飛行器滑行路徑引導和顯示的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本文所述的主題的實施例一般地涉及航空電子學引導和顯示系統(tǒng)。更具體地，主題的實施例涉及飛行器滑行路徑引導和顯示系統(tǒng)，其在預測到與機場有效表面區(qū)域(active surface area)的偏差時顯示修正動作提醒。
【背景技術(shù)】
[0002]以其最簡單形式，可通過機組成員在留神窗口的同時使用飛行甲板控制器(例如舵柄)來手動地駕駛飛行器而沿著滑行路徑引導飛行器。在這種情況下，機組成員利用其關(guān)于如何沿著可接受滑行路徑來引導飛行器的最佳判斷。已利用各種視覺引導系統(tǒng)來改善手動轉(zhuǎn)向(steering)。視覺引導系統(tǒng)一般地基于供應的輸入(諸如空中交通管制(ATC)許可)來確定滑行路徑，并呈現(xiàn)用于沿著建議滑行路徑引導飛行器的指令；例如當要關(guān)閉推力發(fā)動機時和當要接通電驅(qū)動電動機時，速度、轉(zhuǎn)向等。ATC許可輸入可以包括滑行路線、指派的起飛或著陸跑道、停止點等。
[0003]可在滑行期間由傳統(tǒng)滑行系統(tǒng)或由電滑行系統(tǒng)(ETS)對飛行器供電。傳統(tǒng)飛行器滑行系統(tǒng)利用飛行器的主推力發(fā)動機(以怠速運行)和制動系統(tǒng)來調(diào)節(jié)滑行期間的飛行器速度。電滑行系統(tǒng)(ETS)是對用于飛行器的傳統(tǒng)滑行系統(tǒng)的高效升級。電滑行系統(tǒng)具有牽引驅(qū)動系統(tǒng)，其采用能夠被輔助動力單元(APU)而不是主推力發(fā)動機供電的電動機。裝配有ETS的飛行器具有自主地從終端推回(push back)的能力，并且因此并不依賴于按照慣例所使用的推回牽引機或拖輪(tug)。此外，ETS可以提供拖輪的大多數(shù)基本功能，并且可以充當用于滑行的主發(fā)動機。
[0004]ETS還提供擴展轉(zhuǎn)彎能力。傳統(tǒng)轉(zhuǎn)向由飛行器鼻輪(nose wheel)執(zhí)行，并且所實現(xiàn)的轉(zhuǎn)彎半徑受到飛行器尺寸和機翼長度(一般地約60度)的影響。相比之下，ETS可以控制左和右輪之間的主起落架(MLG)相對速度，導致與用傳統(tǒng)轉(zhuǎn)向能夠?qū)崿F(xiàn)的轉(zhuǎn)彎(約60—90度)相比更銳的轉(zhuǎn)彎。ETS支持的轉(zhuǎn)彎稱為“急轉(zhuǎn)彎”或急轉(zhuǎn)彎操作。由ETS提供的所有上述優(yōu)點都是自主的。
[0005]在諸如滑行、急轉(zhuǎn)彎或反向操作之類的各種飛行器地面操作期間，可能發(fā)生與機場有效表面區(qū)域的偏差。傳統(tǒng)上，已利用諸如俯視顯示器、仰視顯示器、表面引導系統(tǒng)、增強型視覺系統(tǒng)等上的移動地圖之類的工具來使此類偏差發(fā)生的可能性最小化。然而，所缺乏的東西是當預測到與機場有效表面區(qū)域的偏差時顯示提醒(諸如可聽提醒、警告文本或修正動作的圖形表示)的工具。
[0006]因此，期望一種在預測到與機場有效表面區(qū)域的偏差時以圖形方式顯示提醒和修正動作的飛行器滑行路徑引導和顯示系統(tǒng)。期望的是系統(tǒng)還顯示用于急轉(zhuǎn)彎和反向操作的提醒和修正動作。此類飛行器滑行路徑引導和顯示系統(tǒng)將通過主動地提醒全機人員避免預測偏差來增加狀況意識。
[0007]根據(jù)結(jié)合附圖和本背景進行的以下詳細描述和所附權(quán)利要求，其它期望特征將變得顯而易見。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]提供了一種用于顯示飛行器滑行路徑引導的方法。該方法包括獲得用于飛行器的飛行器狀態(tài)數(shù)據(jù)且獲得與機場場地相關(guān)聯(lián)的機場特征數(shù)據(jù)。響應于至少飛行器狀態(tài)數(shù)據(jù)和機場特征數(shù)據(jù)，生成與漂移(excurs1n)相關(guān)聯(lián)的修正動作，其中，漂移是與機場有效表面區(qū)域的偏差。顯示以圖形方式表示修正動作的符號體系。
[0009]還提供了一種用于顯示飛行器滑行路徑引導的方法。該方法包括獲得飛行器狀態(tài)數(shù)據(jù)和機場特征數(shù)據(jù)。響應于至少飛行器狀態(tài)數(shù)據(jù)和機場特征數(shù)據(jù)，該方法確定相對于有效表面區(qū)域的中心線的飛行器位置?；谥辽僭擄w行器位置，所述方法生成與漂移相關(guān)聯(lián)的修正動作。顯示以圖形方式表示修正動作的符號體系。另外，顯示以圖形方式表示預測飛行器滑行路徑的符號體系。
[0010]還提供了用于顯示滑行路徑引導的系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括飛行器狀態(tài)數(shù)據(jù)的第一源、飛行器特征數(shù)據(jù)的第二源、顯示單元以及被操作耦合到第一源、第二源和顯示單元的處理器。處理器被配置成接收飛行器狀態(tài)數(shù)據(jù)和機場特征數(shù)據(jù)。響應于至少飛行器狀態(tài)數(shù)據(jù)和機場特征數(shù)據(jù)，處理器被配置成確定相對于有效表面區(qū)域的飛行器位置。至少部分地基于飛行器位置，處理器生成與漂移相關(guān)聯(lián)的修正動作。處理器還在顯示單元上生成以圖形方式表示修正動作的符號體系。
[0011]提供本
【發(fā)明內(nèi)容】
是為了介紹下面在詳細描述中進一步描述的以簡化形式的概念的選擇。本
【發(fā)明內(nèi)容】
并不意圖識別要求保護的主題的關(guān)鍵特征或必需特征，本發(fā)明也不意圖用作確定要求保護的主題的范圍的輔助。
【附圖說明】
[0012]在結(jié)合以下各圖來考慮時，可通過參考詳細描述和權(quán)利要求來導出主題的更全面理解，其中，遍及各圖相似的參考數(shù)字指的是類似元件，并且其中:
圖1是具有飛行器滑行路徑顯示系統(tǒng)的飛行器的簡化示意性表示；
圖2是適合于與飛行器一起使用的飛行器滑行路徑引導和顯示系統(tǒng)的示例性實施例的框圖；
圖3是圖示出在飛行器滑行路徑引導和顯示過程中利用的預測過程的示例性實施例的流程圖；
圖4是已在其上面再現(xiàn)機場場地、預測漂移以及修正動作的2D機場移動地圖的圖形表示;
圖5是已在其上面再現(xiàn)機場場地、預測漂移以及修正動作的合成視覺系統(tǒng)顯示的圖形表不;
圖6是已在其上面再現(xiàn)機場場地、反向操作中的預測漂移以及修正動作的合成視覺系統(tǒng)顯示的圖形表示；
圖7是已在其上面再現(xiàn)機場場地、轉(zhuǎn)彎操作中的預測漂移的合成視覺系統(tǒng)顯示的圖形表示，其中修正動作將在轉(zhuǎn)彎期間增加轉(zhuǎn)向；以及圖8是已在其上面再現(xiàn)機場場地、急轉(zhuǎn)彎操作中的預測漂移的合成視覺系統(tǒng)顯示的圖形表示，其中修正動作將中斷轉(zhuǎn)彎。
【具體實施方式】
[0013]以下詳細描述本質(zhì)上僅僅是說明性的且并不意圖限制主題的實施例或此類實施例的應用和使用。如本文所使用的，詞語“示例性”意指“充當示例、實例或圖示”。在本文中被描述為示例性的任何實施方式不一定要被解釋為相比于其它實施方式是優(yōu)選或有利的。此外，并不意圖束縛于在先前的技術(shù)領(lǐng)域、【背景技術(shù)】、
【發(fā)明內(nèi)容】
或以下詳細描述中提出的任何明示或默示理論。
[0014]在本文中可按照功能和/或邏輯塊部件且參考可由各種計算部件或設備執(zhí)行的操作、處理任務以及功能的符號表示來描述技術(shù)和工藝。此類操作、任務和功能有時稱為計算機執(zhí)行、計算機化、軟件實施或計算機實施的。應認識到的是可用被配置成執(zhí)行指定功能的任何數(shù)目的硬件、軟件和/或固件部件來實現(xiàn)圖中所示的各種塊部件。例如，系統(tǒng)或部件的實施例可采用各種集成電路部件(例如存儲器元件、數(shù)字信號處理元件、邏輯元件、查找表等)，其可在一個或多個微處理器或其它控制設備的控制下執(zhí)行多種功能。
[0015]本文所述的系統(tǒng)和方法可以用可經(jīng)受滑行操作的任何交通工具(諸如飛行器)部署。飛行器滑行操作有時稱為飛行器滾動階段(rolling phase)或地面交通流。本文所述的示例性實施例假設飛行器包括電滑行系統(tǒng)(ETS)，其利用一個或多個電動機作為牽引系統(tǒng)以在滑行操作期間驅(qū)動飛行器的輪子。ETS能夠在所有飛行器滑行操作上控制飛行器。其中飛行器可安全地行進的機場內(nèi)的表面區(qū)域被稱為機場有效表面區(qū)域，并且包括但不限于跑道路徑和滑行路徑。從機場有效表面區(qū)域的任何不適當離開或與其的偏差被稱為漂移。漂移可在各種飛行器機動(例如，滑行操作、急轉(zhuǎn)彎或反向操作)期間發(fā)生。
[0016]本文提出的系統(tǒng)和方法響應于預測漂移而顯示具有修正動作的警告。該警告經(jīng)由修正動作的顯示來提醒飛行器全機人員。修正動作然后可用來在滑行操作期間優(yōu)化且另外增強安全。修正動作可基于一個或多個因素，在沒有限制的情況下諸如:飛行器位置、飛行器速度、飛行器轉(zhuǎn)彎半徑、飛行器機翼寬度以及主起落架的差速。在某些實施例中，用機場場地的圖像顯示來再現(xiàn)修正動作以提供視覺引導。在各種實施例中，修正動作的圖形表示可包括以符號和/或文本形式的提醒?？墒褂脭?shù)據(jù)庫組裝圖像來顯示修正動作，諸如2D機場移動地圖、合成視覺系統(tǒng)、表面引導系統(tǒng)、增強引導系統(tǒng)等?？蓪⒃擄@示系統(tǒng)實施為機載飛行甲板系統(tǒng)、便攜式計算機、電子飛行包或其任何組合。可利用跑道意識和咨詢系統(tǒng)(RAAS)來提供關(guān)于飛行器相對于跑道的位置的補充信息。某些實施例包括以可聽警告形式的修正動作引導。
[0017]圖1是飛行器(AC) 100的簡化示意性表示。為了明了和簡潔起見，圖1并未描述將出現(xiàn)在飛行器100的實際實施方式上的大量的系統(tǒng)和子系統(tǒng)。替代地，圖1僅僅描述了支持下面更詳細地描述的各種特征、功能以及操作的飛行器100的顯著功能元件和部件中的某些。在這點上，飛行器100在沒有限制的情況下可包括:駕駛室顯示器101、處理器架構(gòu)102 ;至少兩個