顯示交通及相關(guān)聯(lián)警報(bào)的系統(tǒng)和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本文所描述的主題的實(shí)施例一般涉及諸如飛行顯示系統(tǒng)的航空電子系統(tǒng)，并且更具體地，涉及飛行艙板顯示系統(tǒng)以及用于生成三維(3D)機(jī)場(chǎng)移動(dòng)地圖(AMM)的動(dòng)態(tài)合成顯示的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]用于交通工具(例如飛行器或航天器)的現(xiàn)代飛行艙板顯示器顯示了相當(dāng)大量的信息，例如交通工具位置、速度、高度、導(dǎo)航、目標(biāo)以及地形信息。二維和三維AMM顯示器提供機(jī)場(chǎng)環(huán)境的合成視圖，其增強(qiáng)了在滑行操作和最后進(jìn)場(chǎng)兩者期間飛行人員的位置和態(tài)勢(shì)感知。然而，在3D AMM顯示器上顯示交通符號(hào)的已知技術(shù)遭受某些缺點(diǎn)。例如，在3D AMM顯示器上顯示交通符號(hào)使所顯示的圖像雜亂。雜亂程度及其復(fù)雜度取決于機(jī)場(chǎng)大小和在任何給定時(shí)間下的交通量。此外，人為因素研究表明在使用3D AMM導(dǎo)航時(shí)，飛行員的注意力變得主要被附近的視場(chǎng)所占據(jù)，從而在更遠(yuǎn)視場(chǎng)處(例如，在地平線處)的周?chē)煌赡懿⑽唇邮障嗤潭鹊淖⒁狻?br>[0003]因此，將期望的是通過(guò)提供機(jī)載航空電子系統(tǒng)和為飛行人員提供機(jī)場(chǎng)環(huán)境的各種特征的改善的圖形表示的方法來(lái)增加飛行員的態(tài)勢(shì)感知(situat1nal awareness)。還將期望的是提供改善的AMM，其標(biāo)記關(guān)于交通的重要相關(guān)信息(例如意圖、位置、飛行器類(lèi)型、航線、間隔、威脅等級(jí)等)，同時(shí)呈現(xiàn)交通符號(hào)。此類(lèi)信息將幫助把即將發(fā)生的威脅帶到飛行員的注意并確定校正和/或預(yù)防動(dòng)作。還進(jìn)一步期望的是提供交通的直觀表示，可以對(duì)照其來(lái)確定并維持安全間隔距離，而并不變成威脅。根據(jù)結(jié)合附圖以及前述技術(shù)領(lǐng)域和【背景技術(shù)】進(jìn)行的后續(xù)詳細(xì)描述和隨附權(quán)利要求，其它期望特征和特性將變得明顯。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]提供了一種用于在地面機(jī)動(dòng)(ground maneuver)期間增強(qiáng)在主飛行器機(jī)上的態(tài)勢(shì)感知的方法。所述方法包括基于預(yù)定的間隔標(biāo)準(zhǔn)集合來(lái)過(guò)濾交通以識(shí)別重大交通(vitaltraffic);生成以圖形方式表示重大交通的符號(hào)；生成以圖形方式表示所述主飛行器的符號(hào)；以及在駕駛艙顯示器上顯示所述主飛行器和所述重大交通。
[0005]還提供了一種用于在飛行艙板顯示系統(tǒng)上顯示機(jī)場(chǎng)移動(dòng)地圖的動(dòng)態(tài)合成視圖的方法。所述方法包括接收主飛行器(host aircraft)數(shù)據(jù)以及接收交通數(shù)據(jù)。根據(jù)預(yù)定的間隔標(biāo)準(zhǔn)的集合來(lái)過(guò)濾交通以識(shí)別重大交通。在AMM顯示器上顯示以圖形方式表示重大交通和主飛行器的符號(hào)。
[0006]還提供了一種飛行艙板顯示系統(tǒng)。所述系統(tǒng)包括:主飛行器特征數(shù)據(jù)的第一源、交通數(shù)據(jù)的第二源；以及與第一和第二源耦合的處理器，并且其被配置成(a)接收主飛行器數(shù)據(jù)；(2)接收交通數(shù)據(jù)；(3)基于預(yù)定的間隔標(biāo)準(zhǔn)集合來(lái)過(guò)濾交通以識(shí)別重大交通；(4)生成以圖形方式表示重大交通的符號(hào)；(5)生成以圖形方式表示所述主飛行器的符號(hào)；以及(6)在AMM顯示器上顯示所述主飛行器和所述重大交通。
【附圖說(shuō)明】
[0007]當(dāng)結(jié)合下面各圖考慮時(shí)，可以通過(guò)參考下面的詳細(xì)描述以及權(quán)利要求來(lái)導(dǎo)出主題的更完整的理解，其中遍及各圖，相似的參考數(shù)字指代相似的元件，以及
圖1是根據(jù)示例性實(shí)施例的飛行艙板顯示系統(tǒng)的實(shí)施例的框圖；
圖2-7是根據(jù)示例性實(shí)施例的已在其上呈現(xiàn)機(jī)場(chǎng)場(chǎng)地和相關(guān)特征的合成顯示器的圖形表示；以及
圖8是圖示出根據(jù)示例性實(shí)施例的用于呈現(xiàn)動(dòng)態(tài)AMM的過(guò)程的示例性實(shí)施例的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0008]下面的詳細(xì)描述本質(zhì)上僅是示例性的，并且并不意圖限制主題的實(shí)施例或此類(lèi)實(shí)施例的應(yīng)用和使用。如在本文中使用的，詞語(yǔ)“示例性的”表示“用作示例、實(shí)例或圖示”。本文中描述為示例性的任何實(shí)施方式不必解釋為相比于其它實(shí)施方式是優(yōu)選的或有利的。此夕卜，不存在通過(guò)在前面的技術(shù)領(lǐng)域、【背景技術(shù)】、
【發(fā)明內(nèi)容】
或下面的詳細(xì)描述中提出的任何明示的或默示的理論進(jìn)行約束的意圖。
[0009]在本文中可關(guān)于功能和/或邏輯塊部件并參考可通過(guò)各種計(jì)算部件或設(shè)備執(zhí)行的操作、處理任務(wù)和功能的符號(hào)表示來(lái)描述技術(shù)和技法。此類(lèi)操作、任務(wù)和功能有時(shí)被稱(chēng)作計(jì)算機(jī)執(zhí)行的、計(jì)算機(jī)化的、軟件實(shí)現(xiàn)的或計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的。實(shí)際上，通過(guò)操縱表示系統(tǒng)存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)器位置處的數(shù)據(jù)位的電信號(hào)以及信號(hào)的其它處理，一個(gè)或多個(gè)處理器設(shè)備能夠執(zhí)行所描述的操作、任務(wù)和功能。維持?jǐn)?shù)據(jù)位的存儲(chǔ)器位置是具有對(duì)應(yīng)于數(shù)據(jù)位的特定電、磁、光或有機(jī)性質(zhì)的物理位置。應(yīng)認(rèn)識(shí)到，可以通過(guò)被配置為執(zhí)行指定功能的任何數(shù)目的硬件、軟件和/或固件部件來(lái)實(shí)現(xiàn)在圖中示出的各種塊部件。例如，系統(tǒng)或部件的實(shí)施例可以采用各種集成電路部件，例如存儲(chǔ)器元件、數(shù)字信號(hào)處理元件、邏輯元件、查詢(xún)表等，其可以在一個(gè)或多個(gè)微處理器或其它控制設(shè)備的控制下執(zhí)行多種功能。
[0010]可以用任何交通工具(包括飛行器、車(chē)輛、航空器、船只等)來(lái)部署本文所描述的系統(tǒng)和方法。本文描述的系統(tǒng)和方法的優(yōu)選實(shí)施例表示在操作飛行器期間，并且特別地在滑行操作和最后進(jìn)場(chǎng)期間向飛行員或飛行人員呈現(xiàn)視覺(jué)機(jī)場(chǎng)信息的一種智能的方式。
[0011]現(xiàn)在轉(zhuǎn)向附圖，圖1描繪了示例性飛行艙板顯示系統(tǒng)100 (適用于例如飛行器的交通工具)，其一般包括但不限于:用戶(hù)接口 102 ;與用戶(hù)接口 102耦合的處理器架構(gòu)104 ;聽(tīng)覺(jué)信號(hào)器(annunciator) 105 ;以及顯示元件106，其與處理器架構(gòu)104親合。系統(tǒng)100還可以包括多個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)、數(shù)據(jù)源等，與其合作和/或與其通信。此外，系統(tǒng)100可以包括如在下面更詳細(xì)描述的多個(gè)外部子系統(tǒng)，與其合作和/或與其通信。例如，處理器架構(gòu)104可以與下面部件、特征、數(shù)據(jù)源和子系統(tǒng)中的一個(gè)或多個(gè)合作，但不限于:一個(gè)或多個(gè)地形數(shù)據(jù)庫(kù)108 ;—個(gè)或多個(gè)圖形機(jī)場(chǎng)特征數(shù)據(jù)庫(kù)109 個(gè)或多個(gè)導(dǎo)航數(shù)據(jù)庫(kù)110 ;定位子系統(tǒng)111 ;導(dǎo)航計(jì)算機(jī)112 ;空中交通管制(ATC)數(shù)據(jù)鏈路子系統(tǒng)113 ;跑道感知和咨詢(xún)系統(tǒng)(RAAS)114 ;儀表著陸系統(tǒng)(ILS)116 ;飛行指引儀118 ;天氣數(shù)據(jù)源120 ;地形回避和警告系統(tǒng)(TAWS)122 ;無(wú)線收發(fā)器124，用于從鄰近飛行器、一個(gè)或多個(gè)機(jī)載傳感器126以及一個(gè)或多個(gè)地形傳感器128接收TCAS (交通防撞系統(tǒng))、ADS-B (廣播式自動(dòng)相關(guān)監(jiān)視)以及TIS-B(交通信息系統(tǒng)廣播)數(shù)據(jù)。
[0012]用戶(hù)接口 102可操作地與處理器架構(gòu)104進(jìn)行通信，并被配置成從用戶(hù)130 (例如，飛行員)接收輸入，并響應(yīng)于用戶(hù)輸入而向處理器架構(gòu)104供應(yīng)命令信號(hào)。用戶(hù)接口 102可以是各種已知用戶(hù)接口設(shè)備的任何一個(gè)或組合，所述用戶(hù)接口設(shè)備包括但不限于:例如鼠標(biāo)、軌跡球或操縱桿的光標(biāo)控制設(shè)備(CCD) 132，一個(gè)或多個(gè)按鈕、開(kāi)關(guān)或旋鈕。在所描述的實(shí)施例中，用戶(hù)接口 102包括(XD 132以及鍵盤(pán)134。除了別的以外，用戶(hù)130操縱(XD132以移動(dòng)可能在顯示元件106上的不同時(shí)間下所呈現(xiàn)的光標(biāo)符號(hào)，并且除了別的以外，用戶(hù)130可以操縱鍵盤(pán)134來(lái)輸入文本數(shù)據(jù)。如圖1中所描繪的，用戶(hù)接口 102還可以用來(lái)使得用戶(hù)能夠與導(dǎo)航計(jì)算機(jī)112、飛行管理系統(tǒng)和/或飛行器的其它特征和部件交互。
[0013]處理器架構(gòu)104可以利用響應(yīng)于程序指令而操作的一個(gè)或多個(gè)已知的通用微處理器或?qū)Ｓ锰幚砥?。在所描繪的實(shí)施例中，處理器架構(gòu)104包括機(jī)載RAM(隨機(jī)存取存儲(chǔ)器)136、機(jī)載ROM (只讀存儲(chǔ)器)138或與其通信?？刂铺幚砥骷軜?gòu)104的程序指令可以存儲(chǔ)于RAM 136和ROM 138中任一個(gè)或兩者中。例如，操作系統(tǒng)軟件可以存儲(chǔ)于ROM 138中，而各種操作模式軟件例程和各種操作參數(shù)可以存儲(chǔ)于RAM 136中。將認(rèn)識(shí)到的是，這只是用于存儲(chǔ)操作系統(tǒng)軟件和軟件例程的一個(gè)示例性方案，并且可以實(shí)現(xiàn)各種其它存儲(chǔ)方案。還將認(rèn)識(shí)到的是，可以使用各種其它電路而不僅是可編程處理器來(lái)實(shí)現(xiàn)處理器架構(gòu)104。例如，還可以使用數(shù)字邏輯電路和模擬信號(hào)處理電路。
[0014]處理器架構(gòu)104可操作地與地形數(shù)據(jù)庫(kù)108、圖形機(jī)場(chǎng)特征數(shù)據(jù)庫(kù)109、導(dǎo)航數(shù)據(jù)庫(kù)110以及顯示元件106通信，并且被耦合以從本文描述的各種傳感器、數(shù)據(jù)源、儀表和子系統(tǒng)接收各種類(lèi)型的數(shù)據(jù)、信息、命令、信號(hào)等。例如，處理器架構(gòu)104可以被適當(dāng)?shù)嘏渲贸筛鶕?jù)需要獲得并處理實(shí)時(shí)飛行器狀態(tài)數(shù)據(jù)(例如，航空電子相關(guān)數(shù)據(jù))，以生成在主要顯示區(qū)域中地形的圖形合成透視表示。還可以利用飛行器狀態(tài)或飛行數(shù)據(jù)來(lái)影響在飛行器操作期間呈現(xiàn)感興趣位置(例如，機(jī)場(chǎng))的(與圖形機(jī)場(chǎng)特征數(shù)據(jù)庫(kù)109中維持的數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)的)圖形特征所采用的方式。對(duì)于這里描述的示例性實(shí)施例，圖形機(jī)場(chǎng)特征數(shù)據(jù)庫(kù)109可以被認(rèn)為是機(jī)場(chǎng)特征數(shù)據(jù)的源，其與一個(gè)或多個(gè)機(jī)場(chǎng)場(chǎng)地的合成圖形表示相關(guān)聯(lián)。
[0015]對(duì)于此實(shí)施例，圖形機(jī)場(chǎng)特征數(shù)據(jù)庫(kù)109是機(jī)載數(shù)據(jù)庫(kù)，其包含預(yù)先載入的機(jī)場(chǎng)特征數(shù)據(jù)，包括與地理相關(guān)的特征，例如跑道長(zhǎng)度、滑行道長(zhǎng)度、標(biāo)志、引導(dǎo)標(biāo)示、中心線等。在替代實(shí)施例中，機(jī)場(chǎng)特征數(shù)據(jù)的一些或全部能夠在飛行期間被加載到圖形特征數(shù)據(jù)庫(kù)109中。事實(shí)上，可以根據(jù)需要通過(guò)飛行器以動(dòng)態(tài)方式接收一些機(jī)場(chǎng)特征數(shù)據(jù)。由處理器架構(gòu)104訪問(wèn)的機(jī)場(chǎng)特征數(shù)據(jù)表明感興趣的一個(gè)或多個(gè)機(jī)場(chǎng)的可顯示的視覺(jué)特征。實(shí)際上，機(jī)場(chǎng)特征數(shù)據(jù)能夠與位于機(jī)場(chǎng)處、上、中或附近的任何可視部分、方面、標(biāo)志、結(jié)構(gòu)、建筑物、地理和/或景觀相關(guān)聯(lián)。下面將更詳細(xì)地描述機(jī)場(chǎng)特征數(shù)據(jù)的處理和呈現(xiàn)。
[0016]取決于特定機(jī)場(chǎng)場(chǎng)地，機(jī)場(chǎng)特征數(shù)據(jù)可以在沒(méi)有限制的情況下與以下視覺(jué)上不同的特征的任何特征相關(guān):跑道；跑道標(biāo)志和垂直引導(dǎo)標(biāo)示；滑行道；滑行道標(biāo)志和垂直引導(dǎo)標(biāo)示；停機(jī)坪