专利名称：用于自动调整飞行器的导航屏的图像的方法和设备的制作方法
用于自动调整飞行器的导航屏的图像的方法和设备
本发明涉及自动地调整飞行器的导航屏的图〗象的方法和设备。
已知飞行器尤其是运输机通常装备有用于监视该飞行器的环境 (空中交通，所飞越的地形等)的不同系统，以便能够检测对于此飞行 器而言是危险的事件，例如与另一架飞行器或与所飞越的地形相撞的 风险。当这样的系统发出警报时，飞行器的飞行员通常监一见飞行器的
导航屏(例如ND型(即"导航显示"))以获得飞行器对于其环境的真实情 况的概况，尤其是在警报涉及与另一架飞行器相撞的风险的情况下。 然而，在此时会发生现有的显示配置在导航屏上不能给飞行员提供所 寻求的信息的情况。此外，为了获得对环境真实状态的良好查看，在 这种常常是很紧张的报警状况下，飞行员必须改变导航屏的显示模式 和/或显示比例(6chelle)以获得合适的图像来管理当前的状况。这种手 动调整会使他/她损失时间，尤其是在有好几个手动操作，而每个手动 操作都需要两个相关联的控制按钮的情况下。因此，这种解决方法是 不令人满意的。
本发明的目的是弥补前述缺陷。其涉及允许自动地调整飞行器的 导航屏的图像的方法，所述导航屏能够根据形成多个不同显示模式的 一部分的一种显示模式，以形成多个不同比例的一部分的一个比例来 显示图像。
为此，根据本发明，所述方法值得注意的是其以自动的方式实施 了如下连续的操作
a) 实现了对飞行器环境的监视，以便能够检测会对该飞行器有危 险的事件；以及
b) 如果在步骤a)中检测到这样的危险事件，贝'J:
bl)分析在导航屏上所实施的显示，以便能够冲企测对应于如下内 容的显示改变的必要性
显示^t式改变；和/或 比例改变；
b2)如果在步骤b 1)中检测到显示改变的必要性，贝'J:
a)确定新的显示配置，即新的显示模式和/或新的比例，该新 的显示配置适应于飞行器的当前环境，并且使得可在导力元 屏上呈现在步骤a)中检测到的事件；以及 P)通过对导航屏施加在步骤a)中确定的新的显示配置，而自 动地实施导航屏的显示改变。 因此，受惠于本发明，在检测对该飞行器而言是危险的事件(如 下所述)时，如果需要，实施显示配置的自动变更，即实施显示模式和 /或比例的自动变更，以便向该飞行器的飞行员直接呈现最适合于飞行 器的状况的显示配置，尤其是使得可在导航屏上最好地呈现所;险测到 的事件的显示配置。此自动重新配置免除了迄今为止需要手动进行的 飞行员的任务，这尤其使得可在这样的常常是非常紧张的报警的情况 下大大地减小飞行员的工作负荷。
除此之外，有利的是，在步骤a)中检测到危险事件的情况下，还 实施以下才喿作
-分析在导航屏上呈现的全部信息，以便确定在短时期内对该飞 行器的驾驶并非必不可少的信息；以及
示变成非活动状态(d6sactiver)。
这使得在这种高度紧张的报警状况下能够简化对导航屏的读取， 并从而减少飞行员的工作负荷。
有利的是，在步骤a)中，对如下要素中的至少一个实施监视
-在该飞行器的空中环境中存在的空中交通；
-由该飞行器飞越的地形；以及
-该飞行器的空气动力学环境，尤其是紊流的出现。 此外，该飞行器的飞行员可以以有利的方式、优选地通过手动控 制来要求改变导航屏的显示，以便获得新的显示配置，并且当飞行员
或操作a)分别同时地要求两种不同的改变时，根据预定的优先逻辑自 动选择所要求的两种新的显示配置中的一种配置，并自动地将这样选 择的新的显示配置应用于导航屏。
在本发明的范围内，尤其是根据所要求的显示配置和/或根据飞行 阶段，可能有不同的优先逻辑。然而，在一个优选实施例中，由飞行 员要求的显示配置相对于涉及自动要求的显示配置是优先的。这样， 由于飞行员方面的简单命令就使得可超越根据本发明的所有自动控
在一个具体实施例中，本发明还涉及自动调整飞行器尤其是运输 机的导航屏的图像的设备，所述导航屏能够根据形成多个不同显示模 式的一部分的一种显示模式，以形成多个不同比例的一部分的一个比 例来显示图像。
根据本发明，值得注意的是，所述设备包括
-监视装置，用于对飞行器环境实施自动监视，以便能够检测会 对该飞行器有危险的事件；
-第一装置，如果由监视装置检测到这样的危险事件，则该第一 装置用于自动分析在导航屏上实施的显示，以便能够检测对应于如下 内容的显示改变的必要性
显示模式改变；和/或 比例改变；
-第二装置，如果由第一装置检测到显示改变的必要性，则该第 二装置用于自动确定新的显示配置，即新的显示模式和/或新的比例， 该新的显示配置适应于该飞行器的当前环境并且使得可在导航屏上 呈现;险测到的事件；以及
-显示装置，用于通过应用由所述第二装置确定的新的显示配置
来自动实施导航屏的显示改变。
在一个具体的实施例中，所述设备还包括
-第三装置，如果由监视装置检测到危险事件，则该第三装置用 于分析在导航屏上呈现的全部信息，以便确定在短时期内对该飞行器 的驾驶并非必不可少的信息；以及
-第四装置，用于在所述导航屏上使诸如由所述第三装置所确定 的所有的并非必不可少的信息的显示变成非活动状态。
除此之外，在另一个实施例中，所述设备还包括
-可促动的控制装置，其使得该飞行器的飞行员能够优选地通过 手动控制来要求导^^屏的显示改变；以及
-第五装置，其用于在由飞行员(通过所述控制装置)和所述第二 装置分别同时地要求两种不同的改变时，根据预定的优先逻辑，选择 所要求的新的显示配置中的一种配置，由所述第五装置所选择的新的
显示配置被自动地应用于导航屏。
附图
中唯一的图将使得易于理解如何实施本发明。此图是根据本 发明的设备的示意简图。
根据本发明并示意性地在图中示出的设备1用于自动调整飞行 器尤其是运输机的导航屏2的图像。
已知例如ND型(即"导航显示")的导航屏2呈现飞行器的飞行平
种导航屏2通常呈现如下要素
-显示该飞行器的位置的标志；
-角度偏差渐变； -距离渐变；以及
-可能一条或多条辅助迹线，其显示例如雷达图像和/或所飞越的
地形的图像。
所述导航屏2能够以 一般的方式显示根据具体显示^^莫式并根据具
体比例的图像。此具体的显示模式和具体的比例分别形成多个不同显 示模式的一部分和多个不同比例的一部分，如下所述。
根据本发明，所述系统1包括
-如下所述的监视装置3，用于对该飞行器的环境实施自动监视， 以便能够检测所有对该飞行器而言是危险的事件，例如与所飞越的地 形或与另 一架飞行器相撞的风险；
-装置4和5，当由监视装置3检测到危险事件时，则该装置4 和5用于自动分析在导航屏2上实施的显示，装置4和5分别经由连 接6和7连接到装置3上。装置4和5形成为以便能够检测分别对应 于显示模式改变(对于所述装置4)和比例改变(对于装置5)的显示改变 的必要性；
-装置8和9，它们分别经由连接10和11连接到装置4和5， 并且它们形成为以便在由装置4和5检测到显示改变的必要性时，自 动地确定一种新的显示配置。更确切地说，当装置4^r测到显示;f莫式 改变的必要性时，装置8确定一种新的显示模式，该新的显示模式适 应于该飞行器的当前环境并且它使得可在导航屏2上呈现检测到的事 件。此外，当装置5检测到显示模式改变的必要性时，装置9自动地 确定一种新的显示模式，该新的显示模式也适应于该飞行器的当前环 境并且它也使得可在导航屏2上呈现检测到的事件；以及
-显示装置12,其分别经由连接13和14连接到所述装置8和9， 并且形成为以便自动地实施导航屏2的显示改变。为此，所述显示装 置12应用从所述装置8接收的新的显示模式;S7或从所述装置9接收 的新的比例，以便获得新的显示配置。
因此，在检测对该飞行器而言是危险的事件(如下所述)时，如果 需要，设备1实施导航屏2的显示配置的自动变更(即仅显示模式的变 更，或仅比例的变更，或显示模式和比例的同时变更)，以便向该飞行
器的飞行员直接呈现最适合于飞行器的状况的显示配置，尤其是4吏得 可在导航屏2上最好地呈现所检测到的事件的显示配置。此自动重新 配置免除了一般以手动方式实施的飞行员的任务，这尤其使得可在常 常是非常紧张的这样的报警的情况下减小飞行员的工作负荷。
在一个优选实施例中，所述监视装置3包括
-用于检测该飞行器与所飞越的地形相撞的风险的系统15;及/
或
-防撞系统16 ; W或
-用于监视飞行器的空气动力学环境的系统17，尤其使得可检测 风的剪应力。
所述系统15的目的是检测该系统安装在其上的飞行器与环境地 形相撞的全部风险，并在检测到这样的风险时警告此飞行器的机组成 员。关于此系统15，其可尤其是TAWS型(即"地形提示和警告系统") 系统，又尤其是EGPWS型(即"改良地面迫近警告系统")或GCAS型(即 "地面防撞系统，，)。当此系统15发出警报信号时，通常由飞行员实施 所有动作，尤其是以手动驾驶飞行器的方式来避免与地形相撞。
除此之外，尤其是TCAS型(即"交通告警和避撞系统，，)的防撞 系统16使得可监视在所考虑的该飞行器附近飞行的飞行器的轨迹， 并在例如导^^屏2的显示屏上呈现它们各自的位置。此防撞系统16 基于经由应答机的信息交换。借助于例如每秒交换的高度和距离，所 述防撞系统16计算所有闯入的飞行器的轨迹。然后其估计潜在的危 险并计算避免该危险的适当操纵。此操纵在垂直平面中通常是唯一实 施的。
此外，例如PWS型(即"风的剪应力预测")的系统17使得可枱r 测低高度上的紊流气象事件，称为风的剪应力。这些现象的检测是例 如借助于利用多普勒效应原理的X波气象雷达来进行的。
如先前指出，根据本发明的设备1使得在由所述系统15, 16和 17中的至少一个系统发出警报时，能够自动调整在导航屏2上的显示
配置。此显示配置的调整的特征表现为比例(通常用海里表示)和/或显 示模式的自动适应。
关于显示模式，已知导航屏2通常至少包括如下模式
-称为"玫瑰"的模式，对于此模式在导航屏2的中央有表示该飞 行器的标志。它是固定的并有朝向上方的头部。若干同心的圓圈提供 了参考比例，使得可快速且可视地测量距离；
-称为"弧形"的模式，对于此模式在导航屏2的底部有表示该飞 行器的标志，位于若干圓圏弧形的中心，弧形的间距对应于所选择的 缩放水平。该图根据该飞行器的移动而旋转和滑动，其标志和"玫瑰" 模式中一样保持固定；以及
-称为"平面"的模式。这是一个俯视图，指向北方。飞行器在固 定的图上移动。"平面"模式和"玫瑰"模式(其包括圓圈)类似，但它更稀 疏且与代表该飞行器的标志分开。
此夕卜，在一个具体实施例中，该系统1还包括
-装置18,如果由监视装置3检测到危险事件，用于分析在导航 屏2上呈现的全部信息，以便确定在短时期内对该飞行器的驾驶并非 必不可少的信息；以及
-装置19,其经由连接20连接到装置18上，并且形成为以便在 所述导航屏2上将在此情况下使由所述装置18所确定的所有的并非 必不可少的信息的显示变成非活动状态。
此具体实施例使得在这种高度紧张的报警状况下能够简化对导 航屏2的读取，并从而减少飞行员的工作负荷。
除此之外，在一个优选实施例中，所述设备l还包括
-可促动的控制装置21,其允许该飞行器的飞行员要求导航屏2 的显示改变。此控制装置21形成为以便能够经由旋钮或可促动的键 以手动的方式受控；以及
-优先权管理装置22，其例如集成在所述显示装置12中。此装 置22形成为以便在由飞行员(经由连接23)或自动地由所述装置8或
9(经由连接13或14)促动控制装置21之后，当分别同时地要求两种不 同的显示变化时，选择所要求的其中一种新的显示配置。所述装置22 根据预定的优先逻辑实施此选择。
由此装置22选择的该新的显示配置由所述显示装置12自动地应 用于该导航屏2上。
在本发明的范围内，尤其是根据所要求的显示配置和/或根据飞行 阶段，可能有不同的优先逻辑。然而，在一个优选实施例中，由飞行 员实施的要求总是优先于所有自动的要求。这样，由于飞行员方面的 简单命令(借助于所述控制装置21)就使得可超越根据本发明的所有自 动控制，因此该飞行器的飞行员依然对在导航屏2上实施的显示保持 主导。
在一个具体实施例中
-所述装置4和8集成在处理单元24中；且 -所述装置5和9集成在处理单元25中。
将会注意到，通过说明的方式，在由防撞系统16发出碰撞警报 的情况下
-通过将例如相对于在其上安装有设备1的飞行器的^f兹场尖角 (cap magn6tique)所检测到的闯入飞行器的角位置考虑在内，处理单元
式的图像内。如果情况并非如此，该处理单元24确定一种显示模式， 对于此显示模式该闯入飞行器的角位置可显示在导航屏2上；并且
-通过将该显示屏2的比例以及在其上安装有设备1的飞行器和 闯入飞行器之间的距离考虑在内，处理单元25核实该闯入飞行器是 否在由导航屏2显示的图像上。如果情况并非如此，处理单元25选 择一个比例，该比例使得可在所显示的图像上呈现此闯入飞行器。此 选择以例如反复的方式，通过按照可能的比例值逐步进行前述核实来 实施，这些可能的比例值根据递增的值的命令而被连续地考虑在内。
权利要求
1. 一种用于自动地调整飞行器的导航屏(2)的图像的方法，所述导航屏(2)能够根据多个不同显示模式中的一种模式，并以多个不同比例中的一个比例来显示图像，根据此方法，在步骤a)中，自动地实施对所述飞行器的环境的监视，以便能够检测对所述飞行器而言是危险的事件，其特征在于，还以自动的方式实施如下步骤b)b)如果在所述步骤a)中检测到这样的危险事件，则b1)分析在所述导航屏(2)上所实施的显示，以便能够检测对应于如下内容的显示改变的必要性·显示模式改变；和/或·比例改变；b2)如果在所述步骤b1)中检测到显示改变的必要性，则α)确定新的显示配置，即适应于所述飞行器的当前环境新的显示模式和/或新的比例，所述新的显示配置适应于所述飞行器的当前环境，并且使得可在所述导航屏(2)上呈现在所述步骤a)中检测到的事件；以及β)通过对所述导航屏(2)施加在所述步骤α)中确定的所述新的显示配置，而自动地实施导航屏(2)的显示改变。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤a)中 检测到危险事件的情况下，还实施以下操作-分析在所述导航屏(2)上呈现的全部信息，以便确定在短时期内 对所述飞行器的驾驶并非必不可少的信息；以及显示变成非活动状态。
3. 根据权利要求1和2中任一项所述的方法，其特征在于，在 所述步骤a)中，至少对如下要素中的一项实施监视 -在所述飞行器的空中环境中存在的空中交通； -由所述飞行器飞越的地形；以及 -所述飞行器的空气动力学环境。
4. 根据权利要求1到3中任一项所述的方法，其特征在于，所显示配置，并且当飞行员和操作a)分别同时地要求两种不同的改变 时，根据预定的优先逻辑，自动地选择所要求的两种新的显示配置中 的一种配置，并且自动地将这样选^^的所述新的显示配置应用于所述 导航屏(2)。
5. —种用于自动地调整飞行器的导航屏(2)的图像的设备，所述 导航屏(2)能够根据多个不同显示模式中的一种模式，并以多个不同比 例中的一个比例来显示图像，所述设备包括用于对所述飞行器的环境 实施自动监视的监视装置(3)，以便能够检测对所述飞行器而言是危险 的事件，其特征在于，所述设备还包括-第一装置(4, 5),如果由所述监视装置(3)4全测到这样的危险事 件，则第一装置(4,5)用于自动分析在所述导航屏(2)上实施的显示，以 便能够检测对应于如下内容的显示改变的必要性 显示^t式改变；和/或 比例改变；-第二装置(8,9),如果由所述第一装置(4，5);险测到显示改变的必 要性，则第二装置(8,9)用于自动确定新的显示配置，即新的显示才莫式 和/或新的比例，所述新的显示配置适应于所述飞行器的当前环境并且 使得可在所述导航屏上(2)呈现检测到的事件；以及-显示装置(12),用于通过应用由所述第二装置(8, 9)确定的所述 新的显示配置来自动地实施所述导航屏(2)的显示改变。
6. 根据权利要求5所述的设备，其特征在于，所述设备还包括 画第三装置(18)，如果由所述监视装置(3)检测到危险事件，则第三装置(18)用于分析在所述导航屏(2)上呈现的全部信息，以便确定在短时期内对所述飞行器的驾驶并非必不可少的信息；以及-第四装置(19),用于在所述导航屏(2)上使诸如由所述第三装置 (18)所确定的所有的并非必不可少的信息的显示变成非活动状态。
7. 根据权利要求5和6中任一项所述的设备，其特征在于，所 述设备还包括-可促动的控制装置(21)，其允许所述飞行器的飞4亍员要求导4元 屏(2)的显示改变；以及-第五装置(22)，其用于在由所述飞行员和所述第二装置(8,9)分 别同时地要求两种不同的改变时，根据预定的优先逻辑，选择所要求 的新的显示配置中的 一种配置，由所述第五装置(22)所选择的新的显 示配置被自动地应用于所述导航屏(2)。
8. —种飞行器，其特征在于，所述飞行器包括如权利要求5到7 中任一项所述的设备(l)。
全文摘要
用于自动地调整飞行器的导航屏的图像的方法和设备。该设备(1)包括装置(8，9)和显示装置(12)，该装置(8，9)用于在需要时自动地确定新的显示配置，此显示配置使得可在导航屏(2)上呈现所检测到的危险事件，显示装置(12)用于通过应用此新的显示配置来自动地实施该导航屏(2)的显示改变。
文档编号G01D7/00GK101389932SQ200780006865
公开日2009年3月18日 申请日期2007年2月19日 优先权日2006年2月27日
发明者C·梅利, Y·德勒里斯 申请人:法国空中巴士公司