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用于改进预测路径显示输出的系统和方法

阅读:1212发布:2020-06-29

IPRDB可以提供用于改进预测路径显示输出的系统和方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本发明涉及用于改进预测路径显示输出的系统和方法。用于当垂直状态显示器(44)由于在飞行计划中存在非计算的轨迹段而可能提供不完整信息时警告机组人员的系统和方法。与飞行管理系统(40)、位置测量系统(48)和速度测量系统(46)进行信号通信的处理装置(38)从飞行管理系统接收飞行计划,并且确定所述飞行计划是否包括任何非计算的轨迹段。如果到下一非计算的轨迹段的开端的时间或距离中的至少一个小于阈值,则所述处理装置产生警报,该警报表示显示在垂直状态显示器上的信息可能不完整。输出装置(44)输出所产生的警报。,下面是用于改进预测路径显示输出的系统和方法专利的具体信息内容。

1.由飞机(20)上的处理装置(38)执行的方法,该方法包括:从飞行管理系统(40)接收飞行计划;

确定所述飞行计划是否包括任何非计算的轨迹段;

接收飞机速度和位置信息;

基于接收到的飞机速度和位置信息,确定到下一确定的非计算的轨迹段的开端的时间或距离中的至少一个;以及如果所述到下一确定的非计算的轨迹段的开端的时间或距离中的至少一个小于阈值,则产生警报,该警报表示显示在垂直状态显示器(44)上的信息可能不完整。

2.如权利要求1所述的方法,进一步包括:如果所述到下一确定的非计算的轨迹段的开端的时间或距离中的至少一个小于阈值,则产生信号以用于将所述垂直状态显示器自动切换到轨迹查看模式。

3.如权利要求2所述的方法,其中所产生的警报包括视觉、听觉或触觉指示中的至少一个,该指示表示所述垂直状态显示器已经被切换到所述轨迹查看模式。

4.如权利要求1所述的方法,进一步包括:将所述飞行计划的结尾指定为非计算的轨迹段的开端。

5.一种在飞机(20)上的系统,该系统包括:飞行管理系统(40),被配置来产生飞行计划;

位置测量系统(48),被配置来确定飞机的位置信息;

速度测量系统(46),被配置来确定飞机的速度信息;

处理装置(38),其与所述飞行管理系统、位置测量系统和速度测量系统进行信号通信,所述处理装置被配置来:从飞行管理系统接收飞行计划;

确定所述飞行计划是否包括任何非计算的轨迹段;

接收飞机速度和位置信息;

基于接收到的飞机速度和位置信息,确定到下一确定的非计算的轨迹段的开端的时间或距离中的至少一个;以及如果所述到下一确定的非计算的轨迹段的开端的时间或距离中的至少一个小于阈值,则产生警报,该警报表示显示在垂直状态显示器上的信息可能不完整;以及输出装置(44),被配置来输出所产生的警报。

6.如权利要求5所述的系统,进一步包括:监控系统(42),被配置来提供地形、交通或天气信息中的至少一个;以及垂直状态显示器,被配置来显示由所述监控系统提供的信息;

其中如果所述到下一确定的非计算的轨迹段的开端的时间或距离中的至少一个小于阈值,则所述处理装置将所述垂直状态显示器自动切换到轨迹查看模式。

7.如权利要求6所述的系统,其中所产生的警报包括视觉或听觉指示中的至少一个,该指示表示所述垂直状态显示器已经切换到所述轨迹查看模式。

8.如权利要求5所述的系统,其中所述处理装置将所述飞行计划的结尾指定为非计算的轨迹段的开端。

说明书全文

用于改进预测路径显示输出的系统和方法

背景技术

[0001] 在基于飞行计划轨迹的垂直状态显示器(VSD)中存在所显示的数据不完整的情况。这发生在当一段具有“非计算轨迹(no computed trajectory)”(NCT)时,参见图1。经历NCT段的典型情形是中止降落(进场失败(missed approach))情形(图3),或在手动重定位后在最后转到跑道直线进场时(图4)。当存在NCT段时,处于飞行计划显示模式中的VSD不会呈现所述NCT段开始之外的任何数据。如果在所述NCT段之内或之外存在危险(地形或天气),所述VSD将不会显示该危险(图2)。这是一个问题,因为范围=时间并且时间=安全限度。如果机组人员能够适当提前地发现危险,他们就可以通过和缓的校正来做出反应。如果机组人员直到他们处于危险上方时才发现该危险(在黑暗中或在恶劣天气条件下),那么就需要紧急操纵来避免该危险。

发明内容

[0002] 本发明公开了用于当垂直状态显示器(VSD)由于在飞行计划中存在非计算的轨迹段而可能提供不完整的信息时警告或辅助机组人员的系统和方法。一种位于飞机上的示意性系统包括监控系统、飞行管理系统、一个或多个位置测量系统以及处理装置。所述处理装置与所述监控系统、所述飞行管理系统和所述定位系统进行信号通信。所述处理装置从所述飞行管理系统接收飞行计划,并确定所述飞行计划是否包括任何非计算的轨迹段。然后所述处理装置接收飞机速度和位置信息,并基于所接收到的飞机速度和位置信息来确定到下一确定的非计算的轨迹段的开端的时间或距离中的至少一个。如果所述到下一确定的非计算的轨迹段的开端的时间或距离中的至少一个小于阈值,则所述处理装置产生信号,该信号表示显示在垂直状态显示器上的信息可能不完整。基于所产生的信号,可以触发警报或自动复归显示。
[0003] 在本发明的一方面,所述系统包括垂直状态显示器。如果到下一确定的非计算的轨迹段的开端的时间或距离中的至少一个小于阈值,所述处理装置将所述垂直状态显示器自动切换到轨迹查看模式。所产生的警报包括视觉或听觉指示中的至少一个,该指示表示所述垂直状态显示器已经切换到所述轨迹查看模式。
[0004] 在本发明的另一方面,所述处理装置将所述飞行计划的结尾指定为非计算的轨迹段的开端。

附图说明

[0005] 本发明的优选和替代实施例参考下面的附图来详细描述:
[0006] 图1-4图示了与现有技术相关联的情形。
[0007] 图5是根据本发明的实施例形成的示意性系统的方框图。
[0008] 图6是由图5所示的系统执行的示意性过程的流程图。
[0009] 图7示出进场降落时的飞机。
[0010] 图8示出了对于采用本发明的飞机而言图7所示的情形的示意性垂直状态显示器。

具体实施方式

[0011] 如图5所示,示例性飞机20包括处理器38,该处理器至少与飞行管理系统(FMS)40、可选的监控系统42、一个或多个输出装置44、定位系统48和大气数据或速度测量系统46进行数据通信。所述处理器38从所述FMS 40接收飞机计划信息,并确定在飞行计划信息中是否存在不完整的信息(在下面描述)。如果存在不完整的信息,则所述处理器38输出警报和/或切换所述监控系统42的操作模式(例如,天气、地形、和/或交通)。所述操作模式与来自所述监控系统42的什么信息将会显示在垂直状态显示器(VSD)(输出装置44)上有关。
[0012] 在最低限度系统中,所述处理器38产生被发送到所述监控系统42的输入或所述处理器产生的输入与来自所述监控系统42的数据并行发送到机组人员。这个最低限度系统需要知道飞机的当前位置和地面速度。
[0013] 所述处理器38接收所述飞行计划(预定路径)作为输入。所述处理器38将所述飞行计划分为可管理的块(段)。如果所述处理器38确定在飞行计划中存在特殊事件段(例如非计算的轨迹(NCT)段),则确定所述段(或部分/剩余段)的累积长度,其开始于使用从定位系统48(例如,全球定位系统(GPS)或惯性参考系(IRS))接收的位置信息得到的飞机的当前位置,并终止于所述第一特殊事件或非显示段的开端(或在飞行计划的结尾,无论哪个先来)。
[0014] 然后所述处理器38根据从所述定位测量系统(例如GPS、IRS或FMS)48接收的当前飞机地面速度来划分累积长度,以获得对先行(look-ahead)时间(或距离)的估计。如果可用,在每一段中的预期速度可以乘以段长度来获得更准确的估计。接着所述估计的先行时间与预定的限制(或限制表)进行比较,来确定是否存在“足够”先行时间。该查找表可以通过飞机在地面上方的高度、与行业最小安全高度比较的当前高度、或通过飞行的阶段来进行索引。接近地面或在进场阶段,恒定的限制,大概两分钟,可能是足够的。在巡航阶段,主要的危险是恶劣的天气而不是地形,更长的先行,例如10-20分钟,可能是更可取的。如果所述处理器38确定足够的先行时间是不存在的,则所述处理器38从显示沿飞行计划的危险切换到显示沿飞机的当前轨道的危险和/或输出警报(视觉、听觉、或触觉),来指示迫近的状态。
[0015] 如果处理器38切换显示器(输出装置44)的模式,则显示器模式(“沿飞行计划”或“沿轨道”)的指示就会提供给机组人员。这可以利用文本、独特的着色、线的类型(例如,虚线)或其他图形指示来完成。如果使用线的类型,那么部分显示器可以沿所述飞行路径,而其余的沿扩展向量(也就是当前轨道)。如果显示器的自动模式切换没有启用,那么替代方案将是输出警报,例如“没有数据”指示(“紫色迷雾”或其他独特的图形元素),或通过文本来表述实质上“切换到轨道”,或可以是闪光模式指示器。也可以使用其他警报选择。
[0016] 图6图示了处理器38执行的过程80。首先,在框82,从FMS 40接收分段的飞行计划。在判决框84,所述处理器38确定在所述飞行计划中是否有任何段被识别为NCT段。如果没有段被识别为NCT段,那么所述处理器38在框85将所述飞行计划的最后的点视为NCT段的开端。然后所述处理80继续框86。如果在飞行计划中存在NCT段,那么在框86,从飞机的当前位置,计算所述NCT段的开端之前的所有段的长度。接下来,在框90,在处理器38接收飞机速度和位置信息。在框92,使用到所述NCT段的开端的时间的长度和飞机速度信息来确定飞机将到达所述NCT段的开端时的时间。在判决框94,所述处理器38确定所确定的时间是否小于阈值时间值。如果所确定的时间不小于所述阈值时间值,所述过程80返回到框86以重复进行。如果所确定的时间小于(或等于)所述阈值时间值,那么,在框
96,提供警报给机组人员。所述警报指示VSD不能呈现沿飞行计划的完整危险(天气/地形)信息。所述警报可以包括当VSD将不会呈现完整危险信息时的时间或距离信息。
[0017] 在框100,所述处理器38可选地将VSD自动切换到轨迹模式。在轨迹模式中,VSD基于当前飞机轨迹,呈现来自天气和地形数据库的数据或任何其他危险信息(例如,交通)。如果所述VSD的自动模式切换已经发生,那么由于飞行计划模式中的数据截断,所述警报指示VSD的模式切换已经发生。
[0018] 图7和8示出了飞机120开始飞行计划的NCT段的情形。在这个例子中,飞机120的VSD 126已经基于飞机120的当前轨迹切换到显示监控信息。因此,山脉在VSD 126上是可见的,从而在接近FMS不能再提供引导的位置点时向机组人员提供了充足的本地地形危险的警告。
[0019] 如上所述,尽管已经说明和描述了本发明的优先实施例,但是在不偏离本发明的精神和范围的情况下,可以进行各种修改。因此,本发明的范围不限于优选实施例的公开。相反,本发明应该参考所附的权利要求来完全确定。
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