用于整理座艙顯示系統(tǒng)上的圖像的系統(tǒng)和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本文描述的主題的實(shí)施例通常涉及航空電子顯示系統(tǒng)，且更具體地涉及整理(de-clutter)主飛行器(host aircraft)上的座艙顯示系統(tǒng)上的圖像，因而增加飛行員的態(tài)勢(shì)感知。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)代航空電子顯示系統(tǒng)已被廣泛地設(shè)計(jì)成視覺(jué)地傳送相當(dāng)大量的信息。所顯示的信息來(lái)源于各種數(shù)據(jù)庫(kù)、傳感器、應(yīng)答器和廣播。信息被組織在“信息層”中(例如飛行路徑信息、助航設(shè)備(NAVAID )、空域信息、地形信息、天氣信息、交通信息等)。各種信息層被組合以在航空電子顯示系統(tǒng)上提供統(tǒng)一的圖形顯示。
[0003]通常，交通是在航空電子顯示器上與各種其它信息層同時(shí)顯示的信息層。交通信息包括描繪交通的位置和方位的圖形交通符號(hào)，每個(gè)具有數(shù)據(jù)標(biāo)簽以提供增強(qiáng)的交通信息。增強(qiáng)的交通信息包括飛行識(shí)別、關(guān)閉率(closure rate)、飛行器類(lèi)型等。
[0004]航空電子顯示系統(tǒng)通常利用交通信息的座艙顯示器(⑶TI)來(lái)監(jiān)視交通信息。⑶TI從多個(gè)源(例如自動(dòng)相關(guān)監(jiān)視-廣播(ADS-B)、交通信息服務(wù)廣播(TIS-B)和TCAS (交通碰撞避免系統(tǒng)))來(lái)獲得交通信息。在飛行器監(jiān)視方面的進(jìn)步已經(jīng)增加了由這些源提供的交通信息的量，例如ADS-B提供甚至來(lái)自非常遠(yuǎn)的交通的交通位置和速度數(shù)據(jù)。這個(gè)大量的交通信息可以在顯示器上創(chuàng)建雜亂(clutter )。
[0005]飛行員通過(guò)將范圍設(shè)置(range setting)輸入到范圍選擇器中來(lái)控制在導(dǎo)航顯示器(ND)上觀看的東西。范圍設(shè)置應(yīng)用于顯示在導(dǎo)航顯示器上的所有信息層。根據(jù)上下文，飛行員可能需要選擇較高范圍設(shè)置來(lái)觀看天氣信息或飛行路徑的完整的一段路程。在這些較高范圍設(shè)置處，大量不需要的額外交通被顯示，使顯示器雜亂。飛行員可能想要選擇低得多的范圍設(shè)置來(lái)僅觀看對(duì)主飛行器來(lái)說(shuō)是本地的交通；然而，雖然較低的范圍設(shè)置將不需要的額外交通信息排除在外，但是它同樣將飛行員可能需要的、起源于其它信息層(例如天氣、地形、飛行路徑、NAVAIDS )的信息排除在外。
[0006]因此，存在對(duì)通過(guò)允許飛行員利用導(dǎo)航顯示器上的范圍選擇器來(lái)增強(qiáng)航空電子顯示并獨(dú)立地控制根據(jù)選擇的信息層(例如交通層)顯示的信息的子范圍而不影響其它信息層的顯示的需要。這個(gè)增強(qiáng)的航空電子顯示應(yīng)接受各種參數(shù)(例如子范圍、時(shí)間等)。這個(gè)雙范圍方法關(guān)于所選擇的信息層整理在座艙顯示器上的圖像，因而增加了飛行員的態(tài)勢(shì)感知。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]提供了適合于整理在主飛行器上的座艙顯示器上的圖像的方法。圖像包括至少兩個(gè)信息層。該方法基于過(guò)濾參數(shù)過(guò)濾來(lái)自所選擇的信息層的數(shù)據(jù)?；诮?jīng)過(guò)濾信息層和無(wú)過(guò)濾信息層來(lái)生成合成經(jīng)過(guò)濾圖像。然后顯示合成已過(guò)濾圖像。
[0008]提供了用于整理在主飛行器的座艙顯示系統(tǒng)上的圖像的另一方法。圖像包括多個(gè)層。表示多個(gè)可選擇的參數(shù)的符號(hào)顯示在座艙顯示系統(tǒng)上?？蛇x擇的參數(shù)之一被選擇，且交通層隨之被過(guò)濾。生成包括經(jīng)過(guò)濾交通層和多個(gè)無(wú)過(guò)濾信息層的合成經(jīng)過(guò)濾圖像。然后顯示合成已過(guò)濾圖像。
[0009]此外，提供了用于整理主飛行器的座艙顯示系統(tǒng)上的圖像的系統(tǒng)，其中圖像包括多個(gè)層。顯示系統(tǒng)和處理器被包括。第一源提供第一層并且第二源提供第二層。用戶(hù)輸入設(shè)備提供過(guò)濾參數(shù)。處理器耦合到顯示系統(tǒng)、第一源、第二源和用戶(hù)輸入設(shè)備。處理器配置成接收過(guò)濾參數(shù)。基于過(guò)濾參數(shù)，處理器過(guò)濾第一層?；诮?jīng)過(guò)濾第一層和第二層，生成合成的經(jīng)過(guò)濾圖像。在座艙顯示器上生成圖形地表示合成的經(jīng)過(guò)濾圖像的符號(hào)。
[0010]根據(jù)結(jié)合附圖和這個(gè)背景進(jìn)行的下面的詳細(xì)描述和所附權(quán)利要求，其它期望的特征將變得明顯。
【附圖說(shuō)明】
[0011]可從結(jié)合附圖進(jìn)行的下面的詳細(xì)描述得到對(duì)主題的更完全的理解，其中相似的參考數(shù)字表示相似的元件，以及:
圖1是根據(jù)示例性實(shí)施例的普遍的航空電子顯示系統(tǒng)的框圖；
圖2示出描述在導(dǎo)航顯示器上選擇的范圍內(nèi)的所有飛行器交通的典型的座艙顯示圖形；
圖3是示出具有根據(jù)示例性實(shí)施例選擇的交通子菜單的菜單選擇的主飛行器的座艙顯示器；
圖4示出根據(jù)示例性實(shí)施例的在座艙顯示器上顯示的合成經(jīng)過(guò)濾圖像400 ;以及圖5示出根據(jù)示例性實(shí)施例的在座艙顯示器上顯示的合成經(jīng)過(guò)濾圖像500 ;以及圖6是描述用于減小在主飛行器的座艙顯示系統(tǒng)上的雜亂以增加飛行員的態(tài)勢(shì)感知的過(guò)程600的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012]下面的詳細(xì)描述在性質(zhì)上僅僅是示例性的，且并不旨在限制本發(fā)明或本發(fā)明的應(yīng)用以及使用。此外，沒(méi)有意圖由在前述背景或下面的詳細(xì)描述中提出的任何理論限制。
[0013]圖1是示出根據(jù)示例性實(shí)施例的航空電子顯示系統(tǒng)100的功能框圖。航空電子顯示系統(tǒng)100包括至少一個(gè)處理器102、至少一個(gè)監(jiān)視器104和用戶(hù)輸入設(shè)備101，其中每個(gè)操作地耦合到處理器102。在航空電子顯示系統(tǒng)100的操作期間，處理器102驅(qū)動(dòng)監(jiān)視器104以產(chǎn)生顯示106，其給飛行員和工作人員視覺(jué)地提供關(guān)于主飛行器的導(dǎo)航信息、天氣、助航設(shè)備(NAVAID)、地形和飛行器交通的合成。處理器102可以為顯示106提供以二維格式(諸如作為移動(dòng)地圖顯示)或三維格式(諸如作為透視顯示)或以混合格式(諸如在畫(huà)中畫(huà)或分割屏幕布置中)的合成圖像。
[0014]處理器102可包括任何適當(dāng)數(shù)目的單個(gè)微處理器、飛行控制計(jì)算機(jī)、導(dǎo)航設(shè)備、存儲(chǔ)器、電源、存儲(chǔ)設(shè)備、接口卡和本領(lǐng)域中已知的其它標(biāo)準(zhǔn)部件或與其相關(guān)。在這個(gè)方面中，處理器102可包括設(shè)計(jì)成執(zhí)行下面描述的各種方法、過(guò)程任務(wù)、計(jì)算和控制/顯示功能的任何數(shù)目的軟件程序(例如航空電子顯示程序)或指令或與其協(xié)作。處理器102可被包括在通常部署在飛行管理系統(tǒng)(FMS)內(nèi)的類(lèi)型的飛行管理計(jì)算機(jī)內(nèi)。
[0015]適合于用作監(jiān)視器104的圖像生成設(shè)備包括各種模擬(例如陰極射線管)和數(shù)字(例如液晶、有源矩陣、等離子體等)顯示設(shè)備。在某些實(shí)施例中，監(jiān)視器104可呈現(xiàn)被包括在飛行器的電子飛行儀器系統(tǒng)(EFIS)內(nèi)的俯視顯示器(HDD)或平視顯示器(HUD)的形式。監(jiān)視器104可設(shè)置在遍及座艙的各種位置處。例如，監(jiān)視器104可包括主飛行顯示器(PFD)并存在于飛行員的主視場(chǎng)內(nèi)的中心位置處。替代地，監(jiān)視器104可包括安裝在飛行器工作人員方便地觀察的位置處但是通常存在于飛行員的主視場(chǎng)之外的輔助飛行甲板顯示器，例如引擎儀器和工作人員咨詢(xún)系統(tǒng)(EICAS)顯示器。在又一些實(shí)施例中，監(jiān)視器104可由飛行人員中的一個(gè)或多個(gè)成員佩戴。
[0016]處理器102包括操作地耦合到一個(gè)或多個(gè)空中交通數(shù)據(jù)源的一個(gè)或多個(gè)輸入。在航空電子顯示系統(tǒng)100的操作期間，空中交通數(shù)據(jù)源給處理器102連續(xù)地提供關(guān)于鄰近飛行器的導(dǎo)航數(shù)據(jù)。在圖1中所示的示例性實(shí)施例中，空中交通數(shù)據(jù)源包括分別操作地耦合到處理器102的第一和第二輸入的無(wú)線收發(fā)機(jī)108和導(dǎo)航系統(tǒng)110。導(dǎo)航系統(tǒng)110包括機(jī)載雷達(dá)112和其它機(jī)載儀器114，例如無(wú)線電高度計(jì)、氣壓高度計(jì)、全球定位系統(tǒng)(GPS)單元等。導(dǎo)航系統(tǒng)110可包括在FMS內(nèi)，且機(jī)載雷達(dá)112可包括在例如增強(qiáng)型近地警告系統(tǒng)(EGPffS)之類(lèi)的地形感知和警告系統(tǒng)(TAWS)內(nèi)。
[0017]繼續(xù)參考圖1，無(wú)線收發(fā)機(jī)108被認(rèn)為是空中交通數(shù)據(jù)源，因?yàn)闊o(wú)線收發(fā)機(jī)108從外部控制源接收導(dǎo)航數(shù)據(jù)并將這個(gè)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)送到處理器102。例如，無(wú)線收發(fā)機(jī)108可從外部控制源(例如衛(wèi)星和包括空中交通控制中心、終端雷達(dá)進(jìn)場(chǎng)控制設(shè)施、飛行服務(wù)站、控制塔等的各種基于地的設(shè)施)接收交通信息服務(wù)-廣播(TIS-B)數(shù)據(jù)。此外，無(wú)線收發(fā)機(jī)108可從鄰近飛行器接收自動(dòng)相關(guān)監(jiān)視-廣播(ADS-B)數(shù)據(jù)和交通碰撞避免系統(tǒng)(TCAS)數(shù)據(jù)。TIS-B數(shù)據(jù)、ADS-B數(shù)據(jù)、TCAS數(shù)據(jù)和其它這樣的外部源數(shù)據(jù)優(yōu)選地被格式化以包括空中交通狀態(tài)矢量信息，其可用來(lái)確定鄰近飛行器的當(dāng)前位置和速度。
[0018]圖2示出描繪包括在導(dǎo)航顯示器上選擇的范圍內(nèi)的所有飛行器交通的信息層的合成圖像的典型座艙顯示圖形200，該范圍包括主飛行器204。在圖2中顯示的合成圖像包括信息層，