(57)【要約】ナビゲーションセンサを使用して航空機の位置を決定し、航空機を自動的に制御して初期位置（４１０、５０２）から、航空交通管制及び軍用指定規則に従って搭乗員が選択したランデブー軌道（２０８）と交差し、それに追従する、ナビゲーション誘導コンピュータシステム。このシステムは、初期位置（４１０、５０２）からランデブー軌道（２０８）の作成まで、航空機の円滑で効率的な運動をもたらす操作法を創造する。このシステムは、航空機のオートパイロットに命令を与えることによって航空機を制御する。このシステムは、航空機の飛行経路に対するすべての制約を考慮且つ予期することによって、再進入操作、上空飛行操作、及び旋回操作のすべてを完全に許可空域（２０６）内に含まれる単一の旋回とする、単一の操作を生成することによって、円滑で調和のとれた操作をもたらす。すべての操作の生成と実行は、許容バンク角、現在の風の状態及び真の飛行速度を考慮して航空機の旋回能力を認識して行われる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
待機飛行経路に進入するために航空機を操作する方法であって、
航空機位置が既知であり且つ待機飛行経路の場所及び方位が既知であり、
待機飛行経路の回りの空域を少なくとも３つのゾーンに分割するステップと、
航空機から待機飛行経路の管制点へのラインと、待機飛行経路の管制点を通過するインバウンド区間ラインとの間の相対方位角を求めるステップと、
前記求められた相対方位角に基づいて、前記少なくとも３つのゾーンから進入ゾーンを選択するステップと、
前記選択された進入ゾーンに対して所定の進入操作を提供するステップと、
前記所定の進入操作を実行するステップと、を含む方法。
【請求項２】
前記少なくとも３つのゾーンは、
−１８０度から＜０度の間の相対方位角度を有する第１のゾーンと、
＞＋９０度から＜＋１８０度の間の相対方位角度を有する第２のゾーンと、
０度から＋９０度の間の相対方位角度を有する第３のゾーンと、を含む請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第２のゾーンは、
延長インバウンド区間とアウトバウンド区間との間にある第２のゾーンの一部を含むゾーン２ｂと、
ゾーン２ｂ内にはない第２のゾーンの残部を含むゾーン２ａと、を更に含む請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記ゾーン２ａに対して所定の進入操作を提供するステップが、
最初に管制点に向かって飛行するステップと、
待機飛行経路のアウトバウンド区間を捕捉するために旋回するステップと、を含む請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記待機飛行経路のアウトバウンド区間を捕捉するために旋回するステップが、アウトバウンド区間と交差した後に、旋回を開始するステップを含む請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記ゾーン２ｂに対して所定の進入操作を提供するステップが、
最初に管制点に向かって飛行するステップと、
管制点から航空機の最悪事態旋回半径の２倍に等しい距離において、待機飛行経路のアウトバウンド区間を捕捉するために旋回を開始するステップと、を含む請求項３に記載の方法。
【請求項７】
前記ゾーン１に対して所定の進入操作を提供するステップが、
管制点の上を飛行するステップと、
待機飛行経路のアウトバウンド区間を捕捉するステップと、を含む請求項２に記載の方法。
【請求項８】
前記管制点の上を飛行するステップが、管制点に対して真っすぐに且つその上を飛行するステップを含む、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記ゾーン３に対して所定の進入操作を提供するステップが、
航空機の最悪事態旋回半径に等しい半径の半円に正接して交差するように飛行するステップであって、前記半円が、ゾーン３内部にあるとともに、待機飛行経路インバウンド区間に正接する待機飛行経路管制点を通過するステップを含む請求項２に記載の方法。
【請求項１０】
前記選択された進入ゾーンに対して所定の進入操作を提供するステップが、オートパイロットへの自動命令を含む請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記選択された進入ゾーンに対する所定の進入操作を提供するステップが、搭乗員に表示される手動命令を含む請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
前記待機飛行経路のアウトバウンド区間を捕捉するために旋回するステップが、アウトバウンド区間と交差する前に、旋回を開始するステップを含む請求項４に記載の方法。
【請求項１３】
前記待機飛行経路が、給油ランデブー軌道を含む請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
待機飛行経路に進入するための航空機を操作する方法において、航空機位置が既知であり、且つ待機飛行経路の場所及び方位が既知であり、
航空機から待機飛行経路の管制点へのラインと待機飛行経路の管制点を通過するインバウンド区間ラインとの間の相対方位角を求めるステップと、
待機飛行経路の回りの空域を少なくとも３つの進入ゾーンに分割するステップであって、前記３つの進入ゾーンが、
−１８０度から＜０度の間の相対方位角度を有する第１のゾーンと、
＋＞９０度から＜＋１８０度の間の相対方位角度を有する第２のゾーンであって、
延長インバウンド区間とアウトバウンド区間の間にある第２のゾーンの一部を含むゾーン２ｂと、
ゾーン２ｂの内部にない第２のゾーンの残部を含むゾーン２ａとを含む第２のゾーンと、
０度から＋９０度の間の相対方位角度を有する第３のゾーンとを含むステップと、
それぞれの進入ゾーンに対して事前選択された進入操作を提供するステップであって、
第１のゾーンに対する進入操作が、管制点の上を飛行するステップと、待機飛行経路のアウトバウンド区間を捕捉するステップとを含み、
ゾーン２ａに対する進入操作が、最初に管制点に向かって飛行するステップと、待機飛行経路のアウトバウンド区間を捕捉するために旋回するステップとを含み、
ゾーン２ｂに対する進入操作が、最初に管制点に向かって飛行するステップと、管制点から航空機の最悪事態旋回半径の２倍に等しい距離において、待機飛行経路のアウトバウンド区間を捕捉するために旋回を開始するステップとを含み、
ゾーン３に対する進入操作が、航空機の最悪事態旋回半径に等しい半径の半円に接して飛行するステップであって、前記半円がゾーン３内部にあるとともに、待機飛行経路インバウンド区間に接する待機飛行経路管制点を通過するステップを含むステップと、
前記求められた相対方位角に基づいて進入ゾーンを選択するステップと、
前記選択された進入ゾーンに対して事前選択された操作を実行するステップと、を含む方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、航空機飛行誘導に関し、より具体的には最少の操作で、且つ軌道周辺の空域境界を侵害することなく給油ランデブー（rendezvous;会合）軌道に進入するための新規な方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
本出願は、２００１年６月１３日出願の「ランデブー軌道に進入する給油機手段（Means For Tanker Entering Rendezvous Orbit）」という名称の米国仮出願第６０／２９８２０５号に基づくものであり、その教示を参照として本願に組み入れる。給油機が、空中給油作業を実施するために、他の航空機、即ち被給油機との合体の準備のためにランデブー軌道に進入するときに問題が発生する。通常、軌道パターンは、空中給油任務に専用に指定されている空域における一点に固定されている。そのために、その任務を実行しようとする軍用航空機は、指定領域に留まることを期待され、その他のすべての航空機が除外されている。ランデブー軌道が固定されている点（空中給油管制点と呼ばれる）は、通常、指定領域の境界にある。このために、搭乗員が、境界を侵害することなく、また指定給油領域から出ることなく軌道に進入するのを非常に困難にする可能性がある。これは、航空機が、指定給油領域の内部からランデブー軌道に復帰するときには、無視できない問題である。
【０００３】
現在のところ、空中航空機給油（in-flight tanker refueling）のための航空交通管制（ＡＴＣ）によって好まれる従来技術手順では、給油機は、図１ａに示すように、管制点に向かって飛行し、その上を飛行して、すぐさまランデブー区間（アウトバウンド区間）に向かって旋回する。このような組み合わせ操作を実行すると、２つの潜在的に困難な旋回を迅速に連続して行うことになる。図１ａは、給油機搭乗員が、手動操作で飛行するときに通常使用する手法を示している。図１ａに示すように、この操作を実行するときのオーバーシュートはいずれも、空域境界を侵害することになる。
【０００４】
ランデブー軌道への自動復帰を実行する唯一の従来技術は、ある軍用航空機に搭載されているＣｏｌｌｉｎｓ  ＦＭＳ−８００システムである。このシステムで用いられている技法を、図１ｂに示す。このシステムは航空機位置を衛星航法システム（ＧＰＳ）及び慣性航法システム（ＩＮＳ）計測から計算するが、その進入法（entry strategies）は、本発明とはまったく異なっている。このシステムには、空域境界の侵害に対する明確な防御はなく、またＡＴＣが望むように、管制点においては軌道に復帰しない。そうではなく、Ｃｏｌｌｉｎｓシステムによると、航空機は、その方位角が航空機から軌道への方位角に最も近接する、区間（インバウンド、又はアウトバウンド）の中間点を横切る。これによって計算が簡単になるとともに、２回の旋回を迅速に連続して実行する必要がなくなる。しかしながら、これは、軌道における不必要な時間を要することによって、効率を大幅に低下させることになる。
【０００５】
別の従来技法では、隣接する空域境界とほぼ平行な経路上を、インバウンド区間に接近し、管制点の上を飛行して、軌道上を進む。この操作においてパイロットを支援するのに使用されるナビゲーション支援装置は、図１ｃに示すように、ポイント・ツー・ポイント又は整列進路点航法（alignment way point navigation）機能（Ａ、Ｂ、Ｃ及びＤ）を備える慣性航法システムである。搭乗員は、管制点を通過する境界に沿った経路を構築する。次いで、パイロットが、この経路に対する横断方向誤差を監視しながら空域境界の内側からこの経路に接近する。この技法も、不必要な操作を必要とする。
【０００６】
前述の従来式技法の主な欠点は、それらはすべて、時間と燃料を無駄にする余分な操作を含むことである。ランデブーを行う場合、給油機がランデブー軌道のアウトバウンド区間に迅速に進入できるほど、被給油機との連結を行う際に無駄になる時間が少なくなる。最終ランデブー操作は、アウトバウンド区間から行われて、ランデブーを成功させるための被給油機への適切な距離が達成されるまで延長されることに留意されたい。これらの従来式の接近は、計算能力によっても限定されていた。利用可能なプロセッサのスループット能力範囲内で実施が可能な、ランデブー軌道への進入を達成しようとする試みが行われてきた。従来式自動化システムでは、区間の中間点を捕捉し、それによって軌道に再進入すると、直ちに別の旋回に入る必要が無いようにしている。これらの技法は、任務を実行する搭乗員が、任務の要件を完全に理解しないことが、限界となっていた。従来式技法は、直線区間上で軌道に入り、それによって軌道旋回操作を軌道再進入操作から分離することに注目していた。更に、それらは、ＡＴＣの要望に反して、管制点の上を飛行することを優先させることはしなかった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の第１の目的は、不必要又は不所望の操作のない、給油軌道（refueling orbit）への経路を提供することである。本発明の別の目的は、軌道進入のための３ゾーンに基づいて選択された進入法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、航空機が軌道に進入し、管制点(control point)の上を飛行し、すぐさまアウトバウンド（outbound;外行き）旋回に入るために、一連の困難な操作を短時間に連続して実行する必要なしに、給油軌道操作のすべての制約条件を満足する。本発明は、すべての必要な操作及び制約を予測することによってこれを達成する。即ち、軌道に進入すると、一つの円滑で連続した操作で、且つ空域境界を侵害することなく、アウトバウンド旋回に入ることになるバンク角で、（物理的に可能な場合には）管制点の上を飛行する。
【０００９】
待機飛行経路（holding pattern）に進入するために航空機を操作する好ましい方法において、航空機位置が既知であり、且つ待機飛行経路の場所(location)と方位が既知である方法であって、待機飛行経路の回りの空域を少なくとも３つのゾーンに分割するステップと、航空機から待機飛行経路の管制点へのラインと、待機飛行経路の管制点を通過するインバウンド区間ラインとの間の相対方位角を求めるステップと、求められた相対方位角に基づいて、前記少なくとも３つのゾーンから進入ゾーンを選択するステップと、前記選択された進入ゾーンに対して所定の進入操作を提供するステップと、前記所定の進入操作を実行するステップとを含む。前記少なくとも３つのゾーンは、好ましくは、−１８０度から＜０度の間の相対方位角度の第１のゾーンと、＞＋９０度から＜＋１８０度の間の相対方位角度の第２のゾーンと、０から＋９０度の間の第３のゾーンを含む。
【００１０】
前記第２のゾーンは、好ましくは、インバウンド区間及びアウトバウンド区間との間にある第２のゾーンの一部を含むゾーン２ｂと、ゾーン２ｂ内にはない第２のゾーンの残部を含むゾーン２ａとを更に含む。ゾーン２ａに対して所定の進入操作を提供する好ましいステップは、最初に管制点に向かって飛行するステップと、待機飛行経路のアウトバウンド区間を捕捉するために旋回するステップとを含む。待機飛行経路のアウトバウンド区間を捕捉するために旋回する好ましいステップは、アウトバウンド区間と交差した後に、旋回を開始するステップを含む。ゾーン２ｂに対して所定の進入操作を提供する好ましいステップは、最初に管制点に向かって飛行するステップと、管制点から航空機の最悪事態旋回半径の２倍に等しい距離において、待機飛行経路のアウトバウンド区間を捕捉するために旋回を開始するステップとを含む。ゾーン１に対して所定の進入操作を提供する好ましいステップは、管制点の上を飛行するステップと、待機飛行経路のアウトバウンド区間を捕捉するステップとを含む。
【００１１】
管制点の上を飛行する好ましいステップは、管制点に対して真っすぐ、且つその上を飛行するステップを含む。ゾーン３に対して所定の進入操作を提供する好ましいステップは、航空機の最悪事態の旋回半径に等しい半径の半円に正接して交差するように飛行するステップであって、前記半円はゾーン３内部にあるとともに、待機飛行経路インバウンド区間に正接する待機飛行経路管制点を通過するステップを含む。選択された進入ゾーンに対して所定の進入操作を提供する好ましいステップは、オートパイロットへの自動命令を含む。選択された進入ゾーンに対して所定の進入操作を提供する代替ステップは、搭乗員に表示される手動命令を含む。待機飛行経路のアウトバウンド経路を捕捉するために旋回をする代替ステップは、アウトバウンド経路と交差する前に、旋回を開始するステップを含む。好ましい待機飛行経路は、給油ランデブー軌道を含む。
【００１２】
待機飛行経路に進入するための航空機を操作する好ましい方法において、航空機位置が既知であり、且つ待機飛行経路の場所及び方位が既知である方法であって、航空機から待機飛行経路の管制点へのラインと、待機飛行経路の管制点を通過するインバウンド区間ラインとの間の相対方位角を特定するステップと、待機飛行経路の回りの空域を少なくとも３つの進入ゾーンに分割するステップであって、前記３つの進入ゾーンが、−１８０度から＜０度の間の相対方位角度を有する第１のゾーンと、＋＞９０度から＜＋１８０度の間の相対方位角度を有する第２のゾーンであって、延長インバウンド区間とアウトバウンド区間の間にある第２のゾーンの一部を含むゾーン２ｂと、ゾーン２ｂの内部にない第２のゾーンの残部を含むゾーン２ａとを含む第２のゾーンと、０度から＋９０度の間の相対方位角度を有する第３のゾーンとを含むステップと、それぞれの進入ゾーンに対して事前選択された進入操作を提供するステップであって、第１のゾーンに対する進入操作が、管制点の上を飛行するステップと、待機飛行経路のアウトバウンド区間を捕捉するステップとを含み、ゾーン２ａに対する進入操作が、最初に管制点に向かって飛行するステップと、待機飛行経路のアウトバウンド区間を捕捉するために旋回するステップとを含み、ゾーン２ｂに対する進入操作が、最初に管制点に向かって飛行するステップと、管制点から航空機の最悪事態旋回半径の２倍に等しい距離において、待機飛行経路のアウトバウンド区間を捕捉するために旋回を開始するステップとを含み、ゾーン３に対する進入操作が、航空機の最悪事態旋回半径に等しい半径の半円に接して飛行するステップであって、前記半円がゾーン３内部にあるとともに、待機飛行経路インバウンド区間に接する待機飛行経路管制点を通過するステップを含むステップと、前記求められた相対方位角に基づいて進入ゾーンを選択するステップと、前記選択された進入ゾーンに対して事前選択された操作を実行するステップとを含む。
【００１３】
本発明の第１の利点は、「標準」飛行マネジメント区間タイプを固有の組み合わせで使用することによって、航空機の最少「無駄」運動で所望の操作を生成することである。本発明の別の利点は、現行システムよりも、航空交通管制（ＡＴＣ）指定により忠実に従うことである。
【００１４】
本発明の更に別の利点は、被給油機とのランデブーのために最少時間で給油機を設定することである。本発明の、その他の目的、利点及び新規な特徴、ならびにさらなる応用範囲の一部を、添付の図面と関係して以下の詳細な説明に記載するが、それらは当業者には、以下を読むことによって部分的に明白になるか、又は本発明の実施によって学習することができるであろう。本発明の目的及び利点は、添付の請求の範囲に具体的に指摘する手段と組み合わせによって実現、且つ達成することができる。
【００１５】
添付の図面は、本明細書に組み入れられて、その一部を形成するものであり、本発明のいくつかの実施形態を示すとともに、記述と合わせて本発明の原理を説明する役割を果たす。これらの図面は、本発明の好ましい実施形態を説明するためだけのものであり、本発明を限定するものとは考えるべきではない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本開示は、空中給油のための新規なランデブー軌道進入法について論述する。本発明をアルゴリズム的には記述することはしない。即ち、旋回中心、接点、及び実施において使用されるその他の基準点を達成するアルゴリズムには、ランデブー軌道の領域における良好な近似として平面方程式、更に正確な球面方程式、又は地表の曲率及び扁平率を扁球面として考慮する最高の精度を提供するその他の高次方程式を利用することができる。このような方程式は、ナビゲーション技術における当業者にはよく知られている。
【００１７】
本発明において使用する場合には、このような方程式の目的は次の２つのいずれかである。それは、１）地表に２つの点が与えられる場合に、それらの間の距離、及び一方の点から他方の点への方位角を求めること、並びに、２）地表上に１点の場所が与えられる場合に、元の点から指定された距離と方位角にある別の点の場所を求めることである。これらの方程式は、すべてのナビゲーションコンピュータに実装されるが、その実装の複雑さは、問題とするシステムの要求精度によって決まる。当業者であれば、それらの図を見れば、そのような旋回中心、接点、及びトラックの位置を正確に求めるために、そのような方程式をどこに、どのように適用すべきかを容易に理解するであろう。本発明は、緯度／経度ではなく、地球中心地球固定（ＥＣＥＦ：earth centered, earth fixed）などの、別の座標系において演算が行われる場合でも、同等に機能することを強調しておきたい。
【００１８】
代表的な軌道形状を図２に示す。この代表的な形状は、空域境界２０６と、アウトバウンド区間２０４、アウトバウンド旋回２１２、管制点２１４、インバウンド区間２０２、及びアウトバウンド区間の延長であるランデブー区間２１０からなる、軌道又は「レーストラック」パターン２０８とを含む。軌道パターン２０８の形状は、給油任務によって決定まる。インバウンド区間２０２及びアウトバウンド区間２０４の長さは、通常、２２．５３ｋｍ（１４マイル）であるのに対して、パターンの幅は給油機及び被給油機の速度、及び現在の風速によって決まる。この幅は、延長アウトバウンド区間から延長インバウンド区間への旋回の直後に実際の給油が行えるように、最終ランデブー操作が実行できるように選択される。この軌道形状は、軍用給油マニュアルに記載されている。この形状の設定は、本発明の部分ではない。
【００１９】
本発明では、航空機の現在位置から軌道２０８への操作を、航空機から、給油軌道が固定されている管制点２１４への方位角、及びランデブー軌道のインバウンド区間２０２の方位に基づいて決定する。インバウンド区間２０２は、通常、空中給油開始点（ＡＲＩＰ）２１６から空中給油管制点（ＡＲＣＰ）２１４のラインに沿っている。
【００２０】
搭乗員が、ランデブー軌道２０８に進入しようとするときには、搭乗員はＩＮＴＥＲＣＥＰＴモードを選択する。このシステムは、空中給油軌道への交差点（以下に示す軌道の詳細についてのＯＲＢＩＴの節を参照のこと）を以下に基づいて計算する：
ａ．航空機からＡＲＣＰ２１４（ＢＡＣＰ）への方位角、
ｂ．ＡＲＩＰ２１６からＡＲＣＰ２１４（ＢＩＰＣＰ）への方位角、
ｃ．ＢＡＣＰのＢＩＰＣＰに対する相対方位。
【００２１】
具体的には、
ＡＬＰＨＡ＝ＢＡＣＰ−ＢＩＰＣＰ  −−−−−−−−−−（１）
図３は、３つのゾーン３０２、３０４、３０６に分割されたＡＲＣＰの回りの空域を示す。軌道交差法、これらの３つのゾーンのそれぞれに対して異なる。ゾーンは次のように定義される：
ゾーン１  ３０２：  −１８０＜ＡＬＰＨＡ＜０  −−−−（２）
ゾーン２  ３０４：  ９０＜ＡＬＰＨＡ＜１８０  −−−−（３）
ゾーン３  ３０６：  ０≦ＡＬＰＨＡ≦９０  −−−−−−（４）
これらのゾーンについて、以下の要件が定義される。
【００２２】
飛行搭乗員がＩＮＴＥＲＣＥＰＴを選択するときに、航空機がゾーン１  ３０２にある場合、ＦＭＳは、ＡＲＣＰ２１４に向かって飛行し、その上を飛行して、アウトバウンド区間２０４を捕捉する、修正ＤＩＲＥＣＴ  ＴＯ（ＤＦ）誘導を行う。ＡＲＣＰ２１４の上を飛行すると、航空機は、アウトバウンド区間２０４を捕捉するために、給油軌道の一部に定義されている、アウトバウンド旋回２１２といくぶん並行する遷移カーブ３１０を実行する。それぞれに遷移カーブ３１０を備える、そのような２つの典型的な飛行経路を図３に示す。通常、ＤＦ区間は、初期の機首方位（heading）からその区間の最終目的地（この場合には、ＡＲＣＰ）に真っすぐ向かう機首方位に、航空機を旋回させるための、初期遷移カーブで構成される。
【００２３】
次いで、遷移カーブの終点から目標固定へのトラックを構成して、そこを飛行する。しかしながら、このＩＮＴＥＲＣＥＰＴ区間で使用される場合には、修正ＤＦは、初期航空機位置から交差点（ゾーン１及び２に対してはＡＲＣＰ）まで区間が構成され、初期遷移カーブは構成されないことを意味する。本発明の異なる実施形態においては、遷移カーブ（図示せず）を備える「標準」ＤＦ区間を使用できることに留意されたい。このことは、本明細書に記述する好ましい実施形態からのわずかな逸脱を示すにすぎない。
【００２４】
好ましいゾーン２交差を図４に示す。ゾーン２は、ゾーン２Ａ４０２及び２Ｂ４０４と呼ぶ、小ゾーンに更に分割されている。ゾーン２Ａ４０２は、軌道２０８の延長インバウンド区間４０６と延長アウトバウンド区間４０８との間に含まれていない、ゾーン２の部分である。
【００２５】
飛行搭乗員がＩＮＴＥＲＣＥＰＴを選択するときに、航空機がゾーン２Ａ４０２にある場合、ＦＭＳは、航空機の初期位置４１０からＡＲＣＰ２１４に向かって定義されるトラックに沿った誘導を行う。しかしながら、最初に航空機がこのコースに追従するように誘導されるのは、延長アウトバウンド区間４０８と交差４１２するまでである。延長アウトバウンド区間４０８との交差４１２において、航空機は、ＡＲＣＰ２１４への誘導を完了するのではなく、アウトバウンドコース２０４を捕捉するように命令される。これによって、ＡＲＣＰ２１４に復帰するというＡＴＣ指定を満足するが、ＡＲＣＰ２１４の上を飛行し、空域制限を侵害することなく、すぐさまアウトバウンド旋回に進入するという不可能な操作は回避される。ゾーン２Ｂ４０４は、軌道２０８の延長インバウンド区間４０６と延長アウトバウンド区間４０８との間に含まれるゾーン２の部分である。
【００２６】
飛行搭乗員がＩＮＴＥＲＣＥＰＴを選択するときに、航空機がゾーン２Ｂ４０４にある場合、システムは、最初に、航空機位置４１０からＡＲＣＰ２１４に向かうトラックに沿った誘導を行う。ＡＲＣＰ２１４への距離が、以下に定義するＲｔ（ｗｃ）４１６の２倍以下の場合には、システムは、航空機をＡＲＣＰ２１４に向かうトラックから離して、アウトバウンド区間を捕捉して追跡させる。これによってＡＴＣ指定は満足されるとともに、不可能な操作が除外されることに留意されたい。
【００２７】
Ｒｔ（ｗｃ）は、「最悪事態旋回半径」であり、ここで、
Ｒｔ（ｗｃ）＝［Ｖｇ（ｗｃ）２］／［ｇ＊ｔａｎ（ＢＡＮＫ  ＡＮＧＬＥ  ＬＩＭＩＴ）］  −−−−−−−−−−−−−（５）
Ｖｇ（ｗｃ）＝ＴＡＮＫＥＲ  ＴＡＳ＋ＷＩＮＤ  ＭＡＧＮＩＴＵＤＥ  −−−（６）
（即ち、Ｖｇ（ｗｃ）＝現在ＴＡＳ及び風に対する、最悪事態最大地上速度）、
ｇ＝重力による加速度
及び、
ＢＡＮＫ  ＡＮＧＬＥ  ＬＩＭＩＴ＝搭乗員によって選択される、システムが命令することができる最大バンク角  −−−−−−（７）
である。
【００２８】
図５に示すように、飛行搭乗員がＩＮＴＥＲＣＥＰＴを選択するときに、航空機がゾーン３  ３０６にある場合、システムは、航空機位置５０２から、半径Ｒｔ（ｗｃ）５０４の円の正接交差点５０８へのトラックに沿って誘導を行い、この円も、ＡＲＣＰ２１４においてインバウンド区間２０２と正接している。図５に示すように、飛行する経路は、航空機位置５０２から先述の交差点５０８に向かって、半径Ｒｔ（ｗｃ）５０４のカーブ５１８に沿って、航空機がＡＲＣＰ２１４を通過するまでのトラックである。図５は、それぞれの遷移カーブ５１８、及び異なる初期位置５０６に対する遷移点を含む、そのような２つの典型的な飛行経路を示す。航空機が飛行する初期トラックはＡＲＣＰ２１４に向かって真っすぐではないが、それでも航空機は、ＡＲＣＰ２１４に復帰するというＡＴＣ要件を満足する。更に、先述の半径Ｒｔ（ｗｃ）５０４の遷移カーブ５１８に追従することによって、航空機は、アウトバウンド旋回２１２へと円滑に飛行を継続することのできるバンク角度で、ＡＲＣＰ２１４の上を飛行する。
【００２９】
図５を参照すると、ＡＲＣＰ２１４の上空を飛行することになる、遷移カーブ５１０の中心は、（風がない限りは）必ずしもアウトバウンドカーブ２１２の中心５１２とは一致しないことに気づくであろう。アウトバウンド旋回２１２の半径５１４は、パターン幅５１６によって決まるが、遷移カーブ５１８の半径５０４は上記の式２〜８によって決まる。インバウンド区間２０２に対する接線点５０８で、飛行機をオーバーシュートなしにＡＲＣＰ２１４の上を飛行させるためには、遷移カーブの中心を、ＡＲＣＰ２１４からインバウンド区間２０２に直角なライン５２０に沿って、ＡＲＣＰ２１４から距離Ｒｔ（ｗｃ）５０４である点５１０に配置しなくてはならない。
【００３０】
ほとんどすべての制約に適合する追加の変形形態は、図６に示すように、ゾーン３  ３０６の技法をゾーン２Ａ４０２に拡張することである。この技法によれば、航空機は、遷移カーブ５１８の正接点５０８に向かって飛行して、インバウンド区間２０２との遷移点まで遷移カーブ５１８に追従し、ＡＲＣＰ２１４の上を飛行し、かつアウトバウンド旋回２１２に円滑に進入して、軌道２０８に進入することができる。しかしながら、航空機が追従する初期トラックは、航空機の初期位置からＡＲＣＰ２１４へのトラックとは大幅に異なっている。更に、航空機は、アウトバウンド区間上で、最終ランデブー操作の準備を完了したコースに到達するまでに、大幅に長い経路を飛行することになる。
【００３１】
本発明を、これらの好ましい実施形態を参照として具体的に記述したが、その他の実施形態も、同様な結果を達成することができる。本発明の変更形態及び修正形態は、当業者には明白であり、このような修正形態及びその等価物を添付の請求項に含むことを意図するものである。すべての参照文献、出願、特許及び上記に引用した刊行物の全体開示を、参照として本願に組み入れる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１−ａ】従来技術による軌道進入法を示す図である。
【図１−ｂ】従来技術による軌道進入法を示す図である。
【図１−ｃ】従来技術による軌道進入法を示す図である。
【図２】給油用航空機の代表的な点平行ランデブー用レーストラックパターンを示す図である。
【図３】好ましいゾーン１ランデブー軌道進入法を示す図である。
【図４】好ましいゾーン２ランデブー軌道進入法を示す図である。
【図５】好ましいゾーン３ランデブー軌道進入法を示す図である。
【図６】代替的なゾーン２ランデブー軌道進入法を示す図である。
【図１−ａ】
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【図１−ｂ】
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【図１−ｃ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際公開パンフレット】
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
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【国際調査報告】
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