显示飞行计划的方法

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显示飞行计划的方法
申请号	CN201310319957.8	申请日	2013-07-26	公开(公告)号	CN103578298A	公开(公告)日	2014-02-12
申请人	通用电气航空系统有限责任公司;			发明人	D.M.科尔柏; B.J.罗亚尔; P.D.苏吉莫托; P.J.康拉迪;
摘要	本发明提供一种在飞机的飞行甲板的显示器上显示飞行计划的方法，其中该方法包括在显示器上显示飞行计划的至少一部分并且基于至少一个适合性标准确定飞行计划的所述至少一部分的不适合性。
权利要求	1.一种在飞机的飞行甲板的显示器上显示飞行计划的方法，所述方法包括：在所述显示器上显示所述飞行计划的至少一部分；基于至少一个适合性标准确定所述飞行计划的所述至少一部分的不适合性；以及在所述显示器上显示与被确定的不适合性相关的标记。 2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述飞行计划的所述至少一部分是航点。 3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，显示标记包括标示所述航点。 4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，显示标记包括显示用户可选择的标示的航点。 5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括当选择用户可选择的标示的航点时，显示关于所述航点的不适合性的信息。 6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括当所述飞行计划的所述至少一部分被确定为不合适时显示至少一个合适的替代航点位置。 7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，基于天气、地形、固定障碍物、可变障碍物和飞机的飞行特性中的至少一项确定所述至少一个合适的替代航点位置。 8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，确定不适合性包括将沿着所述飞行计划的飞机的轨迹与所述至少一个适合性标准相比较。 9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，比较轨迹包括基于天气、当前时间、飞机的位置和飞机的飞行特性中的至少一项生成预测轨迹。 10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述适合性标准包括飞行员适合性标准和航线适合性标准中的至少一种。 11.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述适合性标准包括目的地到达时间、天气偏好和地域相近偏好中的至少一种。 12.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，确定所述飞行计划的所述至少一部分的不适合性包括在飞机正沿着所述飞行计划飞行的同时确定不适合性。 13.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述标记与所述飞行计划的相应部分关联。 14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述标记显示在所述飞行计划的相应部分附近。 15.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述标记显示在所述飞行计划的相应部分上。 16.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述标记作为所述飞行计划的所述至少一部分的合适替代被显示。 17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述合适替代是合适航点。 18.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括提醒用户与所述飞行计划的所述至少一部分的不适合性相关的显示标记已经被显示。 19.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，提醒用户包括听觉地提醒用户。 20.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述显示器上显示与被确定的不适合性相关的标记包括显示与被确定为不合适的所述飞行计划的所述至少一部分相关的标记。
说明书全文	显示飞行计划的方法技术领域 [0001] 本发明涉及一种显示飞行计划的方法，更具体地，涉及一种在飞机的飞行甲板的显示器上显示飞行计划的方法。背景技术 [0002] 现代飞机可以包括飞行管理系统(FMS)。FMS自动化多种多样的飞行中任务并且它的主要功能之一是飞行计划的飞行中管理。飞行计划可以建模为包括多个航点的轨迹。FMS可以能够接收来自飞行员的关于飞行计划的输入，但是飞行员接收不到与飞行计划的适合性相关的信息。发明内容 [0003] 本发明涉及一种在飞机的飞行甲板的显示器上显示飞行计划的方法，所述方法包括在所述显示器上显示所述飞行计划的至少一部分，基于至少一个适合性标准确定所述飞行计划的所述至少一部分的不适合性，以及在所述显示器上显示与所述被确定的不适合性相关的标记。 [0004] 作为优选的技术方案，所述飞行计划的所述至少一部分是航点。 [0005] 作为优选的技术方案，显示标记包括标示所述航点。 [0006] 作为优选的技术方案，显示标记包括显示用户可选择的标示的航点。 [0007] 作为优选的技术方案，所述方法还包括当选择用户可选择的标示的航点时，显示关于所述航点的不适合性的信息。 [0008] 作为优选的技术方案，所述方法还包括当所述飞行计划的所述至少一部分被确定为不合适时显示至少一个合适的替代航点位置。 [0009] 作为优选的技术方案，基于天气、地形、固定障碍物、可变障碍物和飞机的飞行特性中的至少一项确定所述至少一个合适的替代航点位置。 [0010] 作为优选的技术方案，确定不适合性包括将沿着所述飞行计划的飞机的轨迹与所述至少一个适合性标准相比较。 [0011] 作为优选的技术方案，比较轨迹包括基于天气、当前时间、飞机的位置和飞机的飞行特性中的至少一项生成预测轨迹。 [0012] 作为优选的技术方案，所述适合性标准包括飞行员适合性标准和航线适合性标准中的至少一种。 [0013] 作为优选的技术方案，所述适合性标准包括目的地到达时间、天气偏好和地域相近偏好中的至少一种。 [0014] 作为优选的技术方案，确定所述飞行计划的所述至少一部分的不适合性包括在飞机正沿着所述飞行计划飞行的同时确定不适合性。 [0015] 作为优选的技术方案，所述标记与所述飞行计划的相应部分关联。 [0016] 作为优选的技术方案，所述标记显示在所述飞行计划的相应部分附近。 [0017] 作为优选的技术方案，所述标记显示在所述飞行计划的相应部分上。 [0018] 作为优选的技术方案，所述标记作为所述飞行计划的所述至少一部分的合适替代被显示。 [0019] 作为优选的技术方案，所述合适替代是合适航点。 [0020] 作为优选的技术方案，所述方法还包括提醒用户与所述飞行计划的所述至少一部分的不适合性相关的显示标记已经被显示。 [0021] 作为优选的技术方案，提醒用户包括听觉地提醒用户。 [0022] 作为优选的技术方案，在所述显示器上显示与被确定的不适合性相关的标记包括显示与被确定为不合适的所述飞行计划的所述至少一部分相关的标记。附图说明 [0023] 在附图中： [0024] 图1是根据本发明的实施例的具有飞行显示器的飞机驾驶舱的一部分的透视图，在所述飞行显示器上可以显示飞行计划的一部分。 [0025] 图2是根据本发明的第一实施例的飞行计划和与被确定的不适合性相关的显示标记的显示的示意图。具体实施方式 [0026] 图1示出具有驾驶舱12的飞机10的一部分。尽管已示出商用飞机，但是可以预料到本发明的实施例可以在允许选择和显示飞行计划的任何类型的飞机中使用。第一用户(例如，飞行员)可以位于在驾驶舱12的左侧的座位14中并且另一个用户(例如，副飞行员)可以在驾驶舱12的右侧位于座位16中。具有各种仪表20和多个多功能飞行显示器22的驾驶舱仪表板或飞行甲板18可以位于飞行员和副飞行员的前面并且可以为机组人员提供信息以帮助飞机10飞行。 [0027] 飞行显示器22可以包括主飞行显示器或多功能显示器并且可以显示在飞机10的操作和控制中使用的多种多样的飞机、飞行、导航和其它信息。飞行显示器22能够向用户显示彩色图形和文本。飞行显示器22可以以任何方式布置，包括具有更少或更多的显示器，并且不需要共面或相同尺寸。触摸屏显示器或触摸屏表面24可以包括在飞行显示器22中并且可以由包括飞行员和副飞行员的一个或多个机组成员使用以与飞机10的系统交互作用。可以预料一个或多个光标控制设备26(例如鼠标)和一个或多个多功能键盘28可以包括在驾驶舱12中并且也可以由一个或多个机组成员使用以与飞机10的系统交互作用。 [0028] 控制器30可以可操作地联接到包括飞行显示器22、触摸屏表面24、光标控制设备26和键盘28的飞机10的部件。控制器30也可以与飞机10的其它控制器(未显示)连接。控制器30可以包括存储器，存储器可以包括随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，闪速存储器，或一个或多个不同类型的便携式电子存储器，例如磁盘、DVD、CD-ROM等，或这些类型的存储器的任何合适组合。控制器30可以包括处理单元，所述处理单元可以运行任何合适的程序以实施图形用户界面(GUI)和操作系统。这些程序典型地包括设备驱动器，所述设备驱动器允许用户执行触摸屏表面24上的功能，如通过触摸屏表面24选择选项、输入命令和其它数据、选择和打开文件以及移动图标。控制器30可以是FMS的一部分或者可以可操作地联接到FMS。 [0029] 控制器30可以包括处理器32和存储器34。计算机可检索的信息数据库可以存储在存储器34中并且可由处理器32访问。处理器32可以运行一组可执行指令以显示数据库或访问数据库。替代地，控制器30可以可操作地联接到信息数据库。例如，这样的数据库可以存储在替代的计算机或控制器上。将理解数据库可以是任何合适的数据库，包括具有多个组数据的单数据库、链接在一起的多个离散数据库乃至简单数据表。 [0030] 数据库可以存储图像数据，所述图像数据可以包括地理特定地形、包括跑道和机场布局的人造物体以及包括飞机交通信息的附加图像。可以预料数据库可以包含多个数据库或者数据库可以实际上是包括地形数据库、人造障碍物数据库、地缘政治数据库、水文数据库和其它数据库的多个独立数据库。可以预料控制器30可以通过由从多个数据库获得的信息和图像数据生成图像来检索(retrieves)并且在显示器上显示图像。数据库也可以包括跑道数据、飞机性能数据、发动机性能数据、当前天气条件和历史性能数据。该数据可以存储作为飞机的性能属性、地理约束和天气约束。 [0031] 替代地，可以预料数据库可以与控制器分离，但是可以与控制器30通信使得它可以由控制器30访问。例如，可以预料数据库可以包含在便携式存储设备上并且在这样的情况下，飞行甲板18可以包括用于接收便携式存储设备的端口并且这样的端口将与控制器30电子通信使得控制器30可以能够读取便携式存储设备的内容。也可以预料数据库可以通过通信链接更新并且以该方式实时信息(例如关于空中交通图像的信息)可以包括在数据库中并且可以包括在由控制器30显示的图像中。 [0032] 此外，可以预料这样的数据库可以位于飞机10之外的位置，例如航线或飞行运营部门控制(未显示)或另一个位置，并且控制器30可以可操作地联接到无线网络(未显示)，数据库信息可以在所述无线网络上提供给控制器30。例如，天气数据可以从可以包含实时天气数据或预测天气数据的天气数据库获得。这样的天气数据库可以包含关于某个天气相关现象(例如，风速、风向、温度等)的信息和与可见性(例如，有雾、多云等)、降水(雨、冰雹、雪、冻雨等)和其它气象信息相关的数据。由于在轨迹计算中必须考虑气温、风向和风速以保证飞机可以精确地遵照期望轨迹，因此天气数据库可以包括本地空域的3D实时温度和风模型以及4D预测数据。天气数据库可以基于特定纬度、经度和海拔高度存储这样的实时或预测天气数据。 [0033] 在操作期间，飞机10可以在飞行显示器22上显示飞行计划的至少一部分，比较飞行计划的至少一部分与至少一个适合性标准，基于比较来确定飞行计划的至少一部分的不适合性，和在显示器上显示与被确定的不适合性相关的显示标记。作为非限定性例子，控制器30可以使用来自飞行员的输入、数据库和/或来自航线控制或飞行运营部门的信息呈现飞机10的周围环境或飞机10的未来周围环境的图形描绘。例如，如图2中所示，地图40可以显示在飞行显示器22上。地图40可以示出在飞机10的飞行计划之下的地形的视觉表示。将理解地图40可以以各种方式图形地示出并且各种物体(例如跑道)可以在飞行显示器22上示出以更好地帮助飞行员作出决策。此外，地图40可以采用多种形式，包括2D地图、3D地图、地形图等。 [0034] 包括一个或多个航点44的飞行计划42的至少一部分可以显示在地图40上。形成飞行计划42的信息(包括航点44的信息)可以由飞行员、数据库和/或来自航线控制或飞行运营部门的信息提供给控制器30。无论输入的方式或信息源自哪里、一旦与飞行计划42相关的信息由控制器30接收到，控制器30然后就可以在飞行显示器22上显示这样的飞行计划42。 [0035] 控制器30可以基于至少一个适合性标准确定飞行计划42的至少一部分的不适合性。在实现中，一个或多个适合性标准可以转换成算法，所述算法可以转换成包括一组可执行指令的计算机程序，所述一组可执行指令可以由已经访问输入FMS中的飞行计划42和航点44的控制器30执行。以该方式，一个或多个特定航点44或飞行计划42的部分可以与适合性标准比较，并且可以作出一个决定如果一个或多个特定航点44或飞行计划42的部分满足适合性标准的。如果是这样，则可以认为一个或多个特定航点44或飞行计划42的部分是合适的。 [0036] 更具体地，控制器30可以基于一个或多个适合性标准确定飞行计划42的至少一部分的不适合性。例如，飞行计划42的至少一部分的不适合性可以由控制器30基于适合性标准确定，所述适合性标准可以包括由飞行员设置的飞行员适合性标准和可以由航线或航线运营控制设置的航线适合性标准中的至少一种。适合性标准可以包括目的地到达时间、天气偏好或地域相近偏好(proximity preferences)中的至少一种。作为另一个例子，适合性标准可以包括速度偏好、倾斜角偏好等。目的地到达时间可以包括到达目的地的合适时间的范围。天气偏好可以包括离恶劣天气的优选距离。地域相近偏好可以包括避开禁飞区域(例如军事运营区域)或离高海拔特征的优选距离。考虑到以上任何信息量，控制器30可以通过确定如果飞机10按照飞行计划42行进则是否满足至少一个适合性标准而确定飞行计划42的至少一部分的不适合性。如果飞行计划42的至少一部分将导致不满足至少一个适合性标准，则控制器30可以确定飞行计划42的这样的部分是不合适的。 [0037] 以该方式，基于至少一个适合性标准确定飞行计划42的至少一部分的不适合性可以包括控制器30比较飞行计划42的至少一部分与至少一个适合性标准。例如，这可以包括将沿着飞行计划42的飞机10的轨迹与至少一个适合性标准相比较。这可以包括基于天气、地形、固定障碍物和可变障碍物以及飞机10的飞行特性或性能属性中的至少一种生成预测轨迹。本发明的实施例可以使用地形、天气和附加信息的数据库来生成将与至少一个适合性标准比较的预测轨迹。可以预料到确定飞行计划42的至少一部分的不适合性可以包括在飞机10正沿着飞行计划42飞行的同时确定不适合性。因此，在预测飞机10的轨迹的过程中也可以考虑飞机10的当前时间和位置。 [0038] 作为又一个例子，在生成预测轨迹的过程中飞行员的或航线的约束也可以由控制器30考虑。例如，飞行员的飞行偏好可以是一种类型的约束。如果飞行员不喜欢在山脉的一定范围内飞行，则控制器30生成预测轨迹的过程中可以使用这样的信息。更进一步地，在生成预测轨迹中可以考虑关于特定飞行计划42的历史飞行数据。 [0039] 作为非限定性例子，一旦已预测飞机10的轨迹，它可以与至少一个适合性标准相比较。作为一个例子，预测轨迹可以与目的地到达时间比较。如果控制器30确定飞行计划42的至少一部分将导致不满足目的地到达时间，则控制器30可以确定飞机计划42的这样的部分是不合适的。 [0040] 术语“满足”至少一个适合性标准在本文中用于表示预测轨迹满足预定的至少一个适合性标准，如等于、小于或大于至少一个适合性标准。将理解这样的确定可以容易地被改变以由肯定/否定比较或真/假比较来满足。例如，当数据被数字颠倒时通过应用大于测试可以容易地满足小于至少一个适合性标准。将理解在确定飞行计划42的一部分的不适合性或适合性中可以使用不适合性标准。在这样的情况下，如果飞行计划42的一部分不满足不适合性标准，则它是合适的。 [0041] 基于飞行计划42的至少一部分的不适合性的确定，控制器30可以在飞行显示器22上显示与被确定不适合性相关的标记。显示的标记可以是指示飞行计划42的该部分已确定为不合适的任何合适的标记。此外，可以以任何合适的显示方式显示标记。不满足适合性标准的飞行计划42的任何部分可以通过标记向用户指示以通知用户不符合标准的飞行计划42的区域。 [0042] 在图示的例子中，航点46和飞行计划47的部分已被确定为不合适。这包括已被确定为不合适的表示为A和B的航点。作为另一个例子，显示标记已被示出为包括标示航点A和航点B。例如，航点A用标记50标示并且航点B用替代标记52标示。可以预料被显示的标示的航点A和/或被显示的标示的航点B或它们的相应标记50和52可以是用户可选择的。可以预料当选择标示的航点或被显示的标记时控制器30可以显示关于相应航点的不适合性的信息。例如，信息可以包括为什么航点被确定为不合适。信息也可以包括与改变飞行计划42以获得将满足至少一个适合性标准的飞行计划42相关的信息。 [0043] 如图所示，标记可以与飞行计划42的相应部分关联。例如，标记可以在靠近飞行计划42的相应部分被显示或者标记可以显示在飞行计划42的相应部分上。更进一步地，标记可以在不与飞行计划42的相应部分关联的飞行显示器22的一部分(例如在飞行显示器22的角部中的文本框)中显示。 [0044] 此外，如图所示，当飞行计划42的至少一部分被确定为不合适时可以显示至少飞行计划的合适部分或至少一个合适的替代航点位置。可以预料这可以作为标记的额外的或者显示的标记可以是被确定为不合适的飞行计划42的至少一部分的合适替代。在所示例子中，包括一系列合适替代航点的飞行计划的合适部分已被显示并且被标记为54。合适替代航点54可以形成基于至少一个适合性标准产生合适飞行计划的替代飞行计划。作为例子，替代航点54可以由控制器30基于天气、地形、固定障碍物、可变障碍物、飞机10的飞行特性等中的至少一种确定。此外，在确定合适的替代航点54中，控制器30可以查看飞行计划的其它部分和飞行员的或航线的约束。尽管已示出一系列合适的替代航点54，但是将理解可以确定和显示单个合适的替代航点。此外，可以显示各种合适的替代航点以给予用户各种选择。 [0045] 飞行计划47的不合适部分和包括合适的替代航点54的合适飞行计划都可以显示在飞行显示器22上。如图所示，可以以与飞行计划42的剩余部分在视觉上可区分的方式显示合适的替代航点54。以可区分方式显示合适的替代航点54可以以任何合适的方式进行。例如，以可区分方式显示合适的替代航点54可以包括用与飞行计划42的剩余部分不同的颜色和不同的不透明度中的至少一种显示合适的替代航点54。 [0046] 可以预料一旦显示了合适的替代航点54，用户可以选择合适的替代航点54，用于将它包括在飞行计划42中。合适的替代航点54的选择可以由控制器30接收。一旦控制器30已接收这样的用户选择，已确定为不合适的航点46和飞行计划47的部分可以从飞行显示器22去除并且合适的替代航点54可以显示为与飞行计划42的剩余部分和显示在飞行显示器22上的任何其它航点不可区分。此外，合适的替代航点54可以由控制器30考虑包括在飞行计划内。 [0047] 控制器30还可以包括提醒用户已显示与飞行计划的至少一部分的不适合性相关的显示标记。这可以包括导致标记在飞行显示器22上闪光或变亮。许多图形和图示技术可以用于吸引用户注意显示标记。控制器30也可以使用位于飞行甲板18中的任何合适的机构听觉地提醒用户。 [0048] 各种情形可以使初始合适的飞行计划基于至少一个适合性标准不合适。例如，在飞行期间可能遇到更大的逆风，这可能减小可用于飞行计划的剩余部分飞行的燃料量。这样的情形可能导致目的地到达时间延迟，原因是更高的海拔可能不能到达。此外，飞机可能初始堵在跑道上、可能遇到天气情况或者可能由于发动机性能而未以预期速率燃烧燃料。目前当这样的情形发生时飞行员必须确定这样的因素是否重要。根据感觉到的重要性，飞行员可以将这样的因素中转或不中转到地面控制。飞行员可以根据感觉的重要性从地面控制请求重新选择路线。如果飞行员已将这样的信息传送到地面控制并且地面控制认为该情形有价值，则地面控制可以为飞机重新选择路线而不管飞行员是否请求重新选择路线。将理解各种信息必须被察觉，必须对这样的信息的重要性作出判断，并且这全部将耗费相当多的时间和精力。 [0049] 上述实施例提供各种益处，包括：可以分析与各种信息一起输入的飞行计划，且飞机可以为飞行员呈现在此基础上已发现不合适的沿着输入的飞行计划的点的列表。以上实施例呈现飞行计划的替代区段以给予用户将满足标准的新飞行计划并且为用户提供可接受的飞行计划替代方案而不需要从用户进行附加输入。以上实施例简化飞行员界面并且允许节省时间，原因是用户不必人工地考虑该数据。相反地，可以设置用于飞行计划的标准并且然后可以在飞行之前和期间向用户快速地和直观地显示飞行计划中的任何问题。 [0050] 该书面描述使用例子来公开包括最佳模式的本发明，并且也使本领域的任何技术人员能够实施本发明，包括制造和使用任何装置或系统并且执行任何包含的方法。本发明的专利范围由权利要求限定，并且可以包括本领域的技术人员做出的其它例子。这样的其它例子旨在属于权利要求的范围内，只要它们具有与权利要求的文字语言没有区别的结构元件，或者只要它们包括与权利要求的文字语言无实质区别的等同结构元件。