在飞行显示器上在视觉上指示来自空中防撞系统的报告的方法

摘要

一种在飞行器(2)的飞行显示器(10)上在视觉上指示来自空中防撞系统(TCAS)的报告的方法，该方法包括：接收TCAS报告，确定所接收的TCAS报告的严重程度，响应该TCAS报告在飞行显示器上显示几何体(134、136、234、236、334、336)，并响应所确定的严重程度来改变所显示的几何体(134、136、234、236、334、336)的形状，其中可以通过改变几何体(134、136、234、236、334、336)的角度和弧度中的至少一个来改变所显示的几何体(134、136、234、236、334、336)的形状。

说明书

背景技术

空中报警和防撞系统(TCAS)报告可以图形化地显示在位于飞行驾驶 台中的显示器上，并且可以将有关附近其它飞行器的位置的信息提供给飞行 员和机组人员。TCAS设备发射信号给在它临近的区域内的配备有应答器的 飞行器，并接收来自该飞行器的应答信号。通过测量传送和应答之间的时间 间隔，TCAS能够确定其它飞行器相对的距离、方位和高度。利用这个信息， TCAS能够确定潜在的威胁，并且将在必要的情况下在TCAS显示器上产生 报告，其中报告根据威胁的严重程度而变化。报告可以图形化地显示为在 TCAS显示器上向上和向下移动的一般梯形形状，其中位置指示飞行器的威 胁并且飞行器的威胁在哪则基于每架飞行器的接近度、速度和爬升率等。一 般梯形形状可以设计成匹配飞行器参考符号的形状，因此可以不是完全的梯 形。

发明内容

在一个实施例中，在飞行器的飞行显示器上在视觉上指示来自空中防撞 系统(TCAS)的报告的方法包括：接收TCAS报告，确定所接收的TCAS 报告的严重程度，响应TCAS报告在飞行显示器上显示几何体，并响应所确 定的严重程度来改变所显示的几何体的形状，其中可以通过改变几何体的角 度和弧度中的至少一个来改变所显示的几何体的形状。

在另一个实施例中，在飞行器的飞行显示器上在视觉上指示来自空中防 撞系统(TCAS)的报告的方法包括：接收TCAS报告，确定所接收的TCAS 报告的严重程度，并响应TCAS报告在飞行显示器上显示具有填充样式的几 何体，其中响应所确定的严重程度来设置填充样式。

附图说明

在附图中：

图1是现有技术中已知的具有飞行驾驶台的飞行器驾驶舱的部分透视 图。

图2是根据现有技术示出来自TCAS的第一组报告的、可以在图1的驾 驶舱中使用的飞行显示器的前视图。

图3是图2的现有技术显示器的前视图，其根据现有技术示出更改了的 图2的第一组报告来示出来自TCAS的更改的报告。

图4是根据本发明的第一实施例示出来自TCAS的报告的飞行显示器的 前视图。

图5是根据本发明的第二实施例示出来自TCAS的报告的飞行显示器的 前视图。

图6是根据本发明的第三实施例示出来自TCAS的报告的飞行显示器的 前视图。

具体实施方式

图1示出了具有驾驶舱4的现有技术飞行器2的一部分，驾驶舱4具有 飞行驾驶台6，飞行驾驶台6具有多个飞行显示器10。多个飞行显示器10 可以包括主要飞行显示器和辅助飞行显示器，其中的任何一个可以用来向飞 行员和机组人员显示在飞行器的操作和控制中使用的各种不同的飞行器、飞 行、导航和其它信息。可以将TCAS信息和报告图形化地显示在位于飞行驾 驶台6中的飞行显示器10的任何一个上，以便向飞行员和机组人员提供有 关附近其它飞行器的位置的信息。

图2示出了现有技术飞行显示器10，其可以用来在视觉上指示来自 TCAS的报告。显示器10示出空气速度指示器12，高度指示器14，垂直速 度指示器16(其全部示出为刻度)，以及飞行器参考符号，所述飞行器参考 符号包括视轴(boresiht)18，在视轴18的中心表示飞行器纵向轴，以及在 其两边表示常规飞行器符号20和22。阶梯24可以表示俯仰刻度，以及人工 水平线可以包括在上部俯仰刻度区域28和下部俯仰刻度区域30之间的直线 26。俯仰刻度区域28、30两者可以是不同颜色的，以便更好地评估高于水 平线26的区域和低于水平线26的区域。也可以显示转动刻度32。

指示TCAS不下降报告的下降避免区34包括梯形符号。指示TCAS不 爬升报告的上升避免区36包括类似的梯形符号。避免区34、36两者一起限 定了飞行器的机组人员应该避免的两个俯仰值范围。相应地，避免区34、36 限定了它们之间允许的值的区。在呈现避免区34和36的同时，可以显示应 该被避免或保持的附加信息(诸如空气速度、高度和垂直速度值)。

图3示出了另外一个现有技术显示器，其中下降避免区34在时间、距 离或高度上都比上升避免区36更靠近飞行器。因而，下降避免区34已经在 阶梯24上向上移动到更靠近飞行器参考符号。可以看出，避免区34和36 是根据其它空中交通的威胁严重程度来向上和向下平移的静态形状。将会了 解，飞行员将必须读取俯仰刻度来确定下降避免区34已经移动，并且要避 免的区域已经更改。这可要求飞行员进行附加检查来确定飞行器应该保持于 其中的区域和每个避免区34和36的相对接近度。

本发明的方法使得这种避免区的严重程度或避免区之间的差异更易于 标识并对其进行反应。根据第一实施例，在飞行显示器上在视觉上指示来自 TCAS的报告的方法包括接收TCAS报告，确定所接收的TCAS报告的严重 程度，响应TCAS报告在飞行显示器上显示几何体，以及响应所确定的严重 程度来改变所显示的几何体中的角度和弧度中的至少一个。在图4中示出的 飞行显示器100中这可以很容易看出来，其中更清楚的示出下降避免区134 比上升避免区136更靠近飞行器，并且改变了形成避免区134和136的几何 体的角度。

飞行显示器100示出了形成指示不下降报告的下降避免区134的几何体 和形成指示不爬升报告的上升避免区136的不同的几何体。可以考虑，几何 体可以包括各种形状，包括多边形，并且在报告的严重程度增加的情况下， 此类几何体可以再成形，使得飞行员可以更容易地确定避免区的威胁。在多 边形的情况下，可以考虑，这种再成形可以包括改变形成避免区的多边形的 至少一个角度。可以考虑，表示避免区的几何体可以在作为主要飞行显示器 的飞行显示器100上显示。因此，几何体可以放置在主要飞行显示器上显示 的空气速度指示器112和高度指示器114之间。将了解的是，可以将任何几 何形状用于下降避免区134和上升避免区136，包括圆形或具有光滑曲线或 圆角的形状，在此类情况下，可以考虑，可以响应所确定的严重程度改变几 何体的至少一个弧度。

更具体的说，形成下降避免区134的几何体已经作为梯形示出，所述梯 形具有通过相对边连接的顶140(较短的边)和底142(较长的边)。顶140 可以与飞行器参考符号的水平轴相平行，并且可以是直线段或与飞行器参考 符号匹配的形状。底142与显示器的底部边缘相关的水平线段相关。相对边 由两条辅助线段144和146来形成。将顶140、底142和线段144和146全 部安放成使得它们一起定义底在下的梯形。

形成上升避免区136的梯形类似地成形，但是它被看做是底在上的梯形， 因为对应于梯形的底148的它的最大边在显示器100的上边缘。对应地，在 显示器上的梯形的下部可以看做是梯形的顶150，顶150与飞行器参考符号 的水平轴相平行。它同样具有两条辅助线段152和154，线段152和154与 底148和顶150一起定义了底在上的梯形。因此，与描述的一样，当TCAS 报告关于在较低高度的飞行器时，梯形是底在下的，并且当TCAS报告关于 在较高高度的飞行器时，梯形是底在上的。

当在较低高度的飞行器提供较大严重程度报告时，改变几何体的形状。 更具体的说，对应于所增加的严重程度，增加连接顶140和边144与146的 内角。当严重程度高时，形成避免区的几何体的至少一部分可以与空气速度 指示器112和/或高度指示器114的至少一部分重叠，就如同在说明性的下降 避免区134中可以看出的一样。当在较高高度的飞行器提供较小严重程度报 告时，连接它的顶150和它的边152、154的内角对应地减小。可以考虑， 当严重程度低时，形成避免区的几何体没有与空气速度指示器112或高度指 示器114中任何一个重叠的部分，就如同在说明性的上升避免区136中可以 看出的一样。

下降避免区134和上升避免区136两者都可以用对比鲜明的颜色来显 示，例如红色，其象征性地指示“红色区域”是不可取的。备选地，避免区 134、136可以(作为非限制性示例)用对比鲜明的颜色画出阴影、交叉阴影 线和轮廓，或填充有半透明颜色，使得它们与显示器100的其它部分形成鲜 明对比。避免区134、136两者可以位于俯仰阶梯124的下面。被避免区134、 136包围的俯仰刻度的值在应该被飞行器避免的“红色区域”中。

以上描述的本发明的实施例允许动态的TCAS避免区与飞行器同指示 其它飞行器的避免区的接近度成比例地成形，创造视觉上的“地板”和“天 花板”效果来在TCAS解决操纵期间帮助指导飞行员。可以考虑，避免区 134、136可以动态地将自身与飞行器和区界线的接近履成比例地再成形，以 便更好地向飞行员通知报告的严重程度。在所示出的示例中，下降避免区134 成形为更宽的样子，显得好像“地板”比“天花板”更接近，并且这也有助 于这样的事实：上升避免区136由于它狭窄的样子而会显得更远。

此外，已经考虑到，当在飞行显示器100仅显示单个的报告时，可以出 现响应所确定严重程度来改变避免区。因此，将会了解到，如果只保证一个 报告，则避免区134和136可以相互独立地示出，并且此类形状可以以上面 描述的方式来再成形，使得可以更容易地确定报告的严重程度。在这种实例 中并且作为非限制性示例，可以增加连接梯形的顶和边的角度可以增加来示 出报告的所增加的严重程度，其产生了增加梯形的区域的效果。即使只有单 个报告，这种再成形可以帮助创造“地板”或“天花板”效果，飞行员从中 可以更容易地评估所允许的值。

图5示出了根据第二实施例的可以在飞行显示器100上显示的下降避免 区234和上升避免区236。下降避免区234和上升避免区236已经显示成使 得例如当飞行器向左转动时，它们旋转来与水平线保持对齐。另外，避免区 234和236的填充样式已经根据所确定的严重程度来设置。更具体的说，填 充样式可以设置成具有不均匀填充样式，其还可以用来模拟“地板”和“天 花板”效果并增强所显示的避免区234和236。已经将上升避免区236示出 为使用第一符号260对其进行不均匀填充；同时已经将下降避免区域234示 出为使用第二符号262对其进行不均匀填充。第一和第二符号260和262的 不均匀填充，在这两种情况下归因于用于形成符号260和262的线条的粗细； 然而也可以考虑，不均匀性也可以由于在避免区内的符号260和262的间距 而出现。可以考虑，不均匀填充样式可以备选地包括梯度阴影、梯度透明度 或不均匀直线。响应于所确定的严重程度的填充样式的设置可以和所示一样 附加于报告的更改的形状或可以用于备选方案中。

图6示出了根据第三实施例的可以在飞行显示器100上显示的下降避免 区334和上升避免区336。将会了解，形成避免区334和336的几何形状也 可被用来提供除了俯仰指导之外的横向指导，并且在此类情况下，避免区334 和336还可以再成形来指示可以包括垂直方面和横向方面两者的整个要避免 区。避免区334和336已经成比例地再成形来示出横向威胁严重程度并且指 示机组人员应当采取横向操纵。可以看出，避免区334和336的顶340和350 分别不再水平于水平线。更具体地说，飞行器示出为正在水平飞行并且避免 区334和336指示要求爬升和/或左转来逃离威胁区。

另外，避免区334和336可以包括设置图形填充样式，其可以备选地用 来更好地模拟“地板”和“天花板”效果并且增强所显示的避免区334和336。 已经示出上升避免区336为具有填充样式，所述填充样式包括具有可变间距 的直线364，其给予使用者与当俯视铁轨时所感觉到的铁路枕木的间距类似 的效果。避免区334的下降填充样式包括也可以用来增强所显示避免区的等 高线366。

将会了解，由于改进了飞行员执行安全避免操纵的能力，因此以上描述 的实施例在空中导航中有所帮助。可以实现的优点包括，飞行员可以更容易 地确定报告的严重程度，以及飞行员可以更容易地确定允许的区域和应该避 免的区域。这些优点导致改进的安全余量。

本书面说明书使用包括最佳实施方式的示例来公开本发明，并且还使 得在本领域中的任何技术人员能够实施本发明，包括制造和使用任何装置或 系统以及执行任何结合的方法。本发明的可专利范围由权利要求书来限定， 并且可以包括本领域技术人员可以想到的其它示例。如果此类其它示例包括 与权利要求书的字面语言并无不同的结构要素，或者包括与权利要求书的字 面语言仅仅具有非实质差异的等同的结构要素，那么此类其它示例被确定为 在权利要求书的范围之内。

部件列表

2        飞行器

4        驾驶舱

6        飞行驾驶台

10       飞行显示器

12       空气速度指示器

14       高度指示器

16       垂直速度指示器

18       视轴

20       飞行器符号

22       飞行器符号

24       阶梯

26       直线

28       上部俯仰刻度区域

30       下部俯仰刻度区域

32       转动刻度区域

34       下降避免区

36       上升避免区

100      飞行显示器

112      空气速度指示器

114      高度指示器

124      俯仰阶梯

134      下降避免区

136      上升避免区

140      顶

142      底

144      线段

146      线段

148      底

150      顶

152      线段

154      线段

234      下降避免区

236      上升避免区

260      符号

262      符号

334      下降避免区

336      上升避免区

340      顶

350      顶

364      图形填充样式

366      图形填充样式