专利名称：飞机速度指引显示器的制作方法
技术领域：
本发明涉及ー种用于显示代表距规定的四维飞行路径的偏离的飞行信息的系统和方法。具体地，但是非排他地，本发明涉及用于使飞行员在特定时间到达特定位置并且对飞机速度实现必要改变以实现优选的地速的座舱显示。
背景技术：
通常以三维(即经度、维度和高度)计算飞行路径。未来空中交通控制系统被期待向飞行路径规定进ー步的维度，即时间。换句话说，这种空中交通控制系统将不仅仅提供飞机必须遵循的路径，而且规定飞机必须处于路径上的每ー个位置的时间。这就允许空中交通控制放松对飞机间分离度的要求，因而允许更有效地利用空域。现有的座舱显示器仅仅显示绝对空速、绝对空速的目标和空速趋势箭头。后者根 据空速的当前改变速率指示飞机在固定时间段(通常，六到十秒)之后的预计速度。这种座舱显示器适用于目前使用的空中交通控制系统，该系统可以规定目标空速形式的绝对速度命令。然而，它们不向机组提供与准确地遵循四维飞行路径的任务直接相关的信息。空速測量不能与地速值直接比较，因为空速是相对于飞机飞行穿过的空气体测量的。空气体自身可以相对于地面运动。用风速和风向表征空气体的运动，风速和风向中的每ー个均可以随着时间变化。因此，地速等效于定义飞机的空速的矢量和定义风速的矢量的和的大小。通常，在此比较中，竖直方向不被考虑在内，因为其具有可忽略的影响。鉴于空速相对于地速的时变特质，显示空速不适于机组试图准确地遵循四维飞行路径。
发明内容
根据实施方式，方法显示与预定飞行路径有关的飞行信息。预定的飞行路径规定位置和相应的调度时间。所述方法包括监视飞机沿着预定飞行路径的当前位置。所述方法包括确定飞机在当前位置的当前时间。所述方法包括为应在当前位置的飞机提供调度时间。所述方法包括计算当前时间和调度时间之间的时间偏离。该方法包括显示该时间偏离。根据又ー个实施方式，用于显示飞行信息的系统包括飞行路径存储存储器，其被设置以存储与规定沿着飞行路径的位置以及相应的调度时间的预定飞行路径有关的数据。该系统包括位置确定单元，其被设置以输出定义飞机沿着预定飞行路径的当前位置的位置数据。该系统包括定时器単元，其被设置以输出定义飞机处于当前位置的当前时间的时间数据。系统包括处理器，其被设置以接收位置数据和时间数据，从存储在飞行路径存储器中的调度时间确定对应于当前位置的调度时间，以及计算当前时间和该调度时间之间的时间偏离。该系统包括显示器，其被设置以显示时间偏离。根据另ー个实施方式，公开ー种用于在显示器上呈现飞行信息的布局，包括时间偏离标尺，其具有原点和向原点的任意ー侧延伸的代表时间偏离的正和负值的部分；时间偏离指示符，其指示沿着时间偏离标尺的点因而指示时间偏离的值；地速偏离标尺，其具有原点和向原点的任意ー侧延伸的代表地速偏离的正和负值的部分；以及地速偏离指示符，其指示沿着地速偏离标尺的点因而指示地速偏离的值。在一个变形方式中，布局包括其中地速偏离标尺的原点随着时间偏离的指示值而改变。有利地，这种方法和系统可以连续地并且实时地显示直接表示距规定的四维路径的偏离的飞行信息，并且可以使机组容易改变飞机的轨迹位置以更精密地遵循四维路径。等同地，这些方法和系统可以用于不规定高度的路径；S卩，其中仅仅规定了维度、经度和时间。因此，尽管本发明利用四维路径，但是本发明涵盖显示关于在ニ维(横向)内规定的路径的时间偏离。换句话说，沿着飞行路径的规定位置可以被表示为三维位置或者ニ维位置。例如，飞行路径存储存储器可以是任意形式的存储器，包括易失性(例如，RAM)或者非易失性(例如，硬盘)两者。此外，飞行路径存储存储器可以存储整个预定飞行路径，或·者飞行路径中的一个或者更多个部分。在各个实施方式中，飞行路径数据可以被实时地发送到飞机以便存储在飞行路径存储存储器中，在这种情况下该飞行路径存储存储器可以是简单的缓冲器/缓存。飞行路径存储数据可以包括对应于沿着飞行路径的位置的调度地速。替代性地，可以从与调度时间和沿着飞行路径的位置有关的飞行路径数据导出调度地速。例如，调度时间所指示的位置的改变速率可以被计算并且作为调度地速使用。位置确定单元可以是飞机上机载的或者在地面上。在后一种情况下，可以使用适当的数据通信方式向飞机发送当前位置。当位置确定器件位于飞机上吋，它可以包括GPS接收机或者ー些其它无线定位装置。如果需要，则可以使用例如GPS接收机或更优选地使用例如气压测高计等部件来确定飞机的高度。在位置确定器件位于地面上的实施例中，可以包括雷达系统。定时器単元可以是时钟或者时间信号的接收机，例如从GPS接收机接收信号。处理器可以是通用计算机的部件，或者可以是专用显示装置的内嵌部件。
为了更好地理解本发明并且示出如何将本发明投入实际应用，仅仅通过示例方式引用以下附图，其中图1示出用于显示飞行信息的系统的第一实施方式的示意图；图2示出形成第一实施方式的非线性显示形成部分；图3示出用于显示飞行信息的系统的第二实施方式的示意图；图4示出第二实施方式的组合的线性和非线性显示形成部分；以及图5示出形成本发明的实施方式的用于在组合的线性和非线性显示器上呈现飞行信息的替代性布局。
具体实施例方式以下是本发明的实施方式的例示。在这些实施方式的ー个或者更多个实施方式中，以下是ー个或者更多个元件的图例。例如，飞行路径存储存储器可以是任意形式的存储器，包括易失性(例如，RAM)或者非易失性(例如，硬盘)两者。此外，飞行路径存储存储器可以存储整个预定飞行路径，或者飞行路径的ー个或者更多个部分。在各个实施方式中，飞行路径数据可以被实时地发送到飞机以便存储在飞行路径存储存储器中，在这种情况下该飞行路径存储存储器可以是简单的缓冲器。飞行路径存储数据可以包括对应于沿着飞行路径的位置的调度地速。替代性地，可以从与调度时间和沿着飞行路径的位置有关的飞行路径数据导出调度地速。例如，调度时间指示的位置的改变速率可以被计算并且作为调度地速使用。位置确定单元可以是飞机上机载的或者在地面上。在后一种情况下，可以使用适当的数据通信方式向飞机发送当前位置。当位置确定器件位于飞机上吋，它可以包括GPS接收机或者ー些其它无线定位装置。如果需要，则可以使用GPS接收机或者更优选地使用诸如气压高度计等部件确定飞机的高度。在位置确定器件位于地面的实施方式中，它可以包括雷达系统。定时器単元可以是时钟或者时间信号的接收机，例如从GPS接收机接收。处理器可以是通用计算机的部件，或者可以是专用显示装置的内嵌部件。在本发明的第一实施方式中，如图1所示，飞机包括显示器100 ;处理器200 ;飞行路径存储存储器210 ;位置确定单元220 ;以及定时器单元230。如图2所示，显示器100被设置以示出时间偏离110。显示器100可以附加地示出在飞机座舱中常规地显示的其它数据，诸如绝对空速。飞行路径存储存储器210存储与飞机要经过的预定飞行路径有关的飞行路径数据。这种数据可以由飞机的飞行管理系统产生，或者可以由负责飞机经过的空域的空中交通管理単位提供。飞行路径数据代表沿着规定希望飞机经过的位置的预定路径的离散点，以及指示希望飞机经过每ー个位置的调度时间的时间调度/时间表。飞行路径数据优选地是以对应的维度、经度、高度和时间值的列表形式。然而飞行路径数据不必须规定针对每个位置的调度时间值，并且因此时间值的列表可以可选地稀疏地被填入。当需要时，处理器200可以在数据点之间插值以估计中间值因而创建连续数据的印象。替代性地或者附加地，处理器200可以使用飞机行为的更复杂模型来估计中间点。位置确定单元220被设置以提供表示飞机的三维位置的位置数据，优选地以维度、精度、高度值的形式。用于确定飞机三维位置的适当设备是本领域公知的，包括惯性导航系统、GPS、雷达、气压高度计等，或者这些的组合。处理器200可以被设置以从位置确定单元220接收位置数据和从飞行路径存储存储器210接收飞行路径数据。处理器200因而确定在给定时间飞机在沿着预定飞行路径上的何处。(如果飞机的位置从预定飞行路径偏离，则路径上的最近位置可以被用于以下讨论的方法)。定时器単元230被设置以提供表示当前时间的当前时间数据。定时器単元230可以包括时钟，或者替代性地可以通过与外部时钟通信来确定时间，例如GPS时间。处理器200可以还被设置以从定时器単元230接收当前时间数据。处理器200将当前时间数据与飞行路径数据的调度时间部分相比较，因而确定时间偏离110。时间偏离110因而代表当前时间和飞行路径数据中存储的对应于沿着预定飞行路径的飞机当前位置的调度时间之间的差。显示器100显示处理器200确定的时间偏离110。显示器100可以通过显示值作为数字字符和/或通过显示图来显示时间偏离110。当显示为图时，可以在线性标尺上表示，或者如图1所示，在非线性标尺上表示。有利地，非线性标尺可以以比时间偏离110中的大值更大的精度显示时间偏离110中的小值。在飞行期间，机组可以监视时间偏离110来知道针对他们的当前位置他们是否超前于调度或者落后于调度。因而能够对飞机速度进行必要的调整以减少时间偏离110，因而更紧密地遵循预定的飞行路径。如将理解的，机组可以之后相应地影响空速并且使用所公开的显示器来监视地速的最終改变。可以通过控制飞机的引擎提供的推力或者通过调整飞机的控制表面和构造来改变空速。在本发明的第二实施方式中，如图3所示，除了第一实施方式的部分之外，飞机还包括地速确定单元240。尽管第一实施方式的显示器使机组能够増加或者减少飞机速度以最小化时间偏离110，不过当预定的四维飞行路径包括速度变化(例如，在飞机起飞或者着陆时)时，时间偏离110将相应地増加或者減少。为了机组能够更紧密地跟踪沿着预定飞行路径的行进，第二实施方式的显示器还显示飞机地速和调度地速之间的偏离。如图4所示，显示300示出地速偏离320，并且可以可选地还示出以下中的ー个或更多个时间偏离310 ;最大允许地速偏离322 ;以及最小允许地速偏离324 (应理解的是地
速偏离可以是负值-最小地速偏离因此对应于偏离在负方向上的最大允许大小)。此外
可选的要显示的量是当前地速；最大允许地速；以及最小允许地速。可以使用线性标尺或者非线性标尺来显示这些量中的任意量。实际上，如图4所示，在非线性标尺上显示时间偏离310，并且在线性标尺上显示地速偏离320。除了以上引用的第一实施方式的部分，第二实施方式的飞行路径数据还可以包括指示期望飞机经过沿着预定飞行路径的每ー个位置的调度地速的地速值。替代性地，可以从飞行路径数据例如通过差分确定调度的地速。第二实施方式的飞行路径数据是以对应的维度、经度、高度、时间值和地速的列表形式。再次，飞行路径数据不必须规定每个位置的调度地速值，因此可以稀疏地填入地速的列表。地速确定单元240被设置以提供表示飞机的地速的地速数据。替代性地，可以由处理器200通过基于位置确定单元220确定的位置和来自定时器230的时间来计算地面位置的变化速率来确定飞机的地速。处理器200可以被设置以从地速确定单元240接收地速数据和从飞行路径存储存储器210接收飞行路径数据。处理器200将地速数据与飞行路径数据的调度地速分量(或者从飞行路径数据确定的调度地速)相比较，并且因而确定地速偏离320。地速偏离320因而代表当前地速和在飞行路径数据中存储的对应于沿着预定飞行路径的飞机当前位置的调度地速之间的差，如由处理器200确定的。显示器100显示处理器200确定的时间偏离110。显示器100可以通过显示值作为数字字符和/或通过显示图来显示地速偏离320。优选地，显示300可以示出飞机的当前地速、最大允许地速和最小允许地速。在飞行期间，机组可以监视地速偏离320以知道是否行进过快或者过慢以維持正确的四维位置。如果显示300示出指示飞机落后于调度的时间偏离310，则机组可以增加飞机推力以便地速偏离320指示飞机运动得比调度速度更快。因而，通过增加推力以便地速偏离320为正，时间偏离310将开始减小。相反地，通过减少推力以便地速偏离320为负，时间偏离310将开始増大。换句话说，通过监视时间偏离110和地速偏离320 二者，机组能够对飞机推力、控制表面或者构造进行必要调整，以更紧密地遵循预定的四维飞行路径。如上所述，显示300可以附加地显示最大允许地速和最小允许地速。在这种实施方式中，飞机包括用于测量空速和航向的飞机传感器250。測量空速的飞机传感器优选地是皮托管。优选地，还设置有温度传感器以允许使用已知方法补偿空气密度的变化。此处使用的測量到的空速可以表示“真实空速”。测量航向的飞机传感器可以是电子罗盘、陀螺仪或者更复杂的惯性导航系统。飞机可以在构造上改变，例如通过襟翼或者平翼的运动。针对每ー个构造，飞机具有飞机可以安全行进的相对于飞机经过的空气体的相关联的最大空速，例如，更高的速度可能造成结构损坏和/或导致负面的空气动カ影响，诸如抖动、或者阻碍飞机有效地操纵。针对飞机的术语最大空速在下文是指在相关时间对应于飞机构造的最大空速。这个量依赖于风速和风向相对于地速改变。由于安全原因，通常优选地是，将最大允许空速定义为比真实最大空速小一个适当的安全因数。最大允许地速322可被确定为定义飞机的最大允许空速的矢量和定义风速的矢量之和的大小。可以按照常规方式计算风速和风向，通过比较测量到的空速和航向(飞机机体的朝向)和測量到的地速和轨迹(飞机移动的方向)。可以使用来自位置确定单元22的位置数据确定轨迹。如对本领域技术人员明显的，确定风速和风向不是计算最大允许地速的步骤中的实质性中间步骤，其可以从空速和航向、地速和轨迹以及最大允许空速直接确定。实际上，最大允许地速可被计算为定义飞机的最大允许空速的矢量和定义地速的矢量之和减去定义空速的矢量的大小。在本发明的优选实施方式中，最大允许地速将在显示300上显示。针对每ー个构造，飞机将还具有相关联的最小操纵空速，其定义相对于飞机经过的空气体飞机可以被安全地操纵而不失速的最低速度。针对飞机的术语最小操纵空速在下文是指在相关时间对应于飞机构造的最小操纵空速。针对每一个构造的与最小操纵空速相关联的地速将依赖于风速和风向而改变。由于安全原因，通常优选地将最小操纵空速定义为比真实最小操纵空速大ー个适当的安全因数。最小允许地速322可被确定为定义飞机的最小允许操纵空速的矢量和定义风速的矢量之和的大小。如上所述，确定风速和风向不是计算最小允许地速的步骤中的实质性中间步骤，其可以从空速和航向、地速和轨迹以及最小允许空速直接确定。例如，最小允许地速可被计算为定义飞机的最小允许空速的矢量和定义地速的矢量之和减去定义空速的矢量的大小。在本发明的优选实施方式中，针对飞机当前构造的最小允许地速将在显示300上显示。在进ー步优选实施方式中，最大允许地速偏离322和最小允许地速偏离324可以被显示。也就是说，最大允许地速和最小允许地速的量可以被显示为相对于当前地速的相对值。因而可以针对地速偏离320指示出上边界和下边界。在飞行期间，机组因而可以比较地速偏离320与最大和最小允许地速322、324，以确保飞机在安全限制内操作。如以上讨论的，可以显示距调度地速的偏离。当飞机超前或者落后于调度时，ー些飞行管理系统(或者空中交通空中)可以产生命令以“捕捉”沿着轨迹的特定期望位置。该命令可以是以期望的地速的形式。在优选实施方式中，命令可以是使飞机能够在针对该位置调度的时间达到沿着轨迹的期望位置的期望地速。按此方式，飞机管理系统(或者空中交通空中)可以指令飞机在期望的时间段内“赶上”调度轨迹，或者到该时间时飞机到达期望位置。该系统可以确定当前地速和命令地速之间的偏离，以计算命令地速偏离。在优选实施方式中，命令地速偏离可以被显示以代替或补充通过比较当前地速和调度地速计算出的地速偏离320。图5示出用于向机组呈现飞行信息的布局。如从图5可见，显示是在被设置为圆的弧段501的轴线上被呈现而不是以图2和图4所示的直线形式被呈现。分区被设置在弧段501下方以沿着连续轴线图形地示出时间偏离的离散值。分区被设置在弧段501上方以沿着连续轴线图形地示出地速偏离的离散值。时间偏离510和/或地速偏离520可以按照线性或者非线性比例/标尺被表示。有利地，非线性比例可以使用比大值更大的精度来显示时间偏离510和/或地速偏离520的小值。在图5的优选实施方式中，在非线性标尺上显示时间偏离510，并且在线性标尺上显示地速偏离520。如图5所示，地速偏离520(以及可选的最大允许地速偏离522和最小允许地速偏离524)在随时间偏离510的被显示值运动的标尺上被示出。换句话说，地速偏离轴线的原点对应于指示时间偏离的箭头。按此方式，显示可以以使得其对时间偏离值的影响能够被容易地理解的方式来呈现地速偏离；如果向左延伸则这指示出时间偏离箭头将向左移动，而如果其向右延伸则指示出时间偏离将向右移动。这种移动的原点显示还可以用于图2和图4所示的布局的线性形式。因此，呈现飞行信息的布局的优选实施方式包括 时间偏离标尺，具有原点和向原点的任意ー侧延伸的代表时间偏离的正和负值的部分；时间偏离指示符，指示沿着时间偏离标尺的点因而指示时间偏离的值；地速偏离标尺，具有原点和向原点的任意ー侧延伸的代表地速偏离的正和负值的部分；以及地速偏离指示符，指示沿着地速偏离标尺的点因而指示地速偏离的值，其中地速偏离标尺的原点随着时间偏离的指示值改变。可选地，布局还可以包括最大允许地速偏离指示符，以指示沿着地速偏离标尺的点因而指示地速偏离的最大允许值。可选地，布局还可以包括最小允许地速偏离指示符，以指示沿着地速偏离标尺的点因而指示地速偏离的最小允许值。其它优选实施方式可以包括指示当前地速的地速指示符。这种指示符可以具有单独的地速标尺，或者可以指示沿着地速偏离标尺的位置，因为其表示适当单位并且因而还被认为是地速标尺。可选地，布局还包括最大允许地速指示符，以指示沿着地速标尺的点因而指示地速的最大允许值。可选地，布局还包括最小允许地速指示符，以指示沿着地速标尺的点因而指示地速的最小允许值。在附图和说明书中，讨论了ー种显示与规定位置和相应的调度时间的预定飞行路径有关的飞行信息的方法，该方法包括以下步骤监视飞机的沿着预定飞行路径的当前位置；确定飞机在当前位置的当前时间；提供用于飞机在当前位置的调度时间；计算当前时间和调度时间之间的时间偏离110、310 ;以及显示时间偏离110、310。在一个变形方式中，该方法包括为处于当前位置的飞机提供期望地速的步骤。在另ー个变形方式中，该方法包括其中所述期望地速是调度地速。在又一个变形方式中，该方法包括以下步骤监视飞机的当前地速；计算当前地速和期望地速之间的地速偏离320 ;以及显示地速偏离320。在又一个变形方式中，该方法进ー步包括显示期望地速的步骤。在一个变形方式中，该方法进ー步包括步骤监视飞机的当前地速、当前空速、当前航向和当前轨迹；定义飞机的最大操作空速；基于所定义的最大操作速度、当前空速、当前地速、当前航向和当前轨迹计算最大允许地速偏离322 ;以及显示最大允许地速偏离322。在另ー个变形方式中，该方法还包括步骤定义飞机的最小操作空速；基于所定义的最小操纵空速、当前空速、当前地速、当前航向和当前轨迹计算最小允许地速偏离324 ;以及显示最小允许地速偏离324。在ー个方面，公开ー种用于显示飞行信息的系统，所述系统包括飞行路径存储存储器210，其被设置以存储与规定沿着飞行路径的位置以及相应的调度时间的预定飞行路径有关的数据；位置确定单元220，其被设置以输出定义飞机的沿着预定飞行路径的当前位置的位置数据；定时器单元230，其被设置以输出定义飞机处于当前位置的当前时间的时间数据；处理器200，其被设置以接收位置数据和时间数据，从存储在飞行路径存储器中的调度时间确定对应于当前位置的调度时间，以及计算当前时间和调度时间之间的时间偏离110、310 ;以及显示器100，其被设置以显示时间偏离110、310。在一个变形方式中，所公开的系统被设置以提供期望的地速。在另ー个变形方式中，系统包括其中飞行路径存储存储器210被设置以存储对应于沿着飞行路径的规定位置的调度地速；并且期望的地速是对应于当前位置的调度地速。在又一个变形方式中，其中处理器200还被设置以基于沿着飞行路径的规定位置和相应的调度时间来计算对应于沿着飞行路径的规定位置的调度地速；并且期望的地速是对应于当前位置的调度地速。在一个另选方式中，所公开的系统还包括地速确定单元240，其被设置以输出定义飞机的測量到的当前地速的地速数据，其中处理器200还被设置以接收地速数据并且计算测量到的当前地速和对应于当前位置的期望地速之间的地速偏离320 ;并且显示器100还被设置以显示地速偏离。在一个变形方式中，公开的系统中显示器(100)还被设置以显示调度地速。在又一个变形方式中，所公开的系统包括地速确定单元240，其被设置以输出定义飞机的測量到的当前地速的地速数据以及定义飞机的測量到的轨迹的轨迹数据；以及飞机传感器250，其被设置以输出定义飞机的測量到的当前空速的空速数据以及定义飞机的測量到的当前空速的航向数据，其中飞机具有定义的最大操作空速；处理器200还被设置以从空速传感器接收空速数据，从地速确定单元240接收地速数据和轨迹数据，以及从航向传感器接收航向数据；处理器200还被配置以基于所定义的最大操作空速、空速数据、地速数据、航向数据和轨迹数据来计算最大允许地速偏离324 ;并且显示器100还被设置以显示最大允许地速偏离324。在一个变形方式中，公开了系统其中飞机具有定义的最小操纵空速；处理器200还被配置以基于所定义的最小操纵空速、空速数据、地速数据、航向数据和轨迹数据来计算最小允许地速偏离320 ;以及显示器100还被设置以显示最小允许地速偏离320。在另ー个方面中，公开ー种用于在显示器上呈现飞行信息的布局，包括时间偏离标尺，其具有原点和向原点的任意ー侧延伸的代表时间偏离510的正和负值的部分；时间偏离指示符，其指示沿着时间偏离标尺的点因而指示时间偏离510的值；地速偏离标尺，其具有原点和向原点的任意ー侧延伸的代表地速偏离520的正和负值的部分；以及地速偏离指示符，其指示沿着地速偏离标尺的点因而指示地速偏离520的值。在一个变形方式中，布局包括其中地速偏离标尺的原点随着时间偏离510的被指示值而改变。在另个变形方式中，布局包括最小允许地速偏尚指不符，以指不沿着地速偏尚标尺的点因而指示地速偏离524的最小允许值。在又一个变形方式中，地速指示符被公开成指示当前地速；其中，该指示符提供单独的地速标尺，或者指示沿着地速偏离标尺的位置。在一个变形方式中，最大允许地速指示符指示沿着地速标尺的点因而指示地速522的最大允许值。在又一个变形方式中，最小允许地速指示符指示沿着地速标尺的点因而指示地速的最小允许值。
权利要求
1.一种显示与规定位置和相应的调度时间的预定飞行路径有关的飞行信息的方法，所述方法包括步骤监视飞机沿着所述预定飞行路径的当前位置；确定所述飞机在所述当前位置的当前时间；提供所述飞机处于所述当前位置的调度时间；计算所述当前时间和所述调度时间之间的时间偏离(110、310);以及显示所述时间偏离(I 10、310)。
2.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括针对在所述当前位置的所述飞机提供期望地速的步骤。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述期望地速是调度地速。
4.根据权利要求2或者权利要求3所述的方法，所述方法还包括步骤监视所述飞机的当前地速；计算所述当前地速和所述期望地速之间的地速偏离(320);以及显示所述地速偏离(320)。
5.根据权利要求2到4中任意一项所述的方法，所述方法还包括显示所述期望地速的步骤。
6.根据权利要求4或者权利要求5所述的方法，所述方法还包括步骤监视所述飞机的当前地速、当前空速、当前航向和当前轨迹；定义所述飞机的最大操作空速；基于所定义的最大操作速度、所述当前空速、所述当前地速、所述当前航向和所述当前轨迹计算最大允许地速偏离(322);以及显示所述最大允许地速偏离(322)。
7.根据权利要求6所述的方法，所述方法还包括步骤定义所述飞机的最小操作空速；基于所定义的最小操纵空速、所述当前空速、所述当前地速、所述当前航向和所述当前轨迹计算最小允许地速偏离(324);以及显示所述最小允许地速偏离(324)。
8.一种用于显示飞行信息的系统，所述系统包括飞行路径存储存储器(210)，其被设置以存储与规定沿着飞行路径的位置以及相应的调度时间的预定飞行路径有关的数据；位置确定单元(220)，其被设置以输出定义飞机沿着所述预定飞行路径的当前位置的位置数据；定时器单元(230)，其被设置以输出定义所述飞机处于所述当前位置的当前时间的时间数据；处理器(200)，其被设置以接收所述位置数据和所述时间数据，从存储在所述飞行路径存储器中的调度时间确定对应于所述当前位置的调度时间，以及计算所述当前时间和所述调度时间之间的时间偏离(110、310);以及 显示器(100)，其被设置以显示所述时间偏离(110、310)。
9.根据权利要求8所述的系统，其中，所述系统被设置以提供期望地速。
10.根据权利要求9所述的系统，其中所述飞行路径存储存储器(210)被设置以存储对应于沿着所述飞行路径的所述规定位置的调度地速；以及所述期望地速是对应于所述当前位置的调度地速。
11.根据权利要求8所述的系统，其中所述处理器(200 )还被设置以基于沿着所述飞行路径的所述规定位置和相应的调度时间来计算对应于沿着所述飞行路径的所述规定位置的调度地速；以及所述期望地速是对应于所述当前位置的调度地速。
12.根据权利要求9到11中任意一项所述的系统，所述系统还包括地速确定单元 (240)，其被设置以输出定义所述飞机的测量到的当前地速的地速数据，其中所述处理器(200 )还被设置以接收所述地速数据并且计算所述测量到的当前地速和对应于所述当前位置的期望地速之间的地速偏离(320);以及所述显示器(100 )还被设置以显示所述最小允许地速偏离(320 )。
13.根据权利要求10到12中任意一项所述的系统，其中所述显示器(100)还被设置以显示所述调度地速。
14.根据权利要求12或者权利要求13所述的系统，地速确定单元(240)，其被设置以输出定义所述飞机的测量到的当前地速的地速数据以及定义所述飞机的测量到的轨迹的轨迹数据；以及飞机传感器(250)，其被设置以输出定义所述飞机的测量到的当前空速的空速数据以及定义所述飞机的测量到的当前空速的航向数据，其中所述飞机具有定义的最大操作空速；所述处理器(200)还被设置以从所述空速传感器接收所述空速数据、从所述地速确定单元(240)接收所述地速数据和所述轨迹数据以及从所述航向传感器接收所述航向数据； 所述处理器(200)还被配置以基于所定义的最大操作空速、所述空速数据、所述地速数据、所述航向数据和所述轨迹数据来计算最大允许地速偏离(322 );以及所述显示器(100 )还被设置以显示所述最大允许地速偏离(322 )。
15.根据权利要求14所述的系统，其中所述飞机具有定义的最小操纵空速；所述处理器还被配置以基于所定义的最小操纵空速、所述空速数据、所述地速数据、所述航向数据和所述轨迹数据来计算最小允许地速偏离(324);以及所述显示器(100)还被设置以显示所述最小允许地速偏离(324)。
全文摘要
本发明涉及一种用于显示代表距规定的四维飞行路径的偏离的飞行信息的系统和方法。具体地，但是非排他地，本发明涉及用于使飞行员在特定时间到达特定位置以及实现对飞机速度实现必要的改变以实现优选的地速的座舱显示。描述显示与预定飞行路径有关的飞行信息的系统和方法。预定的飞行路径规定位置和相应的调度时间。飞机的沿着预定飞行路径的当前位置被监视。飞机在当前位置的当前时间被确定。用于飞机在当前位置的调度时间被提供。当前时间和调度时间之间的时间偏离被计算。该时间偏离被显示。
文档编号G01C21/00GK103017752SQ20121034967
公开日2013年4月3日 申请日期2012年9月19日 优先权日2011年9月21日
发明者L·福克 申请人:波音公司