FLIGHT PATH OPTIMIZATION USING NONLINEAR PROGRAMMING

A method, medium, and system to receive a mathematical model representation of performance characteristics for an aircraft and an engine combination; perform a projection based model order reduction on the mathematical model representation; eliminate, based on the projected model, fast dynamics components of the mathematical model representation; determine a reduced order model, as a differential algebraic equation, wherein algebraic equations replace the fast dynamics; set a flight path angle and a throttle level angle as a control to minimize fuel consumption for the modeled aircraft and engine combination; discretize equations of motion for the modeled aircraft and engine combination and formulate optimization equations as a nonlinear programming problem; and determine an optimal open loop control that minimizes fuel consumption for the modeled aircraft and engine combination to climb to a prescribed cruise altitude and airspeed. Un procédé, un support et un système permettant de recevoir une représentation de modèle mathématique de caractéristiques de performance pour un aéronef et une combinaison de moteur; effectuer une réduction de lordre du modèle basé sur la projection de la représentation du modèle mathématique; éliminer, en fonction du modèle projeté, les composantes dynamiques rapides de la représentation du modèle mathématique; déterminer un modèle dordre réduit, en tant quéquation algébrique différentielle, dans laquelle les équations algébriques remplacent la dynamique rapide; définir un angle de trajectoire de vol et un angle de niveau de papillon comme contrôle afin de minimiser la consommation de carburant pour la combinaison modélisée daéronef et de moteur; discrétiser les équations de mouvement pour la combinaison modélisée daéronef et de moteur et formuler des équations doptimisation sous forme de problème de programmation non linéaire; et déterminer un contrôle en boucle ouverte optimal qui minimise la consommation de carburant pour que la combinaison modélisée daéronef et de moteur monte à une altitude de croisière et à une vitesse prescrites.