用于在交叉起飞期间标识跑道定位的系统和方法_2

文档序号:8931936阅读:来源:国知局
8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检索某些类型的地形数据并从地形传感器128检索其它某些类型的地形数据。在一个实施例中,从地形传感器128检索的地形数据可以包括可移动地形,诸如移动建筑物和系统。该类型的地形数据更适合于地形传感器128以提供可用的最新数据。例如,可以由地形数据库108提供诸如水体信息和地理政治边界之类的类型的信息。当地形传感器128例如检测到水体时,这样的存在可以由地形数据库108证实并由处理器架构104用诸如蓝色之类的特定颜色呈递。
[0019]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是由航空器所携带的机载数据库。导航相关数据包括各种飞行计划相关数据,诸如例如,且不限于:针对地理航路点(waypoint)的航路点位置数据;航路点之间的距离;航路点之间的航迹;与不同机场有关的数据;导航帮助;障碍物;专用空域;政治边界;通信频率;和航空器进场信息。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的诸如航路点、机场等之类的导航数据一起显示。
[0020]虽然为了清楚和方便而将地形数据库108、图形特征数据库109和导航数据库110示出为与处理器架构104分离地存储,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ROM 138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109和导航数据库110也可以是与系统100物理分离的系统或设备的部分。
[0021]定位子系统111被合适地配置成获得针对航空器的地理定位数据。在这点上,定位子系统111可以被视为针对航空器的地理定位数据的源。实际上,定位子系统111实时监视航空器的当前地理定位,并且实时地理定位数据可以被航空器上的一个或多个其它子系统、处理模块或设备(例如导航计算机112、RAAS 114、ILS 116、飞行指引仪118、TAWS 122、或TCAS 124)所使用。在某些实施例中,使用通常部署在航空电子应用中的全球定位系统(GPS)技术来实现定位子系统111。因而,由定位子系统111所获得的地理定位数据可以以正在进行的并连续更新的方式来表示航空器的玮度和经度。
[0022]从机载传感器126供应的航空电子数据包括表示航空器状态(诸如例如,航空器速度、高度、姿态(即,俯仰(Pitch)和翻滚)、航向、地速、转弯速率等)的数据。在这点上,一个或多个机载传感器126可以被视为针对航空器的航向数据的源。机载传感器126可以包括基于MEMS的、ADHRS相关的或任何其它类型的惯性传感器。如熟悉航空电子仪器的人所理解的,航空器状态数据优选地以连续且正在进行的方式而更新。
[0023]供应给处理器架构104的天气数据120至少表示各种天气单元(celI)的位置和类型。从TCAS 124供应的数据包括表示在附近的其它航空器的数据,所述数据可以包括例如速度、方向、高度和高度趋势。在某些实施例中,处理器架构104响应于TCAS数据而向显示元件106供应适当的显示命令,以使得在显示元件106上显示附近的每个航空器的图形表示。TAWS 122供应表示可能是对航空器的威胁的地形的位置的数据。处理器架构104响应于TAWS数据而优选地向显示元件106供应适当的显示命令,以使得取决于威胁的等级而以各种颜色显示潜在的威胁地形。例如,红色用于警告(紧迫的危险)、黄色用于注意(可能的危险),并且绿色用于不是威胁的地形。将领会到的是,威胁等级的这些颜色和数目仅仅是示例性的,并且威胁等级的其它颜色和不同数目可以被提供作为选择的问题。
[0024]如先前所暗指的,一个或多个其它外部系统(或子系统)也可以向处理器架构104提供航空电子相关的数据以供在显示元件106上显示。在所描绘的实施例中,这些外部系统包括飞行指引仪118、仪表着陆系统(ILS)116、跑道感知和建议系统(RAAS)114和导航计算机112。如通常已知的,飞行指引仪118供应表示命令的命令数据以用于响应于飞行机务人员录入的数据或者从外部系统接收到的各种惯性和航空电子数据而驾驶航空器。由飞行指引仪118供应的命令数据可以被供应到处理器架构104并显示在显示元件106上以供用户130使用,或者数据可以被供应到自动驾驶仪(未图示出)。自动驾驶仪继而产生适当的控制信号,所述控制信号使航空器根据飞行机务人员录入的数据或惯性和航空电子数据来飞行。
[0025]ILS 116是无线电导航系统,其恰好在着陆前和在着陆期间向航空器提供水平和垂直引导,并在某些固定点指示到着陆参考点的距离。所述系统包括发射射频信号的基于地面的发射器(未示出)。航空器机载的ILS 116接收这些信号并将适当的数据供应给处理器以供显示。
[0026]RAAS 114提供改进的态势感知以通过在滑行、起飞、最终进场、着陆和滑跑(rollout)期间提供及时的听觉建议给飞行机务人员来帮助降低跑道入侵的概率。RAAS114使用GPS数据来确定航空器定位,并将航空器定位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 (如果必要的话)发出适当的听觉建议。可以由RAAS 114发出的听觉建议除其它外尤其告知用户130航空器何时接近跑道,在地面上或者来自空中,在诸如当航空器已进入并与跑道对准的时候,在跑道针对特定航空器不够长时(当航空器着陆时或在拒绝的起飞期间到跑道末端的剩余距离),当用户130不经意地开始从滑行道起飞时,以及当航空器已经在跑道上在延长的时间内不移动时。在进场期间,也可以考虑来自诸如GPS之类的源的数据(包括RNP和RNAV)。
[0027]导航计算机112除其它外尤其被用来允许用户130对从一个目的地到另一个的飞行计划进行编程。导航计算机112可以与飞行指引仪118可操作地通信。如以上所提及的,飞行指引仪118可以用来自动飞行或者在飞行、编程的路线方面帮助用户130。导航计算机112与各种数据库可操作地通信,数据库包括例如,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接收所编程的飞行计划数据,并使编程的飞行计划或其至少部分在显示元件106上显示。
[0028]ATC数据链路子系统113被用来向系统100提供空中交通控制数据,优选地依从已知的标准和规范。通过使用ATC数据链路子系统113,处理器架构104能够从基于地面的空中交通控制器站和设备接收空中交通控制数据。继而,系统100能够按需而利用这样的空中交通控制数据。例如,滑行调动许可(clearance)可以由空中交通控制器使用ATC数据链路子系统113来提供。
[0029]在操作中,如本文所述的驾驶舱显示系统被合适地配置成处理当前的实时地理定位数据、当前实时航向数据、包括跑道数据的机场特征数据以及可能地其它数据以生成用于显示元件106的图像呈递显示命令。因而,由驾驶舱显示系统呈递的机场场区的综合图形表示将基于至少地理定位和航向数据以及机场和跑道特征数据或者以其它方式被其影响。
[0030]根据实施例,预期的是,在跑道上显示的布告指示航空器在经由交叉进入跑道之后所处于哪个跑道。为了减少混乱,预期的是,显示的布告将在航空器起飞加速时消失。航空器可能以某个预定速度(例如,三十节)超越(即,“掠过”)布告。当航空器进入跑道时,将航空器定位和航向与录入到FMS中的表示期望的起飞跑道的跑道数据相比较。如果航空器航向、跑道定位和FMS起飞数据不相一致,则系统将使所布告的跑道号转变成预定颜色(例如,红色或黄色)。
[0031]另外预期的是,确定是否存在对于安全起飞而言足够的跑道剩余,将在跑道号下方显示到跑道末端的剩余距离。系统可以将该数与FMS针对起飞而确定的计算的安全起飞性能距离(即,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)显示剩余跑道距离。然而,如果剩余跑道小于平衡的场长度,则可以用第二颜色(例如,红色)和/或以粗体字显示剩余的跑道距离以指示对于起飞有不充足的跑道距离剩余。
[0032]图2描绘在特定时刻如从着陆的航空器的驾驶员座舱内观看的示例性机场场区202的综合显示200。综合显示200还可以包括与机场场区202关联的各种特征、结构、固定物和/或元素的图形表示,此处为了清楚而未示出。例如,综合显示200包括以下各项的图形表示,不限于:滑行道标记;停机坪区域和相关标记;停放引导线和停放停立线;位于机场场区202处或其附近的景观特征;位于机场场区202远处的地形(例如,山);跑道边缘、路肩、高程、航向、标识、交叉、长度、中心线
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