在动态机场移动地图显示器上显示机场特征的系统和方法

摘要

本发明涉及在动态机场移动地图显示器上显示机场特征的系统和方法。提供了一种用于在飞机地面机动期间（诸如当在跑道或滑行道上滑行时）增强飞机上的态势感知的方法和设备。当飞机速度小于预定速度（V

说明书

技术领域

在此描述的主题的实施例一般地涉及航空电子设备系统，诸如飞行显示系统，并且特别地涉及生成三维（3D）机场移动地图（AMM）的动态合成显示的飞行驾驶舱显示系统。

背景技术

用于交通工具（诸如，飞机或飞船）的现代飞行驾驶舱显示器显示相当大量信息，诸如，交通工具位置、速度、海拔高度、导航、目标和地形信息。3-D AMM显示机场环境的合成示图，其增强了在滑行操作和最终进场二者期间的机组人员位置和态势感知。已知的是飞行员可以把3D AMM视为来自内部飞行驾驶舱的虚拟图像（被称为利己示图或常规合成显示（SVD））或视为来自飞机后面和上面的视图（被称为外向视图）。所述外向视图在滑行操作期间是优选的，并且所述地图提供各种特征的表示，包括例如跑道、当前和相邻滑行道、即将到来的跑道和滑行道中心线、跑道标记、跑道标志和标识记号、跑道外等待（hold short）线、飞机停泊位、机场结构、跑道入侵热点等。

目前，随着飞机接近，地图上的特征以与飞机前部的指定（例如，固定）的距离融入到视图中。然而，不存在针对飞机对地速度的补偿。因此，对地速度对关键特征（诸如，跑道和滑行道记号、跑道入侵热点等）何时被显示没有影响。

相应地，将期望通过提供机载航空电子设备系统和方法（该系统和方法继而给机组人员提供机场环境的各种特征的更及时的图形表示）来增加飞行员的态势感知。将进一步期望提供改进的AMM，其考虑了飞机对地速度以确定显示特征的开始或渐显，其目前基于与飞机的距离。此外，根据结合附图以及之前的技术领域和背景进行的后续详细描述以及所附权利要求，其它期望特征和特性将变得显而易见。

发明内容

提供了一种用于在飞机地面机动期间增强飞机上的态势感知的方法。该方法包括：响应于飞机达到超过预定速度的速度而增加三维飞行驾驶舱显示器的视场深度。

 还提供一种用于在飞行驾驶舱显示系统上显示机场移动地图的动态合成视图的方法。所述方法包括：接收机场特征数据、机场速度数据和位置数据。当飞机速度小于预定速度（V₁）时在显示器上渲染包括从飞机延伸第一预定距离（D₁）的第一机场区域中的机场特征的三维视图。当飞机速度超过预定速度（V₁）时，渲染包括从飞机延伸第二预定距离（D₂）的第二机场区域中的机场特征的三维视图，其中D₂大于D₁。

 还提供一种飞行驾驶舱显示系统，包括：飞机特征数据的第一源、飞机速度数据的第二源、飞机位置数据的第三源、和显示器。处理器被操作地耦合到第一、第二、和第三源，以及被耦合到所述显示器，并且被配置成：（1）访问第一、第二、和第三源；（2）当飞机速度小于预定速度（V₁）时在所述显示器上渲染包括从飞机延伸第一预定距离（D₁）的第一机场区域中的机场特征的三维视图；以及（3）当飞机速度超过V₁时在所述显示器上渲染包括从飞机延伸第二预定距离（D₂）的第二机场区域中的机场特征的三维视图，其中D₂大于D₁。

附图说明

当被结合附图考虑时，对主题的更完整的理解可以通过参考接下来的详细描述和权利要求而被获得，其中贯穿所述附图，类似的附图标记指代相似的元素：以及

图1是飞行驾驶舱显示系统的实施例的框图；

图2-8是已在其上渲染机场场区和相关特征的合成显示的图形表示；以及

图9是图示用于渲染动态AMM的过程的示例性实施例的流程图。

具体实施方式

接下来的详细描述在本质上仅为说明性的，并且不旨在限制本主题或应用的实施例以及此类实施例的使用。如在此所使用的，词“示例性”意味着“用作示例、实例或说明”。在此描述为示例性的任何实现方式不一定解释为相对于其它实现方式是优选的或有益的。此外，不旨在受之前技术领域、背景技术、发明内容或接下来的详细描述中呈现的任何表达或暗示的理论约束。

技巧和技术可以在此被依据功能和/或逻辑块部件并且参考可以由各种计算部件或设备执行的操作、处理任务和功能的符号表示来描述。此类操作、任务、和功能有时被称为计算机执行的、计算机化的、软件实现的、或计算机实现的。实际中，一个或多个处理器设备可以通过操控表示系统存储器中存储器位置处的数据位的电气信号以及其它信号处理来执行所描述的操作、任务和功能。保持数据位的存储器位置是具有对应于数据位的特定电气、磁、光学、或有机性质的物理位置。应认识到在图中所示的各种块部件可以由配置成执行指定功能的任何数量的硬件、软件、和/或固件部件来实现。例如，系统或部件的实施例可以采用各种集成电路部件（例如，存储器元件、数字信号处理元件、逻辑元件、查找表等），其可以在一个或多个微处理器或其它控制设备的控制下执行各种功能。

在此所描述的系统和方法可以与任何交通工具，包括飞机、汽车、飞船、船只等一起部署。在此所描述的系统和方法的优选实施例表示在飞机操作期间并且特别地在滑行操作以及最终进场期间把视觉机场信息呈现给飞行员或机组人员的智能方式。

现在转向附图，图1描绘了示例性飞行驾驶舱显示系统100（适合于诸如飞机的交通工具），其通常包括（不限于）：用户接口102；耦合到用户接口102的处理器架构104；听觉信号器105；以及耦合到处理器架构104的显示元件106。系统100还可以包括、合作于和/或通信于多个数据库、数据源等。此外，系统100可以包括、合作于、和/或通信于如下面更详细描述的多个外部子系统。例如，处理器架构104可以与接下来的部件、特征、数据源、和子系统中的一个或多个合作，其不限于：一个或多个地形数据库108；一个或多个图形机场特征数据库109；一个或多个导航数据库110；定位子系统111；导航计算机112；空中交通控制（ATC）数据链路子系统113；跑道感知和咨询系统（RAAS）114；仪表着陆系统（ILS）116；飞行指示器118；天气数据源120；地形回避和警告系统（TAWS）122；交通和防撞系统（TCAS）124；一个或多个机载传感器126；以及一个或多个地形传感器128。

用户接口102与处理器架构104可操作地通信，并且被配置成从用户130（例如，飞行员）接收输入，并且响应于用户输入，向处理器架构104供应命令信号。用户接口102可以是各种已知用户接口设备中的任何一个或组合，包括（但不限于）指针控制设备（CCD）132（诸如，鼠标、跟踪球、或操纵杆）、一个或多个按钮、开关或旋钮。在所描绘的实施例中，用户接口102包括CCD 132和键盘134。用户130操控CCD 132来（除了其它事情之外）移动可能在显示元件106上在各个时间被渲染的指针符号，并且用户130可以操控键盘134来（除了其它事情之外）输入文本数据。如在图1中所描绘的，用户接口102还可以被用来实现用户与导航计算机112、飞行管理系统、和/或飞机的其它特征和部件的交互。

处理器架构104可以使用响应于程序指令而进行操作的一个或多个已知通用微处理器或专用处理器。在所描绘的实施例中，处理器架构104包括机载RAM（随机访问存储器）136和机载ROM（只读存储器）138，或与其进行通信。控制处理器架构104的程序指令可以被存储在RAM 136和ROM 138的任一个或两者中。例如，操作系统软件可以被存储在ROM 138中，然而各种操作模式软件例程和各种操作参数可以被存储在RAM 136中。将认识到这仅是用于存储操作系统软件和软件例程的一种方案的示例，并且各种其它存储方案可以被实现。还将被认识到处理器架构104可以使用不仅是可编程处理器的各种其它电路来实现。例如，数字逻辑电路和模拟信号处理电路也可以被使用。

处理器架构104与地形数据库108、图形机场特征数据库109、导航数据库110和显示元件106可操作地通信，并且被耦合以从在此描述的各种传感器、数据源、仪表和子系统接收各种类型的数据、信息、命令、信号等。例如，处理器架构104可以被适当地配置成获得和处理所需的实时飞机状态数据（例如，航空电子设备相关数据），从而在主要显示区域中生成地形的图形合成透视表示。飞机状态或飞行数据还可以被用来影响感兴趣位置（诸如，机场）的图形特征（与在图形机场特征数据库109中保持的数据相关联）在飞机操作期间被渲染的方式。对于这里所描述的示例性实施例，图形机场特征数据库109可以被认为是与一个或多个机场场区的合成图形表示相关联的机场特征数据源。

对于这个实施例，图形机场特征数据库109是包含预加载机场特征数据的机载数据库，所述预加载机场特征数据包括地理参考特征，诸如，跑道长度、滑行道长度、标记、标志、中心线等。在替代实施例中，机场特征数据中的一些或全部可以在飞行期间被加载到图形特征数据库109中。事实上，一些机场特征数据可以视需要以动态的方式由飞机接收。由处理器架构104访问的机场特征数据指示一个或多个感兴趣机场的可显示视觉特征。事实上，机场特征数据可以与位于机场处、机场上、机场中或机场附近的任何看得见的部分、方面、标记、结构、建筑物、地理和/或景观美化相关联。机场特征数据的处理和渲染将在下面被更详细地描述。

依赖于特定的机场场区，机场特征数据可以与接下来视觉上不同特征中的任何一个相关，其不限于：跑道；跑道标记和竖直标志；滑行道；滑行道标记和竖直标志；斜坡区和相关标记；停泊引导线和停泊停止线；终端或大厅；空中交通控制塔；位于机场处或机场附近的建筑物；位于机场处或机场附近的景观；位于机场处或机场附近的结构；栅栏；墙；位于机场处或机场附近的交通工具；位于机场处或机场附近的另一飞机；位于机场处或机场附近的灯杆；位于机场处或机场附近的电力线；位于机场处或机场附近的电话线杆；位于机场处或机场附近的天线；位于机场处或机场附近的施工设备，诸如起重机；位于机场处或机场附近的施工区；位于机场周界周围的树或结构或建筑物；以及位于机场中或机场周围的水体。更特别地，跑道特定特征数据可以相关于或指示（不限于）：制动装置位置；防吹坪；关闭的跑道；滑跑照明；跑道中心线；跑道位移阈值；跑道边缘；跑道海拔；跑道末端海拔；跑道出口线；跑道航向；跑道着陆和跑道外等待线；跑道交汇点；跑道标签；跑道着陆长度；跑道长度；跑道照明；跑道标记；跑道头保险道；跑道肩；跑道斜坡；跑道停止路线；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；以及跑道宽度。

在某些实施例中，处理器架构104被配置成响应于由机载传感器126获得的惯性数据以便：选择性地从地形数据库108或地形传感器128取回地形数据、选择性地从导航数据库110取回导航数据、和/或选择性地从图形特征数据库109取回图形特征数据，其中图形特征数据对应于感兴趣的位置或目标。处理器架构104还可以向显示元件106供应适当的显示命令（例如，图像渲染显示命令），使得所取回的地形、导航、和图形特征数据被适当地显示在显示元件106上。处理器架构104还向听觉信号器105提供适当的命令（例如，生成包括与跑道和滑行道警报相关的那些的命令的听觉警报）。处理器架构104可以进一步被配置成接收针对飞机的实时（或几乎实时）空速、海波高度、姿态、航线点、和/或地理位置数据，基于该数据，生成与地形显示相关联的图像渲染显示命令。

显示元件106被用于以图形和文本格式两者显示各种图像和数据，并且响应于由用户130供应到用户接口102的用户输入命令而向用户130供应视觉反馈。将被认识到显示元件106可以是适合于以用户130看得见的格式渲染图像和/或文本数据的众多已知显示器中的任何一个。此类显示器的非限制示例包括各种阴极射线管（CRT）显示器、以及各种平板显示器，诸如，各种类型的LCD（液晶显示器）、OLED、和TFT（薄膜晶体管）显示器。显示元件106可以附加地基于面板安装显示器、HUD投影、或任何已知技术。在示例性实施例中，显示元件106包括面板显示器，并且显示元件106被适合地配置成从处理器架构104接收图像渲染显示命令，并且响应于该命令，显示元件106渲染具有对应于飞行驾驶舱视点的透视图的合成图形显示。在某些情形下，显示元件106接收适当的图像渲染显示命令，并且响应于该命令，渲染机场场区的合成表示。以图形方式渲染的机场场区可以包括滑行道、跑道以及在滑行道上渲染的标志的保形图形表示。为了提供由飞行驾驶舱显示系统100实现的操作方法的更完整描述，示例性显示器以及其上渲染的各种图形特征的一般描述将在下面被提供。

如图1示出的，处理器架构104与天气数据120、TAWS 122和TCAS 124的源可操作通信，并被附加地配置成生成、格式化、并且向显示元件106供应适当的显示命令，使得航空电子设备数据、天气数据120、来自TAWS 122的数据、来自TCAS 124的数据、以及来自之前提及的外部系统的数据也可以被以图形的方式选择性地渲染在显示元件106上。来自TCAS 124的数据可以包括自动相关监视广播（ADS-B）消息。

地形数据库108包括各种类型的数据，包括海拔数据，海拔数据表示飞机正在其上飞行的地形。地形数据可以被用于以表现对地表保形的方式生成地形的三维透视图。换言之，显示器模仿从飞行驾驶舱或座舱透视的地形的实际视图。地形数据库108中的数据可以由外部数据源预加载，或由地形传感器128实时提供。地形传感器128向处理器架构104和/或地形数据库108提供实时地形数据。在一个实施例中，来自地形传感器128的地形数据被用于填入地形数据库108的全部或部分，而在另一实施例中，地形传感器128向处理器架构104直接地或通过除了地形数据库108之外的部件提供信息。

在另一实施例中，地形传感器128可以包括可见、低光TV、红外、或雷达类型传感器，其收集和/或处理地形数据。例如，地形传感器128可以是雷达传感器，其传送雷达脉冲并且接收所反射的回波，回波可以被放大以生成雷达信号。雷达信号然后可以被处理以生成具有水平坐标、竖直坐标和深度或海拔坐标的三维正交坐标信息。坐标信息可以被存储在地形数据库108中或被处理以用于在显示元件106上显示。

在一个实施例中，提供到处理器架构104的地形数据是来自地形数据库108和地形传感器128的数据的组合。例如，处理器架构104可以被编程以从地形数据库108取回某些类型的地形数据，以及从地形传感器128取回某些其它类型的地形数据。在一个实施例中，从地形传感器128取回的地形数据可以包括可移动地形，诸如，移动建筑物和系统。这种类型的地形数据较好地适合于提供最新可用数据的地形传感器128。例如，各类型的信息（诸如，水体信息或地理政治学边界）可以由地形数据库108提供。当地形传感器128检测到例如水体时，此类存在可以由地形数据库108确认，并且由处理器架构104以特定的颜色（诸如，蓝色）渲染。

导航数据库110包括存储在其中的各种类型的导航相关数据。在优选实施例中，导航数据库110是由飞机承载的机载数据库。导航相关数据包括各种飞行计划相关数据，诸如像并且不限于：针对地理航线点的航线点位置数据；航线点之间的距离；航线点之间的轨迹；与不同机场相关的数据；导航协助；妨碍物；专用空域；政治边界；通信频率；以及飞机靠近信息。在一个实施例中，可以显示导航相关数据和地形数据的组合。例如，由地形传感器128和/或地形数据库108收集的地形数据可以与叠加在其上的来自导航数据库110的导航数据（诸如，航线点、机场等）一起被显示。

尽管地形数据库108、图形机场特征数据库109以及导航数据库110出于清楚和便捷的原因被示出为与处理器架构104分离存储，但这些数据库108、109、110的全部或部分可以被加载到机载RAM 136中，存储在ROM138中，或整体地形成为处理器架构104的部分。地形数据库108、图形特征数据库108和导航数据库110也可以是与系统100物理地分离的设备或系统的部分。

定位子系统111被适合地配置成获得飞机的地理位置数据。在这个方面，定位子系统111可以被认为是飞机的地理位置数据源。实际上，定位子系统111实时监控飞机的当前地理位置，并且实时地理位置数据可以由一个或多个其它子系统、处理模块、或飞机上的装备（例如，导航计算机112、RAAS 114、ILS 116、飞行引导器 118、TAWS 122、或TCAS 124）使用。在某些实施例中，定位子系统111被使用全球定位系统（GPS）技术实现，全球定位系统（GPS）技术通常被部署在航空电子设备应用中。因此，由定位子系统111获得的地理位置数据可以采用正在进行和连续更新的方式表示飞机的纬度和经度。

从机载传感器126供应的航空电子设备数据包括表示飞机的状态的数据，诸如像飞机速度、海波高度、姿态（即，俯仰和滚转）、航向、对地速度、转弯速率等。在这个方面，一个或多个机载传感器126可以被认为是飞机的航向数据源。机载传感器126可以包括基于MEMS、ADHRS相关或任何其它类型的惯性传感器。如由熟悉航空电子设备仪表的人员所理解的，飞机状态数据优选以连续和正在进行的方式更新。

供应到处理器架构104的天气数据120表示各种天气单元的至少位置和类型。从TCAS 124供应的数据包括表示在邻近的其它飞机的数据，其可以包括例如速度、方向、海拔高度、和海拔高度趋势。在某些实施例中，处理器架构104响应于TCAS数据，向显示元件106供应适当的显示命令，使得在邻近的每个飞机的图形表示在显示元件106上被显示。TAWS 122供应表示对飞机可能是威胁的地形的位置的数据。处理器架构104响应于TAWS数据，优选地向显示元件106供应适当显示命令，使得潜在威胁地形被以取决于威胁等级的各种颜色来显示。例如，红色用于警告（直接的危险）、黄色用于注意（可能的危险），以及绿色用于无威胁的地形。将认识到威胁等级的这些颜色和数量仅是示例性的，并且其它颜色和不同数量的威胁等级可以作为选择的内容被提供。

如之前间接提到的，一个或多个其它外部系统（或子系统）还可以向处理器架构104提供航空电子设备相关数据，以用于在显示元件106上显示。在所描绘的实施例中，这些外部系统包括飞行引导器118、仪表着陆系统（ILS）116、跑道感知和咨询系统（RAAS）114和导航计算机112。如通常所知的，飞行引导器118响应于机组人员输入数据或从外部系统接收的各种惯性和航空电子设备数据而供应表示用于驾驶飞机的命令的命令数据。由飞行引导器118供应的命令数据可以被供应给处理器架构104并且被显示在显示元件106上以供用户130使用，或所述数据可以被供应给自动驾驶仪（未示出）。自动驾驶仪继而产生适当的控制信号，控制信号促使飞机依据机组人员输入数据或惯性和航空电子设备数据来飞行。

ILS 116是无线电导航系统，其仅在着陆之前以及在着陆期间给飞机提供水平和竖直引导，并且在某些固定点指示到着陆参考点的距离。系统包括基于地面的传送器（未示出），其传送射频信号。飞机上机载的ILS 116接收这些信号，并且把适当的数据供应到处理器用于显示。

通过在滑行、起飞、最终进场、着陆以及滑跑期间把听觉报告及时地提供给机组人员，RAAS 114提供改进的态势感知从而帮助降低跑道入侵的概率。RAAS 114使用GPS数据来确定飞机位置，并且把飞机位置与存储在导航数据库110和/或图形特征数据库109中的机场位置数据相比较。基于这些比较，RAAS 114（如必要）发出适当的听觉报告。听觉报告（其可以由RAAS 114发出）在以下情况下通知用户130（除了其它的事情之外）：当飞机有时在地面上或从空中接近跑道时（诸如当飞机已进入并且对准跑道时），当跑道对于特定飞机不足够长时，在飞机着陆时或在拒绝起飞期间通知用户到跑道末端剩余的距离，当用户130不注意地开始从滑行道起飞时，以及当飞机已在跑道上静止达延长的时间时。在接近期间，来自诸如GPS的源的数据（包括RNP和RNAV）也可以被考虑。

导航计算机112（除了其它的事情之外）被用于允许用户130规划从一个目的地到另一个飞行计划。导航计算机112可以与飞行引导器118可操作地通信。如以上所提及的，飞行引导器118可以被用于自动飞行、或协助用户130飞行所规划的路线。导航计算机112与各种数据库可操作地通信，例如，地形数据库108和导航数据库110。处理器架构104可以从导航计算机112接收所规划的飞行计划数据，并且使所规划的飞行计划（或至少其部分）被显示在显示元件106上。

ATC数据链路子系统113被用于把空中交通控制数据提供到系统100，优选地依据已知的标准和规范。使用ATC数据链路子系统113，处理器架构104可以从基于地面的空中交通控制器站和装备接收空中交通控制数据。进而，所述系统100可以按需要利用此类空中交通控制数据。例如，滑行机动飞行许可可以由空中交通控制器使用ATC数据链路子系统113来提供。

在操作中，在此所描述的飞行驾驶舱显示系统被适合地配置成处理当前实时地理位置数据、当前实时航向数据、机场特征数据以及可能的其它数据，从而生成用于显示元件106的图像渲染显示命令。因此，由飞行驾驶舱显示系统渲染的机场场区的合成图形表示将基于至少地理位置和航向数据以及机场特征数据，或以其它方式受其影响。

如前所述，在传统的外向视图中，滑行道中心线以及其它特征将被显示在飞机的前面，并且将从飞机的前端延伸到（例如，淡出）预定的距离；例如，75英尺。此外，与飞机接近的滑行道标识记号被显示为表示真实世界记号，并且仅被向外示出到预定的固定距离。然而，远处的滑行道标识被以小的白色字体渲染。例如，在图2中所示的显示屏上，对应于主飞机的符号200被显示在滑行道WT（WHISKEY TANGO）202上，滑行道WT由201和203处的标志标识，并且由滑行道U（UNIFORM）204交叉。如可被看见的，靠近飞机200的滑行道标识记号208和210被显著地示出为真实世界记号，而远处的滑行道例如由较小的白色字体（诸如，在206处示出的）非常不显著地标识，从而减少显示混乱的量。当飞机继续滑行通过一个滑行道并且接近另一滑行道（在这种情形下为滑行道U（UNIFORM））204时，标识接近跑道204的真实世界标志208和210融入到视图中。应当指出中心线212的渲染仅在飞机200前面延伸预定的距离。

图3图示了其中飞机200沿着滑行道H（HOTEL）212前进的相似态势。如可以被看见的，滑行道标志WT 206以及等待条214被显著地显示在飞机200附近，而远处的滑行道标记H（在216处）和U（在218处）再一次被以小的白色字母示出以减少混乱。

最后，图4图示了机场标记的又一个示例，这样的被显著显示的靠近飞机200的跑道处等待线22和滑行标记223，以及远处的特征，诸如，当飞机接近时融入显示器上视图中的滑行道标识标记224、226和228。

依据示例性实施例，如在此所描述的，其提供了动态（即，智能）AMM显示系统，AMM显示系统包括动态显示特征，该动态显示特征增加在AMM的显示器上提供的数据的质量和时间性，因此增加乘组的态势意识。在此描述的实施例设想被设计成改进感知和滑行计划的信息的速度依赖显示。依据这个实施例，飞机的速度越高，信息将在显示器上越及时被渲染。这可以采用线性方式或采用离散步骤来实现。例如，处于或低于指定的对地速度，特征可以在距飞机位置的预定距离处渐显。例如，当对地速度小于5节时，距飞机前面多达75英尺的特征被显示在AMM上。当对地速度高于预定的阈值时，渐显包络被扩大：（a）预定的量，或（b）在预定的时段中行进的距离的函数；例如，渐显被包络扩大飞机以当前的对地速度在4秒钟内行进的距离。因此，当飞机滑行速度增加时，机场滑行道、跑道、标记、标志等将更快速地融入到视图中（即，将在距飞机更大的距离处渐显），因此，使乘组成员能够看见更远的沿着跑道的标记和滑行道记号。可替代地，渐显包络可以采用逐步的方式或速度线性地扩大。

向回参考图3，系统显示了当对地速度是17节（参见对地速度指示器230）时的AMM滑行道。然而，图5图示了显示被如何使用以上所描述的技术改进以用于处于25节（参见对地速度指示器230）的飞机滑行。如可以被看见的，与图3中所示的那个相对比，滑行道U（UNIFORM）232的标识已如在图5中232处示出的那样被扩展。此外，与图3中218处示出的那个相比较，滑行道H（HOTEL）234的中心线已在图5中被延伸。

进一步的示例在图6中被图示，其是如下AMM的示例：该AMM显示沿着跑道240在距离依赖AMM上在相对高速滑行（参见对地速度显示236）期间的远景。飞机正以29节的速度滑行，并且如可在图6中看见的，相对少的特征（诸如，标记、标志等）被显示。在相同滑行路线上的继续产生一些更多的信息（参见图7），诸如，滑行道CHARLIE 241的滑行道记号。然而，采用在此所描述的基于速度的技术，显著更多的特征和标记被显示；例如，滑行道标志242和246以及等待条247，如图8中所示。

图9是图示了用于渲染和显示动态机场移动地图（即在飞行驾驶舱显示系统上显示机场移动地图的动态合成视图）的过程300的示例性实施例的流程图；包括接收飞机位置，接收机场特征数据和接收飞机速度数据。包括机场特征的三维视图在第一机场区域中被渲染，其深度具有当飞机速度小于预定的速度（V₁）时从飞机延伸第一预定距离（D₁）的视场，并且包括在第二机场区域中的机场特征的三维视图被渲染在显示器上，其深度具有当飞机速度达到第二预定的速度（V₂）时从飞机延伸第二预定距离（D₂）的视场，其中V₂大于V₁，并且D₂大于D₁。关于过程300执行的各种任务可以由软件、硬件、固件、或其任何组合来执行。出于说明的目的，过程300的接下来的描述可以参考以上关于图1所提及的元件。实际上，过程300的部分可以由所描述系统的不同元件来执行，诸如，处理架构或显示元件。应当意识到的是，过程300可以包括任何数量的附加或替代任务，在图9中所示的任务不必以图示的顺序来执行，并且可以被并入到具有在此未被详细描述的附加功能的更全面的程序或过程中。

尽管过程300可以在主飞机正在操作时在任何时间被执行或启动，但这个示例假设过程300在飞机正在着陆或着陆后在跑道上滑行时被执行。过程300可以以相对高的刷新速率按几乎连续的方式来执行。例如，过程300的反复可以在离散的步骤中或以12-40 Hz（或更高）的速率来执行，使得合成飞行驾驶舱显示将以动态方式基本上实时地被更新。在某种实施例中，地理位置和航向数据被实时地或几乎实时地获得，使得它反映飞机的当前状态。系统还访问或取回机场特征数据（例如，包括跑道长度、滑行道等的跑道数据），该数据与特定机场场区的合成图形表示相关联或以其它方式指示特定机场场区的合成图形表示。如以上所解释的，机场特征数据可以被保持在飞机上，并且所述机场特征数据对应于、表示或指示感兴趣机场场区的某些可见和可显示的特征。将被用于渲染给定合成显示的特定机场特征数据将依赖于各种因素，包括飞机的当前地理位置和航向数据。

飞行驾驶舱显示系统可以采用适合的方式处理地理位置数据、航向数据、包括跑道数据的机场特征数据、和其它数据（如需要），从而生成对应于合成显示的期望状态的图像渲染显示命令。因此，渲染的合成显示器将模仿来自飞行驾驶舱透视的实际真实世界视图。图像渲染显示命令然后被用于控制在飞行驾驶舱显示元件上合成显示的渲染和显示。如下面更详细地解释的，机场场区的图形表示可以包括对应于滑行道和跑道的图形特征。

过程300可以被无限地并且以任何可实现的速率来重复，从而支持实时或几乎实时地持续和动态更新和刷新所述显示。更新所述显示使机组人员能够几乎实时地获得和响应当前的操作态势，包括基于跑道上飞机的位置和速度管理飞机操作。

在任何给定的时刻，在飞行驾驶舱显示元件上渲染的动态AMM显示将包括如以上所描述的滑行道和跑道特征的图形表示。飞行驾驶舱显示系统的示例性实施例可以使用不同的技巧、技术和方案来渲染跑道特征。

显示可以包括与机场场区相关联的各种特征、结构、固定设备和/或元件的图形表示，为了简洁这里未示出。例如，合成显示可以包括以下（但不限于）各项的图形表示：跑道标记；斜坡区和相关标记；停泊引导线和停泊停止线；位于机场处或机场附近的景色特征；位于机场远处的地形（例如，山脉）；跑道边缘；跑道肩；滑行道中心线；滑行道边缘或边界；滑行道肩；以及机场地形特征。当然，在任何给定时间渲染的各种图形特征将依赖于下列各项而变化：感兴趣的特定机场、飞机的当前位置和航向、期望量的图形细节和/或分辨率等。

结合过程300执行的各种任务可以由软件、硬件、固件或其任何组合来执行。出于说明的目的，过程300的接下来的描述可以参考以上关于图1所提及的元件。实际上，过程300的部分可以由所描述系统的不同元件来执行，诸如，处理架构和/或显示元件。应当认识到的是，过程300可以包括任何数量的附加或替代任务。在图9中所示的任务不必以图示的顺序来执行，并且可以被并入到具有在此未被详细描述的附加功能的更全面的程序或过程中。

关于过程300，飞行驾驶舱显示系统接收、分析和/或处理飞机的当前地理飞机位置数据（以及可能地，当前航向数据）（步骤302），接收飞机速度数据（步骤304）以及飞机特征数据（步骤306）。此外，过程300确定飞机速度是否超过第一预定速度V₁（步骤308）。此外，过程可以确定、计算或估计到与机场场区相关联的特定机场特征的近似距离，以及飞机到达与机场场区相关联的指定特征、陆标、标记、点或元素所需的时间（步骤308）。例如，步骤308可以确定到机场特征的距离以及飞机以那时的当前对地速度到达所述特征的时间。步骤308期间所做的确定将受影响于、基于或以其它方式依赖于当前地理位置数据、飞机的速度、和/或其它飞机状态（诸如，当前航向数据）。此外，过程300可以确定、计算、或估计当前飞机位置和特定飞机特征之间的近似物理距离。例如，这可以确定跑道上的点和飞机之间的近似距离。在步骤308，关于飞机速度是否大于预定速度的确定被做出。如果飞机速度未超过预定速度，则处理器将仅使小于距飞机预定距离D₁的机场特征在显示器上被渲染（步骤310）。如果飞机速度超过预定速度，则处理器将使大于D₁的第二预定距离D₂之外的特征在显示器上被渲染（步骤312）。飞机的速度和机场特征达到其则被显示的距离之间的关系可以是阶跃函数（如以上所描述的）、线性函数或其组合。如以上所提到的，特征的显示可以与由听觉信号器105（图1）生成的听觉警报相协调（步骤314）。

在任何时间点，飞行驾驶舱显示系统可以使用不同的视觉上可区分特性来渲染和显示滑行道/跑道特征，所述视觉上可区分特性指示对飞机物理或时间上的接近性和/或被用于减少混乱并且提供整洁的合成显示。例如，接近飞机当前位置的特征可以使用第一组视觉上可区分特性来渲染，而与飞机当前位置较远的特征可以使用第二组视觉上可区分特性来渲染。在这个上下文中，视觉上可区分特性可以与接下来的特点中的一个或多个相关，其不限于：颜色；亮度；透明等级；半透明等级；填充样式；形状；大小；闪光样式；聚焦等级；锐利等级；清晰度等级；明暗；维数（2D或3D）；分辨率；以及轮廓样式。这些视觉上可区分特性可以被用于以逐渐的方式把标志融入或引入到显示中。例如，随着飞机接近那个特定的距离，距离标记记号可以逐渐从完全透明到完全不透明或实心淡入。

因此，其已提供了用于在飞行驾驶舱显示系统上显示机场移动地图的动态合成视图的系统和方法，包括接收机场特征数据以及接收飞机速度数据（V₁）。当飞机速度小于预定速度（V₁）时，包括从飞机延伸第一预定距离（D₁）的第一机场区域中的机场特征的三维视图在显示器上被渲染，并且当飞机速度达到第二预定速度（V₂）时，在显示器上渲染包括从飞机延伸第二预定距离（D₂）的第二机场区域中渲染的机场特征的三维视图，其中V₂大于V₁，以及D₂大于D₁。

尽管至少一个示例性实施例已被呈现在先前的详细描述中，但应认识到存在大量的变化。还应认识到在此描述的一个或多个示例性实施例不旨在以任何方式限制请求保护主题的范围、适用性或配置。更确切地说，先前的详细描述将给本领域的技术人员提供用于实现所描述的一个或多个实施例的方便的路线图。应理解的是，在不背离权利要求所定义的范围的情形下，可以做出元件的功能和布置方面的各种改变，其包括在提交这个专利申请的时间已知等价物以及可预知的等价物。