專利名稱：幫助空中導(dǎo)航,實(shí)現(xiàn)飛行數(shù)據(jù)的輸入和控制的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及幫助空中導(dǎo)航的方法和裝置。
一般都知道，在現(xiàn)代設(shè)計(jì)的飛行器(飛機(jī)、直升機(jī)等)中，飛行員必須與一個(gè)飛行管理系統(tǒng)進(jìn)行對(duì)話，以在許多操作上幫助飛行員，這種管理系統(tǒng)是裝載在飛行器(以下將針對(duì)飛機(jī)來(lái)說(shuō)明)上的一個(gè)計(jì)算機(jī)。這些操作主要是，起飛前確定飛行計(jì)劃的操作、起飛和著陸時(shí)的領(lǐng)航(手動(dòng)或自動(dòng))操作、以及巡航時(shí)或接近機(jī)場(chǎng)時(shí)的系統(tǒng)性監(jiān)視操作。
飛行管理系統(tǒng)根據(jù)由飛行員輸入的數(shù)據(jù)，分布在整個(gè)飛機(jī)各處的傳感器所提供的數(shù)據(jù)，以及可能是從地面、其他飛機(jī)、或甚至是衛(wèi)星(正在普及中的“DATALINK(數(shù)據(jù)連接)”系統(tǒng))通過(guò)無(wú)線電發(fā)射束的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行操作。飛行機(jī)組和飛行管理系統(tǒng)之間的對(duì)話主要通過(guò)以下至少三種界面進(jìn)行。
-導(dǎo)航顯示器，其上示出所希望的飛機(jī)航線圖，也就是示出飛機(jī)飛行計(jì)劃和飛機(jī)在該計(jì)劃中的情況的圖形表示；-主要飛行顯示器，其中示有一個(gè)隨著飛機(jī)的傾斜而傾斜的人工地平線、飛機(jī)縱向姿態(tài)的指示、以及其他有用的飛行指示，特別是飛機(jī)的導(dǎo)航模式；-飛行控制單元，它帶有用來(lái)選擇設(shè)定例如所希望的飛機(jī)航向的手動(dòng)控制器；-以及鍵盤/顯示面板，它叫做MCDU(“多用途控制顯示單元”)，這是一個(gè)數(shù)據(jù)顯示和輸入面板，它使飛行機(jī)組能夠向飛行管理系統(tǒng)輸入數(shù)據(jù)，并讀出飛行管理系統(tǒng)根據(jù)輸入數(shù)據(jù)所給出的信息。
數(shù)據(jù)顯示和輸入面板具有一個(gè)屏幕、一些功能鍵、以及一個(gè)字母數(shù)字鍵盤。
眾所周知，飛機(jī)機(jī)組(一位或兩位飛行員)在飛行的各個(gè)階段中要執(zhí)行的操作是眾多的；這些操作必須在飛行管理系統(tǒng)能訪問(wèn)所有必須的飛行計(jì)劃和監(jiān)視數(shù)據(jù)的情況下有系統(tǒng)地執(zhí)行。
尤其是，在飛行前階段和到達(dá)前階段飛行機(jī)組必須執(zhí)行一系列的監(jiān)視和數(shù)據(jù)輸入操作。在飛行途中還必須執(zhí)行另一些操作。
執(zhí)行操作的飛行員必須注意計(jì)劃中所給出的全部操作都已正確地執(zhí)行。而且，在雙人控制的情況中，這些操作必須與助理飛行員分擔(dān)，而且一個(gè)飛行員所執(zhí)行的操作必須由另一個(gè)飛行員驗(yàn)證。兩個(gè)飛行員之間的通信借助于語(yǔ)言，駕駛室中有兩組并排的全同飛行控制器，每組控制器與單個(gè)飛行管理系統(tǒng)(或者帶有同步機(jī)制的兩個(gè)系統(tǒng))之間有全同的界面。
本發(fā)明的一個(gè)目的是提出一種用來(lái)幫助室中導(dǎo)航的方法和裝置，它們使飛行員在飛行的各個(gè)階段中能比較容易地結(jié)合飛行管理系統(tǒng)來(lái)執(zhí)行施加在他們身上的任務(wù)。
該方法利用飛行管理系統(tǒng)與它的數(shù)據(jù)顯示和輸入面板；該面板的類型特別使得，有可能選擇顯示器上的一些預(yù)定區(qū)域，以起動(dòng)執(zhí)行對(duì)應(yīng)于所選區(qū)域的操作。該方法包括-在面板的屏幕上同時(shí)顯示一系列主區(qū)域，這些主區(qū)域從屏幕的項(xiàng)部到底部一個(gè)接一個(gè)地排列，每個(gè)區(qū)域?qū)?yīng)于導(dǎo)航程序的一個(gè)步驟，在緊接著每個(gè)主區(qū)域的后面都有一個(gè)與該主區(qū)域相關(guān)連的獨(dú)立的輔助區(qū)域，-用戶選擇了一個(gè)對(duì)應(yīng)于某一指定處理步驟的主區(qū)域的情況下，在面板上顯示出執(zhí)行該步驟所需的各項(xiàng)要素，-在向面板輸入了一個(gè)用來(lái)證實(shí)對(duì)應(yīng)于所選主處理步驟的項(xiàng)目的情況下，再次顯示出上述主區(qū)域系列和各關(guān)連的輔助區(qū)域，同時(shí)在與所選主區(qū)域相關(guān)連的輔助區(qū)域中顯示出一個(gè)指明該處理步驟已被證實(shí)的規(guī)定標(biāo)記；-在執(zhí)行了對(duì)應(yīng)于其他各主區(qū)域的其他處理步驟之后，把前面顯示過(guò)的各規(guī)定標(biāo)記保存在存儲(chǔ)器中，并把它們?cè)俅物@示出來(lái)，使得所有已執(zhí)行處理步驟的執(zhí)行證實(shí)都完整地出現(xiàn)在面板屏幕上。
此外，對(duì)于提供有兩組飛行控制器和兩個(gè)與同一飛行管理系統(tǒng)通信的數(shù)據(jù)顯示和輸入面板的情況，最好對(duì)每個(gè)主區(qū)域配置一個(gè)相關(guān)連的第一輔助區(qū)域和一個(gè)相關(guān)連的第二輔助區(qū)域，并且還配置得能夠-在執(zhí)行對(duì)應(yīng)于一個(gè)特定主區(qū)域的處理步驟中當(dāng)通過(guò)第一面板輸入證實(shí)項(xiàng)目時(shí)，將導(dǎo)致在第一和第二面板中的與該主區(qū)域相關(guān)連的第一輔助區(qū)域中都顯示出一個(gè)規(guī)定的標(biāo)記，-反之，當(dāng)通過(guò)第二面板輸入一個(gè)證實(shí)項(xiàng)目時(shí)將導(dǎo)致在第二和第一面板中的第二輔助區(qū)域中都顯示出一個(gè)規(guī)定的標(biāo)記。
執(zhí)行了每一個(gè)處理步驟之后，兩個(gè)面板上都會(huì)重新顯示一次規(guī)定的標(biāo)記，使得所有已執(zhí)行的處理步驟的執(zhí)行證實(shí)都將完整地出現(xiàn)在兩個(gè)面板上，證實(shí)項(xiàng)目的輸入者由兩個(gè)輔助區(qū)域中被一個(gè)規(guī)定標(biāo)記所鉤出的那一個(gè)指明。
本發(fā)明不僅涉及上面概述的方法，而且還涉及一種用來(lái)幫助空中導(dǎo)航的裝置。
根據(jù)本發(fā)明的該裝置利用一個(gè)借助一些界面與飛行員進(jìn)行對(duì)話的飛行管理系統(tǒng)，這些界面至少包括一個(gè)數(shù)據(jù)顯示和輸入面板，該裝置的特征在于，它包括用來(lái)在面板上同時(shí)顯示出一系列相繼的主區(qū)域和與每個(gè)主區(qū)域相關(guān)連并緊鄰著該主區(qū)域的獨(dú)立輔助區(qū)域的設(shè)備，其中每個(gè)主區(qū)域?qū)?yīng)于導(dǎo)航程序的一個(gè)步驟；用來(lái)選擇一個(gè)特定主區(qū)域的用戶可操作的設(shè)備；用來(lái)在選出一個(gè)主區(qū)域后在面板上顯示執(zhí)行對(duì)應(yīng)于該主區(qū)域的處理步驟時(shí)所必須的信息的設(shè)備；用來(lái)向面板輸入一個(gè)項(xiàng)目以使該處理步驟被證實(shí)然后再次顯示主區(qū)域和相關(guān)輔助區(qū)域系列的設(shè)備；用來(lái)在與所選主區(qū)域相關(guān)連的輔助區(qū)域中顯示一個(gè)指明該處理步驟已被證實(shí)的規(guī)定標(biāo)記的設(shè)備；以及，用來(lái)在執(zhí)行了對(duì)應(yīng)于其他各主區(qū)域的各處理步驟之后，在存儲(chǔ)器中保存并重新顯示以前顯示過(guò)的各規(guī)定標(biāo)記，使得所有已執(zhí)行過(guò)的處理步驟的執(zhí)行證實(shí)全都完整地顯示在面板上的設(shè)備。
此外，如果飛行管理系統(tǒng)含有一個(gè)與第一面板全同的第二面板，則將對(duì)每個(gè)區(qū)域設(shè)置相關(guān)連的一個(gè)第一輔助區(qū)域和一個(gè)第二輔助區(qū)域，并提供這樣的設(shè)備，使得在執(zhí)行對(duì)應(yīng)于一個(gè)特定主區(qū)域的處理步驟的過(guò)程中，若通過(guò)第一面板輸入了證實(shí)項(xiàng)目時(shí)將造成在第一面板和第二面板中的與該主區(qū)域相關(guān)連的第一輔助區(qū)域中都顯示出一個(gè)規(guī)定的標(biāo)記，反之，若通過(guò)第二面板輸入了證實(shí)項(xiàng)目，則將造成在第一面板和第二面板的第二輔助區(qū)域中都顯示出一個(gè)規(guī)定的標(biāo)記。
在本發(fā)明的許多優(yōu)點(diǎn)中特別值得一提的是，該系統(tǒng)具有抗中斷能力；飛行員在他們的檢驗(yàn)過(guò)程中經(jīng)常會(huì)受到中斷，在飛行前階段中尤其是這樣。采用本發(fā)明后，他們可以得到關(guān)于已執(zhí)行步驟的概要信息，從而能快速地回到他們的檢驗(yàn)過(guò)程中來(lái)；他們不需要為重新得知已執(zhí)行過(guò)的步驟而逐頁(yè)地查找有許多頁(yè)的任務(wù)書。
而且，這種處理將支持新的對(duì)話模式“DATALINK”，其中信息是通過(guò)無(wú)線電在地面和面板之間傳送的將有可能使由地面發(fā)送給飛行管理系統(tǒng)的信息以能吸引飛行員注意力的特殊形式出現(xiàn)在過(guò)程的各個(gè)步驟中。飛行員將如同他自己輸入了這個(gè)信息那樣地檢驗(yàn)和接受該信息。
在閱讀下面參考附圖給出的詳細(xì)說(shuō)明時(shí)，將會(huì)發(fā)現(xiàn)本發(fā)明的其他特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)，在附圖中

圖1示出完整的根據(jù)本發(fā)明的幫助導(dǎo)航裝置；圖2示出導(dǎo)航過(guò)程開始時(shí)的面板屏幕；圖3至6示出不同處理步驟時(shí)的屏幕；圖7示出飛行管理系統(tǒng)在涉及本發(fā)明功能方面的操作流程圖；圖2至圖6中的一些符號(hào)按實(shí)際飛機(jī)中的形式寫出，因此它們是一些單詞或縮寫。
根據(jù)本發(fā)明的幫助導(dǎo)航裝置構(gòu)成整個(gè)飛機(jī)監(jiān)視系統(tǒng)的一部分。這整個(gè)系統(tǒng)主要包括-飛行管理系統(tǒng)(FMS)，這是一個(gè)計(jì)算機(jī)10，它能夠接收各種信息、計(jì)算其他的信息、以及利用對(duì)話界面把這些信息提供給飛行員；-分布在整個(gè)飛機(jī)各處的傳感器12，例如包括導(dǎo)航儀器(IRS慣性單元等)、能給出飛機(jī)狀態(tài)信息的各種傳感器、以及可能還有用來(lái)與外界通信的儀器，所有這些傳感器都連接在飛行管理系統(tǒng)上；-連接在計(jì)算機(jī)10上的各個(gè)界面，它們實(shí)行與飛行員的對(duì)話，這些界面主要包括-一個(gè)飛行控制單元(FCU)，它借助一個(gè)些按鈕使得有可能去選擇例如飛機(jī)的航向或必須提供給管理系統(tǒng)的其他設(shè)備參數(shù)；-一個(gè)用于顯示導(dǎo)航信息的屏幕ND(“導(dǎo)航顯示器”)，用來(lái)顯示地圖、飛行計(jì)劃等等；-一個(gè)主要飛行顯示器PFD，用來(lái)顯示人工地平線、飛機(jī)高度、姿態(tài)、速度矢量、和導(dǎo)航模式指示(“飛行模式指示器”)等等；-一個(gè)數(shù)據(jù)顯示和輸入面板MCDU(“多目的控制顯示單元”)，對(duì)本發(fā)明來(lái)說(shuō)該面板是主要的對(duì)話設(shè)備，它在FMS計(jì)算機(jī)內(nèi)軟件的直接控制之下工作。當(dāng)然，面板自身也可以含有其工作所必須的適當(dāng)軟件，一般情形下該面板包括一個(gè)微處理器和一些由該微處理器控制的電路。例如，用于在屏幕上顯示圖形的例行程序和用于管理數(shù)據(jù)輸入鍵盤的例行程序等都是適合于面板的程序，相應(yīng)的軟件可以設(shè)置在面板中，但要顯示的信息卻一般是由FMS計(jì)算機(jī)內(nèi)的軟件產(chǎn)生的。
在這個(gè)總體系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)本發(fā)明所需的部件是FMS計(jì)算機(jī)(因?yàn)閷⒁懻摰膶?duì)話是飛行員和該計(jì)算機(jī)之間的對(duì)話)和MCDU面板。
MCDU數(shù)據(jù)顯示和輸入面板包含一個(gè)鍵盤、一個(gè)屏幕、一些功能鍵。以及用來(lái)選擇顯示在屏幕上的區(qū)域并激活所選區(qū)間以起動(dòng)與顯示內(nèi)容相關(guān)的操作的設(shè)備。這些選擇和激活設(shè)備類似用于微計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的熟知的“鼠標(biāo)器”，也就是說(shuō)，它們是一些能夠?qū)崿F(xiàn)以下功能的設(shè)備-在顯示于屏幕的一個(gè)菜單上移動(dòng)游標(biāo)(可見(jiàn)的或不可見(jiàn)的)，以選擇該菜單所建議的某個(gè)區(qū)域，例如當(dāng)游標(biāo)通過(guò)該區(qū)域時(shí)這個(gè)區(qū)域?qū)⒆兊眉訌?qiáng)顯示；以及-激活所選的區(qū)域(叩擊鼠標(biāo)器的按鈕)。
在飛機(jī)上通常不使用鼠標(biāo)器而使用幾個(gè)移動(dòng)鍵，或者把屏幕配置成觸摸式屏幕，用手指觸摸一個(gè)區(qū)域就可以選擇這個(gè)區(qū)域；或者，也有可能采用屏幕旁邊的一個(gè)觸摸板。所有這些用來(lái)在屏幕上選擇區(qū)域的設(shè)備都是等效的。
面板的各個(gè)功能鍵可以環(huán)繞屏幕的周圍設(shè)備，但需要說(shuō)明，這些功能鍵甚至可以顯示在屏幕上，例如設(shè)備在屏幕中央?yún)^(qū)的周圍；在該情形下，功能鍵的激活方法與上述區(qū)域選擇設(shè)備的原理完全相同；顯示在屏幕上的按鍵是一些特殊的可選擇區(qū)域，它們也可以通過(guò)“叩擊”而激活。各附圖中所示的就是這種特殊情形，其中示出了圍繞在一個(gè)稱之為“消息顯示區(qū)”(圖中為“消息場(chǎng))的中央?yún)^(qū)周圍的功能鍵。把功能鍵顯示在屏幕上使得有可能較容易地重新布置各個(gè)功能鍵，以便按需要改變各個(gè)功能和各個(gè)鍵之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。
現(xiàn)在將說(shuō)明本發(fā)明所提供的幫助導(dǎo)航功能。這些功能是利用專門為執(zhí)行各種所需顯示操作而編程的FMS計(jì)算機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
為了幫助理解本發(fā)明，將說(shuō)明一個(gè)實(shí)際的導(dǎo)航情況，在該情況中飛行員(或者兩個(gè)飛行員，他們分別是值班飛行員PF和下班飛行員PNF)使用本發(fā)明所提議的幫助導(dǎo)航設(shè)備。
具體的例子是從巴黎戴高樂(lè)機(jī)場(chǎng)(CDG)至法蘭克福機(jī)場(chǎng)(FAR)的無(wú)事故飛行。在該例子中，本情況含有7個(gè)主要階段-飛行前-向起飛跑道滑行-起飛-爬高
-巡航-下降-到達(dá)由于飛行員所執(zhí)行的各種操作始終受到飛行管理系統(tǒng)的監(jiān)視，并且飛機(jī)的行為被連接在該系統(tǒng)上的各傳感器連續(xù)地探測(cè)，所以在任何時(shí)刻該系統(tǒng)都能察覺(jué)到當(dāng)時(shí)處于哪個(gè)階段。1、飛行前在這個(gè)階段中飛行員確定他的飛行計(jì)劃并初始化飛機(jī)的所有參數(shù)(特別是重量)。
在MCDU面板的眾多功能鍵中，有一個(gè)本發(fā)明中所使用的特殊按鍵，叫做DO_LIST(列單)鍵。如前所述，這個(gè)鍵既可是一個(gè)硬件按鍵，也可是一個(gè)顯示在屏幕上并可用區(qū)域選擇設(shè)備選擇的軟(件)按鍵。
當(dāng)DO_LIST鍵被激活時(shí)，F(xiàn)MS計(jì)算機(jī)將在消息顯示區(qū)中顯示出一個(gè)例如如圖2所示的圖像；在該圖像中，圍繞著中央消息顯示區(qū)仍然顯示著如DO_LIST鍵等的功能鍵20。
屏幕中央?yún)^(qū)內(nèi)所顯示的圖像主要包括-一個(gè)信息前端部30，-一些可選擇、可激活的主區(qū)域40，-一些輔助區(qū)域50和60，這些輔助區(qū)域最好是可選擇、可激活的，但也不一定非要這樣。每個(gè)主區(qū)域都含有關(guān)于飛行員要在飛行前階段執(zhí)行的各處理步驟的信息，當(dāng)這些區(qū)域被用戶選取時(shí)它們可能被加強(qiáng)不(或者改變顏色等)，使得這一選取可被看到。
通常，當(dāng)一個(gè)特定主區(qū)域在被選取之后又被激活時(shí)，它將使計(jì)算機(jī)顯示出在執(zhí)行對(duì)應(yīng)于該區(qū)域的處理步驟時(shí)所需的消息和對(duì)數(shù)據(jù)的請(qǐng)求。各個(gè)主區(qū)域按照對(duì)應(yīng)于飛行員執(zhí)行處理的次序，逐個(gè)地向下和/或向后排列。
當(dāng)飛機(jī)在地面上并處于飛行前階段時(shí)，F(xiàn)MS計(jì)算機(jī)察覺(jué)到它處在這一階段，而這正是按下DO_LIST鍵后會(huì)顯示出圖2所示消息的原因。如果計(jì)算機(jī)探測(cè)到的是飛機(jī)處于其他的階段，則按下DO_LIST鍵將導(dǎo)致顯示出帶有其他處理指示的某個(gè)其他的主區(qū)域系列，那時(shí)對(duì)這些不同區(qū)域的激活將起動(dòng)相應(yīng)的不同于圖2操作的其他操作。
顯示于圖2并對(duì)應(yīng)于飛行前階段的處理步驟列單包括-一個(gè)前端部，它提示，所顯示的菜單是飛行員要執(zhí)行的飛行前處理步驟的列表；-位在從上到下、從右到左依次排列的各個(gè)主區(qū)域中的、關(guān)于每一步驟的內(nèi)容的文字指示。
對(duì)飛行熟悉的人們將可容易地看出屏幕上各種指示的意義，這些指示在飛機(jī)上總是用英語(yǔ)表達(dá)的。所給出的指示都是實(shí)際中的指示，不過(guò)它們只是一些例子，應(yīng)該理解，就同樣的操作而言也可能會(huì)給出其他的指示，就某一特定的飛行階段而言也可能會(huì)給出其他的處理操作。
圖2中列出了下述一些處理步驟-檢驗(yàn)飛行管理系統(tǒng)的狀態(tài)，-路徑指示-關(guān)于出發(fā)(機(jī)場(chǎng)跑道等)、在途和到達(dá)的數(shù)據(jù)-巡航高度-慣性系統(tǒng)與機(jī)場(chǎng)縱橫方向的對(duì)準(zhǔn)-飛行員所選無(wú)線電導(dǎo)航設(shè)備的自動(dòng)顯示-燃料數(shù)據(jù)重量和重心-飛行參數(shù)-第二飛行計(jì)劃-替代飛行計(jì)劃-型號(hào)精度顯示。
在處理中某些步驟可能是非要不可的，另一些則可以是任選的，例如這里的最后三個(gè)步驟是可任選的。任選步驟可以用與其他步驟稍有不同的形式顯示(例如，前者用灰色背景，后者用黑色背景)。
如果用戶選擇并激活了某一特定主區(qū)域，則計(jì)算機(jī)將顯示一個(gè)主要由信息和信息請(qǐng)求所構(gòu)成的新屏幕。
這樣，當(dāng)飛行員選擇并激活了其中顯示有“檢驗(yàn)FMS狀態(tài)”處理步驟的指示的第一個(gè)區(qū)域時(shí)，屏幕上將顯示出如圖3所示的圖像，其中包括-一個(gè)前端部(“FMS狀態(tài)”)，它提示這是一個(gè)檢驗(yàn)步驟，-一些消息(主要是信息和對(duì)信息的請(qǐng)求)，-為輸入所請(qǐng)求信息而保留的區(qū)域，-一個(gè)“證實(shí)”按鈕，最好還有一個(gè)“取消”按鈕，供飛行員希望不執(zhí)行當(dāng)前的處理步驟而返回菜單顯示時(shí)或希望刪除最后輸入的數(shù)據(jù)時(shí)使用。
在本例中，F(xiàn)MS計(jì)算機(jī)在屏幕上顯示飛機(jī)的類型和發(fā)動(dòng)機(jī)的類型，并請(qǐng)求例如計(jì)劃中的航班號(hào)這樣的信息。這個(gè)航班號(hào)(這里為“AFR1448”)是飛行員在選擇了對(duì)應(yīng)于該條目的區(qū)域后(或者在計(jì)算機(jī)自動(dòng)地設(shè)置到該區(qū)域后)通過(guò)鍵盤輸入的。飛行員以類似方法輸入該屏幕頁(yè)所請(qǐng)求的其他數(shù)據(jù)。
當(dāng)用戶由此得到了對(duì)應(yīng)于該處理步驟的消息并鍵入了所請(qǐng)求的數(shù)據(jù)后，他將證實(shí)這個(gè)操作(選擇并激活“證實(shí)”區(qū)域)，表示從他的觀點(diǎn)看來(lái)這個(gè)處理步驟已被執(zhí)行。
證實(shí)可以通過(guò)按下證實(shí)按鍵執(zhí)行，或者通過(guò)選擇并激活“OK”區(qū)域或任何其他常用的證實(shí)方法執(zhí)行例如，完全輸入了有關(guān)屏幕頁(yè)中計(jì)算機(jī)所請(qǐng)求的數(shù)據(jù)這一事實(shí)，可以被計(jì)算機(jī)理解為是對(duì)這個(gè)頁(yè)的證實(shí)。用戶要進(jìn)行的關(guān)于某一特定處理步驟的操作可能會(huì)涉及到相繼地翻過(guò)幾個(gè)屏幕頁(yè)，這時(shí)關(guān)于該處理步驟執(zhí)行的最終證實(shí)將在FMS計(jì)算機(jī)所顯示于面板上的最后一頁(yè)中進(jìn)行。
當(dāng)執(zhí)行了對(duì)某一特定主區(qū)域的證實(shí)之后，計(jì)算機(jī)將再次顯示出如圖2所示的屏幕頁(yè)，不過(guò)在與有關(guān)主區(qū)域相關(guān)連的一個(gè)輔助區(qū)域中將會(huì)顯示出一個(gè)指定的標(biāo)記；這個(gè)輔助區(qū)域最好緊挨著該主區(qū)域。
所以，在執(zhí)行“檢驗(yàn)FMS狀態(tài)”步驟時(shí)，按下證實(shí)區(qū)域?qū)⑵饎?dòng)兩個(gè)操作-再次顯示圖2的菜單屏幕，以及-在位于“證實(shí)FMS狀態(tài)”主區(qū)域左側(cè)的輔助區(qū)域50中登記一個(gè)對(duì)鉤標(biāo)記。
這個(gè)標(biāo)記表明，相應(yīng)的處理步驟已被執(zhí)行而且已被執(zhí)行該步驟的飛行員證實(shí)。
圖4示出這一階段中的屏幕。
這時(shí)飛行員將執(zhí)行“FMS飛行前DO_LIST”屏幕所建議的各個(gè)相繼的處理步驟，并在每個(gè)經(jīng)證實(shí)的步驟邊上都將出現(xiàn)一個(gè)對(duì)鉤標(biāo)記。這些標(biāo)記將逐個(gè)地積累起來(lái)，也就是說(shuō)，對(duì)于每一個(gè)經(jīng)證實(shí)的處理步驟都將顯示出一個(gè)新的對(duì)鉤標(biāo)記，同時(shí)原先各個(gè)經(jīng)證實(shí)步驟的標(biāo)記也都將重新出現(xiàn)。
因此該屏上可看到的列表既包括了已經(jīng)執(zhí)行的處理步驟(打了鉤的)，又包括了尚待執(zhí)行的各個(gè)處理步驟(未打鉤的)，從而在任何時(shí)刻都給飛行員提供了關(guān)于他的責(zé)職情況的十分圖形化和精確的提示。
應(yīng)該指出，在證實(shí)了有關(guān)步驟后，主區(qū)域內(nèi)的指示可以被修改圖5示出，由于第二個(gè)步驟“從/到或共同路徑(CO_ROUTE)”(見(jiàn)圖2)已被打鉤，所以它也已被執(zhí)行，但在對(duì)應(yīng)的區(qū)域中卻出現(xiàn)了指示“CDGFRA1”，向飛行員指明所鍵入的路徑是戴高樂(lè)/法蘭克福路徑。
類似地，在對(duì)應(yīng)于步驟選擇巡航高度的CRZFL主區(qū)域中，現(xiàn)在以“FL330)的形式指明高度為330000英尺(10000類)。該主區(qū)域左側(cè)的相應(yīng)輔助區(qū)域被打了對(duì)鉤。
這個(gè)處理過(guò)程能夠以諸如此類的方式完全被執(zhí)行，其中包括一些任選的步驟，并且即使如實(shí)際中經(jīng)常發(fā)生的那樣，飛行員在執(zhí)行過(guò)程中受到中斷，他也能在任何時(shí)刻都知道處在過(guò)程中的什么位置上。
在這些圖中，各個(gè)主區(qū)域主要是按照處理的次序從頂部到底部逐個(gè)地排列的，但也可以布置得使幾個(gè)主區(qū)域位在同一行上；可以使一個(gè)輔助區(qū)域與一個(gè)主區(qū)域相關(guān)連，也可以與一組主區(qū)域相關(guān)連，例如“出發(fā)”、“在途”、和“到達(dá)”這三個(gè)區(qū)域的情況就是這樣。2、其他飛行階段已經(jīng)給出了關(guān)于飛行前階段處理步驟的詳細(xì)說(shuō)明。如果對(duì)于其他飛行階段也有一個(gè)處理步驟列表或一個(gè)要執(zhí)行的檢驗(yàn)的列表，則對(duì)這些階段也可采用同樣的原理。在實(shí)際中，處在到達(dá)階段前面的下降階段需要一系列新的檢驗(yàn)和數(shù)據(jù)輸入。
飛行員再次按下DO_LIST鍵，然后FMS計(jì)算機(jī)因察覺(jué)到飛機(jī)處于哪個(gè)飛行階段而在屏幕上顯示出不同于圖2所示的要執(zhí)行的操作列表，不過(guò)呈現(xiàn)的方式卻是相同的，即有一些主區(qū)域和一些分別與各主區(qū)域相關(guān)連的輔助區(qū)域。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，輔助區(qū)域可以設(shè)計(jì)得與主區(qū)域相似，即可以利用面板的選擇設(shè)備進(jìn)行選擇和激活。這樣將使得下述操作成為可能-或者例如在飛行員希望以后重復(fù)某一打了鉤的處理步驟時(shí)，他可以選擇相應(yīng)的打了對(duì)鉤的輔助區(qū)域并激活它，以刪除對(duì)鉤標(biāo)記，-或者甚至可以在更特殊的情況下不執(zhí)行某一處理步驟而對(duì)它打鉤，例如這可以對(duì)任選的或較不重要的處理步驟進(jìn)行；或者對(duì)某些可以不依賴計(jì)算機(jī)執(zhí)行的或不需要FMS計(jì)算機(jī)顯示數(shù)據(jù)請(qǐng)求屏幕的特殊步驟進(jìn)行。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)十分有利的可能性，可以在下述情況下加強(qiáng)根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)，該情況是飛機(jī)由雙飛行員機(jī)組操作，其中一位飛行員稱作值班飛行員PF或飛行駕駛員，另一位稱作下班飛行員PNF或非飛行駕駛員。
兩位飛行員各自都占用一個(gè)裝備有一些對(duì)話界面的座位，兩位飛行員的這些界面是全同的，并且以相似的方式連接在FMS計(jì)算機(jī)上。兩位飛行員分別獨(dú)立地控制兩個(gè)MCDU面板，計(jì)算機(jī)能夠區(qū)分出兩個(gè)面板上的顯示和數(shù)據(jù)輸入。
這樣，本發(fā)明建議，由DO_LIST鍵調(diào)出的屏幕上的每一個(gè)主區(qū)域都配有兩個(gè)不同的輔助區(qū)域，一個(gè)最好在左邊，另一個(gè)最好在右邊。
各附圖中示出了這一布局。在其中的每一個(gè)屏幕上，如果是左側(cè)的飛行員執(zhí)行和證實(shí)了處理步驟，則計(jì)算機(jī)將對(duì)左邊的輔助區(qū)域打鉤；如果是右側(cè)的飛行員執(zhí)行和證實(shí)了處理步驟，則計(jì)算機(jī)對(duì)右邊的輔助區(qū)域打鉤。
所以，已執(zhí)行的各處理步驟將同時(shí)出現(xiàn)在兩個(gè)面板上，而且兩位飛行員都能判斷是誰(shuí)執(zhí)行了操作。由一個(gè)飛行員要求另一個(gè)飛行員執(zhí)行某些操作確定實(shí)是很普通的現(xiàn)象，在這里的情況下，他可以不需要記住他自己的和他同伴的以往動(dòng)作而在任何時(shí)刻都能確定已經(jīng)完成了些什么操作。
圖6示出一個(gè)相應(yīng)的例子，其中有一個(gè)操作是由右側(cè)的飛行員執(zhí)行的。兩個(gè)面板顯示的圖像是相同的。
當(dāng)然，本發(fā)明是通過(guò)對(duì)FMS計(jì)算機(jī)進(jìn)行適當(dāng)編程來(lái)實(shí)現(xiàn)的，圖7示出對(duì)應(yīng)于本發(fā)明的軟件部分的操作流程圖。在此流程圖中示出了-當(dāng)激活“DO_LIST”功能鍵時(shí)將顯示處理步驟菜單；顯示的菜單與當(dāng)前的飛行階段有關(guān)，只有已執(zhí)行的處理步驟的，特別是被另一位飛行員在另一個(gè)面板上執(zhí)行的那些步驟的輔助區(qū)域才被打鉤，-選取和證實(shí)一個(gè)主區(qū)域?qū)@示一個(gè)相應(yīng)的新屏幕；-執(zhí)行一個(gè)處理步驟后的證實(shí)將把該證實(shí)信息存入存儲(chǔ)器，并接著在兩個(gè)面板(如果有兩個(gè)面板)上顯示一個(gè)圖像；-新顯示的步驟菜單上將有新輔助區(qū)域中的對(duì)鉤和對(duì)應(yīng)于已證實(shí)的各步驟的輔助區(qū)域中的對(duì)鉤；-假定通過(guò)激活DO_LIST鍵顯示出的處理菜單與飛行階段有關(guān)，則如果發(fā)生飛行階段改變時(shí)將清除對(duì)鉤存儲(chǔ)器，并且當(dāng)前面各階段中輸入的信息在新階段仍然有效時(shí)，將在新菜單中顯示這些輸入信息；-有可能通過(guò)選擇一個(gè)新處理步驟來(lái)繼續(xù)處理，也有可能通過(guò)激活某個(gè)其他的功能鍵來(lái)結(jié)束該處理。
在實(shí)踐中，要用到DO_LIST菜單的兩個(gè)主要階段是飛行前階段和到達(dá)階段。在到達(dá)階段處理的開始時(shí)，顯示的菜單將含有一些不帶對(duì)鉤(擦除對(duì)鉤存儲(chǔ)器)的輔助區(qū)域50，另外還含有在飛行前階段中輸入的一些指示(也就是說(shuō)，對(duì)鉤存儲(chǔ)器已被消除，但其他仍然有效的信息則未被清除)。
權(quán)利要求
1.幫助空中導(dǎo)航的方法，它利用了一個(gè)至少與一個(gè)數(shù)據(jù)顯示和輸入面板(MCDU)相耦合的飛行管理系統(tǒng)(FMS)，該面板特別使得有可能選擇屏幕上的一些預(yù)定區(qū)域，以執(zhí)行分別對(duì)應(yīng)于各個(gè)不同區(qū)域的各個(gè)操作，該方法的特征在于它包括-同時(shí)地在面板上顯示出一系列各自對(duì)應(yīng)于一個(gè)導(dǎo)航處理步驟的相繼的主區(qū)域(40)和與各個(gè)主區(qū)域相關(guān)連并緊鄰著相應(yīng)主區(qū)域的獨(dú)立的輔助區(qū)域(50,60)，-當(dāng)用戶選擇了一個(gè)對(duì)應(yīng)于某一特定處理步驟的主區(qū)域時(shí)，在面板上顯示出一些執(zhí)行該步驟時(shí)所必須的要素，-當(dāng)向面板輸入一個(gè)用來(lái)證實(shí)對(duì)應(yīng)于所選主區(qū)域的處理步驟的項(xiàng)目時(shí)，再次顯示出這一系列主區(qū)域和相關(guān)連的輔助區(qū)域，并在與所選主區(qū)域相關(guān)連的輔助區(qū)域中同時(shí)顯示出一個(gè)指明該處理步驟已被證實(shí)的規(guī)定標(biāo)記，-在執(zhí)行了對(duì)應(yīng)于其他各主區(qū)域的各其他處理步驟之后，把以前顯示的各規(guī)定標(biāo)記保存在存儲(chǔ)器中并重新顯示出來(lái)，以使得所有已執(zhí)行的處理步驟的執(zhí)行證實(shí)都完整地出現(xiàn)在面板上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的幫助導(dǎo)航的方法，其特征在于飛行管理系統(tǒng)包含一個(gè)與第一面板全同的第二面板；與每個(gè)主區(qū)域相關(guān)連的有一個(gè)第一輔助區(qū)域和一個(gè)第二輔助區(qū)域(50,60)；以及-在執(zhí)行對(duì)應(yīng)于一個(gè)特定主區(qū)域的處理步驟中若通過(guò)第一面板輸入證實(shí)項(xiàng)目則將同時(shí)在第一面板和第二面板上的與該主區(qū)域相關(guān)連的第一輔助區(qū)域(50)中顯示出一個(gè)規(guī)定的標(biāo)記，-反之，若通過(guò)第二面板輸入證實(shí)項(xiàng)目則將同時(shí)在第一面板和第二面板上的與該主區(qū)域相關(guān)連的第二輔助區(qū)域(60)中顯示出一個(gè)規(guī)定的標(biāo)記。
3.幫助空中導(dǎo)航的裝置，它利用一個(gè)借助于幾個(gè)界面與飛行員進(jìn)行對(duì)話的飛行管理系統(tǒng)(FMS)，這些界面至少包括一個(gè)數(shù)據(jù)顯示和輸入面板(MCDU)，該裝置的特征在于它包括用來(lái)同時(shí)地在面板上顯示出一系列各自對(duì)應(yīng)于一個(gè)導(dǎo)航處理步驟的相繼的主區(qū)域(40)和與各個(gè)主區(qū)域相關(guān)連并緊鄰著相應(yīng)的主區(qū)域的獨(dú)立的輔助區(qū)域(50,60)的設(shè)備；用來(lái)選擇一個(gè)特定主區(qū)域的用戶可操作的設(shè)備；用來(lái)在選擇了一個(gè)主區(qū)域后在面板上顯示出在執(zhí)行對(duì)應(yīng)于該主區(qū)域的處理步驟時(shí)所必須的信息的設(shè)備；用來(lái)向面板輸入證實(shí)一個(gè)處理步驟的項(xiàng)目，然后再次顯示主區(qū)域和相關(guān)連的輔助區(qū)域系列的設(shè)備；用來(lái)在與所選主區(qū)域相關(guān)連的輔助區(qū)域中顯示一個(gè)指明該處理步驟已被證實(shí)的規(guī)定標(biāo)記的設(shè)備；以及，用來(lái)在執(zhí)行了對(duì)應(yīng)于其他各主區(qū)域的各其他處理步驟后把以前顯示的各規(guī)定標(biāo)記保存在存儲(chǔ)器中并重新顯示出來(lái)，以使所有自己執(zhí)行的處理步驟的執(zhí)行證實(shí)都完整地出現(xiàn)在面板上的設(shè)備。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的裝置，其特征在于飛行管理系統(tǒng)還包含一個(gè)與第一面板全同的第二面板；與每個(gè)主區(qū)域相關(guān)連的有一個(gè)第一輔助區(qū)域和一個(gè)第二輔助區(qū)域(50,60)；以及提供有這樣的設(shè)備，它使得當(dāng)在執(zhí)行一個(gè)對(duì)應(yīng)于某一特定主區(qū)域的處理步驟時(shí)若通過(guò)第一面板輸入證實(shí)項(xiàng)目則將同時(shí)在第一和第二面板上的與該主區(qū)域相關(guān)連的第一輔助區(qū)域(50)中顯示一個(gè)規(guī)定的標(biāo)記，反之，若通過(guò)第二面板輸入該證實(shí)項(xiàng)目則將同時(shí)在第一和第二面板上的第二輔助區(qū)域(60)中顯示一個(gè)規(guī)定的標(biāo)記。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于幫助空中導(dǎo)航的方法和裝置,它們?cè)谘b載于飛行器上的飛行管理系統(tǒng)的框架內(nèi)使用。為了完成飛行員的任務(wù),飛行器載的計(jì)算機(jī)(FMS)通過(guò)一個(gè)數(shù)據(jù)顯示和輸入面板(MCDU)與飛行員進(jìn)行對(duì)話。該面板以一組相繼的可選擇和可激活的主區(qū)域(40)的形式,顯示出要執(zhí)行的各任務(wù)的列單。每一個(gè)區(qū)域?qū)?yīng)著一個(gè)通過(guò)面板執(zhí)行的任務(wù),當(dāng)一個(gè)任務(wù)已被執(zhí)行時(shí)(由飛行員激活證實(shí)鍵),任務(wù)列單將重新被顯示出來(lái),其中在對(duì)應(yīng)于已執(zhí)行任務(wù)的一個(gè)輔助區(qū)域(50)中將帶有一個(gè)規(guī)定的標(biāo)記。該輔助區(qū)域位在顯示有要執(zhí)行的任務(wù)的那個(gè)主區(qū)域的鄰近。如果有一位合作飛行員,則他將看到同樣的標(biāo)記。如果是他執(zhí)行了這個(gè)處理,則該標(biāo)記將出現(xiàn)在位于主區(qū)域另一側(cè)的另一個(gè)輔助區(qū)域(60)中。在整個(gè)處理過(guò)程中的任何時(shí)刻,飛行員和合作飛行員兩個(gè)都能夠一眼看出已執(zhí)行了哪些任務(wù)、各個(gè)任務(wù)是由誰(shuí)執(zhí)行的、以及還有哪些任務(wù)有待執(zhí)行。
文檔編號(hào)G08G5/00GK1209897SQ97191771
公開日1999年3月3日 申請(qǐng)日期1997年1月14日 優(yōu)先權(quán)日1996年1月19日
發(fā)明者米里埃爾－博曼斯, 西爾雅·格朗佩雷 申請(qǐng)人:塞克斯丹航空電子公司