(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
航空機航法性能を予測するコンピュータ実装方法（２００）であって、
航空機（１２０）内に含まれている１つまたは複数のコンピューティングデバイス（１３２）によって、１つまたは複数の航法援助測定値が前記航空機（１２０）にとって利用可能でないことを判定すること（２０２）と、
前記１つまたは複数のコンピューティングデバイス（１３２）によって、飛行計画における将来のある時点の、前記航空機（１２０）と関連付けられる将来の実航法性能を推定すること（２０４）であり、前記将来の実航法性能は、半径方向位置誤差を含み、少なくとも部分的に、前記航空機（１２０）と関連付けられる前記飛行計画を示すデータ（１３２Ｄ）、および、前記飛行計画における前記将来の時点と関連付けられる１つまたは複数のパラメータ（２０４）に基づく、推定すること（２０４）と、
前記１つまたは複数のコンピューティングデバイス（１３２）によって、前記飛行計画における前記将来の時点と関連付けられる将来の航法性能要件であって、半径方向位置誤差の制限を含む将来の航法性能要件を決定すること（２０６）と、
前記１つまたは複数のコンピューティングデバイス（１３２）によって、前記将来の実航法性能が前記将来の航法性能要件を満たすか否かを判定するために、前記将来の実航法性能を、前記将来の航法性能要件と比較すること（２０８）と、
前記１つまたは複数のコンピューティングデバイス（１３２）によって、前記航空機（１２０）の機上システム（１４０）に、前記将来の実航法性能が前記将来の航法性能要件を満たすか否かを示す情報を提供すること（２１０）と、
前記機上システム（１４０）が前記将来の実航法性能が前記将来の航法性能要件を満たすか否かを示す情報に基づいて警告を表示することと、
を含む、コンピュータ実装方法（２００）。
【請求項２】
前記将来の実航法性能を推定すること（２０４）、前記将来の航法性能要件を決定すること（２０６）、前記将来の実航法性能を、前記将来の航法性能要件と比較すること（２０８）、および、前記航空機（１２０）の前記機上システム（１４０）に情報を提供すること（２１０）はすべて、前記１つまたは複数の航法援助測定値が前記航空機（１２０）にとって利用可能でないときに実施される、請求項１記載のコンピュータ実装方法（２００）。
【請求項３】
前記１つまたは複数のコンピューティングデバイス（１３２）によって、前記航空機（１２０）の前記機上システム（１４０）に、前記将来の実航法性能が前記将来の航法性能要件を満たすか否かを示す情報を提供すること（２１０）は、
前記１つまたは複数のコンピューティングデバイス（１３２）によって、前記航空機（１２０）の前記機上システム（１４０）に、前記航空機（１２０）が、前記将来の航法性能要件を超えることなく前記飛行計画の１つまたは複数の区間または手順を完了することができることを示すデータ（３０２）を提供することを含む、請求項１または２に記載のコンピュータ実装方法（２００）。
【請求項４】
前記１つまたは複数のコンピューティングデバイス（１３２）によって、前記航空機（１２０）の前記機上システム（１４０）に、前記将来の実航法性能が前記将来の航法性能要件を満たすか否かを示す情報を提供すること（２１０）は、
前記１つまたは複数のコンピューティングデバイス（１３２）によって、前記航空機（
１２０）の前記機上システム（１４０）に、前記将来の実航法性能と関連付けられるデータのセット（４０２）を提供することを含み、
前記将来の実航法性能と関連付けられる前記データのセット（４０２）は、前記将来の実航法性能が前記将来の航法性能要件を超えることを示すメッセージ、前記将来の航法性能要件を超えるまでの残存時間量、前記将来の航法性能要件を超える将来の時刻、および、前記将来の時刻における前記将来の実航法性能のうちの少なくとも１つを含む、請求項１乃至３のいずれかに記載のコンピュータ実装方法（２００）。
【請求項５】
前記１つまたは複数の航法援助測定値は、全地球測位システム（１１０）と関連付けられる測定値、距離測定機器（１１０）と関連付けられる測定値、ＶＨＦ全方位無線標識システム（１１０）と関連付けられる測定値、または、ローカライザシステム（１１０）と関連付けられる測定値のうちの少なくとも１つを含む、請求項１乃至３のいずれかに記載のコンピュータ実装方法（２００）。
【請求項６】
前記１つまたは複数のパラメータ（２０４）は、前記飛行計画における前記将来の時点における、前記航空機（１２０）と関連付けられる推定速さ、前記航空機（１２０）と関連付けられる推定位置、前記航空機（１２０）と関連付けられる推定速度、または、前記航空機（１２０）と関連付けられる推定高度のうちの少なくとも１つを含み、
前記１つまたは複数のコンピューティングデバイス（１３２）によって、前記飛行計画における前記将来の時点と関連付けられる前記将来の航法性能要件を決定すること（２０６）は、
前記１つまたは複数のコンピューティングデバイス（１３２）によって、航法データベース（１６０）から前記将来の航法性能要件を取得することを含む、請求項１乃至５のいずれかに記載のコンピュータ実装方法（２００）。
【請求項７】
航空機航法性能を予測するための飛行管理システム（１３０）であって、航空機（１２０）によって含まれる１つまたは複数のプロセッサ（１３２Ａ）と、１つまたは複数のメモリデバイス（１３２Ｂ）とを備え、前記１つまたは複数のメモリデバイス（１３２Ｂ）は、前記１つまたは複数のプロセッサ（１３２Ａ）によって実行されると、前記１つまたは複数のプロセッサ（１３２Ａ）に、処理を実施させる命令（１３２Ｃ）を記憶しており、前記処理は、
航法援助測定値が前記航空機（１２０）にとって利用可能でないことを判定すること（２０２）と、
航法援助測定値が前記航空機（１２０）にとって利用可能でないときに、
前記航空機（１２０）と関連付けられる１つまたは複数の将来の実航法性能を推定すること（２０４）であり、前記１つまたは複数の将来の実航法性能の各々は、少なくとも部分的に、前記航空機（１２０）と関連付けられる飛行計画を示すデータ（１３２Ｄ）、および、前記飛行計画におけるそれぞれの将来の時点と関連付けられる１つまたは複数のパラメータ（２０４）に基づく、推定すること（２０４）と、
前記飛行計画における各それぞれの将来の時点の、１つまたは複数の将来の航法性能要件であって、前記１つまたは複数の将来の航法性能要件の各々が、航空機半径方向位置誤差の推定と誤差制限とを含む、前記１つまたは複数の将来の航法性能要件を決定すること（２０６）と、
飛行計画における前記それぞれの将来の時点において、前記将来の実航法性能が前記将来の航法性能要件を満たすか否かを判定するために、前記１つまたは複数の将来の実航法性能を、前記１つまたは複数の将来の航法性能要件と比較すること（２０８）と、
前記航空機（１２０）の機上システム（１４０）に、前記将来の実航法性能のうちの１つまたは複数が、前記将来の航法性能要件のうちの１つまたは複数を満たすか否かを示す情報を提供すること（２１０）と、
前記将来の実航法性能のうちの１つまたは複数が、前記将来の航法性能要件のうちの１つまたは複数を満たすか否かを示す情報に基づいて、テキスト、グラフィック、視覚、音響又は、ビデオによる告示を提供することと、
を含む、飛行管理システム（１３０）。
【請求項８】
前記航空機（１２０）の前記機上システム（１４０）に、前記将来の実航法性能のうちの１つまたは複数が、前記将来の航法性能要件のうちの１つまたは複数を満たすか否かを示す情報を提供すること（２１０）は、
前記飛行計画における前記１つまたは複数のそれぞれの将来の時点において前記１つまたは複数の将来の実航法性能が前記１つまたは複数の将来の航法性能要件を超えないときに、前記航空機（１２０）が、前記１つまたは複数の将来の航法性能要件を超えることなく前記飛行計画の１つまたは複数の将来の区間または手順を完了することができることを示すデータ（３０２）を、前記航空機（１２０）の機上システム（１４０）に提供することを含む、請求項７記載の飛行管理システム（１３０）。
【請求項９】
前記航空機（１２０）の前記機上システム（１４０）に、前記将来の実航法性能のうちの１つまたは複数が、前記将来の航法性能要件のうちの１つまたは複数を満たすか否かを示す情報を提供すること（２１０）は、
前記飛行計画における前記１つまたは複数のそれぞれの将来の時点において前記将来の実航法性能のうちの１つまたは複数が前記将来の航法性能要件のうちの１つまたは複数を超えるときに、前記１つまたは複数の将来の実航法性能と関連付けられるデータのセット（４０２）を、前記航空機（１２０）の機上システム（１４０）に提供することを含み、
前記１つまたは複数の将来の実航法性能と関連付けられる前記データのセット（４０２）は、前記将来の実航法性能のうちの１つまたは複数が前記将来の航法性能要件のうちの１つまたは複数を超えることを示すメッセージ、前記将来の航法性能要件のうちの１つまたは複数を超えるまでの残存時間量、前記将来の航法性能要件のうちの１つまたは複数を超える１つまたは複数の将来の時刻、および、前記１つまたは複数の将来の時刻における１つまたは複数の将来の実航法性能のうちの少なくとも１つを含む、請求項７または８に記載の飛行管理システム（１３０）。
【請求項１０】
前記１つまたは複数の航法援助測定値は、全地球測位システム（１１０）と関連付けられる測定値、距離測定機器（１１０）と関連付けられる測定値、ＶＨＦ全方位無線標識システム（１１０）と関連付けられる測定値、または、ローカライザシステム（１１０）と関連付けられる測定値のうちの１つまたは複数を含み、
前記１つまたは複数の将来の実航法性能の各々は、航空機（１２０）の半径方向位置誤差の推定値を含み、前記１つまたは複数の将来の航法性能要件の各々は、誤差の制限を含み、
前記１つまたは複数のパラメータ（２０４）は、前記航空機（１２０）と関連付けられる推定速さ、前記航空機（１２０）と関連付けられる推定位置、前記航空機（１２０）と関連付けられる推定速度、または、前記航空機（１２０）と関連付けられる推定高度のうちの少なくとも１つを含む、請求項７乃至９のいずれかに記載の飛行管理システム（１３０）。
【請求項１１】
航空機（１２０）であって、
１つまたは複数の航法援助測定値を前記航空機（１２０）に提供するように構成されている１つまたは複数の航法システム（１１０）と、
前記航空機（１２０）の航空機搭乗員に情報（３０６、４０６）を提供するように構成されている１つまたは複数の機上システム（１４０）と、
前記航空機（１２０）上に位置する１つまたは複数のプロセッサ（１３２Ａ）と、１つまたは複数のメモリデバイス（１３２Ｂ）とを備えるコンピューティングシステム（１３０）であり、前記１つまたは複数のメモリデバイス（１３２Ｂ）は、前記１つまたは複数のプロセッサ（１３２Ａ）によって実行されると、前記１つまたは複数のプロセッサ（１３２Ａ）に、処理を実施させる命令（１３２Ｃ）を記憶しており、前記処理は、
前記１つまたは複数の航法援助測定値が前記航空機（１２０）にとって利用可能でな
いことを判定すること（２０２）と、
前記航空機（１２０）と関連付けられる将来の実航法性能を推定すること（２０４）であり、前記将来の実航法性能は、少なくとも部分的に、前記航空機（１２０）と関連付けられる飛行計画を示すデータ（１３２Ｄ）、および、前記飛行計画における将来の時点と関連付けられる１つまたは複数のパラメータ（２０４）に基づく、推定すること（２０４）と、
前記飛行計画における前記将来の時点と関連付けられる将来の航法性能要件であって、前記１つまたは複数の将来の航法性能要件の各々が、航空機半径方向位置誤差の推定と誤差制限とを含む、前記１つまたは複数の将来の航法性能要件を決定すること（２０６）と、
前記将来の実航法性能が前記将来の航法性能要件を満たすか否かを判定するために、前記将来の実航法性能を、前記将来の航法性能要件と比較すること（２０８）と、
前記将来の実航法性能が前記将来の航法性能要件を満たすときに、前記航空機（１２０）が、前記将来の航法性能要件を超えることなく前記飛行計画の１つまたは複数の将来の区間または手順を完了することができることを示すデータ（３０２）を、前記航空機（１２０）の前記機上システム（１４０）のうちの１つまたは複数に提供すること（２１０）と、
前記将来の実航法性能が前記将来の航法性能要件を満たさないときに、前記将来の実航法性能と関連付けられるデータのセット（４０２）を、前記航空機（１２０）の前記機上システム（１４０）に提供することと、
前記データのセット（４０２）に基づいて、前記航空機（１２０）の前記機上システム（１４０）が告示を提供することと、
を含む、航空機（１２０）。
【請求項１２】
前記処理は航法援助測定値なしで実施され、
前記１つまたは複数のパラメータ（２０４）は、飛行計画における前記将来の時点における、前記航空機（１２０）と関連付けられる推定速さ、前記航空機（１２０）と関連付けられる推定位置、前記航空機（１２０）と関連付けられる推定速度、または、前記航空機（１２０）と関連付けられる推定高度のうちの少なくとも１つを含み、
前記将来の実航法性能と関連付けられる前記データのセット（４０２）は、前記将来の実航法性能が前記将来の航法性能要件を超えることを示すメッセージ、前記将来の航法性能要件を超えるまでの残存時間量、前記将来の航法性能要件を超える将来の時刻、および、前記将来の時刻における前記将来の実航法性能のうちの少なくとも１つを含む、請求項１１記載の航空機（１２０）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の主題は、一般的に、航空機航法性能を予測することに関する。
【背景技術】
【０００２】
慣性基準装置を有する航空機は、航空機の現在の航法性能を参照する、実航法性能（ＡＮＰ）に基づいて航空機航法性能を推定することができる。実航法性能は、パイロットに、航空機の報告されている位置が、航法性能要件（ＲＮＰ）、すなわち、空域の所与のブロック、区間または特定の手順に要求される精度の中にあるか否かに関して通知する。
【０００３】
実航法性能は、慣性基準システムからの測定値に基づいて計算することができる。しかしながら、経時的に、慣性基準システムは、積分ドリフトに起因する位置誤差を呈する可能性がある。たとえば、慣性航法は、加速度および角速度の測定値内に小さい誤差を含む可能性がある。これらの誤差は、蓄積して漸進的により大きい速度誤差になる可能性があり、これは、複合してさらにより大きい位置誤差になる可能性がある。これらの誤差を補償するために、航法システム（たとえば、全地球測位システムまたは無線航法援助地上施設）によって航法援助測定値を提供することができる。これらの測定値は、慣性誤差を推定し、慣性基準装置によって行われる計算からそのような誤差を除去するために使用することができ、位置、速度、および実航法性能のより正確な計算が可能になる。しかしながら、いくつの状況において（たとえば、航空機が進入しているとき）、航法援助測定値は、これらの慣性誤差を補正するために利用可能でない場合がある。そのため、航空機航法性能を予測することが困難になる可能性がある。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】RTCA, Incorporated, “Minimum Operational Performance Standards for Required Navigation Performance for Area Navigation,” October 28, 2003 - 202 pgs.
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示の実施形態の態様および利点は、部分的に以下の説明に記載されるか、または、説明から学習することができるか、または、実施形態の実践を通じて学習することができる。
【０００６】
本開示の１つの例示的な態様は、航空機航法性能を予測するコンピュータ実装方法を対象とする。方法は、航空機内に含まれている１つまたは複数のコンピューティングデバイスによって、１つまたは複数の航法援助測定値が航空機にとって利用可能でないことを判定することを含むことができる。方法は、１つまたは複数のコンピューティングデバイスによって、飛行計画における将来のある時点の、航空機と関連付けられる将来の実航法性能を推定することをさらに含むことができる。将来の実航法性能は、少なくとも部分的に、航空機と関連付けられる飛行計画を示すデータ、および、飛行計画における将来の時点と関連付けられる１つまたは複数のパラメータに基づくことができる。方法は、１つまたは複数のコンピューティングデバイスによって、飛行計画における将来の時点の、関連付けられる将来の航法性能要件を決定することをさらに含むことができる。方法は、１つまたは複数のコンピューティングデバイスによって、将来の実航法性能が将来の航法性能要件を満たすか否かを判定するために、将来の実航法性能を、将来の航法性能要件と比較することをさらに含むことができる。方法は、１つまたは複数のコンピューティングデバイスによって、航空機の機上システムに、将来の実航法性能が将来の航法性能要件を満たすか否かを示す情報を提供することを含むことができる。
【０００７】
本開示の別の例示的な態様は、航空機航法性能を予測するための飛行管理システムに関する。システムは、航空機によって含まれる、１つまたは複数のプロセッサと、１つまたは複数のメモリデバイスとを含むことができる。１つまたは複数のメモリデバイスは、１つまたは複数のプロセッサによって実行されると、１つまたは複数のプロセッサに、処理を実施させる命令を記憶することができる。処理は、航法援助測定値が航空機にとって利用可能でないことを判定することを含むことができる。航法援助測定値が航空機にとって利用可能でないとき、処理は、航空機と関連付けられる１つまたは複数の将来の実航法性能を推定することをさらに含むことができる。１つまたは複数の将来の実航法性能の各々は、少なくとも部分的に、航空機と関連付けられる飛行計画を示すデータ、および、飛行計画におけるそれぞれの将来の時点と関連付けられる１つまたは複数のパラメータに基づくことができる。処理は、飛行計画における各それぞれの将来の時点の、１つまたは複数の将来の航法性能要件を決定することをさらに含むことができる。処理は、飛行計画における各それぞれの将来の時点において、将来の実航法性能が将来の航法性能要件を満たすか否かを判定するために、１つまたは複数の将来の実航法性能を、１つまたは複数の将来の航法性能要件と比較することをさらに含むことができる。処理は、航空機の機上システムに、将来の実航法性能のうちの１つまたは複数が、将来の航法性能要件のうちの１つまたは複数を満たすか否かを示す情報を提供することをさらに含むことができる。
【０００８】
本開示のまた別の例示的な態様は、航空機を対象とする。航空機は、１つまたは複数の航法援助測定値を航空機に提供するように構成されている１つまたは複数の航法システムを含むことができる。航空機は、航空機の航空機搭乗員に情報を提供するように構成されている１つまたは複数の機上システムを含むことができる。航空機は、航空機上に位置する、１つまたは複数のプロセッサと、１つまたは複数のメモリデバイスとを含むコンピューティングシステムをさらに含むことができる。１つまたは複数のメモリデバイスは、１つまたは複数のプロセッサによって実行されると、１つまたは複数のプロセッサに、処理を実施させる命令を記憶することができる。処理は、１つまたは複数の航法援助測定値が航空機にとって利用可能でないことを判定することを含むことができる。処理は、航空機と関連付けられる将来の実航法性能を推定することをさらに含むことができる。将来の実航法性能は、少なくとも部分的に、航空機と関連付けられる飛行計画を示すデータ、および、飛行計画における将来のある時点と関連付けられる１つまたは複数のパラメータに基づくことができる。処理は、飛行計画における将来の時点と関連付けられる将来の航法性能要件を決定することを含むことができる。処理は、将来の実航法性能が将来の航法性能要件を満たすか否かを判定するために、将来の実航法性能を、将来の航法性能要件と比較することを含むことができる。処理は、将来の実航法性能が将来の航法性能要件を満たすときに、航空機が、将来の航法性能要件を超えることなく飛行計画の１つまたは複数の将来の区間または手順を完了することができることを示すデータを、航空機の機上システムのうちの１つまたは複数に提供することをさらに含むことができる。処理は、将来の実航法性能が将来の航法性能要件を満たさないときに、将来の実航法性能と関連付けられるデータのセットを、航空機の機上システムのうちの１つまたは複数に提供することを含むことができる。
【０００９】
本開示の他の例示的な態様は、航空機航法性能を予測するためのシステム、方法、航空機、アビオニクスシステム、デバイス、非一時的コンピュータ可読媒体に関する。
【００１０】
本開示のこれらの例示的な態様に対して変更および修正を行うことができる。
【００１１】
様々な実施形態のこれらのおよび他の特徴、態様および利点は、以下の説明および添付の特許請求の範囲を参照してより良好に理解されるようになろう。本明細書に組み込まれるとともにその一部を構成する添付の図面は、本開示の実施形態を示し、本明細書とともに、関連する原理を説明する役割を果たす。
【００１２】
当業者向けの実施形態の詳細な論述が本明細書に記載されており、これは添付の図面を参照する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本開示の例示的な実施形態による航空機航法性能を予測するための例示的なシステムを示す図である。
【図２】本開示の例示的な実施形態による航空機航法性能を予測する例示的な方法を示す図である。
【図３】本開示の例示的な実施形態による例示的なシステムを示す図である。
【図４】本開示の例示的な実施形態による例示的なシステムを示す図である。
【図５】本開示の例示的な実施形態による航空機航法性能を予測するための例示的なシステムを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
ここで、本発明の実施形態が詳細に参照され、その１つまたは複数の例は図面に示されている。各例は、本発明の限定ではなく、本発明の説明として与えられる。事実、本発明の範囲または趣旨から逸脱することなく、様々な修正および変形を本発明において行うことができることが、当業者には諒解されよう。たとえば、一実施形態の一部分として図示または記載されている特徴は、またさらなる実施形態をもたらすために、別の実施形態とともに使用することができる。したがって、本発明は、添付の特許請求項およびそれらの均等物の範囲内に入るような修正および変更をカバーすることが意図されている。
【００１５】
本開示の例示的な態様は、航空機航法性能を予測するためのシステムおよび方法に関する。たとえば、飛行管理システムは、航空機がその飛行計画を完了することができるか否かを判定するために、航法援助測定値（たとえば、全地球測位システムと関連付けられる測定値、距離測定機器と関連付けられる測定値）を使用することなく、航空機航法性能を予測することができる。飛行管理システムは、航法援助測定値が航空機にとって利用可能でないことを判定することができる。その後、飛行管理システムは、飛行計画の１つまたは複数の将来の時点における将来の実航法性能（たとえば、半径方向位置誤差の推定値）および将来の航法性能要件（たとえば、誤差制限）を決定することができる。飛行管理システムは、飛行計画における１つまたは複数の将来の時点において、将来の実航法性能が将来の航法性能要件を満たすか否かを判定するために、将来の実航法性能と、将来の航法性能要件とを比較することができる。これは、航空機が現在の航法モードを使用して、最終的にその指定されている飛行経路上に留まるか否かを示すことができる。
【００１６】
飛行管理システムは、将来の実航法性能が将来の航法性能要件を満たす（たとえば、将来の実航法性能が将来の航法性能要件によって示される誤差制限内にある）か否かを示す情報を、航空機の機上システム（たとえば、操縦室ディスプレイデバイス、警告システム）に提供することができる。そして今度は、機上システムが、航空機が将来の航法性能要件を超える可能性があるかどうか、または、航空機がその現在の航法モード下で将来の航法性能要件を超えることなくその飛行計画を完了することができるか否かを航空機搭乗員に通知することができる。将来の航法性能要件が超えられることになる場合、航空機搭乗員は、それに従って、航空機の状態（たとえば、速度、高度、位置）および／または航法モードを調整することができ、または、将来の航法性能要件が進入中に超えられることになるとき、航空機搭乗員は、代替の進入手順を選択することができる。
【００１７】
より詳細には、航空機の飛行管理システムは、１つまたは複数の航法援助測定値が航空機にとって利用可能でないことを判定することができる。これは、たとえば、（たとえば、遠隔地において移動している間に）そのような測定値を提供する、飛行管理システムと１つまたは複数の航法システムとの間の通信可能性の欠如から発生する可能性がある。そのような事例において、飛行管理システムは、「コースト」モードに入る可能性があり、それによって、飛行管理システムは、航法援助測定値の援助なしに航空機の位置、高度、速度など（および最終的には将来の実航法性能）を推定しなければならない。
【００１８】
飛行管理システムは、航空機と関連付けられる１つまたは複数の将来の実航法性能を判定することができる。将来の実航法性能は、将来のある時点における航空機の実航法性能値であり得る。たとえば、将来の実航法性能は、航空機の半径方向位置誤差の推定値を含んでもよい。
【００１９】
１つまたは複数の将来の実航法性能の各々は、少なくとも部分的に、航空機と関連付けられる飛行計画を示すデータ、および／または、飛行計画における将来のある時点と関連付けられる１つもしくは複数のパラメータに基づくことができる。飛行計画を示すデータは、たとえば、飛行計画と関連付けられる経路データを含んでもよい。１つまたは複数のパラメータは、たとえば、飛行計画における将来のある時点における航空機と関連付けられる推定速さ、位置、速度、高度などを含んでもよい。
【００２０】
飛行管理システムは、飛行計画における各それぞれの将来の時点の、１つまたは複数の将来の航法性能要件を決定することができる。将来の航法性能要件は、飛行計画における将来のある時点における航法性能要件値であり得る。これは、たとえば、飛行計画区間、手順、および／または航法環境に関する航空当局によって設定されてもよい。将来の航法性能要件は、たとえば、航空機位置誤差の制限のような、誤差の制限を含んでもよい。
【００２１】
いくつかの実装形態において、飛行管理システムは、飛行管理システムと関連付けられる航法データベースから将来の航法性能要件を取得することによって、将来の航法性能要件を決定することができる。航法データベースは、航空当局によって設定されているものとしての航法性能要件を含むことができる。
【００２２】
他の実装形態において、飛行管理システムは、将来の航法性能要件を決定することができる。たとえば、飛行管理システムは、少なくとも部分的に、本明細書においてさらに説明されるように、航法環境に基づいて将来の航法性能要件を決定することができる。
【００２３】
飛行管理システムは、１つまたは複数の将来の実航法性能を、将来の航法性能要件と比較することができる。飛行管理システムは、飛行計画におけるそれぞれの将来の時点において、将来の実航法性能が、将来の航法性能要件を満たすか否かを判定することができる。たとえば、航空機の飛行計画における将来のある時点について、飛行管理システムは、航空機の半径方向位置誤差の９５％推定値を、誤差制限と比較することができる。
【００２４】
飛行管理システムは、将来の実航法性能が、将来の航法性能要件を満たすか否かを示す情報を、航空機の１つまたは複数の機上システムに提供することができる。たとえば、飛行管理システムは、飛行計画におけるそれぞれの将来の時点において、将来の実航法性能が、将来の航法性能要件を満たすか否かを判定することができる。したがって、飛行管理システムは、航空機が、将来の航法性能要件を超えることなく（たとえば、将来の航法性能要件未満のままで）１つまたは複数の将来の区間および／または飛行計画の手順（すなわち、進入手順）を完了することができることを示すデータを、航空機の１つまたは複数の機上システムに提供することができる。
【００２５】
そして今度は、機上システムが、将来の航法性能要件を超えることなく、将来の区間および／または手順を完了することができることを、航空機搭乗員に通知することができる。一例において、機上システム（たとえば、操縦室ディスプレイデバイス、警告システム）は、そのようなことを示す可聴および／または視覚告示を、航空機搭乗員に提供することができる。
【００２６】
しかしながら、飛行管理システムは、飛行計画における将来のある時点において、将来の実航法性能が、将来の航法性能要件を満たさないことを判定することができる。そのような事例において、飛行管理システムは、たとえば、将来の実航法性能と関連付けられるデータのセットを、航空機の１つまたは複数の機上システムに提供することができる。データのセットは、たとえば、飛行計画における将来のある時点において、将来の実航法性能が将来の航法性能要件を超えることを示すメッセージ、将来の航法性能要件を超えるまでに残っている時間量、将来の航法性能要件を超える将来の時点、その将来の時点における将来の実航法性能、および／または、将来の実航法性能と関連付けられる他のデータを含むことができる。機上システムは、音響および／または視覚告示を提供すること、警告を作動させることなどによって、将来のある時点において将来の実航法性能が将来の航法性能要件を満たさないことを航空機搭乗員に通知することができる。
【００２７】
本開示の例示的な態様によるシステムおよび方法は、航法援助測定値を使用することなく、航空機性能を予測することができる。より詳細には、システムおよび方法は、航法システムに依拠することなく慣性誤差を補償することができる。このように、本開示の例示的な態様によるシステムおよび方法は、飛行計画において下流にある任意の時点において、航空機の現在の航法モードが、計画されている手順の完了を阻害することになるか否か、または、航法性能要件を満たすことに失敗することになるか否かを予測し、航空機の自律性および安全性を増大させるという技術的効果を有する。
【００２８】
図１は、本開示の例示的な実施形態による航空機航法性能を予測するための例示的なシステム１００を示す。図示されているように、システム１００は、１つまたは複数の航法システム１１０と、航空機１２０とを含むことができる。いくつかの実装形態において、航法システム１１０および航空機１２０は、１つまたは複数の通信ネットワークを介して、互いの間で通信するように構成することができる。
【００２９】
航法システム１１０は、たとえば、全地球測位システム（ＧＰＳ）、距離測定機器（ＤＭＥ）、ＶＨＦ全方位無線標識（ＶＯＲ）システム、ローカライザシステム、および／または、航空機１２０とともに使用するのに適した任意の他の航法システムを含んでもよい。航法システム１１０の１つもしくは複数の構成要素（たとえば、受信機、ディスプレイ、他の機上構成要素）は、航空機１２０によって含まれてもよく、かつ／または、航法システム１１０の１つもしくは複数の構成要素（たとえば、衛星）は、航空機１２０から遠隔であってもよい。
【００３０】
航法システム１１０は、航法援助測定値を航空機１２０に提供するように構成することができる。航法援助測定値は、たとえば、全地球測位システム（ＧＰＳ）と関連付けられる測定値、距離測定機器（ＤＭＥ）と関連付けられる測定値、ＶＨＦ全方位無線標識（ＶＯＲ）システムと関連付けられる測定値、ローカライザシステムと関連付けられる測定値、および／または、任意の他の航法援助測定値を含んでもよい。航空機１２０は、たとえば、慣性航法誤差を補償するために、これらの航法援助測定値を使用するように構成することができる。
【００３１】
航空機１２０は、１つまたは複数のエンジン１２２と、機体１２４と、飛行管理システム１３０とを含むことができる。いくつかの実装形態において、エンジン１２２は、ガスタービンエンジンとして構成されてもよい。たとえば、エンジン１２２は、直列流れの順序において、圧縮機区画と、燃焼区画と、タービン区画とを含むことができる。エンジン１２２は、ターボファンエンジン、ターボジェットエンジン、ターボプロップエンジン、ターボシャフトエンジンなどとして構成されてもよい。他の実装形態において、エンジン１２２は、内燃エンジン、または、航空機内で使用するための任意の他の適切なエンジンであってもよい。
【００３２】
飛行管理システム１３０は、たとえば、アビオニクスシステムと関連付けることができる１つもしくは複数のコンピューティングデバイス１３２および／または１つもしくは複数の慣性基準装置１３４を含むことができる。コンピューティングデバイス１３２および／または慣性基準装置１３４は、航空機１２０によって含まれてもよく、互いに通信するように構成することができる。慣性基準装置１３４は、飛行管理システム１３０の一部分として存在してもよく、または、飛行管理システム１３０から分離して存在してもよく、それによって、飛行管理システム１３０および慣性基準装置１３４は、互いに通信するように構成することができる。
【００３３】
コンピューティングデバイス１３２は、飛行管理と関連付けられる１つまたは複数の関数を含むことができる。たとえば、コンピューティングデバイス１３２は、飛行計画関数および／または予測関数を含むことができる。飛行計画関数は、航空機１２０と関連付けられる飛行計画に関する情報を含むことができる。たとえば、飛行計画関数は、飛行計画において記載されている航空機１２０の意図されている経路、および／または、飛行計画の意図されている経路に沿った様々なウェイポイントと関連付けられる情報を含むことができる。予測関数は、飛行計画における将来の時点において航空機１２０と関連付けられる１つまたは複数のパラメータを推定するように構成することができる。たとえば、飛行計画における各将来の時点および／または時刻において、予測関数は、航空機１２０と関連付けられる推定速さ、航空機１２０と関連付けられる推定位置、航空機１２０と関連付けられる推定速度、航空機１２０と関連付けられる推定高度、および／または、航空機１２０と関連付けられる他のパラメータを推定するように構成することができる。
【００３４】
コンピューティングデバイス１３２は、ネットワーク１５０を介して、航空機１２０によって含まれている様々な機上システム１４０に結合することができる。ネットワーク１５０は、データバスまたは有線および／もしくはワイヤレス通信リンクの組み合わせを含んでもよい。コンピューティングデバイス１３２は、航空機１２０と関連付けられる１つまたは複数の機上システム１４０と通信するように構成することができる。いくつかの実装形態において、機上システム１４０は、様々な航空機処理を実施し、航空機１２０と関連付けられる様々な設定およびパラメータを制御および／またはモニタリングするように構成することができる。たとえば、機上システム１４０は、操縦室システム、ディスプレイシステム、警告システム、音響システム、ビデオシステム、通信システム、フライトレコーダ、モニタリングシステム、および／または、航空機１２０の他のシステムと関連付けることができる。
【００３５】
慣性基準装置１３４は、慣性航法を航空機１２０に提供するように構成することができる。たとえば、慣性基準装置１３４は、１つまたは複数のコンピューティングデバイスと、運動センサ、加速度計、回転センサ、ジャイロスコープ、および／または他の適切なセンサのような、１つまたは複数のセンサとを含むことができる。慣性基準システム１３４は、航空機１２０の１つまたは複数の状態（たとえば、位置、配向、速度）を計算するように構成することができる。たとえば、慣性基準装置１３４のセンサは、知られている開始点、配向、および／または速度に対する航空機１２０の位置および配向を追跡し、そのような情報を、慣性基準装置１３４のコンピューティングデバイスに提供するように構成することができる。慣性基準装置１３４は、これらの信号を処理し、航空機１２０の位置、配向、および／または速度測定値を判定することができる。慣性基準装置１３４は、そのような測定値をコンピューティングデバイス１３２に通信するように構成することができる。
【００３６】
コンピューティングデバイス１３２は、慣性基準装置１３４と関連付けられる誤差を補正するための１つまたは複数の関数、式、アルゴリズムなどを含むことができる。たとえば、コンピューティングデバイス１３２は、慣性基準装置１３４の各々のための１つまたは複数のアルゴリズム（たとえば、カルマンフィルタ、システム状態をモデル化するための他のアルゴリズム）などを含むことができる。コンピューティングデバイス１３２は、航法援助測定値を（たとえば、アルゴリズムにおいて）使用して、慣性基準装置１３４と関連付けられる誤差を推定し、慣性位置、配向、および速度を補正することができる。
【００３７】
コンピューティングデバイス１３２は、１つまたは複数の航法援助測定値が航空機１２０にとって利用可能でないことを判定するように構成することができる。これは、たとえば、（たとえば、遠隔地において移動している間に）飛行管理システム１３０と航法システム１１０との間の通信可能性の欠如から発生する可能性がある。そのような事例において、飛行管理システム１３０は、「コースト」モードに入る可能性があり、それによって、飛行管理システムは、航法援助測定値の援助なしに航空機１２０の速さ、位置、高度、速度など（および最終的には将来の実航法性能）を推定し得る。
【００３８】
コンピューティングデバイス１３２は、航空機１２０と関連付けられる１つまたは複数の将来の実航法性能を判定するように構成することができる。将来の実航法性能は、（たとえば、海里単位での）将来のある時点における航空機１２０の実航法性能と関連付けられる値を含んでもよい、将来の実航法性能値であり得る。いくつかの実装形態において、将来の実航法性能は、航空機位置誤差を含んでもよい。たとえば、将来の実航法性能は、飛行管理システム１３０によって計算される位置の位置推定誤差の９５％推定値から構成されてもよい。
【００３９】
１つまたは複数の将来の実航法性能の各々は、少なくとも部分的に、航空機１２０と関連付けられる飛行計画を示すデータ、および／または、飛行計画における将来のある時点と関連付けられる１つもしくは複数のパラメータに基づくことができる。飛行計画を示すデータは、たとえば、飛行計画と関連付けられる経路データを含んでもよく、飛行計画関数によって提供することができる。上記で示したように、１つまたは複数のパラメータは、航空機１２０と関連付けられる推定速さ、航空機１２０と関連付けられる推定位置、航空機１２０と関連付けられる推定速度、および／または、航空機１２０と関連付けられる推定高度のうちの少なくとも１つを含んでもよい。１つまたは複数のパラメータは、予測関数によって提供することができる。
【００４０】
コンピューティングデバイス１３２は、飛行計画における各それぞれの将来の時点の、１つまたは複数の将来の航法性能要件を決定するように構成することができる。航法性能要件は、（たとえば、海里単位での）航空機１２０の飛行計画における将来のある時点における航法性能要件と関連付けられる値のような、航法性能要件値を含むことができる。これは、たとえば、飛行計画区間、手順、および／または航法環境に関する航空当局によって設定されてもよい。いくつかの実装形態において、航法性能要件は、航空機位置誤差の制限のような、誤差の制限を含んでもよい。例として、コンピューティングデバイス１３２は、航法データベース１６０から将来の航法性能要件を取得することによって、将来の航法性能要件を決定するように構成することができる。航法データベース１６０は、航空当局によって設定されているものとしての航法性能要件を含むことができる。
【００４１】
コンピューティングデバイス１３２は、１つまたは複数の将来の実航法性能を、将来の航法性能要件と比較するように構成することができる。コンピューティングデバイス１３２は、本明細書においてさらに説明されるように、飛行計画における各それぞれの将来の時点において、将来の実航法性能が、将来の航法性能要件を満たすか否かを判定するように構成することができる。たとえば、航空機１２０の飛行計画における将来のある時点について、コンピューティングデバイス１３２は、将来の推定位置誤差を、その時点における将来の誤差制限と比較するように構成することができる。
【００４２】
コンピューティングデバイス１３２は、将来の実航法性能のうちの１つまたは複数が、将来の航法性能要件のうちの１つまたは複数を満たすか否かを示す情報を、１つまたは複数の機上システム１４０に提供するように構成することができる。たとえば、将来の実航法性能は、飛行計画における１つまたは複数のそれぞれの将来の時点において、将来の航法性能要件のうちの１つまたは複数を満たすことができる。そのような事例において、コンピューティングデバイス１３２は、航空機１２０が、１つまたは複数の将来の航法性能要件を超えることなく飛行計画の１つまたは複数の将来の区間および／または手順を完了することができることを示すデータを、航空機１２０の１つまたは複数の機上システム１４０に提供することができる。機上システム１４０は、将来の航法性能要件を超えることなく、将来の区間および／または手順を完了することができることを、航空機搭乗員に通知するように構成することができる。一例において、操縦室ディスプレイデバイスおよび／または航空機警告システムは、そのことを示す告示（たとえば、テキスト、グラフィック、視覚、音響、ビデオ）を、航空機搭乗員に提供するように構成することができる。
【００４３】
しかしながら、将来の実航法性能のうちの１つまたは複数が、飛行計画におけるそれぞれの将来の時点のうちの１つまたは複数において将来の航法性能要件のうちの１つまたは複数を満たさないとき、コンピューティングデバイス１３２は、たとえば、将来の実航法性能と関連付けられるデータのセットを、航空機１２０の１つまたは複数の機上システム１４０に提供することができる。１つまたは複数の将来の実航法性能と関連付けられるデータのセットは、たとえば、将来の実航法性能のうちの１つまたは複数が将来の航法性能要件のうちの１つまたは複数を超える（たとえば、それ以上になる）ことを示すメッセージ、将来の航法性能要件のうちの１つまたは複数を超えるまでに残っている時間量、将来の航法性能要件のうちの１つまたは複数を超える、１つまたは複数の将来の時点、１つまたは複数の将来の時点における１つまたは複数の将来の実航法性能、および／または、将来の実航法性能と関連付けられる他のデータのうちの少なくとも１つを含むことができる。
【００４４】
機上システム１４０は、機上システム１４０は、告示（たとえば、テキスト、グラフィック、視覚、音響、ビデオ）を提供すること、警告を作動させることなどによって、将来の実航法性能が航法性能要件のうちの１つまたは複数を満たさないことを、航空機搭乗員に通知するように構成することができる。
【００４５】
図２は、本開示の例示的な実施形態による航空機航法性能を予測する例示的な方法２００の流れ図を示す。図２は、図１および図３に示すコンピューティングデバイス１３２のような、１つまたは複数のコンピューティングデバイスによって実装することができる。方法２００のステップは、航空機１２０が飛行中である間に実施することができ、方法２００のステップのうちの１つまたは複数は、航法援助測定値なしに実施することができる。たとえば、ステップのうちの１つまたは複数は、１つまたは複数の航法援助測定値が航空機にとって利用可能でないとき、かつ／または、利用可能な航法援助測定値がないときに、実施することができる。加えて、図２は、例示および論述を目的として特定の順序で実施されるステップを示す。当業者は、本明細書に与えられている開示を使用して、本開示の範囲から逸脱することなく、本明細書に開示されている方法のいずれかの様々なステップを様々な様式で変更、適合、拡大、再構成および／または省略することができることを理解しよう。
【００４６】
（２０２）において、方法２００は、１つまたは複数の航法援助測定値が航空機１２０にとって利用可能でないことを判定することを含むことができる。たとえば、コンピューティングデバイス１３２が、１つまたは複数の航法援助測定値が航空機１２０にとって利用可能でないことを判定することができる。たとえば、航空機１２０が遠隔地内で進行している場合、航法システム１１０と航空機１２０との間の通信可能性が制限される場合がある。コンピューティングデバイス１３２は、航法援助測定値が航空機１２０にとって利用可能でなく、したがって、航空機実航法性能を計算するために利用可能でないことを判定することができる。したがって、コンピューティングデバイス１３２は、飛行管理システム１３０がコーストモードにおいて動作すべきであることを判定することができる。
【００４７】
（２０４）において、方法２００は、飛行計画を示すデータ、および、１つまたは複数のパラメータに基づいて、飛行計画における将来のある時点について、航空機１２０と関連付けられる将来の実航法性能を推定することを含むことができる。たとえば、コンピューティングデバイス１３２は、航法援助測定値なしに、飛行計画における将来のある時点の、航空機１２０と関連付けられる将来の実航法性能を推定することができる。将来の実航法性能は、少なくとも部分的に、航空機１２０と関連付けられる飛行計画を示すデータ、および、飛行計画における将来の時点と関連付けられる１つまたは複数のパラメータに基づくことができる。飛行計画を示すデータは、意図されている飛行経路と関連付けられる座標情報を含んでもよい。パラメータは、たとえば、飛行計画における将来の時点における、航空機１２０と関連付けられる推定速さ、航空機１２０と関連付けられる推定位置、航空機１２０と関連付けられる推定速度、および／または、航空機１２０と関連付けられる推定高度を含んでもよい。上記で示したように、これらのパラメータは、コンピューティングデバイス１３２の予測関数によって提供することができる。
【００４８】
いくつかの実装形態において、将来の実航法性能を判定するために、コンピューティングデバイス１３２は最初に、航法援助測定値が利用不可能になるときに、航空機１２０と関連付けられる現在の位置誤差共分散行列を判定することができる。たとえば、初期値は、
【００４９】
【数１】
0006367989.tif 000002
によって表すことができる。コンピューティングデバイス１３２は、将来の時点において、位置誤差共分散をリアルタイムよりも速く伝播させるための１つまたは複数のアルゴリズム（たとえば、カルマンフィルタ）を使用することができる。たとえば、コンピューティングデバイス１３２は、航空機１２０と関連付けられる飛行計画における将来の時点において、位置誤差共分散を伝播させることができる。いくつかの実装形態において、これは、
【００５０】
【数２】
0006367989.tif 000003
によって表すことができ、式中、「
【００５１】
【数３】
0006367989.tif 000004
」はシステムモデルであり、「
【００５２】
【数４】
0006367989.tif 000005
」はシステムモデルにおける不確定性を表す行列（たとえば、プロセス雑音行列）であり、ｘは時間ステップである。システムモデルに対する入力は、たとえば、予測関数からの１つまたは複数のパラメータを含むことができる。
【００５３】
コンピューティングデバイス１３２は、その１つまたは複数のアルゴリズムの各々の解を判定し、それらの解を統計的に混合して、航空機１２０の位置誤差推定値の単一の共分散行列を形成することができる。コンピューティングデバイス１３２はその後、少なくとも部分的に、共分散行列および位置誤差推定値に基づいて、飛行計画における将来のある時点における将来の実航法性能を推定することができる。
【００５４】
（２０６）において、方法２００は、飛行計画における将来の時点と関連付けられる将来の航法性能要件を判定することを含むことができる。たとえば、コンピューティングデバイス１３２は、航空機１２０の飛行計画における将来の時点と関連付けられる、将来の航法性能要件を決定することができる。将来の航法性能要件は、飛行計画の将来の時点、区間、手順などと関連付けられる誤差の制限を含むことができる。
【００５５】
一例において、コンピューティングデバイス１３２は、航法データベース１６０から将来の航法性能要件を取得することができる。上記で示したように、航法データベース１６０は、航空当局によって設定される航法性能要件を含むことができる。
【００５６】
別の例において、コンピューティングデバイス１３２は、将来の航法性能要件を計算することができる。たとえば、コンピューティングデバイス１３２は、少なくとも部分的に、飛行計画における将来の時点における航空機１２０と関連付けられるパラメータ（たとえば、位置、高度）、および／または、航法環境（たとえば、航空路上、海洋上、空港、進入）に基づいて、将来の航法性能要件を決定することができる。別の例において、航空機搭乗員（たとえば、パイロット）が、将来の航法性能要件を設定し、当該将来の航法性能要件を、入力デバイス（たとえば、キーボード、タッチスクリーン）を含む機上システム１４０（たとえば、操縦室システム）を介して飛行管理システム１３０に提供することができる。
【００５７】
（２０８）において、方法２００は、将来の実航法性能を、将来の航法性能要件と比較することを含むことができる。たとえば、コンピューティングデバイス１３２は、将来の実航法性能が将来の航法性能要件を満たすか否かを判定するために、将来の実航法性能を、将来の航法性能要件と比較することができる。
【００５８】
例として、将来の実航法性能は、航空機１２０と関連付けられる航空機の半径方向位置誤差の推定値を含むことができ、将来の航法性能要件は、半径方向位置誤差の制限を含むことができる。将来の実航法性能が将来の航法性能要件を満たさない場合、飛行管理システム１３０および／または航空機搭乗員は、飛行計画の将来の区間の将来の区間および／もしくは手順を完了するように、かつ／または、代替の手順を選択するように、航空機１２０の１つまたは複数の状態および／または航法モードを調整する必要があり得る。しかしながら、将来の実航法性能が将来の航法性能要件を満たす場合、航空機１２０は、調整することなく飛行計画の将来の区間および手順を完了することができる。
【００５９】
（２１０）において、方法２００は、航空機１２０の機上システム１４０に、将来の実航法性能が将来の航法性能要件を満たすか否かを示す情報を提供することを含むことができる。たとえば、将来の実航法性能は、海里単位での航空機の半径方向位置誤差の推定値であり得、一方で、将来の航法性能要件は、同じく海里単位で表される、航空機の半径方向位置誤差の許容可能な制限であり得る。コンピューティングデバイス１３２は、航空機１２０の機上システム１４０に、将来の実航法性能が将来の航法性能要件を満たすか否かを示す情報を提供することができる。
【００６０】
図３は、将来の実航法性能が将来の航法性能要件を満たすときの例示的な実装形態を示す。たとえば、図３のシステム３００に示すように、将来の航法性能要件は１０海里であり得、これは、航空機１２０が、飛行計画におけるその将来の時点および／または区間にある間に、半径が１０海里である円内でその位置を計算することが可能でなければならないことを示し得る。将来の実航法性能は０．０６海里であり得、これは、航空機１２０が、飛行計画におけるその将来の時点および／または区間にある間に、半径が０．０６海里である円内でその位置を計算することができることを示し得る。したがって、図３において、航空機１２０は、０．０６海里内でその位置を計算することができ、これは、１０海里の制限内であるため、将来の実航法性能は、将来の航法性能要件を満たす。したがって、将来の実航法性能（たとえば、その海里値）は、将来の航法性能要件（たとえば、その海里制限）を超えない（たとえば、それ以下である）。別の言い方をすれば、将来の実航法性能は、将来の航法性能要件によって記載されている制限内である。将来の実航法性能が将来の航法性能要件を満たすとき、コンピューティングデバイス１３２は、航空機１２０が、将来の航法性能要件を超えることなく、飛行計画の１つまたは複数の区間を完了することができることを示すデータ３０２を、航空機１２０の機上システム１４０のうちの１つまたは複数に提供することができる。
【００６１】
別の例において、図４は、将来の実航法性能が将来の航法性能要件を満たさないときの例示的な実装形態を示す。図４のシステム４００に示すように、将来の航法性能要件は２．００海里であり得、これは、航空機１２０が、飛行計画におけるその将来の時点および／または区間にある間に、半径が２．００海里である円内でその位置を計算することが可能でなければならないことを示し得る。将来の実航法性能は２．２０海里であり得、これは、航空機１２０が、飛行計画におけるその将来の時点および／または区間において、半径が２．２０海里である円内でしかその位置を計算することができないことを示し得る。したがって、図４において、航空機１２０は、２．２０海里内でしかその位置を計算することができず、これは、２．００海里の制限外であるため、将来の実航法性能は、将来の航法性能要件を満たさない。したがって、将来の実航法性能（たとえば、その海里値）は、将来の航法性能要件（たとえば、その海里制限）を超える（たとえば、それ以上である）。別の言い方をすれば、将来の実航法性能は、将来の航法性能要件によって示されている制限内でない。将来の実航法性能が将来の航法性能要件を満たさないとき、コンピューティングデバイス１３２は、航空機１２０が、将来の実航法性能と関連付けられるデータのセット４０２を、航空機１２０の機上システム１４０のうちの１つまたは複数に提供することができる。たとえば、将来の実航法性能と関連付けられるデータのセット４０２は、将来の実航法性能が将来の航法性能要件を超えることを示すメッセージ、将来の航法性能要件を超えるまでの残存時間量、将来の航法性能要件を超える将来の時刻、および／または、その将来の時刻における将来の実航法性能のうちの少なくとも１つを含むことができる。
【００６２】
図２に戻って、（２１２）において、方法２００は、将来の実航法性能が、将来の航法性能要件を満たすか否かを、航空機搭乗員に通知することを含むことができる。機上システム１４０は、将来の実航法性能が、将来の航法性能要件を満たすか否かについて、航空機搭乗員に通知することができる。
【００６３】
たとえば、図３に示すように、機上システム１４０は、現在の航法モードにおいて航法性能要件内で将来の区間および手順を完了することができることを、航空機搭乗員に通知するための情報３０６を表示することができるディスプレイデバイス３０４（たとえば、操縦室システム内の）を含むことができる。別の例において、機上システム１４０は、航法性能要件内で将来の区間および手順を完了することができるか否かを示すことができる１つまたは複数のライト３０８を含むことができる。たとえば、ライト３０８の点灯が、将来の実航法性能が将来の航法性能要件を満たすことを示すことができる。付加的に、および／または、代替的に、機上システム１４０は、飛行計画の将来の区間および／または手順を、航法性能要件内で完了することができることを、航空機搭乗員に、可聴式に通知することができる警告システム３１０を含むことができる。
【００６４】
飛行計画における１つまたは複数の将来の時点において、将来の実航法性能が将来の航法性能要件を満たさないとき、機上システム１４０は、航空機搭乗員に通知することができる。たとえば、図４に示すように、ディスプレイデバイス３０４は、航空機搭乗員に対して情報４０６を表示することができる。情報４０６は、将来の実航法性能が将来の航法性能要件を超えることを示す警告メッセージ、将来の航法性能要件を超える将来の時刻、将来の航法性能要件を超えるまでの残存時間量、および／または、その将来の時刻における将来の実航法性能を含むことができる。付加的に、および／または、代替的に、機上システム１４０は、ライト３０８（たとえば、点灯していないライト、赤色ライト）および／または警告システム３１０（たとえば、可聴式）を介して、そのような情報を航空機搭乗員に通知することができる。航空機搭乗員は、飛行計画を将来の航法性能要件内で満たすように、航空機１２０の１つもしくは複数の状態および／または航法モードを調整する試行において、そのような情報を使用することができる。
【００６５】
付加的に、および／または、代替的に、いくつかの実装形態において、飛行管理システム１３０は、将来の航法性能要件を超えることなく飛行計画を完了するように、航空機１２０と関連付けられる状態および／もしくは航法モードを自動的に調整するために、将来の実航法性能と関連付けられるデータ４０２を使用することができ、または、航空機搭乗員が、異なる手順を選択することができる。
【００６６】
図５は、本開示の例示的な実施形態による例示的なシステム５００を示す。システム５００は、航法システム１１０と、飛行管理システム１３０と、機上システム１４０とを含むことができる。航法システム１１０、飛行管理システム１３０、および／または機上システム１４０は、有線および／またはワイヤレスネットワーク５１０を介して通信するように構成することができる。ネットワーク５１０は、航空機１２０と関連付けられる信号を送信するための任意の適切な通信ネットワークを含んでもよい。
【００６７】
図示されているように、飛行管理システム１３０は、１つまたは複数のコンピューティングデバイス１３２を含むことができる。コンピューティングデバイス１３２は、１つまたは複数のプロセッサ１３２Ａと、１つまたは複数のメモリデバイス１３２Ｂとを含むことができる。１つまたは複数のプロセッサ１３２Ａは、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、集積回路、論理デバイス、または他の適切な処理デバイスのような、任意の適切な処理デバイスを含んでもよい。１つまたは複数のメモリデバイス１３２Ｂは、限定ではないが、非一時的コンピュータ可読媒体、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ハードドライブ、フラッシュドライブ、または他のメモリデバイスを含む、１つまたは複数のコンピュータ可読媒体を含んでもよい。
【００６８】
１つまたは複数のメモリデバイス１３２Ｂは、１つまたは複数のプロセッサ１３２Ａによって実行することができるコンピュータ可読命令１３２Ｃを含む、１つまたは複数のプロセッサ１３２Ａによってアクセス可能な情報を記憶することができる。命令１３２Ｃは、１つまたは複数のプロセッサ１３２Ａによって実行されると、１つまたは複数のプロセッサ１３２Ａに、処理を実施させる任意の命令セットであってもよい。命令１３２Ｃは、任意の適切なプログラミング言語で書き込まれるソフトウェアであってもよく、または、ハードウェアにおいて実装されてもよい。いくつかの実施形態において、命令１３２Ｃは、図１および図２を参照しながら説明されているような、航空機航法性能を予測するための処理、ならびに／または、１つもしくは複数のコンピューティングデバイス１３２の任意の他の処理もしくは機能のような処理を、１つまたは複数のプロセッサ１３２Ａに実施させるために、１つまたは複数のプロセッサ１３２Ａによって実行することができる。
【００６９】
メモリデバイス１３２Ｂはさらに、プロセッサ１３２Ａによってアクセスすることができるデータ１３２Ｄを記憶することができる。たとえば、データ１３２Ｄは、航法データベース、航法システム１１０と関連付けられるデータ、機上システム１４０と関連付けられるデータ、航空機１２０と関連付けられる飛行計画を示すデータ、飛行計画における将来の時点と関連付けられる１つもしくは複数のパラメータ、将来の実航法性能と関連付けられるデータ、将来の航法性能要件と関連付けられるデータ、将来の実航法性能が将来の航法性能要件を満たすか否かを示す情報、航空機１２０が将来の航法性能要件を超えることなく飛行計画の１つもしくは複数の区間および／もしくは手順を完了することができることを示すデータ、ならびに／または、本明細書において説明されているような、航空機１２０と関連付けられる任意の他のデータを含むことができる。データ１３２Ｄは、将来の実航法性能および／または将来の航法性能要件を決定するための１つまたは複数の表、関数、アルゴリズム、モデル、式などを含んでもよい。たとえば、１つの例示的な実装形態において、データ１３２Ｄは、本明細書において説明されているような、１つまたは複数のアルゴリズム（たとえば、カルマンフィルタ）を含んでもよい。
【００７０】
コンピューティングデバイス１３２はまた、たとえば、システム３００の他の構成要素と通信するために使用されるネットワークインターフェース１３２Ｅをも含むことができる。ネットワークインターフェース１３２Ｅは、たとえば、送信機、受信機、ポート、コントローラ、アンテナ、または他の適切な構成要素を含む、１つまたは複数のネットワークとインターフェースするための任意の適切な構成要素を含むことができる。
【００７１】
本明細書において論述されている技術は、コンピュータベースのシステムを作成し、動作がコンピュータベースのシステムによって行われるようにし、情報が、コンピュータベースのシステムに送信され、および、コンピュータベースのシステムから送信されるようにする。コンピュータベースのシステムの固有の柔軟性が、構成要素の間で、タスクおよび機能性の多種多様な、可能性のある構成、組み合わせ、および分割を可能にすることを、当業者は認識しよう。たとえば、本明細書において論述されているプロセスは、単一のコンピューティングデバイスまたは組み合わせにおいて作動する複数のコンピューティングデバイスを使用して実装することができる。データベース、メモリ、命令、およびアプリケーションは、単一のシステム上で実装することができ、または、複数のシステムにわたって分散させることができる。分散された構成要素は、連続的にまたは並列して動作することができる。
【００７２】
様々な実施形態の特定の特徴がいくつかの図面に示されており、他の図面には示されていない場合があるが、これは便宜上のものにすぎない。本開示の原理によれば、図面の任意の特徴は、任意の他の図面の任意の特徴との組み合わせにおいて参照および／または特許請求され得る。
【００７３】
本明細書は発明を開示し、さらに任意の当業者が発明を実践することを可能にするために、任意のデバイスまたはシステムを作製および使用すること、ならびに任意の組み込まれた方法を実施することを含む、最良の形態を含む実施例を使用している。本発明の特許可能な範囲は特許請求の範囲によって定義され、当業者が着想する他の実施例を含んでもよい。そのような他の実施例は、それらが特許請求の範囲の文言と異ならない構造要素を含む場合に、またはそれらが特許請求の範囲の文言との十分な差違を有しない等価な構造要素を含む場合に、特許請求の範囲内に入ることが意図される。
【００７４】
最後に、代表的な実施態様を以下に示す。
［実施態様１］
航空機航法性能を予測するコンピュータ実装方法（２００）であって、
航空機（１２０）内に含まれている１つまたは複数のコンピューティングデバイス（１３２）によって、１つまたは複数の航法援助測定値が航空機（１２０）にとって利用可能でないことを判定すること（２０２）と、
１つまたは複数のコンピューティングデバイス（１３２）によって、飛行計画における将来のある時点の、前記航空機（１２０）と関連付けられる将来の実航法性能を推定すること（２０４）であり、将来の実航法性能は、少なくとも部分的に、航空機（１２０）と関連付けられる飛行計画を示すデータ（１３２Ｄ）、および、飛行計画における将来の時点と関連付けられる１つまたは複数のパラメータに基づく、推定すること（２０４）と、
１つまたは複数のコンピューティングデバイス（１３２）によって、飛行計画における将来の時点と関連付けられる将来の航法性能要件を決定すること（２０６）と、
１つまたは複数のコンピューティングデバイス（１３２）によって、将来の実航法性能が将来の航法性能要件を満たすか否かを判定するために、将来の実航法性能を、将来の航法性能要件と比較すること（２０８）と、
１つまたは複数のコンピューティングデバイス（１３２）によって、航空機（１２０）の機上システム（１４０）に、将来の実航法性能が将来の航法性能要件を満たすか否かを示す情報を提供すること（２１０）と
を含む、コンピュータ実装方法（２００）。
［実施態様２］
将来の実航法性能を推定すること（２０４）、将来の航法性能要件を決定すること（２０６）、将来の実航法性能を、将来の航法性能要件と比較すること（２０８）、および、航空機（１２０）の機上システム（１４０）に情報を提供すること（２１０）はすべて、１つまたは複数の航法援助測定値が航空機（１２０）にとって利用可能でないときに実施される、実施態様１記載のコンピュータ実施方法（２００）。
［実施態様３］
１つまたは複数のコンピューティングデバイス（１３２）によって、航空機（１２０）の機上システム（１４０）に、将来の実航法性能が将来の航法性能要件を満たすか否かを示す情報を提供すること（２１０）は、
１つまたは複数のコンピューティングデバイス（１３２）によって、航空機（１２０）の機上システム（１４０）に、航空機（１２０）が、将来の航法性能要件を超えることなく飛行計画の１つまたは複数の区間または手順を完了することができることを示すデータ（３０２）を提供することを含む、実施態様１記載のコンピュータ実装方法（２００）。
［実施態様４］
１つまたは複数のコンピューティングデバイス（１３２）によって、航空機（１２０）の機上システム（１４０）に、将来の実航法性能が将来の航法性能要件を満たすか否かを示す情報を提供すること（２１０）は、
１つまたは複数のコンピューティングデバイス（１３２）によって、航空機（１２０）の機上システム（１４０）に、将来の実航法性能と関連付けられるデータのセット（４０２）を提供することを含む、実施態様１記載のコンピュータ実装方法（２００）。
［実施態様５］
将来の実航法性能と関連付けられるデータのセット（４０２）は、将来の実航法性能が将来の航法性能要件を超えることを示すメッセージ、将来の航法性能要件を超えるまでの残存時間量、将来の航法性能要件を超える将来の時刻、および、その将来の時刻における将来の実航法性能のうちの少なくとも１つを含む、実施態様４記載のコンピュータ実装方法（２００）。
［実施態様６］
１つまたは複数の航法援助測定値は、全地球測位システム（１１０）と関連付けられる測定値、距離測定機器（１１０）と関連付けられる測定値、ＶＨＦ全方位無線標識システム（１１０）と関連付けられる測定値、または、ローカライザシステム（１１０）と関連付けられる測定値のうちの１つまたは複数を含む、実施態様１記載のコンピュータ実装方法（２００）。
［実施態様７］
将来の実航法性能は、航空機（１２０）の半径方向位置誤差の推定値を含み、将来の航法性能要件は、誤差の制限を含む、実施態様１記載のコンピュータ実装方法（２００）。
［実施態様８］
１つまたは複数のパラメータは、飛行計画における将来の時点における、航空機（１２０）と関連付けられる推定速さ、航空機（１２０）と関連付けられる推定位置、航空機（１２０）と関連付けられる推定速度、または、航空機（１２０）と関連付けられる推定高度のうちの少なくとも１つを含む、実施態様１記載のコンピュータ実装方法（２００）。
［実施態様９］
１つまたは複数のコンピューティングデバイス（１３２）によって、飛行計画における将来の時点と関連付けられる将来の航法性能要件を決定すること（２０６）は、
１つまたは複数のコンピューティングデバイス（１３２）によって、航法データベース（１６０）から将来の航法性能要件を取得することを含む、実施態様１記載のコンピュータ実装方法（２００）。
［実施態様１０］
航空機航法性能を予測するための飛行管理システム（１３０）であって、航空機（１２０）によって含まれる１つまたは複数のプロセッサ（１３２Ａ）と、１つまたは複数のメモリデバイス（１３２Ｂ）とを備え、１つまたは複数のメモリデバイス（１３２Ｂ）は、１つまたは複数のプロセッサ（１３２Ａ）によって実行されると、１つまたは複数のプロセッサ（１３２Ａ）に、処理を実施させる命令（１３２Ｃ）を記憶しており、処理は、
航法援助測定値が航空機（１２０）にとって利用可能でないことを判定すること（２０２）と、
航法援助測定値が航空機（１２０）にとって利用可能でないときに、
航空機（１２０）と関連付けられる１つまたは複数の将来の実航法性能を推定すること（２０４）であり、１つまたは複数の将来の実航法性能の各々は、少なくとも部分的に、航空機（１２０）と関連付けられる飛行計画を示すデータ（１３２Ｄ）、および、飛行計画におけるそれぞれの将来の時点と関連付けられる１つまたは複数のパラメータに基づく、推定すること（２０４）と、
飛行計画における各それぞれの将来の時点の、１つまたは複数の将来の航法性能要件を決定すること（２０６）と、
飛行計画におけるそれぞれの将来の時点において、将来の実航法性能が将来の航法性能要件を満たすか否かを判定するために、１つまたは複数の将来の実航法性能を、１つまたは複数の将来の航法性能要件と比較すること（２０８）と、
航空機（１２０）の機上システム（１４０）に、将来の実航法性能のうちの１つまたは複数が、将来の航法性能要件のうちの１つまたは複数を満たすか否かを示す情報を提供すること（２１０）と
を含む、飛行管理システム（１３０）。
［実施態様１１］
航空機（１２０）の機上システム（１４０）に、将来の実航法性能のうちの１つまたは複数が、将来の航法性能要件のうちの１つまたは複数を満たすか否かを示す情報を提供すること（２１０）は、
飛行計画における１つまたは複数のそれぞれの将来の時点において１つまたは複数の将来の実航法性能が１つまたは複数の将来の航法性能要件を超えないときに、航空機（１２０）が、１つまたは複数の将来の航法性能要件を超えることなく飛行計画の１つまたは複数の将来の区間または手順を完了することができることを示すデータ（３０２）を、航空機（１２０）の機上システム（１４０）に提供することを含む、実施態様１０記載の飛行管理システム（１３０）。
［実施態様１２］
航空機（１２０）の機上システム（１４０）に、将来の実航法性能のうちの１つまたは複数が、将来の航法性能要件のうちの１つまたは複数を満たすか否かを示す情報を提供すること（２１０）は、
飛行計画における１つまたは複数のそれぞれの将来の時点において将来の実航法性能のうちの１つまたは複数が将来の航法性能要件のうちの１つまたは複数を超えるときに、１つまたは複数の将来の実航法性能と関連付けられるデータのセット（４０２）を、航空機（１２０）の機上システム（１４０）に提供することを含む、実施態様１０記載の飛行管理システム（１３０）。
［実施態様１３］
１つまたは複数の将来の実航法性能と関連付けられるデータのセット（４０２）は、将来の実航法性能のうちの１つまたは複数が将来の航法性能要件のうちの１つまたは複数を超えることを示すメッセージ、将来の航法性能要件のうちの１つまたは複数を超えるまでの残存時間量、将来の航法性能要件のうちの１つまたは複数を超える１つまたは複数の将来の時刻、および、その１つまたは複数の将来の時刻における１つまたは複数の将来の実航法性能のうちの少なくとも１つを含む、実施態様１２記載の飛行管理システム（１３０）。
［実施態様１４］
１つまたは複数の航法援助測定値は、全地球測位システム（１１０）と関連付けられる測定値、距離測定機器（１１０）と関連付けられる測定値、ＶＨＦ全方位無線標識システム（１１０）と関連付けられる測定値、または、ローカライザシステム（１１０）と関連付けられる測定値のうちの少なくとも１つまたは複数を含む、実施態様１０記載の飛行管理システム（１３０）。
［実施態様１５］
１つまたは複数の将来の実航法性能の各々は、航空機（１２０）の半径方向位置誤差の推定値を含み、１つまたは複数の将来の航法性能要件の各々は、誤差の制限を含む、実施態様１０記載の飛行管理システム（１３０）。
［実施態様１６］
１つまたは複数のパラメータは、航空機（１２０）と関連付けられる推定速さ、航空機（１２０）と関連付けられる推定位置、航空機（１２０）と関連付けられる推定速度、または、航空機（１２０）と関連付けられる推定高度のうちの少なくとも１つを含む、実施態様１０記載の飛行管理システム（１３０）。
［実施態様１７］
航空機（１２０）であって、
１つまたは複数の航法援助測定値を航空機（１２０）に提供するように構成されている１つまたは複数の航法システム（１１０）と、
航空機（１２０）の航空機搭乗員に情報（３０６、４０６）を提供するように構成されている１つまたは複数の機上システム（１４０）と、
航空機（１２０）上に位置する１つまたは複数のプロセッサ（１３２Ａ）と、１つまたは複数のメモリデバイス（１３２Ｂ）とを備えるコンピューティングシステム（１３２）であり、１つまたは複数のメモリデバイス（１３２Ｂ）は、１つまたは複数のプロセッサ（１３２Ａ）によって実行されると、１つまたは複数のプロセッサ（１３２Ａ）に、処理を実施させる命令（１３２Ｃ）を記憶しており、処理は、
１つまたは複数の航法援助測定値が航空機（１２０）にとって利用可能でないことを判定すること（２０２）と、
航空機（１２０）と関連付けられる将来の実航法性能を推定すること（２０４）であり、将来の実航法性能は、少なくとも部分的に、航空機（１２０）と関連付けられる飛行計画を示すデータ（１３２Ｄ）、および、飛行計画における将来のある時点と関連付けられる１つまたは複数のパラメータに基づく、推定すること（２０４）と、
飛行計画における将来の時点と関連付けられる将来の航法性能要件を決定すること（２０６）と、
将来の実航法性能が将来の航法性能要件を満たすか否かを判定するために、将来の実航法性能を、将来の航法性能要件と比較すること（２０８）と、
将来の実航法性能が将来の航法性能要件を満たすときに、航空機（１２０）が、将来の航法性能要件を超えることなく飛行計画の１つまたは複数の将来の区間または手順を完了することができることを示すデータ（３０２）を、航空機（１２０）の機上システム（１４０）のうちの１つまたは複数に提供すること（２１０）と、
将来の実航法性能が将来の航法性能要件を満たさないときに、将来の実航法性能と関連付けられるデータのセット（４０２）を、航空機（１２０）の機上システム（１４０）に提供することと
を含む、航空機（１２０）。
［実施態様１８］
処理は航法援助測定値なしで実施される、実施態様１７記載の航空機（１２０）。
［実施態様１９］
１つまたは複数のパラメータは、飛行計画における将来の時点における、航空機（１２０）と関連付けられる推定速さ、航空機（１２０）と関連付けられる推定位置、航空機（１２０）と関連付けられる推定速度、または、航空機（１２０）と関連付けられる推定高度のうちの少なくとも１つを含む、実施態様１７記載の航空機（１２０）。
［実施態様２０］
将来の実航法性能と関連付けられるデータのセット（４０２）は、将来の実航法性能が将来の航法性能要件を超えることを示すメッセージ、将来の航法性能要件を超えるまでの残存時間量、将来の航法性能要件を超える将来の時刻、および、その将来の時刻における将来の実航法性能のうちの少なくとも１つを含む、実施態様１７記載の航空機（１２０）。
【符号の説明】
【００７５】
１００  システム
１１０  航法システム
１２０  航空機
１２２  エンジン
１２４  機体
１３０  飛行管理システム
１３２  コンピューティングデバイス
１３２Ａ  プロセッサ
１３２Ｂ  メモリデバイス
１３２Ｃ  命令
１３２Ｄ  データ
１３２Ｅ  ネットワークインターフェース
１３４  慣性基準装置
１４０  機上システム
１５０  ネットワーク
１６０  航法データベース
２００  方法
２０２  方法ステップ
２０４  方法ステップ
２０６  方法ステップ
２０８  方法ステップ
２１０  方法ステップ
２１２  方法ステップ
３００  システム
３０２  データ
３０４  ディスプレイデバイス
３０６  情報
３０８  ライト
３１０  警告システム
４００  システム
４０２  データ
４０６  情報
５００  システム
５１０  ワイヤレスシステム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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