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公開番号2025087609
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-10
出願番号2024201615
出願日2024-11-19
発明の名称航空機用の高度変更フェーズルートの選択
出願人ザ・ボーイング・カンパニー,The Boeing Company
代理人園田・小林弁理士法人
主分類G06N 5/046 20230101AFI20250603BHJP(計算;計数)
要約【課題】地球温暖化及び気候変動に対抗する取り組みのために航空機用の高度変更フェーズルートを選択する方法及び機械を提供する。
【解決手段】方法は、少なくとも1つの以前の飛行から多変量飛行データのシーケンスを受信する910ことと、少なくとも全高度変更と離陸重量とを含む航空機用の飛行パラメータのセットを受信する920ことと、候補ステッププロファイルを有する候補高度変更フェーズルートのセットを受信する930ことと、各候補高度変更フェーズルートについて、少なくとも多変量飛行データのシーケンスと飛行パラメータのセットとに基づいて、それぞれの候補ステッププロファイルについて燃料燃焼量のシーケンスを予測950し、予測された燃料燃焼量を得るために、候補高度変更フェーズルートにわたる燃料燃焼量を合計する960ことと、予測された最も低い燃料燃焼量を有する好適な候補高度変更フェーズルートを示す970ことと、を含む。
【選択図】図9
特許請求の範囲【請求項１】
航空機用の高度変更フェーズルートを選択するための方法（９００）であって、
少なくとも１つの以前の飛行から多変量飛行データ（７３０）のシーケンスを受信すること（９１０）、
少なくとも全高度変更と離陸重量とを含む前記航空機用の飛行パラメータ（７３２）のセットを受信すること（９２０）、
候補ステッププロファイルを有する候補高度変更フェーズルート（７３４）のセットを受信すること（９３０）、
各候補高度変更フェーズルート（７３４）について（９４０）、
少なくとも前記多変量飛行データ（７３０）のシーケンスと前記飛行パラメータ（７３２）のセットとに基づいて、それぞれの候補ステッププロファイルについて燃料燃焼量のシーケンスを予測すること（９５０）、及び
予測された燃料燃焼量（７２４）を得るために、前記候補高度変更フェーズルート（７３４）にわたる前記燃料燃焼量を合計すること（９６０）、並びに
予測された最も低い燃料燃焼量（７２４）を有する好適な候補高度変更フェーズルートを示すこと（９７０）を含む、方法（９００）。
続きを表示（約 660 文字）【請求項２】
前記予測された最も低い燃料燃焼量に少なくとも基づいて、前記航空機に燃料補給することを更に含む、請求項１に記載の方法（９００）。
【請求項３】
前記航空機は、少なくとも部分的に自律的であり、前記方法は、
前記好適な候補高度変更フェーズルートに従うように、前記航空機を制御することを更に含む、請求項１に記載の方法（９００）。
【請求項４】
前記高度変更フェーズは、上昇フェーズである、請求項１に記載の方法（９００）。
【請求項５】
前記高度変更フェーズは、下降フェーズである、請求項１に記載の方法（９００）。
【請求項６】
前記飛行パラメータ（７３２）は、前記航空機の下降の最上部の重量を更に含む、請求項５に記載の方法（９００）。
【請求項７】
前記飛行パラメータ（７３２）は、着陸までの時間を更に含む、請求項５に記載の方法（９００）。
【請求項８】
前記多変量飛行データ（７３０）は、ステッププロファイルに基づいて離散化される、請求項１に記載の方法（９００）。
【請求項９】
前記飛行パラメータ（７３２）は、側方距離を更に含む、請求項１に記載の方法（９００）。
【請求項１０】
前記多変量飛行データ（７３２）に含まれる１以上の高度変更フェーズの長さが、共通の高度変更フェーズ長に調整される、請求項９に記載の方法（９００）。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
[0001] 本出願は、2023年11月20日に出願された「METHODS FOR DETERMINING FUEL BURN IN CLIMB AND DESCENT PHASES OF FLIGHTS」と題する米国仮出願第63／600,977号の優先権を主張するものであり、該米国仮出願の全内容は、あらゆる目的のために参照により本明細書に援用される。
続きを表示（約 2,700 文字）【０００２】
[0002] 本開示は、広くは、民間航空に関し、特に、飛行の上昇及び下降フェーズ中の航空機の燃料消費量及び二酸化炭素排出量を予測することに関する。
【背景技術】
【０００３】
[0003] 地球温暖化及び気候変動に対抗する取り組みが、公的にも民間企業にも優先されるようになるにつれて、大気中への二酸化炭素排出量を監視し、記録することがますます重要になってきている。大気中の二酸化炭素排出量の主な原因は、航空輸送である。したがって、政府も航空業界も、航空輸送のカーボンフットプリントを監視し、排出量目標を設定し、緩和策を実施することにますます力を入れている。
【発明の概要】
【０００４】
[0004] 航空機用の高度変更フェーズルートを選択するための方法が提示される。該方法は、少なくとも１つの以前の飛行から多変量飛行データのシーケンスを受信すること、少なくとも全高度変更と離陸重量とを含む航空機用の飛行パラメータのセットを受信すること、及び候補ステッププロファイルを有する候補高度変更フェーズルートのセットを受信することを含む。各候補高度変更フェーズルートについて、少なくとも多変量飛行データのシーケンスと飛行パラメータのセットとに基づいて、それぞれの候補ステッププロファイルについて燃料燃焼量のシーケンスを予測する。予測された燃料燃焼量を得るために、候補高度変更フェーズルートにわたる燃料燃焼量を合計する。予測された最も低い燃料燃焼量を有する好適な候補高度変更フェーズルートを示す。
【０００５】
[0005] この概要は、発明を実施するための形態で更に説明される概念の一部を簡略化して紹介するために提供される。この概要は、特許請求される主題の主要な特徴又は本質的な特徴を特定することを意図するものではなく、特許請求される主題の範囲を限定することを意図するものでもない。特許請求される主題は、本開示のいずれかの部分において記述される任意の不利益を解決する複数の実施態様に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
[0006] 例示的な飛行の上昇、巡航、及び下降フェーズを概略的に示す。
[0007] 飛行の例示的な上昇フェーズに関する高度時間経過のプロットを示す。
[0008] 図２Ａの例示的な上昇フェーズに関する燃料流量対高度のプロットを示す。
[0009] 飛行の例示的な下降フェーズに関する高度時間経過のプロットを示す。
[0010] 図２Ｃの例示的な下降フェーズに関する燃料流量対高度のプロットを示す。
[0011] 例示的な機械学習パイプラインを概略的に示す。
[0012] 例示的な上昇フェーズに関するタイムスタンプのシーケンスにわたる高度の例示的なプロットを示す。
[0013] 例示的な連続的上昇フェーズに関する側方距離にわたる高度の例示的なプロットを示す。
[0014] 例示的な階段状上昇フェーズに関する側方距離にわたる高度の例示的なプロットを示す。
[0015] 例示的な連続的下降フェーズに関する側方距離にわたる高度の例示的なプロットを示す。
[0016] 例示的な階段状下降フェーズに関する側方距離にわたる高度の例示的なプロットを示す。
[0017] 航空機の飛行について燃料燃焼量及び排出量予測を行うために訓練可能な例示的な機械の態様を示す。
[0018] 航空機の飛行について燃料燃焼量及び排出量予測を行うために訓練された例示的な機械の態様を示す。
[0019] 飛行の高度変更フェーズルートにわたり航空機の燃料燃焼量を予測するために、機械を訓練する例示的な方法のフロー図を示す。
[0020] 航空機用の高度変更フェーズルートを選択する例示的な方法のフロー図を示す。
[0021] 例示的なコンピューティングシステムの態様を概略的に示す。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
[0022] 航空機の運航コストは、その航空機が消費する燃料量に直接関係する。航空業界では、その量を「燃料燃焼量」と呼ぶ。燃料燃焼量はまた、二酸化炭素、窒素酸化物、オゾンの排出量、及び航空機からの騒音に直接関係する。これらは全て気候や健康に悪影響を及ぼす。したがって、経済的要因と環境的要因は、並行して、民間航空における燃料燃焼量を制限する強い動機付けを提供する。
【０００８】
[0023] その目的を体系的に満たすには、飛行ごとに燃料燃焼量を予測し、削減する能力が必要である。主たる緩和策は、階段状上昇よりも連続的上昇を選ぶこと、及び、階段状下降よりも連続的下降を選ぶことなどの、様々な運航効率ソリューションを利用して、炭素排出量を削減することである。階段状上昇よりも連続的上昇を選ぶこと、及び、階段状下降よりも連続的下降を選ぶこと、の定性的な価値はよく知られているが、それらが炭素排出量に及ぼす影響は、定量的に評価されておらず、階段状上昇と連続的上昇又は階段状下降と連続的下降を行ったときに、飛行が生成する炭素排出量を航空会社が計算することを難しくしている。
【０００９】
[0024] 航空業界は、2050年までに炭素排出量をゼロにするという目標を掲げている。それを達成するためには、航空会社は毎年どれだけのCO
2
を大気中に排出しているかを監視し、保有する航空機の排出量を集計して、排出量を維持又は削減する方法を考え出す必要がある。
【００１０】
[0025] 本明細書では、階段状上昇プロファイルと階段状下降プロファイルが、飛行が生成するCO
2
排出量に及ぼす影響を評価するためのアルゴリズムのセットを含む、新規なデータ駆動型の持続可能性ソリューションを提示する。この方法論は、特定のステッププロファイルを使用して、飛行が階段状上昇又は下降を行った場合の、燃料燃焼量及びCO
2
排出量の削減の定量値を提供する。開示される方法論はまた、ステップサイズと閾値という２つの設定可能なパラメータに基づいて、各飛行について炭素排出量及び燃料燃焼量の削減を定式化するための機械学習技法を使用する。
（【００１１】以降は省略されています）

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