特許 7525987 航空機の飛行軌道を修正するシステム及び方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-07-23

(45)【発行日】2024-07-31

(54)【発明の名称】航空機の飛行軌道を修正するシステム及び方法

(51)【国際特許分類】

   G08G 5/00 20060101AFI20240724BHJP

   B64D 45/00 20060101ALI20240724BHJP

   B64C 13/18 20060101ALI20240724BHJP

【ＦＩ】

G08G5/00 A

B64D45/00 A

B64C13/18 Z

【請求項の数】 20

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2019147383

(22)【出願日】2019-08-09

(65)【公開番号】P2020057369

(43)【公開日】2020-04-09

【審査請求日】2022-07-15

(31)【優先権主張番号】16/103,454

(32)【優先日】2018-08-14

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(73)【特許権者】

【識別番号】500520743

【氏名又は名称】ザ・ボーイング・カンパニー

【氏名又は名称原語表記】Ｔｈｅ Ｂｏｅｉｎｇ Ｃｏｍｐａｎｙ

(74)【代理人】

【識別番号】100135389

【弁理士】

【氏名又は名称】臼井 尚

(74)【代理人】

【識別番号】100086380

【弁理士】

【氏名又は名称】吉田 稔

(74)【代理人】

【識別番号】100103078

【弁理士】

【氏名又は名称】田中 達也

(74)【代理人】

【識別番号】100130650

【弁理士】

【氏名又は名称】鈴木 泰光

(74)【代理人】

【識別番号】100168099

【弁理士】

【氏名又は名称】鈴木 伸太郎

(74)【代理人】

【識別番号】100168044

【弁理士】

【氏名又は名称】小淵 景太

(74)【代理人】

【識別番号】100200609

【弁理士】

【氏名又は名称】齊藤 智和

(72)【発明者】

【氏名】クリストファー ハイベルク

(72)【発明者】

【氏名】トーマス イー．ヨチャム

【審査官】白石 剛史

(56)【参考文献】

【文献】米国特許出願公開第２０１３／０１６６１１２（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開平０６－０２４３９３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０８Ｇ ５／００

Ｂ６４Ｄ ４５／００

Ｂ６４Ｃ １３／１８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

プロセッサにおいて、航空機の飛行計画を生成し、この際に、当該飛行計画が、少なくとも１つのウェイポイント、及び、前記航空機に関連付けられた運航規則の組に基づくようにし、
前記プロセッサにおいて、少なくとも１つのウェイポイント及び前記運航規則の組に基づいて初期設定軌道プロファイルを生成し、
前記プロセッサにおいて、前記初期設定軌道プロファイルに関連付けられた許容不可能な飛行条件を特定し、この際に、前記許容不可能な飛行条件は、前記運航規則の組のうちの少なくとも１つの運航規則に違反するものであり、
前記プロセッサにおいて、前記初期設定軌道プロファイルの旋回中心位置と、前記初期設定軌道プロファイルのインバウンドコースと、前記初期設定軌道プロファイルのアウトバウンドコースと、前記初期設定軌道プロファイルの旋回始点と、前記初期設定軌道プロファイルの旋回終点と、前記初期設定軌道プロファイルの旋回半径のうちの１つ以上に基づく閉形式の計算を用いて、前記許容不可能な飛行条件を解消するように前記初期設定軌道プロファイルの少なくとも１つの局面を修正した修正軌道プロファイルを生成し、
前記飛行計画における前記少なくとも１つのウェイポイントは、第１ウェイポイント及び前記第１ウェイポイントに後続する第２ウェイポイントを含み、
前記初期設定軌道プロファイルの前記少なくとも１つの曲面を修正するに際し、前記初期設定軌道プロファイルに含まれる第１旋回の１つ後の旋回である第２旋回の旋回中心を、前記第２ウェイポイントからの進行先であるアウトバウンドの線に平行な経路に沿って移動させる、方法。

【請求項2】

少なくとも１つの他のシステムを前記修正軌道プロファイルで更新し、この際に、任意の要件として、前記少なくとも１つの他のシステムは、自動操縦システムを含む、請求項１に記載の方法。

【請求項3】

前記修正軌道プロファイルの表示を開始する、請求項１又は２に記載の方法。

【請求項4】

前記初期設定軌道プロファイルの少なくとも１つの局面を修正するに際し、
前記第１旋回の第１中心の第１位置と、
前記第２旋回の第２中心の第２位置と、のうちの少なくとも１つを修正し、この際に、任意の要件として、前記第１位置は、前記第１旋回に向かうインバウンドコースに平行な軸に沿って移動されるものとする、請求項１～３のいずれかに記載の方法。

【請求項5】

前記初期設定軌道プロファイルの前記少なくとも１つの局面を修正するに際し、前記初期設定軌道プロファイルに含まれる前記第１旋回と、前記初期設定軌道プロファイル含まれる前記第２旋回と、の間に直線セグメントを挿入し、この際に、任意の要件として、前記初期設定軌道プロファイルの前記少なくとも１つの局面を修正するに際し、前記直線セグメントを回転させる、請求項４に記載の方法。

【請求項6】

前記初期設定軌道プロファイルの前記少なくとも１つの局面を修正するコースキャプチャのルーチンを実行する、請求項１～５のいずれかに記載の方法。

【請求項7】

前記初期設定軌道プロファイルの前記少なくとも１つの局面を修正するに際し、
前記飛行計画における第１ウェイポイントと前記飛行計画における第３ウェイポイントとの間に飛行軌道を構築し、
前記第１ウェイポイントと前記第２ウェイポイントとの間の飛行軌道の構築を避け、前記第３ウェイポイントが前記第２ウェイポイントに後続するものとする、請求項１に記載の方法。

【請求項8】

前記初期設定軌道プロファイルの前記少なくとも１つの局面を修正するに際し、前記アウトバウンドコースからコースキャプチャインターセプト角度で線分を投影する、請求項４に記載の方法。

【請求項9】

前記初期設定軌道プロファイルの前記少なくとも１つの局面を修正するに際し、前記初期設定軌道プロファイルに含まれる前記第１旋回の終点を修正するとともに、前記初期設定軌道プロファイルに含まれる前記第２旋回に関連付けられたアウトバウンドコースに合流するコースキャプチャを実行する、請求項４に記載の方法。

【請求項10】

前記初期設定軌道プロファイルの前記少なくとも１つの局面を修正するに際し、前記初期設定軌道プロファイルに含まれる前記第１旋回の始点を修正する、請求項４に記載の方法。

【請求項11】

前記初期設定軌道プロファイルの前記少なくとも１つの局面を修正するに際し、前記初期設定軌道プロファイルに含まれる前記第２旋回の旋回中心を移動させて、前記初期設定軌道プロファイルに含まれる前記第１旋回の終点を前記第２旋回の始点と一致させる、請求項４に記載の方法。

【請求項12】

前記初期設定軌道プロファイルの前記少なくとも１つの局面を修正するに際し、
前記第１ウェイポイントをオーバーフライして、前記第２旋回の始点よりも前記第２ウェイポイントに近い位置で前記第１ウェイポイントのアウトバウンドコースに交わるトランジション経路に基づいて、第１旋回円弧及び第２旋回円弧に接触する１つ以上の点において、両円弧に接触する直線セグメントを追加することを行う、請求項７に記載の方法。

【請求項13】

前記許容不可能な飛行条件は、
前記第１ウェイポイントと前記初期設定軌道プロファイルに含まれる第１旋回の終点との間の第１距離、及び、前記第２ウェイポイントと前記第１ウェイポイントとの間の第２距離に基づくか、
前記初期設定軌道プロファイルに含まれる第１旋回の終点と前記第１ウェイポイントとの間の第３距離、及び、前記初期設定軌道プロファイルに含まれる第２旋回の始点と前記第１ウェイポイントとの間の第４距離に基づくか、
前記初期設定軌道プロファイルに含まれるバンク角と、前記航空機の対気速度に基づいて特定されるバンク角と、の比較に基づくか、
前記初期設定軌道プロファイルに含まれる不完全な旋回に基づくか、
前記初期設定軌道プロファイルに含まれる第１旋回の角度に基づくか、
前記初期設定軌道プロファイルに関連づけられた飛行時間が、特定の飛行時間を超えることに基づくか、
前記初期設定軌道プロファイルに関連づけられた飛行距離が、特定の飛行距離を超えることに基づくか、
前記初期設定軌道プロファイルに含まれる特定の旋回の旋回半径が、待機コースへの合流に関連づけられた閾値半径より大きいことに基づくか、のうちの少なくとも１つにより特定される、請求項７に記載の方法。

【請求項14】

前記飛行計画において隣接する区間に、少なくとも３つの迂回ウェイポイントが含まれるか否を判定し、
前記隣接する区間に少なくとも３つの迂回ウェイポイントが含まれると判定すると、前記少なくとも３つの迂回ウェイポイントのうちの２つより多い迂回ウェイポイントが、特定の旋回半径内に位置しているか否かを判定し、
前記２つより多い迂回ウェイポイントの図心に基づいて、前記２つより多い迂回ウェイポイントを集合として扱う、請求項１～１３のいずれかに記載の方法。

【請求項15】

航空機に関連付けられた運航規則の組を格納するメモリと、
前記メモリに接続された飛行管理システムと、を含む航空機であって、前記飛行管理システムが、
少なくとも１つのウェイポイント及び前記運航規則の組に基づいて飛行計画を生成し、
少なくとも１つのウェイポイント及び前記運航規則の組に基づいて初期設定軌道プロファイルを生成し、
前記初期設定軌道プロファイルに関連付けられた許容不可能な飛行条件であって、前記運航規則の組のうちの少なくとも１つの運航規則に違反する許容不可能な飛行条件を特定し、
前記初期設定軌道プロファイルの旋回中心位置と、前記初期設定軌道プロファイルのインバウンドコースと、前記初期設定軌道プロファイルのアウトバウンドコースと、前記初期設定軌道プロファイルの旋回始点と、前記初期設定軌道プロファイルの旋回終点と、前記初期設定軌道プロファイルの旋回半径のうちの１つ以上に基づく閉形式の計算を用いて、前記許容不可能な飛行条件を解消するように前記初期設定軌道プロファイルの少なくとも１つの局面を修正した修正軌道プロファイルを生成するよう構成されており、
前記飛行計画における前記少なくとも１つのウェイポイントは、第１ウェイポイント及び前記第１ウェイポイントに後続する第２ウェイポイントを含み、
前記初期設定軌道プロファイルの前記少なくとも１つの曲面を修正するに際し、前記初期設定軌道プロファイルに含まれる第１旋回の１つ後の旋回である第２旋回の旋回中心を、前記第２ウェイポイントからの進行先であるアウトバウンドの線に平行な経路に沿って移動させる、航空機。

【請求項16】

前記運航規則の組が、前記航空機の製造業者により指定された規則、政府機関により指定された規則、ユーザにより設定された規則、又は、それらの組み合わせを含むものである、請求項１５に記載の航空機。

【請求項17】

前記修正軌道プロファイルを表示するよう構成された表示画面をさらに含む、請求項１５又は１６に記載の航空機。

【請求項18】

命令を格納した非一時的なコンピュータ可読媒体であって、前記命令は、プロセッサにより実行されると、当該プロセッサに、
航空機の飛行計画であって、少なくとも１つのウェイポイント、及び、前記航空機に関連付けられた運航規則の組に基づく飛行計画を生成することと、
少なくとも１つのウェイポイント及び前記運航規則の組に基づいて初期設定軌道プロファイルを生成することと、
前記初期設定軌道プロファイルに関連付けられた許容不可能な飛行条件であって、前記運航規則の組のうちの少なくとも１つの運航規則に違反する許容不可能な飛行条件を特定することと、
前記初期設定軌道プロファイルの旋回中心位置と、前記初期設定軌道プロファイルのインバウンドコースと、前記初期設定軌道プロファイルのアウトバウンドコースと、前記初期設定軌道プロファイルの旋回始点と、前記初期設定軌道プロファイルの旋回終点と、前記初期設定軌道プロファイルの旋回半径のうちの１つ以上に基づく閉形式の計算を用いて、前記許容不可能な飛行条件を解消するように前記初期設定軌道プロファイルの少なくとも１つの局面を修正した修正軌道プロファイルを生成することと、を含む処理を実行させるものであり、
前記飛行計画における前記少なくとも１つのウェイポイントは、第１ウェイポイント及び前記第１ウェイポイントに後続する第２ウェイポイントを含み、
前記初期設定軌道プロファイルの前記少なくとも１つの曲面を修正するに際し、前記初期設定軌道プロファイルに含まれる第１旋回の１つ後の旋回である第２旋回の旋回中心を、前記第２ウェイポイントからの進行先であるアウトバウンドの線に平行な経路に沿って移動させる、非一時的なコンピュータ可読媒体。

【請求項19】

前記処理は、少なくとも１つの他のシステムを前記修正軌道プロファイルで更新することをさらに含む、請求項１８に記載の非一時的なコンピュータ可読媒体。

【請求項20】

前記少なくとも１つの他のシステムは、自動操縦システムを含む、請求項１８又は１９に記載の非一時的なコンピュータ可読媒体。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、航空機の軌道プロファイル（trajectory profile）を修正する技術に関する。

【背景技術】

【0002】

航空機は、当該航空機の飛行計画に基づいて軌道プロファイルを生成する飛行管理システムを備えることができる。飛行計画は、フライトの出発地点（例えば、離陸位置）から目的地点（例えば、着陸位置）までの間に、複数のウェイポイント（例えば、中間点）を含む。軌道プロファイルは、航空機が飛行可能な連続する飛行経路を、業界のガイドライン（例えば、アメリカ連邦航空局（ＦＡＡ）ガイドライン）に従って生成することを目的とする。一般的に、軌道プロファイルは、飛行計画を達成するために設計されたアルゴリズムを用いて生成される。これらのアルゴリズムは、飛行計画を軌道プロファイルに変換して、予定される飛行空間において航空機が飛行可能な最適な四次元（緯度、経度、高度、及び、時間）経路を提示する。あるアルゴリズムは、例えば、航空機が出発地点から目的地点まで、飛行計画に含まれるウェイポイントを経由して飛行可能な連続経路を生成するよう設計されている。飛行管理システムは、軌道プロファイルを航空機の操縦室の画面に表示し、これにより、航空機の操縦士は、軌道プロファイルに沿って飛行するように航空機を操縦（あるいは、自動操縦を使って制御）して、目的地点に向かうことができる。理想的なケースにおける飛行条件によれば、操縦士が航空機を円滑に操縦することによって、経路に沿った各ウェイポイントを通過させる飛行が可能である。

【0003】

しかしながら、飛行条件はフライト中に変化する可能性があり、操縦士（又は、自動操縦）が航空機を円滑に操縦して各ウェイポイントを通過させることが可能でないケースがある。限定するものではないが、一例として、航空機の飛行速度に起因して、航空機が特定のウェイポイントを通る特定の軌道に沿って飛行するように操縦士が操縦することができない（あるいは、そのように操縦することが困難な）場合がある。この結果、航空機の軌道が、軌道プロファイルから逸脱する可能性がある。

【発明の概要】

【0004】

本開示の一実施態様によれば、方法は、プロセッサにおいて、航空機の飛行計画を生成することを含む。前記飛行計画は、少なくとも１つのウェイポイント、及び、前記航空機に関連付けられた運航規則の組に基づく。前記方法は、少なくとも１つのウェイポイント及び前記運航規則の組に基づいて初期設定軌道プロファイルを生成することをさらに含む。前記方法は、前記初期設定軌道プロファイルに関連付けられた許容不可能な飛行条件を特定することをさらに含む。前記許容不可能な飛行条件は、前記運航規則の組のうちの少なくとも１つの運航規則に違反するものである。前記方法は、前記許容不可能な飛行条件を解消するように前記初期設定軌道プロファイルの少なくとも１つの局面を修正した修正軌道プロファイルを生成することをさらに含む。前記方法は、前記修正軌道プロファイルを表すデータを生成し、その際に、前記航空機における他の飛行管理システム又は他の操縦士が前記航空機を前記修正飛行軌道プロファイルに沿って飛行させるのに適応した少なくとも１つの形式で前記データを生成することをさらに含む。

【0005】

本開示の他の実施態様によれば、航空機は、前記航空機に関連付けられた運航規則の組を格納するメモリを含む。前記航空機は、さらに、前記メモリに接続された飛行管理システムを含む。前記飛行管理システムは、少なくとも１つのウェイポイント及び前記運航規則の組に基づいて飛行計画を生成するよう構成されている。前記飛行管理システムは、さらに、前記少なくとも１つのウェイポイント及び前記運航規則の組に基づいて初期設定軌道プロファイルを生成するよう構成されている。前記飛行管理システムは、さらに、前記初期設定軌道プロファイルに関連付けられた許容不可能な飛行条件を特定するよう構成されている。前記許容不可能な飛行条件は、前記運航規則の組のうちの少なくとも１つの運航規則に違反するものである。前記飛行管理システムは、さらに、前記許容不可能な飛行条件を解消するように前記初期設定軌道プロファイルの少なくとも１つの局面を修正した修正軌道プロファイルを生成するよう構成されている。前記飛行管理システムは、さらに、前記修正軌道プロファイルを表すデータを生成し、その際に、前記航空機における他の飛行管理システム又は他の操縦士が前記航空機を前記修正飛行軌道プロファイルに沿って飛行させるのに適応した少なくとも１つの形式で前記データを生成するよう構成されている。

【0006】

本開示の他の実施態様によれば、非一時的なコンピュータ可読媒体は、命令を格納しており、前記命令は、プロセッサにより実行されると、当該プロセッサに、航空機の飛行計画を生成することを含む処理を実行させる。前記飛行計画は、少なくとも１つのウェイポイント、及び、前記航空機に関連付けられた運航規則の組に基づくものである。前記命令は、少なくとも１つのウェイポイント及び前記運航規則の組に基づいて初期設定軌道プロファイルを生成することをさらに含む。前記処理は、前記初期設定軌道プロファイルに関連付けられた許容不可能な飛行条件を特定することをさらに含む。前記許容不可能な飛行条件は、前記運航規則の組のうちの少なくとも１つの運航規則に違反するものである。前記処理は、前記許容不可能な飛行条件を解消するように前記初期設定軌道プロファイルの少なくとも１つの局面を修正した修正軌道プロファイルを生成することをさらに含む。前記処理は、前記修正軌道プロファイルを表すデータを生成し、その際に、前記航空機における他の飛行管理システム又は他の操縦士が前記航空機を前記修正飛行軌道プロファイルに沿って飛行させるのに適応した少なくとも１つの形式で前記データを生成することをさらに含む。

【0007】

上述した実施態様は、許容不可能な飛行条件に応じて、初期設定軌道プロファイルを動的に修正できるという利点を有する。限定するものではないが、例えば、初期設定の飛行計画は、航空機が１０キロメートルの旋回半径で旋回してウェイポイントを通過することを含むとする。しかしながら、許容不可能な飛行条件（例えば、予想外の追い風）に起因して、当該旋回半径で旋回を行うと、航空機の運航性能を超える（例えば、バンク角が大きくなりすぎる）ことになり、航空機が軌道プロファイルから逸脱してしまうとする。航空機の軌道プロファイルを飛行可能なものにするために、飛行管理システムは、フライト中に初期設定軌道プロファイルを修正して、旋回経路を変更する（例えば、軌道プロファイルにおける旋回始点を、０．５キロメートル風上に移動する）ことができる。これにより、航空機は、より速い段階で旋回を開始することができるので、当該飛行計画の規則を順守することができる。

【0008】

加えて、本明細書に記載の特徴、機能、及び、効果の１つ以上は、様々な実施態様において個別に実現可能であり、あるいは、他の実施態様に組み込むこともでき、それらの詳細は、以下の記載及び図面を参照して開示される。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】許容不可能な飛行条件が特定された場合に、初期設定軌道プロファイルをフライト中に動的に修正するよう動作可能なシステムを含む航空機を示す図である。

【図2】図１のシステムを示すブロック図である。

【図3】許容不可能な飛行条件に基づく、飛行不可能な軌道プロファイルを含む飛行計画を示す図である。

【図4】許容不可能な飛行条件に基づく、不連続な軌道プロファイルを含む別の飛行計画を示す図である。

【図5】許容不可能な飛行条件の有無を判定するプロセスを表す図である。

【図6】許容不可能な飛行条件の有無を判定する別のプロセスを表す図である。

【図7】許容不可能な飛行条件の有無を判定する別のプロセスを表す図である。

【図8】待機エントリセクタを示す図である。

【図9】許容不可能な飛行条件の有無を、特定の待機エントリセクタを利用して判定するプロセスを表す図である。

【図10】許容不可能な飛行条件の有無を、別の待機エントリセクタを利用して判定するプロセスを表す図である。

【図11】許容不可能な飛行条件の有無を、別の待機エントリセクタを利用して判定するプロセスを表す図である。

【図12】軌道プロファイルを調整するプロセスを説明する図である。

【図13A】軌道プロファイルを調整する別のプロセスを説明する図である。

【図13B】軌道プロファイルを調整する別のプロセスを説明する図である。

【図14】軌道プロファイルを調整する別のプロセスを説明する図である。

【図15】軌道プロファイルを調整する別のプロセスを説明する図である。

【図16】軌道プロファイルを調整する別のプロセスを説明する図である。

【図17】軌道プロファイルを調整する別のプロセスを説明する図である。

【図18】軌道プロファイルを調整する別のプロセスを説明する図である。

【図19】軌道プロファイルを調整する別のプロセスを説明する図である。

【図20】軌道プロファイルを調整する別のプロセスを説明する図である。

【図21】軌道プロファイルを調整する別のプロセスを説明する図である。

【図22】軌道プロファイルを調整する別のプロセスを説明する図である。

【図23】軌道プロファイルを調整する別のプロセスを説明する図である。

【図24】軌道プロファイルを調整する別のプロセスを説明する図である。

【図25】軌道プロファイルを調整する別のプロセスを説明する図である。

【図26A】軌道プロファイルを調整する別のプロセスを説明する図である。

【図26B】軌道プロファイルを調整する別のプロセスを説明する図である。

【図27】軌道プロファイルを調整する別のプロセスを説明する図である。

【図28】軌道プロファイルを調整する別のプロセスを説明する図である。

【図29】軌道プロファイルを調整する別のプロセスを説明する図である。

【図30】軌道プロファイルを調整する別のプロセスを説明する図である。

【図31】軌道プロファイルを調整する別のプロセスを説明する図である。

【図32】軌道プロファイルを調整する別のプロセスを説明する図である。

【図33】軌道プロファイルを調整する別のプロセスを説明する図である。

【図34】許容不可能な飛行条件が特定された場合に軌道プロファイルを修正する方法を示すフローチャートである。

【図35】図１の航空機を示すブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

本開示の具体的な実施形態を、添付図面を参照して以下に説明する。下記の説明において、共通する特徴は、図面全体を通して同一の参照符号で示している。

【0011】

添付図面及び下記の説明は、特定の例示的な実施形態について記載するものである。なお、当業者であれば、本明細書には明確に記載又は図示されていないものの、本明細書に記載の原理を具現化する様々な変形を考案することができ、そのような変形も、下記の説明に続いて記載されている特許請求の範囲に包含されることは理解されるであろう。さらに、本明細書に記載の各実施例は、本開示の原理の理解を助けることを目的としており、限定を課すものではないと解釈されるべきである。したがって、本開示は、下記に記載する特定の実施形態又は実施例に限定されるものではなく、請求の範囲及びその均等範囲によってのみ限定されるものである。

【0012】

本明細書に記載の技術によれば、航空機の飛行管理システムは、許容不可能な飛行条件が検出された場合に、軌道プロファイルをフライト前又はフライト中に動的に修正することができる。例えば、初期設定の飛行計画は、当該飛行計画における１つ以上のウェイポイントを通過するように航空機を案内する初期設定の飛行軌道を含む。許容不可能な飛行条件が含まれる場合、初期設定の飛行軌道に沿って航空機を操縦すると、自動操縦が解除される可能性がある。限定するものではないが、例えば、航空機の飛行速度によっては、航空機が所与の大きさの旋回半径において、飛行計画で定められた空域から逸脱する可能性がある。したがって、許容不可能な飛行条件（例えば、許可された空域から航空機が逸脱してしまうような旋回半径）が特定された場合には、飛行管理システムは、初期設定軌道プロファイルを修正して、修正軌道プロファイルを生成する。限定するものではないが、例えば、修正軌道プロファイルでは、旋回始点の位置を変更するように初期設定軌道を修正し、これにより、航空機に許可された空域内を円滑に飛行可能であるとともに、元の軌道プロファイルの意図に極力沿ったプロファイルを生成する。他の例を挙げると、限定するものではないが、修正軌道プロファイルでは、初期設定軌道プロファイルに含まれる旋回中心の位置を移動し、これにより、旋回半径を大きくすることが可能になる。許容不可能な飛行条件、及び、飛行軌道プロファイルの修正についてのその他の例は、以下に記載する。

【0013】

図１は、航空機１００を示す図である。航空機１００は、操縦室１０２、客室１０４、翼１０６、及び、翼１０８を含む。操縦室１０２は、許容不可能な飛行条件が特定された場合に、航空機１００の初期設定軌道プロファイルを、フライト中に動的に修正するよう動作可能なシステム２００を含む。例えば、システム２００は、航空機１００が出発地点から目的地点まで航行する間に、初期設定軌道プロファイルを修正する（例えば、旋回中心の位置を修正する）ことができ、このような修正は、初期設定軌道プロファイルに沿った航行が、航空機１００に関連付けられた１つ以上の運航規則（operational rule）によれば「許容不可能」であるとされる飛行条件が航空機１００に特定された場合に実行される。システム２００について、図２を参照してより詳細に説明する。

【0014】

図２を参照すると、初期設定軌道プロファイルをフライト中に動的に修正するよう動作可能なシステム２００が示されている。システム２００は、飛行管理システム２０２（例えばコントローラ）、飛行管理システム２０２に接続されたメモリ２０４、飛行管理システム２０２に接続された入力インターフェース２０６、飛行管理システム２０２に接続された飛行条件監視部２０８、飛行管理システム２０２に接続された表示画面２１０、飛行管理システム２０２に接続された１つ以上のシステム２９０を含む。１つ以上のシステム２９０は、自動操縦システム２９２を含む。いくつかの実施態様において、システム２００の１つ以上のコンポーネントは、飛行管理システム２０２に組み込まれている。限定するものではないが、例えば、入力インターフェース２０６及び飛行条件監視部２０８は、飛行管理システム２０２に組み込むことが可能である。

【0015】

メモリ２０４は、非一時的なコンピュータ可読媒体であって、以下に説明する処理を実現するために飛行管理システム２０２によって実行可能な命令２２０が格納されている。メモリ２０４には、航空機１００に関連付けられた運航規則の組２２２も格納されている。図２において、運航規則の組２２２は、運航規則２２４、運航規則２２６、及び、運航規則２２８を含む。なお、同図には、３つの運航規則が示されているが、他の実施態様においては、運航規則の組２２２は、より多くの（あるいは、より少ない）運航規則を含んでもよい。限定するものではないが、例えば、運航規則の組２２２は、４５の運航規則を含む。限定するものではないが、他の例では、運航規則の組２２２は、１つの運航規則を含む。

【0016】

運航規則の組２２２における各運航規則２２４～２２８は、航空機１００を運航するための異なるルールを示す。限定するものではないが、例えば、運航規則２２４は、航空機１００が時速８２５キロメートルを超える速度で航行しているときは、航空機１００の旋回半径が５キロメートル未満であってならならないと規定する。限定するものではないが、他の例では、運航規則２２６は、航空機１００が時速８７５キロメートルを超える速度で航行しているときは、航空機１００の旋回半径が１０キロメートル未満であってならならないと規定する。限定するものではないが、他の例では、運航規則２２８は、航空機１００が時速９２５キロメートルを超える速度で航行しているときは、航空機１００の旋回半径が１５キロメートル未満であってならならないと規定する。なお、これらの運航規則２２４～２２８は、あくまでも例示に過ぎず、限定として解釈されるべきではない。加えて、いくつかの実施態様においては、運航規則の組２２２における１つ以上の運航規則２２４～２２８は、業界のガイドライン（例えば、アメリカ連邦航空局（ＦＡＡ）ガイドライン）に含まれるか、これに対応する規則である。他の実施態様においては、運航規則の組２２２は、航空機１００の製造業者により指定された規則、政府機関により指定された規則、ユーザにより設定された規則、あるいは、その組み合わせを含む。

【0017】

入力インターフェース２０６は、キーパッド、音声入力装置、タッチパネル装置、又は、入力を受け付けるよう構成された任意の他のデバイスで構成することができる。入力インターフェース２０６は、飛行管理システム２０２に出発地点（origin）２１２と目的地点（destination）２１４を入力するために使用される。出発地点２１２は、フライトの開始地点に対応し、目的地点２１４は、フライトの終了地点に対応する。例えば、出発地点２１２の経度と緯度の座標は、操縦士又は副操縦士が入力インターフェース２０６を介して飛行管理システム２０２に入力することができる。いくつかの実施態様では、出発地点２１２の経度と緯度の座標は、全地球測位システム（ＧＰＳ）を使って自動的に特定される。例えば、ＧＰＳが、航空機１００の位置を特定し、その位置を出発地点２１２として設定する。目的地点２１４の経度と緯度の座標は、操縦士又は副操縦士が入力インターフェース２０６を介して飛行管理システム２０２に入力することができる。限定するものではないが、例えば、操縦士は、到着空港の経度と緯度の座標を、飛行管理システム２０２に入力することができる。限定するものではないが、別の例では、操縦士は、飛行管理システム２０２に到着空港の空港コードを入力し、この空港コードに基づいて飛行管理システム２０２が目的地点２１４の経度と緯度を特定する構成であってもよい。

【0018】

飛行管理システム２０２は、出発地点２１２及び目的地点２１４に基づいて、飛行計画２３０を、生成するよう構成されている。この飛行計画に従えば、航空機１００は出発地点２１２から目的地点２１４まで安全に航行することができる。ただし、場合によっては、飛行計画２３０に、（例えば、２つのウェイポイントが近すぎることなどにより）１つ以上の不連続部分が含まれることがありうる。飛行計画２３０は、表示画面２１０に表示される。飛行計画２３０は、目的地点２１４までのルートにおいて航空機１００が通過すべき複数のウェイポイント２３４～２３８を含む。例えば、飛行計画２３０は、航空機１００がウェイポイント２３４を通過し、ウェイポイント２３６を通過し、ウェイポイント２３８通過し、最終的に目的地点２１４に到着するフライトを想定する。いくつかの実施態様において、ウェイポイントを「通過する」とは、ウェイポイントから所定の距離の範囲内を飛行することを含む。航空機１００が予定のルートに沿って（例えば、ウェイポイント２３４～２３８を経由して）航行できるように、飛行管理システム２０２は、航空機１００が予定通りに航行するために辿るべき初期設定軌道プロファイル２３２を生成する。例えば、初期設定軌道プロファイル２３２は、航空機１００が旋回する時点、航空機１００が旋回するときの各旋回半径、フライト中の各段階における航空機１００の高度など、を示す。

【0019】

図２では、初期設定軌道プロファイル２３２は、第１セグメント２６０、第２セグメント２６２、第３セグメント２６４、及び、最終セグメント２６６を含む。なお、同図には４つのセグメントが示されているが、他の実施態様では、初期設定軌道プロファイル２３２は、より多くの（あるいは、より少ない）セグメントを含んでもよい。各セグメント２６０～２６６は、旋回始点、旋回中心、旋回終点、旋回半径、飛行高度、飛行速度などを示す飛行軌道情報（例えば、飛行軌道経路）を含むことができる。

【0020】

初期設定軌道プロファイル２３２は、運航規則の組２２２に基づく。限定するものではないが、例えば、初期設定軌道プロファイル２３２に含まれる各旋回の旋回半径（又は、バンク角）は、運航規則の組２２２における運航規則２２４～２２８の各々を満たすように設定される。しかしながら、フライト中に飛行条件が変わり、これにより、航空機１００が初期設定軌道プロファイル２３２に従って航行すると、運航規則２２４～２２８の内の少なくとも１つに違反してしまうような状況が想定されうる。限定するものではないが、例えば、航空機乗組員が航空管制から、一時的に飛行計画（例えば、飛行計画２３０）から逸脱するように指示を受け、その後、元の飛行計画（例えば、飛行計画２３０）に復帰するように指示を受ける可能性がある。しかしながら、飛行計画２３０への復帰指示を受けた時点での航空機１００の位置、速度、及び、トラック角を要因として、初期設定軌道プロファイル２３２の形状によっては、飛行計画２３０の意図に見合う経路を取ることが可能でない場合がありうる。限定するものではないが、他の例としては、飛行計画２３０が、連続するウェイポイントが狭い間隔で配置されている標準計器出発方式（ＳＩＤ）を採用して生成されているとする。また、運航方式設計者が想定する航空機の性能レベルによれば、航空機１００の飛行速度が所望の軌道を達成するのに十分に遅い速度になる見込みであるとする。しかしながら、航空機１００の実際の性能（例えば、加速性能）が、方式設計者の想定を上回り、実際の飛行における旋回半径では、運航方式の意図に見合う軌道が可能でない場合がある。

【0021】

初期設定軌道プロファイル２３２の少なくとも１つのセグメントが運航規則２２４～２２８のうちの少なくとも１つに違反するか否かを判定するために、飛行管理システム２０２は、航空機１００の飛行条件２５０を、初期設定軌道プロファイル２３２のセグメント情報と比較する。航空機１００の飛行条件２５０は、特定の段階での航空機１００の飛行速度、予測最大許容バンク角、気象条件、飛行高度などを含むことができる。飛行条件監視部２０８は、航空機１００の飛行条件２５０を監視し、飛行条件２５０を飛行管理システム２０２に提供するよう構成されている。限定するものではないが、例えば、飛行条件監視部２０８は、航空機１００の対地速度を特定するよう構成されたセンサ（例えば、ＧＰＳ）、航空機１００の対気速度を特定するよう構成されたエア・データ・コンピュータ、航空機１００の高度を特定するよう構成された高度計、その他のシステム、及び、その組み合わせを含んでもよい。

【0022】

飛行管理システム２０２は、航空機１００の飛行条件２５０を、初期設定軌道プロファイル２３２のセグメント情報と比較して、少なくとも１つの飛行条件が許容不可能な飛行条件でないか判定するよう構成されている。本明細書に記載する「許容不可能な飛行条件」とは、航空機１００が軌道プロファイルに従って航行した場合に、航空機１００が運航規則の組２２２のうちの少なくとも１つの運航規則に違反する結果になるような飛行条件を言う。例えば、航空機１００が先の旋回を完了するより前に、次の旋回を開始する必要があることを示す飛行条件２５０があれば、飛行管理システム２０２は、この飛行条件２５０を許容不可能とする。許容不可能な飛行条件を特定する実施例については、図３～図１１を参照して説明する。

【0023】

一実施態様によれば、図５を参照して説明するように、許容不可能な飛行条件は、第１ウェイポイント（例えば、ウェイポイント２３４）と、初期設定軌道プロファイル２３２に含まれる第１旋回の終点との間の第１距離、及び、第２ウェイポイント（例えば、ウェイポイント２３６）と第１ウェイポイントとの間の第２距離に基づいて特定される。他の実施態様によれば、図６を参照して説明するように、許容不可能な飛行条件は、第１旋回の終点と第１ウェイポイント（例えば、ウェイポイント２３４）との間の第１距離、及び、初期設定軌道プロファイル２３２に含まれる第２旋回の始点と第１ウェイポイントとの間の第２距離に基づいて特定される。

【0024】

他の実施態様によれば、図８～図１１を参照して説明するように、許容不可能な飛行条件は、初期設定軌道プロファイル２３２に含まれるバンク角と、航空機１００の対地速度に基づいて特定されたバンク角と、の比較に基づいて特定される。例えば、バンク角が制限されるような航空機の状態が予測されるため、初期設定軌道プロファイル２３２において要求されるバンク角を達成できないような場合に、許容不可能な飛行条件が特定される。また、初期設定軌道プロファイル２３２に不完全な旋回が含まれることが検出された場合にも、許容不可能な飛行条件が特定される。本明細書にて用いられる「不完全な旋回」とは、航空機１００が最後まで完了しない旋回に相当する。

【0025】

運航規則の組２２２に鑑みて飛行条件２５０が許容不可能であると判定されると、飛行管理システム２０２の修正回路２７０は、許容不可能な飛行条件を解消するように初期設定軌道プロファイル２３２における少なくとも１つの局面を修正することで、修正軌道プロファイル２４２を生成する。図２では、初期設定軌道プロファイル２３２の第２セグメント２６２を修正することで、修正第２セグメント２８２が生成されている。例えば、飛行管理システム２０２は、フライト中に初期設定軌道プロファイル２３２を修正して（例えば、初期設定軌道プロファイル２３２に含まれる旋回の始点及び終点を修正したり、初期設定軌道プロファイル２３２に含まれる旋回と旋回の間に直線のセグメントを挿入したり、旋回中心の位置を変更するなどして）、修正軌道プロファイル２４２を生成する。初期設定軌道プロファイルを修正する実施例については、図１２～図３１を参照して説明する。表示画面２１０は、修正軌道プロファイル２４２を表示するよう構成されている。また、飛行管理システム２０２は、１つ以上のシステム２９０のうちの少なくとも１つを、修正軌道プロファイル２４２で更新する。例えば、飛行管理システム２０２は、自動操縦システム２９２を修正軌道プロファイル２４２で更新し、これにより、航空機１００自動操縦に切り換えられたときに、修正軌道プロファイル２４２に沿って飛行するようにできる。

【0026】

初期設定軌道プロファイル２３２の少なくとも１つの局面（例えば、第２セグメント２６２）を修正することは、初期設定軌道プロファイル２３２に含まれる第１旋回の中心位置を修正すること、初期設定軌道プロファイル２３２に含まれる第２旋回の中心位置を修正すること、あるいは、その両方を含むことができる。例えば、初期設定軌道プロファイル２３２において、第１旋回の直後に第２旋回が連続しているとする。本明細書に記載した各旋回の旋回中心を移動させる距離は、修正回路２７０により１つ以上のアルゴリズムに基づく閉形式の手法（closed-form technique）又は反復手法（iterative technique）を用いて特定することができる。一実施態様では、第１旋回の中心位置は、初期設定軌道プロファイルに含まれる第１旋回の中心位置と第２旋回の中心位置を通る軸に沿って移動される。他の実施態様では、第１旋回の中心位置は、第１旋回に向かうインバウンドコースに平行な軸に沿って移動され、第２旋回の中心位置は、第２旋回からの進行先であるアウトバウンドコースに平行な軸に沿って移動される。

【0027】

一実施態様では、初期設定軌道プロファイル２３２の第２セグメント２６２を修正することは、初期設定軌道プロファイル２３２の第１旋回と初期設定軌道プロファイル２３２の第２旋回との間に、直線のセグメントを挿入することも含むことができる。また、この直線セグメントを回転させて第２セグメント２６２を修正することで、修正第２セグメント２８２を生成してもよい。一実施態様では、初期設定軌道プロファイル２３２の第２セグメント２６２を修正することは、コースキャプチャ（course capture）を実行することを含んでもよい。加えて、第２セグメント２６２を修正することは、アウトバウンドコースからコースキャプチャインターセプト角度（course capture intercept angle）で線分を投影することを含んでもよい。

【0028】

一実施態様では、第２セグメント２６２を修正することは、飛行計画２３０のウェイポイント２３４とウェイポイント２３８の間に飛行軌道を構築することを含んでもよい。例えば、修正回路２７０は、飛行計画２３０のウェイポイント２３４とウェイポイント２３６の間の飛行軌道の構築を避けることもできる。ここでは、ウェイポイント２３４の次がウェイポイント２３６であり、ウェイポイント２３６の次がウェイポイント２３８である。したがって、初期設定軌道プロファイル２３２を修正することは、本質的に、飛行計画２３０に含まれるウェイポイントを無視するように軌道変更することを含むことができる。

【0029】

初期設定軌道プロファイル２３２の少なくとも１つの局面を修正することは、飛行計画２３０における２つ以上のウェイポイントの代替として仮想ウェイポイントを生成することを含んでもよい。例えば、仮想ウェイポイント２４６は、ウェイポイント２３４、２３６を代替する。したがって、修正軌道プロファイル２４２を用いれば、航空機１００は、ウェイポイント２３４、２３６を通過する代わりに、仮想ウェイポイント２４６を通過するように航行する。初期設定軌道プロファイル２３２の少なくとも１つの局面を修正することは、初期設定軌道プロファイル２３２における第１旋回の終点を修正すること、及び、初期設定軌道プロファイル２３２に含まれる第２旋回に関連づけられたアウトバウンドコースに合流するコースキャプチャを実行することを含んでもよい。

【0030】

よって、図２のシステム２００は、許容不可能な飛行条件に対応して、初期設定軌道プロファイル２３２を動的に修正することを可能にする。限定するものではないが、例えば、初期設定軌道プロファイル２３２は、第１旋回が完了する位置が、次の旋回の始点とすべき位置を通りすぎているような状況を示す可能性があり、このような状況は、運航規則の組２２２の内の１つの規則に違反する。例えば、航空機１００は、前の区間（leg）の旋回を完了するまでは、次の区間の旋回を開始することができない。そのような開始は、運航規則２２６に違反する。したがって、運航規則の組２２２を遵守すべく、飛行管理システム２０２は、初期設定軌道プロファイル２３２を修正して、運航規則２２６を順守できるような修正軌道プロファイル２４２を生成する。

【0031】

図３は、飛行計画２３０Ａを示す図であり、この飛行計画には、許容されない飛行条件に基づく軌道プロファイル２３２Ａ（例えば、飛行不可能な軌道プロファイル）が含まれている。一実施態様によれば、飛行計画２３０Ａは、図２の飛行計画２３０に対応する。飛行計画２３０Ａは、第１ウェイポイント２３４Ａ、第２ウェイポイント２３６Ａ、及び、第３ウェイポイント２３８Ａを含む。航空機１００が軌道プロファイル２３２Ａに沿って航行する場合、航空機１００は、第１ウェイポイント２３４Ａ付近に飛行した後、第２ウェイポイント２３６Ａに向けて旋回することになる。航空機１００は、第２ウェイポイント２３６Ａ付近に飛行した後、第３ウェイポイント２３８Ａに向けて旋回することになる。

【0032】

しかしながら、図３に例示する実施例では、航空機１００の飛行速度に起因して、許容不可能な飛行条件（「尻振り現象（fish tail）」迂回条件）が発生し、その結果、飛行経路が少なくとも１つの運航規則に違反する（例えば、飛行不可能な経路になる）。本明細書において、「飛行不可能な飛行条件」は、「迂回条件（bypass condition）」とも記載する。図３に示す例では、許容不可能な飛行条件は、航空機１００が比較的高速で飛行しており、航空機が旋回を完了する前に、ウェイポイントを通り過ぎてしまう場合に相当する。よって、この許容不可能な飛行条件は、運航規則の組２２２の内の少なくとも１つ（例えば、旋回は、第２ウェイポイント２３６Ａに到達する前に完了しなければならない）に違反する。この結果、航空機１００の軌道プロファイル２３２Ａでは、第２ウェイポイント２３６Ａと第３ウェイポイント２３８Ａの間が飛行不可能であり（例えば、許容不可能な飛行条件を含み）、よって、軌道プロファイル２３２Ａに従って航行すると、自動操縦が解除されたり、乗組員による運航がコースを外れたりすることになる。

【0033】

図４を参照すると、許容されない飛行条件に基づく軌道プロファイル２３２Ｂ（例えば、不連続な軌道プロファイル）を含む飛行計画２３０Ｂが図示されている。一実施態様では、飛行計画２３０Ｂは、図２の飛行計画２３０に対応する。飛行計画２３０Ｂは、第１ウェイポイント２３４Ｂ、第２ウェイポイント２３６Ｂ、第３ウェイポイント２３８Ｂ、及び、目的地点２１４Ｂを含む。航空機１００が軌道プロファイル２３２Ｂに沿って航行する場合、航空機１００は、第１ウェイポイント２３４Ｂを通過した後、第２ウェイポイント２３６Ｂに向けて旋回することになる。航空機１００は、第２ウェイポイント２３６Ｂを通過後、第３ウェイポイント２３８Ｂに向けて旋回することになる。航空機１００は、第３ウェイポイント２３８Ｂを通過した後、目的地点２１４Ｂに向けて旋回することになる。

【0034】

しかしながら、図４に例示する実施例では、許容不可能な飛行条件があり、飛行経路が少なくとも１つの運航規則（例えば、不連続な経路）に違反する。例えば、第２ウェイポイント２３６Ｂと第３ウェイポイント２３８Ｂが近接しているため、航空機１００は、第２ウェイポイント２３６Ｂと第３ウェイポイント２３８Ｂを通過するとともに、運航規則の組２２２を守るように旋回することはできない。運航規則の組２２２のうちの少なくとも１つの運航規則に違反する許容不可能な飛行条件があり、この許容不可能な飛行条件のために、第２ウェイポイント２３６Ｂと第３ウェイポイント２３８Ｂの間の経路が不連続になっている。この許容不可能な飛行条件の要因としては、航空機１００の飛行速度、第２ウェイポイント２３６Ｂが近接していること、第３ウェイポイント２３８Ｂが近接していることなど、がある。この結果、航空機１００の軌道プロファイル２３２Ｂは、第２ウェイポイント２３６Ｂと第３ウェイポイント２３８Ｂの間が不連続になっており、この軌道プロファイル２３２Ｂに従って航行すると、エラー状態に陥る。

【0035】

図５は、許容不可能な飛行条件の有無を判定するプロセス５００を表す図である。プロセス５００は、飛行管理システム２０２を例とするルールベースの決定エンジンを用いて実行可能であり、これにより許容不可能な飛行条件の有無を検出することができる。許容不可能な飛行条件があれば、飛行管理システム２０２によって１つ以上の修正アルゴリズムを実行して、円滑で連続する飛行軌道プロファイル（例えば、修正軌道プロファイル２４２）を生成する。

【0036】

プロセス５００では、２つのウェイポイント２３４Ｃ、２３６Ｃの間のウェイラインに接触しない旋回の有無、ウェイラインと接触するように旋回しないと、同じ向きの旋回（same-side turn）、Ｓ字旋回（S-turn）、又は、その両方を飛行することになる状況の有無を判定する。本明細書における「同じ向きの旋回」とは、２つの連続するウェイポイントに関して、同じ側（例えば、右側又は左側のいずれか）に向かって旋回する飛行条件を言う。本明細書における「Ｓ字旋回」とは、２つの連続するウェイポイントに関して、それぞれ反対側に向かって旋回する飛行条件を言う。本明細書における各旋回は、旋回の始点／開始点（ＩＴＰ）及び旋回の終点／終了点（ＦＴＰ）を有する。

【0037】

プロセス５００では、第１旋回の終点（ＦＴＰ₁）が、ウェイポイント（ＷＴＰ₁）と次のウェイポイント（ＷＴＰ₂）との間のウェイライン上に位置していない場合は、許容不可能な飛行条件があるとする。例えば、第１旋回の終点（ＦＴＰ₁）がウェイライン上に位置していても、その位置がウェイポイント２３４Ｃとウェイポイント２３６Ｃに挟まれた範囲内になければ、許容不可能な飛行条件があるとする。許容不可能な飛行条件の有無はは、２つのセグメントの長さの絶対値｜ＦＴＰ₁－ＷＰＴ₁｜と｜ＷＰＴ₂－ＷＰＴ₁｜を比較することでチェックすることで判定できる。比較の結果、｜ＦＴＰ₁－ＷＰＴ₁｜≧｜ＷＰＴ₂－ＷＰＴ₁｜であれば、第１旋回の終点（ＦＴＰ₁）は、ウェイポイント２３４Ｃと２３６Ｃの間のウェイライン上に位置していないことなり、許容不可能な飛行条件があると判定される。

【0038】

図６は、許容不可能な飛行条件の有無を判定するプロセス６００を表す図である。プロセス６００は、飛行管理システム２０２を例とするルールベースの決定エンジンを用いて実行可能であり、これにより、許容不可能な飛行条件の有無を検出することができる。許容不可能な飛行条件があれば、飛行管理システム２０２によって１つ以上の修正アルゴリズムを実行して、円滑で連続する飛行軌道プロファイル（例えば、修正軌道プロファイル２４２）を生成する。

【0039】

プロセス６００によれば、第１旋回の終点（ＦＴＰ₁）が、ウェイポイント２３４Ｄと次のウェイポイント２３６Ｄとの間のウェイライン上に位置していても、第２旋回の始点（ＩＴＰ₂）が第１旋回の終点（ＦＴＰ₁）とウェイポイント２３４Ｄとの間にある場合は、許容不可能な飛行条件があるとされる。例えば、式（｜ＦＴＰ₁－ＷＰＴ₁｜≧｜ＩＴＰ₂－ＷＰＴ₁｜）が真であれば、第１旋回の終点（ＦＴＰ₁）が、第２旋回の始点（ＩＴＰ₂）を通り越した位置にあるので、許容不可能な飛行条件があると判定される。

【0040】

これに加えて、あるいは、これに代えて、フィックスに対して円弧状の軌道を有する（ＡＦ：arc to fixed）区間について、当該区間の始点及び／又は終点におけるコース変更が大きく、且つ、航空機１００の対地速度が速い場合は、通常の経路構築のルーチンでは、所望の飛行計画の意図に沿った経路に収束させることが困難であり、許容不可能な飛行状態であると判定される。ＡＦ区間に関する迂回条件検出については、図７を参照してより詳細に説明し、ＡＦ区間の迂回条件を解消する方法は、図３１を参照してより詳細に説明する。

【0041】

他の実施態様では、連続する迂回条件のチェックを、飛行管理システム２０２によって実行することができる。例えば、飛行管理システム２０２は、アルゴリズムを実行することで、途中のウェイポイントを迂回する軌道プロファイルを構成して、滑らかに連続する軌道を生成することができる。このチェックは、飛行計画において隣接する区間に、３つ以上の迂回ウェイポイント（例えば、許容不可能な飛行条件に関連するウェイポイント）が含まれる状況を特定することを含む。迂回ウェイポイントが３つ以上連続している場合は、次のチェックを実行して、互いの旋回半径の中に２つより多くのウェイポイントが含まれるか否かを確認する。この詳細は、図２２を参照してさらに記載する。

【0042】

他の実施態様では、ＡＦ／ＲＦ区間に入る旋回がＡＦ／ＲＦ区間に対する接点を含まない（non-tangent）場合、飛行管理システム２０２は、最初の２つの旋回の間に直線のトランジション経路（transition）を構成可能か否か、且つ、第２旋回の終点が、円弧逸脱位置（arc departure point）よりも前で、当該円弧上にあるか否かを確認することができる。直線セグメントを追加した経路を構成すると、第２旋回の終点（ＦＴＰ₂）が第３旋回の始点（ＩＴＰ₃）を通り過ぎた位置に延長されてしまう場合は、許容不可能な飛行条件があると判定される。円弧に進入するときの角度が９０度より大きい場合、飛行管理システム２０２は、円弧の半径が、現在の環境及び航空機の速度における旋回半径よりも大きいか否かを確認することができる。飛行速度や風のために、円弧軌道に合流し、追従するように飛行することが可能でない場合は、許容不可能な飛行条件があると判定される。

【0043】

図７は、許容不可能な飛行条件の有無を判定するプロセス７００を表す図である。プロセス７００は、飛行管理システム２０２を例とするルールベースの決定エンジンを用いて実行可能であり、これにより許容不可能な飛行条件の有無を検出することができる。許容不可能な飛行条件があれば、飛行管理システム２０２によって１つ以上の修正アルゴリズムを実行して、円滑で連続する飛行軌道プロファイル（例えば、修正軌道プロファイル２４２）を生成する。

【0044】

プロセス７００によれば、飛行管理システム２０２は、第１旋回の終点（ＦＴＰ₁）の旋回中心からのコース、及び、ＡＦ／ＲＦウェイポイント（例えば、ウェイポイント２３６Ｅ）に対する角度を特定することができる。第１旋回の終点（ＦＴＰ₁）が円弧上のウェイポイント２３６Ｅを通り過ぎていれば、許容不可能な飛行条件があると判定される。第１旋回の終点（ＦＴＰ１）がウェイポイント２３６Ｅを通り過ぎているか否かを判定するために、飛行管理システム２０２は、距離測定機器（ＤＭＥ）から第１旋回の終点（ＦＴＰ₁）までのコースに対する角度のコサインと、ＤＭＥからアウトバウンドコースまでに対する角度のコサインとを比較する。両コサインの符号が逆であれば、許容不可能な飛行条件があると判定される。

【0045】

プロセス７００の他の実施態様によれば、飛行管理システム２０２は、ＡＦ／ＲＦ旋回中心からＴＣ₁までと、ＡＦ／ＲＦ旋回中心からウェイポイント２３４Ｅまでとの間のコース変更を判定することができる。コース変更がＡＦ／ＲＦ旋回中心からＴＣ₁まで、及び、ＡＦ／ＲＦ旋回中心から第１旋回の終点（ＦＴＰ₁）までよりも小さい場合は、許容不可能な飛行条件が有ると判定される。

【0046】

図８は、待機エントリセクタ（hold entry sector）８００を示す図である。待機エントリセクタ８００は、第１セクタ（セクタ１）、第２セクタ（セクタ２）、第３セクタ（セクタ３）、及び、第４セクタ（セクタ４）を含む。待機エントリは、ウェイポイント（Ａ）を通過する待機パターンを飛行する航空機１００に関連する。図９～図１１を参照して説明するように、飛行管理システム２０２は、待機エントリセクタ８００におけるそれぞれのセクタにアルゴリズムを適用することで、許容不可能な飛行条件の有無を検出することができる。許容不可能な飛行条件があれば、飛行管理システム２０２によって１つ以上の修正アルゴリズムを実行して、円滑で連続する飛行軌道プロファイルを生成する。航空機の位置及び速度に起因して、標準的な待機エントリプロシージャによって好適に待機パターンに合流できないような場合は、許容不可能な飛行条件が有るとする。

【0047】

図９は、許容不可能な飛行条件の有無を、第３セクタ（セクタ３）を用いて判定するプロセスを表す図９００である。飛行管理システム２０２は、当該セグメントと交差するインターセプトベクトル（intercept vector）の角度を、角度（ａ）をとして決定する。

【0048】

第３セクタ（セクタ３）については、飛行管理システム２０２は、角度（ａ１）が９０度以下である場合は、ＴＣ１を中心とする旋回半径の接線から点（Ｐ）を決定する。そうでない場合は、飛行管理システム２０２は、ＴＣ２を中心とする旋回半径の接線から点（Ｐ）を決定する。角度（ａ）が３０度以下のときに、交点が点（Ｐ）より左側にある場合、飛行管理システム２０２は、目標点（destination point）を点（４）に決定する。交点が点（Ｐ）より左側にはない場合は、点（２）を目標点とする。角度（ａ）が３０度超且つ１５０度未満のときに、交点が点（Ｐ）より左側にある場合、飛行管理システム２０２は、目標点を点（３）に決定する。交点が点（Ｐ）より左側にはない場合は、点（２）を目標点とする。角度（ａ）が１５０度超のときに、交点が点（Ｐ）より左側にある場合、飛行管理システム２０２は、点（３）を目標点として決定する。そうでない場合は、点（１）を目標点とする。

【0049】

図１０は、許容不可能な飛行条件の有無を、第２セクタ（セクタ２）を用いて判定するプロセスを表す図１０００である。飛行管理システム２０２は、当該セグメントと交差するインターセプトベクトルが、待機フィックスに向かうインバウンドコースに対して成す角度を、角度（ａ）として決定する。第２セクタ（セクタ２）については、角度（ａ）が０度超の場合は、飛行管理システム２０２は、目標点を点（３）に決定する。そうでない場合は、点（１）を目標点とする。

【0050】

図１１は、許容不可能な飛行条件の有無を、第１セクタ（セクタ１）を利用して判定するプロセスを表す図１１００である。飛行管理システム２０２は、当該セグメントに交差するインターセプトベクトルの角度を、角度（ａ）として決定する。

【0051】

第１セクタ（セクタ１）については、飛行管理システム２０２は、角度（ａ）が９０度以下である場合は、ＴＣ２を中心とする旋回半径の接線から点（Ｐ）を決定する。そうでない場合は、飛行管理システム２０２は、ＴＣ１を中心とする旋回半径の接線から点（Ｐ）を決定する。角度（ａ）が１５０度以下且つ９０度超のときに、交点が点（Ｐ）より左側にある場合、飛行管理システム２０２は、点（４）を目標点として決定する。交点が点（Ｐ）より左側にはない場合は、点（１）を目標点とする。角度（ａ）が１５０度超のときに、交点が点（Ｐ）より左側にある場合、飛行管理システム２０２は、点（３）を目標点として決定する。交点が点（Ｐ）より左側にはない場合は、点（１）を目標点とする。

【0052】

図１２を参照すると、軌道プロファイルを調整するプロセス１２００が示されている。プロセス１２００は、図２の飛行管理システム２０２によって実行可能である。プロセス１２００では、初期設定軌道プロファイル２３２の少なくとも１つの局面（例えば、第２セグメント２６２）を修正する実施例を示しており、初期設定軌道プロファイル２３２の第２セグメント２６２に含まれる第１旋回の中心位置、又は、初期設定軌道プロファイル２３２の第２セグメント２６２に含まれる第２旋回の中心位置のうちの少なくとも１つを修正するか、あるいは、その両方を修正する。例えば、初期設定軌道プロファイル２３２では、第１旋回の直後に第２旋回が連続しているとする。

【0053】

例えば、許容不可能な飛行条件が検出されると、飛行管理システム２０２は、１つ以上の修正アルゴリズムを適用して、飛行条件２５０に基づいて滑らかに連続する航空機１００の軌道プロファイル（例えば、修正軌道プロファイル２４２）を生成する。Ｓ字旋回が、許容不可能である「バイクワッド（bi-quad）」の飛行条件を発生させる場合は、飛行管理システム２０２は、ルールベースの決定を用いて、図１２に記載のアルゴリズムを選択することができる。

【0054】

図１２においては、２つの旋回中心のうちの一方を、両旋回中心を結ぶ線に沿って決定論的に移動させて、両旋回の円弧の交点が、その半径に関わらず、２つのウェイポイントを結ぶ線分上で当該線分に接触するように修正する。接触は、両旋回中心の間の距離の長さが（Ｒ₁＋Ｒ₂）であるときに得られる。このようにして得られる軌道では、第１旋回の終点（ＦＴＰ₁）と第２旋回の始点（ＩＴＰ₂）が、それぞれの旋回円弧の接点で重なるように移動されている。図１２には、修正回路２７０が旋回中心を移動させる距離を決定する際に用いる閉形式のアルゴリズム（例えば、方程式）も示している。

【0055】

図１３Ａ～図１３Ｂを参照すると、軌道プロファイルを調整するプロセス１３００、１３５０が示されている。プロセス１３００、１３５０は、図２の飛行管理システム２０２によって実行可能である。プロセス１３００、１３５０では、初期設定軌道プロファイル２３２の少なくとも１つの局面（例えば、第２セグメント２６２）を修正する実施例を示しており、初期設定軌道プロファイル２３２の第２セグメント２６２に含まれる第１旋回の中心位置、又は、初期設定軌道プロファイル２３２の第２セグメント２６２に含まれる第２旋回の中心位置のうちの少なくとも１つを修正するか、あるいは、その両方を修正する。初期設定軌道プロファイル２３２では、第１旋回の直後に第２旋回が連続する。

【0056】

例えば、許容不可能な飛行条件が検出されると、飛行管理システム２０２は、１つ以上の修正アルゴリズムを適用して、飛行条件２５０に基づいて滑らかに連続する航空機１００の軌道プロファイル（例えば、修正軌道プロファイル２４２）を生成する。Ｓ字旋回が、よって許容不可能である「バイクワッド」の飛行条件を発生させる場合は、飛行管理システム２０２は、ルールベースの決定を用いて、図１３Ａ～１３Ｂに関して記載するアルゴリズムを選択することができる。

【0057】

図１３Ａでは、２つの旋回中心を、第１旋回（旋回１）に向かうインバウンドコースに平行な線、及び、第２旋回（旋回２）から離れるアウトバウンドコースに平行な線に沿って、それぞれ移動させている。各旋回を移動させる距離（ｄｉｓｔ）は、ｄｉｓｔ＝Ｒ_x（ｓｅｃ（θ_x）－１）ｃｏｓ（φ_x）という式で表すことができ、式中、Ｒ_xは、旋回半径である（これらの式においては、添え字ｘは、旋回１については、専ら＝１であり、旋回２については、専らｘ＝２である）。また、θ_xは、両旋回中心を結ぶ線と、ウェイポイント間を結ぶウェイラインに対して各旋回中心から引いた垂線と、の間の角度である。また、φ_xは、両旋回中心を結ぶ線と、インバウンドコース又はアウトバウンドコースに対して平行な線と、の間の角度である。

【0058】

図１３Ａに記載の方法で修正した軌道では、第１旋回の終点（ＦＴＰ₁）を第２旋回の始点（ＩＴＰ₂）に一致させており、航空機１００は、２つの旋回が接続された軌道に沿って２つのウェイポイント間を航行する。これに対し、図１３Ｂに記載の方法では、直線のセクションを含むように軌道が修正される。自動操縦であれば、２つの旋回を一定のロールレートで滑らかに繋ぐように航行することが可能であるが、操縦士にとっては、２つの旋回の間に水平飛行セグメントを挟むことができると、ローリング予測のゆとり（roll-anticipation allowance）を確保することができ、軌道プロファイルを逸脱するリスクを緩和することができる。

【0059】

図１４を参照すると、軌道プロファイルを調整するプロセス１４００が示されている。プロセス１４００は、図２の飛行管理システム２０２によって実行可能である。プロセス１４００では、初期設定軌道プロファイル２３２の少なくとも１つの局面（例えば、第２セグメント２６２）を修正する実施例を示しており、初期設定軌道プロファイル２３２の第２セグメント２６２に含まれる第１旋回の中心位置、又は、初期設定軌道プロファイル２３２の第２セグメント２６２に含まれる第２旋回の中心位置のうちの少なくとも１つを修正するか、あるいは、その両方を修正する。例えば、初期設定軌道プロファイル２３２では、第１旋回の直後に第２旋回が連続しているとする。プロセス１４００では、初期設定軌道プロファイル２３２を修正するために、コースキャプチャのルーチンも実行する。

【0060】

例えば、許容不可能な飛行条件が検出されると、飛行管理システム２０２は、１つ以上の修正アルゴリズムを適用して、飛行条件２５０に基づいて滑らかに連続する航空機１００の軌道プロファイル（例えば、修正軌道プロファイル２４２）を生成する。Ｓ字旋回が、許容不可能である「バイクワッド」の飛行条件を発生させる場合は、飛行管理システム２０２は、ルールベースの決定を用いて、図１４に関して説明したアルゴリズムを選択することができる。

【0061】

許容不可能なＳ字旋回の飛行条件は、旋回－直線－旋回となるトランジション経路を構築することで修正することができる。例えば、第１旋回（旋回１）と第２旋回（旋回２）を繋ぐとともに、両円弧に接触する線分を形成する。第１旋回の終点（ＦＴＰ₁）を、第１ウェイポイント（ＷＰＴ₁）のアウトバウンドコースから、新たな線分と、対応する円弧との交点まで移動させる。同様に、第２旋回の始点（ＩＴＰ₂）を、第２ウェイポイント（ＷＰＴ₂）のインバウンドコースから、当該新たな線分が第２旋回（旋回２）の円弧に対して接線として交わる点まで移動させる。したがって、プロセス１４００では、２つの旋回の間に直線セグメントを追加する。

【0062】

図１４に示すように、プロセス１４００においても、旋回－直線－旋回となるトランジション経路を構築することで、許容不可能なＳ字旋回の飛行条件を修正することができる。例えば、第１ウェイポイント（ＷＰＴ₁）に向かうインバウンドコース上の点を、次の条件を満たすように選択する。即ち、選択した点から当該インバウンドコースに対して所定の逸脱角度（departure angle）で線を伸ばしたときに、その線と第２ウェイポイント（ＷＰＴ₂）のアウトバウンドコースとの交点から第２ウェイポイント（ＷＰＴ₂）までの距離が、上記インバウンドコース上の選択した点から第１ウェイポイント（ＷＰＴ₁）までの距離とほぼ同じになるように選択する。コースキャプチャの巧みな調整により、インバウンドコースから直線セクションに遷移し、第２ウェイポイント（ＷＰＴ₂）アウトバウンドコースに合流することができる。第１旋回の始点（ＩＴＰ₁）及び第２ウェイポイント（ＷＰＴ₂）のアウトバウンドコース上の目標点は、各ウェイポイントからオフセット距離を用いた測地学的投影（geodetic projection）によって特定することができる。迂回経路を構築した結果、ウェイポイント間でウェイラインに交差しない軌道になった場合には、ウェイポイントからの距離を短くして、Ｓ字旋回を迂回する経路でウェイポイントの間を航空機１００が通過するようにする。

【0063】

プロセス１４００は、インバウンド旋回点とアウトバウンド旋回点に対して、異なる距離を用いることで改善させることができる。各ウェイポイントからのインバウンド距離及びアウトバウンド距離は、直線セグメントが、第１ウェイポイント（ＷＰＴ₁）と第２ウェイポイント（ＷＰＴ₂）の間のウェイラインの中点（又は中点付近）を通るように決定することができる。この結果、トランジション飛行経路を短縮することができ、コース離脱角度及びコース進入角度（course departure and intercept angles）を所定の範囲内に収めることができる。このような飛行経路は、乗組員にとって美観的に受け入れやすいものであるとともに、直線セグメントは、当該トランジションにおける第２旋回のローリング予測距離と等しい（あるいは、それより長い）。

【0064】

図１５を参照すると、軌道プロファイルを調整するプロセス１５００が示されている。プロセス１５００は、図２の飛行管理システム２０２によって実行可能である。プロセス１５００では、初期設定軌道プロファイル２３２の少なくとも１つの局面（例えば、第２セグメント２６２）を修正する実施例を示しており、初期設定軌道プロファイル２３２の第２セグメント２６２に含まれる第１旋回と、初期設定軌道プロファイルの第２セグメント２６２に含まれる第２旋回との間に、直線セグメントを挿入する。

【0065】

例えば、許容不可能な飛行条件が検出されると、飛行管理システム２０２は、１つ以上の修正アルゴリズムを適用して、飛行条件２５０に基づいて滑らかに連続する航空機１００の軌道プロファイル（例えば、修正軌道プロファイル２４２）を生成する。Ｓ字旋回が、許容不可能である「バイクワッド」の飛行条件を発生させる場合は、飛行管理システム２０２は、ルールベースの決定を用いて、図１５に関して説明したアルゴリズムを選択することができる。

【0066】

図１５において、インバウンドコース上の点が選択されている。この点は、インバウンドコースから所定の逸脱角度で線を伸ばした場合に、第２ウェイポイント（ＷＰＴ₂）と交差するように選択されている。この新セグメントと第２ウェイポイント（ＷＰＴ₂）のアウトバウンドコースとの間の角度によって、旋回が、フライ・バイ（fly-by）旋回になる（即ち、両ウェイポイント間のウェイラインを交差する軌道になる）場合は、この新たな線から第２ウェイポイント（ＷＰＴ₂）アウトバウンドコースに合流するコースキャプチャ経路を構築する。新セグメントから第２ウェイポイント（ＷＰＴ₂）アウトバウンドコースに向かう旋回が、両ウェイポイントの外側でウェイラインと交差する場合は、逸脱角度を調整することができる。

【0067】

図１６を参照すると、軌道プロファイルを調整するプロセス１６００が示されている。プロセス１６００は、図２の飛行管理システム２０２によって実行可能である。プロセス１６００では、初期設定軌道プロファイル２３２の少なくとも１つの局面（例えば、第２セグメント２６２）を修正する実施例を示しており、初期設定軌道プロファイル２３２の第２セグメント２６２に含まれる第１旋回と、初期設定軌道プロファイルの第２セグメント２６２に含まれる第２旋回との間に、直線セグメントを挿入する。

【0068】

例えば、許容不可能な飛行条件が検出されると、飛行管理システム２０２は、１つ以上の修正アルゴリズムを適用して、飛行条件２５０に基づいて滑らかに連続する航空機１００の軌道プロファイル（例えば、修正軌道プロファイル２４２）を生成する。Ｓ字旋回が、許容不可能である「バイクワッド」の飛行条件を発生させる場合は、飛行管理システム２０２は、ルールベースの決定を用いて、図１６に関して説明したアルゴリズムを選択することができる。

【0069】

図１６において、インバウンドコース上の点が選択されている。この点は、インバウンドコースに対して所定の逸脱角度で線を伸ばした場合に、第１ウェイポイント（ＷＰＴ₁）を通るように選択されている。直線セグメントは、投影（projection）に対して平行であって、第１ウェイポイント（ＷＰＴ₁）を通るコース上に追加される。このように修正された軌道は、第１ウェイポイント（ＷＰＴ₁）のより近くを通過し、より下流で第２ウェイポイント（ＷＰＴ₂）のアウトバウンドコースに合流する。逸脱角度は、環境条件、及び、航空機１００の飛行速度を考慮して旋回が構成されるように選択される。

【0070】

図１７を参照すると、軌道プロファイルを調整するプロセス１７００が示されている。プロセス１７００は、図２の飛行管理システム２０２によって実行可能である。プロセス１７００では、初期設定軌道プロファイル２３２の少なくとも１つの局面（例えば、第２セグメント２６２）を修正する実施例を示しており、初期設定軌道プロファイル２３２の第２セグメント２６２に含まれる第１旋回と、初期設定軌道プロファイルの第２セグメント２６２に含まれる第２旋回との間に、直線セグメントを挿入する。プロセス１７００によれば、この直線セグメントを回転させることができる。

【0071】

例えば、許容不可能な飛行条件が検出されると、飛行管理システム２０２は、１つ以上の修正アルゴリズムを適用して、飛行条件２５０に基づいて滑らかに連続する航空機１００の軌道プロファイル（例えば、修正軌道プロファイル２４２）を生成する。Ｓ字旋回が、許容不可能である「バイクワッド」な飛行条件を発生させる場合は、飛行管理システム２０２は、ルールベースの決定を用いて、図１７に関して説明したアルゴリズムを選択することができる。

【0072】

プロセス１７００によれば、両旋回中心を移動して離間させる。例えば、第１旋回の中心（ＴＣ１）を、そのインバウンドコースに平行な線に沿って移動させ、第２旋回の中心（ＴＣ２）を、そのアウトバウンドコースに平行な線に沿って移動させ、これにより、両旋回の円弧に接する直線セグメントが所定の距離になるようにする。この所定の距離は、特定の旋回半径及び航空機１００の特定の飛行速度におけるローリング予測距離を確保するのに十分であるといった操縦目標を達成するように設定される。

【0073】

図１７では、直線セグメントを第１ウェイポイント（ＷＰＴ₁）と第２ウェイポイント（ＷＰＴ₂）の間のウェイライン上の接点を中心に回転させる。インバウンドコース及びアウトバウンドコースのそれぞれの旋回中心を移動して、これにより、直線セグメントの距離が所望の距離になるようにするか、逸脱角度及び進入角度が所望の角度になるようにするか、あるいは、全体としてのコース変更を小さくして、第１旋回（旋回１）のコース変更角度と、第２旋回（旋回２）のコース変更角度の合計が所望の角度になるようにする。

【0074】

図１８を参照すると、軌道プロファイルを調整するプロセス１８００が示されている。プロセス１８００は、図２の飛行管理システム２０２によって実行可能である。プロセス１８００では、初期設定軌道プロファイル２３２の少なくとも１つの局面（例えば、第２セグメント２６２）を修正する実施例を示しており、初期設定軌道プロファイル２３２の第２セグメント２６２に含まれる第１旋回と、初期設定軌道プロファイルの第２セグメント２６２に含まれる第２旋回との間に、直線セグメントを挿入する。

【0075】

例えば、許容不可能な飛行条件が検出されると、飛行管理システム２０２は、１つ以上の修正アルゴリズムを適用して、滑らかに連続する航空機１００の軌道プロファイル（例えば、修正軌道プロファイル２４２）を飛行条件２５０に基づいて生成する。Ｓ字旋回が、許容不可能である「バイクワッド」の飛行条件を発生させる場合は、飛行管理システム２０２は、ルールベースの決定を用いて、図１８に関して説明したアルゴリズムを選択することができる。

【0076】

プロセス１８００は、両旋回中心を移動して、互いに離間させる。例えば、第１旋回の中心（ＴＣ₁）を、そのインバウンドコースに平行な線に沿って移動させ、第２旋回の中心（ＴＣ₂）を、そのアウトバウンドコースに平行な線に沿って移動させて、両旋回の円弧に接する直線セグメントが所定の距離になるようにする。この所定の距離は、特定の旋回半径及び航空機１００の特定の飛行速度についてのローリング予測距離を確保するのに十分であるといった操縦目標を達成するように設定される。

【0077】

図１８では、第１旋回の中心（ＴＣ₁）と第２旋回の中心（ＴＣ₂）を、それぞれインバウンドコースとアウトバウンドコースに沿って同じ距離だけ移動させて、直線セグメントが特定の距離になるようにする。第１旋回の始点（ＩＴＰ₁）を後退させることで、前のトランジション又は次のトランジションに対して許容不可能な飛行条件が生じるような「競合状態（race condition）」を避けるために、追加のプロセスを実行して、第１旋回の始点（ＩＴＰ₁）と第２旋回の終点（ＦＰＴ₂）の移動が、前後の区間とのトランジション経路に与える影響を測定する。

【0078】

図１９を参照すると、軌道プロファイルを調整するプロセス１９００が示されている。プロセス１９００は、図２の飛行管理システム２０２によって実行可能である。プロセス１９００では、初期設定軌道プロファイル２３２の少なくとも１つの局面（例えば、第２セグメント２６２）を修正する実施例を示しており、アウトバウンドコースからコースキャプチャインターセプト角度で線分を投影して修正を行う。

【0079】

プロセス１９００によれば、第１ウェイポイント（ＷＰＴ₁）を通過するフライ・オーバー(fly-over)で飛行すると、第２旋回の始点（ＩＴＰ₂）よりも第２ウェイポイント（ＷＰＴ₂）に近い位置で、つまり、第２ウェイポイント（ＷＰＴ₂）を通り過ぎてから、コースキャプチャすることになる。ここで、第２ウェイポイント（ＷＰＴ₂）が、フライ・バイのトランジションであれば、プロセス１９００は、第２ウェイポイント（ＷＰＴ₂）のアウトバウンドコースに、所定のインターセプト角度や角度範囲で合流するコースキャプチャ経路を構築する。

【0080】

ウェイポイント（ＷＰＴ₁）からウェイポイント（ＷＰＴ₂）への方位は、初期設定におけるウェイポイント（ＷＰＴ₁）から（ＴＣ₁）への方位によって特定することが可能である。旋回中心（ＴＣ₁）からの方位は、ＢＲＧ_TC1-FTPnew＝ＢＲＧ_WPT1-WPT2－β＋φ_-９０°となる。また、（ＴＣ₁）とウェイポイント（ＷＰＴ₂）との間の距離は、α＝√（Ｒ²＋ｈ²＋ｈＲ₁ｓｉｎα）となる。ウェイポイント（ＷＰＴ₂）からのアウトバウンドコースに合流するコースキャプチャ位置は、ｘ＝ｃ（ｓｉｎθ／ｓｉｎφ）で与えられる。

【0081】

一方、第２ウェイポイント（ＷＰＴ₂）もフライ・オーバーのウェイポイントであり、第１ウェイポイント（ＷＰＴ₁）のアウトバウンドコースのコースキャプチャの位置が、両ウェイポイントの間のＲ₂である（又は、コースが当該ウェイポイントを通り過ぎるオーバーシュート距離がＲ₂の半分未満である）場合は、許容不可能な飛行条件は存在しない。ただし、コースキャプチャの位置が、第２ウェイポイント（ＷＰＴ₂）を通り過ぎており、その距離がＲ₂の半分を超えている場合は、図１９について説明したものと同じ経路構成になる。

【0082】

図２０を参照すると、軌道プロファイルを調整するプロセス２０００が示されている。プロセス２０００は、図２の飛行管理システム２０２によって実行可能である。プロセス２０００では、初期設定軌道プロファイル２３２の少なくとも１つの局面（例えば、第２セグメント２６２）を修正する実施例を示しており、飛行計画２３０における第１ウェイポイントと、飛行計画２３０における第３ウェイポイントとの間に飛行軌道を構築する。また、プロセス２０００では、飛行計画２３０における第１ウェイポイントと第２ウェイポイントとの間に飛行軌道を構築することを回避する。第２ウェイポイントは、第１ウェイポイントの次に位置し、第３ウェイポイントは、第２ウェイポイントの次に位置する。よって、プロセス２０００では、飛行計画２３０に含まれるウェイポイントを実質的に除外（又は、無視）した軌道を構築する。

【0083】

プロセス２０００によれば、次のウェイポイントまでの距離の方が、その次のウェイポイントまでの距離よりも大きい場合に、経路を構築する際に次のウェイポイントを迂回（省略）して、飛行計画における次の区間に合流するコースキャプチャ（又は、名目上の構築（nominal construction））を試みる。

【0084】

図２１を参照すると、軌道プロファイルを調整するプロセス２１００が図示されている。プロセス２１００は、図２の飛行管理システム２０２によって実行可能である。プロセス２１００では、初期設定軌道プロファイル２３２の少なくとも１つの局面（例えば、第２セグメント２６２）を修正する実施例を示しており、飛行計画２３０における第１ウェイポイントと、飛行計画２３０における第３ウェイポイントとの間に飛行軌道を構築する。また、プロセス２１００では、飛行計画２３０における第１ウェイポイントと第２ウェイポイントとの間に飛行軌道を構築することを回避する。第２ウェイポイントは、第１ウェイポイントの次に位置し、第３ウェイポイントは、第２ウェイポイントの次に位置する。よって、プロセス２２００では、飛行計画２３０に含まれるウェイポイントを実質的に除外（又は、無視）した軌道を構築する。

【0085】

プロセス２１００によれば、複数の連続するウェイポイントが許容不可能な飛行条件に関連し、次のウェイポイントまでの距離の方が、その次のウェイポイントまでの距離よりも大きい場合、次のウェイポイントを除外して、その次のウェイポイントへの軌道を構築する。この軌道は、省略したウェイポイントの前の旋回の円弧を、省略したウェイポイントの後のウェイポイントの円弧に接続する軌道である。

【0086】

図２２を参照すると、軌道プロファイルを調整するプロセス２２００が図示されている。プロセス２２００は、図２の飛行管理システム２０２によって実行可能である。プロセス２２００では、初期設定軌道プロファイル２３２の少なくとも１つの局面（例えば、第２セグメント２６２）を修正する実施例を示しており、飛行計画２３０における第１ウェイポイントと、飛行計画２３０における第３ウェイポイントとの間に飛行軌道を構築する。また、プロセス２２００では、飛行計画２３０における第１ウェイポイントと第２ウェイポイントとの間の飛行軌道の構築を省略する。第２ウェイポイントは、第１ウェイポイントの次に位置し、第３ウェイポイントは、第２ウェイポイントの次に位置する。よって、プロセス２２００では、飛行計画２３０に含まれるウェイポイントを実質的に除外（又は、無視）した軌道を構築する。

【0087】

プロセス２２００によれば、複数のウェイポイントが互いに近接して集合を成しており、各々における旋回経路が許容不可能な飛行条件を含む場合、これらウェイポイントの集合の中心を特定して、すべてのウェイポイントが互いに１つの旋回半径に互いに含まれるようにする。このように特定した位置を通過して旋回するフライ・オーバーのトランジション経路を構築し、このフライ・オーバーのトランジション経路によって、インバウンドコースとアウトバウンドコースと、次のウェイポイントへのコースキャプチャ経路を接続する。つまり、修正後の飛行計画では、仮想的なウェイポイントが追加されている。

【0088】

このようなウェイポイントの集合が存在するか否かを判定するには、各ウェイポイント間の距離が許容不可能な飛行条件であると特定された場合に、その最初と最後のウェイポイントの前後に位置するウェイポイントをそれぞれ特定し、旋回半径と比較する。複数の点（集合の前の点と後ろの点の両方）における１つの旋回半径の中に含まれるウェイポイントは、集合に含まれるウェイポイントであると判定される。

【0089】

図２３を参照すると、軌道プロファイルを調整するプロセス２３００が示されている。プロセス２３００は、図２の飛行管理システム２０２によって実行可能である。プロセス２３００では、初期設定軌道プロファイル２３２の少なくとも１つの局面（例えば、第２セグメント２６２）を修正する実施例を示しており、初期設定軌道プロファイル２３２の第２セグメント２６２に含まれる第１旋回と、初期設定軌道プロファイルの第２セグメント２６２に含まれる第２旋回との間に、直線セグメントを挿入する。プロセス２３００によれば、集合に含まれるウェイポイントについての旋回トランジション経路のいずれかが、共通の接線である１つの直線セグメントで接続可能であれば、図１３Ａ～図１９について記載したやり方と同様にして、許容不可能な飛行条件を解消することができる。

【0090】

一実施態様によれば、許容不可能な飛行条件における旋回半径が、航空機１００の飛行速度及び環境条件に起因して、区間トランジションで必要なよりも大きなバンク角で可能である場合には、旋回半径を大きくし、トランジション経路を再計算することができる。通常の旋回トランジション経路の構成では、経路変更の半分を２５パーセントまでに制限しているときに、バンク角が浅いという許容不可能な飛行条件が特定された場合は、ルールベースの意思決定エンジンは、２５パーセントのバンク角を許容することが可能である。

【0091】

図２４を参照すると、軌道プロファイルを調整するプロセス２４００が示されている。プロセス２４００では、初期設定軌道プロファイル２３２の少なくとも１つの局面（例えば、第２セグメント２６２）を修正する実施例を示しており、初期設定軌道プロファイル２３２の第２セグメント２６２に含まれる第１旋回の中心位置を修正するか、初期設定軌道プロファイル２３２の第２セグメント２６２に含まれる第２旋回の中心位置を修正するか、あるいは、その両方を修正することができる。例えば、初期設定軌道プロファイル２３２では、第１旋回の直後に第２旋回が連続しているとする。

【0092】

プロセス２４００は、同じ向きの旋回に起因して、許容不可能な「尻振り現象」の飛行条件が発生する状況で、飛行管理システム２０２によって実施可能である。プロセス２４００では、２つの旋回中心を結ぶ線に平行な経路に沿って、第２旋回の旋回中心を第２旋回中心に向けて移動させて、第１旋回の終点（ＦＴＰ₁）を第２旋回の始点（ＩＴＰ₂）と一致させる。図２４には、旋回中心を移動させる距離を決定する際に修正回路２７０が用いる閉形式のアルゴリズム（例えば、方程式）も示している。

【0093】

図２５を参照すると、飛行計画を調整するプロセス２５００が示されている。プロセス２５００は、同じ向きの旋回に起因して、許容不可能な「尻振り現象」の飛行条件が発生する状況で、飛行管理システム２０２によって実施可能である。プロセス２５００によれば、第１ウェイポイント（ＷＰＴ₁）と第２ウェイポイント（ＷＰＴ₂）を結ぶ線に平行な経路に沿って第２旋回の旋回中心を移動させて、第１ウェイポイント（ＷＰＴ₁）と第２ウェイポイント（ＷＰＴ₂）の間のウェイラインに対する接点が形成されるようにする。この移動は、第２ウェイポイント（ＷＰＴ₂）のアウトバウンドコースにおけるコースキャプチャで完了する。

【0094】

図２６Ａを参照すると、軌道プロファイルを調整するプロセス２６００が示されている。プロセス２６００では、初期設定軌道プロファイル２３２の少なくとも１つの局面（例えば、第２セグメント２６２）を修正する実施例を示しており、初期設定軌道プロファイル２３２の第２セグメント２６２に含まれる第１旋回の中心位置を修正するか、初期設定軌道プロファイル２３２の第２セグメント２６２に含まれる第２旋回の中心位置を修正するか、あるいは、その両方を修正する。例えば、初期設定軌道プロファイル２３２では、第１旋回の直後に第２旋回が連続しているとする。

【0095】

プロセス２６００は、同じ向きの旋回に起因して、許容不可能な「尻振り現象」の飛行条件が発生する状況に対し、飛行管理システム２０２によって実施可能である。プロセス２６００によれば、第２旋回の旋回中心を、第２ウェイポイント（ＷＰＴ₂）からのアウトバウンドコースに重なる直線に平行な経路に沿って移動させて、第１旋回中心（ＴＣ₁）の円弧に対する接点が形成されるようにする。例えば、第２旋回中心（ＴＣ₂）（旧）を、第２旋回中心（ＴＣ₂）（新）まで移動させる。あるいは、第１旋回中心（ＴＣ₁）を、そのインバウンドコースに平行な経路に沿って移動させて、第２ウェイポイント（ＷＰＴ₂）アウトバウンドコースに対する接点が形成されるようにする。第１旋回中心（ＴＣ₁）を移動させるには、移動の繰り返し、又は、閉形式の移動を利用することができる。

【0096】

図２６Ｂを参照すると、軌道プロファイルを調整するプロセス２６５０が図示されている。プロセス２６５０は、初期設定軌道プロファイル２３２の少なくとも１つの局面（例えば、第２セグメント２６２）を修正する実施例を示しており、初期設定軌道プロファイル２３２の第２セグメント２６２に含まれる第１旋回の中心位置を修正するか、初期設定軌道プロファイル２３２の第２セグメント２６２に含まれる第２旋回の中心位置を修正するか、あるいは、その両方を修正する。例えば、初期設定軌道プロファイル２３２では、第１旋回の直後に第２旋回が連続しているとする。プロセス２６５０は、同じ向きの旋回に起因して、許容不可能な「尻振り現象」の飛行条件が発生する状況において、飛行管理システム２０２によって実施可能である。プロセス２６５０によれば、インバウンドコース及びアウトバウンドコースに対する接点を形成するように第２旋回中心（ＴＣ２）を移動させる距離（ｘ）は、ｘ＝Ｒ₂（ｃｏｔθ－ｔａｎα）の式で表すことができる。

【0097】

図２７を参照すると、軌道プロファイルを調整するプロセス２７００が図示されている。プロセス２７００は、同じ向きの旋回に起因して、許容不可能な「尻振り現象」の飛行条件が発生する状況で、飛行管理システム２０２によって実施可能である。プロセス２７００では、第１ウェイポイント（ＷＰＴ₁）のオーバーフライ（overfly）のトランジション経路を構築し、その経路が、第１ウェイポイント（ＷＰＴ₁）のアウトバウンドコースに、第２旋回の始点（ＩＴＰ₂）よりも第２ウェイポイント（ＷＰＴ₂）に近い位置で合流するように構築する。両方の円弧に対する接点に共通して接触する直線セグメントが追加される。

【0098】

図２８を参照すると、軌道プロファイルを調整するプロセス２８００が示されている。プロセス２８００は、同じ向きの旋回に起因して、許容不可能な「尻振り現象」の飛行条件が発生する状況で、飛行管理システム２０２によって実施可能である。プロセス２８００では、初期設定軌道プロファイル２３２の少なくとも１つの局面（例えば、第２セグメント２６２）を修正する実施例を示しており、初期設定軌道プロファイル２３２の第２セグメント２６２に含まれる第１旋回の終点位置を修正するとともに、初期設定軌道プロファイル２３２の第２セグメント２６２に含まれる第２旋回に関連づけられたアウトバウンドコースに合流するコースキャプチャを実行する。

【0099】

プロセス２８００は、第１旋回がフライ・オーバーのトランジション経路であって、第１ウェイポイント（ＷＰＴ₁）を通過するとともに、第２ウェイポイント（ＷＰＴ₂）を通り過ぎた位置で、第２ウェイポイント（ＷＰＴ₂）のコースに合流する状況において実行される。同プロセスによれば、第２ウェイポイント（ＷＰＴ₂）からのアウトバウンドコースに合流するコースキャプチャ経路を構築できる位置まで、第１旋回を拡大することで、許容不可能な飛行条件を解消することができる。プロセス２８００は、ウェイポイント（ＷＰＴ₁）がアンダーフライ（under-fly）であって、航空機１００が高速で飛行しており、ウェイポイント（ＷＰＴ₂）通り過ぎた位置でコースキャプチャする軌道になる状況にも適用可能である。

【0100】

図２９を参照すると、軌道プロファイルを調整するプロセス２９００が示されている。プロセス２９００では、初期設定軌道プロファイル２３２の少なくとも１つの局面（例えば、第２セグメント２６２）を修正する実施例を示しており、初期設定軌道プロファイル２３２の第２セグメント２６２に含まれる第１旋回と、初期設定軌道プロファイルの第２セグメント２６２に含まれる第２旋回との間に、直線セグメントを挿入する。プロセス２９００は、同じ向きの旋回に起因して、許容不可能な飛行条件が発生する状況で、飛行管理システム２０２によって実施可能である。プロセス２９００によれば、オーバーフライ経路で円弧経路の区間に合流するコースキャプチャが含まれる状況において、第１旋回の旋回半径のために、意図する円弧経路から抜ける前に合流することが可能でない場合に、第２ウェイポイント（ＷＰＴ₂）のアウトバウンドコースに合流するコースキャプチャが実行される。

【0101】

図３０を参照すると、軌道プロファイルを調整するプロセス３０００が示されている。プロセス３０００は、同じ向きの旋回に起因して、許容不可能な「尻振り現象」の飛行条件が発生する状況において、飛行管理システム２０２によって実施可能である。プロセス３０００では、初期設定軌道プロファイル２３２の少なくとも１つの局面（例えば、第２セグメント２６２）を修正する実施例を示しており、初期設定軌道プロファイル２３２の第２セグメント２６２に含まれる第１旋回の終点位置を修正するとともに、初期設定軌道プロファイル２３２の第２セグメント２６２に含まれる第２旋回に関連づけられたアウトバウンドコースに合流するコースキャプチャを実行する。

【0102】

プロセス３０００によれば、フライ・バイ経路で円弧経路の区間に合流するコースキャプチャが含まれる状況において、第１旋回の旋回半径のために、意図する円弧経路から抜ける前に合流することが可能でない場合に、第２ウェイポイント（ＷＰＴ₂）のアウトバウンドコースに合流するコースキャプチャが実行される。あるいは、コースの交点とウェイポイントとの関係によって、当該ウェイポイントを省略して、次のアウトバウンドコースに合流するコースキャプチャ経路を構築するか否か決定する。

【0103】

図３１を参照すると、軌道プロファイルを調整するプロセス３１００が示されている。プロセス３１００では、名目上の、フライ・オーバーから円弧経路へのトランジションを利用して、軌道プロファイルを調整する。軌道プロファイルを調整するプロセス３１００は、同じ向きの旋回に起因して許容不可能な飛行条件が発生する状況で、飛行管理システム２０２によって実施可能である。プロセス３１００は、フィックスに対する円弧状の軌道を有する区間と、接線による接触ではない形で交わる点をオーバーフライで飛行する経路において、旋回半径が大きすぎるために円弧に合流できない状況で実行することができる。同プロセスによれば、第２ウェイポイント（ＷＰＴ₂）のアウトバウンドコースに合流するコースキャプチャ経路を構築することで、このような許容不可能な飛行条件が解消される。

【0104】

図３２を参照すると、軌道プロファイルを調整するプロセス３２００が示されている。プロセス３２００は、飛行管理システム２０２によって実行可能である。プロセス３２００によれば、初期設定では、第１旋回の旋回半径が大きすぎて、第１ウェイポイント（ＷＰＴ₁）と第２ウェイポイント（ＷＰＴ₂）の間のＡＦ区間に合流することができない。この結果、許容不可能な飛行条件が発生している。この許容不可能な飛行条件を解消するために、本プロセスでは、第１旋回を拡大して、第２ウェイポイントのアウトバウンドコースに対するコースキャプチャ経路を構築する。

【0105】

図３３を参照すると、軌道プロファイルを調整するプロセス３３００が示されている。プロセス３３００は、飛行管理システム２０２によって実行可能である。プロセス３３００によれば、初期設定では、第１旋回の旋回半径が大きすぎて、第１ウェイポイント（ＷＰＴ₁）と第２ウェイポイント（ＷＰＴ₂）の間のＡＦ区間に合流することができない。この結果、許容不可能な飛行条件が発生している。この許容不可能な飛行条件を解消するために、本プロセスでは、第１旋回を拡大して、第２ウェイポイントのアウトバウンドコースに合流するコースキャプチャ経路を構築する。

【0106】

図３４を参照すると、許容不可能な飛行条件が特定された場合に飛行軌道プロファイルを修正する方法３４００のフローチャートが示されている。方法３４００は、図２のシステム２００によって実行することができる。特定の実施態様において、方法３４００は、飛行管理システム２０２によって実行することができる。

【0107】

方法３４００は、プロセッサにより、航空機の飛行計画を作製することを３４０２において含む。飛行計画は、少なくとも１つのウェイポイント、及び、航空機に関連付けられた運航規則の組に基づく。例えば、図２を参照すると、飛行管理システム２０２は、飛行計画２３０を生成する。飛行計画２３０は、ウェイポイント２３４～２３８及び運航規則の組２２２に基づく。

【0108】

また、方法３４００は、プロセッサにより、少なくとも１つのウェイポイント及び運航規則の組に基づいて初期設定軌道プロファイルを生成することを３４０４において含む。例えば、図２を参照すると、飛行管理システム２０２は、少なくとも１つのウェイポイント及び運航規則の組２２２に基づいて初期設定軌道プロファイル２３２を生成する。

【0109】

また、方法３４００は、プロセッサにより、初期設定軌道プロファイルに関連付けられた許容不可能な飛行条件を特定することを３４０６において含む。許容不可能な飛行条件は、運航規則の組のうちの少なくとも１つの運航規則に違反するものである。例えば、図２を参照すると、飛行管理システム２０２は、初期設定軌道プロファイル２３２に関連付けられた、許容不可能な飛行条件を特定する。許容不可能な飛行条件は、運航規則２２４～２２８のうちの少なくとも１つに違反するものである。

【0110】

一実施態様によれば、初期設定軌道プロファイルに関連付けられた飛行時間が特定の飛行時間を超えることに基づいて、あるいは、初期設定軌道プロファイルに関連付けられた飛行距離が特定の飛行距離を超えることに基づいて、許容不可能な飛行条件が特定される。他の実施態様によれば、初期設定軌道プロファイルにおける特定の旋回の旋回半径が、待機コースへの合流に関連付けられた閾値半径より大きいことに基づいて、許容不可能な飛行条件が特定される。

【0111】

方法３４００は、プロセッサにより、許容不可能な飛行条件を解消するように初期設定軌道プロファイルの少なくとも１つの局面を修正することによって、修正軌道プロファイルを生成することを３４０８において含む。例えば、図２を参照すると、修正回路２７０は、許容不可能な飛行条件を解消するように初期設定軌道プロファイル２３２を修正することで、修正軌道プロファイル２４２を生成する。また、方法３４００は、修正軌道プロファイルを表示させることを３４０８において含む。例えば、図２を参照すると、飛行管理システム２０２は、修正軌道プロファイル２４２を表示画面２１０に表示する。許容不可能な飛行条件を特定すること、及び、初期設定軌道プロファイルの少なくとも１つの局面を修正することは、飛行計画に対して少なくとも１つの修正（例えば、図１～図３３を参照して説明した技法のうちの１つ）を実行して、コースに合流するトランジション経路を構築することを含んでもよい。

【0112】

一実施態様によれば、初期設定軌道プロファイルの少なくとも１つの局面を修正することは、初期設定軌道プロファイルに含まれる第２旋回の旋回中心を移動させて、初期設定軌道プロファイルに含まれる第１旋回の終点を、第２旋回の始点と合致させることを含む。他の実施態様によれば、初期設定軌道プロファイルの少なくとも１つの局面を修正することは、初期設定軌道プロファイルに含まれる第２旋回の旋回中心を、飛行計画の第１ウェイポイントと飛行計画の第２ウェイポイントを結ぶ線に平行な経路に沿って移動させることを含む。他の実施態様によれば、初期設定軌道プロファイルの少なくとも１つの局面を修正することは、初期設定軌道プロファイルに含まれる第２旋回の旋回中心を、飛行計画の第２ウェイポイントのアウトバウンドコースの線に平行な経路に沿って移動させることを含む。他の実施態様によれば、初期設定軌道プロファイルの少なくとも１つの局面を修正することは、第１旋回の円弧及び第２旋回の円弧に接触する１つ以上の点において、両円弧に接触する直線セグメントを追加することであって、この追加を、第１ウェイポイントをオーバーフライして、第２旋回の始点よりも第２ウェイポイントに近い位置で第１ウェイポイントのアウトバウンドコースに交わるトランジション経路に基づいて実行することを含む。

【0113】

一実施態様によれば、方法３４００は、飛行計画において隣接する区間に、少なくとも３つの迂回ウェイポイントが含まれるか否を判定することを含む。また、方法３４００は、隣接する区間に少なくとも３つの迂回ウェイポイントが含まれると特定すると、これら少なくとも３つの迂回ウェイポイントのうち、２つより多い迂回ウェイポイントが特定の旋回半径内に配置されているか否かを判定することを含んでもよい。また、方法３４００は、これら２つより多くの迂回ウェイポイントの図心（centroid）に基づいて、２つより多くの迂回ウェイポイントを１つの集合として扱うことを含む。

【0114】

図３４の方法３４００は、許容不可能な飛行条件に対応して、初期設定軌道プロファイル２３２を動的に修正することを可能にする。限定するものではないが、例えば、初期設定軌道プロファイル２３２は、第１旋回が、５キロメートルの旋回半径でウェイポイント２３４を通過することを示す場合がある。しかしながら、許容不可能な飛行条件（例えば、対気速度が毎時８８０キロメートルであること）のため、その旋回半径で第１旋回を行うと、エラー状態に陥る可能性がある。例えば、毎時８８０キロメートルの対気速度で第１旋回を完了することは、運航規則２２６に違反する。したがって、乗客にとってより快適なフライトを保証するために、飛行管理システム２０２は、運航規則２２６に従って初期設定軌道プロファイル２３２を修正する。

【0115】

図３５は、システム２００のコンポーネントを含む航空機１００の実施態様を示すブロック図である。図３５に示すように、航空機１００は、機体３５１８、複数のシステム３５２０、及び、内装３５２２を含む。複数のシステム３５２０の例としては、推進系３５２４、電気系３５２６、環境系３５２８、システム２００、及び、センサシステム３５３２の１つ以上が含まれる。センサシステム３５３２は、航空機１００に搭載された１つ以上のセンサであって、航空機１００の運航中にセンサデータを生成するよう構成されている。システム２００は、飛行管理システム２０２、メモリ２０４、入力インターフェース２０６、飛行条件監視部２０８、及び、表示画面２１０を含む。

【0116】

さらに、本開示は、以下の付記による実施形態を包含する。

【0117】

付記１．プロセッサにおいて、航空機（１００）の飛行計画（２３０）を生成し（３４０２）、この際に、当該飛行計画（２３０）が、少なくとも１つのウェイポイント（２３４、２３６、２３８）及び前記航空機（１００）に関連付けられた運航規則の組（２２２）に基づくようにし、
前記プロセッサにおいて、少なくとも１つのウェイポイント（２３４、２３６、２３８）、及び、前記運航規則の組（２２２）に基づいて初期設定軌道プロファイル（２３２）を生成し（３４０４）、
前記プロセッサにおいて、前記初期設定軌道プロファイル（２３２）に関連付けられた許容不可能な飛行条件（２５０）を特定し（３４０６）、この際に、前記許容不可能な飛行条件（２５０）は、前記運航規則の組（２２２）のうちの少なくとも１つの運航規則（２２４、２２６、２２８）に違反するものであり、
前記プロセッサにおいて、前記許容不可能な飛行条件（２５０）を解消するように前記初期設定軌道プロファイル（２３２）の少なくとも１つの局面を修正した修正軌道プロファイル（２４２）を生成する（３４０８）、方法（３４００）。

【0118】

付記２．少なくとも１つの他のシステム（２９０）を前記修正軌道プロファイル（２４２）で更新する、付記１に記載の方法（３４００）。

【0119】

付記３．前記少なくとも１つの他のシステム（２９０）は、自動操縦システム（２９２）を含む、付記１又は２に記載の方法（３４００）。

【0120】

付記４．前記修正軌道プロファイル（２４２）の表示を開始する、付記１～３に記載の方法（３４００）。

【0121】

付記５．前記初期設定軌道プロファイル（２３２）の少なくとも１つの局面を修正するに際し、
前記初期設定軌道プロファイル（２３２）に含まれる第１旋回の中心位置、又は、
前記初期設定軌道プロファイル（２３２）に含まれる第２旋回であって、前記初期設定軌道プロファイル（２３２）においては前記第１旋回の１つ後の旋回である第２旋回の中心位置、のうちの少なくとも１つを修正する、付記１～４のいずれかに記載の方法（３４００）。

【0122】

付記６．前記第１旋回の中心位置は、前記第１旋回に向かうインバウンドコースに平行な軸に沿って移動され、前記第２旋回の中心位置は、前記第２旋回からの進行先であるアウトバウンドコースに平行な軸に沿って移動される、付記１～５のいずれかに記載の方法（３４００）。

【0123】

付記７．前記初期設定軌道プロファイル（２３２）の前記少なくとも１つの局面を修正するに際し、前記初期設定軌道プロファイル（２３２）に含まれる第１旋回と、前記初期設定軌道プロファイル（２３２）に含まれる第２旋回と、の間に直線セグメントを挿入する、付記１～６のいずれかに記載の方法（３４００）。

【0124】

付記８．前記初期設定軌道プロファイル（２３２）の前記少なくとも１つの局面を修正するに際し、前記直線セグメントを回転させる、付記１～７のいずれかに記載の方法（３４００）。

【0125】

付記９．前記初期設定軌道プロファイル（２３２）の前記少なくとも１つの局面を修正するコースキャプチャのルーチンを実行する、付記１～８に記載の方法（３４００）。

【0126】

付記１０．前記初期設定軌道プロファイル（２３２）の前記少なくとも１つの局面を修正するに際し、アウトバウンドコースからコースキャプチャインターセプト角度で線分を投影する、付記１～９のいずれかに記載の方法（３４００）。

【0127】

付記１１．前記初期設定軌道プロファイル（２３２）の前記少なくとも１つの局面を修正するに際し、
前記飛行計画（２３０）における第１ウェイポイント（２３４）と前記飛行計画（２３０）における第３ウェイポイント（２３８）との間に飛行軌道を構築し、
前記第１ウェイポイント（２３４）と前記飛行計画（２３０）における第２ウェイポイント（２３６）との間の飛行軌道の構築を避け、この際に、前記第２ウェイポイント（２３６）が前記第１ウェイポイント（２３４）に後続し、前記第３ウェイポイント（２３８）が前記第２ウェイポイント（２３６）に後続するものである、付記１～１０のいずれかに記載の方法（３４００）。

【0128】

付記１２．前記初期設定軌道プロファイル（２３２）の前記少なくとも１つの局面を修正するに際し、前記初期設定軌道プロファイル（２３２）に含まれる第１旋回の終点を修正するとともに、前記初期設定軌道プロファイル（２３２）に含まれる第２旋回に関連付けられたアウトバウンドコースに合流するコースキャプチャを実行する、付記１～１１のいずれかに記載の方法（３４００）。

【0129】

付記１３．前記初期設定軌道プロファイル（２３２）の前記少なくとも１つの局面を修正するに際し、前記初期設定軌道プロファイル（２３２）に含まれる第１旋回の始点を修正する、付記１～１２のいずれかに記載の方法（３４００）。

【0130】

付記１４．前記許容不可能な飛行条件（２５０）は、第１ウェイポイント（２３４）と前記初期設定軌道プロファイル（２３２）に含まれる第１旋回の終点との間の第１距離、及び、第２ウェイポイント（２３６）と前記第１ウェイポイント（２３４）との間の第２距離に基づいて特定される、付記１～１３のいずれかに記載の方法（３４００）。

【0131】

付記１５．前記許容不可能な飛行条件（２５０）は、前記初期設定軌道プロファイル（２３２）に含まれる第１旋回の終点と第１ウェイポイント（２３４）との間の第１距離、及び、前記初期設定軌道プロファイル（２３２）に含まれる第２旋回の始点と前記第１ウェイポイント（２３４）との間の第２距離に基づいて特定される、付記１～１４のいずれかに記載の方法（３４００）。

【0132】

付記１６．前記許容不可能な飛行条件（２５０）は、前記初期設定軌道プロファイル（２３２）に含まれるバンク角と、前記航空機（１００）の対気速度に基づいて特定されるバンク角と、の比較に基づいて特定される、付記１～１５のいずれかに記載の方法（３４００）。

【0133】

付記１７．前記許容不可能な飛行条件（２５０）は、前記初期設定軌道プロファイル（２３２）に含まれる不完全な旋回に基づいて特定される、付記１～１６のいずれかに記載の方法（３４００）。

【0134】

付記１８．前記許容不可能な飛行条件（２５０）は、前記初期設定軌道プロファイル（２３２）に含まれる第１旋回の角度に基づいて特定される、付記１～１７のいずれかに記載の方法（３４００）。

【0135】

付記１９．前記飛行計画（２３０）において隣接する区間に、少なくとも３つの迂回ウェイポイントが含まれるか否を判定し、
前記隣接する区間に少なくとも３つの迂回ウェイポイントが含まれると判定すると、前記少なくとも３つの迂回ウェイポイントのうちの２つより多い迂回ウェイポイントが、特定の旋回半径内に位置しているか否かを判定し、
前記２つより多い迂回ウェイポイントの図心に基づいて、前記２つより多い迂回ウェイポイントを集合として扱う、付記１～１８のいずれかに記載の方法（３４００）。

【0136】

付記２０．前記許容不可能な飛行条件（２５０）は、
前記初期設定軌道プロファイル（２３２）に関連づけられた飛行時間が、特定の飛行時間を超えること、又は、
前記初期設定軌道プロファイル（２３２）に関連づけられた飛行距離が、特定の飛行距離を超えること、に基づいて特定される、付記１～１９のいずれかに記載の方法（３４００）。

【0137】

付記２１．前記許容不可能な飛行条件（２５０）は、前記初期設定軌道プロファイル（２３２）に含まれる特定の旋回の旋回半径が、待機コースへの合流に関連づけられた閾値半径より大きいことに基づいて特定される、付記１～２０のいずれかに記載の方法（３４００）。

【0138】

付記２２．前記初期設定軌道プロファイル（２３２）の前記少なくとも１つの局面を修正するに際し、前記初期設定軌道プロファイル（２３２）に含まれる第２旋回の旋回中心を移動させて、前記初期設定軌道プロファイル（２３２）に含まれる第１旋回の終点を前記第２旋回の始点と一致させる、付記１～２１のいずれかに記載の方法（３４００）。

【0139】

付記２３．前記初期設定軌道プロファイル（２３２）の前記少なくとも１つの局面を修正するに際し、前記飛行計画（２３０）における第１ウェイポイントと前記飛行計画（２３０）における第２ウェイポイントの間の線に平行な経路に沿って、前記初期設定軌道プロファイル（２３２）に含まれる第２旋回の旋回中心を移動させる、付記１～２２のいずれかに記載の方法（３４００）。

【0140】

付記２４．前記初期設定軌道プロファイル（２３２）の前記少なくとも１つの局面を修正するに際し、前記飛行計画（２３０）における第２ウェイポイントからの進行先であるアウトバウンドの線に平行な経路に沿って、前記初期設定軌道プロファイル（２３２）に含まれる第２旋回の旋回中心を移動させる、付記１～２３のいずれかに記載の方法（３４００）。

【0141】

付記２５．前記初期設定軌道プロファイル（２３２）の前記少なくとも１つの局面を修正するに際し、第１ウェイポイントをオーバーフライして、第２旋回の始点よりも第２ウェイポイントに近い位置で第１ウェイポイントのアウトバウンドコースに交わるトランジション経路に基づいて、第１旋回円弧及び第２旋回円弧に接触する１つ以上の点において、両円弧に接触する直線セグメントを追加する、付記１～２４のいずれかに記載の方法（３４００）。

【0142】

付記２６．航空機（１００）に関連付けられた運航規則の組（２２２）を格納するメモリ（２０４）と、
前記メモリ（２０４）に接続された飛行管理システム（２０２）と、を含む航空機であって、前記飛行管理システムが、
少なくとも１つのウェイポイント（２３４、２３６、２３８）及び前記運航規則の組（２２２）に基づいて飛行計画（２３０）を生成し、
少なくとも１つのウェイポイント（２３４、２３６、２３８）及び前記運航規則の組（２２２）に基づいて初期設定軌道プロファイル（２３２）を生成し、
前記初期設定軌道プロファイル（２３２）に関連付けられた許容不可能な飛行条件（２５０）であって、前記運航規則の組（２２２）のうちの少なくとも１つの運航規則（２２４、２２６、２２８）に違反する許容不可能な飛行条件（２５０）を特定し、
前記許容不可能な飛行条件（２５０）を解消するように前記初期設定軌道プロファイル（２３２）の少なくとも１つの局面を修正した修正軌道プロファイル（２４２）を生成するよう構成されている、航空機（１００）。

【0143】

付記２７．前記運航規則の組（２２２）が、前記航空機（１００）の製造業者により指定された規則、政府機関により指定された規則、ユーザにより設定された規則、又は、それらの組み合わせを含むものである、付記２６に記載の航空機（１００）。

【0144】

付記２８．前記修正軌道プロファイル（２４２）を表示するよう構成された表示画面（２１０）をさらに含む、付記２６又は２７に記載の航空機（１００）。

【0145】

付記２９．命令（２２０）を格納した非一時的なコンピュータ可読媒体であって、前記命令は、プロセッサにより実行されると、当該プロセッサに、
航空機（１００）の飛行計画（２３０）であって、少なくとも１つのウェイポイント（２３４、２３６、２３８）、及び、前記航空機（１００）に関連付けられた運航規則の組（２２２）に基づく飛行計画（２３０）を生成することと、
少なくとも１つのウェイポイント（２３４、２３６、２３８）及び前記運航規則の組（２２２）に基づいて、初期設定軌道プロファイル（２３２）を生成することと、
前記初期設定軌道プロファイル（２３２）に関連付けられた許容不可能な飛行条件（２５０）であって、前記運航規則の組（２２２）のうちの少なくとも１つの運航規則（２２４、２２６、２２８）に違反する許容不可能な飛行条件（２５０）を特定することと、
前記許容不可能な飛行条件（２５０）を解消するように前記初期設定軌道プロファイル（２３２）の少なくとも１つの局面を修正した修正軌道プロファイル（２４２）を生成することと、を含む処理を実行させるものである、非一時的なコンピュータ可読媒体。

【0146】

付記３０．前記処理は、少なくとも１つの他のシステム（２９０）を前記修正軌道プロファイル（２４２）で更新することをさらに含む、付記２９に記載の非一時的なコンピュータ可読媒体。

【0147】

付記３１．前記少なくとも１つの他のシステム（２９０）は、自動操縦システム（２９２）を含む、付記２９又は３０に記載の非一時的なコンピュータ可読媒体。

【0148】

付記３２．プロセッサにおいて、航空機（１００）の飛行計画（２３０）を生成し（３４０２）、この際に、当該飛行計画（２３０）が、少なくとも１つのウェイポイント（２３４、２３６、２３８）及び前記航空機（１００）に関連付けられた運航規則の組（２２２）に基づくものとし、
前記プロセッサにおいて、少なくとも１つのウェイポイント（２３４、２３６、２３８）及び前記運航規則の組（２２２）に基づいて初期設定軌道プロファイル（２３２）を生成し（３４０４）、
前記プロセッサにおいて、前記初期設定軌道プロファイル（２３２）に関連付けられた許容不可能な飛行条件（２５０）であって、前記運航規則の組（２２２）のうちの少なくとも１つの運航規則（２２４、２２６、２２８）に違反する前記許容不可能な飛行条件（２５０）を特定し（３４０６）、
前記プロセッサにおいて、前記許容不可能な飛行条件（２５０）を解消するように前記初期設定軌道プロファイル（２３２３）の少なくとも１つの局面を修正した修正軌道プロファイル（２４２）を生成し（３４０８）、
前記許容不可能な飛行条件（２５０）を特定し、また、前記初期設定軌道プロファイル（２３２）の前記少なくとも１つの局面を修正するに際し、経路合流トランジションを伴う少なくとも１つの飛行計画の修正を実行することを含む、方法（３４００）。

【0149】

本明細書に記載の実施例は、様々な実施態様の構造を概括的に理解させることを意図して例示したものである。これらの例示は、本明細書に記載の構造又は方法を利用する装置及びシステムの要素及び特徴のすべてを、完全に説明することを意図したものではない。本開示を検討すれば、多くの他の実施態様が当業者に明らかとなるであろう。本開示から他の実施態様を用いること及び派生させることが可能であり、本開示の範囲から逸脱することなく、構造的及び論理的な代替及び変更を行うことが可能である。例えば、方法のプロセスは、図に示したものとは異なる順序で実行することができ、また、方法における１つ以上の工程を省略することもできる。したがって、本開示及び添付図面は、限定的ではなく例示的であると見なされるべきである。

【0150】

また、本明細書には特定の実施例を図示及び説明したが、説明した特定の実施態様を、同様の目的を達成するよう設計された任意の別の構成に置き換えることが可能である。本開示は、様々な実施態様のあらゆる別の改変又は変形例をその範囲に包含することを意図している。本明細書の記載を検討すれば、上述の実施態様、及び、本明細書には具体的に記載していない他の実施態様の組み合わせも、当業者には明らかであろう。

【0151】

要約書を提示しているが、要約書は、請求項の範囲や意味の解釈又は限定には用いられないという理解を前提にしている。また、上述の詳細な説明において、本開示を整理するために、様々な特徴を１つの実施態様にまとめたり、あるいは、１つの実施態様で表したりすることもできる。上述した例は、本開示を例示するものではあるが、限定するものではない。また、本開示の原理に従って、多くの改変及び変形が可能である。以下の請求項に反映されているように、請求項における主題は、本開示のいずれかの実施例のすべての特徴よりも少ない特徴を対象としうる。したがって、本開示の範囲は、以下の請求項及びその均等物によって規定される。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13A】

【図13B】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】

【図25】

【図26A】

【図26B】

【図27】

【図28】

【図29】

【図30】

【図31】

【図32】

【図33】

【図34】

【図35】