显示交通及相关联警报的系统和方法
【技术领域】
[0001]本文所描述的主题的实施例一般涉及诸如飞行显示系统的航空电子系统，并且更具体地，涉及飞行舱板显示系统以及用于生成三维(3D)机场移动地图(AMM)的动态合成显示的方法。
【背景技术】
[0002]用于交通工具(例如飞行器或航天器)的现代飞行舱板显示器显示了相当大量的信息，例如交通工具位置、速度、高度、导航、目标以及地形信息。二维和三维AMM显示器提供机场环境的合成视图，其增强了在滑行操作和最后进场两者期间飞行人员的位置和态势感知。然而，在3D AMM显示器上显示交通符号的已知技术遭受某些缺点。例如，在3D AMM显示器上显示交通符号使所显示的图像杂乱。杂乱程度及其复杂度取决于机场大小和在任何给定时间下的交通量。此外，人为因素研究表明在使用3D AMM导航时，飞行员的注意力变得主要被附近的视场所占据，从而在更远视场处(例如，在地平线处)的周围交通可能并未接收相同程度的注意。
[0003]因此，将期望的是通过提供机载航空电子系统和为飞行人员提供机场环境的各种特征的改善的图形表示的方法来增加飞行员的态势感知(situat1nal awareness)。还将期望的是提供改善的AMM，其标记关于交通的重要相关信息(例如意图、位置、飞行器类型、航线、间隔、威胁等级等)，同时呈现交通符号。此类信息将帮助把即将发生的威胁带到飞行员的注意并确定校正和/或预防动作。还进一步期望的是提供交通的直观表示，可以对照其来确定并维持安全间隔距离，而并不变成威胁。根据结合附图以及前述技术领域和【背景技术】进行的后续详细描述和随附权利要求，其它期望特征和特性将变得明显。
【发明内容】
[0004]提供了一种用于在地面机动(ground maneuver)期间增强在主飞行器机上的态势感知的方法。所述方法包括基于预定的间隔标准集合来过滤交通以识别重大交通(vitaltraffic);生成以图形方式表示重大交通的符号；生成以图形方式表示所述主飞行器的符号；以及在驾驶舱显示器上显示所述主飞行器和所述重大交通。
[0005]还提供了一种用于在飞行舱板显示系统上显示机场移动地图的动态合成视图的方法。所述方法包括接收主飞行器(host aircraft)数据以及接收交通数据。根据预定的间隔标准的集合来过滤交通以识别重大交通。在AMM显示器上显示以图形方式表示重大交通和主飞行器的符号。
[0006]还提供了一种飞行舱板显示系统。所述系统包括:主飞行器特征数据的第一源、交通数据的第二源；以及与第一和第二源耦合的处理器，并且其被配置成(a)接收主飞行器数据；(2)接收交通数据；(3)基于预定的间隔标准集合来过滤交通以识别重大交通；(4)生成以图形方式表示重大交通的符号；(5)生成以图形方式表示所述主飞行器的符号；以及(6)在AMM显示器上显示所述主飞行器和所述重大交通。
【附图说明】
[0007]当结合下面各图考虑时，可以通过参考下面的详细描述以及权利要求来导出主题的更完整的理解，其中遍及各图，相似的参考数字指代相似的元件，以及
图1是根据示例性实施例的飞行舱板显示系统的实施例的框图；
图2-7是根据示例性实施例的已在其上呈现机场场地和相关特征的合成显示器的图形表示；以及
图8是图示出根据示例性实施例的用于呈现动态AMM的过程的示例性实施例的流程图。
【具体实施方式】
[0008]下面的详细描述本质上仅是示例性的，并且并不意图限制主题的实施例或此类实施例的应用和使用。如在本文中使用的，词语“示例性的”表示“用作示例、实例或图示”。本文中描述为示例性的任何实施方式不必解释为相比于其它实施方式是优选的或有利的。此夕卜，不存在通过在前面的技术领域、【背景技术】、
【发明内容】
或下面的详细描述中提出的任何明示的或默示的理论进行约束的意图。
[0009]在本文中可关于功能和/或逻辑块部件并参考可通过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技术和技法。此类操作、任务和功能有时被称作计算机执行的、计算机化的、软件实现的或计算机实现的。实际上，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信号的其它处理，一个或多个处理器设备能够执行所描述的操作、任务和功能。维持数据位的存储器位置是具有对应于数据位的特定电、磁、光或有机性质的物理位置。应认识到，可以通过被配置为执行指定功能的任何数目的硬件、软件和/或固件部件来实现在图中示出的各种块部件。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、查询表等，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多种功能。
[0010]可以用任何交通工具(包括飞行器、车辆、航空器、船只等)来部署本文所描述的系统和方法。本文描述的系统和方法的优选实施例表示在操作飞行器期间，并且特别地在滑行操作和最后进场期间向飞行员或飞行人员呈现视觉机场信息的一种智能的方式。
[0011]现在转向附图，图1描绘了示例性飞行舱板显示系统100 (适用于例如飞行器的交通工具)，其一般包括但不限于:用户接口 102 ;与用户接口 102耦合的处理器架构104 ;听觉信号器(annunciator) 105 ;以及显示元件106，其与处理器架构104親合。系统100还可以包括多个数据库、数据源等，与其合作和/或与其通信。此外，系统100可以包括如在下面更详细描述的多个外部子系统，与其合作和/或与其通信。例如，处理器架构104可以与下面部件、特征、数据源和子系统中的一个或多个合作，但不限于:一个或多个地形数据库108 ;—个或多个图形机场特征数据库109 个或多个导航数据库110 ;定位子系统111 ;导航计算机112 ;空中交通管制(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 ;飞行指引仪118 ;天气数据源120 ;地形回避和警告系统(TAWS)122 ;无线收发器124，用于从邻近飞行器、一个或多个机载传感器126以及一个或多个地形传感器128接收TCAS (交通防撞系统)、ADS-B (广播式自动相关监视)以及TIS-B(交通信息系统广播)数据。
[0012]用户接口 102可操作地与处理器架构104进行通信，并被配置成从用户130 (例如，飞行员)接收输入，并响应于用户输入而向处理器架构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的任何一个或组合，所述用户接口设备包括但不限于:例如鼠标、轨迹球或操纵杆的光标控制设备(CCD) 132，一个或多个按钮、开关或旋钮。在所描述的实施例中，用户接口 102包括(XD 132以及键盘134。除了别的以外，用户130操纵(XD132以移动可能在显示元件106上的不同时间下所呈现的光标符号，并且除了别的以外，用户130可以操纵键盘134来输入文本数据。如图1中所描绘的，用户接口 102还可以用来使得用户能够与导航计算机112、飞行管理系统和/或飞行器的其它特征和部件交互。
[0013]处理器架构104可以利用响应于程序指令而操作的一个或多个已知的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(随机存取存储器)136、机载ROM (只读存储器)138或与其通信。控制处理器架构104的程序指令可以存储于RAM 136和ROM 138中任一个或两者中。例如，操作系统软件可以存储于ROM 138中，而各种操作模式软件例程和各种操作参数可以存储于RAM 136中。将认识到的是，这只是用于存储操作系统软件和软件例程的一个示例性方案，并且可以实现各种其它存储方案。还将认识到的是，可以使用各种其它电路而不仅是可编程处理器来实现处理器架构104。例如，还可以使用数字逻辑电路和模拟信号处理电路。
[0014]处理器架构104可操作地与地形数据库108、图形机场特征数据库109、导航数据库110以及显示元件106通信，并且被耦合以从本文描述的各种传感器、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根据需要获得并处理实时飞行器状态数据(例如，航空电子相关数据)，以生成在主要显示区域中地形的图形合成透视表示。还可以利用飞行器状态或飞行数据来影响在飞行器操作期间呈现感兴趣位置(例如，机场)的(与图形机场特征数据库109中维持的数据相关联的)图形特征所采用的方式。对于这里描述的示例性实施例，图形机场特征数据库109可以被认为是机场特征数据的源，其与一个或多个机场场地的合成图形表示相关联。
[0015]对于此实施例，图形机场特征数据库109是机载数据库，其包含预先载入的机场特征数据，包括与地理相关的特征，例如跑道长度、滑行道长度、标志、引导标示、中心线等。在替代实施例中，机场特征数据的一些或全部能够在飞行期间被加载到图形特征数据库109中。事实上，可以根据需要通过飞行器以动态方式接收一些机场特征数据。由处理器架构104访问的机场特征数据表明感兴趣的一个或多个机场的可显示的视觉特征。实际上，机场特征数据能够与位于机场处、上、中或附近的任何可视部分、方面、标志、结构、建筑物、地理和/或景观相关联。下面将更详细地描述机场特征数据的处理和呈现。
[0016]取决于特定机场场地，机场特征数据可以在没有限制的情况下与以下视觉上不同的特征的任何特征相关:跑道；跑道标志和垂直引导标示；滑行道；滑行道标志和垂直引导标示；停机坪