在動(dòng)態(tài)機(jī)場(chǎng)移動(dòng)地圖顯示器上顯示機(jī)場(chǎng)特征的系統(tǒng)和方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及在動(dòng)態(tài)機(jī)場(chǎng)移動(dòng)地圖顯示器上顯示機(jī)場(chǎng)特征的系統(tǒng)和方法。提供了一種用于在飛機(jī)地面機(jī)動(dòng)期間（諸如當(dāng)在跑道或滑行道上滑行時(shí)）增強(qiáng)飛機(jī)上的態(tài)勢(shì)感知的方法和設(shè)備。當(dāng)飛機(jī)速度小于預(yù)定速度（V1）時(shí)，包括在從飛機(jī)延伸第一預(yù)定距離（D1）的第一機(jī)場(chǎng)區(qū)域中的機(jī)場(chǎng)特征的三維視圖被渲染。當(dāng)飛機(jī)速度超過(guò)V1時(shí)，包括在延伸超過(guò)D1的第二機(jī)場(chǎng)區(qū)域中的機(jī)場(chǎng)特征的三維視圖被渲染。
【專利說(shuō)明】在動(dòng)態(tài)機(jī)場(chǎng)移動(dòng)地圖顯示器上顯示機(jī)場(chǎng)特征的系統(tǒng)和方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]在此描述的主題的實(shí)施例一般地涉及航空電子設(shè)備系統(tǒng)，諸如飛行顯示系統(tǒng)，并且特別地涉及生成三維(3D)機(jī)場(chǎng)移動(dòng)地圖(AMM)的動(dòng)態(tài)合成顯示的飛行駕駛艙顯示系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]用于交通工具(諸如，飛機(jī)或飛船)的現(xiàn)代飛行駕駛艙顯示器顯示相當(dāng)大量信息，諸如，交通工具位置、速度、海拔高度、導(dǎo)航、目標(biāo)和地形信息。3-D AMM顯示機(jī)場(chǎng)環(huán)境的合成示圖，其增強(qiáng)了在滑行操作和最終進(jìn)場(chǎng)二者期間的機(jī)組人員位置和態(tài)勢(shì)感知。已知的是飛行員可以把3D AMM視為來(lái)自內(nèi)部飛行駕駛艙的虛擬圖像(被稱為利己示圖或常規(guī)合成顯示(SVD))或視為來(lái)自飛機(jī)后面和上面的視圖(被稱為外向視圖)。所述外向視圖在滑行操作期間是優(yōu)選的，并且所述地圖提供各種特征的表示，包括例如跑道、當(dāng)前和相鄰滑行道、即將到來(lái)的跑道和滑行道中心線、跑道標(biāo)記、跑道標(biāo)志和標(biāo)識(shí)記號(hào)、跑道外等待(hold short)線、飛機(jī)停泊位、機(jī)場(chǎng)結(jié)構(gòu)、跑道入侵熱點(diǎn)等。
[0003]目前，隨著飛機(jī)接近，地圖上的特征以與飛機(jī)前部的指定(例如，固定)的距離融入到視圖中。然而，不存在針對(duì)飛機(jī)對(duì)地速度的補(bǔ)償。因此，對(duì)地速度對(duì)關(guān)鍵特征(諸如，跑道和滑行道記號(hào)、跑道入侵熱點(diǎn)等)何時(shí)被顯示沒(méi)有影響。
[0004]相應(yīng)地，將期望通過(guò)提供機(jī)載航空電子設(shè)備系統(tǒng)和方法(該系統(tǒng)和方法繼而給機(jī)組人員提供機(jī)場(chǎng)環(huán)境的各種特征的更及時(shí)的圖形表示)來(lái)增加飛行員的態(tài)勢(shì)感知。將進(jìn)一步期望提供改進(jìn)的AMM，其考慮了飛機(jī)對(duì)地速度以確定顯示特征的開(kāi)始或漸顯，其目前基于與飛機(jī)的距離。此外，根據(jù)結(jié)合附圖以及之前的【技術(shù)領(lǐng)域】和背景進(jìn)行的后續(xù)詳細(xì)描述以及所附權(quán)利要求，其它期望特征和特性將變得顯而易見(jiàn)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]提供了一種用于在飛機(jī)地面機(jī)動(dòng)期間增強(qiáng)飛機(jī)上的態(tài)勢(shì)感知的方法。該方法包括:響應(yīng)于飛機(jī)達(dá)到超過(guò)預(yù)定速度的速度而增加三維飛行駕駛艙顯示器的視場(chǎng)深度。
[0006]還提供一種用于在飛行駕駛艙顯示系統(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:接收機(jī)場(chǎng)特征數(shù)據(jù)、機(jī)場(chǎng)速度數(shù)據(jù)和位置數(shù)據(jù)。當(dāng)飛機(jī)速度小于預(yù)定速度(V1)時(shí)在顯示器上渲染包括從飛機(jī)延伸第一預(yù)定距離(D1)的第一機(jī)場(chǎng)區(qū)域中的機(jī)場(chǎng)特征的三維視圖。當(dāng)飛機(jī)速度超過(guò)預(yù)定速度(V1)時(shí)，渲染包括從飛機(jī)延伸第二預(yù)定距離(D2)的第二機(jī)場(chǎng)區(qū)域中的機(jī)場(chǎng)特征的三維視圖，其中D2大于Dp
[0007]還提供一種飛行駕駛艙顯示系統(tǒng)，包括:飛機(jī)特征數(shù)據(jù)的第一源、飛機(jī)速度數(shù)據(jù)的第二源、飛機(jī)位置數(shù)據(jù)的第三源、和顯示器。處理器被操作地耦合到第一、第二、和第三源，以及被耦合到所述顯示器，并且被配置成:(I)訪問(wèn)第一、第二、和第三源；(2)當(dāng)飛機(jī)速度小于預(yù)定速度(V1)時(shí)在所述顯示器上渲染包括從飛機(jī)延伸第一預(yù)定距離(D1)的第一機(jī)場(chǎng)區(qū)域中的機(jī)場(chǎng)特征的三維視圖；以及(3)當(dāng)飛機(jī)速度超過(guò)V1時(shí)在所述顯示器上渲染包括從飛機(jī)延伸第二預(yù)定距離(D2)的第二機(jī)場(chǎng)區(qū)域中的機(jī)場(chǎng)特征的三維視圖，其中D2大于Dp

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0008]當(dāng)被結(jié)合附圖考慮時(shí)，對(duì)主題的更完整的理解可以通過(guò)參考接下來(lái)的詳細(xì)描述和權(quán)利要求而被獲得，其中貫穿所述附圖，類似的附圖標(biāo)記指代相似的元素:以及
圖1是飛行駕駛艙顯示系統(tǒng)的實(shí)施例的框圖；
圖2-8是已在其上渲染機(jī)場(chǎng)場(chǎng)區(qū)和相關(guān)特征的合成顯示的圖形表示；以及圖9是圖示用于渲染動(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】
[0009]接下來(lái)的詳細(xì)描述在本質(zhì)上僅為說(shuō)明性的，并且不旨在限制本主題或應(yīng)用的實(shí)施例以及此類實(shí)施例的使用。如在此所使用的，詞“示例性”意味著“用作示例、實(shí)例或說(shuō)明”。在此描述為示例性的任何實(shí)現(xiàn)方式不一定解釋為相對(duì)于其它實(shí)現(xiàn)方式是優(yōu)選的或有益的。此外，不旨在受之前【技術(shù)領(lǐng)域】、【背景技術(shù)】、
【發(fā)明內(nèi)容】
或接下來(lái)的詳細(xì)描述中呈現(xiàn)的任何表達(dá)或暗示的理論約束。
[0010]技巧和技術(shù)可以在此被依據(jù)功能和/或邏輯塊部件并且參考可以由各種計(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。此類操作、任務(wù)、和功能有時(shí)被稱為計(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)際中，一個(gè)或多個(gè)處理器設(shè)備可以通過(guò)操控表示系統(tǒng)存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)器位置處的數(shù)據(jù)位的電氣信號(hào)以及其它信號(hào)處理來(lái)執(zhí)行所描述的操作、任務(wù)和功能。保持?jǐn)?shù)據(jù)位的存儲(chǔ)器位置是具有對(duì)應(yīng)于數(shù)據(jù)位的特定電氣、磁、光學(xué)、或有機(jī)性質(zhì)的物理位置。應(yīng)認(rèn)識(shí)到在圖中所示的各種塊部件可以由配置成執(zhí)行指定功能的任何數(shù)量的硬件、軟件、和/或固件部件來(lái)實(shí)現(xiàn)。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、查找表等)，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)行各種功能。
[0011]在此所描述的系統(tǒng)和方法可以與任何交通工具，包括飛機(jī)、汽車(chē)、飛船、船只等一起部署。在此所描述的系統(tǒng)和方法的優(yōu)選實(shí)施例表示在飛機(jī)操作期間并且特別地在滑行操作以及最終進(jìn)場(chǎng)期間把視覺(jué)機(jī)場(chǎng)信息呈現(xiàn)給飛行員或機(jī)組人員的智能方式。
[0012]現(xiàn)在轉(zhuǎn)向附圖，圖1描繪了示例性飛行駕駛艙顯示系統(tǒng)100(適合于諸如飛機(jī)的交通工具)，其通常包括(不限于):用戶接口 102 ;耦合到用戶接口 102的處理器架構(gòu)104 ;聽(tīng)覺(jué)信號(hào)器105 ;以及耦合到處理器架構(gòu)104的顯示元件106。系統(tǒng)100還可以包括、合作于和/或通信于多個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)、數(shù)據(jù)源等。此外，系統(tǒng)100可以包括、合作于、和/或通信于如下面更詳細(xì)描述的多個(gè)外部子系統(tǒng)。例如，處理器架構(gòu)104可以與接下來(lái)的部件、特征、數(shù)據(jù)源、和子系統(tǒng)中的一個(gè)或多個(gè)合作，其不限于: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 ;空中交通控制(ATC)數(shù)據(jù)鏈路子系統(tǒng)113 ;跑道感知和咨詢系統(tǒng)(RAAS) 114 ;儀表著陸系統(tǒng)(ILS)116 ;飛行指示器118 ;天氣數(shù)據(jù)源120 ;地形回避和警告系統(tǒng)(TAWS) 122 ;交通和防撞系統(tǒng)(TCAS) 124 ;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。
[0013]用戶接口 102與處理器架構(gòu)104可操作地通信，并且被配置成從用戶130 (例如，飛行員)接收輸入，并且響應(yīng)于用戶輸入，向處理器架構(gòu)104供應(yīng)命令信號(hào)。用戶接口 102可以是各種已知用戶接口設(shè)備中的任何一個(gè)或組合，包括(但不限于)指針控制設(shè)備(CCD)132 (諸如，鼠標(biāo)、跟蹤球、或操縱桿)、一個(gè)或多個(gè)按鈕、開(kāi)關(guān)或旋鈕。在所描繪的實(shí)施例中，用戶接口 102包括CXD 132和鍵盤(pán)134。用戶130操控CXD 132來(lái)(除了其它事情之外)移動(dòng)可能在顯示元件106上在各個(gè)時(shí)間被渲染的指針?lè)?hào)，并且用戶130可以操控鍵盤(pán)134來(lái)(除了其它事情之外)輸入文本數(shù)據(jù)。如在圖1中所描繪的，用戶接口 102還可以被用來(lái)實(shí)現(xiàn)用戶與導(dǎo)航計(jì)算機(jī)112、飛行管理系統(tǒng)、和/或飛機(jī)的其它特征和部件的交互。
[0014]處理器架構(gòu)104可以使用響應(yīng)于程序指令而進(jìn)行操作的一個(gè)或多個(gè)已知通用微處理器或?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)訪問(wèn)存儲(chǔ)器)136和機(jī)載ROM (只讀存儲(chǔ)器)138，或與其進(jìn)行通信?？刂铺幚砥骷軜?gòu)104的程序指令可以被存儲(chǔ)在RAM 136和ROM 138的任一個(gè)或兩者中。例如，操作系統(tǒng)軟件可以被存儲(chǔ)在ROM 138中，然而各種操作模式軟件例程和各種操作參數(shù)可以被存儲(chǔ)在RAM 136中。將認(rèn)識(shí)到這僅是用于存儲(chǔ)操作系統(tǒng)軟件和軟件例程的一種方案的示例，并且各種其它存儲(chǔ)方案可以被實(shí)現(xiàn)。還將被認(rèn)識(shí)到處理器架構(gòu)104可以使用不僅是可編程處理器的各種其它電路來(lái)實(shí)現(xiàn)。例如，數(shù)字邏輯電路和模擬信號(hào)處理電路也可以被使用。
[0015]處理器架構(gòu)104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和顯示元件106可操作地通信，并且被耦合以從在此描述的各種傳感器、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)嘏渲贸色@得和處理所需的實(shí)時(shí)飛機(jī)狀態(tài)數(shù)據(jù)(例如，航空電子設(shè)備相關(guān)數(shù)據(jù))，從而在主要顯示區(qū)域中生成地形的圖形合成透視表示。飛機(jī)狀態(tài)或飛行數(shù)據(jù)還可以被用來(lái)影響感興趣位置(諸如，機(jī)場(chǎng))的圖形特征(與在圖形機(jī)場(chǎng)特征數(shù)據(jù)庫(kù)109中保持的數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián))在飛機(jī)操作期間被渲染的方式。對(duì)于這里所描述的示例性實(shí)施例，圖形機(jī)場(chǎng)特征數(shù)據(jù)庫(kù)109可以被認(rèn)為是與一個(gè)或多個(gè)機(jī)場(chǎng)場(chǎng)區(qū)的合成圖形表示相關(guān)聯(lián)的機(jī)場(chǎng)特征數(shù)據(jù)源。
[0016]對(duì)于這個(gè)實(shí)施例，圖形機(jī)場(chǎng)特征數(shù)據(jù)庫(kù)109是包含預(yù)加載機(jī)場(chǎng)特征數(shù)據(jù)的機(jī)載數(shù)據(jù)庫(kù)，所述預(yù)加載機(jī)場(chǎng)特征數(shù)據(jù)包括地理參考特征，諸如，跑道長(zhǎng)度、滑行道長(zhǎng)度、標(biāo)記、標(biāo)志、中心線等。在替代實(shí)施例中，機(jī)場(chǎng)特征數(shù)據(jù)中的一些或全部可以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，一些機(jī)場(chǎng)特征數(shù)據(jù)可以視需要以動(dòng)態(tài)的方式由飛機(jī)接收。由處理器架構(gòu)104訪問(wèn)的機(jī)場(chǎng)特征數(shù)據(jù)指示一個(gè)或多個(gè)感興趣機(jī)場(chǎng)的可顯示視覺(jué)特征。事實(shí)上，機(jī)場(chǎng)特征數(shù)據(jù)可以與位于機(jī)場(chǎng)處、機(jī)場(chǎng)上、機(jī)場(chǎng)中或機(jī)場(chǎng)附近的任何看得見(jiàn)的部分、方面、標(biāo)記、結(jié)構(gòu)、建筑物、地理和/或景觀美化相關(guān)聯(lián)。機(jī)場(chǎng)特征數(shù)據(jù)的處理和渲染將在下面被更詳細(xì)地描述。
[0017]依賴于特定的機(jī)場(chǎng)場(chǎng)區(qū)，機(jī)場(chǎng)特征數(shù)據(jù)可以與接下來(lái)視覺(jué)上不同特征中的任何一個(gè)相關(guān)，其不限于:跑道；跑道標(biāo)記和豎直標(biāo)志；滑行道；滑行道標(biāo)記和豎直標(biāo)志；斜坡區(qū)和相關(guān)標(biāo)記；停泊引導(dǎo)線和停泊停止線；終端或大廳；空中交通控制塔；位于機(jī)場(chǎng)處或機(jī)場(chǎng)附近的建筑物；位于機(jī)場(chǎng)處或機(jī)場(chǎng)附近的景觀；位于機(jī)場(chǎng)處或機(jī)場(chǎng)附近的結(jié)構(gòu)；柵欄；墻；位于機(jī)場(chǎng)處或機(jī)場(chǎng)附近的交通工具；位于機(jī)場(chǎng)處或機(jī)場(chǎng)附近的另一飛機(jī)；位于機(jī)場(chǎng)處或機(jī)場(chǎng)附近的燈桿；位于機(jī)場(chǎng)處或機(jī)場(chǎng)附近的電力線；位于機(jī)場(chǎng)處或機(jī)場(chǎng)附近的電話線桿；位于機(jī)場(chǎng)處或機(jī)場(chǎng)附近的天線；位于機(jī)場(chǎng)處或機(jī)場(chǎng)附近的施工設(shè)備，諸如起重機(jī)；位于機(jī)場(chǎng)處或機(jī)場(chǎng)附近的施工區(qū)；位于機(jī)場(chǎng)周界周?chē)臉?shù)或結(jié)構(gòu)或建筑物；以及位于機(jī)場(chǎng)中或機(jī)場(chǎng)周?chē)乃w。更特別地，跑道特定特征數(shù)據(jù)可以相關(guān)于或指示(不限于):制動(dòng)裝置位置；防吹坪；關(guān)閉的跑道；滑跑照明；跑道中心線；跑道位移閾值；跑道邊緣；跑道海拔；跑道末端海拔；跑道出口線；跑道航向；跑道著陸和跑道外等待線；跑道交匯點(diǎn)；跑道標(biāo)簽；跑道著陸長(zhǎng)度；跑道長(zhǎng)度；跑道照明；跑道標(biāo)記；跑道頭保險(xiǎn)道；跑道肩；跑道斜坡；跑道停止路線；跑道表面信息；本船正在靠近的跑道；跑道入口 ；跑道重量承受能力；以及跑道寬度。
[0018]在某些實(shí)施例中，處理器架構(gòu)104被配置成響應(yīng)于由機(jī)載傳感器126獲得的慣性數(shù)據(jù)以便:選擇性地從地形數(shù)據(jù)庫(kù)108或地形傳感器128取回地形數(shù)據(jù)、選擇性地從導(dǎo)航數(shù)據(jù)庫(kù)110取回導(dǎo)航數(shù)據(jù)、和/或選擇性地從圖形特征數(shù)據(jù)庫(kù)109取回圖形特征數(shù)據(jù)，其中圖形特征數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)于感興趣的位置或目標(biāo)。處理器架構(gòu)104還可以向顯示元件106供應(yīng)適當(dāng)?shù)娘@示命令(例如，圖像渲染顯示命令)，使得所取回的地形、導(dǎo)航、和圖形特征數(shù)據(jù)被適當(dāng)?shù)仫@示在顯示元件106上。處理器架構(gòu)104還向聽(tīng)覺(jué)信號(hào)器105提供適當(dāng)?shù)拿?例如，生成包括與跑道和滑行道警報(bào)相關(guān)的那些的命令的聽(tīng)覺(jué)警報(bào))。處理器架構(gòu)104可以進(jìn)一步被配置成接收針對(duì)飛機(jī)的實(shí)時(shí)(或幾乎實(shí)時(shí))空速、海波高度、姿態(tài)、航線點(diǎn)、和/或地理位置數(shù)據(jù)，基于該數(shù)據(jù)，生成與地形顯示相關(guān)聯(lián)的圖像渲染顯示命令。
[0019]顯示元件106被用于以圖形和文本格式兩者顯示各種圖像和數(shù)據(jù)，并且響應(yīng)于由用戶130供應(yīng)到用戶接口 102的用戶輸入命令而向用戶130供應(yīng)視覺(jué)反饋。將被認(rèn)識(shí)到顯示元件106可以是適合于以用戶130看得見(jiàn)的格式渲染圖像和/或文本數(shù)據(jù)的眾多已知顯示器中的任何一個(gè)。此類顯示器的非限制示例包括各種陰極射線管(CRT)顯示器、以及各種平板顯示器，諸如，各種類型的IXD (液晶顯示器)、0LED、和TFT (薄膜晶體管)顯示器。顯示元件106可以附加地基于面板安裝顯示器、HUD投影、或任何已知技術(shù)。在示例性實(shí)施例中，顯示元件106包括面板顯示器，并且顯示元件106被適合地配置成從處理器架構(gòu)104接收?qǐng)D像渲染顯示命令，并且響應(yīng)于該命令，顯示元件106渲染具有對(duì)應(yīng)于飛行駕駛艙視點(diǎn)的透視圖的合成圖形顯示。在某些情形下，顯示元件106接收適當(dāng)?shù)膱D像渲染顯示命令，并且響應(yīng)于該命令，渲染機(jī)場(chǎng)場(chǎng)區(qū)的合成表示。以圖形方式渲染的機(jī)場(chǎng)場(chǎng)區(qū)可以包括滑行道、跑道以及在滑行道上渲染的標(biāo)志的保形圖形表示。為了提供由飛行駕駛艙顯示系統(tǒng)100實(shí)現(xiàn)的操作方法的更完整描述，示例性顯示器以及其上渲染的各種圖形特征的一般描述將在下面被提供。
[0020]如圖1示出的，處理器架構(gòu)104與天氣數(shù)據(jù)120、TAffS 122和TCAS 124的源可操作通信，并被附加地配置成生成、格式化、并且向顯示元件106供應(yīng)適當(dāng)?shù)娘@示命令，使得航空電子設(shè)備數(shù)據(jù)、天氣數(shù)據(jù)120、來(lái)自TAWS 122的數(shù)據(jù)、來(lái)自TCAS 124的數(shù)據(jù)、以及來(lái)自之前提及的外部系統(tǒng)的數(shù)據(jù)也可以被以圖形的方式選擇性地渲染在顯示元件106上。來(lái)自TCAS 124的數(shù)據(jù)可以包括自動(dòng)相關(guān)監(jiān)視廣播(ADS-B)消息。
[0021]地形數(shù)據(jù)庫(kù)108包括各種類型的數(shù)據(jù)，包括海拔數(shù)據(jù)，海拔數(shù)據(jù)表示飛機(jī)正在其上飛行的地形。地形數(shù)據(jù)可以被用于以表現(xiàn)對(duì)地表保形的方式生成地形的三維透視圖。換言之，顯示器模仿從飛行駕駛艙或座艙透視的地形的實(shí)際視圖。地形數(shù)據(jù)庫(kù)108中的數(shù)據(jù)可以由外部數(shù)據(jù)源預(yù)加載，或由地形傳感器128實(shí)時(shí)提供。地形傳感器128向處理器架構(gòu)104和/或地形數(shù)據(jù)庫(kù)108提供實(shí)時(shí)地形數(shù)據(jù)。在一個(gè)實(shí)施例中，來(lái)自地形傳感器128的地形數(shù)據(jù)被用于填入地形數(shù)據(jù)庫(kù)108的全部或部分，而在另一實(shí)施例中，地形傳感器128向處理器架構(gòu)104直接地或通過(guò)除了地形數(shù)據(jù)庫(kù)108之外的部件提供信息。
[0022]在另一實(shí)施例中，地形傳感器128可以包括可見(jiàn)、低光TV、紅外、或雷達(dá)類型傳感器，其收集和/或處理地形數(shù)據(jù)。例如，地形傳感器128可以是雷達(dá)傳感器，其傳送雷達(dá)脈沖并且接收所反射的回波，回波可以被放大以生成雷達(dá)信號(hào)。雷達(dá)信號(hào)然后可以被處理以生成具有水平坐標(biāo)、豎直坐標(biāo)和深度或海拔坐標(biāo)的三維正交坐標(biāo)信息。坐標(biāo)信息可以被存儲(chǔ)在地形數(shù)據(jù)庫(kù)108中或被處理以用于在顯示元件106上顯示。
[0023]在一個(gè)實(shí)施例中，提供到處理器架構(gòu)104的地形數(shù)據(jù)是來(lái)自地形數(shù)據(jù)庫(kù)108和地形傳感器128的數(shù)據(jù)的組合。例如，處理器架構(gòu)104可以被編程以從地形數(shù)據(jù)庫(kù)108取回某些類型的地形數(shù)據(jù)，以及從地形傳感器128取回某些其它類型的地形數(shù)據(jù)。在一個(gè)實(shí)施例中，從地形傳感器128取回的地形數(shù)據(jù)可以包括可移動(dòng)地形，諸如，移動(dòng)建筑物和系統(tǒng)。這種類型的地形數(shù)據(jù)較好地適合于提供最新可用數(shù)據(jù)的地形傳感器128。例如，各類型的信息(諸如，水體信息或地理政治學(xué)邊界)可以由地形數(shù)據(jù)庫(kù)108提供。當(dāng)?shù)匦蝹鞲衅?28檢測(cè)到例如水體時(shí)，此類存在可以由地形數(shù)據(jù)庫(kù)108確認(rèn)，并且由處理器架構(gòu)104以特定的顏色(諸如，藍(lán)色)渲染。
[0024]導(dǎo)航數(shù)據(jù)庫(kù)110包括存儲(chǔ)在其中的各種類型的導(dǎo)航相關(guān)數(shù)據(jù)。在優(yōu)選實(shí)施例中，導(dǎo)航數(shù)據(jù)庫(kù)110是由飛機(jī)承載的機(jī)載數(shù)據(jù)庫(kù)。導(dǎo)航相關(guān)數(shù)據(jù)包括各種飛行計(jì)劃相關(guān)數(shù)據(jù)，諸如像并且不限于:針對(duì)地理航線點(diǎn)的航線點(diǎn)位置數(shù)據(jù)；航線點(diǎn)之間的距離；航線點(diǎn)之間的軌跡；與不同機(jī)場(chǎng)相關(guān)的數(shù)據(jù)；導(dǎo)航協(xié)助；妨礙物；專用空域；政治邊界；通信頻率；以及飛機(jī)靠近信息。在一個(gè)實(shí)施例中，可以顯示導(dǎo)航相關(guān)數(shù)據(jù)和地形數(shù)據(jù)的組合。例如，由地形傳感器128和/或地形數(shù)據(jù)庫(kù)108收集的地形數(shù)據(jù)可以與疊加在其上的來(lái)自導(dǎo)航數(shù)據(jù)庫(kù)110的導(dǎo)航數(shù)據(jù)(諸如，航線點(diǎn)、機(jī)場(chǎng)等)一起被顯示。
[0025]盡管地形數(shù)據(jù)庫(kù)108、圖形機(jī)場(chǎng)特征數(shù)據(jù)庫(kù)109以及導(dǎo)航數(shù)據(jù)庫(kù)110出于清楚和便捷的原因被示出為與處理器架構(gòu)104分離存儲(chǔ)，但這些數(shù)據(jù)庫(kù)108、109、110的全部或部分可以被加載到機(jī)載RAM 136中，存儲(chǔ)在R0M138中，或整體地形成為處理器架構(gòu)104的部分。地形數(shù)據(jù)庫(kù)108、圖形特征數(shù)據(jù)庫(kù)108和導(dǎo)航數(shù)據(jù)庫(kù)110也可以是與系統(tǒng)100物理地分離的設(shè)備或系統(tǒng)的部分。
[0026]定位子系統(tǒng)111被適合地配置成獲得飛機(jī)的地理位置數(shù)據(jù)。在這個(gè)方面，定位子系統(tǒng)111可以被認(rèn)為是飛機(jī)的地理位置數(shù)據(jù)源。實(shí)際上，定位子系統(tǒng)111實(shí)時(shí)監(jiān)控飛機(jī)的當(dāng)前地理位置，并且實(shí)時(shí)地理位置數(shù)據(jù)可以由一個(gè)或多個(gè)其它子系統(tǒng)、處理模塊、或飛機(jī)上的裝備(例如，導(dǎo)航計(jì)算機(jī)112、RAAS 114、ILS 116、飛行引導(dǎo)器118、TAWS 122、或TCAS 124)使用。在某些實(shí)施例中，定位子系統(tǒng)111被使用全球定位系統(tǒng)(GPS)技術(shù)實(shí)現(xiàn),全球定位系統(tǒng)(GPS)技術(shù)通常被部署在航空電子設(shè)備應(yīng)用中。因此，由定位子系統(tǒng)111獲得的地理位置數(shù)據(jù)可以采用正在進(jìn)行和連續(xù)更新的方式表示飛機(jī)的緯度和經(jīng)度。
[0027]從機(jī)載傳感器126供應(yīng)的航空電子設(shè)備數(shù)據(jù)包括表示飛機(jī)的狀態(tài)的數(shù)據(jù)，諸如像飛機(jī)速度、海波高度、姿態(tài)(即，俯仰和滾轉(zhuǎn))、航向、對(duì)地速度、轉(zhuǎn)彎速率等。在這個(gè)方面，一個(gè)或多個(gè)機(jī)載傳感器126可以被認(rèn)為是飛機(jī)的航向數(shù)據(jù)源。機(jī)載傳感器126可以包括基于MEMS, ADHRS相關(guān)或任何其它類型的慣性傳感器。如由熟悉航空電子設(shè)備儀表的人員所理解的，飛機(jī)狀態(tài)數(shù)據(jù)優(yōu)選以連續(xù)和正在進(jìn)行的方式更新。
[0028]供應(yīng)到處理器架構(gòu)104的天氣數(shù)據(jù)120表示各種天氣單元的至少位置和類型。從TCAS 124供應(yīng)的數(shù)據(jù)包括表示在鄰近的其它飛機(jī)的數(shù)據(jù)，其可以包括例如速度、方向、海拔高度、和海拔高度趨勢(shì)。在某些實(shí)施例中，處理器架構(gòu)104響應(yīng)于TCAS數(shù)據(jù)，向顯示元件106供應(yīng)適當(dāng)?shù)娘@示命令，使得在鄰近的每個(gè)飛機(jī)的圖形表示在顯示元件106上被顯示。TAWS122供應(yīng)表示對(duì)飛機(jī)可能是威脅的地形的位置的數(shù)據(jù)。處理器架構(gòu)104響應(yīng)于TAWS數(shù)據(jù)，優(yōu)選地向顯示元件106供應(yīng)適當(dāng)顯示命令，使得潛在威脅地形被以取決于威脅等級(jí)的各種顏色來(lái)顯示。例如，紅色用于警告(直接的危險(xiǎn))、黃色用于注意(可能的危險(xiǎn))，以及綠色用于無(wú)威脅的地形。將認(rèn)識(shí)到威脅等級(jí)的這些顏色和數(shù)量?jī)H是示例性的，并且其它顏色和不同數(shù)量的威脅等級(jí)可以作為選擇的內(nèi)容被提供。
[0029]如之前間接提到的，一個(gè)或多個(gè)其它外部系統(tǒng)(或子系統(tǒng))還可以向處理器架構(gòu)104提供航空電子設(shè)備相關(guān)數(shù)據(jù)，以用于在顯示元件106上顯示。在所描繪的實(shí)施例中，這些外部系統(tǒng)包括飛行引導(dǎo)器118、儀表著陸系統(tǒng)(ILS) 116、跑道感知和咨詢系統(tǒng)(RAAS) 114和導(dǎo)航計(jì)算機(jī)112。如通常所知的，飛行引導(dǎo)器118響應(yīng)于機(jī)組人員輸入數(shù)據(jù)或從外部系統(tǒng)接收的各種慣性和航空電子設(shè)備數(shù)據(jù)而供應(yīng)表示用于駕駛飛機(jī)的命令的命令數(shù)據(jù)。由飛行引導(dǎo)器118供應(yīng)的命令數(shù)據(jù)可以被供應(yīng)給處理器架構(gòu)104并且被顯示在顯示元件106上以供用戶130使用，或所述數(shù)據(jù)可以被供應(yīng)給自動(dòng)駕駛儀(未示出)。自動(dòng)駕駛儀繼而產(chǎn)生適當(dāng)?shù)目刂菩盘?hào)，控制信號(hào)促使飛機(jī)依據(jù)機(jī)組人員輸入數(shù)據(jù)或慣性和航空電子設(shè)備數(shù)據(jù)來(lái)飛行。
[0030]ILS 116是無(wú)線電導(dǎo)航系統(tǒng)，其僅在著陸之前以及在著陸期間給飛機(jī)提供水平和豎直引導(dǎo)，并且在某些固定點(diǎn)指示到著陸參考點(diǎn)的距離。系統(tǒng)包括基于地面的傳送器(未示出)，其傳送射頻信號(hào)。飛機(jī)上機(jī)載的ILS 116接收這些信號(hào)，并且把適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)供應(yīng)到處理器用于顯示。
[0031]通過(guò)在滑行、起飛、最終進(jìn)場(chǎng)、著陸以及滑跑期間把聽(tīng)覺(jué)報(bào)告及時(shí)地提供給機(jī)組人員，RAAS 114提供改進(jìn)的態(tài)勢(shì)感知從而幫助降低跑道入侵的概率。RAAS 114使用GPS數(shù)據(jù)來(lái)確定飛機(jī)位置，并且把飛機(jī)位置與存儲(chǔ)在導(dǎo)航數(shù)據(jù)庫(kù)110和/或圖形特征數(shù)據(jù)庫(kù)109中的機(jī)場(chǎng)位置數(shù)據(jù)相比較?；谶@些比較，RAAS 114 (如必要)發(fā)出適當(dāng)?shù)穆?tīng)覺(jué)報(bào)告。聽(tīng)覺(jué)報(bào)告(其可以由RAAS 114發(fā)出)在以下情況下通知用戶130 (除了其它的事情之外):當(dāng)飛機(jī)有時(shí)在地面上或從空中接近跑道時(shí)(諸如當(dāng)飛機(jī)已進(jìn)入并且對(duì)準(zhǔn)跑道時(shí))，當(dāng)跑道對(duì)于特定飛機(jī)不足夠長(zhǎng)時(shí)，在飛機(jī)著陸時(shí)或在拒絕起飛期間通知用戶到跑道末端剩余的距離，當(dāng)用戶130不注意地開(kāi)始從滑行道起飛時(shí)，以及當(dāng)飛機(jī)已在跑道上靜止達(dá)延長(zhǎng)的時(shí)間時(shí)。在接近期間，來(lái)自諸如GPS的源的數(shù)據(jù)(包括RNP和RNAV)也可以被考慮。
[0032]導(dǎo)航計(jì)算機(jī)112 (除了其它的事情之外)被用于允許用戶130規(guī)劃從一個(gè)目的地到另一個(gè)飛行計(jì)劃。導(dǎo)航計(jì)算機(jī)112可以與飛行引導(dǎo)器118可操作地通信。如以上所提及的，飛行引導(dǎo)器118可以被用于自動(dòng)飛行、或協(xié)助用戶130飛行所規(guī)劃的路線。導(dǎo)航計(jì)算機(jī)112與各種數(shù)據(jù)庫(kù)可操作地通信，例如，地形數(shù)據(jù)庫(kù)108和導(dǎo)航數(shù)據(jù)庫(kù)110。處理器架構(gòu)104可以從導(dǎo)航計(jì)算機(jī)112接收所規(guī)劃的飛行計(jì)劃數(shù)據(jù)，并且使所規(guī)劃的飛行計(jì)劃(或至少其部分)被顯示在顯示元件106上。
[0033]ATC數(shù)據(jù)鏈路子系統(tǒng)113被用于把空中交通控制數(shù)據(jù)提供到系統(tǒng)100，優(yōu)選地依據(jù)已知的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。使用ATC數(shù)據(jù)鏈路子系統(tǒng)113，處理器架構(gòu)104可以從基于地面的空中交通控制器站和裝備接收空中交通控制數(shù)據(jù)。進(jìn)而，所述系統(tǒng)100可以按需要利用此類空中交通控制數(shù)據(jù)。例如，滑行機(jī)動(dòng)飛行許可可以由空中交通控制器使用ATC數(shù)據(jù)鏈路子系統(tǒng)113來(lái)提供。
[0034]在操作中，在此所描述的飛行駕駛艙顯示系統(tǒng)被適合地配置成處理當(dāng)前實(shí)時(shí)地理位置數(shù)據(jù)、當(dāng)前實(shí)時(shí)航向數(shù)據(jù)、機(jī)場(chǎng)特征數(shù)據(jù)以及可能的其它數(shù)據(jù)，從而生成用于顯示元件106的圖像渲染顯示命令。因此，由飛行駕駛艙顯示系統(tǒng)渲染的機(jī)場(chǎng)場(chǎng)區(qū)的合成圖形表示將基于至少地理位置和航向數(shù)據(jù)以及機(jī)場(chǎng)特征數(shù)據(jù)，或以其它方式受其影響。
[0035]如前所述，在傳統(tǒng)的外向視圖中，滑行道中心線以及其它特征將被顯示在飛機(jī)的前面，并且將從飛機(jī)的前端延伸到(例如，淡出)預(yù)定的距離；例如，75英尺。此外，與飛機(jī)接近的滑行道標(biāo)識(shí)記號(hào)被顯示為表示真實(shí)世界記號(hào)，并且僅被向外示出到預(yù)定的固定距離。然而，遠(yuǎn)處的滑行道標(biāo)識(shí)被以小的白色字體渲染。例如，在圖2中所示的顯示屏上，對(duì)應(yīng)于主飛機(jī)的符號(hào)200被顯示在滑行道WT (WHISKEY TANGO>202上，滑行道WT由201和203處的標(biāo)志標(biāo)識(shí)，并且由滑行道U (UNIFORM) 204交叉。如可被看見(jiàn)的，靠近飛機(jī)200的滑行道標(biāo)識(shí)記號(hào)208和210被顯著地示出為真實(shí)世界記號(hào)，而遠(yuǎn)處的滑行道例如由較小的白色字體(諸如，在206處示出的)非常不顯著地標(biāo)識(shí)，從而減少顯示混亂的量。當(dāng)飛機(jī)繼續(xù)滑行通過(guò)一個(gè)滑行道并且接近另一滑行道(在這種情形下為滑行道U (UNIF0RM))204時(shí)，標(biāo)識(shí)接近跑道204的真實(shí)世界標(biāo)志208和210融入到視圖中。應(yīng)當(dāng)指出中心線212的渲染僅在飛機(jī)200前面延伸預(yù)定的距離。
[0036]圖3圖示了其中飛機(jī)200沿著滑行道H (HOTEL) 212前進(jìn)的相似態(tài)勢(shì)。如可以被看見(jiàn)的，滑行道標(biāo)志W(wǎng)T 206以及等待條214被顯著地顯示在飛機(jī)200附近，而遠(yuǎn)處的滑行道標(biāo)記H (在216處)和U (在218處)再一次被以小的白色字母示出以減少混亂。
[0037]最后，圖4圖示了機(jī)場(chǎng)標(biāo)記的又一個(gè)示例，這樣的被顯著顯示的靠近飛機(jī)200的跑道處等待線22和滑行標(biāo)記223，以及遠(yuǎn)處的特征，諸如，當(dāng)飛機(jī)接近時(shí)融入顯示器上視圖中的滑行道標(biāo)識(shí)標(biāo)記224、226和228。
[0038]依據(jù)示例性實(shí)施例，如在此所描述的，其提供了動(dòng)態(tài)(S卩，智能)AMM顯示系統(tǒng)，AMM顯示系統(tǒng)包括動(dòng)態(tài)顯示特征，該動(dòng)態(tài)顯示特征增加在AMM的顯示器上提供的數(shù)據(jù)的質(zhì)量和時(shí)間性，因此增加乘組的態(tài)勢(shì)意識(shí)。在此描述的實(shí)施例設(shè)想被設(shè)計(jì)成改進(jìn)感知和滑行計(jì)劃的信息的速度依賴顯示。依據(jù)這個(gè)實(shí)施例，飛機(jī)的速度越高，信息將在顯示器上越及時(shí)被渲染。這可以采用線性方式或采用離散步驟來(lái)實(shí)現(xiàn)。例如，處于或低于指定的對(duì)地速度，特征可以在距飛機(jī)位置的預(yù)定距離處漸顯。例如，當(dāng)對(duì)地速度小于5節(jié)時(shí)，距飛機(jī)前面多達(dá)75英尺的特征被顯示在AMM上。當(dāng)對(duì)地速度高于預(yù)定的閾值時(shí)，漸顯包絡(luò)被擴(kuò)大:(a)預(yù)定的量，或(b)在預(yù)定的時(shí)段中行進(jìn)的距離的函數(shù)；例如，漸顯被包絡(luò)擴(kuò)大飛機(jī)以當(dāng)前的對(duì)地速度在4秒鐘內(nèi)行進(jìn)的距離。因此，當(dāng)飛機(jī)滑行速度增加時(shí)，機(jī)場(chǎng)滑行道、跑道、標(biāo)記、標(biāo)志等將更快速地融入到視圖中(即，將在距飛機(jī)更大的距離處漸顯)，因此，使乘組成員能夠看見(jiàn)更遠(yuǎn)的沿著跑道的標(biāo)記和滑行道記號(hào)?？商娲?，漸顯包絡(luò)可以采用逐步的方式或速度線性地?cái)U(kuò)大。
[0039]向回參考圖3，系統(tǒng)顯示了當(dāng)對(duì)地速度是17節(jié)(參見(jiàn)對(duì)地速度指示器230 )時(shí)的AMM滑行道。然而，圖5圖示了顯示被如何使用以上所描述的技術(shù)改進(jìn)以用于處于25節(jié)(參見(jiàn)對(duì)地速度指示器230)的飛機(jī)滑行。如可以被看見(jiàn)的，與圖3中所示的那個(gè)相對(duì)比，滑行道U (UNIF0RM)232的標(biāo)識(shí)已如在圖5中232處示出的那樣被擴(kuò)展。此外，與圖3中218處示出的那個(gè)相比較，滑行道H (HOTEL) 234的中心線已在圖5中被延伸。
[0040]進(jìn)一步的示例在圖6中被圖示,其是如下AMM的示例:該AMM顯示沿著跑道240在距離依賴AMM上在相對(duì)高速滑行(參見(jiàn)對(duì)地速度顯示236)期間的遠(yuǎn)景。飛機(jī)正以29節(jié)的速度滑行，并且如可在圖6中看見(jiàn)的，相對(duì)少的特征(諸如，標(biāo)記、標(biāo)志等)被顯示。在相同滑行路線上的繼續(xù)產(chǎn)生一些更多的信息(參見(jiàn)圖7)，諸如，滑行道CHARLIE 241的滑行道記號(hào)。然而，采用在此所描述的基于速度的技術(shù)，顯著更多的特征和標(biāo)記被顯示；例如，滑行道標(biāo)志242和246以及等待條247，如圖8中所示。
[0041]圖9是圖示了用于渲染和顯示動(dòng)態(tài)機(jī)場(chǎng)移動(dòng)地圖(即在飛行駕駛艙顯示系統(tǒng)上顯示機(jī)場(chǎng)移動(dòng)地圖的動(dòng)態(tài)合成視圖)的過(guò)程300的示例性實(shí)施例的流程圖；包括接收飛機(jī)位置，接收機(jī)場(chǎng)特征數(shù)據(jù)和接收飛機(jī)速度數(shù)據(jù)。包括機(jī)場(chǎng)特征的三維視圖在第一機(jī)場(chǎng)區(qū)域中被渲染，其深度具有當(dāng)飛機(jī)速度小于預(yù)定的速度(V1)時(shí)從飛機(jī)延伸第一預(yù)定距離(D1)的視場(chǎng)，并且包括在第二機(jī)場(chǎng)區(qū)域中的機(jī)場(chǎng)特征的三維視圖被渲染在顯示器上，其深度具有當(dāng)飛機(jī)速度達(dá)到第二預(yù)定的速度(V2)時(shí)從飛機(jī)延伸第二預(yù)定距離(D2)的視場(chǎng)，其中V2大于V1,并且D2大于Dp關(guān)于過(guò)程300執(zhí)行的各種任務(wù)可以由軟件、硬件、固件、或其任何組合來(lái)執(zhí)行。出于說(shuō)明的目的，過(guò)程300的接下來(lái)的描述可以參考以上關(guān)于圖1所提及的元件。實(shí)際上，過(guò)程300的部分可以由所描述系統(tǒng)的不同元件來(lái)執(zhí)行，諸如，處理架構(gòu)或顯示元件。應(yīng)當(dāng)意識(shí)到的是，過(guò)程300可以包括任何數(shù)量的附加或替代任務(wù)，在圖9中所示的任務(wù)不必以圖示的順序來(lái)執(zhí)行，并且可以被并入到具有在此未被詳細(xì)描述的附加功能的更全面的程序或過(guò)程中。
[0042]盡管過(guò)程300可以在主飛機(jī)正在操作時(shí)在任何時(shí)間被執(zhí)行或啟動(dòng)，但這個(gè)示例假設(shè)過(guò)程300在飛機(jī)正在著陸或著陸后在跑道上滑行時(shí)被執(zhí)行。過(guò)程300可以以相對(duì)高的刷新速率按幾乎連續(xù)的方式來(lái)執(zhí)行。例如，過(guò)程300的反復(fù)可以在離散的步驟中或以12-40Hz (或更高)的速率來(lái)執(zhí)行，使得合成飛行駕駛艙顯示將以動(dòng)態(tài)方式基本上實(shí)時(shí)地被更新。在某種實(shí)施例中，地理位置和航向數(shù)據(jù)被實(shí)時(shí)地或幾乎實(shí)時(shí)地獲得，使得它反映飛機(jī)的當(dāng)前狀態(tài)。系統(tǒng)還訪問(wèn)或取回機(jī)場(chǎng)特征數(shù)據(jù)(例如，包括跑道長(zhǎng)度、滑行道等的跑道數(shù)據(jù))，該數(shù)據(jù)與特定機(jī)場(chǎng)場(chǎng)區(qū)的合成圖形表示相關(guān)聯(lián)或以其它方式指示特定機(jī)場(chǎng)場(chǎng)區(qū)的合成圖形表示。如以上所解釋的，機(jī)場(chǎng)特征數(shù)據(jù)可以被保持在飛機(jī)上，并且所述機(jī)場(chǎng)特征數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)于、表示或指示感興趣機(jī)場(chǎng)場(chǎng)區(qū)的某些可見(jiàn)和可顯示的特征。將被用于渲染給定合成顯示的特定機(jī)場(chǎng)特征數(shù)據(jù)將依賴于各種因素，包括飛機(jī)的當(dāng)前地理位置和航向數(shù)據(jù)。
[0043]飛行駕駛艙顯示系統(tǒng)可以采用適合的方式處理地理位置數(shù)據(jù)、航向數(shù)據(jù)、包括跑道數(shù)據(jù)的機(jī)場(chǎng)特征數(shù)據(jù)、和其它數(shù)據(jù)(如需要)，從而生成對(duì)應(yīng)于合成顯示的期望狀態(tài)的圖像渲染顯示命令。因此，渲染的合成顯示器將模仿來(lái)自飛行駕駛艙透視的實(shí)際真實(shí)世界視圖。圖像渲染顯示命令然后被用于控制在飛行駕駛艙顯示元件上合成顯示的渲染和顯示。如下面更詳細(xì)地解釋的，機(jī)場(chǎng)場(chǎng)區(qū)的圖形表示可以包括對(duì)應(yīng)于滑行道和跑道的圖形特征。
[0044]過(guò)程300可以被無(wú)限地并且以任何可實(shí)現(xiàn)的速率來(lái)重復(fù)，從而支持實(shí)時(shí)或幾乎實(shí)時(shí)地持續(xù)和動(dòng)態(tài)更新和刷新所述顯示。更新所述顯示使機(jī)組人員能夠幾乎實(shí)時(shí)地獲得和響應(yīng)當(dāng)前的操作態(tài)勢(shì)，包括基于跑道上飛機(jī)的位置和速度管理飛機(jī)操作。
[0045]在任何給定的時(shí)刻，在飛行駕駛艙顯示元件上渲染的動(dòng)態(tài)AMM顯示將包括如以上所描述的滑行道和跑道特征的圖形表示。飛行駕駛艙顯示系統(tǒng)的示例性實(shí)施例可以使用不同的技巧、技術(shù)和方案來(lái)渲染跑道特征。
[0046]顯示可以包括與機(jī)場(chǎng)場(chǎng)區(qū)相關(guān)聯(lián)的各種特征、結(jié)構(gòu)、固定設(shè)備和/或元件的圖形表示，為了簡(jiǎn)潔這里未示出。例如，合成顯示可以包括以下(但不限于)各項(xiàng)的圖形表示:跑道標(biāo)記；斜坡區(qū)和相關(guān)標(biāo)記；停泊引導(dǎo)線和停泊停止線；位于機(jī)場(chǎng)處或機(jī)場(chǎng)附近的景色特征；位于機(jī)場(chǎng)遠(yuǎn)處的地形(例如，山脈)；跑道邊緣；跑道肩；滑行道中心線；滑行道邊緣或邊界；滑行道肩；以及機(jī)場(chǎng)地形特征。當(dāng)然，在任何給定時(shí)間渲染的各種圖形特征將依賴于下列各項(xiàng)而變化:感興趣的特定機(jī)場(chǎng)、飛機(jī)的當(dāng)前位置和航向、期望量的圖形細(xì)節(jié)和/或分辨率等。
[0047]結(jié)合過(guò)程300執(zhí)行的各種任務(wù)可以由軟件、硬件、固件或其任何組合來(lái)執(zhí)行。出于說(shuō)明的目的，過(guò)程300的接下來(lái)的描述可以參考以上關(guān)于圖1所提及的元件。實(shí)際上，過(guò)程300的部分可以由所描述系統(tǒng)的不同元件來(lái)執(zhí)行，諸如，處理架構(gòu)和/或顯示元件。應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到的是，過(guò)程300可以包括任何數(shù)量的附加或替代任務(wù)。在圖9中所示的任務(wù)不必以圖示的順序來(lái)執(zhí)行，并且可以被并入到具有在此未被詳細(xì)描述的附加功能的更全面的程序或過(guò)程中。
[0048]關(guān)于過(guò)程300，飛行駕駛艙顯示系統(tǒng)接收、分析和/或處理飛機(jī)的當(dāng)前地理飛機(jī)位置數(shù)據(jù)(以及可能地，當(dāng)前航向數(shù)據(jù))(步驟302)，接收飛機(jī)速度數(shù)據(jù)(步驟304)以及飛機(jī)特征數(shù)據(jù)(步驟306)。此外，過(guò)程300確定飛機(jī)速度是否超過(guò)第一預(yù)定速度V1(步驟308)。此夕卜，過(guò)程可以確定、計(jì)算或估計(jì)到與機(jī)場(chǎng)場(chǎng)區(qū)相關(guān)聯(lián)的特定機(jī)場(chǎng)特征的近似距離，以及飛機(jī)到達(dá)與機(jī)場(chǎng)場(chǎng)區(qū)相關(guān)聯(lián)的指定特征、陸標(biāo)、標(biāo)記、點(diǎn)或元素所需的時(shí)間(步驟308)。例如，步驟308可以確定到機(jī)場(chǎng)特征的距離以及飛機(jī)以那時(shí)的當(dāng)前對(duì)地速度到達(dá)所述特征的時(shí)間。步驟308期間所做的確定將受影響于、基于或以其它方式依賴于當(dāng)前地理位置數(shù)據(jù)、飛機(jī)的速度、和/或其它飛機(jī)狀態(tài)(諸如，當(dāng)前航向數(shù)據(jù))。此外，過(guò)程300可以確定、計(jì)算、或估計(jì)當(dāng)前飛機(jī)位置和特定飛機(jī)特征之間的近似物理距離。例如，這可以確定跑道上的點(diǎn)和飛機(jī)之間的近似距離。在步驟308，關(guān)于飛機(jī)速度是否大于預(yù)定速度的確定被做出。如果飛機(jī)速度未超過(guò)預(yù)定速度，則處理器將僅使小于距飛機(jī)預(yù)定距離D1的機(jī)場(chǎng)特征在顯示器上被渲染(步驟310)。如果飛機(jī)速度超過(guò)預(yù)定速度，則處理器將使大于D1的第二預(yù)定距離D2之外的特征在顯示器上被渲染(步驟312)。飛機(jī)的速度和機(jī)場(chǎng)特征達(dá)到其則被顯示的距離之間的關(guān)系可以是階躍函數(shù)(如以上所描述的)、線性函數(shù)或其組合。如以上所提到的，特征的顯示可以與由聽(tīng)覺(jué)信號(hào)器105 (圖1)生成的聽(tīng)覺(jué)警報(bào)相協(xié)調(diào)(步驟314)。
[0049]在任何時(shí)間點(diǎn)，飛行駕駛艙顯示系統(tǒng)可以使用不同的視覺(jué)上可區(qū)分特性來(lái)渲染和顯示滑行道/跑道特征，所述視覺(jué)上可區(qū)分特性指示對(duì)飛機(jī)物理或時(shí)間上的接近性和/或被用于減少混亂并且提供整潔的合成顯示。例如，接近飛機(jī)當(dāng)前位置的特征可以使用第一組視覺(jué)上可區(qū)分特性來(lái)渲染，而與飛機(jī)當(dāng)前位置較遠(yuǎn)的特征可以使用第二組視覺(jué)上可區(qū)分特性來(lái)渲染。在這個(gè)上下文中，視覺(jué)上可區(qū)分特性可以與接下來(lái)的特點(diǎn)中的一個(gè)或多個(gè)相關(guān)，其不限于:顏色；亮度；透明等級(jí)；半透明等級(jí)；填充樣式；形狀；大??；閃光樣式?’聚焦等級(jí)；銳利等級(jí)；清晰度等級(jí)；明暗；維數(shù)(2D或3D);分辨率；以及輪廓樣式。這些視覺(jué)上可區(qū)分特性可以被用于以逐漸的方式把標(biāo)志融入或引入到顯示中。例如，隨著飛機(jī)接近那個(gè)特定的距離，距離標(biāo)記記號(hào)可以逐漸從完全透明到完全不透明或?qū)嵭牡搿?br> [0050]因此，其已提供了用于在飛行駕駛艙顯示系統(tǒng)上顯示機(jī)場(chǎng)移動(dòng)地圖的動(dòng)態(tài)合成視圖的系統(tǒng)和方法，包括接收機(jī)場(chǎng)特征數(shù)據(jù)以及接收飛機(jī)速度數(shù)據(jù)(V1X當(dāng)飛機(jī)速度小于預(yù)定速度(V1)時(shí)，包括從飛機(jī)延伸第一預(yù)定距離(D1)的第一機(jī)場(chǎng)區(qū)域中的機(jī)場(chǎng)特征的三維視圖在顯示器上被渲染，并且當(dāng)飛機(jī)速度達(dá)到第二預(yù)定速度(V2)時(shí)，在顯示器上渲染包括從飛機(jī)延伸第二預(yù)定距離(D2)的第二機(jī)場(chǎng)區(qū)域中渲染的機(jī)場(chǎng)特征的三維視圖，其中V2大于V1，以及D2大于Dp
[0051] 盡管至少一個(gè)示例性實(shí)施例已被呈現(xiàn)在先前的詳細(xì)描述中，但應(yīng)認(rèn)識(shí)到存在大量的變化。還應(yīng)認(rèn)識(shí)到在此描述的一個(gè)或多個(gè)示例性實(shí)施例不旨在以任何方式限制請(qǐng)求保護(hù)主題的范圍、適用性或配置。更確切地說(shuō)，先前的詳細(xì)描述將給本領(lǐng)域的技術(shù)人員提供用于實(shí)現(xiàn)所描述的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的方便的路線圖。應(yīng)理解的是，在不背離權(quán)利要求所定義的范圍的情形下，可以做出元件的功能和布置方面的各種改變，其包括在提交這個(gè)專利申請(qǐng)的時(shí)間已知等價(jià)物以及可預(yù)知的等價(jià)物。
【權(quán)利要求】
1.一種用于在飛機(jī)地面機(jī)動(dòng)期間增強(qiáng)飛機(jī)上的態(tài)勢(shì)感知的方法，所述方法包括:響應(yīng)于飛機(jī)達(dá)到超過(guò)預(yù)定速度的速度而增加三維飛行駕駛艙顯示器的視場(chǎng)深度。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括: 當(dāng)飛機(jī)低于預(yù)定速度滑行時(shí)顯示落在預(yù)定距離內(nèi)的機(jī)場(chǎng)特征；以及 當(dāng)飛機(jī)超過(guò)所述預(yù)定速度時(shí)增加所述預(yù)定距離。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，進(jìn)一步包括: 接收飛機(jī)位置和航向數(shù)據(jù)；以及 接收機(jī)場(chǎng)特征數(shù)據(jù)。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述預(yù)定距離被以離散的步驟增加，所述離散步驟對(duì)應(yīng)于飛機(jī)速度的離散增加。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述預(yù)定距離依據(jù)與飛機(jī)速度的預(yù)定關(guān)系而增加。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其中所述預(yù)定關(guān)系是線性關(guān)系。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括: 生成滑行道和跑道中的至少一個(gè)的符號(hào)表示； 在所述顯示器上顯示滑行道和跑道中的至少一個(gè)； 生成飛機(jī)的符號(hào)表不; 在所述顯示器上顯示滑行道和跑道中的所述至少一個(gè)； 生成機(jī)場(chǎng)特征的符號(hào)表不; 當(dāng)飛機(jī)速度低于預(yù)定速度時(shí)顯示位于飛機(jī)的預(yù)定距離內(nèi)的機(jī)場(chǎng)特征；以及 當(dāng)飛機(jī)速度超過(guò)預(yù)定速度時(shí)顯示所述預(yù)定距離以外的機(jī)場(chǎng)特征。
8.一種飛行駕駛艙顯示系統(tǒng)，包括: 飛機(jī)特征數(shù)據(jù)的第一源； 飛機(jī)速度數(shù)據(jù)的第二源； 飛機(jī)位置數(shù)據(jù)的第三源； 顯不器；以及 處理器，被操作地耦合到第一、第二、和第三源，以及被耦合到所述顯示器，并且被配置成:(1)訪問(wèn)第一、第二、和第三源；(2)當(dāng)飛機(jī)速度小于預(yù)定速度(V1)時(shí)在所述顯示器上渲染包括從飛機(jī)延伸第一預(yù)定距離(D1)的第一機(jī)場(chǎng)區(qū)域中的機(jī)場(chǎng)特征的三維視圖；以及(3)當(dāng)飛機(jī)速度超過(guò)預(yù)定速度(V1)時(shí)在所述顯示器上渲染包括從飛機(jī)延伸第二預(yù)定距離(D2)的第二機(jī)場(chǎng)區(qū)域中的機(jī)場(chǎng)特征的三維視圖，其中D2大于Dp
9.如權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其中所述處理器被進(jìn)一步配置成:按飛機(jī)以當(dāng)前飛機(jī)對(duì)地速度在預(yù)定的時(shí)間段中行進(jìn)的距離來(lái)增加第一預(yù)定距離。
【文檔編號(hào)】B64D43/00GK104443407SQ201410492456
【公開(kāi)日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年9月24日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月25日
【發(fā)明者】R.哈特瓦, M.齊亞尼克 申請(qǐng)人:霍尼韋爾國(guó)際公司