用于提供针对解耦的垂直导航和水平导航自动驾驶操作的预测的模式更改数据的系统和方法与流程

文档序号:17770960发布日期:2019-05-28 19:25阅读:570来源:国知局
用于提供针对解耦的垂直导航和水平导航自动驾驶操作的预测的模式更改数据的系统和方法与流程

本文所述的主题的实施方案整体涉及提供飞行器上的垂直导航(vnav)自动驾驶模式数据。更具体地,本主题的实施方案涉及在使用解耦和断开的lnav自动驾驶模式期间提供用于vnav自动驾驶模式断开的飞行器位置。



背景技术:

飞行过程和飞行器机载设备的自动化提高了飞行器操作期间的效率和安全。同时,此类自动化系统可完成动作项目并作出更改,不论机组成员是否主动意识到该操作项目和/或更改。情境感知是重要的,使得机组人员可在飞行期间为即将到来的自动化更改作好准备,适应工作量以及为任务安排优先级,并且基于此类即将到来的自动化更改作出操作决策。自动化过程的示例可包括但不限于水平导航(lnav)自动驾驶模式和垂直导航(vnav)自动驾驶模式。该vnav功能协助机组人员在考虑高度和速度的情况下控制到所需的垂直路径,并且vnav功能还负责在飞行器偏离下降轨迹时引导该飞行器。通常,随着飞行状况在飞行期间不断演变,vnav所命令的轨迹和模式自主地更改。

机组成员可能不会立即识别出在飞行的大工作量阶段(例如下降飞行阶段、进场飞行阶段)需要vnav模式转变的情境。典型的飞行器显示配置可呈现多个vnav命令和/或呈现具有与其它系统、过程或模式相关联的图形元素和文本的vnav命令的组合。此类显示配置可需要密切关注细节,因而密切关注所增加的飞行员工作量,以译解当前vnav模式和可能适用的vnav模式更改。

因此,希望在飞行期间提供增加的情境感知数据(例如,lnav和vnav模式数据)。另外,结合附图和前述技术领域和背景技术,其它可取的特征和特点将根据后续具体实施方式和所附权利要求变得明显。



技术实现要素:

本公开的一些实施方案提供了一种用于在使用垂直导航(vnav)自动驾驶模式操作飞行管理系统(fms)期间提供飞行器上的模式数据的方法。当fms已断开水平导航(lnav)自动驾驶模式时,该方法检测到指示偏离飞行路径的经更改的飞行器位置,其中经更改的飞行器位置包括当前的飞行器位置;基于经更改的飞行器位置、预测的偏航误差和从飞行路径的偏离来计算用于vnav自动驾驶模式断开的未来飞行器位置;以及当在nnav自动驾驶模式下操作时,经由通信地耦接到fms的显示设备来呈现经更改的飞行器位置和未来飞行器位置。此外,当未来飞行器位置不在飞行路径上时,该方法基于经更改的飞行器位置和用于vnav自动驾驶模式断开的未来飞行器位置来断开fms的vnav自动驾驶模式;在断开vnav自动驾驶模式之后,计算飞行器的下降路径;以及经由显示设备呈现该下降路径。

本公开的一些实施方案提供了一种用于在使用垂直导航(vnav)自动驾驶模式操作飞行管理系统(fms)期间提供飞行器上的模式数据的系统。该系统包括系统存储器元件;飞行管理系统(fms),其被配置为:在飞行期间接通和断开水平导航(lnav)自动驾驶模式;以及在飞行期间接通和断开vnav自动驾驶模式,其中lnav自动驾驶模式和vnav自动驾驶模式包括被配置为独立操作的解耦模式;显示设备,其被配置为在飞行期间呈现飞行器位置;和至少一个处理器,其通信地耦接到系统存储器元件、fms和显示设备。当fms已断开水平导航(lnav)自动驾驶模式时,至少一个处理器被配置为:检测指示从飞行路径偏离的经更改的飞行器位置,其中经更改的飞行器位置包括当前的飞行器位置;基于经更改的飞行器位置、预测的偏航误差和从飞行路径的偏离来计算用于vnav自动驾驶模式断开的未来飞行器位置;当在nnav自动驾驶模式下操作时,经由通信地耦接到fms的显示设备来呈现经更改的飞行器位置和未来飞行器位置;当未来飞行器位置不在飞行路径上时,基于用于vnav自动驾驶模式断开的经更改的飞行器位置和未来飞行器位置来断开fms的vnav自动驾驶模式;在断开vnav自动驾驶模式之后,计算飞行器的下降路径;以及经由显示设备呈现该下降路径。

本发明内容被提供以介绍简化形式的一系列概念,该一系列概念在下文具体实施方式中被进一步描述。本发明内容并非旨在识别要求保护的主题的关键特征或本质特征,也并非旨在用于辅助确定所要求保护的主题的范围。

附图说明

在结合以下附图考虑时,可通过参考具体实施和权利要求得出对本主题的更完整的理解,其中类似的参考标号在整个附图中是指类似的元件。

图1是根据所公开的实施方案的用于提供飞行器上的模式数据的系统的图示;

图2是根据所公开的实施方案的计算设备的功能框图;

图3是根据所公开的实施方案的当飞行器正无坡度飞行或正朝向路径靠拢时在给定时间内的预测的飞行器位置的图示;

图4是根据所公开的实施方案的当飞行器正水平飞行或正偏离飞行路径时在给定时间内的预测的飞行器位置的图示;

图5是根据所公开的实施方案的当飞行器正倾斜飞行以实现目标航向或目标首向时在给定时间内的预测的飞行器位置的图示;

图6是根据所公开的实施方案的当飞行器正远离当前飞行路径倾斜飞行时在给定时间内的预测的飞行器位置的图示;

图7是根据所公开的实施方案的对以下指示的呈现的图示:(i)用于垂直导航(vnav)自动驾驶模式断开的飞行器位置,和(ii)出现vnav自动驾驶模式断开通知的飞行器位置;

图8是根据所公开的实施方案的呈现以下指示的垂直情境显示器(vsd)800的图示:(i)用于垂直导航(vnav)自动驾驶模式断开的飞行器位置,和(ii)出现vnav自动驾驶模式断开通知的飞行器位置;

图9是根据所公开的实施方案的对以下指示的另一呈现的图示:(i)用于垂直导航(vnav)自动驾驶模式断开的飞行器位置,和(ii)出现vnav自动驾驶模式断开通知的飞行器位置;

图10是根据所公开的实施方案的呈现指示vnav自动驾驶模式断开的通知或警告的vsd的图示;

图11是根据所公开的实施方案的断开vnav自动驾驶模式的飞行器位置的图示;

图12是根据所公开的实施方案的呈现下降路径的vsd的图示,该下降路径与断开vnav自动驾驶模式的飞行器位置相关联;

图13是根据所公开的实施方案示出了用于在使用vnav自动驾驶模式操作飞行管理系统(fms)期间以及当fms已断开水平导航(lnav)自动驾驶模式时提供飞行器上的数据的过程的实施方案的流程图;

图14是根据所公开的实施方案示出了用于检测指示偏离飞行路径的经更改的飞行器位置的过程的实施方案的流程图;

图15是根据所公开的实施方案示出了用于计算用于vnav自动驾驶模式断开的未来飞行器位置的过程的第一实施方案的流程图;

图16是根据所公开的实施方案示出了用于计算用于vnav自动驾驶模式断开的未来飞行器位置的过程的第二实施方案的流程图;并且

图17是根据所公开的实施方案示出了用于呈现飞行器上的通知数据的过程的实施方案的流程图。

具体实施方式

以下具体实施方式本质上仅是示例性的,并且不旨在限制主题的实施方案或此类实施方案的应用和使用。如本文所用,术语“示例性的”是指“用作示例、实例或例证”。本文所述的示例性的任何具体实施不一定被理解为比其它具体实施优选或有利。此外,不旨在受前述技术领域、背景技术、发明内容或以下具体实施方式中呈现的任何明示或暗示的理论的约束。

本文所呈现的主题涉及用于检测已在解耦系统中暂时断开lnav以及在误差通常最小的短时间周期内保持接通vnav的系统和方法。更具体地,本主题涉及确定当vnav不再能够在没有显著误差的情况下继续操作时用于断开vnav的适当的时间和/或位置。本文设想了用于以下各项的技术:检测飞行器从飞行路径的偏离,计算超过偏离阈值的飞行器的未来位置,以及当飞行器已超过偏离阈值时断开vnav。

参照本公开的各种实施方案使用某些术语。飞行管理系统(fms)是一种使各种飞行中过程自动化的专用的计算机系统,包括飞行计划的飞行中管理。fms使用垂直导航(vnav)自动驾驶模式和水平导航(lnav)自动驾驶模式。fms模式针对水平飞行计划通常被称为lnav,并且针对垂直飞行计划通常被称为vnav。vnav提供速度和间距或高度目标,并且lnav为自动驾驶仪提供侧倾转向命令。通常,fms的vnav自动驾驶模式和lnav自动驾驶模式是“联接的”,或换句话说,使得vnav和lnav(i)均被接通(即vnav和lnav均为活动的且可操作的)或(ii)均为断开的(即vnav和lnav均为非活动的且当前不可操作的)。vnav自动驾驶模式和lnav自动驾驶模式的解耦允许当断开lnav时,vnav继续被接通、为活动的且可操作的。

飞行路径是飞行器的实际或计划的航程,其中需要飞行器在飞行路径的水平控制区域内保持水平导航精度。当前飞行器位置是飞行器在当前时间的实际位置。未来飞行器位置(即,预测的飞行器位置)是飞行器在将来时间的潜在位置,该潜在位置是基于断开水平导航(lnav)自动驾驶模式的当前飞行器位置和当前偏航误差所计算的。偏航误差是与水平导航精度相关联的当前误差值。换句话讲,偏航误差是基于飞行器的当前位置从飞行路径偏离的量。预测的偏航误差是当飞行器位于未来飞行器位置时与水平导航精度相关联的所计算的误差值。预测的偏航误差是基于未来飞行器位置从飞行路径偏离的量。

现在转到附图,图1是根据所公开的实施方案的用于提供飞行器上的模式数据的系统100的图示。系统100操作以计算并呈现未来飞行器位置以当已断开水平导航(lnav)自动驾驶模式时断开垂直导航(vnav)自动驾驶模式,以避免在使用解耦vnav期间累积误差。系统100可包括但不限于计算机系统102,该计算机系统经由数据通信网络110与飞行器104上的一个或多个航空电子系统106以及至少一个服务器系统108通信。在实践中,系统100的某些实施方案可包括附加的或替代的元件和部件,如具体应用所需要的。

计算机系统102可由包括至少一个处理器、某种形式的存储器硬件、用户界面和通信硬件的任何计算设备实现。例如,计算机系统102可使用个人计算设备诸如平板计算机、膝上型计算机、个人数字助理(pda)、智能手机等来实现。在该场景下,计算机系统102能够存储、保持和执行被配置为计算用于vnav断开的未来飞行器位置的电子飞行包(efb)应用。在其他实施方案中,计算机系统102可使用飞行器104上的任何航空电子系统或其他计算设备来实现,计算设备被配置为计算用于vnav断开的未来飞行器位置。例如,计算机系统102可使用飞行器104上的飞行管理系统(fms)来实现。

飞行器104可以是配备有使用解耦的vnav自动驾驶模式和lnav自动驾驶模式的飞行管理系统(fms)的任何航空飞行器,并且计算用于vnav断开的未来飞行器位置在飞行计划的完成期间对于该fms是相关的且适用的。飞行器104可被实现为飞机、直升机、宇宙飞船、气垫船等。一个或多个航空电子系统106可包括飞行管理系统(fms)、导航设备、飞行器机载显示设备等。从一个或多个航空电子系统106获得的数据可包括但不限于:当前飞行数据、飞行路径数据、导航数据、飞行器性能数据等。

服务器系统108可包括任何数量的应用服务器,并且每个服务器可使用任何合适的计算机来实现。在一些实施方案中,服务器系统108包括一个或多个专用计算机。在一些实施方案中,服务器系统108包括除了执行服务器操作之外还执行其他功能的一个或多个计算机。服务器系统108可存储和提供任何类型的数据,该数据用于计算用于vnav自动驾驶模式断开的未来飞行器位置。此类数据可包括但不限于:飞行计划数据、导航系统数据、飞行器数据和与计算机系统102兼容的其他数据。

计算机系统102通常位于航空器104上,并且计算机系统102经由有线和/或无线通信连接与一个或多个航空电子系统106通信。计算机系统102和服务器系统108大致位于不同的位置,并且计算机系统102经由数据通信网络110和/或经由飞行器104上的通信机构与服务器系统108通信。

数据通信网络110可以是能够在设备、系统或部件之间传输消息或数据的任何数字通信网络或其他通信网络。在某些实施方案中,数据通信网络110包括分组交换网络,该分组交换网络有助于基于分组的数据通信、寻址和数据路由。分组交换网络可以是例如广域网、因特网等。在各种实施方案中,数据通信网络110包括支持任何数量通信协议的任何数量的公共或专用数据连接、链路或网络连接。数据通信网络110可包括因特网,例如,或基于tcp/ip或其它常规协议的任何其他网络。在各种实施方案中,数据通信网络110还可结合无线和/或有线电话网络,诸如用于与移动电话、个人数字助理等通信的蜂窝通信网络。数据通信网络110还可结合任何类型的无线或有线本地和/或个人区域网络,诸如一个或多个ieee802.3,ieee802.16和/或ieee802.11网络和/或实现短程(例如,蓝牙)协议的网络。为了简洁起见,本文不再详细描述与数据传输、信令传送、网络控制和系统的其他功能方面(以及系统的各个操作部件)相关的常规技术。

通常,计算机系统102被实现为fms或通信地耦接到fms的计算设备或其他航空电子系统。在典型操作中,计算机系统102检测到已在解耦系统(即其中lnav和vnav被解耦并可独立地接通或断开的系统)中暂时断开lnav,并且在误差通常最小的短时间周期内保持接通vnav。计算机系统102确定当vnav不再能够在没有显著误差的情况下继续操作时用于断开vnav的适当的时间和位置。计算机系统102通过以下各项执行该功能:检测飞行器从飞行路径的偏离,计算超过偏离阈值的飞行器的未来位置,以及当飞行器已超过偏离阈值时断开vnav。计算机系统102还(经由飞行器上的一个或多个显示器或个人计算设备)呈现通知和/或警告,以通知机组人员所计算的用于vnav自动驾驶模式断开的未来飞行器位置。

图2是根据所公开的实施方案的计算机系统200的功能框图。应当指出的是,计算机系统200可与图1中所示的计算机系统102一起实现。就这一点而言,计算机系统200更详细地示出了计算机系统102的某些元件和部件。计算机系统200通常包括但不限于:至少一个处理器202、系统存储器204元件、通信设备206、计算模块208、通知模块210和显示设备212。计算机系统200的这些元件和功能可彼此操作地相关联、彼此耦接或被配置为根据需要彼此合作以支持所需功能-具体地,计算用于vnav断开的未来飞行器位置以及提供关于此的通知,如本文所述。为了便于图示和清楚起见,图2中未示出这些元件和特征的各种物理、电气和逻辑耦接和互连。此外,应当理解,计算机系统200的实施方案将包括其他元件、模块和特征,其配合以支持所需的功能。为简单起见,图2仅示出了与vnav自动驾驶模式断开技术的计算和呈现相关的某些元件,如下文更详细地描述。

至少一个处理器202可利用一个或多个通用处理器、内容可寻址存储器、数字信号处理器、专用集成电路、现场可编程门阵列、任何合适的可编程逻辑设备、分立的栅极或晶体管逻辑、分立的硬件部件或设计用于执行本文所述功能的任何组合来实现或执行。具体地,至少一个处理器202可被实现为一个或多个微处理器、控制器、微控制器或状态机。此外,至少一个处理器202可被实现为计算设备的组合,例如数字信号处理器和微处理器的组合、多个微处理器、与数字信号处理器内核结合的一个或多个微处理器、或任何其他此类配置。

至少一个处理器202通信地耦接到系统存储器204。系统存储器204被配置为存储与飞行计划数据、飞行管理系统(fms)数据、导航数据、水平导航(lnav)自动驾驶模式功能数据、垂直导航(vnav)自动驾驶模式功能数据等相关联的任何所获得或生成的数据。系统存储器204可根据实施方案使用任何数量的设备、部件或模块来实现。此外,根据特定的实施方案,计算机系统200可包括集成在其中的系统存储器204和/或操作地耦合至其的系统存储器204。在实践中,系统存储器204可被实现为ram存储器、闪存存储器、eprom存储器、eeprom存储器、寄存器、硬盘、可移动磁盘或本领域已知的任何其他形式的存储介质。在某些实施方案中,系统存储器204包括硬盘,该硬盘也可用于支持计算机系统200的功能。系统存储器204可耦接到至少一个处理器202,使得至少一个处理器202可从系统存储器204读取信息以及将信息写入该系统存储器。作为选择,系统存储器204可与至少一个处理器202成一整体。例如,至少一个处理器202和系统存储器204可驻留在适当设计的专用集成电路(asic)中。

通信设备206是适当配置为在计算机系统200与(i)一个或多个远程服务器和/或(ii)飞行器上的一个或多个航空电子系统之间传送数据。通信设备206可通过无线局域网络(wlan)、互联网、卫星上行链路/下行链路、蜂窝网络、宽带网络、广域网等发送和接收通信。如下文详细描述,由通信设备206接收的数据可包括但不限于:飞行器位置数据、飞行计划数据、导航数据、飞行管理系统(fms)数据、lnav自动驾驶模式数据、vnav自动驾驶模式数据和与计算机系统200兼容的其它数据。由通信设备206提供的数据可包括但不限于:所计算的未来飞行器位置数据、与偏离飞行路径相关联的时间阈值数据、与偏离飞行路径相关联的距离阈值数据、vnav自动驾驶模式断开数据等。

计算模块208被配置为执行计算以识别位置,其中vnav自动驾驶模式断开是防止累积误差所必需的,该累积误差导致飞行器过多偏离当前的飞行计划。计算模块208检测到解耦系统中的lnav自动驾驶模式断开,确定当前的飞行器位置指示从飞行路径的潜在偏离超过偏离阈值(例如时间阈值、距离阈值),以及计算用于vnav自动驾驶模式断开的未来飞行器位置以防止从飞行路径的实际偏离超过偏离阈值。

通知模块210被配置为以图形元素和文本的形式呈现警告或通知,以通知机组人员用于vnav自动驾驶模式断开的未来飞行器位置。在一些实施方案中,通知模块210经由显示设备212使用图形元素呈现通知,以指示vnav自动驾驶模式断开的位置。在一些实施方案中,通知模块210经由显示设备212呈现图形元素,以指示vnav自动驾驶模式断开的位置和飞行器在vnav自动驾驶模式断开的位置之前所到达的第二位置。此外,通知模块210的一些实施方案基于vnav自动驾驶模式断开的位置、当前的飞行器位置和与情境意识相关的以及适用于飞行器上所使用的显示设备212的特定类型的任何其他数据来呈现下降路径、当前的飞行路径、修改的飞行路径。

在实践中,计算模块208和/或通知模块210可使用至少一个处理器202实现(或与其配合),以执行本文更详细描述的功能和操作中的至少一些。就这一点而言,计算模块208和/或通知模块210可被实现为适当写入的处理逻辑、应用程序代码等。

显示设备212被配置为显示与vnav自动驾驶模式断开相关联的各种图标、文本和/或图形元素,包括用于vnav自动驾驶模式断开的未来飞行器位置、与未来飞行器位置相关联的下降曲线、用于通知机组成员用于vnav自动驾驶模式断开的未来飞行器位置的警告消息等。在示例性实施方案中,显示设备212通信地耦接到至少一个处理器202。至少一个处理器202和显示设备212被协同配置为在显示设备212上显示、呈现或以其他方式传送与vnav自动驾驶模式断开相关联的一个或多个图形表示或图像和/或对于其的警告,如下文更详细地描述。

在示例性实施方案中,显示设备212被实现为电子显示器,该电子显示器被配置为以图形方式显示用于vnav自动驾驶模式断开的飞行器位置,如本文所述。在一些实施方案中,计算机系统200是飞行器上的集成计算机系统,并且显示设备212位于飞行器的驾驶舱内,因此被实现为飞行器显示器。在此示例中,显示设备212可被实现为主飞行显示器(pfd)、垂直情境显示器(vsd)、多功能显示器(mfd)、多功能控制和显示单元(mcdu)或其他集成的飞行器机载显示器。在其他实施方案中,显示设备212被实现为独立的个人计算设备(例如膝上型计算机、平板计算机)的显示屏。应当理解,虽然显示设备212可使用单个显示器来实现,但某些实施方案可使用附加显示器(例如,多个显示器)来完成本文所述的显示设备112的功能。

图3-6示出了四种情况,其中用于垂直导航(vnav)自动驾驶模式断开的未来飞行器位置由计算机系统(例如,飞行管理系统(fms)或通信地耦接到fms的其他计算机系统来计算。在每种情况下,已断开水平导航(lnav)自动驾驶模式并且其当前是不活动的,并且vnav可在误差累积之前继续操作一段时间,从而导致飞行器偏离飞行路径以超过偏离阈值。

本文描述了用于当水平受管模式(即lnav自动驾驶模式)在参照图3-6所述的各种场景中被停用时确定预测的垂直受管模式停用(即vnav自动驾驶模式)。四种情况在示意图中示出了飞行器所遇到的关于弯曲路径的操作情境。这些情境表示垂直受管模式的更改和vnav的停用,其表示在断开水平模式时从垂直管理到手动模式的更改。

图3是根据所公开的实施方案的当飞行器302正无坡度飞行或正朝向飞行路径306靠拢时在给定时间内的预测的飞行器位置304的图示300。如图所示,飞行器302正“水平”飞行,无侧倾,并向弯曲的飞行路径306上靠拢。飞行器302朝参考轨迹接近并靠拢,并且这在预测的偏航误差(xtk)和轨道角度(tke)小于零即xtk.tke<0时被显示。在该场景中,垂直受管模式保持不变,因为很明显,飞行器302正朝预期的飞行路径306靠拢。因为飞行器302从飞行路径306偏离没有超过允许的偏离阈值,因此飞行器302继续使用接通的vnav自动驾驶模式。在此,由于没有必要,因此不具有所计算的vnav自动驾驶模式断开的适用点。

图4是根据所公开的实施方案的当飞行器402正水平飞行或正偏离飞行路径时在给定时间内的预测的飞行器位置(即未来飞行器位置404)的图示400。如图所示,飞行器402正“水平”飞行,无侧倾,并偏离弯曲的飞行路径406。当飞行器402在水平飞行路径406的弯曲部分上飞行期间在水平手动模式下飞行时,断开垂直受管模式的距离和位置为所计算的值。该位置是断开vnav自动驾驶模式的预测的飞行器位置(即,未来飞行器位置404)。此处,针对给定的超时周期(t)计算预测的偏航误差(xtkpred),然后分析该预测的偏航误差(xtkpred)以确定该预测的偏航误差(xtkpred)是否位于垂直受管模式退出通道内。换句话讲,预测的偏航误差(xtkpred)指示飞行器402的偏离不超过针对飞行路径406的允许偏离阈值。在一些实施方案中,垂直受管模式退出通道(即,偏离阈值)为固定公差值。在其他实施方案中,该偏离阈值是操作员可修改的,其中用户选定值取决于当水平受管模式(即lnav自动驾驶模式)被停用时需要保持安全的垂直受管模式(即vnav自动驾驶模式)操作。

以下算法可用于在飞行器402正水平飞行时计算在给定时间内的预测的飞行器位置(即,未来飞行器位置404)。如图4所示,预测的偏航误差(xtkpred)和β是未知参数,并且d是以给定的对地速度在时间t内从退出lvav自动驾驶模式的点行进到到达点的预测距离。xtk是在断开lnav时所计算的偏航误差,并且r表示弯曲路径过渡处的转弯半径。根据上述指定的几何示例,剩余的未知参数计算如下:

α+β+γ+90°=180°

γ=90°-(α+β)

sinγ=cos(α+β)(2)

因此,针对水平飞行以给定的对地速度在该时间t内的预测的偏航误差计算如下:

该算法包括:检测飞行器402的当前动作,其中当前动作包括飞行器402通过远离弯曲路径无坡度飞行而从飞行路径406偏离,其中飞行路径406包括弯曲路径;基于当前动作识别参数,该参数包括至少当前的飞行器位置、阈值时间段、从lnav断开的点行进的预测距离、飞行器402的对地速度、在lnav断开的时间处计算的当前偏航误差(xtk)和弯曲路径的过渡处的转弯半径;以及使用所述参数来计算预测的飞行器位置(即未来飞行器位置404)的预测的偏航误差(xtkpred),其中未来飞行器位置包括预测的飞行器位置(即未来飞行器位置404)。

预测的偏航误差(xtkpred)指示飞行器402的偏离大于或小于针对所计算的未来飞行器位置404的偏离阈值。当预测的偏航误差(xtkpred)指示大于偏离阈值的偏离时,则在未来飞行器位置404处断开vnav自动驾驶模式。

图5是根据所公开的实施方案的当飞行器502正倾斜飞行以实现目标航向或目标首向时在给定时间内的预测的飞行器位置504(即所计算的未来飞行器位置)的图示500。如图所示,飞行器502使用特定的倾斜角朝弯曲路径(即,飞行路径506)靠拢以实现目标航向或目标首向。当飞行器502在弯曲部分上的飞行期间在水平手动模式下飞行,同时倾斜以实现水平飞行计划的目标航向或目标首向时,终止于停用垂直受管模式的位置(即未来飞行器位置)处的距离值为所计算的值。该位置是断开vnav自动驾驶模式的预测的飞行器位置504。此处,针对给定的超时周期(t)计算预测的偏航误差(xtkpred),然后分析该预测的偏航误差(xtkpred)以确定该预测的偏航误差(xtkpred)是否位于垂直受管模式退出通道内。换句话讲,预测的偏航误差(xtkpred)指示飞行器502的偏离不超过针对飞行路径506的允许偏离阈值。

以下算法用于在飞行器502使用特定的倾斜角朝弯曲路径(即,飞行路径506)靠拢以实现目标航向或目标首向时计算给定时间内的预测的飞行器位置504。如图5所示,在时间t处的预测的偏航误差(xtkpred)为er+xtk,其中er为未知参数,并且xtk是在断开lnav的时间处计算的当前偏航误差。l是以飞行器502的给定的对地速度在时间t内从退出水平受管模式(即lvav自动驾驶模式)的点行进到到达点的预测距离。

rc为构造路径的转弯半径,并且r为所计算的转弯半径以获得给定的倾斜角(φ)。根据上述指定的几何示例,剩余的未知参数计算如下:

其中:v=飞行器502的速度,单位为节,

g=重力加速度,单位为节/小时,并且

φ=飞行器502在转弯期间的侧倾角。

未知参数包括:α、β、er。以下算法用于计算预测的偏航误差(xtkpred):

为确定β:

为确定α(其中l为ac和pc之间所夹弧的弦,如图5所示):

∠pab=90-(α+β)

sin(90-(α+β))=cos(α+β)

根据正弦律(δapb),

参数α如下确定:

因此,er如下计算:

从而,xtkpred=er+xtk,其为以给定的对地速度在时间t处的预测的偏航误差。当xtkpred小于最大阈值距离时,垂直受管模式(即vnav自动驾驶模式)保持接通和活动的。然而,当xtkpred超过最大阈值距离时,垂直管理方式被停用(即,断开vnav自动驾驶模式)。

用于计算用于vnav自动驾驶模式断开的未来飞行器位置包括:检测飞行器502的当前动作,其中当前动作包括飞行器502通过以水平手动模式飞行并使用特定的倾斜角以实现水平飞行计划的目标航向或目标首向来朝飞行路径506靠拢,其中飞行路径506包括水平飞行计划;基于当前动作识别参数,该参数包括至少当前的飞行器位置、阈值时间段、从lnav断开的点行进的预测距离、飞行器502的对地速度、和在lnav断开的时间处计算的当前偏航误差;以及使用所述参数来计算针对预测的飞行器位置504的预测的偏航误差,其中未来飞行器位置包括预测的飞行器位置504。

图6是根据所公开的实施方案的当飞行器602正远离当前飞行路径606倾斜飞行时在给定时间内的预测的飞行器位置的图示600。如图所示,飞行器602正使用特定的倾斜角偏离弯曲路径。在图6所示的图示600中,飞行器602正使用转角(|φ|)从飞行路径606偏离。此处,转角(|φ|)大于一度:(|φ|>1度),从而使偏离随着|tke|的增大而增大。增大的偏离指示保持接通和活动的垂直受管模式导致在不存在活动的水平受管模式的情况下误差的附加累积。立即断开垂直受管模式以防止误差的不断累积。

计算在飞行器602远离飞行路径606倾斜飞行时在给定时间内的预测的飞行器位置包括:检测飞行器602的当前动作,其中当前动作包括飞行器602通过远离弯曲路径飞行并使用特定的倾斜角来偏离飞行路径606,其中飞行路径606包括弯曲路径;基于当前动作确定未来飞行器位置与累积的误差相关联;以及基于未来飞行器位置与累积的误差相关联来断开vnav自动驾驶模式。

图7-12示出了用于呈现飞行器上的警告、消息、视觉指示和通知的实施方案,以当水平导航(lnav)自动驾驶模式当前处于断开和非活动状态时通知机组人员即将到来的垂直导航(vnav)自动驾驶模式断开位置。此类通知可通过飞行器机载显示器呈现,包括但不限于:主飞行显示器(pfd)、多功能显示器(mfd)、多功能控制和显示单元(mcdu)、垂直情境显示器(vsd)等。基于停用水平受管模式(即,断开lnav自动驾驶模式)时的飞行器位置以及用于预测垂直受管模式停用的逻辑(即,vnav自动驾驶模式断开的预测点),图7-12表示用于提供适当的驾驶舱警告和警告的示例性实施方案的方法。

图7是根据所公开的实施方案的对以下指示的呈现的图示700:(i)用于垂直导航(vnav)自动驾驶模式断开的飞行器位置,和(ii)出现vnav自动驾驶模式断开通知的飞行器位置。图示700包括两个位置点:第一位置点704和第二位置点706。第二位置点706指示用于断开vnav自动驾驶模式的位置。第一位置点704指示用于呈现以下各项的位置:即将发生的vnav自动驾驶模式断开或停用的警告、警报、消息或任何类型的通知。在该场景中,第一位置点704和第二位置点706位于飞行器702前方。在飞行期间,飞行器702遇到第一位置点704作为依次包括以下各项的序列中的第一点:(1)第一位置点704和(2)第二位置点706。

在如图所示的通知系统的示例性实施方案中,第一位置点704指示用于呈现文本消息“提前退出vnav”的时间和位置,该文本消息通过飞行器702上的mcdu、mfd和/或pfd显示。第一位置点704基于垂直受管模式处于断开或非活动状态时的未来飞行器位置的所计算的位置来确定,其中所计算的位置在第一位置点704之前出现。通过使用垂直情境显示器(vsd),第一位置点704使用箭头来标记或指示。第二位置点706指示断开垂直受管模式时的位置。通过使用vsd,第二位置点706使用‘x’标记来标记或指示,并且随后的下降路径用虚线指示。

图8示出了通过特定的飞行器机载显示器呈现的图7的图示中的示例性实施方案。图8是根据所公开的实施方案的呈现以下指示的垂直情境显示器(vsd)800的图示:(i)用于垂直导航(vnav)自动驾驶模式断开的飞行器位置,和(ii)出现vnav自动驾驶模式断开通知的飞行器位置。应当理解,图8示出了由vsd800呈现的图形界面的简化实施方案,并且vsd800的一些具体实施可包括附加元件或部件。

在vsd800上,示出了飞行器802正在显示器上从左到右行进。在飞行期间,飞行器802遇到第一位置点804作为包括以下各项的序列中的第一点:(1)第一位置点804、(2)第二位置点806和(3)下降808。如图所示,vsd800使用第一颜色呈现第一位置点804,使用第二颜色呈现第二位置点806以及使用第三颜色的虚线呈现下降808。应当理解,其他实施方案可使用包括视觉上可分辨的特征的任何图形元素来呈现第一位置点804、第二位置点806和下降808中的每一者。由vsd800呈现的图形界面提供了飞行器802的当前位置的视觉上直观的概要信息、用于断开vnav自动驾驶模式的位置以及用于呈现与断开vnav自动驾驶模式相关联的警告和通知的位置。

图9是根据所公开的实施方案的指示用于垂直导航(vnav)自动驾驶模式断开的飞行器位置的另一呈现的图示900。图示900包括一个位置点:vnav断开位置点906,其指示用于飞行管理系统(fms)的vnav自动驾驶模式断开的位置。图示900未示出通知位置点,该通知位置点指示用于呈现以下各项的位置:即将发生的vnav自动驾驶模式断开或停用的警告、警报、消息或任何类型的通知。在飞行期间,飞行器902已经遇到通知位置点,并将遇到即将到来的vnav断开位置点906作为依次包括以下各项的序列中的第二位置点:(1)通知位置点和(2)vnav断开位置点906。在该场景中,vnav断开位置点906位于飞行器902前方,并且通知位置点(未示出)位于飞行器902后面。飞行器902已经遇到通知位置点,并且与即将到来的(位于vnav断开位置点906处的)vnav断开相关联的警告或警报在通知位置点处呈现。该警告、消息或通知通常通过至少一个飞行器机载显示设备呈现,该显示设备可包括多功能控制和显示单元(mcdu)、多功能显示器(mfd)、主飞行显示器(pfd)和/或垂直情境显示器(vsd)。

图10示出了通过特定的飞行器机载显示器呈现的图9的图示中的一个示例性实施方案。图10是根据所公开的实施方案的呈现指示vnav自动驾驶模式断开的通知或警告的vsd1000的图示。应当理解,图10示出了由vsd1000呈现的图形界面的简化实施方案,并且vsd1000的一些具体实施可包括附加元件或部件。

在vsd1000上,示出了飞行器1002正在显示器上从左到右行进。在飞行期间,飞行器1002遇到vnav断开位置点1006作为包括以下各项的序列中的第二位置点:(1)通知位置点、(2)vnav断开位置点1006和(3)下降1008。通知位置点已被飞行器1002经过,因此该通知位置点在飞行期间位于飞行器1002后面,并且通知位置点未被vsd1000示出。如图所示,vsd1000使用第一颜色呈现vnav断开位置点1006,并且使用第二颜色的虚线呈现下降1008。应当理解,其他实施方案可使用包括视觉上可分辨的特征的任何图形元素来呈现vnav断开位置点1006和下降1008中的每一者。由vsd1000呈现的图形界面提供了飞行器1002的当前位置的视觉上直观的概要信息、用于断开vnav自动驾驶模式的位置以及用于呈现与断开vnav自动驾驶模式相关联的警告和通知的位置。

图11是根据所公开的实施方案的断开vnav自动驾驶模式的飞行器位置的图示1100。图示1100包括一个位置点:vnav断开位置点1106,其指示用于飞行管理系统(fms)的vnav自动驾驶模式断开的位置。如图所示,当飞行器1102朝偏离阈值边界1110行进时,vnav断开位置点1106位于飞行器1102后面。图示1100未示出通知位置点,该通知位置点指示用于呈现以下各项的位置:与已经经过的vnav自动驾驶模式断开或停用相关联的警告、警报、消息和通知。在飞行期间,飞行器1102已遇到通知位置点,并且已遇到vnav断开位置点1106作为依次包括以下各项的序列中的第二位置点:(1)通知位置点和(2)vnav断开位置点1106。在该场景中,vnav断开位置点1106位于飞行器1102后面,并且通知位置点(未示出)也位于飞行器1102后面。飞行器1102已遇到通知位置点,并且与即将到来的(位于vnav断开位置点1106处的)vnav断开相关联的警告或警报在通知位置点处呈现。该警告、消息或通知通常通过至少一个飞行器机载显示设备呈现,该显示设备可包括多功能控制和显示单元(mcdu)、多功能显示器(mfd)、主飞行显示器(pfd)和/或垂直情境显示器(vsd)。飞行器1102还已遇到vnav断开位置点1106,因此,飞行器1102上的飞行管理系统(fms)的vnav自动驾驶模式已处于断开或非活动状态。

图12示出了通过特定的飞行器机载显示器呈现的图11的图示中的一个示例性实施方案。图12是根据所公开的实施方案的呈现下降路径1208的垂直情境显示器(vsd)1200的图示,该下降路径与断开vnav自动驾驶模式的飞行器位置相关联。应当理解,图12示出了由vsd1200呈现的图形界面的简化实施方案,并且vsd1200的一些具体实施可包括附加元件或部件。

在vsd1200上,示出了飞行器1202正在显示器上从左到右行进。在飞行期间,飞行器1202已遇到包括以下各项的序列中的通知位置点和vnav断开位置点:(1)通知位置点、(2)vnav断开位置点和(3)下降路径1208。通知位置点已被飞行器1202经过,因此该通知位置点在飞行期间位于飞行器1202后面,并且通知位置点未被vsd1200示出。同样地,vnav断开位置点已被飞行器1202经过,因此该vnav断开位置点在飞行期间位于飞行器1202后面,并且vnav断开位置点未被vsd1200示出。如图所示,飞行器1202当前位于被呈现为虚线的下降路径1208的开始处。由vsd1200呈现的图形界面提供了飞行器1202的当前位置的视觉上直观的概要信息、下降路径1208的位置、用于断开vnav自动驾驶模式的位置以及用于呈现与断开vnav自动驾驶模式相关联的警告和通知的位置。

图13是根据所公开的实施方案示出了用于在使用vnav自动驾驶模式操作飞行管理系统(fms)期间以及当fms已断开水平导航(lnav)自动驾驶模式时提供飞行器上的模式数据的过程1300的实施方案的流程图。首先,过程1300检测到指示从飞行路径偏离的经更改的飞行器位置(步骤1302)。下文参照图14描述了用于检测指示从飞行路径偏离的经更改的飞行器位置的一种合适的方法。基于允许的偏离阈值计算从飞行路径的偏离。过程1300确定飞行器已偏离飞行路径,并且偏离的程度超过所允许的量,其中所允许的量小于偏离阈值。此处,过程1300检测到飞行器位于经更改的飞行器位置,其中经更改的飞行器位置超过偏离阈值。换句话讲,过程1300检测到飞行器的偏离大于所允许的偏离量。

接下来,过程1300基于经更改的飞行器位置、预测的偏航误差和与飞行计划的偏离来计算用于vnav自动驾驶模式断开的未来飞行器位置(步骤1304)。下文参照图15-16描述了用于计算用于vnav自动驾驶模式断开的未来飞行器位置的合适的方法。未来飞行器位置(即,预测的飞行器位置)是飞行器在将来时间的潜在位置,该潜在位置是基于断开水平导航(lnav)自动驾驶模式的当前飞行器位置和当前偏航误差所计算的。偏航误差(即当前偏航误差)是与水平导航精度相关联的当前误差值。换句话讲,偏航误差是基于飞行器的当前位置从飞行路径偏离的量。预测的偏航误差是当飞行器位于未来飞行器位置时与水平导航精度相关联的所计算的误差值。预测的偏航误差是基于未来飞行器位置从飞行路径偏离的量。在此,过程1300使用当前飞行器位置和当前偏航误差来计算预测的偏航误差和未来飞行器位置。

过程1300随后在操作于vnav自动驾驶模式下时经由通信地耦接到fms的显示设备呈现经更改的飞行器位置和未来飞行器位置(步骤1306)。在一些实施方案中,该过程1300经由多功能控制和显示单元(mcdu)、多功能显示器(mfd)、主飞行显示器(pfd)、垂直情境显示器(vsd)或集成在飞行器中的任何其他显示设备呈现经更改的飞行器位置和未来飞行器位置。在一些实施方案中,过程1300通过个人计算设备(例如,平板计算机、智能电话、膝上型计算机)呈现经更改的飞行器位置和未来飞行器位置,该个人计算设备被配置为存储、保持和执行在飞行器上使用的电子飞行包(efb)应用。

过程1300还确定未来飞行器位置是否位于飞行路径上(决策1308)。当未来飞行器位置位于飞行路径(1308的“是”分支)时,则过程1300继续接通vnav自动驾驶模式(步骤1310)。未来飞行器位置和预测的偏航误差被用于计算在lnav自动驾驶模式断开时使用vnav自动驾驶模式所造成的飞行器从飞行路径的偏离量。由于未来飞行器位置的位置位于飞行路径上,因此不具有由未来飞行器位置所指示的从飞行路径的偏离。因此,过程1300保持vnav自动驾驶模式。

然而,当未来飞行器位置不位于飞行路径上时(在1308的“否”分支),过程1300基于经更改的飞行器位置和针对vnav自动驾驶模式断开的未来飞行器位置来断开fms的vnav自动驾驶模式(步骤1312)。由于未来飞行器位置不位于飞行路径上,因此未来飞行器位置指示从飞行路径的偏离,并且作为响应,过程1300断开vnav自动驾驶模式。

过程1300在断开vnav自动驾驶模式之后还计算飞行器的下降路径(步骤1314)。虽然在vnav自动驾驶模式断开时vnav自动驾驶模式下降路径(vnavdes路径)不会改变,但是飞行器不再控制下降路径,并且垂直引导基于非受管模式条件下的当前默认状态。在此,过程1300基于非受管模式条件下的当前默认状态来计算下降路径。过程1300然后通过显示设备呈现下降路径(步骤1316)。过程1300呈现经更改的飞行器位置(步骤1306)、未来飞行器位置(步骤1306)和下降路径(步骤1316)。因此,过程1300提供了飞行器上的当前飞行状况的直观视觉表示。

图14是根据所公开的实施方案示出了用于检测指示偏离飞行路径的经更改的飞行器位置的过程1400的实施方案的流程图。应当理解,图14中所描述的过程1400表示上文图13的论述中所述的步骤1302中的一个实施方案,包括附加细节。

首先,过程1400基于当前飞行器位置和当前偏航误差计算当前飞行的阈值时间段内的预测的偏航误差(步骤1402)。当前飞行器位置是飞行器当前的实际位置。当前偏航误差是与水平导航精度相关联的当前误差值。换句话讲,偏航误差是基于飞行器的当前位置从飞行路径偏离的量。预测的偏航误差是当飞行器位于未来飞行器位置时与水平导航精度相关联的所计算的误差值。预测的偏航误差是基于未来飞行器位置从飞行路径偏离的量。用于计算预测的偏航误差的具体公式参照图3-6进行了详细描述,并将不在此处进行多余描述。

接下来,过程1400确定预测的偏航误差指示从飞行路径的偏离(步骤1404)。可通过超过偏离飞行路径的最大允许时间段或通过超过偏离飞行路径的最大允许距离来指示从飞行路径的偏离。在第一实施方案中,过程1400确定预测的偏航误差指示在大于阈值时间段的时间段内从飞行路径的偏离。当该时间段大于阈值时间段时,经更改的飞行器位置指示飞行器已在当前飞行的阈值时间段内偏离飞行路径。因此,飞行器从飞行路径的偏离被确定为超过由阈值时间段设定的允许限值。超过允许限值的偏离可称为“过度偏离”,并且过度偏离在飞行器飞行管理系统(fms)的lnav自动驾驶模式已经断开的情况下引起飞行器fms的vnav自动驾驶模式的断开。

在第二实施方案中,过程1400确定预测的偏航误差大于距离阈值。当预测的偏航误差大于距离阈值时,经更改的飞行器位置指示飞行器已在飞行路径的水平控制区域内越过距离阈值。因此,飞行器从飞行路径的偏离被确定为超过由距离阈值设定的允许限值。超过允许限值的偏离可称为“过度偏离”,并且过度偏离在飞行器飞行管理系统(fms)的lnav自动驾驶模式已经断开的情况下引起飞行器fms的vnav自动驾驶模式的断开。

过程1400计算给定超时周期内的预测的偏航误差,随后过程1400分析预测的偏航误差以确定预测的偏航误差是否位于垂直受管模式退出通道内。换句话讲,预测的偏航误差指示飞行器的偏离不超过飞行路径的允许偏离阈值。在一些实施方案中,垂直受管模式退出通道(即,偏离阈值)为固定公差值。在其他实施方案中,该偏离阈值是操作员可修改的,其中用户选定值取决于当水平受管模式(即lnav自动驾驶模式)被停用时需要保持安全的垂直受管模式(即vnav自动驾驶模式)操作。

图15是根据所公开的实施方案示出了用于计算用于vnav自动驾驶模式断开的未来飞行器位置的过程1500的第一实施方案的流程图。应当理解,图15中所描述的过程1500表示上文图13的论述中所述的步骤1304中的一个实施方案,包括附加细节。本文设想了上文参照图4-5所述的实施方案。

首先,过程1500检测飞行器的当前动作(步骤1502)。飞行器的当前动作包括与飞行路径有关的飞行器的动作。在上文参照图4所述的实施方案中,当前动作包括飞行器通过远离弯曲路径无坡度飞行而偏离飞行路径,其中飞行路径包括弯曲路径。在上文参照图5所述的实施方案中,当前动作包括飞行器通过以水平手动模式飞行并使用特定的倾斜角以实现水平飞行计划的目标航向或目标首向来朝飞行路径靠拢,其中飞行路径包括水平飞行计划。

接下来,过程1500基于当前动作识别参数(步骤1504)。当飞行器偏离飞行路径时,参数一般包括但不限于:当前的飞行器位置、阈值时间段、从lnav断开的点行进的预测距离、飞行器的对地速度、在lnav断开的时间处计算的当前偏航误差和弯曲路径的过渡处的转弯半径。当飞行器朝飞行路径靠拢时,参数一般包括但不限于:当前的飞行器位置、阈值时间段、从lnav断开的点行进的预测距离、飞行器的对地速度和在lnav断开的时间处计算的当前偏航误差。当前飞行器位置被定义为飞行器当前的实际位置。当前偏航误差被定义为与水平导航精度相关联的当前误差值。换句话讲,偏航误差是基于飞行器的当前位置从飞行路径偏离的量。

过程1500然后使用参数计算预测的飞行器位置的预测的偏航误差,其中未来飞行器位置包括预测的飞行器位置(步骤1506)。未来飞行器位置(即,预测的飞行器位置)是飞行器在将来时间的潜在位置,该潜在位置是基于断开水平导航(lnav)自动驾驶模式的当前飞行器位置和当前偏航误差所计算的。预测的偏航误差是当飞行器位于未来飞行器位置时与水平导航精度相关联的所计算的误差值。预测的偏航误差是基于未来飞行器位置从飞行路径偏离的量。

在某些实施方案中,过程1500还将预测的偏航误差与阈值距离进行比较,并且当预测的偏航误差小于阈值距离时,过程1500保持接通vnav自动驾驶模式。然而,当预测的偏航误差大于阈值距离时,过程1500断开vnav自动驾驶模式,如先前参照图13所述。

图16是根据所公开的实施方案示出了用于计算用于vnav自动驾驶模式断开的未来飞行器位置的过程1600的第二实施方案的流程图。应当理解,图16中所描述的过程1600表示上文图13的论述中所述的步骤1304中的一个实施方案,包括附加细节。本文设想了上文参照图3和6所述的实施方案。

首先,过程1600检测飞行器的当前动作(步骤1602)。飞行器的当前动作包括与飞行路径有关的飞行器的动作。在上文参照图3所述的实施方案中,当前动作包括飞行器通过朝弯曲路径无坡度飞行而朝飞行路径靠拢,其中飞行路径包括弯曲路径。在上文参照图6所述的实施方案中,其中当前动作包括飞行器通过远离弯曲路径飞行并使用特定的倾斜角而从飞行路径偏离,其中飞行路径包括弯曲路径。

接下来,过程1600基于当前动作确定与未来飞行器位置相关联的偏离参数(步骤1604)。偏离参数包括与异常位置相关联的未来飞行器位置。确定偏离参数的实施方案包括:(1)基于当前动作确定未来飞行器位置位于飞行路径上;以及(2)基于当前动作确定未来飞行器位置与累积误差相关联。

在第一个实施方案中,未来飞行器位置位于飞行路径上,因此,未来飞行器位置不指示从飞行路径的偏离量。因此,飞行路径上的未来飞行器位置与非常低或为零的偏离相关联。在第二实施方案中,未来飞行器位置与远超偏离阈值(即,从飞行路径的允许偏离的程度)的极高偏离程度相关联。在图6中所述的示例中,飞行器正使用大于1度的转角(|φ|)(|φ|>1度)从飞行路径偏离,从而增大偏离。增大的偏离指示保持接通和活动的垂直受管模式导致在不存在活动的水平受管模式的情况下高度误差的累积。

过程1600随后基于偏离参数继续接通或断开vnav自动驾驶模式(步骤1606)。在第一个实施方案中,未来飞行器位置与不具有偏离相关联,因此,vnav自动驾驶模式不被断开。在第二个实施方案中,未来飞行器位置与由飞行器的转角造成的高度累积误差相关联,并且垂直受管模式(即vnav自动驾驶模式)立即断开以防止误差不断累积。

图17是根据所公开的实施方案示出了用于呈现飞行器上通知数据的过程1700的实施方案的流程图。本文设想了上文参照图7-12所述的实施方案。首先,在水平导航(lnav)自动驾驶模式的断开点处,过程1700识别沿飞行路径的警告点,其中警告点位于当前飞行器位置和未来飞行器位置之间(步骤1702)。过程1700使用当前飞行器位置、当前偏航误差、先前计算的未来飞行器位置和预测的偏航误差来计算警告点的位置(参见图13-16和相关描述)。警告点是飞行器在飞行期间穿过的位置,其中警告点位于当前飞行器位置和未来飞行器位置之间。通常,警告点是呈现即将到来的vnav自动驾驶模式断开点的通知的位置,使得机组人员知悉并可采取行动。

过程1700随后呈现表示经更改的飞行器位置、未来飞行器位置和警告点的图形元素(步骤1704)。在此,过程1700提供了当前飞行器位置(即经更改的飞行器位置)的视觉指示、未来飞行器位置和即将到来的警告点,以提高机组人员的情境意识。在一些实施方案中,当飞行器在当前飞行期间到达警告点时,过程1700通过主飞行显示器(pfd)呈现用于vnav自动驾驶模式断开的未来飞行器位置的文本通知,其中显示设备包括pfd。在一些实施方案中,当飞行器在当前飞行期间到达警告点时,过程1700通过垂直情境显示器(vsd)呈现指示用于vnav自动驾驶模式断开的未来飞行器位置的第二图形元素,其中显示设备包括vsd。过程1700的其他实施方案可呈现包括图形元素、文本、听觉警报等任何组合的任何类型的通知、警告、警报或消息。

结合过程1300-1700执行的各种任务可由软件、硬件、固件或它们的任何组合来执行。出于示例性目的,过程1300-1700的前述描述可指上文结合图1-12所述的元件。在实践中,过程1300-1700的部分可由所述系统的不同元件执行。应当理解,过程1300-1700可包括任何数量的附加的或另选的任务,如图13-17所示的任务不需要以所示顺序执行,并且过程1300-1700可结合到本文并未详细描述的具有附加功能的更全面的程序或过程中。此外,图13-17所示的一个或多个任务可从过程1300-1700的实施方案省略,只要预期的总体功能保持完整。

本文可根据功能和/或逻辑块部件以及参考可由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巧和技术。此类操作、任务和功能有时被称为计算机执行的、计算机化的、软件实现的或计算机实现的。在实践中,一个或多个处理器设备可通过控制表示系统存储器中的存储器位置处的数据位的电信号以及其他处理信号来执行所述操作、任务和功能。供保持数据位的存储器位置是具有与数据位对应的特定电气特性、磁性特性、光学特性或有机特性的物理位置。应当理解,图中所示的各个块部件可通过被配置为执行指定功能的任何数量的硬件、软件和/或固件部件来实现。例如,系统或部件的实施方案可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、查找表等,其可在一个或多个微处理器或其他控制设备置的控制下执行多种功能。

当在软件或固件中实现时,本文所述的系统的各种元件基本上是执行各种任务的代码段或指令。程序或代码段可存储在处理器可读介质中,或通过包含在载波中的计算机数据信号通过传输介质或通信路径传输。“计算机可读介质”、“处理器可读介质”或“机器可读介质”可包括可存储或传送信息的任何介质。处理器可读介质的示例包括电子电路、半导体存储器设备、rom、闪存存储器、可擦除rom(erom)、软盘、cd-rom、光盘、硬盘、光纤介质、射频(rf)链路等。计算机数据信号可包括能够在传输介质诸如电子网络信道、光纤、空气、电磁路径或rf链路上传播的任何信号。代码段可经由计算机网络诸如互联网、内联网、lan等下载。

前面的描述涉及“连接”或“耦接”在一起的元件或节点或特征部。如本文所用,除非另外明确指出,否则“耦接”是指一个元件/节点/特征部与另一个元件/节点/特征部直接或间接连接(或直接或间接地通信),并且不一定通过机械方式。同样,除非另外明确指出,否则“连接”是指一个元件/节点/特征部与另一个元件/节点/特征部直接连接(或直接通信),并且不一定通过机械方式。因此,尽管图2中的示意图示出了元件的一个示例性布置方式,但附加的中间元件、设备、特征部或部件可存在于所述主题的实施方案中。

为了简洁起见,本文不再详细描述与信号处理、数据传输、信令传送、网络控制和系统的其他功能方面(以及系统的各个操作部件)相关的常规技术。此外,本文所包含的各种附图中所示的连接线旨在表示各种元件之间的示例性功能关系和/或物理耦接。应当指出的是,许多另选的或附加的功能关系或物理连接可存在于所述主题的实施方案中。

本说明书中所述的功能单元中的一些已被称为“模块”,以便更具体地强调它们的实施独立性。例如,在本文被称为模块的功能可全部或部分地实现为硬件电路,该硬件电路包括定制vlsi电路或栅极阵列、成品半导体诸如逻辑芯片、晶体管或其他分离部件。模块还可在可编程硬件设备诸如现场可编程门阵列、可编程阵列逻辑、可编程逻辑设备等中实现。模块还可在用于由各种类型的处理器执行的软件中实现。可执行代码的识别模块可例如包括计算机指令的一个或多个物理或逻辑模块,所述物理或逻辑模块可例如被组织为对象、过程或功能。然而,所识别模块的可执行文件无需物理地定位在一起,但可包括存储在不同位置处的不同指令,这些不同的指令在被逻辑地连接在一起时包括模块并实现模块的所述目的。实际上,可执行代码的模块可以是单个指令或许多指令,并甚至可分布在多个不同代码段上,不同程序之间,以及跨若干个内存设备。类似地,操作数据能够以任何合适的形式实施,并且可在任何合适类型的数据结构内组织。操作数据可被收集为单个数据集,或者可分布在不同位置上,包括位于不同存储设备上的并且可至少部分地仅作为系统或网络上的电子信号而存在。

虽然在前述具体实施方案中已呈现至少一个示例性实施方案,但应当理解存在大量的变型形式。还应当理解,本文所述的一个或多个示例性实施方案并不旨在以任何方式限定所要求保护的主题的范围、适用性或配置。相反,前述具体实施方式将为本领域的技术人员提供用于实现所述一个或多个实施方案的便利的路线图。应当理解,可在不脱离由权利要求所限定的范围的情况下对元件的功能和布置方式作出各种更改,该范围包括在提交该专利申请时已知的等同物和可预知的等同物。

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