以下公开内容一般涉及驾驶舱显示系统，并且更特别地涉及用于在仪表着陆系统进场期间执行牵涉到滑翔道核验的过程的驾驶舱显示系统和方法。
背景技术：
仪表着陆系统（ils）进场是一种类型的精确进场，其在仪表计量条件（imc）下将飞行器引导到跑道中是有用的。在ils进场期间，恰当装备的飞行器利用ils接收器来接收定义滑翔道（g/s）航道的经调制g/s信号，该g/s航道具有相对于跑道表面的固定取向。在飞行器截断g/s航道后，飞行员控制飞行器尽可能地严密遵循航道，直至降落在跑道。为了有助于这项工作，可以向飞行员呈现包括g/s引导符号象征的驾驶舱显示，所述g/s引导符号象征可视化指示在ils进场期间从g/s航道的垂直偏差。还可以在驾驶舱显示上生成附加符号象征，诸如指示飞行器从定位器航道的横向偏差的符号象征。这样的g/s引导符号象征最近已经集成到合成视觉主飞行显示（sv-pfd）中，该合成视觉主飞行显示（sv-pfd）表征合成视觉系统（svs）场景。一般地，sv-pfd的svs场景模拟玻璃驾驶舱视图（即，在理想的可见性条件下从飞行器驾驶舱的无遮挡视图）并且从特定视点（svs视点）被呈现，该特定视点对应于当前的飞行器位置并因此结合飞行器相对于固定参照系（地球）的移动而变化。
ils进场可以被指派给三种种类之一：种类（cat）i、ii和iii，其中catiii进一步被细分类为catiii（a）、iii（b）和iii（c）进场。在三种主ils种类中，cati进场要求最大可见性要求和决策高度。由美国联邦航空管理局（faa）颁布的新发布规则（ac20-svg/s）现在许可在恰当装备的起落场地处以低于标准（例如，200英尺）进场最小值在ilscati操作期间使用sv-pfd。因此，在包括g/s引导符号象征的sv-pfd的情况中，最小化或消除svs视点与g/s引导符号象征之间的任何失配变得是高度合乎期望的。然而，常规驾驶舱显示系统可能许可这样的失配在svs视点与g/s引导符号象征（特别是垂直g/s偏差符号象征）之间发展。这样的失配可能归因于海拔数据中的垂直误差而发展，该海拔数据典型地指定svs视点的垂直分量。海拔数据可以基于气压测高计读数、全球定位系统（gps）海拔数据或它们的组合。
如上文所指出的，利用来确定垂直svs视点的海拔数据可以基于气压测高计读数和/或gps海拔数据。然而，在至少一些实例中，这些海拔数据源二者可能经受并非无关紧要的不准确性。气压测高计读数中的不准确性可能起因于温度变化、延迟的气压设定报告、飞行员设置误差以及其它因素。相对于气压测高计读数，gps海拔数据趋向于更加准确。然而，由gps接收器提供的海拔数据也经受不准确性，特别是当携带gps接收器的飞行器在非空基增强系统（非sbas）环境中操作时。无论它们起因于气压测高计读数中的不准确性还是gps海拔数据的不准确性，海拔数据中这样的误差都因此可能导致sv-pfd的svs垂直视点与在sv-pfd上进一步产生的任何g/s引导符号象征之间的显著失配。当在依赖于用于权威引导的g/s垂直偏差的同时施行ils进场（诸如在零可见性条件下的catiils进场）时，这可能涉及到飞行员。
技术实现要素：
提供了用于在仪表着陆系统（ils）进场期间执行滑翔道（g/s）核验过程的驾驶舱显示系统。在一个实施例中，驾驶舱显示系统利用经核验的g/s信号来选择性地纠正在合成视觉主飞行显示（sv-fpd）上生成的合成视觉系统（svs）场景的视点。在这样的实施例中，驾驶舱显示系统可以包括ils接收器（例如，导航无线电设备）、在其上生成sv-pfd的驾驶舱显示设备，以及可操作地耦合到驾驶舱显示设备和ils接收器的控制器。控制器选择性地执行g/s核验算法以确定在ils进场期间接收到的g/s信号的有效性或评估在ils进场期间接收到的g/s信号的可信性。如果确定出g/s信号有效，则当飞行器不断至少部分地基于经核验的g/s信号而执行ils进场时，控制器重复地更新svs视点。在其中在sv-pfd上进一步生成g/s垂直偏差符号象征的实现方式中，这可以帮助减小svs视点与g/s垂直偏差符号象征之间的不一致。
在另一实施例中，驾驶舱显示系统包括诸如导航无线电设备的ils接收器，其被配置成当飞行器提交终点在目的地跑道处的ils进场时接收g/s信号。驾驶舱显示系统还包括在其上生成sv-pfd的驾驶舱显示设备，以及可操作地耦合到驾驶舱显示设备和ils接收器的控制器。在驾驶舱显示系统的操作期间，控制器：（i）选择性地执行g/s核验算法以确定或测试在ils进场期间接收到的g/s信号的有效性，以及（ii）如果确定出g/s信号有效则在sv-pfd上生成视觉警告。在其中驾驶舱显示系统还包括耦合到控制器的惯性参考系统（irs）的某些实现方式中，控制器还可以在ils进场期间根据由irs提供的fpa测量结果来建立代表性飞行路径角度（fpa）值。控制器然后可以基于代表性fpa值与对应于目的地跑道的预期g/s航道角度（诸如发布的g/s航道角度）之间的任何失配或不一致来确定g/s信号的有效性。
还公开了在ils进场期间牵涉到g/s核验的驾驶舱显示方法的实施例。驾驶舱显示方法可以由驾驶舱显示系统施行，该驾驶舱显示系统包括驾驶舱显示设备、ils接收器以及可操作地耦合到驾驶舱显示设备和ils接收器的控制器。在一种实现方式中，驾驶舱显示方法包括在驾驶舱显示设备上生成sv-pfd的步骤或过程，该sv-pfd包括从svs视点呈现的svs场景。g/s核验算法选择性地选择性地由控制器执行，并且被利用来确定在ils进场期间由ils接收器检测到的g/s信号是否有效或可信。如果g/s信号被确定为有效，则控制器根据经核验的g/s信号在ils进场期间重复地刷新或更新sv-pfd以视觉地调整svs视点的垂直分量。
附图说明
后文中将结合以下附图描述本公开的至少一个示例，在附图中相似的数字指明相似的元件，并且：
图1是飞行器机载部署的并且适于生成合成视觉主飞行显示（sv-pfd）的驾驶舱显示系统的框图，根据本公开的示例性且非限制性实施例来图示该驾驶舱显示系统；
图2是示例性sv-pfd的屏幕截图，其可以由图1的驾驶舱显示系统生成以包括合成视觉系统（svs）场景和滑翔道（g/s）垂直偏差符号象征；
图3是阐述了包括示例性g/s核验算法的示例性过程的流程图，该示例性过程可以由图1的驾驶舱显示系统施行，以选择性地消除在仪表着陆系统（ils）进场期间在图2的sv-pfd上显现的svs场景的垂直视点与g/s垂直偏差符号象征之间的失配；以及
图4是图示了由装备有图1的驾驶舱显示系统的飞行器飞过的示例性ils进场的图，并且该图在描述当施行图3的过程中包括的g/s核验算法时潜在执行的计算中是有用的。
具体实施方式
以下具体实施方式在本质上仅是示例性的并且不意图限制本发明或本发明的应用和用途。如贯穿本文献出现的术语“示例性”与术语“示例”是同义词，并且在下文中重复地用于强调在以下章节中出现的描述仅提供本发明的多个非限制性示例并且不应被解读成在任何方面约束如在权利要求书中阐明的本发明的范围。此外，在本文中利用诸如“包括”、“包含”、“具有”及其变型的措辞来指明非排他性包括。这样的措辞因此可以在描述过程、物品、装置等中被利用，所述过程、物品、装置等包括一个或多个命名的步骤或元件，但是还可以包括附加的未命名步骤或元件。
如上文所指示的，因此存在对于这样的驾驶舱显示系统和方法的持续需要，所述驾驶舱显示系统和方法用于选择性地消除在仪表着陆系统（ils）进场期间可能在合成视觉主飞行显示（sv-pfd）上生成的滑翔道（g/s）与还在sv-pfd上生成的合成视觉系统（svs）场景的视点（特别地，svs视点的垂直分量）之间发生的失配。在满足该需要中，下面提供了提供这样的功能性的驾驶舱显示系统和方法的实施例。具体地，驾驶舱显示系统的实施例可以选择性地施行一过程，在所述过程期间，倘若g/s信号首先被核验和/或其它条件被满足，则至少部分地基于检测到的g/s信号来重复地刷新或更新sv-pfd以调整svs场景视点。为了确定g/s信号是否有效，驾驶舱显示系统可以选择性地执行g/s核验算法。在g/s核验算法期间，飞行数据可以在飞行器（a/c）飞过ils进场时被收集并然后被利用来建立代表性飞行路径角度（fpa）值。如果代表性fpa值与预期（例如，发布的）g/s航道角度之间的不一致被充分限制，则g/s信号可以视为有效或可信。经核验的g/s信号然后可以被利用来至少部分地基于a/c相对于目的地跑道的入口上方高度（hat）而确定svs视点的垂直分量。然后可以相应地更新sv-pfd的svs场景，以消除并发地在sv-pfd上生成的svs视点与垂直g/s偏差符号象征之间的任何不一致或失配。
在某些实现方式中，如果在如利用经核验g/s信号所计算出的a/c的当前hat与由默认海拔数据源进一步提供给计算出显示系统的控制器的海拔数据之间存在显著差异，则驾驶舱显示系统还可以生成警告，所述默认海拔数据源诸如气压测高计或全球定位系统（gps）接收器。该警告作为在sv-pfd上产生的文本通告或其它视觉警告而被有用地呈现。类似地，如果在执行g/s核验算法时确定出g/s信号无效或不可信，则驾驶舱显示系统可以在sv-pfd上生成对应视觉警告。在另外实施例中，驾驶舱显示系统可以在不施行上文描述的基于g/s的svs垂直视点纠正功能性的情况下，执行这些警告功能性中的一个或二者。出于此原因，驾驶舱显示系统的实施例可以在本文被宽泛地描述为在ils进场期间执行牵涉到g/s核验的过程，其中g/s信号（如果经核验的话）潜在地但不一定被利用来纠正在sv-pfd上生成的svs场景的垂直分量。附加地，尽管sv-pfd被有利地生成为包括g/s垂直偏差符号象征，但是这不是在所有实施例中都是必需的。现在将结合图1来描述适于执行这样的g/s核验过程的驾驶舱显示系统的示例性实施例。
图1是a/c机载部署的驾驶舱显示系统10的框图，如根据本公开的示例性且非限制性实施例所图示的。如图1中示意性图示的，驾驶舱显示系统10包括以下组件或子系统，这些组件或子系统中的每个可以由一个设备或多个互连设备组成：（i）控制器12，（ii）至少一个驾驶舱显示设备14，（iii）数据源16，（iv）飞行员输入接口18，以及（v）包含任何数量的机载数据库的存储器20。控制器12包括至少第一、第二和第三输入，所述第一、第二和第三输入分别操作性地耦合到数据源16、飞行员输入接口18和存储器20。附加地，控制器12包括至少第一和第二输出，所述第一和第二输出分别操作性地耦合到驾驶舱显示设备14和存储器20。在另外实施例中，驾驶舱显示系统10可以包括更大数量或更小数量的组件，这些组件可以利用无线或有线（例如，航空电子总线）连接的任何组合以各种不同方式进行互连。尽管驾驶舱显示系统10在图1中被示意性地图示为单个单元，但是可以以分布式方式使用任何数量的物理上有别并可操作地互连的硬件片段或装备片段来实现驾驶舱显示系统10的各个元件和组件。
驾驶舱显示设备14可以是任何图像生成设备，该图像生成设备包括能够在其上产生一个或多个图形显示的至少一个显示屏。驾驶舱显示设备14将通常贴附到a/c驾驶舱的静态结构，在该情况中，显示设备14可以采取下视显示（hdd）或抬头显示（hud）单元的形式。可替换地，驾驶舱显示设备14可以是可移动显示设备（例如，飞行员穿戴的显示设备）或便携式显示设备，所述便携式显示设备诸如电子飞行包（efb）或膝上型计算机，其是被飞行员或另一机组人员成员带到a/c驾驶舱中的。在驾驶舱显示系统10的操作期间，控制器12驱动驾驶舱显示设备14以在其上生成一个或多个图形显示。例如，如在图1中进一步示意性地指示的，控制器12可以驱动驾驶舱显示设备14以生成包括svs场景24的sv-pfd22，svs场景24可以在视觉上描绘所渲染的地形和其它图形特征，所述图形特征在理想可见性条件下模拟从a/c驾驶舱看的视图。sv-pfd22还可以生成为包括g/s垂直偏差符号象征26，g/s垂直偏差符号象征26可以重叠在svs场景24上或以其他方式与svs场景24组合。在某些实施例中，sv-pfd22还可以包括各种其它g/s引导符号或图形元素，诸如指示a/c从定位器航道的横向偏差的符号象征。
控制器12可以包括任何合适数量的个体微处理器、飞行控制计算机、导航装备、存储器（包括或附加于存储器20）、电源、存储设备、接口卡以及本领域中已知的其它标准组件或者与之相关联。控制器12可以包括设计为施行贯穿本文档描述的各种方法、处理任务、计算和控制/显示功能的任何数量的软件程序（例如，航空电子显示程序）或指令（例如，如存储在存储器20中），或者与之协作操作。尽管在图1中图示为分离的块，但是在某些实施例中，存储器20可以集成到控制器12中。在一个实施例中，控制器12和存储器20被生产为专用集成电路（asic）、系统级封装（sip）或微电子模块。存储器20可以存储用于支持驾驶舱显示系统10的操作的数据，包括一个或多个机载数据库28，诸如跑道数据库、导航数据库、天气数据库和/或地形数据库。除其它信息之外，机载数据库28可以存储发布的多个预期g/s航道角度，所述发布的多个预期g/s航道角度对应于a/c的范围内的多个ils启用的跑道。机载数据库28中的一个或多个可以包括在增强型近地警报系统（egpws）或跑道认知和公告系统（raas）中。
数据源16可以包括任何数量的机载传感器、数据链路和适于监控或无线地接收在执行本文中描述的过程时有用的数据的其它这样的组件。由数据源16收集并提供给控制器12的特定类型的数据将在驾驶舱显示系统10的不同实施例之中变化。一般地，数据源16将包括能够接收经调制的g/s信号的ils接收器30，诸如导航无线地设备。附加地，如图1中所图示的，数据源16还可以包括fpa数据源32，fpa数据源32提供直接fpa测量结果或以其他方式按照需要提供可以用于计算a/cfpa的飞行参数测量结果。在实施例中，fpa数据源32是向控制器12提供高度准确的fpa测量结果的惯性参考系统（irs），诸如基于环形激光陀螺仪的irs单元。这样精度的irs单元是商业可获得的；例如，目前的受让方霍尼韦尔国际有限公司已经开发出并商业上市了商标laseref®下基于激光的irs单元，其能够提供接近或超过±0.15度（°）、二西格玛的fpa测量准确性。数据源16还包括提供a/c位置数据（海拔、纬度和经度）的gps设备或接收器33。最后并且尽管未在图1中个体地示出以免不必要地使绘图凌乱，但是数据源16可以包括向控制器12供应各种其它类型数据的数个其它飞行参数传感器。由数据源16提供的其它数据可以包括但不限于：空速数据、地速数据、海拔数据、包括俯仰数据和侧倾测量结果的姿态数据、偏航数据、与总a/c重量有关的数据、时间/日期信息、航向信息、与大气条件有关的数据、飞行路径数据、飞行航迹数据、雷达海拔数据、几何海拔数据、风速和方向数据以及燃料消耗数据，这只是列举了一些示例。
现在转向图2，示出了在由控制器12（图1）在驾驶舱显示设备14上生成的示例性sv-pfd22的屏幕截图。sv-pfd22生成为包括svs场景24，svs场景24从自目的地跑道偏离特定hat和地面距离的优势位置进行显示，作为联合地确定垂直svs视点。如可以在图2中看到的，svs场景24包含合成地形和其它地理特征的图形渲染，其在理想可见性条件下模拟从a/c驾驶舱看的视图。附加地，sv-pfd22生成为包括g/s垂直偏差符号象征26，g/s垂直偏差符号象征26可以叠加在svs场景24上或以其他方式与svs场景24在视觉上组合。这里，要指出的是，附图标记22、24、26是为了一致性而从图1中示意性地示出的驾驶舱显示系统10转入的，并且应理解的是，sv-pfd22、svs场景24和g/s垂直偏差符号象征26的表现在多个实施例之中将变化。下面更全面地描述g/s垂直偏差符号象征26和svs场景24（特别地，从其在sv-pfd22上呈现svs场景24的垂直视点）。然而，首先，提供对sv-pfd22内包括的其它图形元素的简要描述是为了帮助建立示例性上下文，在所述示例性上下文中，g/s垂直偏差符号象征26、svs视点和下面描述的svs视点纠正过程可以得到更好理解。
图2中示出的许多符号或图形元素在航空电子工业内是熟知的并且将不在本文进行详细描述。然而，为了完整性，一般要指出的是，除了svs场景24和g/s垂直偏差符号象征26之外，sv-pfd22还包含以下图形元素：（i）表征精确读出窗36（位于sv-pfd22的左上角）的空速指示符或“空速带”34；（ii）表征精确读出窗40（位于sv-pfd22的右上角）的海拔指示符或“海拔带”38；（iii）表征精确读出窗44（位于海拔带38附近）的垂直速度指示符42；（iv）气压设定读出46（位于海拔带38下方）；（v）包括旋转罗盘图形50和a/c图标52（位于sv-pfd22的下部中心区中）的水平状况指示符（hsi）符号象征48；（vi）包括侧倾弧图形56、两个l形多边形形式的adia/c符号58、零节距参考线60和俯仰带图形62的姿态指示器指示符（adi）图形54；以及（vii）飞行路径矢量图标64，其跨sv-pfd22移动以反映在驾驶舱显示系统10的操作期间a/c的飞行路径中的改变。
在图2中图示的飞行场景中，a/c正在施行终点在目的地跑道处的ils进场。svs场景24因此生成为包括代表目的地跑道的跑道图形66。g/s垂直偏差符号象征26也呈现在sv-pfd22上，以当a/c沿ils进场前进时辅助将a/c引航为紧密追踪g/s航道。g/s垂直偏差符号象征26包括在垂直偏差指示符或标记70旁边产生的垂直偏差标度68。在ils进场期间，控制器12（图1）更新或刷新sv-pfd22以创建以下外观：垂直偏差标记70以指明从g/s航道的垂直a/c偏差的方式在标度68旁边垂直地滑动。在图示的示例中，垂直偏差标度68被给予一列垂直间隔的标记的外观，诸如定位在中心哈希标记上方和下方的圆形标记。垂直偏差标度68可以用诸如白色的预先建立的信息性颜色来生成。比较而言，垂直偏差标记70可以生成为具有另一种颜色的三角形符号，诸如品红色。尽管如此，g/s垂直偏差符号象征26的外观将在另外实施例中变化，就像形成sv-pfd22的各种其它视觉元素的外观那样。
svs场景24的视点可以单独地基于海拔数据来确定，所述海拔数据可以由包括在机载数据源16内的气压测高计和/或由gps接收器33（图1）来提供。特别地，svs视点的垂直分量可以由这样的测高计数据和/或从gps接收器33接收的海拔数据来指定。如之前指示的，gps海拔数据一般趋向于比气压测高计数据更加准确，并因此可以优选地在确定从其在sv-pvd22上呈现svs场景24的视点的垂直分量时被利用。然而，gps数据并非免于误差的，并且也可能在某些环境中在垂直方向上经受并非无关紧要的不准确性。例如，在非空基增强系统（非sbas）环境中可能出现gps海拔数据中相对明显的垂直不准确性，与广域增强系统（waas）和欧洲地球同步导航覆盖系统（egnos）环境相比，在非空基增强系统（非sbas）环境中gps垂直位置准确性可能显着降低；例如，在非sbas环境中，gps位置数据中的误差在垂直方向上可能接近并且可能地超过30至40英尺（9.1至12.2米）。
根据本公开的实施例，驾驶舱显示系统10可以利用海拔数据（例如，气压测高计读数或从gps接收器33接收的gps海拔数据），或者替代地根据经由ils接收器30接收的g/s信号（可能地但不一定与其它并发接收的海拔数据（诸如gps海拔数据）组合），来在更新或调整svs视点的垂直分量之间选择性地切换。然而，为了确保高等级数据完整性，驾驶舱显示系统10可以首先要求在更新svs视点的垂直分量中使用g/s信号之前满足某个准则，如现在将结合下面的图3和4所描述的。下面的描述主要聚焦于其中海拔数据主要接收为gps海拔数据的实现方式上；然而，另外的实施例适用于其中从不同源或源的组合导出海拔数据（诸如气压测高计读数）的方案。
图3是阐述了示例性过程80的流程图，示例性过程80可以由驾驶舱显示系统10（图1）的控制器12来执行，以选择性地利用由ils接收器30（图1）接收的g/s信号来更新sv-pfd22的svs场景24（图2）的视点。在这样做时，过程80消除了如原本可能在常规显示系统中出现的svs视点与g/s垂直偏差符号象征26之间的失配。出于此原因，过程80在下面更完整地称为“svs视点纠正过程80”。svs视点纠正过程80还可以提供其它功能性：例如，如下面进一步描述的，过程80还可以基于g/s信号的无效性或检测到a/chat（如利用经核验的g/s信号所计算出的）与并发接收到的由gps接收器33或另一源（例如，包括在机载数据源16内的气压测高计）提供的海拔数据之间相对大的不一致，而生成警告。svs视点纠正过程80包括数个处理或步骤，这些处理或步骤在图3中标识并在下面称为步骤82、84、86、88、90、92、94。下面依次讨论这些步骤中的每个。svs视点纠正过程80仅通过非限制性示例的方式而呈现并且具有可以执行的附加步骤，可以省略某些步骤，或者步骤次序可以在过程80的可替换实施例中变化。
当svs视点纠正过程80开始时，首先确定对于过程80的继续执行是否满足了一个或多个准则（图3的步骤82）。在实施例中，svs视点纠正过程80在步骤82以外的继续执行要求满足某些条件，在这些条件下，可以在典型或代表性ils进场期间可靠地测量经调制的g/s信号。例如，步骤82可以要求a/c的当前海拔落在规定海拔范围内，而无论是根据hat、高于地面水平（agl）海拔还是类似基于海拔的测量结果来表达。作为更具体示例，控制器12可以在步骤82期间确定当前a/c垂直位置是否驻留在海拔上限（最大）与海拔下限（最小）之间。海拔上限可以选择为这样的海拔，在所述海拔之上，a/c不稳定性、g/s信号弱和其它这样的因素可能致使在步骤84（下面描述）期间收集到的fpa测量结果过度不可靠。在一个实施例中，并且通过仅非限制性示例的方式，海拔上限可以介于约1000与约1200英尺（304.8至365.7米）hat之间。相比较而言，海拔下限可以选择为这样的海拔，在所述海拔之下，g/s信号干扰的可能性（例如，归因于地面引起的g/s信号振荡）变得不合乎期望地高。在一个实施例中，最小海拔阈值范围从约180英尺到约220英尺（55到67米）hat。在其它实施例中，最小海拔阈值可以大于或小于前述范围。可以由控制器12在步骤82期间利用gps海拔数据、测高计数据和/或来自其它海拔数据源的读数的任何组合，来估计a/c的当前海拔。
如果控制器12在步骤82期间确定出针对过程80的继续执行的准则未被满足，则svs视点纠正过程80循环直到如针对过程80的继续执行的准则变得满足或当前ils进场完成这样的时间为止。相反，如果确定出针对过程80的继续执行的准则被满足，则控制器12前进到svs视点纠正过程80的步骤84。在步骤84期间，控制器12执行g/s核验算法；也就是说，用于评估目前接收到的g/s信号和由此定义的g/s航道的可信性的程序或子过程。如下面更全面地描述的，在步骤84期间，控制器12有利地至少部分地基于代表性fpa值与预期g/s航道角度之间的不一致（如果有的话）来核验或验证g/s信号的可信性。
驾驶舱显示系统10的控制器12（图1）可以在步骤84期间根据代表性fpa值与预期g/s航道角度之间的任何不一致来核验g/s信号。在该情况中，控制器12可以通过在a/c执行ils进场期间聚集或收集飞行数据来建立代表性fpa值。例如，控制器12可以在ils进场期间从由fpa数据源32（例如，irs）提供的多个fpa测量结果来确定代表性fpa值。在实施例中，控制器12持续地对如由fpa数据源32提供且在ils进场的流逝时间段内聚集的fpa测量结果进行平均（或者以其他方式从fpa测量结果计算代表性值），而同时进一步排除未能满足一个或多个预定数据约束的那些fpa测量结果。预定数据约束可以选择为消除当a/c飞行参数从g/s航道偏差过度时取得的那些fpa测量结果；所述偏差过度例如归因于当飞行员尝试重新捕捉g/s航道时从g/s航道的垂直移位（正式的说，a/c的垂直跳跃）和a/c的节距中的对应改变。在实施例中，预定数据约束包括以下中的一个或多个：（i）最大可接受g/s信号偏差，（ii）从参考值的最大可接受fpa值偏差，以及（iii）从预期进场值的最大可接受垂直速度偏差。最大可接受g/s信号偏差、fps值偏差和垂直速度偏差的非限制性示例分别是约±0.25点、约±0.175度以及约60英尺（18.3米）每分钟。在其它实施例中，可以用另一种方式来确定fpa参考值。
在建立了参考fpa值之后，控制器12接下来将参考fpa值与和在过程80的步骤84（图3）期间执行的g/s核验算法有关的预期g/s航道角度进行比较。。预期g/s航道角度可以通过回调发布的对应于目的地跑道的g/s航道角度来确定，该发布的g/s航道角度如存储在机载数据库28内包含的跑道或导航数据库中。可替换地，跑道特定的g/s航道角度可以通过经由飞行员输入接口18接收到的飞行员录入数据来标识，可以通过查询驾驶舱显示系统10内包括或与驾驶舱显示系统10相关联的fms来提供，可以由空中交通控制（atc）或另一空中交通机构无线地传输到显示系统10，或者可以以其他方式被提供给驾驶舱显示系统10。如果不能建立跑道特定的g/s航道角度，则可以利用默认值。默认g/s航道角度可以是预先建立的值（例如，3°）或值范围。控制器12然后将参考fpa值与预期g/s航道角度进行比较以确定它们之间的不一致。如果代表性fpa值相对于预期g/s航道角度在最大可接受不一致阈值（例如，约一个点）内，同时在收集到足够数据样本的情况下标准偏差小于偏差阈值（例如，约一个点），则控制器12可以认为g/s信号有效。
在所有实施例中，g/s核验算法在核验g/s信号时都不需要考虑多个fpa测量结果。例如，有可能利用即时海拔数据（诸如即时气压测高计读数或即时gps海拔数据）来计算测得的fpa值。这里，简要参考图4，图4阐述了图100，图100图示了由装备有驾驶舱显示系统10（图1）的a/c102飞过的示例性ils进场。如可以看到的，a/c102正沿飞行路径行进，所述飞行路径一般地与g/s航道104重叠并从点106延伸到目的地跑道108的阈值或降落区域。a/c102示出在两个时间相关位置：（i）第一位置（pt1），其表示a/c102在第一时间（t1）的位置；和（ii）第二位置（pt2），其表示在第一时间t1之后出现的第二时间（t2）的a/c位置。在给定时间连结点处，可以根据以下等式来确定a/c102的当前hat：
其中hat是a/c102在给定时刻关于跑道108的入口上方高度，并且d是从a/c102到跑道108的入口或降落区域的水平（地面）距离。此外，θfpa是当前fpa值，在其中在ils进场期间a/c与g/s航道104精确对齐并且不从g/s航道104偏差的理想化场景中，该当前fpa值等于g/s航道角度。
这里，要指出的是，当d和hat是已知（或至少估计）量时，可以从等式1计算当前fpa值（θfpa）。具体地，可以从如与跑道108的已知海拔相比的gps海拔数据（或气压测高计读数）确定（或逼近）a/c的当前hat，同时可以从a/c相对于如从数据库28回调的跑道108的已知水平位置的gps水平数据（纬度和经度）来确定（或逼近）d。这通过下面的等式1的重写版本来强调，其在后文中称为等式2：
等式2然后可以在g/s核验算法的某些实现方式中用于确定fpa参考值。然而，至少部分地归因于gps海拔数据（或其它海拔数据，诸如气压测高计读数）中以上描述的潜在不准确性，该过度简化的方案被证明在计算θfpa中有误差。利用等式2和即时gps海拔数据计算θfpa中的这样的误差在a/c102向跑道108进场时可能变得越来越明显。例如，考虑第一场景，其中当a/c102驻留在位置pt1时a/c的hat是400英尺（121.9米）（ht1=400英尺hat）并且gps海拔数据误差为40英尺，如在非sbas环境中可能出现的那样。当gps垂直误差构成ht1的显著部分时，gps误差将把值得考虑的误差引入计算出的飞行路径角度值（θfpa）中。当a/c102朝跑道108靠近时，该误差将变得越来越明显，即使当gps误差保持不变时也是如此。例如，如果当a/c102到达位置pt2时a/c102的hat为200英尺（60.9米）（ht2=200英尺hat）并且gps海拔数据再次误差为40英尺，则飞行路径角度（θfpa）的计算值中的不准确性将被大大放大。
可以通过利用经时间平均的（而不是即时）数据来减小计算飞行路径角度（θfpa）中以上描述的误差。在其中gps数据用于计算θfpa的实施例中，以下等式可以有关：
其中δh是hat在时间段δt内的相对改变，并且δd是从a/c到目的地跑道的水平（地面）距离在时间段δt内的改变。
如等式3中所指示的，在计算经时间平均的θfpa值中gps数据（或气压测高计读数）的使用因此可以在过程80的某些实施例中被采用。尽管如此，在其中驾驶舱显示系统10装备有fpa数据源32（图1）的实施例中，可以通过在ils进场期间利用由fpa数据源32供应的高度准确的fpa测量结果计算经时间平均的θfpa值，来得到进一步的精度。这样的fpa测量结果因此有利地（但是不一定）用于达到经时间平均的θfpa值。再一次，fpa测量结果被有利地（但是不一定）时间平均或者以其他方式在适当时间帧内考虑，以减小如之前描述的由即时数据的使用潜在导致的误差。
在结合图4的前面描述中，分析路径角度（θfpa）假定为基本上等于g/s航道角度。该假定仅在理想飞行条件下有效；也就是说，当在a/c102沿g/s航道104前进时a/c102经历零垂直偏差和本质上完美的稳定性的时候。然而，在真实世界飞行条件下，当a/c102尝试遵循至跑道108的g/s航道104时，a/c102将通常经历从g/s航道104的垂直偏差和不那么完美的稳定性。重要的是，svs视点纠正过程80通过应用上面结合步骤82讨论的执行准则和上面结合步骤84讨论的数据约束来补偿这样的偏差。已经发现，在应用这样的条件和数据约束的情况下并且倘若在步骤84期间收集到足够数据集（例如，足够大数量的fpa测量结果），则可以计算出高度准确的飞行路径角度值（θfpa），其等于或其紧密逼近由接收到的g/s信号定义的g/s航道的角度。结果，计算出的飞行路径角度值（θfpa）可以适于在步骤84处执行的g/s核验算法期间用作参考fpa值。
继续参考图3中示出的示例性svs视点纠正过程80，在步骤84处执行的g/s核验算法期间还可以或可以可替换地考虑不同于fpa的因素或参数。例如，在一些实现方式中，控制器12可以在确定g/s信号的有效性或可信性时考虑ils进场的分类或种类。可以向种类（cat）iils进场应用比catii-iii进场更加严格的g/s核验过程，它们中的后者可以经受较不严格的g/s核验过程或者可以不经受ils进场种类的确定以外的附加核验。在某些实例中，驾驶舱显示系统10的控制器12可以响应于将ils进场标识为catii或catiii进场而自动地认为g/s信号有效。g/s核验算法然后可以结束，并且svs视点纠正过程80可以前进到步骤86。可替换地，如果将当前进场标识为cati进场，则控制器12可以执行上面描述的数据分析过程以在前进到过程80的步骤86之前完成g/s核验算法（图1）。
在完成g/s核验算法（步骤84）之后，控制器12基于g/s信号已经被认为有效还是无效而确定接下来的适当行动。如果已经在步骤84期间认为g/s信号无效或不可信，则控制器12前进到步骤88并且对于当前ils进场的剩余部分停止执行svs视点纠正过程80。实际上，这将导致驾驶舱显示系统10在默认模式中的操作，在所述操作期间，继续根据海拔数据来实现对svs视点的垂直分量的调整，所述海拔数据诸如气压测高计读数或由gps接收器33供应的gps海拔数据。附加地，如过程80的步骤88（图3）处所指示的，可以在sv-pfd22上呈现指示g/s信号可能无效或不可信的视觉警告。该警告逻辑上呈现为sv-pfd22上的视觉警告，诸如在sv-pfd22上显现的文本通告。在图2中示出这样的文本通告96的示例。当产生时，文本通告96可以被颜色编码成预先建立的警示或警报颜色，诸如琥珀色或红色。如果期望的话，可以向文本通告96应用动画（例如，闪烁）。在其它实施例中，可以在sv-pfd22上产生不同类型的视觉警告（例如，如通告svs垂直偏差符号象征26的外观中的改变所表达的），可以附加于或替代于视觉警告而产生不同类型的警告（例如，可听警告），或者可以不生成这样的警告。
替代地，如果在步骤84期间确认g/s信号被认为有效或可信，则驾驶舱显示系统10的控制器12（图1）接下来前进到svs视点纠正过程80的步骤90（图3）。在步骤90期间，控制器12确定如利用g/s信号所计算出的a/c的当前hat与对应海拔数据（例如，测高计海拔数据或其它gps海拔数据）之间的不一致是否超过警告阈值。控制器12可以基于以下来确定a/c的当前hat：（i）从a/c到目的地跑道的当前地面（水平）距离，（ii）代表性fpa值和g/s航道角度（现在经核验），以及可能地（iii）所估计的a/c位置从g/s航道的垂直偏差，如基于经由ils接收器30接收到的g/s信号所确定的。在一种方案中，首先根据从a/c到目的地跑道的当前地面距离（例如，如由gps接收器33所报告的）和g/s航道角度（或代表性fpa值）来估计a/c的航道上位置。然后可以通过调整航道上a/c位置以补偿如由目前接收到的g/s信号所指示的从g/s航道或路径的任何目前a/c垂直偏差，来确定实际a/c垂直位置。
如果在步骤90期间确定出a/c的基于g/s的hat与gps海拔数据（或气压测高计读数）的不一致未超过警告阈值，则驾驶舱显示系统10的控制器12（图1）直接前进到svs视点纠正过程80的步骤94（图3）并根据a/c的当前基于g/s的hat来更新svs场景，如下面所描述的。相反，如果a/c的基于g/s的hat与gps海拔数据（或气压测高计读数）的不一致超过警告阈值，则控制器12替代地前进到步骤92并生成警告。该警告可以类似于在步骤88处生成的警告，并且还可以采取在sv-pfd22上生成的视觉警告的形式。例如，如在图2中在98处所指示的，警告可以生成为在sv-pfd22上显现的文本通告，其可以被颜色编码为预先建立的警示或警报颜色，诸如琥珀色或红色。在生成该警告之后，控制器12然后可以继续到svs视点纠正算法80的步骤94。在其它实施例中，过程80可以不包括步骤90、92，并且可以替代地在步骤86之后直接前进到步骤94。
接下来，在过程80的步骤94处（图3），控制器12在ils进场期间视情况而利用如基于g/s信号所计算出的a/c的当前hat来更新svs场景24的svs视点的垂直分量。跨svs视点纠正过程80的多次迭代，这可以导致利用g/s信号对svs视点的垂直分量的重复（本质上持续或实时）调整，直到如针对过程80的继续执行的准则（如在步骤82处所评估的）不再被满足这样的时间为止。在步骤94期间，控制器12然后可以利用当前基于g/s的hat和从a/c的当前地面距离来确定svs视点的垂直分量；特别地，通过当前hat来确定视点的高度，而通过hat和分离a/c与目的地跑道的当前水平（地面）距离来确定视点的向下倾斜的角度。控制器12然后根据g/s信号来更新或刷新sv-pfd22以在视觉上调整svs视点的垂直分量。此外，在svs视点纠正过程80的初始迭代期间，控制器12可以首先确定基于gps垂直位置而选择的svs视点与从经fpa核验的g/s数据计算出的svs视点之间是否存在显著差异。如果存在显著差异，则控制器12可以在大约例如几秒的预定时间段内逐渐地逐步采用svs视点纠正。类似地，当返回到其中svs视点的垂直分量由gps海拔数据而不是g/s信号设置的模态中时，可以应用逐步或逐渐移交阶段。
这使svs视点纠正过程80（图3）的本次迭代结束。。驾驶舱显示系统10的控制器12（图1）现在返回到过程80的步骤82并再次评估针对执行过程80的进一步迭代的准则是否保持满足。如果就是这样，则控制器12重复之前描述的步骤以在实时或近似实时的基础上持续地或重复地更新svs场景24（图2）的svs视点。如果针对执行过程80的进一步迭代的准则不再满足（例如，归因于当前a/c位置下降到海拔下限以下），则svs视点纠正过程80循环（步骤82）直到如准则再次满足这样的时间。尽管过程80经由步骤82循环，但是可以利用由默认海拔数据源提供的海拔数据（例如，由gps接收器33提供的gps海拔数据或气压测高计读数）来确定svs视点，如之前所描述的。实际上，控制器12在其中利用gps海拔数据（或气压测高计读数）来更新或刷新svs场景视点的垂直分量的操作性模式与其中利用基于g/s的hat计算来调整svs场景视点的操作性模式之间进行切换。
因此已经提供了驾驶舱显示系统和方法的实施例，其在ils进场期间消除在sv-pfd上生成的svs视点与g/s垂直偏差符号象征之间的不一致。如上面所描述的，当在ils进场期间引航为遵循g/s路径时，驾驶舱显示系统利用由a/c收集到的飞行（例如，fpa）数据来选择性地更新svs视点。g/s航道或路径可以被选择性地核验（例如，当ils进场为cati进场时）和/或fpa数据可以被过滤以确保使用之前的完整性。基于fpa导出的g/s和a/c与跑道降落点之间的当前地面距离来调整svs视点。结果，svs视点与g/s垂直偏差标记之间起因于海拔数据（例如，gps海拔数据和/或气压测高计读数）中的垂直不准确性的任何失配将被消除。如果收集到不足的fpa数据或者如果g/s信号被认为不可靠，则可以利用海拔数据而不是g/s信号来更新svs场景。在某些实现方式中，如果在基于g/s的hat与对应海拔数据（例如，gps海拔数据和/或气压测高计读数）之间存在显著差异，则驾驶舱显示系统还可以在sv-pfd上生成视觉警告。附加地或可替换地，如果关于g/s核验算法的执行确定出g/s信号无效或不可信，则驶舱显示系统可以在sv-pfd上生成视觉警告。在再另外实施例中，驾驶舱显示系统可以在不必施行上文描述的基于g/s的svs垂直视点纠正功能性的情况下，结合g/s核验算法的执行来执行这样的警告功能或其它功能。
虽然在前述具体实施方式中呈现了至少一个示例性实施例，但是应领会的是，存在大量的变化。还应领会的是，这一个或多个示例性实施例仅是示例，并且不意图以任何方式限制本发明的范围、可应用性或配置。相反，前述具体实施方式将为本领域技术人员提供用于实现本发明的示例性实施例的便利路线图。可以对示例性实施例中描述的元件的功能和布置做出各种改变而不脱离如在随附的权利要求书中阐述的本发明的范围。