステム。
【００８６】
Ｃ１  赤外線衛星データ及び数値気象予測データを獲得すること、
前記赤外線衛星データ及び数値気象予測データをそれぞれの所定の閾値と比較すること、及び
前記赤外線衛星データ及び数値気象予測データと前記それぞれの所定の閾値との間の比較に基づいて、氷結晶着氷事象の確率を推定すること
を含む方法。
【００８７】
Ｃ２  前記赤外線衛星データが赤外線輝度温度データを含み、且つ前記数値気象予測データが高さ特定温度データ及び可降水量データを含む、段落Ｃ１に記載の方法。
【００８８】
Ｃ３  赤外線輝度温度データ、高さ特定温度データ、及び可降水量データのそれぞれが、それぞれの所定の閾値に合致するとき、氷結晶着氷事象のより高い確率を示すために氷結晶着氷事象の前記確率を設定すること、及び前記赤外線輝度温度データ、高さ特定温度データ、及び可降水量データのうちの少なくとも１つが前記それぞれの所定の閾値に合致しないとき、氷結晶着氷事象のより低い確率を示す氷結晶着氷事象の前記確率を設定することを更に含む、段落Ｃ２に記載の方法。
【００８９】
Ｃ４  前記赤外線輝度温度データが複数の衛星から獲得され、且つ前記高さ特定温度データ及び可降水量データが全球数値気象予報モデルから獲得される、段落Ｃ２又はＣ３に記載の方法。
【００９０】
Ｃ５  前記氷結晶着氷事象が航空機のエンジンの上の氷結晶着氷事象を含む、段落Ｃ２又はＣ３に記載の方法。
【００９１】
Ｃ６  前記氷結晶着氷事象が航空機の非エンジン構成要素の上の氷結晶着氷事象を含む、段落Ｃ２、Ｃ３、又はＣ５に記載の方法。
【符号の説明】
【００９２】
１０  氷結晶着氷エンジン事象の確率を推定するためのシステム
１２  地上
１３  大気
１４  対流雲編成
１６  航空機
２０  大気条件分析ステーション
２１  衛星情報ステーション
２２  受信機
２４  送受信機
２６  衛星
２８  衛星
３０  全地球予報ステーション
３２  受信機
３４  衛星
４０  装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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