专利名称：用于预测高度显示的方法和设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及航空电子技术，更确切地说，涉及高度显示器和地形检测报警系统。
背景技术：
现有飞机上的地形检测报警系统(TAWS)中使用的传统高度显示器向飞行员提供的视觉显示指示的是高度高于飞机的地形、以及与飞机相距一定距离(通常为飞机下方2000’)以内的地形。
参照现有技术的图1，其示出了传统高度显示器的重要性。在第I种情况下，飞机12在高度X沿着方向航线16飞行。在第II种情况下，飞机12’在高度X’沿着方向航线16’飞行。在第III种情况下，飞机12”在高度X’沿着方向航线16”飞行。最后，在第IV种情况下，飞机12在高度X沿着方向航线16飞行。飞机12、12’、12”、和12分别沿着方向航线16、16’、16”和16飞行，因此，当用传统的机载高度显示器监视每架飞机时，高度为Y的障碍物14将处于以相应的方向航线为中心的前弧(forward arc)内。
从研究第IV种情况开始，当障碍物14的高度Y大于飞机12的飞行高度X时，传统的高度显示器通常给出可视信号。换句话说，X≤Y。如果满足有关地貌地势的时间-相撞(time-to-impact)的合适条件，也可以提供声音报警。在所有情况下，都可以用无线电高度计、海平面高度计、或其他手段来测量高度Y和高度X，优选的是，对两种距离采用相同类型的测量手段。在这种情况下，可视信号通常是驾驶舱显示器上的一个红色区域，例如圆点或方形。图中示出的词‘RED’代表导致出现红色区域显示的飞行航程。相对于飞机12的中心线而言，当航程为Z而航向对应于障碍物14的方向时，将显现红色区域。
在第III种情况下，当障碍物14的高度Y处于预定的高程缓冲区“D”内且与飞机12”的高度X”具有预定的时间-相撞关系时，传统的高度显示器通常也提供红色可视信号。在航行导航期间，所述高程缓冲区D一般是700’或1000’，而且当X”-Y≤D时将发出警报。如上所述，相对于飞机12”的中心线而言，当航程为Z且航向对应于障碍物14的方向时，将显现红色区域。而且如上所述，如果满足一定的条件，也可以提供声音信号。
在第II种情况下，当飞机12’的高度X’比从障碍物14的高度Y高出的预定高度D且再高出第一距离d1时，传统高度显示器一般是显示合适的可视信号。换句话说，X’-Y≥D+d1。d1通常也是1000’。然而，此时并不认为飞机12’完全离开了障碍物14，为此，可视信号应处于告诫状态。此时的可视信号一般是驾驶舱显示器上的黄色区域，例如圆点或方形区域。因此，用‘YELLOW’指示该区域。如用红色区域表示的一样，相对于飞机12’的中心线而言，当航程为Z和航向对应于障碍物14的方向时将显现黄色区域。
最后，在第I种情况下，当飞机12的高度X比障碍物14的高度Y不仅高出高程缓冲区D和第一距离d1，而且还高出d2时，传统的高度显示器一般也显示合适的可视信号。换句话说，X-Y≥D+d1+d2。d2一般也为1000’。这时可认为飞机12几乎完全离开了障碍物14，可是，为此在驾驶舱显示器上给出的可视信号一般是绿色区域，例如圆点或方形区域。同样，用‘GREEN’表示这个区域。如同用红色和黄色区域一样，相对于飞机12的中心线而言，当航程为Z和航向对应于障碍物14的方向时显现绿色区域。
在更高的飞行高度，将显示无色区或黑色区。在此，图中示出的‘NONE’便代表该区域。
这样的高度显示器对提醒飞行员注意即将来临的地形危险显然是非常有用的。然而，这种系统不能说明飞机的实际飞行路线等重要因素。所以，其精确度小于所希望的精确度。例如，如果飞机正在爬升，则上述现有技术中的高度显示器可能会错误地报告出现红色区。同样，如果飞机处在较高位置但正在下降，上述现有技术的高度显示器可能会显示出一个绿色区，但实际上这时应为红色区。
发明内容
本发明克服了上述现有技术的缺陷。
按照一个方面，本发明涉及一种在地形检测报警系统中指示飞机相对于障碍物高度的方法。该方法包括的步骤有接收指示障碍物地形地势的第一数据，接收指示离飞机的地势横向距离的第二数据，接收指示飞机高度的第三数据，接收指示飞行路线的第四数据，用第一到第四数据计算飞机在障碍物位置上的投影高度，根据投影高度和第一数据产生最终的信号，并根据产生的最终信号在显示屏上显示彩色指示标记。
所述方法可以包括下面一个或多个实施例。第一数据可以是障碍物的高度。彩色指示标记可以是显示屏上的具有颜色的彩色区域，彩色区域的颜色可以是例如红色、黄色、绿色或黑色。高程缓冲区可以为零。接收第四数据可以进一步包括将飞机的飞行路线分解成包含横向飞行路线和垂直飞行路线的分量。该方法可以进一步包括根据接收到的第四数据计算飞机的飞行路线角；通过在第三数据中加入一个值来计算飞机的有效高度，所述加入值等于第二数据与飞行路线角正切值的乘积；当有效高度小于第一数据与高程缓冲区之和时，产生第一报警信号；在发出第一报警信号的同时发出声音报警，当发出第一报警信号时，在对应于第二数据的显示位置上显示第一彩色指示标记，当有效高度大于第一数据与高程缓冲区之和但是小于第一数据、高程缓冲区以及第一距离之和时，产生第二报警信号，或是在发出第二报警信号的同时，在对应于第二数据的显示位置上显示第二彩色指示标记。
按照另一方面，本发明涉及一种用于地形检测报警系统中以机器可读格式存储的计算机程序。所述程序使计算进行如下操作接收指示障碍物的地形地势的第一数据；接收指示离飞机的地势横向距离的第二数据，接收指示飞机高度的第三数据，接收指示飞行路线的第四数据，用第一到第四数据计算飞机在障碍物位置上的投影高度；根据投影高度和第一数据产生最终的信号。
按照另一方面，本发明涉及一种设备，该设备能在地形检测报警系统中指示飞机相对于障碍物的高度。所述设备包括用于第一信号的第一输入端，所述第一信号来自测量飞机高度的仪器；用于第二信号的第二输入端，所述第二信号来自测量飞机位置的仪器；用于第三信号的第三输入端，所述第三信号来自提供飞机周围地形地势信息的仪器；和用于第四信号的第四输入端，所述第四信号来自测量飞行路线的仪器。该设备还包括利用第一到第四输入端的信号计算飞机相对于至少第三输入端的有效高度的装置，和用图表显示计算结果的屏幕显示器。
所述设备可以包括下面一个或多个实施例。测量飞机高度和位置的仪器可以包括高度计。提供飞机周围地形地势信息的仪器以及测量飞机飞行路线的仪器可以是导航设备，例如全球定位系统单元。该设备可以进一步包括传统的TAWS高度显示器和在传统的高度显示器以及用图表显示计算结果的屏幕显示器之间触发屏幕显示的装置。第一到第四输入端可以形成并行数据总线或串行数据流的至少一部分。
按照另一方面，本发明涉及一种适用于飞机的地形检测报警方法。该方法包括的步骤有，收集飞机附近有关地形地势的数据，收集离飞机的地形地势的横向距离和方位数据，收集飞机高度和飞行路线的数据，根据收集到的飞机高度和飞行路线的数据计算飞机在每个地形地势位置上的投影高度，根据投影的高度、收集的地形地势数据、和地形地势的方位产生最终信号。该方法进一步包括根据产生的最终信号在显示屏上显示与方位相关的彩色指示标记。
按照另一方面，本发明涉及一种在地形检测报警系统中指示飞机相对于障碍物的横向位置的方法。该方法包括的步骤有接收指示障碍物相对于飞机方位的第一数据，接收指示障碍物离飞机横向距离的第二数据，接收指示飞机飞行路线的第三数据。该方法进一步包括的步骤有，用第一到第三数据计算飞机相对于障碍物的投影飞行路线并在沿着投影飞行路线的多个点上确定投影的飞行路线和障碍物之间的距离。所述方法包括的步骤还有，根据确定的距离产生最终信号，并且根据产生的与方位有关的最终信号在显示屏上显示彩色指示标记。
本发明可以包括以下一个或多个优点。本发明能够更精确地进行地形显示，为飞行员提供更可靠的有关前方地形比较危险的指示。本发明之所以能提供较高的精度，一部分原因是在计算和显示报警时因为考虑了例如飞机的飞行路线角等因素。因此，阻止了误报警并且避免了现有技术中注意不到的危险情形。
从下面包括对附图和权利要求的说明中将能更清楚地认识本发明的其他优点。
图1是飞机相对于障碍物飞行的各种方案的示意图；图2是按照本发明的实施例所述设备的示意图，其特别示出了显示器和按钮布置；图3A是飞机相对于障碍物飞行的各种方案的示意图，其特别示出了按照本发明的实施例，当飞机具有正飞行路线角时的飞行路线和随之出现的报警状态；图3B是用坐标轴说明本发明实施例特征的示意性标记图；图4是飞机相对于障碍物飞行的各种方案的示意图，其特别示出了按照本发明的实施例，当飞机具有负飞行路线角时的飞行路线和随之出现的报警状态；图5是飞机相对于障碍物飞行的各种方案的示意图，其特别示出了按照本发明的实施例，当飞机具有正偏航角时的飞行路线和随之出现的报警状态；图6是按照本发明实施例所述方法的流程图；和图7是按照本发明实施例所述设备的方框图。
具体实施例方式
参见图2，本发明可以包括图中所示地形检测(TAWS)系统的显示设备100。显示设备100采用了屏幕显示器102，该显示器可以是美国专利6259378(本发明的受让人所拥有)中公开的那种LCD背投式屏幕，所述专利在本文中以全文引用的形式加以结合。显示设备100进一步包括多个环绕周边的按钮和接口。
现在将描述显示设备的示例性布局。然而，很显然，下述特定按钮和功能性布局仅仅是举例，本发明并不受其限制。
当按压触发按钮104时，屏幕显示器可以在地形显示器和相对高度显示器之间转换。当按压预测高度显示器(“PRED”)按钮106时，屏幕显示器102变成PRED显示器，下面将对其进行详细说明。
通行状况显示按钮108可以使显示器显示飞机附近的局部空中通行状况。当传感器输入从飞机应答器上得到的读数时，可以使用该功能，所述应答器在目标飞机的无线电范围内工作。辅助按钮110可以显示各种信息，例如，天气，备用导航设备等。
设置功能按钮126可以使用户选择比很多其他按钮的常用输入更多的输入。例如，可以用功能按钮126来提高用户完成设备安装的能力。另一个实例是，在报警或警告时，按压功能按钮126可以使报警或警告的噪声得到抑制。优选的是，如果指示报警状态，显示屏102将转换到允许飞行员最有效地找出该情形解决方案的功能显示。在很多情况下，PRED功能最适合这种显示。
为了提高可见度，可以利用光传感器120自动控制屏幕显示器102的亮度和对比度。可以用微USB端口118由显示设备100进行数据的外部输入/输出。正如下面将更详细说明的那样，在使用前可以将机场跑道信息、地形数据和跑道引道数据等各种数据加载到显示设备100上。需要周期性地更新这些信息，而且尽管其他方法和设备也落入本发明的范围内，但是为了上述目的可以使用微USB端口118。例如，可以通过无线连接进行数据更新。
最后，测距按钮122可以使显示器移进或移出，而VUE按钮124可以使显示器在360°显示和例如70°的前弧显示之间转换。这种选择对于按钮104、106和108行使其功能尤为有用。
通常，在使用时，显示设备100接收与飞机位置、飞机的地面轨迹、横向轨迹、飞行路线、飞行高度、离地高度有关的数据和其他数据。将这些数据与预存的存储数据相比较，所述存储数据涉及飞机附近的地形，以及涉及将处于根据投影的飞行路线选定的前方距离或时间内的飞机附近的地形。可以通过使用者或系统动态调节所希望的前方距离或时间。例如，可以将系统设定到超前10秒，这样，系统将根据投影的飞行路线提供飞机将在下一个10秒内到达的地形显示，所述投影的飞行路线是根据包括飞行方向、空气速度、地面轨迹等数据算出的。系统可根据飞行状态调节前方距离/时间。
在此使用的地形包括自然的以及人造的障碍物和地势。例如，高大的建筑物，高的电线塔和山脉都是本文中使用的地形。
根据飞机与地形的关系(或投影关系)，可以在显示装置100上显示地形也可以不显示。例如，如果很显然飞机将飞进或非常靠近某地形，则可能会在显示装置100上显示该地形和/或在满足其他合适的条件时产生声音警报提醒使用者出现危险。在某些威胁性很小的情况下，可以用黄色显示地形和/或如上所述产生声音警报。在飞机与地形不存在危险关系的情况下，可以用绿色显示地形，而对于地形离飞机有足够距离的情况(在飞机飞行路线下方很远处或离飞机很远)下，可以不显示地形。
现在参照图3A，其给出了利用本发明实施例情况的示意图。特别是，飞行高度为X的飞机122的飞行路线将把飞机122带到障碍物124附近。当然，障碍物124实际上是示意性的而且很显然可包含任何一种地势。图中示出的飞机122具有三条不同的飞行路线水平飞行路线126，上升的飞行路线126’，和下降的飞行路线126”。上升量或下降量由飞行路线角α确定。很明显，飞行路线角α既可以是正值(上升，飞行路线126’)也可以是负值(下降，飞行路线126”)。图3A主要示出了正飞行路线角的效果。负飞行路线角的效果示于图4中。
在传统的高度显示器中，仅根据上述X、Y、d1、d2、Z和D值，将会使每条飞行路线、126’、和126”出现相同的显示。然而，在本发明中，除了其他特征之外，为了更精确地显示飞机周围的地形，还考虑了飞行路线角α。
尽管熟悉本领域的技术人员都知道所述方法可以延伸到覆盖包含更大或更小飞行范围的情况，但是现在将根据本发明的实施例确定下面的飞行范围(下面的实例展示了四种飞行范围)(I)‘红色’的情况在这种情况下，飞机122正在被称之为“有效高度”的高度上飞行X有效＝X+δ，由此得出X有效≤Y+DX+δ≤Y+D，其中δ＝Ztanα，最后得出X≤Y+D-δ其中α是相对于水平线测得的而且在上升时是正值。该飞行范围被称为‘PREDICTIVE RED’(预测红色)，其示于图3A中。如上述公式所示，正δ值的作用是使得和值Y+D-δ减小，这将导致全面降低出现红色警报的高度。换句话说，正值α，即正飞行路线角或上升状态使得飞机的红色区域包含的地形量少于先前的地形量，且成为“较小高度”的地形，因此不再显示为红色区。
同样，如果飞机具有正α值，则已知的地势将不太可能显示在飞机的红色区。如图所示，整体效果是红色区向更高的高度上移了量δ。
在任何情况下，在障碍物124的方向上，显示屏102将在航程Z内显示第一报警信号，例如彩色指示标记，如红色区或一组象素。就这种报警而言，如果满足其他声音报警条件的话，例如，算出与地形地势相撞的时间小于预定阈值，则可以在可视报警的同时向飞行员发出声音报警或提醒。
当不总是假定飞机水平飞行而是投影到障碍物上时，在用δ或α的计算值预测飞机将达到的飞行高度时，用δ或相当于δ的值可以更可靠的指示由障碍物124造成的威胁。
现在举一个例子来说明如何进行上述计算。对于熟悉本领域的技术人员来说，根据上面和下面的描述可以容易地得出如何针对其他情况进行计算，特别是下面对该组中其他范围的情况进行计算的教导。飞机正在1500’的高度水平飞向离其3英里的高度为1000’的障碍物。高程缓冲区为1000’，因此，当满足适当的条件时，即，当X(1500’)≤Y(1000’)+D(1000’)-δ(Ztanα，其中在水平飞行时α为零(飞行路线角α＝0))时，将显示报警的红色区。然而，如果飞机正以5°的飞行路线角爬升，则算式将为X≤Y+D-δ≤1000’+1 00’-3英里(5280’/1英里)tan5°≤2000’-3英里(5280’/1英里)tan5°≤2000’-1386’≤614’在此，当X(1500’)不小于或等于614’时，将不满足所述条件。因此，当以角度α上升时将在显示屏102上排除显示红色状态的条件，并且不再显示红色区域。
(II)‘黄色’的情况在这种情况下，飞机122正以Y+D-δ＜X＜Y+D+d1-δ的高度飞行，其中δ的定义与上述(I)中相同。
当X满足上述条件时，显示屏102将在障碍物124的方位上且在航程Z内显示第二报警信号，例如黄色区域的彩色指示标记或是一组象素。而且，黄色区域仅包含图中所示一些比先前移到绿色或黑色区的地势更高的地势。特别是，如上所述，整体效果是黄色区移到更高的高度。
(III)‘绿色’的情况在这种情况下，飞机122正以Y+D+d1-δ≤X有效＜Y+D+d1+d2-δ的高度飞行。
当X有效满足上述条件时，显示屏102将在障碍物124的方位上，在航程Z内显示第三报警信号，例如绿色区域的彩色指示标记。与上面的情况相类似，绿色区域仅包含图中所示一些比先前移到黑色区的地势更高的地势。
(IV)‘黑色’或‘无色区’的情况在这种情况下，飞机122正以Y+D+d1+d2-δ≤X有效的高度飞行。
当X有效满足上述条件时，显示屏102将在障碍物124的方位上，在航程Z内显示黑色区域，或者代之以进行无色显示。在这两种情况下，飞行员都不会因显示器而分散精力。也就是说，对于障碍物124这样的地势，将不存在撞机的危险。
图4表示在α和δ(＝Ztanα)为负值的情况下，进行以上说明和范围的确定。在此，负α使红色、黄色和绿色地形边界移向较低的高度，这使得确定的地势更有可能产生警报。在图4所示的极端情况下，角度α使得几乎所有地形都落入红色区域。
同样，也可以对该技术进行其他改进。例如，在另一种改进中，可以用二阶导数(derivative)来计算δ。特别是，从上述说明中可以清楚看出，计算δ时假设垂直飞行路线的速度为常数，即，垂直飞行路线中的一阶导数为常量。这种计算能很好地适应几乎所有飞行路线；通常，对于较小的δ值，可以假设垂直飞行路线的速度是恒定的，至少在较短的采样时间内相对于驱动和监视这种系统的电子设备是恒定的。然而，在不是这种情况的场合中，应考虑把飞行路线的二阶导数，或者把飞行路线的更高阶导数加到计算过程中以便更精确的估计X有效与周围地形的相互关系。
在另一种改进中，可用多种高度显示器更好地显示作为时间函数而不是距离函数的航程。换句话说，显示的航程不是例如10英里，而是显示例如3分钟的航程，或是飞机航行10英里所需要的时间(在本实例中)，或诸如此类。
在这种情况下，通过用合适的距离除以速度或速度分量就可完成上述计算。例如，与航程Z相关的时间TZ是用横向，即朝向特定障碍物方向的非垂直速度分量除前面的航程Z得到的。同样，与上升量或下降量δ相关的时间Tδ，是用速度的垂直分量V⊥除前面的δ得到的。
在该图中，将采用以下公式(T飞机是在投影(incidence)到障碍物之前，飞机和飞行员可获得的时间)(I)红色时的情况T飞机≤(Y+D-δ)/v⊥
(II)黄色时的情况(Y+D-δ)/v⊥≤T飞机≤(Y+D+d1δ)/v⊥(III)绿色时的情况在这种情况下，飞机122正在(Y+D+d1-δ)/v⊥≤T飞机≤(Y+D+d1+d2-δ)/v⊥的高度飞行(IV)黑色或无色区域时的情况(Y+D+d1+d2-δ)/v⊥≤T飞机参照图5，在另一种改进中，还可以计算方位角或偏航角Φ(还可以参见图3B)。特别是，在此规定飞机的偏航角Φ使飞机航向的变化量为Φ。飞机航向的变化率同样是dΦ/dt。在与上述类似的情况下，可以用偏航角Φ更精确地计算飞机所面对的地形。
参照图5，飞机134最初沿着飞行路线136朝障碍物132飞行。可以用与上述垂直区类似的方式来定义横向的红、黄、绿和黑色区，并在图的底部示出这些区。在相对于飞行路线123偏转Φ后，彩色区域将偏移。在这种情况下，障碍物132保留在红色区但该红色区已远小于先前的范围。
实现显示偏移的计算与上述相同。然而，在这种情况下，通过用航程Z乘以偏航量Φ可以算出成为第一阶的纳入计算的横向δ’。同样，当使用更高阶计算时，可以通过用航程Z乘以偏航率dΦ/dt算出作为第一阶的横向速度。
在这些计算的一个实施例中，可以沿飞行路线上的一系列点来确定障碍物和投影的飞行路线之间的距离Δ，并以该距离为基础得出最终信号。如果距离小于预定的量，则可以用红色区域显示与障碍物方向有关的报警信号。
当然，在非零偏航期间，当飞机对其系统进行重新定向时，通过输入了相关数据的传感器可以自动完成同样的计算。然而，通过输入适合偏航角的分离数据(separate data)，常驻软件可以比等待GPS更快地自动更新显示的信息，以及在飞机的航向变化时，通过改变从传感器输入的数据来更新数据库数据。
很显然，无论飞机向左倾斜还是向右倾斜，即，不管出现正偏航还是负偏航，上述计算和分析都是相同的。同样，尽管为了清楚起见未在图5中示出，但是黄、绿和黑色区域出现在飞机右侧。
由于通常不能期望偏航量象飞行路线角那样是个常量，所以计算过程将比上面计算δ时更复杂。然而，如果障碍物因飞机的非零明偏航显然不构成危险的话，仍然可以利用该技术至少通过报警避免某些障碍物。
参照图6，其示出了体现本发明方法的流程图。如图中所示，启动所述方法(步骤202)，传感器测量有关上升或下降的飞行路线角的数据(步骤216)。当然，在最常见的情况下，所述数据可以很好地表示水平飞行。然后系统接收该数据(步骤204)。接着从高度传感器，例如高度计接收高度数据(步骤218)(步骤206)。随之计算X有效，即，飞机在投影点的有效高度或在每个航程点Z预测的有效高度(步骤208)。
在计算之前、之中或之后，可以接收与已知地形有关的多个数据或单个数据。在用导航技术，例如GPS，或其他技术进行测定时，通过飞机的位置可以得到一部分第一数据(步骤214)。用这种方式，可以将飞机位置和高度与从数据库接收到的或查表得到的已知地势相比较(步骤212)。换句话说，可以将当地的地形与有效飞行高度相比较(步骤220)以得到在显示屏102上向飞行员显示的彩色图(步骤222)(步骤224)。
当然，应当注意到，可以执行与上述给定顺序不同的步骤。例如，计算δ的步骤可以直接在步骤204和206之后进行。同样，步骤204和206可以按上面给出的顺序进行，也可以按相反的顺序进行。
应该注意到，上述装置不必是专用装置。高度计可以是无线电高度计、气压式高度计、GPS或任何其他类型的高度传感器或高度指示器，只要其能有效测量飞机高度，即计算用的第三数据就可以。此外，在用GPS或其他这类传感器测定时，δ的计算可以包括用测得的飞机飞行路线进行的计算，即第四数据进行的计算。
可以通过上述方法，并按上述各种改进执行计算步骤208、220和222。也就是说，爬升或下降的飞行路线角仅仅是要考虑的一个因素，也可考虑更高阶的导数，以及偏航角及其导数。
参见图7，其表示采用了本发明所述系统的系统平面图。特别是，预测高度显示器100可以在输入/输出接口310接收从至少起高度计302、导航设备304、和方向传感器312例如罗盘作用的仪器输出的输入数据。图中主要示出了输入/输出端口310。从单个装置或组合装置的输出中可以分别导出第一到第四输入信号，即，飞机的高度、飞机的位置、障碍物的高度和位置、以及飞机的飞行路线。第一到第四输入信号还可以进一步通过至少一部分并行的数据总线经输入/输出端口310输入或作为一部分串行数据流输入。
通过将例如由GPS测定的已知飞机位置与查表或检索数据库311得到的飞机附近的地势相比较，可以得出地形的位置。
然后，借助上述多个装置中的电路或软件或多个独立装置进行计算测出飞机的飞行路线V。例如，也可以用多个高度计测量飞行路线的垂直分量(v⊥)，或如图3B所示，当分量只是高度测量值相对于时间的一阶导数时，测量X3方向的飞行路线分量。而且，还可以用各种导航设备，例如特定的GPS单元来测量横向飞行路线，即，如图3B所示的分量X1和X2的矢量叠加，或者如果因计算需要的话，测量在特定障碍物方向上横向飞行路线的分量。
可以用罗盘312测量飞机的方向和进行定向显示。当然，如果把给定的特定测量时间作为已知量，则可以用导航设备304或不同的装置来测量飞机方向。正如从上述教导中可明显得出的，尽管图5中示出的飞行路线测量是由高度计302和导航设备304完成的，但是也可以在这些子系统的外部测得这些参数。
如上所述，可以用飞行路线分量和飞机位置分量来实现本发明所述方法的实施例。同样可以计算出或产生指示飞机有效高度X有效的最终信号，所述有效高度是指在障碍物位置上或的确处于屏幕显示器区域内任何点上的有效高度，在此也称为投影高度。然后用最终信号导出在屏幕显示器上向飞行员显示的合适的彩色象素阵列。
上述用于进行预测高度显示的方法和设备针对的是本发明的特定实施例。尽管上述说明能够实现本发明的目的，但其仅代表了本发明预期的较宽范围，对于熟悉本领域的技术人员来说，应该知道或能够知道或很显然或能够成为很显然的是，还存在大量与上述实施例不同的实施例，这些不同的实施例也都落入本发明的较宽范围内。例如，尽管上面将前弧的弧度确定为70°，但也可以使用其他前弧角度。此外，尽管上面描述了高程缓冲区的有限值，但在某些情况下，高程缓冲区也可以等于零。尽管在具体说明中使用了术语“计算机”，但是不需要用一般意义上由微处理器驱动的计算机来运行所述程序或方法。可以用更有限的芯片设计或电路来运行所述程序或方法，而且由于标准航空电子器件对有限的空间是十分有利的，所以优选上述有限的芯片设计或电路。因此，本发明的范围仅仅由后面所附的权利要求及其等同物限定。在这些权利要求中，除非有明确的说明，否则，用单数表示的元件并不意味着是“一个和仅仅一个”。而是意味着“一个或多个”。在本申请中以引用的形式结合了与上述对本领域的普通技术人员来说已知的或将会知道的优选实施例中的元件等效的所有结构和功能并且这些结构和功能将包含在权利要求书中。此外，由于本发明的权利要求书中包含了所要解决的所有问题，所以不需要再论述针对本发明的设备和方法所要解决的每个问题和解决每个问题的途径。此外，不管在权利要求中是否对本发明的元件、器件或方法步骤作了明确说明，都不意味着要将本发明的元件、器件或方法步骤奉献给公众。除非用术语“用于…的装置”清楚地指明某元件，否则，按照35U.S.C§§112,116的规定，可以认为该元件不是本申请中主张权利的元件。
权利要求
1.一种用于地形检测报警系统中以机器可读格式存储的计算机程序，所述程序使计算进行如下操作接收指示障碍物地势的第一数据；接收指示飞机离地势横向距离的第二数据；接收指示飞机高度的第三数据；接收指示飞机飞行路线的第四数据；用第一到第四数据计算飞机在障碍物位置上的投影高度；和根据投影高度和第一数据产生最终的信号。
全文摘要
本发明的实施例提供了一种在地形检测报警系统中指示飞机相对于障碍物的高度的方法和设备。所述方法包括接收指示障碍物地势、飞机离地势的横向距离、飞机的飞机高度和飞行路线的数据，用所述数据计算飞机在障碍物位置上的投影高度，产生最终的信号，和根据产生的最终信号在显示屏上显示彩色指示标记。所述设备包括，包括信号输入端，所述信号来自测量飞机高度，飞机飞行路线和飞机位置的仪器，以及仪器输入端，所述仪器提供飞机周围地形地势的信息。所述设备还包括利用所述信号计算飞机相对于地形的有效高度的装置，和用图表显示计算结果的屏幕显示器。
文档编号G01S7/04GK101033957SQ20061017119
公开日2007年9月12日 申请日期2001年10月11日 优先权日2001年10月11日
发明者G·J·布劳克 申请人:山德尔埃维翁尼克斯有限公司