用于在交叉起飞期间标识跑道定位的系统和方法
【技术领域】
[0001]本文描述的主题的实施例一般涉及诸如飞行显示系统之类的航空电子系统，并且更具体地涉及驾驶舱(flight deck)显示系统，其生成包括跑道标识和定位的图形表示的机场跑道的综合显示。
【背景技术】
[0002]用于交通工具(vehicle)(诸如航空器或航天器)的现代驾驶舱显示器显示相当大量的信息，诸如交通工具定位、跑道标识、速度、高度、姿态、导航、目标和地形信息。许多综合视觉系统试图再现机场场区的真实世界外观，包括诸如航站楼建筑物、滑行道标志和跑道标志之类的项。在综合视觉系统(SVS)中使用的主透视图仿真向前看的驾驶员座舱视点。这样的视图是直观的，并向飞行员及机务人员提供有帮助的可视信息，尤其在机场进场和滑行期间。在这点上，用于航空器的综合显示系统开始采用机场的现实模拟，其包括诸如跑道、滑行道、建筑物等之类的细节。例如，已知的是，向飞行员提供标识跑道和指示剩余跑道距离的可视和可听的警报(包括显示的图形)。
[0003]跑道的不适当的标识在一些情况下可能危害安全。在SVS试图准确地描绘航空器前方的场景时，它在跑道的开始处显示跑道标记，如航空器前方向外看所见的那样。然而，航空器经常执行“交叉(intersect1n)”起飞(例如，从沿跑道往下的某一距离处的滑行道交叉开始起飞滑跑)。在这样的情况下，不存在标识跑道的指示(例如，标志、标记等)。此外，如果两个跑道汇聚到一点，则当实际上航空器可能被向下指向不同的跑道时，飞行员可能认为他或她在正确的跑道上。
[0004]此外，假定跑道的整个长度对起飞可用而进行起飞计算。在交叉跑道的情况下，没有剩余了充足跑道的标记或指示，除非交叉在沿跑道往下一千英尺的多倍处，并且机务成员实际上能够在视觉上或在SVS上看到跑道上的标记。因而，可能没有充足的跑道剩余来执行安全起飞。
[0005]因此，通过提供机载航空电子系统和方法而在交叉起飞期间增加飞行员的态势感知将是合期望的，所述机载航空电子系统和方法向飞行员提供标识跑道和剩余跑道距离的图形和/或听觉指示。此外，其它合期望的特征和特性将从随后的【具体实施方式】和随附权利要求结合附图和前述技术领域及【背景技术】而变得显而易见。
【发明内容】
[0006]提供了一种用于确定在不显示跑道标识的位置处进入的跑道上航空器是否以正确的方向前进的方法。所述方法包括接收跑道数据，接收航空器定位数据以及根据跑道数据和航空器定位数据而确定跑道标识。将该标识与存储在航空器上的指派的跑道的表示相比较以确定它们是否匹配。
[0007]还提供了一种用于在交叉处进入跑道的方法，并且所述方法包括接收跑道数据；接收航空器定位数据以及根据跑道数据和航空器定位数据而确定跑道的标识。将跑道的标识与存储在航空器上的指派的跑道的表示相比较以确定它们匹配。检索平衡的场长度(field length)，以及根据跑道数据和定位数据而确定剩余跑道距离。如果剩余跑道距离大于平衡的场长度，则以第一方式显示剩余跑道距离，并且如果剩余跑道距离小于平衡的场长度则以第二方式显示剩余跑道距离。
[0008]还提供了一种用于确定在不显示跑道标识的位置处进入的跑道上航空器是否以正确的方向前进的系统。所述系统包括:跑道数据的第一源，航空器定位数据的第二源和耦合到第一源和第二源的处理器。所述处理器被配置成(I)根据跑道数据和航空器定位数据而确定跑道的标识，以及(2)将跑道标识与存储在航空器上的指派的跑道的表示相比较以确定它们是否匹配。
【附图说明】
[0009]当结合以下各图考虑时，可以通过参考下述【具体实施方式】和权利要求而得出主题的更完整的理解，其中同样的参考标号贯穿各图指代类似的元件:且
图1是驾驶舱显示系统的实施例的示意性表示；
图2是已在其上呈递(render)了机场场区及相关跑道标志(signage)的综合显示的图形表示;
图3是根据示例性实施例的在跑道交叉处的综合显示的图形表示；以及图4是根据示例性实施例的图示了综合显示呈递过程的示例性实施例的流程图。
【具体实施方式】
[0010]下述【具体实施方式】性质上仅仅是说明性的并不旨在限制主题或本申请的实施例以及这样的实施例的使用。如本文所使用的，词语“示例性”意指“充当示例、实例或说明”。本文描述为示例性的任何实现方式不一定被解释为相对于其它实现方式是优选的或有利的。此外，并没有意图被前述技术领域、【背景技术】、
【发明内容】
或以下【具体实施方式】中呈现的任何表述或暗含的理论所限制。
[0011]可以在功能和/或逻辑块组件方面并参考可以由各种计算组件或设备执行的操作、处理任务和功能的符号表示而在本文描述技术和科技。这样的操作、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。实际上，一个或多个处理器设备能够通过操纵表示系统存储器中存储器位置处的数据位的电信号以及对信号的其它处理来执行所述操作、任务和功能。其中维护数据位的存储器位置是具有对应于数据位的特定电学、磁性、光学或有机属性的物理位置。应该领会到的是，在图中示出的各种块组件可以由被配置成执行所指定功能的任何数目的硬件、软件和/或固件组件来实现。例如，系统或组件的实施例可以采用各种集成电路组件，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。
[0012]本文描述的系统和方法可以与任何交通工具一起部署，交通工具包括航空器、汽车、航天器、水运工具等。本文描述的系统和方法的优选实施例表示用以在航空器操作期间并特别地在交叉起飞的执行期间向飞行员或飞行机务人员呈现可视机场信息的智能方式。
[0013]本文描述的实施例预期图形地标识航空器所处的跑道并与航空器一起在SVD上移动的布告(placard)的显示。为了减少不必要的混乱，该布告可以在航空器起飞加速时被熄灭。例如，当航空器超过正常滑行速度(例如，三十节(knot))以上的速度时，航空器可以“掠过(run over)”布告。当航空器取用跑道时，航空器的航向和定位与作为期望的起飞跑道被录入到FMS中的跑道相比较。如果航空器航向、跑道定位和FMS起飞数据相一致，则将用第一颜色(例如，绿色)显示布告跑道号。如果它们不相一致，则将用第二颜色(例如，红色或黄色)显示跑道号。相同的显示颜色协定也可以适用于图形地表示沿跑道往下的航空器速度的符号使用。
[0014]还预期的是，有助于确定是否存在对于安全起飞而言充足的跑道剩余，可以在跑道号下图形地显示到跑道的末端的剩余距离。这可以与由飞行管理系统(FMS)计算的对于起飞所需的安全跑道距离(例如，平衡的场长度)相比较。如果剩余跑道大于平衡的场长度，则可以用第一颜色(例如，绿色)显示剩余距离。然而，如果剩余距离小于平衡的场长度，则将用第二颜色(例如，粗体的红色)来显示距离以指示对于起飞有不充足的跑道剩余。
[0015]如图1示出的，处理器架构104与天气数据的源120、TAffS 122和TCAS 124可操作地通信，并另外被配置成生成、格式化并向显示元件106供应适当的显示命令，以使得航空电子数据、天气数据120、来自TAWS 122的数据、来自TCAS 124的数据和来自先前提及的外部系统的数据还可以以图形的形式在显示元件106上选择性地呈递。来自TCAS 124的数据可以包括广播式自动相关监视(ADS-B)消息。
[0016]地形数据库108包括各种类型的数据，包括高程(elevat1n)数据，表示航空器正在其上飞行的地形。地形数据可以被用来以显得对地保形的方式生成地形的三维透视图。换言之，显示器从驾驶舱或驾驶员座舱视角来仿真地形的现实视图。地形数据库108中的数据可以由外部数据源预加载或者由地形传感器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的地形数据被用来填充地形数据库108的全部或部分，而在另一个实施例中，地形传感器128直接地或通过除地形数据库108之外的组件来向处理器架构104提供信息。
[0017]在另一个实施例中，地形传感器128可以包括收集和/或处理地形数据的可视、低照度TV、红外或雷达型传感器。例如，地形传感器128可以是发射雷达脉冲并接收反射回波的雷达传感器，所述反射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、垂直坐标和深度或高程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中或被处理以供在显示元件106上显示。
[0018]在一个实施例中，提供给处理器架构104的地形数据是来自地形数据库10