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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren für die Gewinnung von Bahnen
für ein
Flugzeug.
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Sie
findet insbesondere, jedoch nicht ausschließend, auf die zivile oder militärische Luftfahrt und
zwar auf Flugzeuge, die von einem Piloten oder vom Boden aus gesteuert
werden, Anwendung.
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Im
Allgemeinen beruht die korrekte Abarbeitung der Flugaufgabe eines
Flugzeugs auf der Definition eines Flugplans, der bei der Vorbereitung
der Flugaufgabe erstellt worden ist. Dieser Flugplan umfasst neben
anderen Elementen eine während
der Ausführung
der Flugaufgabe zu befolgende Sollbahn, die in einem Raum mit fünf Dimensionen,
nämlich
der geographischen Breite, der geographischen Länge, der Höhe, der Durchflugzeit und der
Kraftstoffreserve, definiert ist. Jedoch können während der Abarbeitung der Flugaufgabe
unvorhergesehene Ereignisse auftreten, welche die bei der Vorbereitung der
Flugaufgabe vorgesehene Sollbahn unangepasst oder sogar veraltet
werden lassen. Diese Ereignisse können beispielsweise eine Panne
eines wesentlichen Organs des Flugzeugs, neue Wetterbedingungen,
eine Änderung
der Zielstellung oder das Auftreten einer Gefahrenzone, die im verbleibenden
Teil der zu durchlaufenden Sollbahn zu durchqueren ist, sein.
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Es
ist folglich notwendig, während
des Flugs den noch zu durchfliegenden Teil der vorgesehenen Sollbahn
im Hinblick darauf zu modifizieren, dass die Ziele der Aufgabe so
wenig wie möglich
in Frage gestellt werden.
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Die
bei einer Vorbereitung der Flugaufgabe gewählte Sollbahn ist durch eine
Folge von zugewiesenen Durchgangspunkten definiert, die entsprechend
den Höhen,
den Kursen, den Flugplänen,
mit minimalen Kraftstoffreserven und gegebenenfalls unter Berücksichtigung
der Lage und Ausdehnung zu vermeidender Gefahrzonen anzulaufen sind.
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Während des
Flugs eine Modifikation eines noch zu durchfliegenden Teils der
Sollbahn, die bei der Vorbereitung der Flugaufgabe zugewiesen worden
ist, auszuführen,
um ein Ereignis zu berücksichtigen,
das bei der Vorbereitung der Flugaufgabe nicht berücksichtigt
worden ist, ist eine schwierige Aufgabe, denn sie muss schnell abgeschlossen
werden, während
sich dagegen eine sehr große
Anzahl von Möglichkeiten
zum Rekonfigurieren der Sollbahn abzeichnet, von denen schwer in
kurzer Zeit jene zu unterscheiden ist, die am besten den zahlreichen
Beschränkungen
genügt,
die mit den Flugbedingungen des Flugzeugs, seiner Manövrierfähigkeit,
seiner Kraftstoffreichweite oder mit den Zielen der Flugaufgabe
im Zusammenhang stehen, und dies vor allem, weil diese Beschränkungen
häufig
in widersprechenden Forderungen zum Ausdruck kommen, wie beispielsweise
der Sicherheit, der Wirtschaftlichkeit und der Wirksamkeit.
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Es
ist folglich versucht worden, die Aufgabe eines Flugzeugpiloten
zu erleichtern, wenn sich die Notwendigkeit der Modifikation der
Sollbahn während
des Flugs abzeichnet, indem er von einer selbsttätigen Vorrichtung unterstützt wird,
die ihm eine Rekonfiguration der Bahn vorschlägt, die von einem Selbststeuersystem
und von einer Kartenanzeigevorrichtung verwendet werden kann und
die im Hinblick auf die Erfüllung
der momentanen Beschränkungen, die
durch die Flugbedingungen des Flugzeugs, seine Manövrierfähigkeit,
seine Kraftstoffreichweite, die Ziele der Flugaufgabe und die relativen
Bedeutungen, die ihnen in dem Augenblick zugewiesen sind, auferlegt
sind, optimal ist.
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Es
gibt verschiedene Verfahren zur Bahnneuberechnung, die von einem
an Bord befindlichen Rechner, unterstützt durch einen Operator oder
nicht, ausführbar
sind und ermöglichen,
dem Piloten eines Flugzeugs während
der Erfüllung
der Flugaufgabe ein Rekonfigurieren seiner Sollbahn mittels eines Selbststeuersystems
und einer Kartenanzeigevorrichtung vorzuschlagen, und gleichzeitig
die Folgen eines unvorhergesehenen Ereignisses auf die Sicherheit
und die Wirksamkeit seiner Flugaufgabe minimieren.
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Einige
dieser Verfahren nehmen Verfahren der Kostenoptimierung in Anspruch.
Sie bestimmen in Abhängigkeit
von der räumlichen
und zeitlichen Posi tion und der Manövrierbarkeit des Flugzeugs
die Gesamtheit der Umgehungsbahnen, die die neuen Bedingungen, die
durch das unvorhergesehene Ereignis auferlegt worden sind, beachten
und ermöglichen,
unter Berücksichtigung
des Zeitplans und der Kraftstoffreichweite, die bei der Vorbereitung
der Aufgabe vorgesehen wurden, so schnell wie möglich die Sollbahn wiederzugewinnen,
und wählen
dann unter allen diesen möglichen
Umgehungsbahnen diejenige aus, deren Kosten minimal sind, d. h.
die hinsichtlich der Sicherheit, Wirtschaftlichkeit und Wirksamkeit der
Aufgabe optimal ist. Die Schätzung
der Kosten einer Bahn erfolgt anhand ihres Verlaufs über eine Kostenfläche, die
der während
der Flugaufgabe überflogenen
Region überlagert
wird. Die Kostenfläche
ist mit Hilfe eines regelmäßigen Punktgitters,
das je nach angestrebter Präzision
mehr oder weniger dicht ist, definiert, wobei jedem Punkt des Gitters
eine Präferenznote
zugeordnet ist, die in Abhängigkeit von
den Bedingungen der Flugaufgabe hinsichtlich der Wirksamkeit und
der Sicherheit festgelegt worden ist. Die Kosten einer Bahn entsprechen
dem Kehrwert der Summe der Präferenznoten,
die jedem Punkt zugeordnet sind, der auf der Kostenfläche getroffen
wird.
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Diese
Verfahren erfordern für
ihre Durchführung
mit einem Bordrechner eine sehr hohe Rechenleistung und eine erhebliche
Speichergröße, da sie
in Echtzeit das Aktualisieren der Kostenfläche erfordern, um das Nahen
eines unvorhergesehenen Ereignisses zu berücksichtigen, gefolgt von der
Berechnung, stets in Echt zeit und in allen Einzelheiten, einer
Menge von möglichen
Umgehungsbahnen und von der Berechnung ihrer jeweiligen Kosten.
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Andere
Verfahren versuchen, wobei sie mehr oder weniger auf Einzelheiten
eingehende Niveaus der Darstellung der Flugaufgabe einsetzen, eine
große
Anzahl von alternativen Lösungen
mit dem Ziel zu untersuchen, ihnen ein Wirksamkeits- oder Risikokriterium
zuzuordnen. Um eine Antwort in Echtzeit zu liefern, benötigen diese
Verfahren jedoch eine sehr hohe Rechenleistung, die mit jener der
gegenwärtig
an Bord von Flugzeugen vorhandenen Rechner unvereinbar ist. Außerdem erfordern
sie das Eingreifen des Piloten, der seine Aufmerksamkeit von der
laufenden Aufgabe abwenden muss, um alle vorgeschlagenen Lösungen,
die zahlreich sein können,
zu prüfen,
um eine davon auszuwählen.
In diesem Kontext beherrscht der Pilot nicht den Zeitpunkt, zu dem
er seine Auswahl einleiten muss, denn auf Grund der schnellen Bewegung
des Flugzeugs veralten die vorgeschlagenen Lösungen sehr schnell. Daraus
folgt, dass diese Verfahren ineffektiv sind, wenn die gesamte Aufmerksamkeit
des Piloten für die
Steuerung oder die Anwendung anderer Systeme (beispielsweise der
Waffensysteme oder der Dialogsysteme) gefordert ist.
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Außerdem ist
vorgeschlagen worden, Techniken künstlicher Intelligenz und insbesondere
ein System auf der Grundlage von Kenntnissen und Regeln, das unter
dem Namen Expertensystem bekannt ist, zu verwenden, um die dem Piloten
vorzuschlagende Rekonfiguration der Bahn zu bestimmen, die den optimalen
Kompromiss zwischen den momentan auftretenden verschiedenen Anforderungen
realisiert. Ein Expertensystem verlangt aber das Einrichten einer
Wissensbasis und von Regeln, die in dem Fall der Bestimmung einer
Bahn mit drei Dimensionen, auf die neben der Zeit die Geschwindigkeit
und weitere Parameter einwirken, schwer aufzustellen sind, und das
Schätzen
ihrer Wirksamkeit, den Zielen der Flugaufgabe in Abhängigkeit
von einer Vielzahl weiterer Kriterien entgegenzukommen.
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Um
dieses Problem zu lösen
wurde in der europäischen
Patentanmeldung
EP 0 617 349 vorgeschlagen,
Mehrfach-Begutachtungstechniken einzusetzen, die ermöglichen,
mehrere Expertensysteme auf der Grundlage von Kenntnissen und Regeln,
die jeweils auf ein bestimmtes Fachgebiet spezialisiert sind, zusammenarbeiten
zu lassen. Das Verfahren zum Bestimmen der neuen Bahn umfasst:
- – die
Analyse des Kontexts und die Interpretation des Ereignisses, das
eine Rekonfiguration der Bahn rechtfertigt, um die auszuführenden
Handlungen zu bestimmen;
- – das
Zerlegen der Handlungen in Alternativen, die jeweils aus einer Folge
von ausführbaren
elementaren Handlungen gebildet sind, durch wenigstens eines der
spezialisierten Module;
- – die
aufeinander folgende Auswahl jeder Alternative in Abhängigkeit
von einer bestimmten Strategie;
- – die
Verarbeitung der ausgewählten
Alternativen, die darin besteht, für jede Alternative von den
spezialisierten Expertenmodulen Gebrauch zu machen, um mit Hilfe
der elementaren Handlungen, aus denen sich die ausgewählte Alternative
zusammensetzt, eine Bahn zu erarbeiten und den Nutzen der erhaltenen
Bahn in Abhängigkeit
von wenigstens einem Kriterium zu schätzen; und
- – die
Auswahl wenigstens einer Bahn, welche die beste Schätzung repräsentiert,
und ihre Darstellung als Lösung,
der ihre Schätzung
zugeordnet ist.
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Dieses
Verfahren bleibt recht umständlich umzusetzen,
da es die Bestimmung einer Menge von Bahnrekonfigurationslösungen und
darunter eine Auswahl, die optimal ist, verlangt.
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Die
vorliegende Erfindung schlägt
ein Verfahren zum Rekonfigurieren der Bahn in Echtzeit vor, das
zu jedem Zeitpunkt der auf Einzelheiten eingehenden Bestimmung,
die von einem Selbststeuersystem oder von einem Kartenanzeigesystem
verwendbar ist, nur zu einer einzigen Rekonfigurationsbahn führt, wobei
die Wahl zwischen den verschiedenen Möglichkeiten der Kursänderung,
um das Nahen eines Ereignisses zu berücksichtigen, das bei der Vorbereitung
einer Flugaufgabe nicht berücksichtigt worden
ist, nach der Analyse des Echtzeit-Flugzeug/Flugaufgabe-Kontexts
und der Erfassung eines Ereignisses, das eine Bahnrekonfiguration
rechtfertigt, zur Angleichung dieses Echtzeit-Kontexts an eine im
Voraus definierte Kontextkategorie von mehreren im Speicher gespeicherten
führt,
wobei die verschiedenen möglichen
Kontextfälle
berücksichtigt werden,
die jeweils einem spezifischen Rekonfigurationsverfahren entsprechen,
das zu der auf Einzelheiten eingehenden Bestimmung nur einer einzigen Rekonfigurationsbahn
führt.
Die Belastung durch die Berechnung ist geringer als bei den oben
erwähnten bekannten
Verfahren, da die Wahl der Rekonfigurationsbahn sehr früh, vor ihrer
genauen Definition erfolgt, die von einem Selbststeuersystem oder
von einer Kartenanzeigevorrichtung verwendbar ist.
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Genauer
wird dieses Verfahren von einem Rechner ausgeführt, der in Echtzeit Informationen empfängt, die
von an Bord des Flugzeugs installierten Organen geliefert werden
und die Situation des Flugzeugs in Bezug auf seine räumliche
und zeitliche Umgebung, seine Reichweite und seine Veränderungsmöglichkeiten
betreffen, und Daten speichert, die die Flugaufgabe des Flugzeugs
betreffen und während
der Flugaufgabe aktualisiert werden können, deren Sollbahn fünf Dimensionen
besitzt, nämlich
drei räumliche
Dimensionen, eine zeitliche Dimension und eine die Kraftstoffreichweite
repräsentierende
Dimension, wobei diese Informationen einen Echtzeit-Flugzeug/Flugaufgabe-Kontext
bilden, wobei dieser Rechner mit einer Selbststeuervorrichtung und
mit einer Anzeigevorrichtung verbunden ist, die vor einem Kartenhintergrund
eine Darstellung der aktuellen Bahn gibt und die momentane Position
des Flugszeugs in Bezug auf diese Bahn anzeigt.
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Es
umfasst im Hinblick auf die Anpassung der Flugaufgabe an eine neue
Situation, die durch das Eintreten eines oder mehrerer Störereignisse
geschaffen wird:
- – das Aktualisieren der Daten
des Echtzeit-Flugzeug/Flugaufgabe-Kontexts, der durch das Eintreten
des Störereignisses
modifiziert wird, und
- – das
Erfassen des Eintretens eines oder mehrerer Ereignisse, die eine
Rekonfiguration der Sollbahn rechtfertigen, im aktualisierten Echtzeit-Flugzeug/Flugaufgabe-Kontext.
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Es
ist dadurch gekennzeichnet, dass es nach den vorhergehenden Schritten
umfasst:
- – das
Auswählen
eines Verfahrens zur Rekonfiguration der Bahn aus einer Sammlung
von im Voraus definierten Bahnrekonfigurationsverfahren, die im
Speicher des Rechners verfügbar
sind, in Abhängigkeit
von dem aktualisierten Echtzeit-Flugzeug/Flugaufgabe-Kontext, wobei
jedes der Verfahren durch seine Ausführung ermöglicht, eine einzige rekonfigurierte
Bahn zu erhalten, wobei jedes dieser Bahnrekonfigurationsverfahren an
eine im Voraus festgelegte bestimmte Kategorie des Flugzeug/Flugaufgabe-Kontexts
angepasst ist, wobei die Auswahl eines im Voraus definierten Bahnrekonfigurationsverfahrens
durch Anpassung des Echtzeit-Flugzeug/Flugaufgabe-Kontexts an die
nächstliegende
im Voraus definierte Kategorie des Flugzeug/Flugaufgabe-Kontexts
anhand von Auswahlkriterien erfolgt, die sich insbesondere auf die
Werte des räumlichen
und zeitlichen Abstands und der Kraftstoffreichweitendifferenz in
Bezug auf die Sollbahn stützen,
wobei das ausgewählte
im Voraus definierte Bahnrekonfigurationsverfahren die Operationsstrategie,
die normalerweise von den Ausrüstungen
der Flugzeuge ausgeführt
wird, die in die gewählte
im Voraus definierte Kategorie des Flugzeug/Flugaufgaben-Kontexts
fallen, direkt überführt in
- – das
Ausführen
des ausgewählten,
im Voraus definierten Rekonfigurationsverfahrens, das in Abhängigkeit
von den Flugaufgabe-Daten und dem Echtzeit-Kontext eine neue Bahn bestimmt, die von
dem Selbststeuersystem ausführbar
ist,
- – das
Anzeigen der neuen Bahn auf der Anzeigevorrichtung durch Überlagerung über der
momentanen Bahn und
- – falls
der Pilot diese neue Bahn für
gültig
erklärt, das
Senden der diese neue Bahn kennzeichnenden Informationen an die
Selbststeuervorrichtung.
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Durch
diese Vorkehrungen werden alle Operationen zur Auswahl einer Rekonfigurationslösung der
Flugaufgabe vor der wirksamen und zeit- und rechenleistungsaufwändigen Bestimmung
einer Bahn ausgeführt,
die von einem Selbststeuersystem direkt ausführbar ist. Das Verfahren gemäß der Erfindung ermöglicht folglich,
in Echtzeit eine Bahn vorzuschlagen, die im Stande ist, auf jede
neue Situation zu dem Zeitpunkt, zu dem sie auftritt, zu reagieren.
Diese Schnelligkeit der Reaktion kann mit den Rechnern erzielt werden,
mit denen die Flugzeuge gegenwärtig ausgerüstet sind,
ohne die übrigen
Funktionen, die von diesen Rechnern ausgeführt werden, zu beeinträchtigen,
und erfordert keine neuen Ausrüstungen.
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Außerdem entspricht
das ausgewählte
Rekonfigurationsverfahren im Wesentlichen der Überlegung, die der Pilot in
einer vergleichbaren Situation anstellen würde. Daraus folgt, dass der
Pilot, wenn er mit der vorgeschlagenen neuen Bahn nicht einverstanden
ist, durch direktes Einwirken auf die Steuerung des Flugzeugs (Geschwindigkeit,
Kurs oder Höhe)
den Echtzeitkontext des Flugzeugs modifizieren kann, um das Verfahren
zu zwingen, eine neue Bahn zu berechnen, die dem Wunsch des Piloten
entspricht. Außerdem
kann er den Übergang
zu einem besonderen Ziel erzwingen oder aber eine oder mehrere Bedingungen
der Flugaufgabe modifizieren.
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Selbstverständlich kann
in dem Fall, in dem das erfasste Ereignis eine Verspätung oder
ein zeitlicher Vorsprung in Bezug auf einen vorgesehenen Zeitplan
ist, diese neue Bahn der Bahn entsprechen, der zuvor zu folgen gewesen
wäre, mit
nur einer Modifikation der Geschwindigkeit, mit der diese Bahn durchflogen
wird.
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Die
Ereignisse können
direkt von verschiedenen Organen herrühren, die an den Rechner angeschlossen
sind. Sie können
auch von einer Aufgabe der Überwachung
der Umgebung des Flugszeugs erzeugt sein, die Parameter anhand der
Daten des Echtzeit-Kontexts schätzt
und sie mit Schwellenwerten oder Erwartungswerten vergleicht, wobei
eine Schwellenwertüberschreitung
oder eine Erfassung eines regelwidrigen Wertes die Erzeugung eines
Ereignisses hervorruft.
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Vorteilhaft
umfassen die Daten der Flugaufgabe drei Bedingungstypen, nämlich räumliche
Bedingungen (anfängliche
Bahn, zugewiesene Durchgangspunkte), zeitliche Bedingungen (Rendezvouszeiten)
und Kraftstoffbedingungen, wobei das Verfahren gemäß der Erfindung
das Zuordnen jedes dieser Bedingungstypen zu einer Menge von Prioritätswerten
umfasst, die jeweils die zu berücksichtigende
Priorität
der Bedingungen dieses Typs bei jeder Etappe der Flugaufgabe angeben,
wobei das Verfahren gemäß der Erfindung
die Berücksichtigung
dieser Mengen von Prioritätswerten
bei der Analyse der Echtzeit-Kontexts und der Ausführung eines
Rekonfigurationsverfahrens umfasst.
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Die
Kraftstoffreichweitenbedingung entspricht dem Vermögen des
Flugzeugs, die Flugaufgabe abzuarbeiten und unter Berücksichtigung
seiner Autonomie, die bei einem Flug mit militärischen Flugaufgaben eine Luftbetankung
einschließen
kann, mit einer ausreichenden Kraftstoffreserve zu landen.
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Folglich
wird das Verfahren gemäß der Erfindung,
wenn beispielsweise die räumliche
Bedingung prioritär
ist und sich das Flugzeug während
des Flugs von der Bahn entfernt, eine wieder zu dieser vorgesehenen
Bahn zurückführende Bahn
in Abhängigkeit von
der momentanen Position des Flugszeugs und der Anwesenheit eines
zugewiesenen Durchgangspunktes in der Nähe des Flugzeugs erarbeiten.
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Vorteilhaft
umfasst die Aktualisierung des Echtzeit-Flugzeug/Flugaufgaben-Kontexts eine Analyse
der Echtzeitsituation, die Umgebungsüberwachung genannt wird, die
berücksichtigt:
- – die
Flugaufgabe, die durch vor dem Flug aufgezeichnete oder während des
Flugs empfangene Informationen, unter anderem die Sollbahn in fünf Dimensionen,
Angaben gefährlicher
Zonen, zugewiesene Durchgangspunkte usw. definiert ist,
- – Daten
bezüglich
des Flugzeugs wie etwa seine raumzeitliche Position, die effektiv
verfügbare Kraftstoffmenge,
die Flugphase, in der es sich befindet, die Zonen neu aufgetretener
Hindernisse, die Vorhersagen von Flugphasenänderungen, eventuelle Pannen,
meteorologische Entwicklungen usw.
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Vorteilhaft
nehmen die im Voraus definierten Bahnrekonfigurationsverfahren jeweils
ein spezialisiertes Modul in Anspruch, das unter einer Menge von
ihnen gemeinsamen spezialisierten Modulen ausgewählt ist, die jeweils ein besonderes
Problem der Flugstreckenrekonfiguration lösen.
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Vorteilhaft
lösen die
spezialisierten Module jeweils ein besonderes Problem der Flugstreckenrekonfiguration
in den fünf
Dimensionen des Raumes, der Zeit und der Kraftstoffreichweite, wie
etwa:
- – Verkürzen der
fünfdimensionalen
Bahn,
- – Verlängern der
fünfdimensionalen
Bahn,
- – fünfdimensionale
Bahn zur Vermeidung einer neuen Bedrohung oder nicht,
- – auf
eine fünfdimensionale
Flugstrecke zurückführende fünfdimensionale
Bahn unter Vermeidung einer Bedrohung,
- – auf
eine fünfdimensionale
Flugstrecke zurückführende fünfdimensionale
Bahn unter Vermeidung einer Bedrohung und bei vorgegebenem Bestimmungsort,
- – fünfdimensionale
Bahn zwecks direkter Rückkehr/dringender
Rückkehr über einem
hinsichtlich des Wetters/Kraftstoffs zugänglichen Gebiet,
- – Modifikation
der Geschwindigkeit, um eine Verzögerung über der fünfdimensionalen Bahn zu erzielen,
- – Modifikation
der Geschwindigkeit, um einen zeitlichen Vorsprung über der
fünfdimensionalen Bahn
zu erzielen,
- – fünfdimensionale
Bahn mit Luftbetankungs-Management,
- – fünfdimensionale
Bahn unter Berücksichtigung der
Veränderung
der Bedingung,
- – fünfdimensionale
Bahn eines Entwurfs eines modifizierten Flugplans.
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Vorteilhaft
sind die im Voraus definierten Konfigurationsverfahren im Grunde
endlich, d. h. dass die spezialisierten Module, die sie in Anspruch nehmen,
sich nur einer beschränkten
Anzahl von Lösungsschritten
bedienen, wobei jeder Lösungsschritt das
Lösen eines
Teilproblems der Rekonfiguration umfasst. Dies ermöglicht,
die Erarbeitung und die Anzeige eines Vorschlags zur fünfdimensionalen
Bahnrekonfiguration, der am besten an den sich verändernden
Kontext einer Flugaufgabe angepasst ist, in einem beschränkten Zeitraum
zu gewährleisten.
Da die Zeit für
die Erarbeitung eines Bahnrekonfigurationsvorschlags gemeistert wird,
kann dieser periodisch mit einer hinreichend hohen Frequenz, beispielsweise
in der Größenordnung
von Hertz erneuert werden, um dem Piloten des Flugzeugs ein kontinuierliches
Bild der Rekonfigurationsmöglichkeiten seiner
Bahn zu geben.
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Nachfolgend
wird eine Ausführungsform
des Verfahrens gemäß der Erfindung
als ein nicht einschränkendes
Beispiel anhand der beigefügten Zeichnung
beschrieben, in der
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1 schematisch die Elektronikausrüstung zeigt,
die sich an Bord eines Flugzeugs befindet und die Ausführung des
Verfahrens gemäß der Erfindung
ermöglicht;
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2 in Form eines Blockschemas
das Verfahren gemäß der Erfindung
veranschaulicht;
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3 schematisch einen Algorithmus
zeigt, der ein Beispiel für
den von dem Verfahren gemäß der Erfindung
umgesetzten Rekonfigurationsplan darstellt;
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4 in Form von Kurven die
jeweiligen Prioritätswerte
der Bedingungen bezüglich
der Zeit, des Raumes und des Kraftstoffs bei jeder Etappe der Flugaufgabe
zeigt.
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Das
Verfahren gemäß der Erfindung
ist besonders geeignet, um von den Elektronikausrüstungen,
die sich an Bord eines Flugzeugs befinden, ausgeführt zu werden.
Wie in 1 gezeigt ist,
umfassen diese Ausrüstungen
einen Rechner 1, der an einen oder mehrere Bildschirme 2 angeschlossen
ist, einen Massenspeicher 9 und gegebenenfalls eine Alarm
signalisierende Vorrichtung, die mit einem Lautsprecher 3 und/oder
Leuchtanzeigen gekoppelt ist. Dieser Rechner 1 ist über ein
Datenübertragungsnetz 8,
beispielsweise die Busse des Flugzeugs, mit den an Bord befindlichen
Flugsensoren und -instrumenten 6, dem Steuerwerk 4, einer
Selbststeuervorrichtung 5 und einer Funkübertragungsvorrichtung 7 für digitale
Daten, beispielsweise vom Typ "Datenübertragungsvorrichtung", verbunden. Auf
diese An kann der Rechner in Echtzeit die Daten erlangen, die von
den anderen an Bord befindlichen Elektronikausrüstungen kommen, nämlich vor
allem die geographische Position des Flugzeugs, seine Höhe, seine
Geschwindigkeit, seinen Zustand und die verfügbare Kraftstoffmenge.
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Die
Selbststeuervorrichtung umfasst einen Speicher, in dem die momentane
Bahn, die von dem Flugzeug verfolgt wird, registriert wird, wobei
diese Bahn aus einer Folge von Geradensegmenten zwischen einem Ausgangspunkt
und einem Zielpunkt gebildet ist, wobei diese Segmente durch Kreisbögen verbunden
sind.
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Der
Massenspeicher 9 enthält
die technischen Daten des Flugzeugs und insbesondere die Daten,
die seine Manövriermöglichkeiten
definieren, wie etwa den minimalen und den optimalen Kurvenradius
in Abhängigkeit
von der Geschwindigkeit und den Kraftstoffverbrauch in Abhängigkeit
von der Geschwindigkeit sowie alle Daten, die mit der Flugaufgabe
im Zusammenhang stehen.
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Diese
Flugaufgabe-Daten umfassen in erster Linie:
- – Daten
der geographischen, taktischen und meteorologischen Umgebung der
Flugaufgabe,
- – Daten
in Bezug auf den einer vorgesehenen Bahn mit drei Dimensionen zugeordneten
Flugplan, die dem Rechner vor allem ermöglichen, auf dem Bildschirm
diese Bahn in Zweitbelichtung über
der Abbildung der Karte anzuzeigen, und
- – Daten
in Bezug auf die Bedingungen der Geschwindigkeit, der Route und
der Kraftstoffreichweite, die jeder Etappe der Flugaufgabe zugeordnet
sind, wobei die Kraftstoffreichweiten- oder Autonomiebedingung der
Fähigkeit
entspricht, die Flugaufgabe unter Berücksichtigung einer vorgegebenen
Kraftstoffreserve oder im Fall von militärischen Flugaufgaben einer
vorgesehenen Luftbetankung abzuarbeiten und zu landen.
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Die
Daten der geographischen Umgebung umfassen kartographische Daten,
die dem Rechner 1 insbesondere ermöglichen, auf dem Bildschirm 2 die
Abbildung einer geographischen Karte der während der Flugaufgabe überflogenen
Zone und Daten, die mit der Navigation im Zusammenhang stehen, beispielsweise
die geographische Position und die technischen Daten der Markierungsfunkfeuer
und der Flugplätze,
die für
das Flugzeug während
der Flugaufgabe erreichbar sind, anzuzeigen. Die Daten der taktischen
Umgebung umfassen vor allem die Lage und die Ausdehnung eventueller
Gefahrzonen, die zu meiden sind, während die Daten der meteorologischen
Umgebung die vorhergesagten Wetterbedingungen in dem während der
Flugaufgabe überflogenen
Gebiet umfassen.
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Die
sich auf die Bahn beziehenden Daten umfassen die Position der zugewiesenen
Durchgangspunkte, denen eine Rendezvouszeit und eine Überflughöhe zugeordnet
sind.
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Alle
diese Daten können
jederzeit entweder direkt durch den Piloten oder die an Bord befindlichen Sensoren
und Instrumente oder aber durch Informationen, die über die
Funkverbindung empfangen werden, geändert werden.
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Der
Massenspeicher 9 umfasst außerdem in Form von Software
eine Sammlung von im Voraus definierten Bahnrekonfigurationsverfahren,
die jeweils durch ihre Ausführung
die Bestimmung einer einzigen rekonfigurierten Bahn in einer Form,
die an das Selbststeuersystem oder an ein Bildschirmsystem zur Kartenanzeige
angepasst ist, sowie ein Auswahlverfahren für den Fall der Notwendigkeit
des im Voraus definierten Bahnrekonfigurationsverfahrens, das am
besten an die momentane Situation angepasst ist, ermöglichen.
Die im Voraus definierten Bahnrekonfigurationsverfahren unterscheiden
sich voneinander und sind an verschiedene im Voraus definierte Flugzeug/Flugaufgabe-Kontexte
angepasst, wobei sie das Wesentliche der Ereignisse berücksichtigen,
die eine Rekonfiguration der Sollbahn erfordern und sich während einer
Flugaufgabe unverhofft ereignen können. Jedes davon setzt die
Operationsstrategie um, die im Allgemeinen von den Besatzungen der
Flugzeuge verfolgt wird, die sich in dem vorher definierten Flugzeug/Flugaufgabe-Kontext
befinden, für
den es vorgesehen ist. Ein Beispiel für ein im Voraus definiertes
Rekonfigurationsverfahren ist in 3 gezeigt.
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In 2 lässt das Verfahren gemäß der Erfindung
eine Hauptaufgabe stattfinden, die zyklisch ausgeführt wird,
wobei sie umfasst:
- – ein Umgebungsüberwachungsmodul 11,
das zum Zweck hat, die Umgebung der Flugaufgabe und den Echtzeitkontext 17 zu überwachen
und insbesondere Ereignisse zu erfassen, die den ursprünglichen
Flugplan in Frage stellen;
- – ein
Ereignismanagementmodul 12, dessen Aufgabe es ist, jedem
erfassten Ereignis, das die Konfiguration des Flugplans in Frage
stellt, in Abhängigkeit
von den relativen Bedeutungen, die ihm hinsichtlich des Zeitpunktes,
der räumlichen Bedingungen,
der zeitlichen Bedingung oder der Kraftstoffreichweitebedingung
zukommen, wobei gegebenenfalls mehrere davon zugeordnet werden,
wenn der Flugzeug/Flugaufgabe-Kontext ihre gleichzeitige Verarbeitung
erfordert, eine Priorttätsordnung
zuzuweisen;
- – ein
Aufgabenmanagementmodul 13, das die Aufgaben 14 aktiviert
und deaktiviert, d. h. die Rechenzeiten, die jeweils spezifisch
der Verarbeitung eines Ereignisses oder einer besonderen Verknüpfung von
Ereignissen zugewiesen werden, das bzw. die von dem Ereignismanagementmodul 12 erfasst
wird, und das Timeshartng des Rechners zwischen allen aktiven Aufgaben
unter Berücksichtigung
der Prioritätsgrade,
die den Ereignissen oder den Ereignisverknüpfungen zugewiesen sind, denen
sie entsprechen, managt. Die Aufgabe, die dem Ereignis oder der
Verknüpfung von
Ereignissen mit der höchsten
Priorität
entspricht, führt
zu dem einzigen Bahnrekonfigurationsvorschlag, der dem Piloten sofort
vorgeschlagen wird. Die übrigen
Aufgaben mit niedrigerer Priorität
führen
nicht im Augenblick zu einem Bahnrekonfigurationsvorschlag, sondern
greifen dem Ablauf der Flugaufgabe vor. Sie können je nach Kontext und Ablauf
der Flugaufgabe aufgeschoben oder sogar aufgehoben werden, sobald die
Ereignisse, denen sie entsprechen, veraltet sind, selbst wenn diese
nicht vollständig
verarbeitet worden sind.
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Das Überwachungsmodul 11 hat
außerdem zur
Aufgabe, die Daten 17 des Echtzeit-Kontexts und der Flugaufgabe
zu aktualisieren, wenn neue Daten empfangen werden.
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Der
Echtzeit-Kontext fasst die laufenden Daten zusammen, die insbesondere
die Position des Flugzeugs, seine Höhe, seine Geschwindigkeit,
seinen Kurs, die verfügbare
Kraftstoffmenge in den Tanks, den Kopplungszustand des Steuerwerks (Selbststeuervorrichtung
aktiv oder nicht) und die momentane Phase der Flugaufgabe (ob sich
das Flugzeug in einer Freund- oder Feindzone, vor oder nach dem
Ziel befindet) betreffen. Außerdem
speichert er einen Verlaufsbericht der Aufgabe, der insbesondere
angibt, ob die momentane Bahn jene ist, die ursprünglich vorgesehen
worden war, ob eine Panne aufgetreten ist, ob eine dringende Rückkehr oder eine
Luftbetankung erforderlich ist.
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Die
von dem Aufgabenmanagementmodul 13 aktivierten Aufgaben 14 können zyklisch
oder regellos (durch ein Ereignis ausgelöst), ausschließend oder
nicht ausschließend
ausführbar
sein. So wird beispielsweise eine Aufgabe, die dem Piloten eine Bahn
vorschlägt,
zyklisch ausgeführt,
um der Entwicklung des Echtzeit-Kontexts Rechnung zu tragen, bis
der Pilot die vorgeschlagene Bahn für gültig erklärt, um sie zu aktivieren. Im
Allgemeinen sind alle Aufgaben, die eine neue Bahn liefern, zyklisch
und ausschließend
gegenüber
den übrigen
Aufgaben dieses Typs. Folglich wird die berechnete und auf der Anzeigevorrichtung 2 angezeigte
Bahn zyklisch durch eine berechnete neue Bahn ersetzt, damit die angezeigte
Bahn niemals veraltet ist.
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Jede
Aufgabe hat zum Ziel, das Problem, das sich durch ein besonderes
Ereignis oder eine besondere Verknüpfung von Ereignissen stellt,
mit Hilfe des im Voraus definierten Verfahrens zum Rekonfigurieren
der Bahn, das am besten an den Echtzeit-Flugzeug/Flugaufgabe-Kontext
angepasst ist und aus der Sammlung von im Voraus definierten Rekonfigurationsverfahren 15,
die im Speicher zur Verfügung
stehen, zu lösen.
Dazu wird eine Aufgabe in zwei Teile zerlegt: die Auswahl eines
im Voraus definierten Bahnrekonfigurationsverfahrens und die Ausführung des
ausgewählten,
im Voraus definierten Bahnrekonfigurationsverfahrens.
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Da
jedes dieser im Voraus definierten Rekonfigurationsverfahren 15 an
eine im Voraus definierte spezifische Kategorie des Flugzeug/Flugaufgabe-Kontexts
angepasst ist, wobei verschiedene Ereignisse berücksichtigt werden, die eine
Bahnrekonfiguration erfordern und unvermittelt eintreten können, erfolgt
die Auswahl eines davon durch Anpassen des Echtzeit-Flugzeug/Flugaufgabe-Kontexts,
wobei das Ereignis berücksichtigt
wird, das mit der betrachteten Aufgabe verbunden ist, an die nächstgelegene,
im Voraus definierte Kategorie des Flugzeug/Flugaufgabe-Kontexts
anhand von Auswahlkriterien, die sich insbesondere auf die Werte des
räumlichen
und zeitlichen Abstands und die Kraftstoffreichweitendifferenz stützen, die
im Vergleich mit der Sollbahn festgestellt werden.
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Die
Durchführung
des ausgewählten,
im Voraus definierten Bahnrekonfigurationsverfahrens 15 nimmt
ein spezialisiertes Modul in Anspruch, das unter einer Sammlung
spezialisierter Module 16 ausgewählt ist, die im Speicher zur
Verfügung
stehen und die jeweils ein spezifisches Problem der Flugstreckenrekonfiguration
in den fünf
Dimensionen Raum, Zeit und Kraftstoffreichweite lösen, wie
etwa:
- – Verkürzen der
fünfdimensionalen
Bahn,
- – Verlängern der
fünfdimensionalen
Bahn,
- – fünfdimensionale
Bahn zur Vermeidung einer neuen Bedrohung oder nicht,
- – auf
eine fünfdimensionale
Flugstrecke zurückführende fünfdimensionale
Bahn unter Vermeidung einer Bedrohung,
- – auf
eine fünfdimensionale
Flugstrecke zurückführende fünfdimensionale
Bahn unter Vermeidung einer Bedrohung und bei vorgegebenem Bestimmungsort,
- – fünfdimensionale
Bahn mit direkter Rückkehr/dringender
Rückkehr über einem
hinsichtlich des Wetters/Kraftstoffs zugänglichen Gelände,
- – Modifikation
der Geschwindigkeit, um eine Verzögerung über der fünfdimensionalen Bahn zu erzielen,
- – Modifikation
der Geschwindigkeit, um einen zeitlichen Vorsprung über der
fünfdimensionalen Bahn
zu erzielen,
- – fünfdimensionale
Bahn mit Luftbetankungs-Management,
- – fünfdimensionale
Bahn unter Berücksichtigung der
Veränderung
der Bedingung,
- – fünfdimensionale
Bahn eines Entwurfs eines modifizierten Flugplans.
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Diese
spezialisierten Module nehmen als Parameter die Daten der Flugaufgabe
und des Echtzeit-Kontexts entgegen, die sie benötigen. Zusätzlich zu der Lösung von
spezifischen Bahnrekonfigurationsproblemen, für die sie vorgesehen sind,
liefern die spezialisierten Module 16 auch Informationen 19,
die die Entscheidung im Zusammenhang mit der Bahn 18, die
sie vorschlagen, unterstützen
und können Alarmsignale 20 erzeugen,
beispielsweise, wenn das zu lösende
Problem keine Lösung
hat.
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Es
ist anzumerken, dass bestimmte spezialisierte Module einer so genannten
höheren
Ebene spezialisierte Module der niedrigsten Ebene aufrufen können.
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Es
ist vorgesehen, auf Anforderung des Piloten Informationen zu liefern.
Wenn der Rechner 1 erfasst, dass der dazu vorgesehene Befehl
von dem Piloten des Flugzeugs gegeben worden ist und dass der Typ
der gewünschten
Informationen ausgewählt worden
ist, speichert das Umgebungsüberwachungsmodul 11 in
den Echtzeit-Kontextdaten 17, dass der Pilot diesen Typ
von Informationen angefordert hat und erzeugt ein entsprechendes
Informationsanforderungsereignis. Das Ereignismanagementmodul 12 erfasst
das Auftreten dieses Ereignisses und ruft das Aufgabenmanagementmodul 13 auf, um
von ihm die Verarbeitung dieses Er eignisses zu fordern. Das Aufgabenmanagementmodul 13 löst dann
eine regellose, nicht ausschließende
Aufgabe 14 mit erhöhter
Priorität
zur Ermittlung der angeforderten Informationen aus, wobei diese
Aufgabe das im Voraus definierte Verfahren zur Bahnrekonfiguration 15 aufruft,
das der Anforderung des Piloten entspricht, wobei dieses das spezialisierte
Modul oder die spezialisierten Module 16 verwenden wird,
die ermöglichen,
das gestellte Problem zu lösen.
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Die
angeforderten Informationen 19 werden schließlich am
Schirm 2 angezeigt.
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Um
die Rolle jedes der Elemente 11 bis 16 zu veranschaulichen,
wird angenommen, dass der Pilot den Handhebel betätigt, um
die Geschwindigkeit des Flugzeugs zu verringern, das sich auf seiner
anfänglichen
Bahn in der Hinflugphase (vor dem Ziel) und in einer Feindzone befindet.
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Das
Umgebungsüberwachungsmodul 11 erfasst,
dass die Geschwindigkeit des Flugzeugs nicht jene ist, die vorgesehen
war, und das Flugzeug deshalb die vorgesehenen Ziele nicht zu den
vorgesehenen Zeiten erreichen kann, und erzeugt ein Ereignis "Timing".
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Außerdem kann
vorgesehen werden, dass das Umgebungsüberwachungsmodul mittels der Alarmsignalisationsvorrichtung 3 einen
Alarm erzeugt, insbesondere bei der Erfassung eines störenden Ereignisses,
das die aktuelle Bahn in Frage stellen kann.
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Das
Ereignismanagementmodul 12 empfängt dieses Ereignis und gibt
ihm eine Prioritätsordnung.
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Das
Aufgabenmanagementmodul 13 ordnet ihm eine Aufgabe zu,
deren Typ es bestimmt: zyklisch oder nicht, ausschließend oder
nicht, je nach betrachtetem Ereignis, und managt diese Aufgabe neben
allen anderen laufenden Aufgaben. Dieses Management schließt eine
Filterverarbeitung ein, die ermöglicht,
die Aufgabe hinauszuschieben oder aufzuheben, wenn sich herausstellt,
dass schon eine andere laufende Aufgabe schon auf dasselbe Ereignis einwirkt,
oder wenn sich herausstellt, dass das Ereignis die Folge der Ausführung einer
anderen laufenden Aufgabe ist, die beispielweise eine Panne bearbeitet.
Wenn die Aufgabe die Filterverarbeitung übersteht, wird sie berücksichtigt
und entsprechend ihrem Prioritätsgrad
neben den anderen ausgeführt.
Ihre Ausführung
kann zur Aufhebung anderer gerade in der Ausführung begriffenen Aufgaben
führen,
da diese durch ihr Auftreten veraltet sind.
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Die
dem Ereignis "Timing" entsprechende Aufgabe
ermöglicht
das Aufrechterhalten des zeitlich richtigen Ablaufs und ist zyklisch
und ausschließend. Sie
weist eine recht niedrige Priorität auf, beispielsweise 2 auf
einer Skala von 1 bis 10. Es ist anzumerken, dass beispielsweise
dann, wenn ein Luftbetanken vorgesehen ist, die Erzeugung der Bahn
zu dem Rendezvous-Raum von höherer
Priorität
ist, denn sie managt gleichzeitig die räumliche und die zeitliche Abweichung.
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Wenn
gerade keine Aufgabe höherer
Priorität
ausgeführt
wird, wird die Aufgabe zur Aufrechterhaltung des zeitlich richtigen
Ablaufs ("Timing") ausgelöst, während alle
anderen aktiven Aufgaben niedrigerer Priorität unterbrochen werden.
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Diese
Aufgabe kann selbstverständlich durch
das Eintreten eines Ereignisses mit höherer Priorität wie etwa
die Erfassung einer räumlichen
Abweichung von der aktuellen Bahn, den Übergang in eine andere Zone
der Flugaufgabe, die Anforderung einer dringenden Rückkehr,
die Bezeichnung eines neuen Ankunftszielorts oder auch das Auftreten
einer Panne unterbrochen werden (aufgehoben werden, wenn sie ausschließend ist).
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Die
Aufgabe zur Aufrechterhaltung des zeitlich richtigen Ablaufs ("Timing") führt das
im Voraus definierte Bahnrekonfigurationsverfahren aus, dessen Algorithmus
in 3 dargestellt ist.
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Im
ersten Schritt dieses im Voraus definierten Bahnrekonfigurationsverfahrens
führt der
Rechner 1 ein auf die Regulierung der Geschwindigkeit spezialisiertes
Modul 22 aus, das für
die Neuberechnung der Streckengeschwindigkeiten der momentanen Bahn
vorgesehen ist, wobei die Position des Flugzeugs auf dieser Bahn,
die zeitlichen und räumlichen
Bedingungen, die durch die Flugaufgabe auf erlegt sind, die Manövriermöglichkeiten
des Flugzeugs und die verfügbare
Kraftstoffmenge berücksichtigt
werden, wobei diese Informationen von dem Massenspeicher 9 geliefert
werden.
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Das
Modul 22 gibt als Antwort an, ob die von der Flugaufgabe
auferlegten Bedingungen mit einem ausreichenden Spielraum an Kraftstoff
erfüllt
werden können,
indem die momentane Bahn befolgt wird, wobei die aktuelle Phase
der Flugaufgabe (Hinflugphase oder Rückflugphase) berücksichtigt
wird. Wenn dies der Fall ist, liefert es eine Bahn, die der momentanen
völlig
gleich ist, jedoch mit einem neuen Streckengeschwindigkeitsprofil.
Im Schritt 23 dieses im Voraus definierten Bahnrekonfigurationsverfahrens
ermittelt der Rechner, ob das Modul 22 das Problem des
zeitlich richtigen Ablaufs (Timing) gelöst hat. Wenn ja, wird das im
Voraus definierte Bahnrekonfigurationsverfahren beendet und dem
Piloten wird die momentane Bahn mit dem neuen Geschwindigkeitsprofil
vorgeschlagen. Wenn nicht, wird es mit dem Aufruf des auf die Bestimmung
der Reserven spezialisierten Moduls 24 fortgesetzt, das
ermöglicht, den
zeitlichen Abstand und die Kraftstoffreichweitendifferenz über der
momentanen Bahn gegenüber
derjenigen, die vorgesehen war, zu schätzen. Wenn sich das Flugzeug
auf seiner Bahn voraus befindet und kein Kraftstoffreichweitenproblem
auftritt (Schritt 25), ruft das im Voraus definierte Bahnrekonfigurationsverfahren
ein anderes spezialisiertes Modul 26 zur Berechnung einer
verlängerten
Bahn auf, um die Vorzeitigkeit des Flugzeugs zu absorbieren. Andernfalls ruft
es ein auf die Berechnung einer verkürzten Bahn 27 spezialisiertes
Modul auf.
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Dieser
Algorithmus liefert in allen Fällen
eine neue Bahn, die der Rechner 1 dem Piloten vorschlägt, indem
er sie auf dem Schirm 2 in Überlagerung über der
momentanen Bahn anzeigt. Durch eine einfache Anweisung, beispielsweise
das Betätigen eines
Bedienknopfes auf dem Steuerknüppel 4,
kann der Pilot diese neue Bahn für
gültig
erklären,
wodurch das Senden dieser von dem Rechner 1 zu der Selbststeuervorrichtung 5 ausgelöst wird.
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Es
ist anzumerken, das dieses im Voraus definierte Bahnrekonfigurationsverfahren
von anderen im Voraus definierten Bahnrekonfigurationsverfahren 15 aufgerufen
werden kann, in denen der zeitliche Aspekt behandelt werden muss.
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Der
Pilot kann jederzeit die Aktivierung eines der spezialisierten Module 26 oder 27 erzwingen,
indem er wieder die Steuerung von dem Steuerwerk übernimmt
und eine Bahn einschlägt,
die logischerweise diese Aktivierung auslösen wird.
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Gemäß einem
besonderen Merkmal der Erfindung werden den räumlichen, zeitlichen und Kraftstoffreichweite-Bedingungen
für jede
Etappe einer Flugaufgabe jeweils Prioritätswerte zugeordnet, wie aus
den in 4 gezeigten Kurven
ersichtlich ist. Diese Prioritätsindizes,
die Bestandteil der Daten der Flugaufgabe sind, werden von dem Ereignismanagementmodul 12 bei
der Bestimmung des Ereignisses mit der höchsten Priorität berücksichtigt,
das von dem Aufgabenmanagementmodul 13 in den im Voraus
definierten Bahnrekonfigurationsverfahren 15 und in den
spezialisierten Modulen zu verarbeiten ist, um die Bahn zu bestimmen,
die am besten dem durch das verarbeitete Ereignis gestellten Problem entspricht.
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So
hat in 4 die Zeitbedingung
während der
ersten Etappe der Flugaufgabe eine hohe Priorität. Während dieser Etappe wird das
Aufgabenmanagementmodul 13 vorrangig die Ereignisse auswählen, die
eine Auswirkung auf die Einhaltung des zeitlich richtigen Ablaufs
(Timing) der Flugaufgabe haben. Danach, während der Etappen 2 bis 4 der Flugaufgabe,
sind die Prioritäten
der räumlichen
und zeitlichen Bedingungen im Wesentlichen gleich, die erarbeiteten
Rekonfigurationsbahnen werden folglich das Verfolgen der ursprünglichen
Bahn in den vorgesehenen Zeiten bevorzugen. Im Schritt 5 sind
die Prioritäten
der drei Bedingungen bezüglich
der Zeit, des Raumes und der Kraftstoffreichweite im Wesentlichen
gleich. Daraus folgt, dass die Bahnen, die erarbeitet werden, nicht
die eine oder die andere dieser Bedingungen bevorzugen werden. In
den Schritten 6 bis 8, die der Rückkehrphase
entsprechen, ist die Kraftstoffreichweitenbedingung maßgebend,
was durch die Tatsache gerechtfertigt ist, dass die verfügbare Kraftstoff menge
und der Verbrauch des Flugzeugs die Ankunft dieses an dem für die Rückkehr vorgesehenen
Stützpunkt
bedingen. Die Etappe 7 ist durch eine räumliche Bedingung gekennzeichnet,
die dem Vorhandensein eines zugewiesenen Durchgangspunktes während dieser
Etappe entspricht.
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Auf
diese An werden die Bedingungen, die auf die Flugaufgabe zutreffen,
von Beginn der Verarbeitung eines Ereignisses an und bei der Auswahl
eines im Voraus definierten Bahnrekonfigurationsverfahrens berücksichtigt,
bevor rechenleistungs- und zeitaufwändige Berechnungen zur Bestimmung
einer Rekonfigurationsbahn ausgeführt werden.
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Die
an Bord von modernen Flugzeugen vorhandenen Rechner können durch
das soeben beschriebene Verfahren eine neue passende Bahn mit einer
periodischen Wiederholung in der Größenordnung von etwa einer Sekunde
berechnen. Unter Berücksichtigung
der Geschwindigkeiten der derzeitigen zivilen oder militärischen
Flugzeuge und der zulässigen
Fehlergrenzen sind die auf diese Weise dem Piloten vorgeschlagenen
Bahnen niemals veraltet.
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Das
Verfahren zur Echtzeit-Rekonfiguration der Bahn für ein Flugzeug,
das soeben beschrieben worden ist, weist eine Architektur oder Verkettung von
Schritten auf, die ermöglicht,
die Kenntnisse über jeden
Bereich der Lösung
(Typ der Bahn horizontal, vertikal, Ausweichmanöver, Betankung, Verkürzen der
Bahn, Verlängern
der Bahn, Durchgang durch zugewiesene Zonen) von den Kenntnissen,
die eine Steuerung in Bezug auf Problemlösungsstrategien ermöglichen,
klar zu trennen.
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Die
im Voraus definierten Bahnrekonfigurationsverfahren, die an verschiedene
der wahrscheinlichsten Kategorien von Flugzeug/Flugaufgabe-Kontexten,
die sich einer Besatzung eines Flugzeugs im Fall von unvorhergesehenen
Ereignissen präsentieren
können,
angepasst sind, wobei sie spezialisierte Module in Anspruch nehmen,
die spezifische Probleme der Bahnrekonfiguration bearbeiten, weisen
vorteilhaft eine begrenzte Anzahl von Schritten auf, um das Erzielen
eines Bahnrekonfigurationsvorschlags in einer begrenzten Zeit unabhängig vom
Flug zeug/Flugaufgabe-Kontext zu gewährleisten. Dieser Bahnrekonfigurationsvorschlag
kann periodisch erneuert werden, um dem Piloten ein kontinuierliches Bild
der Rekonfigurationsmöglichkeiten
der Flugaufgabe zu geben.