基于云的飞行管理计算的制作方法

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航空数据市场，提供了用于通过无线连接提供新数据、软件和os改进的方法的例子。这些改进可以在一个中央系统中得到验证，然后分布在基于云的fms机载单元的整个机队中，从而节省时间和金钱，同时加速安全和效率提升的变化。
8.因此，可能需要打破当前依赖有限能力以与会对飞行器的操作产生限制的有效密封盒进行交互的循环，直到能够完成下一次严格管理的更新。


技术实现要素：

9.一些示例实施例可以提供一种机制，通过该机制来定义基于云的飞行管理计算能力。在这方面，通过定义机载通信的确定的可靠性和这种通信的安全性，fms本质上可以作为与基于云的服务交互的机载瘦客户端运行。这种布置能够避免硬性和限制性的硬件、软件和os更新，并使fms响应服务中的更新，从而能够最小化所需的机载存储量，并提供最大化飞行器的灵活性的及时更新能力。
10.在一个示例实施例中，提供了一种基于云的飞行管理系统。该系统可以包括可操作地耦合到地面上的无线通信网络的fms管理模块，以及设置在飞行器处的fmc客户端，该fmc客户端包括被配置为在飞行器飞行时经由无线通信网络进行通信的无线电设备。fms管理模块被配置为存储至少包括ndb信息的fms数据。当飞行器在飞行时，fms数据中的至少一些可以被从fms管理模块提供给fmc客户端。
11.在另一个示例实施例中，提供了一种提供基于云的飞行管理系统(fms)的方法。该方法可以包括接收对空中飞行器中的飞行管理计算机(fmc)客户端的指示需要fms数据的输入、通过无线通信网络向远离空中飞行器定位的fms管理模块传送对于fms数据的请求、通过无线通信网络在空中飞行器的fmc客户端接收对请求的响应、以及基于该响应通过fmc客户端在空中飞行器上生成输出。这些连接可以是空对地(atg)、空对空(ata)或空对卫星(ats)连接。
附图说明
12.已经如此概括地描述了本发明，现在将参考附图，这些附图不一定按比例绘制，其中：
13.图1示出了根据示例实施例的系统的框图；
14.图2示出了根据示例实施例的fmc管理模块的框图；
15.图3示出了根据示例实施例的fmc客户端的框图；
16.图4示出了根据示例实施例的方法的功能框图。
具体实施方式
17.现在将在下文中参考附图更全面地描述一些示例实施例，其中示出了一些示例实施例，但不是全部的示例实施例。实际上，本文所描述和图示的示例不应被解释为是对本公开的范围、适用性或配置的限制。相反，提供这些示例实施例使得本公开将满足适用的法律要求。相同的附图标记始终指代相同的元件。此外，如本文所使用的，术语“或”将被解释为逻辑运算符，只要其操作数中的一个或更多个为真，其结果为真。如本文所使用的，可操作的耦接应该被理解为涉及直接或间接的连接，在任何一种情况下，其都能够实现彼此可操
作地耦接的部件的功能互连。
18.如本文所使用的，术语“模块”旨在包括与计算机相关的实体，诸如但不限于硬件、固件或硬件与软件的组合(即，通过在其上执行的软件以特定方式配置硬件)。例如，模块可以是(但不限于)在处理器上运行的进程、处理器(或多个处理器)、对象、可执行文件、执行线程和/或计算机。举例来说，在计算设备上运行的应用程序和/或该计算设备都能够是模块。一个或更多个模块能够驻留在进程和/或执行线程中，并且模块可以位于一台计算机上和/或分布在两台或更多台计算机之间。此外，这些部件能够从其上存储有各种数据结构的各种计算机可读介质执行。模块可以诸如根据具有一个或更多个数据包(诸如来自与本地系统、分布式系统中的另一个模块交互的一个模块的数据)的信号来通过本地和/或远程进程进行通信，和/或通过该信号跨网络(诸如互联网)与其他系统通信。每个相应的模块可以执行将在本文中更详细描述的一个或更多个功能。然而，应当理解，尽管本示例是根据与执行的各种功能相对应的独立模块来描述的，但一些示例不一定使用模块架构来使用各自的不同功能。因此，例如，代码可以在不同模块之间共享，或者处理电路本身可以被配置为执行被描述为与本文所描述的模块相关联的所有功能。此外，在本公开的上下文中，术语“模块”不应被理解为用于标识用于执行各个模块的功能的任何通用方式的临时用词。相反，术语“模块”应理解为模块化部件，该模块化部件具体配置在处理电路中或能够可操作地耦合到该处理电路，以基于硬件和/或软件来修改处理电路的行为和/或能力，其中所述硬件和/或软件被添加到或以其他方式可操作地耦接到处理电路以相应地配置处理电路。
19.本文描述的一些示例实施例提供了一种用于改进的fms(和/或fmc)更新的系统、架构和/或方法。在这方面，一些示例实施例可以提供一种系统，该系统为飞行器提供可靠、连续和实时的连接。这种级别的可靠连接可以使依赖于本地存储大量数据，或在飞行器上维护不变的软件成为过去。始终或当飞行器处于高空时与地面建立可靠且安全的连接，能够使得(并且建议)将用于fms的发动机放置在云中，并且几乎消除了对飞行器上大量难以访问的数据存储的需求。这消除了对用于调度的飞行器灵活性的所有限制，因为实际上任何地理区域的以及具有任何详细程度的任何ndb数据都能够随时提供给飞行器。此外，可以将成本索引和其他先进功能集成到fms中，使得在考虑实时和预测条件的情况下，例如能够从飞行运营调度中心对飞行旅程的燃油消耗曲线进行优化。
20.图1示出了根据示例实施例的系统的各种部件的框图，该系统可以包括一个或更多个无线通信网络，该一个或更多个无线通信网络可以用于与飞行器100进行通信。在这方面，如图1所示，分别表示了地面网络110、atg网络120和卫星网络130。然而，应当理解，示例实施例可以仅与一个这样的网络、两个网络、或者甚至与能够与飞行器100通信的其他网络一起使用。
21.如图1所示，无线通信网络中的每个可以包括无线接入点(ap)，该无线接入点包括被配置用于无线通信的天线。因此，例如，地面网络110可以包括第一地面ap 112和第二地面ap 114，所述第一地面和第二地面中的每个可以是基站，其中多个地理分布的基站组合以限定用于地面网络110的覆盖区域。第一地面ap 112和第二地面ap 114均可以是彼此相邻放置以在重叠单元中提供覆盖的地面基站的示例，所述单元均在基本上所有方向上从相应基站向外延伸。因此，地面基站可以提供接近地面并达到最大高度的恒定覆盖层。
22.第一地面ap 112和第二地面ap 114均可以经由网关(gtw)设备116与地面网络110
通信。地面网络110还可以与诸如因特网115、虚拟专用网络(vpn)或其他通信网络之类的广域网络通信。在一些实施例中，地面网络110可以包括或以其他方式耦合到分组交换核心或其他电信网络。因此，例如，地面网络110可以是蜂窝电话网络(例如，4g、5g、lte或其他这种网络)。
23.atg网络120可以类似地包括第一atg ap 122和第二atg ap 124，它们中的每个可以是基站，其中，多个地理分布的基站组合来限定atg网络120的覆盖区域。第一atg ap 122和第二atg ap124中的每个可以经由gtw设备126与atg网络120通信。atg网络120还可以与诸如因特网115、vpn或其他通信网络之类的广域网通信。在一些实施例中，atg网络120还可以包括或以其他方式耦合到分组交换核心或其他电信网络。因此，例如，atg网络120可以是被配置为向空中资产提供无线通信并且可以采用4g、5g、lte和/或其他专有技术的网络。atg网络120可以包括限定基本上高于最小高度的覆盖区域的基站，该最小高度可以与地面网络110限定的最大高度重叠或不重叠。此外，在一些情况下，atg网络120可以被配置为使用波束成形技术，该波束成形技术涉及在飞行器100与atg网络(例如，第一atg ap 122和第二atg ap 124)的基站之间引导窄波束，或者形成多个固定波束中的选定波束，所述多个固定波束均在相邻和重叠区域中定向以限定也重叠的完整覆盖区域。在示例实施例中，atg网络120可以被配置为使用未经许可的频带频率来大幅增加atg网络120的超过许可的频带通信的带宽能力。此外，atg网络120本质上可以是双向的，使得能够在两个方向上实现高带宽和低延迟。例如，atg网络120可能能够(向飞行器100)传送大于4mbps的下载速度和(从飞行器100)传送大于1mbps的上传速度以及小于100ms的延迟和小于10,000ms的抖动。
24.卫星网络130可以包括一个或更多个地面站和一个或更多个卫星接入点132(包括近地轨道(leo)卫星)。卫星网络130可以使用ka波段、ku波段或任何其他合适的卫星频率/技术来在飞行中或在地面上向飞行器100提供无线通信服务。尽管卫星网络130可以具有良好的下载速度，但上传速度可能较差，并且对于leo上方的轨道来说延迟将是一个显著问题。因此，只要atg网络120是可访问的(例如，由于海拔限制)，atg网络120就可以优选地经由卫星网络130进行卫星通信。然而，在一些情况下，卫星网络130可以是atg网络120的可靠或有用的替代。
25.如图1所示，fms管理模块150可以设置在网络中的一个或更多个的可访问的位置。因此，例如，fms管理模块150可以可操作地耦合到因特网115。然而，在一些情况下，fms管理模块150可以被设置在网络中的特定一个(例如，atg网络120)中。fms管理模块150可以被配置为向设置在飞行器100上的fmc客户端160提供fms数据(例如，ndb数据)。此外，应当理解，fms管理模块150可以被配置为与许多飞行器以及与飞行器中的相应每一个上的fmc客户端的许多单独实体通信(包括同时地)。因此，如本文所述，fms管理模块150可以被配置为向与特定航线或多个不同航线相关联的许多飞行器提供包括ndb数据的fms数据。然后，当飞行器在飞行时，每个相应飞行器的fmc客户端能够将本文描述的fms数据用于路线规划、燃料优化、基于动态轨迹的操作(tbo)以及其他目的。
26.在图2的框图中示出了示例实施例的fms管理模块150的示例结构。在这方面，如图2所示，根据本发明的示例实施例，fms管理模块150可以包括被配置为执行数据处理、控制功能执行和/或其他处理和管理服务的处理电路210。在一些实施例中，处理电路210可以实现为芯片或芯片组。换言之，处理电路210可以包括一个或更多个物理封装(例如，芯片)，所
述物理封装包括结构组件(例如，基板)上的材料、部件和/或电线。结构组件可以为包括在其上的部件电路提供物理强度、尺寸的保持和/或电相互作用的限制。因此，在一些情况下，处理电路210可以被配置为在单个芯片上或作为单个“片上系统”来实现本发明的实施例。因此，在一些情况下，芯片或芯片组可以构成用于执行一个或更多个操作以提供本文所描述的功能的装置。
27.在一个示例实施例中，处理电路210可以包括处理器212和存储器214的一个或更多个实体，其可以与设备接口220通信或以其他方式控制该设备接口。因此，处理电路210可以实现为电路芯片(例如，集成电路芯片)，该电路芯片被配置为(例如，具有硬件、软件或硬件与软件的组合)以执行本文所描述的操作。在一些实施例中，处理电路210可以例如经由设备接口220与各种内部和/或外部组件、实体、模块和/或类似物通信。处理电路210还可以经由网络之一(并且更具体地，经由天线组件和/或无线电，该天线组件和/或无线电被配置为经由相应的网络之一与飞行器无线连接)与fmc客户端160的一个或更多个实体通信。在这方面，处理电路210可以充当服务器，用于处理与fms和飞行器100的远离的一些其他服务相关联的大部分存储和处理能力要求。
28.设备接口220可以包括用于实现与其他内部和/或外部设备(例如，模块、实体、传感器和/或网络和/或飞行器的其他部件)的通信的一种或更多种接口机制。在一些情况下，设备接口220可以是任何装置，诸如以硬件或硬件与软件的组合实现的设备或电路，该装置被配置为从/向模块、实体、传感器和/或网络和/或飞行器的与处理电路210通信的其他部件接收和/或发送数据。在这方面，例如，设备接口220可以被配置为将处理电路210可操作地耦合到数据管理模块250、分配模块260和安全模块270。
29.处理器212可以以多种不同的方式实现。例如，处理器212可以实现为各种处理装置，诸如以下之一或更多个：微处理器或其他处理元件、协处理器、控制器或包括集成电路(诸如例如asic(专用集成电路)、fpga(现场可编程门阵列)等)的各种其他计算或处理设备。在示例实施例中，处理器212可以被配置为执行存储在存储器214中或处理器212可访问的指令。因此，无论是由硬件配置还是由硬件与软件的组合配置，处理器212可以表示能够在相应地配置时执行根据本发明的实施例的操作的实体(例如，以处理电路210的形式物理地实现在电路中)。因此，例如，当处理器212被实现为asic、fpga等时，处理器212可以被具体配置为用于进行本文所述的操作的硬件。替代地，作为另一示例，当处理器212被实现为软件指令的执行器时，该指令可以具体地配置处理器212以执行本文所描述的操作。
30.在示例实施例中，处理器212(或处理电路210)可以实现为：包括或以其他方式控制数据管理模块250、分配模块260和安全模块270的操作。因此，在一些实施例中，可以说处理器212(或处理电路210)引起结合数据管理模块250、分配模块260和安全模块270所描述的操作中的每个。处理器212还可以基于相应地配置处理器212(或处理电路210)的指令或算法的执行来控制与数据管理模块250、分配模块260和安全模块270的操作相关的功能执行和指令提供。特别地，指令可以包括用于确定向特定飞行器提供何种信息和/或服务，然后以适当的安全性提供这种信息和/或服务的指令。
31.在示例性实施例中，存储器214可以包括一个或更多个非暂时性存储器设备，例如可以是固定的或可移除的易失性和/或非易失性存储器。根据本发明的示例性实施例，存储器214可以被配置为存储信息、数据、应用程序、指令等以使得处理电路210能够执行各种功
能。例如，存储器214可以被配置为缓冲用于由处理器212处理的输入数据。附加地或替代地，存储器214可以被配置为存储由处理器212执行的指令。作为又一替代，存储器214可以包括可以存储与数据管理模块250相关联的各种数据集(例如，ndb信息或数据)的一个或更多个数据库。在存储器214的内容中，可以存储应用程序和/或指令以供处理器212执行以便执行与每个相应应用程序/指令相关联的功能。
32.数据管理模块250可以被配置为接收ndb和与fms相关联的其他信息，并且储存这种信息以使得这种信息的特定部分能够被请求、传播、更新、启动、执行和/或类似操作。因此，例如，地图、天气数据、航路点、航线、跑道信息、等待模式信息(或路线)、导航辅助等可以与相应的地理区域、机场等相关联地存储，并且这样的内容可以在飞行时提供给飞行器100，或者可以与主要在地面进行处理并且能够通过与地面的连接远程驱动相应功能的应用程序相关联地使用。然而，在一些情况下，数据管理模块250还可以包括与应用程序或服务相关联的存储信息，飞行中的飞行器通过分配模块260可以访问这些应用程序或服务，这些应用程序或服务作为远程提供的能够在飞行器100飞行时提供或更新的软件包的一部分，或者完全作为在地面上启动和执行的但在飞行中为飞行器100供电以执行相应的功能的服务或应用程序。
33.如下所述，仅在安全模块270授予对数据管理模块250的授权访问之后，存储在数据管理模块250中的所有信息才可以被存储。因此，存储在数据管理模块250中的所有信息可以是仅由系统内已知和信任的授权来源提供的真实信息。在一些情况下，存储在数据管理模块250中的数据可以与特定的航线、飞行器、fms服务提供商、订阅服务等相关联，以便例如所有数据更新或替代都能够以允许由正确/授权方轻易地进一步更新和传播的方式准确地存储。
34.分配模块260可以被配置为与fmc客户端160交互以将来自数据管理模块250的数据或内容分配(例如，通过图1的网络之一无线地)到飞行器100的一个或更多个实体的fmc客户端160。在一些情况下，分配模块260可以从fmc客户端160接收指示飞行器100的飞行员的输入的信息，并且可以提供与输入相对应的所选的ndb数据，或者可以使用存储在地面上的应用通过处理电路210来处理ndb数据以向飞行器100(尤其是fmc客户端160)提供内容。例如，如果输入包括目的地或航点的标识，则分配模块260可以检索特定于已经从数据管理模块250输入的目的地或航点的详细地图数据、天气数据或其他ndb数据。然后可以将检索到的信息或数据无线传送到fmc客户端160，以提供引导信息或控制输入，这通常使用最近28天更新过程中完全本地存储的信息由飞行器100的fmc来执行。替代地，检索到的信息能够由地面上的处理电路210结合从飞行器100实时提供的传感器和位置信息进行处理，并且由此产生的内容能够作为控制或引导信息提供回飞行器100。因此，传统fms更新方法之间的主要区别在于ndb数据(以及任何fms数据)能够远离飞行器100存储并且无线地提供给飞行器100。此外，当飞行器100在飞行时，ndb数据(或任何fms数据)能够实时更新并提供给飞行器100。此外，至少在一些情况下，与基于ndb数据或fms数据执行的功能相关联的处理也可以在地面上进行，因此能够采用飞行器100上相对较轻的硬件套件来向机组人员或飞行员提供内容。
35.从上面的讨论中可以认识到，数据管理模块250中存储和提供的信息的安全性具有重要意义。必须注意确保存储在数据管理模块250中的数据只能由授权来源存储、更新或
提供。还必须注意确保对这种信息的请求必须由被认定为这种请求的来源的飞行器真实地接收。最后，必须能够可靠地确认在飞行器100处接收的信息是从数据管理模块250而不是某个其他来源提供的。为了实现这些安全相关的功能，可以采用安全模块270。
36.此外，在采用基于云的fms功能的飞行路径管理的飞行器对飞行器(v2v)实例中，该系统包括检查两架飞行器的数据库与软件版本之间的兼容性，以确保飞行安全。
37.安全模块270可以被配置为当接收到存储、更新或以其他方式向数据管理模块250提供信息的请求时，通过要求这些用户验证他们的身份而将访问数据管理模块250中的存储信息限制为仅授权用户。在一些情况下，访问数据管理模块250的实体可以通过注册和接收一个或更多个用户名和相应的密码来获得访问权。因此，实体可能需要提交有效的用户名和密码，以便访问数据管理模块250。附加地或替代地，实体可以以联系信息注册，使得在请求访问数据管理模块250时，可以根据提供的联系信息向实体发送访问代码。然后可以提交访问代码，以便在授权访问数据管理模块250之前对实体进行验证。在一些情况下，也可以在授权访问数据管理模块250之前采用其他验证范例。例如，在一些情况下，fms管理模块150与fmc客户端160之间的所有通信可以被加密。
38.在授权实体向数据管理模块250提交更改之后，数据管理模块250中的数据(例如，ndb数据和其他服务)响应于指示需要提供数据的信息可用于传送给飞行器。指示需要提供数据的信息可以是对这种数据的请求或对需要传送数据的服务或信息的请求。在一些情况下，该请求可以是目的地或其他飞行计划信息的输入，所述目的地或其他飞行计划信息需要支持ndb数据或其他信息或服务以支持请求的实现。然而，指示需要提供数据的信息也可以来自在数据管理模块250中存储数据的实体。因此，数据能够被推送到飞行器或由飞行器请求，或者它们的组合。此外，由于能够在飞行器100飞行时提供与飞行器100的无缝通信，飞行器100(并且更具体地是fmc客户端160)不需要在飞行器100上存储大部分ndb数据或其他fms数据。相反，飞行器100能够与fms管理模块150进行双向、高带宽通信以实时接收必要的数据或在与飞行计划相关信息有关的飞行期间接收飞行计划相关信息。
39.在一些实施例中，被授权向数据管理模块250提交数据的实体，或拥有、操作或管理飞行器的另一实体(例如，航空公司或航空相关服务提供商)可以提供飞行器尾号列表，或其他资产标识符，以指示能够发出请求或以其他方式向其推送数据的特定飞行器。在一些情况下，在数据能够从数据管理模块250传送到飞行器100之前，飞行器100可能需要(即，由安全模块270)与fms管理模块150进行验证(或握手)程序。fms管理模块150(例如，经由分配模块260)和fmc客户端160的特定实体之间的通信因此可以在个体基础上进行，其中基于飞行器尾号或专门与飞行器100相关联的其他资产标识符与飞行器100进行直接和有针对性的通信。此外，直接和有针对性的通信在开始之前可能还需要验证(或握手)。验证也可以是双向验证，其中每一方必须向另一方正确地验证自己。此外，在一些情况下，fms管理模块150与fmc客户端160之间的通信可以通过采用动态编码方案的编码通信进行传输，该编码方案具有飞行器和/或飞行特定的密钥。
40.因此，代替通常地向飞行器广播通信，fms管理模块150与fmc客户端160之间的通信可以是直接的和有针对性的。在一些情况下，由于一些示例实施例的atg网络120可以被配置为利用波束成形技术在飞行器100与atg网络的基站(例如，第一atg ap 122和第二atg ap 124)之间形成窄波束，因此可以启用和增强这种有针对性的通信。直接在飞行器100与
基站之间形成的窄波束也可以增强安全性，因为波束是在得知飞行器100相对于当前服务于飞行器100的相应基站的位置的情况下形成的。因此，尽管安全模块270可以采用主动采取的安全措施来保护fms管理模块150与fmc客户端160之间的通信，但由于atg网络120的性质，就飞行器100的位置的必要知识而言，这种通信也可以被固有地保护，以促进波束成形，并且因此保证处于正确位置的飞行器100正在接收旨在用于飞行器100的信息。
41.图3示出了示例实施例的fmc客户端160的各种部件的框图。根据示例实施例，fmc客户端160可以以两种方式之一来实现。在一种方式中，fmc客户端160可以是具有最小机载重量和部件的机载“瘦客户端”，其中所述部件依赖于连续、可靠和高速连接以具有在地面上管理的基于服务器的功能和处理(即，在fms管理模块150处)，并且具有在fmc客户端160处提供的信息的最小处理和存储。这可以被称为机载瘦客户端配置。在另一实施例中，fmc客户端160可以具有更强大的处理和存储能力，并且在机载(duwa)配置的同时可以被动态可更新地配置。然而，在duwa配置中，存储能力可能会从典型的fms系统要求(即，严格和全面的ndb信息定期加载到fms中)大幅缩减。因此，例如，对ndb信息和其他fms数据的飞行前和飞行中更新可以临时存储在fmc客户端160上，并且也可以(安全地)定期更新。在一些情况下，存储的数据可能仅用于当前的飞行计划(或当前的飞行计划和下一个调度的飞行计划)，因此可能会在每次飞行中使用飞行所需的信息进行更新(有时也可能是下一次飞行)。
42.在示例实施例中，根据本发明的示例实施例，fmc客户端160可以包括被配置为执行数据处理、控制功能执行和/或其他处理和管理服务的处理电路310。在一些实施例中，处理电路310可以实现为芯片或芯片组。换言之，处理电路310可以包括一个或更多个物理封装(例如，芯片)，所述物理封装包括结构组件(例如，基板)上的材料、部件和/或电线。结构组件可以为包括在其上的部件电路提供物理强度、尺寸的保持和/或电相互作用的限制。因此，在一些情况下，处理电路310可以被配置为在单个芯片上或作为单个“片上系统”实现本发明的实施例。因此，在一些情况下，芯片或芯片组可以构成用于执行一个或更多个操作以提供本文所描述的功能的装置。
43.在一个示例实施例中，处理电路310可以包括处理器312和存储器314的一个或更多个实体，其可以与设备接口320通信或以其他方式控制设备接口。因此，处理电路310可以实现为被配置为(例如，以硬件、软件或硬件与软件的组合)来执行本文所描述的操作的电路芯片(例如，集成电路芯片)。在一些实施例中，处理电路310可以例如通过设备接口320与飞行器100的各种部件、实体和/或传感器通信。因此，例如，处理电路310可以与飞行器100的传感器网络(经由飞行控制/引导模块350)通信以从飞行控制表面等上的飞行器系统接收信息，并且可以与位置传感器(例如，gps或通过导航模块360的惯性参考系统)通信以接收高度信息、位置信息(例如，gps坐标、纬度/经度等)、倾斜和滚动信息等。处理电路310还可以经由网络之一(并且更具体地，经由被配置为与网络中的对应之一进行无线连接的天线组件和/或无线电)与fms管理模块150通信。
44.设备接口320可以包括用于实现与其他内部和/或外部设备(例如，模块、实体、传感器和/或网络和/或飞行器的其他部件)通信的一种或更多种接口机制。在一些情况下，设备接口320可以是任何装置，诸如实现在硬件或硬件与软件的组合中的设备或电路，其被配置为从/向模块、实体、传感器和/或网络和/或飞行器的与处理电路310通信的其他部件接收和/或发送数据。在这方面，例如，设备接口320可以被配置为将处理电路310可操作地耦
合到飞行控制/引导模块350、导航模块360和仪表模块370以及fms管理模块150。
45.处理器312可以以多种不同的方式实施。例如，处理器312可以实现为诸如以下中的一个或更多个的各种处理装置：微处理器或其他处理元件、协处理器、控制器或包括集成电路(诸如例如，asic(专用集成电路)、fpga(现场可编程门阵列)等)的各种其他计算或处理设备。在示例实施例中，处理器312可以被配置为执行存储在存储器314中或处理器312可访问的指令。因此，无论是由硬件来配置还是由硬件与软件的组合来配置，处理器312都可以表示在被相应地配置时能够执行根据本发明的实施例的实体(例如，以处理电路310的形式物理地实现在电路中)。因此，例如，当处理器312被实现为asic、fpga等时，处理器312可以被具体配置为用于进行本文所述的操作的硬件。替代地，作为另一示例，当处理器312被实现为软件指令的执行器时，该指令可以具体地配置处理器312以执行本文所述的操作。
46.在一个示例实施例中，处理器312(或处理电路310)可以实现为：包括或以其他方式控制飞行控制/引导模块350、导航模块360和仪表模块370的操作。因此，在一些实施例中，可以说处理器312(或处理电路310)引起结合数据飞行控制/引导模块350、导航模块360和仪表模块370所述的操作中的每个或至少控制fmc客户端160与这些模块的交互。处理器312还可以相应地基于配置处理器312(或处理电路310)的指令或算法的执行来控制与数据飞行控制/引导模块350、导航模块360和仪表模块370的操作相关的功能执行和指令提供。
47.在一个示例性实施例中，存储器314可以包括一个或更多个非暂时性存储器设备，诸如例如可以是固定的或可移除的易失性和/或非易失性存储器。存储器314可以被配置为存储信息、数据、应用程序、指令等以使得处理电路310能够执行根据本发明的示例性实施例的各种功能。例如，存储器314可以被配置为缓冲用于由处理器312处理的输入数据。附加地或替代地，存储器314可以被配置为存储用于由处理器312执行的指令。然而，与传统的fms不同，fmc客户端160的存储器314不是用于通过在地面手动使用的数据加载器来存储预编程路线或其他ndb数据的大型数据库存储设备。相反，存储器314的大小仅足以支持fmc客户端160作为“瘦客户端”的操作，该“瘦客户端”实际上是轻量级计算机，其被优化用于建立到fms管理模块150的远程连接以将fms管理模块150(以及存储器214或数据管理模块250)用作服务器，用于当采用机载瘦客户机配置时在基于客户端-服务器的计算环境中进行操作。因此，fms管理模块150处理与软件程序的启动和执行相关联的大部分工作，包括大部分处理和数据存储。同时，即使当采用duwa配置时，仍然能够大致上限制存储器314的大小并且可以针对当前飞行(并且可能的后续飞行)对其进行优化(就其中存储的信息而言)。
48.fmc客户端160还可以包括用户接口330，该用户接口可以与处理电路310通信以在用户接口330处接收用户输入的指示和/或向用户(即，飞行员或机组成员)提供听觉、视觉、机械或其他输出。因此，用户接口330可以包括例如键盘、麦克风、显示器、控制杆、开关、指示灯、触摸屏、按钮或键(例如，功能按钮)和/或其他输入/输出机制的一个或更多个实例。在一些实施例中，飞行器100的机组人员、航空公司人员和/或网络人员可以与用户接口330交互以提供可以用于指示目的地、航路点或与fmc客户端160操作相关联的各种其他任务的信息，并且处理这类输入以与fms管理模块150进行通信以执行应用程序或服务，所述应用程序或服务包括与任何或所有飞行控制/引导模块350、导航模块360和仪表模块370的操作协作的自动飞行控制功能或引导指令的执行。在一些情况下，用户接口330可以用于对指示有关飞行器100的各种行程背景细节的信息进行更新或修改。例如，行程背景细节可以包括
诸如飞行器尾号、起飞时间/地点、目的地、抵达时间、航空公司、机身配置、飞行器重量、飞行路径意图和目标、天气信息、路线优化因素、网络识别信息、硬件识别信息等之类的信息。
49.飞行控制/引导模块350可以从飞行器100的传感器阵列接收传感器信息，并且根据操作模式(即，自动驾驶或手动控制)，可以自动移动或控制各种飞行控制表面或者可以向飞行员显示旨在实现飞行器100的预期结果的引导指令。仪表模块370可以是用于显示飞行器状态信息和用于显示fms飞行器控制结果的机电或电子飞行仪表系统。导航模块360可以被配置为连续地计算飞行器位置，并且位置信息可以连续地提供给fms管理模块150，以在fmc客户端160的机载瘦客户端配置操作期间相对于在fms管理模块150处处理以用于显示的飞行计划信息来进行处理，使得飞行器位置信息的处理能够相对于也远离fms管理模块150定位的ndb数据存储远程完成。对于duwa配置，导航模块360可以向fmc客户端160提供飞行器位置以用于相对于存储在存储器314中的导航辅助和飞行计划信息(限于当前飞行或可能的后续飞行)来进行处理。
50.因此，无论fmc客户端160是在机载瘦客户端配置中还是在duwa配置中构造，飞行器100上的存储器存储需求都能够显着地更小、更轻且成本更低。此外，即使在飞行器100在飞行中时，ndb和其他fms数据的更新也能够以安全的方式发生。然而，特别是在采用机载瘦客户端配置时，对大量ndb和其他fms数据存储的依赖的减少，以及对在空中处理这种信息的处理能力的要求的减少，使得能够进一步向机载瘦客户端提供存储和/或处理密集型服务。因此，如上面简要讨论的，一些附加服务的提供也能够通过示例实施例来实现。例如，在一些实施例中，与用于最小化燃料消耗的飞行计划优化相关的成本指数信息能够存储在数据管理模块250中。fms管理模块210的处理电路210因此可以处理确定燃料燃烧曲线的繁重处理负荷，该燃料燃烧曲线最大化或优化给定飞行路径的成本节约。因此，例如，燃料燃烧优化应用程序可以存储在数据管理模块250中并在fms管理模块150处执行，而与其相关联的指令以及与由fms管理模块150管理的ndb数据和其他fms操作相关的指令也可以是在处理电路210处执行以将内容(经由分配模块260)服务到fmc客户端160。然后fmc客户端160可以向飞行器100上的飞行员(或机组人员)提供内容，但用于生成内容的处理和存储主要是在限制较少的地面进行实例化的。如上所述，这是通过提供到飞行器的双向、稳固和可靠的无线连接来实现的。内容服务可以包括自动操作飞行器100的控制表面，或者基于由于燃料燃烧优化应用程序的运行而产生的引导来建议飞行器100的控制表面的操作。能够在飞行中提供给fmc客户端160的内容还可以(使用瘦客户端或duwa范例)从fms管理模块150无线更新软件、固件和/或操作系统。类似地，内容或服务可以包括要求抵达时间应用程序、最小化的飞行路径长度、时间、或总成本应用程序、最小化的发动机保修成本最小化应用程序、以及成本指数管理应用程序。
51.图4示出了可以与如上所述的示例实施例相关联的一种方法的框图。从技术角度来看，上述处理电路210/310可以用于支持图4中描述的一些或全部操作。因此，图1-3中描述的平台可以用于促进若干计算机程序和/或基于网络通信的交互的实现。作为示例，图4是根据本发明的示例实施例的方法和程序产品的流程图。应当理解，流程图的每个块以及流程图中的块的组合可以通过诸如硬件、固件、处理器、电路和/或与软件执行(包括一个或更多个计算机程序指令)相关联的其他设备的各种装置来实现。例如，上述过程中的一个或更多个可以由计算机程序指令来实现。在这方面，实现上述过程的计算机程序指令可以由
设备(例如，处理电路210/310等)的存储设备存储并且由设备中的处理器执行。如应当理解的，任何这样的计算机程序指令都可以加载到计算机或其他可编程装置(例如，硬件)上以制造机器，使得在计算机或其他可编程设备上执行的指令创建用于实现流程图块中指定的功能的装置。这些计算机程序指令也可以存储在可以指引计算机或其他可编程装置以特定方式运行的计算机可读存储器中，使得存储在计算机可读存储器中的指令产生实现流程图块中指定的功能的制品。计算机程序指令也可以加载到计算机或其他可编程装置上，以使在计算机或其他可编程装置上执行一系列操作，以产生计算机实现的过程，使得在计算机或其他可编程装置上执行的指令实现流程图块中指定的功能。
52.相应地，流程图的块支持用于执行指定功能的装置的组合和用于执行指定功能的操作的组合。还应理解，流程图的一个或更多个块，以及流程图中块的组合，能够由执行指定功能的专用的基于硬件的计算机系统，或专用硬件与计算机指令的组合来实现。
53.在这方面，如图4所示，根据本发明的一个实施例的方法可以包括在操作400处的接收对空中飞行器中的fmc客户端的指示对fms数据的需要的输入。该方法还可以包括在操作410处的通过无线通信网络向远离空中飞行器定位(例如，在地面上)的fms管理模块传送对于fms数据的请求，以及在操作420处的通过无线通信网络在空中飞行器的fmc客户端接收对请求的响应。该方法还可以包括在操作430处的，基于该响应，通过fmc客户端在空中飞行器上生成输出。在一些情况下，这些操作可以遵循从授权实体接收ndb信息或对ndb信息更新以在所述fms管理模块处存储的初始操作。
54.因此，根据示例实施例，可以提供一种基于云的飞行管理系统。该系统可以包括可操作地耦合到地面上的无线通信网络的fms管理模块，以及设置在飞行器处的fmc客户端，该fmc客户端包括被配置为在飞行器飞行时经由无线通信网络进行通信的无线电设备。fms管理模块被配置为存储包括至少ndb信息的fms数据。当飞行器在飞行时，fms数据的至少一些可以从fms管理模块提供给fmc客户端。此外，软件、固件和操作系统中的一个、多个或每个可以在飞行中从fms管理模块向fmc客户端无线更新。
55.在一些实施例中，该系统可以包括附加的、可选的特征，和/或可以修改或扩充上述特征。下面描述了修改、可选特征和扩充的一些示例。应当理解，修改、可选特征和扩充可以各自单独添加，或者它们可以以任何期望的组合累积地添加。在一个示例实施例中，fmc客户端可以是机载瘦客户端，其被配置为在飞行器飞行时接收与地面上的fms数据的处理相关联的内容。在一个示例实施例中，fms数据可以包括燃料燃烧优化应用程序。在一些情况下，响应于在fmc客户端输入目的地或航路点信息，ndb信息可以从fms管理模块传送到fmc客户端。在一个示例实施例中，ndb信息可以由授权实体存储在fms管理模块处。在一些情况下，授权实体可以进一步提供作为ndb信息授权接收者的飞行器标识符或尾号的列表。在一个示例实施例中，该系统还可以包括安全模块，该安全模块被配置为要求对ndb信息的修改进行验证，要求对于ndb信息的请求进行验证，并要求对ndb信息的接收进行确认。在一些情况下，安全模块可以被配置为对fms管理模块和fmc客户端的通信进行加密。在一个示例实施例中，无线通信网络可以包括被配置为在fms管理模块与fmc客户端之间提供双向、高带宽链路的atg网络。在一些情况下，atg网络可以被配置为向提供大于4mbps的到飞行器下载速度和大于1mbps的从飞行器上传速度，以及小于100ms的延迟。在一个示例实施例中，atg网络可以在飞行器飞行时在fms管理模块与fmc客户端之间实时传送fms数据。
56.受益于前述描述和相关附图中呈现的教导，本发明所属领域的技术人员将想到本文阐述的本发明的许多修改和其他实施例。因此，应当理解，本发明不限于所公开的具体实施例，并且修改和其他实施例旨在包括在所附权利要求的范围内。此外，虽然前述描述和相关附图在元件和/或功能的某些示例性组合的上下文中描述了示例性实施例，但是应当理解，在不偏离所附权利要求范围的情况下，替代实施例可以提供元件和/或功能的不同组合。在这方面，例如，所附的一些权利要求中也考虑了不同于上述明确说明的元件和/或功能的组合。在本文所述优点、益处或问题的解决方案的情况下，应当理解，这样的优点、益处和/或解决方案可以适用于一些示例实施例，但不一定适用于所有示例实施例。因此，不应将本文所述的任何优点、益处或解决方案视为对所有实施例或本文要求保护的实施例而言是关键的、必需的或必不可少的。尽管此处使用了特定术语，但它们仅用于一般的和描述性的意义，而不是为了限制的目的。