提供增強的飛行計劃管理的航空電子顯示系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及提供增強的飛行計劃管理的航空電子顯示系統(tǒng)。一種執(zhí)行與飛行計劃相關聯(lián)的任務的方法，該飛行計劃以圖形圖像的形式顯示于導航顯示器上，該方法包括：選擇任務，在顯示器上生成符號，該符號圖形地表示要被執(zhí)行的并由至少一個參數(shù)所表征的任務，以及通過在顯示器上拖動來調(diào)整符號的至少一部分，來實現(xiàn)至少一個參數(shù)的期望值。
【專利說明】提供增強的飛行計劃管理的航空電子顯示系統(tǒng)
【技術領域】
[0001]本發(fā)明一般涉及交通工具載有的顯示系統(tǒng)，并且更特別地，涉及用于利用直接圖形輸入和即時顯示反饋來提供增強的飛行計劃管理的航空電子顯示系統(tǒng)和方法。
【背景技術】
[0002]飛行員面臨著兩個主要任務，S卩(I)精確確定和保持時刻留意當前的飛行器狀態(tài)，包括方向、速度、海拔高度、位置和每個的變化率；以及(2)快速和精確地控制飛行器來實行這些參數(shù)中的變化，以實現(xiàn)飛行器的所期望的狀態(tài)，包括例如設置或改變飛行器的飛行計劃。
[0003]為此，部署在飛行器上的航空電子顯示系統(tǒng)已被廣泛設計來以直觀和容易理解的方式來視覺地傳遞相當數(shù)量的飛行信息。傳統(tǒng)的航空電子顯示系統(tǒng)中，駕駛艙顯示(例如，主飛行顯示、導航顯示等)上視覺表達的許多信息關于飛行器參數(shù)(例如主飛行器的航向、漂移、滾轉(zhuǎn)、和俯仰)，附近的地理特征(例如山峰、跑道等)以及當前天氣狀況(例如發(fā)展中的風暴胞(storm cell))。
[0004]隨著飛行器管理系統(tǒng)的引入而發(fā)生的進一步改進是，一種類型的專用計算機，其包括預先存儲的導航地標(例如機場)的數(shù)據(jù)庫或可表示天空中虛構(gòu)的交叉。通過選擇該飛行器將行進經(jīng)過的一系列順序的航點，飛行員可輸入飛行計劃。
[0005]系統(tǒng)集成商已建成飛行控制系統(tǒng)，其促進航空電子系統(tǒng)的使用，例如諸如飛行器管理系統(tǒng)、自動駕駛儀、駕駛艙顯示、飛行控制等等的集成飛行電子裝置的PRMUS EPIC套件，也促進了與諸如全球定位系統(tǒng)(GPS)、慣性參照系統(tǒng)(IRS)等等的導航儀器的互操作性。特別地，PRMUS EPIC套件包括集成航空電子顯示，其包括光標控制、信息窗口、可移動導航地圖、基于地面的天氣、實時視頻、飛行器實用系統(tǒng)顯示和控制等等。PRMUS EPIC套件包括被稱為“圖形INAV”的“指向并點擊”導航能力。作為“指向并點擊”功能的一部分，飛行員可在地圖位置(如航點)上點擊，以獲得可相對于該位置執(zhí)行的任務菜單。用于獲得附加信息的界面被呈現(xiàn)給飛行員，且飛行員利用鍵盤、鼠標/光標、小鍵盤等輸入信息。為了在航點周圍定義保持圖案，例如，在適當?shù)臅r候飛行員僅在航點上點擊，從任務選項菜單中選擇“保持”，并輸入或修改諸如保持徑向、保持航段距離和保持方向的參數(shù)。還已知的是，響應于飛行員命令來提供對話框以使能要被輸入或修改的任務參數(shù)。某些對話框包括圖形功能，并結(jié)合了人為因素增強。
[0006]當修改參數(shù)時，可呈現(xiàn)預覽，其反應對話框中所呈現(xiàn)參數(shù)的任何修改；然而，預覽在對話框內(nèi)被呈現(xiàn)，且不被參考到正被修改的實際飛行計劃。用戶將無法看到所選擇航點上或周圍的對話框(如天氣、地形、交通、ADS-B IN信息等)下面是什么。事實上，對話框可掩蓋多達25%的INAV屏幕，包括大多數(shù)所顯示的信息。
[0007]盡管這樣的系統(tǒng)代表了航空電子技術中的改進，更容易使用的對駕駛艙顯示的進一步增強以及創(chuàng)建用于常見飛行員任務的直觀和易于使用的界面，可能是期望的。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]提供此概要來以簡化形式引入概念選擇，其在下面在詳細描述中被進一步描述。此概要并不旨在識別所要求保護的主題的關鍵特征或必要特征，也不旨在被用作確定所要求保護主題的范圍時的輔助。
[0009]根據(jù)前面的描述，提供了一種執(zhí)行任務的方法，該任務與導航顯示器上以交互圖形圖像形式顯示的飛行計劃相關聯(lián)。該方法包括選擇任務，在顯示器上生成圖形地表示要被執(zhí)行的并由至少一個可調(diào)整的參數(shù)所表征的任務的符號，并通過在顯示器上拖動來調(diào)整符號的至少一部分以變更至少一個參數(shù)。
[0010]還提供了一種用于機載于飛行器上部署的航空電子顯示系統(tǒng)，其接收至少指示位置數(shù)據(jù)的導航數(shù)據(jù)，且包括駕駛艙顯示系統(tǒng)，用于接收和顯示位置數(shù)據(jù)以及用于顯示飛行計劃。處理器被操作地耦合到駕駛艙顯示系統(tǒng)，并被配置為生成飛行計劃顯示，該飛行計劃顯示包括符號，其指示(I)當前飛行計劃、(2)要執(zhí)行的任務、以及(3)作為通過拖動與任務相關聯(lián)的符號的一部分來變更與飛行計劃相關聯(lián)的參數(shù)的結(jié)果的對飛行計劃的改變。
[0011]還提供了一種變更以圖形圖像形式在航空電子顯示系統(tǒng)上顯示的飛行計劃的方法。該方法包括選擇一個類別的變更，在顯示器上生成表示該類別且由至少一個參數(shù)所表征的符號，并在顯示器上拖動符號來變更至少一個參數(shù)，并相對應地變更飛行計劃。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]本主題的實施例將在下文中連同下面的附圖一起被描述，其中相同的標號表示相同的元件,并且
圖1是根據(jù)一個實施例的，適于在飛行器中使用的信息顯示系統(tǒng)的框圖；
圖2是適于與圖1的信息顯示過程一起使用的示例性導航地圖的圖形視圖；
圖3圖示了適于連同圖1的信息顯示過程一起使用的示例性下拉菜單；
圖4描繪了在圖2中所示的導航地圖的一部分上顯示的對話框；
圖5A根據(jù)進一步實施例描繪了導航地圖上的顯示的飛行計劃圖像，并圖示了可如何通過使用圖8的顯示過程來修改飛行計劃中的保持圖案的航向；
圖5B根據(jù)進一步實施例描繪了導航地圖上的顯示的飛行計劃圖像，并圖示了可如何通過使用圖8的顯示過程來修改飛行計劃中的保持圖案的航段距離；
圖5C根據(jù)進一步實施例描繪了導航地圖上的顯示的飛行計劃圖像，并圖示了可如何通過使用圖8的顯示過程來修改飛行計劃中的保持圖案中的飛行器速度；
圖根據(jù)進一步實施例描繪了導航地圖上的顯示的飛行計劃圖像，并圖示了可如何通過使用圖8的顯示過程來修改飛行計劃中的保持圖案中的轉(zhuǎn)向方向；
圖6根據(jù)更進一步的實施例描繪了導航地圖上的顯示的飛行計劃圖像，并圖示了可如何通過使用圖8的顯示過程來修改飛行計劃；以及
圖7根據(jù)又一個實施例描繪了導航地圖上的顯示的飛行計劃圖像，并圖示了可如何通過使用圖8的顯示過程來修改飛行計劃；以及
圖8是根據(jù)實施例的用于修改飛行計劃的顯示過程的流程圖。
【具體實施方式】[0013]下面的詳細描述本質(zhì)上僅僅是示例性的，并非旨在限制其應用和用途的主題。此夕卜，也不旨在被前面的背景或下面的詳細描述中所提出的任何理論所約束。
[0014]本文中按照功能部件和/或邏輯塊部件，并參照可由各種計算部件或裝置所執(zhí)行的操作、處理任務和功能的符號表示，可描述技術和工藝。應當理解的是，圖中所示的各種塊部件可由被配置為執(zhí)行特定功能的任意數(shù)量的硬件、軟件和/或固件部件所實現(xiàn)。例如，系統(tǒng)或部件的實施例可以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、查找表等等，其可在一個或多個微處理器或其他處理裝置的控制下執(zhí)行各種功能。
[0015]下面的描述可涉及被“耦合”在一起的元件或節(jié)點或特征。如本文中所使用的，除非另外明確陳述，否則“耦合”意指一個元件/節(jié)點/特征被直接或間接地被連接到另一個元件/節(jié)點/特征(或直接或間接地與其通信)，而不一定是機械地連接。因此，盡管附圖可描繪元件的一個示例性配置，但可在所描繪的主題的實施例中呈現(xiàn)附加干預元件、裝置、特征或部件。此外，在下面的描述中，僅用于參考的目的，還可使用某些術語，且因而不旨在是限制性的。
[0016]為了簡潔起見，本文中可不詳細描述與圖形和圖像處理、導航、飛行計劃、飛行器控制以及系統(tǒng)的其他功能方面(以及系統(tǒng)的各個操作部件)有關的常規(guī)技術。此外，本文中包含的各種圖中所示的連接線旨在表示各種元件之間的示例性的功能關系和/或物理耦合。應當注意的是，在主題的實施例中可存在許多替代或附加的功能關系或物理連接。
[0017]本文中所討論的技術和概念涉及顯示系統(tǒng)，該顯示系統(tǒng)適于在與飛行器相關聯(lián)的顯示裝置上顯示，并調(diào)整由飛行計劃(或行進路線)所定義的軌跡(或路徑)。用戶可快速和直觀地重新定位飛行計劃的軌道或其分段。以改善情景意識的方式減少對用戶的總工作量，并實現(xiàn)圖形調(diào)整。盡管本文中在航空情境中描述了主題，但應理解的是，在涉及用于行進(例如行進計劃或行進路線)的預定路線或利用其他交通工具(例如，汽車、船舶、火車)的其他應用中，可類似地利用該主題，且本文中所描述的主題并不旨在被限制于航空環(huán)境。
[0018]圖1描繪了可機載位于交通工具(例如飛行器)上的顯示系統(tǒng)100的示例性實施例。在示例性實施例中，如下面更詳細地描述的，顯示系統(tǒng)100包括但不限于:用于顯示圖形飛行計劃圖像103的顯示裝置102、導航系統(tǒng)104、通信系統(tǒng)106、飛行管理系統(tǒng)(FMS) 108、控制器112、圖形模塊114、用戶界面110和適當?shù)嘏渲脼橹С謭D形模塊114的操作的數(shù)據(jù)庫116和顯示裝置102。導航系統(tǒng)104可以包括慣性參考系統(tǒng)118、導航數(shù)據(jù)庫120和用于以眾所周知的方式從外部源接收導航數(shù)據(jù)的一個或多個無線接收器122。
[0019]應當理解的是，為了解釋和易于描述的目的，圖1是顯示系統(tǒng)100的簡化表示，并且不旨在以任何方式限制主題的應用或范圍。實踐中，如本領域中將被理解的，顯示系統(tǒng)100和/或飛行器將包括許多其他裝置和部件，用于提供附加的功能和特征。例如，顯示系統(tǒng)100和/或飛行器可包括耦合到飛行管理系統(tǒng)108和/或控制器112的一個或多個航空電子系統(tǒng)(例如，天氣系統(tǒng)、空中交通管理系統(tǒng)、雷達系統(tǒng)、交通避讓系統(tǒng))，用于獲得和/或提供可在顯示裝置102上被顯示的實時飛行有關信息。
[0020]在一個示例性實施例中，顯示裝置102被耦合到圖形模塊114。圖形模塊114被耦合到處理架構(gòu)112，且處理架構(gòu)112和圖形模塊114被協(xié)同配置為在顯示裝置102上顯示、呈遞或以其他方式傳送一個或多個圖形表示或圖像，例如與飛行器的操作相關聯(lián)的飛行計劃。[0021]如前所述，導航系統(tǒng)104包括慣性參考系統(tǒng)118、導航數(shù)據(jù)庫120、和至少一個無線接收器122。慣性參考系統(tǒng)118和無線接收器122給控制器112提供分別得自于記載于主飛行器上和主飛行器外部的源的導航信息。更具體地，當由記載于飛行器所部署的過個運動傳感器(例如加速度計、陀螺儀等)所監(jiān)測時，慣性參考系統(tǒng)118給控制器112提供描述主飛行器的各種飛行參數(shù)的信息(例如，位置、取向、速度等)。通過比較，且如圖1中所指示的，無線接收器122從飛行器外部的各種源接收導航信息。這些源可包括各種類型的導航輔助(例如全球定位系統(tǒng)、無方向無線電信標、甚高頻率全向無線范圍裝置(VOR)等)、基于地面的導航設施(例如空中交通控制中心、終端雷達進場控制設施、飛行服務站、和控制塔)，以及基于地面的制導系統(tǒng)(例如儀器著陸系統(tǒng))。在某些情況下，無線接收器122還可以從鄰近的飛行器定期接收自動相關監(jiān)視廣播(ADS-B)數(shù)據(jù)。在特定的實現(xiàn)方式中，無線接收器122假定為具有全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)能力的多模式接收器(MMR)的形式。
[0022]導航數(shù)據(jù)庫120存儲飛行計劃中相當數(shù)量的有用信息。例如，當在特定跑道著陸時，導航數(shù)據(jù)庫120可包含關于可由飛行器飛行的航點的地理位置和可用途徑列表的信息。在飛行計劃期間，飛行員可利用用戶界面110來從存儲于導航數(shù)據(jù)庫120中的可用途徑列表中指定所期望的途徑。在飛行員指定所期望的途徑后，控制器112隨后可從導航數(shù)據(jù)庫120中調(diào)出關于指定途徑的相關信息。
[0023]控制器112被耦合到導航系統(tǒng)104，用于獲得實時導航數(shù)據(jù)和/或關于飛行器操作的信息，以支持顯示系統(tǒng)100的操作。在示例性實施例中，如在本領域中被理解的那樣，通信系統(tǒng)106被耦合到控制器112，并被配置為支持去往和/或來自飛行器的通信?？刂破?12還被耦合到飛行管理系統(tǒng)108，其轉(zhuǎn)而也可被耦合到導航系統(tǒng)104和通信系統(tǒng)106，用于提供實時數(shù)據(jù)和/或關于飛行器操作的信息給控制器112，以支持飛行器的操作。在示例性實施例中，如下面更詳細描述的，用戶界面110被耦合到控制器112，且用戶界面110和控制器112被協(xié)同配置為允許用戶與顯示裝置102和顯示系統(tǒng)100的其他元件交互。
[0024]在示例性實施例中，顯示裝置102被實現(xiàn)為電子顯示器，該電子顯示器被配置為在圖像模塊114的控制下，圖形地顯示飛行信息或與飛行器操作相關聯(lián)的其他數(shù)據(jù)。在示例性實施例中，顯示裝置102位于飛行器的駕駛艙內(nèi)。應當理解的是，盡管圖1示出了單個顯示裝置102，實踐中，記載于飛行器上可存在附加的顯示裝置。在示例性實施例中，如下面更詳細描述的，用戶界面110也位于飛行器的駕駛艙內(nèi)，并適于允許用戶(例如飛行員、副駕駛員或機組成員)與顯示系統(tǒng)100的其余部分進行交互，并使得用戶能夠指示、選擇或以其他方式操縱顯示裝置102上所顯示的內(nèi)容。在各種實施例中，用戶界面110可被實現(xiàn)為小鍵盤、觸摸板、鍵盤、鼠標、觸摸屏、操縱桿、旋鈕、麥克風或適合于接收來自用戶輸入的其他合適裝置。在優(yōu)選的實施例中，用戶界面110可以是觸摸屏、光標控制裝置、操縱桿等等。
[0025]在示例性實施例中，導航系統(tǒng)104被配置為獲得與飛行器操作相關聯(lián)的一個或多個導航參數(shù)。導航系統(tǒng)104可被實現(xiàn)為全球定位系統(tǒng)(GPS)、慣性參照系統(tǒng)(IRS)、或基于無線電的導航系統(tǒng)(例如，VHF全向無線電范圍(VOR)或長距離導航輔助(L0RAN))，并且可包括一個或多個導航無線電或適當?shù)嘏渲脼橹С謱Ш较到y(tǒng)104操作的其他傳感器，如本領域中將被理解的那樣。在示例性實施例中，導航系統(tǒng)104能夠獲得和/或確定飛行器的瞬時位置，即飛行器的當前位置(例如緯度和經(jīng)度)以及飛行器的海拔高度或地面上方高度。導航系統(tǒng)104還獲得和/或確定飛行器的航向(即飛行器相對于一些基準正行進的方向)。[0026]在示例性實施例中，通信系統(tǒng)106被合適地配置為支持飛行器和另一個飛行器或地面位置(例如空中交通控制)之間的通信。在這方面，使用無線電通信系統(tǒng)或其他合適的數(shù)據(jù)鏈路系統(tǒng)，可實現(xiàn)該通信系統(tǒng)106。在示例性實施例中，飛行管理系統(tǒng)108 (或替代地，飛行管理計算機)機載位于飛行器上。盡管圖1是顯示系統(tǒng)100的簡化表示，但在實踐中，飛行管理系統(tǒng)108可被耦合到以常規(guī)的方式支持導航、飛行計劃和其他飛行器控制功能所必要的一個或多個附加模塊或部件。
[0027]在示例性實施例中，飛行管理系統(tǒng)108保持關于當前飛行計劃(或替代地，當前路線或行進計劃)的信息。在這方面，根據(jù)該實施例，當前飛行計劃可包括用于后續(xù)執(zhí)行的選擇的或以其他形式指定的飛行計劃、被選擇用于在顯示裝置102上檢查的飛行計劃、和/或當前正由飛行器執(zhí)行的飛行計劃。在這方面，如本文所使用的，飛行計劃應被理解為定義飛行器的飛行路徑或路線的導航參考點的順序。在這方面，根據(jù)特定飛行計劃和空中導航類型，導航參考點可包括導航輔助，例如VHF全向范圍(V0R)、距離測量設備(DME)，策略空中導航輔助(TACAN)以及其組合(例如，V0RTAC)、著陸和/或出發(fā)位置(例如機場、飛機跑道、跑道、著陸跑道、直升機場、直升機停機坪等等)、地面上感興趣的點或其他特征，以及位置修正(例如初始途徑修正(IAF)和/或最終途徑修正(FAF))及區(qū)域?qū)Ш?RNAV)中使用的其他導航參考點。例如，飛行計劃可包括初始或開始參考點(例如出發(fā)或起飛位置)、最終導航參考點(例如到達或著陸位置)，以及定義飛行器從初始導航參考點到最終導航參考點的期望的路徑或路線的一個或多個中間導航參考點(例如航點、位置修正等等)。在這方面，中間導航參考點可定義飛行器到最終導航參考點的途中的一個或多個航線。
[0028]如下面更詳細描述的，飛行計劃的沿軌跡距離(或長度)包括飛行計劃的相鄰導航參考點之間所有直線地面距離的和，即與由包括飛行計劃的多個導航參考點所定義的路線相對應的總地面距離。例如，如果飛行計劃包括3個導航參考點，飛行計劃的沿軌跡距離(或長度)等于對應于第一導航參考點的位置與對應于第二導航參考點的位置之間的直線地面距離，和對應于第二導航參考點的位置與對應于第三導航參考點的位置之間的直線地面距離的和。
[0029]在一些實施例中，飛行管理系統(tǒng)108可包括數(shù)據(jù)庫，其保持多個預定義的飛行計劃，其中可由用戶通過用戶界面110從數(shù)據(jù)庫中選擇預定義的飛行計劃，以便用作當前飛行計劃。在另一個實施例中，可通過通信系統(tǒng)106上行傳輸當前飛行計劃。替代地，用戶可利用用戶界面110來手動輸入，或指示用于當前飛行計劃的所期望的端點(例如，初始和最終的導航參考點)。根據(jù)該實施例，如本領域中將被理解的，用戶可手動輸入中間導航參考點(例如，通過用戶界面110)，或替代地，可由飛行管理系統(tǒng)108基于飛行計劃的端點(例如，初始和最終導航參考點)來自動生成中間導航參考點。如下面更詳細描述的，在示例性實施例中，控制器112和/或圖形模塊114被配置為在顯示設備102上顯示和/或呈遞關于當前選擇的飛行計劃的信息，以允許用戶(例如，通過用戶界面110)檢查當前選擇的飛行計劃的各種方面(例如，估計的燃料要求、估計的飛行時間、上升/下降速率、飛行高度和/或海拔聞度等等)。
[0030]控制器112通常表示硬件、軟件和/或固件部件，其被配置為促進顯示裝置102上導航地圖的顯示和/或呈遞，以及執(zhí)行下面更詳細描述的附加任務和/或功能。根據(jù)該實施例，利用被設計為執(zhí)行本文中所描述的功能的通用處理器、內(nèi)容可尋址存儲器、數(shù)字信號處理器、專用集成電路、現(xiàn)場可編程門陣列、任何合適的可編程邏輯器件、分立門或晶體管邏輯、分立硬件部件、或其任意組合，可實施或?qū)崿F(xiàn)該控制器112。控制器112還可被實現(xiàn)為計算裝置的組合，例如數(shù)字信號處理器和微處理器的組合、多個微處理器、結(jié)合數(shù)字信號處理核的一個或多個微處理器、或任何其他此類配置。在實踐中，如下面更詳細描述的，控制器112包括被配置為執(zhí)行與顯示系統(tǒng)100操作相關聯(lián)的功能、技術和處理任務的處理邏輯。此外，連同本文中所公開的實施例一起所描述的方法或算法的步驟可被直接體現(xiàn)在硬件、固件、由控制器112執(zhí)行的軟件模塊中，或其任意實際組合中。
[0031]圖形模塊114通常表示硬件、軟件和/或固件部件，其被配置為在顯示裝置102上控制導航地圖的顯示和/或呈遞，以及執(zhí)行下面更詳細描述的附加任務和/或功能。在示例性實施例中，如下面所描述的，圖形模塊114訪問合適地配置為支持圖形模塊114操作的一個或多個數(shù)據(jù)庫116。在這方面，如下面所述的，數(shù)據(jù)庫116可包括地形數(shù)據(jù)庫、天氣數(shù)據(jù)庫、飛行計劃數(shù)據(jù)庫、障礙數(shù)據(jù)庫、導航數(shù)據(jù)庫、地緣政治數(shù)據(jù)庫、終端空域數(shù)據(jù)庫、專用空域數(shù)據(jù)庫，或用于在顯示裝置102上呈遞和/或顯示內(nèi)容的其他信息。將理解的是，盡管圖1為了解釋和易于描述的目的，示出了單個數(shù)據(jù)庫116，但在實踐中，在顯示系統(tǒng)100的實際實施例中將很可能存在許多數(shù)據(jù)庫。
[0032]圖2是可在顯示系統(tǒng)100 (圖1)中的顯示裝置102上被示出的圖形飛行計劃圖像的示例性顯示器200。參考圖2，顯示器200合適地包括飛行計劃指示器204上的飛行器指示器202，其示出了飛行器所要飛行的路徑。可由一系列航點(例如圖2上的航點206、208和210)來標記飛行計劃。每個航點可對應于導航輔助、機場或地圖上的其他點。例如，圖2中所示出的飛行計劃，示出了飛行器從航點KPHX飛到航點KDVT 214，然后轉(zhuǎn)向航點P0URS，并繼續(xù)。典型的飛行計劃圖像可被表示為終止于目的地機場的從航點到航點的一系列飛行段。然后，可通過添加、移除或調(diào)整航點可做出對飛行計劃的改變。已知的是，這在顯示器上由飛行員利用飛行管理系統(tǒng)(FMS)或通過航點的圖形操縱來實現(xiàn)。
[0033]現(xiàn)在參考圖3，還已知的是，通過允許飛行員激活可以是下拉窗口的選項菜單300，來給飛行員提供進一步的選項。飛行員可通過利用光標指向航點并且例如點擊來激活菜單300。飛行員激活菜單后，多個選項被適當?shù)爻尸F(xiàn)給飛行員，該飛行員可選擇與特定航點相關聯(lián)的動作。例如，圖3中所示出的示例性選項菜單300中，飛行員可選擇“中心地圖”、“截取”、“示出信息...”、“偏移”、“保持”、“跨過...”、“直接到...”、“修正路線”等。為從選項菜單300中選擇選項，飛行員適當?shù)刂甘舅谕倪x項(例如，通過在選項上放置光標，通過利用按鈕或旋鈕翻閱選項、通過按下鍵盤上的鍵等)，并且通過按下按鈕或以其他形式通過用戶界面110 (圖1)指示所期望選項來激活選擇。示例性菜單300中所示的選項中，四個選項“直接到...”、“跨過...”、“保持...”和“示出信息”，包含指示進一步的信息以對話框形式可用的連續(xù)時期。下面討論多個這些示例性選項，且熟練從業(yè)人員將認識到選項可被添加或刪除。飛行員選擇選項之后，可在顯示裝置102上呈現(xiàn)對話框，以提供關于所選擇的選項的附加細節(jié)或獲得關于選擇的附加信息。
[0034]圖4示出了用于關于航點“POURS”的保持圖案的示例性對話框400。示例性“保持”對話框合適地包括取消按鈕402、“應用”按鈕418和“刪除”按鈕406。按鈕406和418分別合適地取消和應用由飛行員自從打開框400所做出的改變。刪除按鈕406合適地刪除由飛行員輸入的變化，但并不如刪除按鈕402所做的那樣關閉對話框400?？蛇x的“默認”按鈕420也可被激活來從導航數(shù)據(jù)庫120或其他適當源中檢索與航點相關的保持信息。
[0035]仍參考圖4，飛行員可通過選擇來自航點的出站徑向或框408中的航向(courseheading)、框410中的航段時間或距離、框412中的“左”或“右”轉(zhuǎn)向方案、以及框414中的期望空速，來定義關于航點的保持圖案。盡管圖4中所示出的值與在美國使用的傳統(tǒng)航空單位(例如結(jié)(knot)、海里等)相關，但當然將被理解的是，可使用任何測量制來轉(zhuǎn)換或顯示這些單位，包括例如國際制(SI)單位。例如可以以節(jié)、公里/秒、馬赫數(shù)或任何其他單位來顯示空速。
[0036]圖形再現(xiàn)416被生成，并示出了飛行計劃(圖2)的一部分，并且，此外，示出了框408、410、412和414中所定義的保持圖案的圖形布局。在飛行員改變相關框中的輸入時，該圖案可改變以提供正被輸入的保持圖案的圖形呈遞。此圖形再現(xiàn)416要求飛行員在點擊“應用”按鈕418之前構(gòu)造和檢查保持圖案。圖形再現(xiàn)416對飛行員輸入敏感，使得飛行員被允許合適地調(diào)整響應于來自飛行員通過鼠標、鍵盤、旋鈕等的輸入所飛行的再現(xiàn)上的航向或徑向。此外，響應于來自飛行員的命令，可在圖形再現(xiàn)416上顯示替代的航向。在適當?shù)那闆r下，當期望的航向出現(xiàn)在再現(xiàn)416上時，飛行員隨后選擇期望的航向。
[0037]不幸的是，出現(xiàn)在對話框中的那部分飛行計劃，僅僅是所提出的飛行計劃的預覽，并在整個飛行計劃的情境中，看不到改變。此外，對話框可占用顯示器的大部分，并因此阻擋和隱藏了對話框下方的該部分顯示，其包括現(xiàn)有飛行計劃、地形、天氣、交通和ADS-B IN數(shù)據(jù)的部分。該問題被加重，因為對話框是靜態(tài)的且在例如通過利用光標拖動來展現(xiàn)位于下方的部分時不能被移動。此外，通過調(diào)整對話框中可能有問題的值來實現(xiàn)飛行計劃改變。
[0038]所想到的是，本文中所述的實施例提供了一種系統(tǒng)和方法，用于通過在光標類輸入裝置上使用例如觸摸屏，以通過在現(xiàn)有飛行計劃圖形上利用直接圖形輸入來提供即時反饋給飛行員的方式，產(chǎn)生和/或修改飛行計劃。結(jié)果可能被表征為，所見即所得(what-you-see-1s-what-you-get,WYSIWYG)裝置和過程,用于通過直接在現(xiàn)有飛行計劃顯示器上而不在其再現(xiàn)上允許飛行計劃的修改，來改變提高飛行員的情景意識的飛行計劃，且并不覆蓋或隱藏顯示器的任何實質(zhì)部分或正被顯示在顯示器上的特征，包括現(xiàn)有飛行計劃、天氣、交通等。
[0039]圖5A根據(jù)一個實施例圖示了飛行計劃圖像500的交互式圖形顯示器，該飛行計劃圖像包括段502、504、506，并包括航點KPHX、KDVT和P0URS，且其中飛行員或其他機組成員希望在航點POURS處插入保持圖案501。再次，如圖4中對話框400中的情況那樣，該顯示器500分別包括應用(APPLY)、刪除(DELETE)和默認(DEFAULT)按鈕508、510、512。而且，顯示器包括定義保持圖案的框，即航向(CRS) 514、航段距離516、航段時間518、速度520和轉(zhuǎn)向方向522，也與對話框400中所示的那些類似。然而，不像連同圖4所描述的過程那樣，不需要飛行員或機組成員來調(diào)整這些框中的值，以查看對話框中所顯示的一部分飛行計劃416的再現(xiàn)上的對應調(diào)整結(jié)果。然而，應當理解的是，飛行員或用戶可在(I)這些框中、(2)在使用手勢的觸摸屏上或(3)在使用光標控制裝置的非觸摸屏上，調(diào)整這些值，且任一項中的改變將被自動反映在其他項中。
[0040]根據(jù)實施例，從菜單(例如圖3中所示出的菜單)中選擇保持(HOLD)任務之后，在航點POURS處產(chǎn)生保持圖案，且可通過借助于例如如524處所圖示的觸摸屏523來調(diào)整飛行計劃顯示器自身上的保持圖案圖像，變更保持圖案的參數(shù)，例如航向、航段距離、速度、轉(zhuǎn)向方向等。飛行員或機組成員可通過在如箭頭526和528所指示的適當?shù)姆较蛏贤蟿铀麄兊氖种富蛴|筆，來變更保持圖案的航向。信息框514-522中所包含的信息將反映觸摸屏523上的運動。也就是說，由沿觸摸屏523的運動產(chǎn)生的信號被圖形模塊114 (圖1)感測并被連續(xù)地傳輸?shù)娇刂破?12，在那里該信號被轉(zhuǎn)換以反映其數(shù)值當量。如飛行計劃自身上反映的，通過觸摸刪除按鈕510，可刪除由沿觸摸屏523的運動產(chǎn)生的飛行計劃改變，或通過觸摸應用按鈕508，可接受該飛行計劃改變。因而，飛行員或機組成員在飛行計劃圖像自身上實行該飛行計劃改變，這與在飛行計劃的再現(xiàn)部分上實行該飛行計劃改變相反，從而給予飛行員或機組成員在整個飛行計劃情境中查看改變的益處，該飛行計劃包括交通、天氣、地形和ADS-B IN (為清晰起見未示出)，如果使用對話框途徑，其中的大部分將被隱藏。事實上，虛線矩形通常圖示將被這樣的對話框所阻擋的區(qū)域。
[0041]應當清楚的是，雖然已連同觸摸屏輸入裝置描述了上述實施例，但所描述的原理同樣可適用于其他輸入裝置(圖1上的110)，例如光標控制輸入裝置的使用。此外，應當清楚的是，圖5A中提出的并與產(chǎn)生期望的飛行計劃變更相關聯(lián)的手勢僅僅是示例性的?？衫闷渌謩輥韺崿F(xiàn)期望的結(jié)果。例如，圖5B描繪了導航地圖上顯示的飛行計劃圖像，并圖示了可如何通過使用由箭頭540和542所表示的圓形手勢來修改保持圖案的航段距離。圖5C描繪了導航地圖上顯示的飛行計劃圖像，并圖示了可如何利用與由箭頭544和546所表示的保持圖案的取向垂直的線性手勢，，來修改保持圖案中飛行器的速度。圖描繪了導航地圖上顯示的飛行計劃圖像，并圖示了可如何使用由垂直于該保持圖案的取向的箭頭548和550所表示的線性手勢(類似于用來調(diào)整速度的那些手勢)，來修改保持圖案中飛行器的轉(zhuǎn)向方向(翻轉(zhuǎn)到航點POURS的另一側(cè))，除了在該情況下，手勢經(jīng)過中心線。
[0042]這些手勢可區(qū)分于與速度相關聯(lián)的那些手勢。例如，圖中，保持圖案為右轉(zhuǎn)保持圖案。當用戶朝向POURS (即，左邊)移動他的手指，保持圖案可在尺寸上收縮，直到它達到如由飛行管理系統(tǒng)所確定的最小值。當用戶施加壓力來向另一側(cè)繼續(xù)移動時，轉(zhuǎn)向方向被翻轉(zhuǎn)到左邊，且該圖案假定其開始收縮之前其所具有的尺寸。因而，只有轉(zhuǎn)向方向被變更，而所有其他參數(shù)保持未變更。
[0043]圖6圖示了根據(jù)進一步實施例的交互圖形顯示器。飛行計劃圖像600包括段602、604和606，并且再次包括航點KPHX、KDVT和POURS。在該實施例中，飛行員或其他機組成員已選擇截取(INTERCEPT)任務，例如航點POURS處330°。如先前的情況那樣，顯示器分別包括應用和刪除按鈕608和610?？刂破?12(圖1)，連同數(shù)據(jù)庫116和圖形模塊114 一起，識別選擇并產(chǎn)生段612，該段612貫穿航點并具有由控制器112和/或FMS 108所確定的長度。此外，控制器112協(xié)同圖形模塊114使能拖動段612(即，通過手指、觸筆、光標等)，使得它可繞著航點POURS被順時針或逆時針旋轉(zhuǎn)，如箭頭614和616所分別指示的。當繞著航點POURS旋轉(zhuǎn)段616時，截取方位在指南針618上被圖形地表示，并在框620中被數(shù)字地表示。
[0044]控制器112 (圖1)、FMS 108、和圖形模塊114還可協(xié)作來允許用于微調(diào)要被調(diào)整的參數(shù)的彈性方法，即以提高準確性的方式控制與正被修改的參數(shù)相關聯(lián)的增益。因而，產(chǎn)生延伸部620 (例如，被指示為虛線)，當如由箭頭622和624所指示的在其末端處對其旋轉(zhuǎn)時，其具有微調(diào)截取方位的效果，這在湍流時期是特別有利的。也就是說，通過降低與移動的段612相關聯(lián)的增益，促進了準確調(diào)諧。適當?shù)恼{(diào)諧之后，飛行員可按下應用按鈕608來變更飛行計劃。僅為了比較的目的，矩形626圖示了如果利用先前描述的對話框途徑，則將從視圖中隱藏的近似區(qū)域。應當注意的是，此變更參數(shù)的彈性方法可以或可以不一直可適用于給定的參數(shù)，并且可僅在認為是必要時采用該方法，例如在湍流時期期間。
[0045]圖7圖示了根據(jù)更進一步實施例的飛行計劃圖像700的交互圖形顯示器。以類似的方式，飛行計劃圖像700包括段702、704和706以及航點KPHX、KDVT和POURS。在該實施例中，飛行員或其他機組成員已從例如圖3中所示類型的下拉菜單中選擇偏移(Offset)任務，在該情況下需要向左的10海里(匪)的偏移。
[0046]應當注意的是,正被修改的圖案的尺寸的最小和最大值(例如保持操作(圖5)的長度和寬度)、截取操作(圖6)情況下向量的長度、以及偏移操作(圖7)情況下離中心線(實際飛行計劃)的距離，由飛行管理系統(tǒng)所控制，并且對用戶即刻可用。
[0047]控制器112 (圖1)連同數(shù)據(jù)庫116和圖形模塊114 一起，識別下拉菜單上的選擇，產(chǎn)生圖7中被顯示為虛線708的左偏移圖像，并準許飛行計劃偏移708和先前所述的拖動，使得它可以如由箭頭710和712所分別示出的被移向飛行計劃的左或右側(cè)。當移動偏移時，框712中反映匪中的偏移距離，且在716處指示方向，在此情況下為“左”。當滿意時，飛行員或機組成員可觸摸應用按鈕708來實行改變，或者如果不滿意，則可通過觸摸刪除按鈕710，來刪除所提出的改變。再次，虛線矩形718圖示了如果先前所述的對話框途徑被用來產(chǎn)生飛行計劃偏移，則將從視圖中隱藏的近似區(qū)域。
[0048]圖8是根據(jù)實施例的用于修改飛行計劃的顯示過程的流程圖800。步驟802中，圖2中所示出類型的飛行計劃圖像在顯示器(例如圖1中的102)上被呈遞。如先前連同圖3 一起所描述的，當飛行員希望修改飛行計劃時，飛行員可從例如任務下拉菜單中選擇任務(例如保持、截取、偏移等)(步驟804)。任務圖像或模板隨后被呈遞在飛行計劃顯示圖像本身上，且與當前飛行計劃緊密關聯(lián)，并且由如先前所描述的一個或多個參數(shù)(例如偏移距離、方位、航段長度等)所表征(步驟806)。隨后可通過拖動(例如，在觸摸屏顯示器、光標控制裝置等的情況下使用手指或觸筆)至少一部分任務圖像來變更任務圖像；例如改變方位、保持圖案、偏移等的段。當已經(jīng)實現(xiàn)期望的改變時(步驟810)，飛行計劃圖像可被變更(步驟812)。
[0049]因而，應當理解的是，已經(jīng)提供了一種系統(tǒng)和方法，用于以提供即時反饋給飛行員并在現(xiàn)有飛行計劃圖像上利用直接圖形輸入的方式，產(chǎn)生和/或修改飛行計劃，從而避免了對于對話框的需要，該對話框阻擋了包括交通、天氣、地形、ADS-B IN和現(xiàn)有飛行計劃本身的顯示器的部分。雖然上面已經(jīng)在全功能計算機系統(tǒng)(即，航空電子顯示系統(tǒng)10)的情境中，描述了本發(fā)明的示例性實施例，但本領域技術人員將認識到，本發(fā)明的機制能夠被分布為程序產(chǎn)品(例如航空電子顯示程序)，并且，此外，本發(fā)明的教導應用于程序產(chǎn)品，與采用來執(zhí)行其分布的特定類型的計算機可讀介質(zhì)(例如軟盤、硬盤驅(qū)動器、存儲卡、光盤等)無關。
[0050]雖然已在本發(fā)明先前的詳細描述中呈現(xiàn)至少一個示例性實施例，應當理解的是存在大量的變形。還應當理解的是，一個或多個示例性實施例僅僅是示例，且并不旨在以任何方式限制本發(fā)明的范圍、適用性或配置。相反，前述詳細描述將給本領域技術人員提供用于實現(xiàn)本發(fā)明示例性實施例的便利路線圖。所理解的是，在不脫離如所附權(quán)利要求中闡述的本發(fā)明的范圍的情況下，在示例性實施例中所描述的元件的功能和布置方面可以做出各種改變。
【權(quán)利要求】
1.一種執(zhí)行與飛行計劃相關聯(lián)的任務的方法，該飛行計劃以交互圖形圖像的形式顯示于導航顯示器上，該方法包括: 選擇任務； 在顯示器上生成符號，該符號圖形地表示要被執(zhí)行的并由至少一個可調(diào)整參數(shù)所表征的任務；以及 通過在顯示器上拖動來調(diào)整符號的至少一部分以變更至少一個參數(shù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，進一步包括變更飛行計劃來反映至少一個參數(shù)的期望值。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中導航顯示器是觸摸屏，且拖動步驟包括利用手指拖動。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中拖動步驟包括利用光標拖動。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中調(diào)整步驟包括改變飛行計劃的段的方位。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中調(diào)整步驟包括提供飛行計劃偏移。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中調(diào)整步驟包括在保持圖案中改變航段距離參數(shù)、航段時間參數(shù)、轉(zhuǎn)向方向參數(shù)和速度參數(shù)中的至少一個。
8.根據(jù)權(quán)利要求5的方法，進一步包括延伸顯示器上所述段的長度來增加調(diào)整準確度。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的方法，進一步包括以從所述段自身將其進行區(qū)分的方式，來顯示所述段的延伸長度。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的方法，其中延伸部分為虛線。
11.根據(jù)權(quán)利要求9的方法，其中所述段和所述延伸部分被顯示為不同顏色。
12.一種用于機載于飛行器上部署的航空電子顯示系統(tǒng)，其接收指示至少位置數(shù)據(jù)的導航數(shù)據(jù)，該系統(tǒng)包括: 駕駛艙顯示系統(tǒng)，用于接收和顯示位置數(shù)據(jù)和用于顯示飛行計劃；以及處理器，操作地耦合到所述駕駛艙顯示系統(tǒng)，并被配置為生成飛行計劃顯示，其包括符號，所述符號指示(I)當前的飛行計劃、(2)要被執(zhí)行的任務、以及(3)作為通過拖動與任務相關聯(lián)的符號的一部分而變更與飛行計劃相關聯(lián)的參數(shù)的結(jié)果的對飛行計劃的改變。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的航空電子顯示系統(tǒng)，進一步包括觸摸屏輸入裝置。
14.根據(jù)權(quán)利要求12的航空電子顯示系統(tǒng)，進一步包括光標控制輸入裝置。
【文檔編號】G06F3/0488GK103513922SQ201310252135
【公開日】2014年1月15日 申請日期:2013年6月24日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月25日
【發(fā)明者】S.帕塔薩拉蒂 申請人:霍尼韋爾國際公司