用于自动调阅飞行控制简图页的显示管理系统及相应方法与流程

1.本发明涉及一种航空电子技术领域中的显示管理系统，特别是涉及一种基于民用机驾驶舱显示屏的、面向多功能显示窗口的、用于自动调阅飞行控制简图页的显示管理系统。该显示管理系统涉及对飞行控制简图页的调阅方式的改进。此外，本发明还涉及一种利用上述显示管理系统自动调阅飞行控制简图页的相应方法。


背景技术：

2.在民用机中随着大尺寸液晶屏在驾驶舱的应用，航空电子系统的显示管理和分配具有更大的灵活度。通常，将大尺寸液晶屏分为两个等宽的显示窗口，每个窗口可以根据机组人员的选择显示导航地图、飞行管理系统、电子检查单或者系统简图页，所以称为多功能显示窗口(mfw：multi
‑
function windwow)。
3.其中，系统简图页用于向机组人员提供每个机电系统的工作概况，覆盖包括飞行控制系统、电气系统、液压系统、燃油系统、空气调节系统、舱门系统和起落架系统等。系统简图页可以帮助机组人员完成系统检查、监控、管理和故障排除。
4.以目前某大型民航客机为例，在驾驶舱前部设有六块液晶屏。其中正副机长面前的各两块液晶屏通常专门用于显示导航、通信和环境参数等信息，正副机长中间的两块液晶屏的四个显示窗口通常用于显示系统简图页以及其他相关信息，即最多可同时显示四个简图页，每个简图页显示例如飞行控制系统、电气系统、液压系统、燃油系统、空气调节系统、舱门系统和起落架系统其中之一的实时工作状况，其中，显示窗口所显示的具体内容也被称为简图页实例。显然显示屏不足以同时显示所有系统简图页。而对于小型民用机来说，甚至在驾驶舱前部可能只有一个多功能显示窗口用来显示系统简图页，即同时只能显示上述其中一个简图页。在现有技术中，各个简图页之间并不具备自动切换功能。
5.因此，对于飞行控制来说至关重要的飞行控制简图页来说，当机组人员需要对其进行查看时，很可能飞行控制简图页并未显示在当前显示屏上，这时只能进行手动调阅。其调阅方式通常通过例如按钮、拨杆或旋钮等手动控制方式来实现，通过上述方式触发直接切换到飞行控制简图页或者通过各个简图页实例依次循环的方式切换到飞行控制简图页。
6.显然，这种调阅需要机组人员实施若干额外操作动作。不论是在航班起飞前的标准操作程序(sop：standard operation procedure)中还是在飞行操作过程中抑或在降落操作过程中，这些额外的操作动作会增加机组人员工作负荷，导致增大误操作概率，对飞行安全产生不利影响。特别是例如，按照航空公司的sop要求，在每次航班中，在发动机起动成功后，飞机在地面原地或者低速滑行过程中，机组人员需要完成操纵面的三向检查，具体是：使用驾驶盘或操纵杆完成副翼全行程检查；使用驾驶盘或操纵杆完成升降舵全行程检查；使用脚蹬完成方向舵全行程检查，正副机长需要分别完成该项检查任务。目前当机组人员开始操纵上述控制机构时，如果发现飞行控制简图页没有调出(比如操纵开始前忘记手动调出)，则机组人员这时必须暂停操纵来手动调阅飞行控制简图页，这样就造成了操作中断和操作冗余，也就增大了机组人员误操作的概率并且至少降低了机组人员的操作效率。
7.上述问题是航空电子领域所亟待解决的问题，如果能通过某种方式实现满足某种条件下的飞行控制简图页的自动切换或者说自动调阅，则有助于降低机组人员的工作负荷，提高人机接口的智能化程度，增大飞行安全系数，是具有重大意义的。


技术实现要素：

8.针对现有技术中所存在的上述问题，本发明提出一种基于民用机驾驶舱显示屏的、面向多功能显示窗口的、用于自动调阅飞行控制简图页的显示管理系统。该显示管理系统在传统手动调阅系统简图页的基础上实现了飞行控制简图页的自动调阅，并且使其与飞行阶段、任务场景的关联，能够准确支持每次航班标准操作程序中的操纵面检查等任务，显著节省了机组人员的操作动作，提高机组人员工作效率和飞行安全系数。
9.根据本发明的显示管理系统包括显示管理模块、简图页切换开关和光标定位模块，所述显示管理模块具有信息识别单元，通过该信息识别单元能够识别表征机组人员的操作的信号和表征外部条件变化的信号；机组人员能够操作所述简图页切换开关以便依次切换在所述多功能显示窗口中显示的简图页；所述光标定位模块用于定位简图页实例中的光标。所述显示管理模块能够根据机组人员的操作触发所述简图页切换开关从而选择所述多功能显示窗口所显示的内容或者说简图页实例并且通过所述光标定位模块使所述多功能显示窗口中的光标定位，进而一并显示在显示屏上。也就是说，能够通过所述显示管理系统在多功能显示窗口中实现简图页实例的手动选择，即能够实现现有技术的功能。
10.本发明的特别之处在于，所述显示管理系统还具有用于使所述多功能显示窗口的显示内容或者说简图页实例自动切换到飞行控制简图页的自动切换模块，其中，所述显示管理模块能够基于所识别的信号触发所述自动切换模块，以便使多功能显示窗口的显示内容自动切换到所述飞行控制简图页并且将光标定位到所述飞行控制简图页的标题，从而实现飞行控制简图页的自动调阅。
11.根据本发明优选地，所述自动切换模块包括用于接收来自所述信息识别单元的相应信号的接收单元、用于判断是否进行自动切换的切换判断单元以及用于执行自动切换的自动切换单元，当所述接收单元接收到特定信号并且经过切换判断单元判断满足切换条件后，所述自动切换模块能够通过所述自动切换单元在多功能显示窗口中自动显示飞行控制简图页并且通过光标定位模块将光标定位到所述飞行控制简图页的标题。
12.其中，所述接收单元的工作原理是：其接收来自所述显示管理模块的简图页实例以及驾驶盘或操纵杆偏转角度、油门前后位移、轮载信号、轮速、发动机状态等与飞机运行状态相关的信号。当然，这里未提到的其他信号只要与飞机运行状态相关均落入到本发明的保护范围中。
13.所述切换判断单元的工作原理是：当所述接收单元所接收的信号满足切换条件时，所述切换判断单元判断多功能显示窗口的简图页实例的数量，当数量为零时，触发所述自动切换单元使所述多功能显示窗口切换到飞行控制简图页；当数量为一时，继续判断所述多功能显示窗口的简图页实例是否为飞行控制简图页，如果不是则触发所述自动切换单元以便使所述多功能显示窗口切换到飞行控制简图页；如果是则通过所述光标定位模块将光标定位到所述飞行控制简图页的标题。
14.通过引入所述自动切换模块能够在多种任务场景中实现使多功能显示窗口自动
切换到飞行控制简图页，从而显著降低了机组人员的操作动作或者说提高了机组人员的工作效率，具有良好的实用价值，其中典型的任务场景包括起飞前三向检查操作、起飞操作、降落操作等，当然，根据实际需要，这里未提到的其他可能的任务场景也落入到本发明的保护范围中。
15.根据本发明的一种优选的技术方案，在起飞前三向检查操作的任务场景中，所述切换条件为：飞机在地面上；且飞机处于静止或滑行中；且驾驶盘或操纵杆朝前后左右任一方向移动或油门沿前后方向移动。当然，针对不同的任务场景，所述切换条件会有所区别，在此不一一列举，可根据具体情况进行设定，但都落入到本发明的保护范围中。
16.根据本发明的另一种优选的技术方案，所述显示管理模块还具有计时单元，当所述多功能显示窗口的显示内容自动切换到飞行控制简图页之后，由所述显示管理模块触发所述计时单元，经过预定时间后，优选经过10秒至30秒，特别优选经过20秒，所述多功能显示窗口的显示内容自动切换回切换到飞行控制简图页之前的简图页实例。由此充分考虑了机组人员确认飞行控制简图页相关信息一段时间后可能需要返回之前简图页实例以进行下一步操纵的需求，从而使机组人员不需要通过简图页切换开关切回之前简图页而自动完成这一操作，进一步节省了机组人员的操作动作。
17.根据本发明的另一种优选的技术方案，能够通过在所述显示管理系统中设置自动切换开关启用或屏蔽自动调阅飞行控制简图页的功能，从而依旧保留了机组人员按需进行手动切换的权利。
18.本发明还涉及一种利用前述权利要求中任一项所述的显示管理系统在飞机的多功能显示窗口上自动调阅飞行控制简图页的方法，该方法包括以下步骤：显示管理模块通过信息识别单元识别表征机组人员的操作的信号和表征外部条件变化的信号，并且将相应信号发送给自动切换模块的接收单元；当切换判断单元判断所述接收单元所接收的信号满足切换条件时，触发自动切换单元；通过所述自动切换单元在多功能显示窗口中自动显示飞行控制简图页并且通过光标定位模块将光标定位到所述飞行控制简图页的标题。
19.根据本发明的方法优选地，当所述接收单元所接收的信号满足切换条件时，所述切换判断单元判断多功能显示窗口的简图页实例的数量，当数量为零时，触发所述自动切换单元使所述多功能显示窗口切换到飞行控制简图页；当数量为一时，继续判断所述多功能显示窗口的简图页实例是否为飞行控制简图页，如果不是则触发所述自动切换单元以便使所述多功能显示窗口切换到飞行控制简图页；如果是则通过所述光标定位模块将光标定位到所述飞行控制简图页的标题。
20.根据本发明的方法的另一种优选的技术方案，所述接收单元接收来自所述显示管理模块的简图页实例以及驾驶盘或操纵杆偏转角度、油门前后位移、轮载信号、轮速、发动机状态等信号。
21.进一步优选地，当所述多功能显示窗口的显示内容自动切换到飞行控制简图页之后，所述显示管理模块触发其计时单元，经过预定时间后，比如10秒至30秒，所述多功能显示窗口的显示内容自动切换回到显示飞行控制简图页之前的简图页实例。
22.此外，根据本发明的方法还能够通过在所述显示管理系统中设置自动切换开关启用或屏蔽自动调阅飞行控制简图页的功能。
23.显然，与针对根据本发明的显示管理系统的上述相关记载类似地，利用根据本发
明的上述方法能够在多种任务场景中，比如在起飞前三向检查操作、起飞操作、降落操作等场景中实现使多功能显示窗口自动切换到飞行控制简图页，从而实现在飞机显示屏上自动调阅飞行控制简图页，显著降低了机组人员的操作动作或者说提高了机组人员的工作效率，从而提高了飞行安全系数。
附图说明
24.下面结合说明书附图，进一步对本发明的优选的实施例进行详细描述，以下的描述为示例性的，并非对本发明的限制，任何的其他类似情形也都落入本发明的保护范围之中。在以下的具体描述中，方向性的术语，例如“左”、“右”、“上”、“下”、“前”、“后”等，参考附图中描述的方向使用。本发明的实施例的部件可被置于多种不同的方向，方向性的术语是用于示例的目的而非限制性的。其中：
25.图1示出了根据本发明的、用于自动调阅飞行控制简图页的显示管理系统的简要的系统方框简图；
26.图2示出了根据本发明的、用于自动调阅飞行控制简图页的方法的逻辑方框简图。
具体实施方式
27.通常在驾驶舱前部设有多块液晶显示屏，在每块显示屏上可以显示一至两个多功能显示窗口。以某机型为例，正副机长面前的各两块液晶屏通常专门用于显示导航、通信和环境参数等信息，正副机长中间的两块液晶屏的四个多功能显示窗口通常用于显示系统简图页以及其他相关信息，比如像飞行控制系统、电气系统、液压系统、燃油系统、空气调节系统、舱门系统和起落架系统其中之一的实时工作状况，也即显示飞行控制系统简图页13等等。
28.图1示出了根据本发明的、用于自动调阅飞行控制简图页的显示管理系统的一种实施方式的系统方框简图，通过该方框图可以获悉所述显示管理系统的基本配置和基本工作原理。如图所示，所述显示管理系统10包括显示管理模块1、简图页切换开关2、多功能显示窗口 3和光标定位模块9，所述显示管理模块1具有用于识别表征机组人员的操作的信号和表征外部条件变化的信号的信息识别单元12，其中所述显示管理模块1能够根据机组人员的操作触发所述简图页切换开关2从而选择所述多功能显示窗口3所显示的内容或者说简图页实例并且通过所述光标定位模块9使所述多功能显示窗口3中的光标定位，进而一并显示在显示屏上，其中，所述显示管理系统10还具有用于使所述多功能显示窗口3的简图页实例自动切换到飞行控制简图页的自动切换模块4，所述自动切换模块4包括用于接收来自所述信息识别单元12的相应信号的接收单元5、用于判断是否进行自动切换的切换判断单元6以及用于执行自动切换的自动切换单元7。其中，所述接收单元5接收来自所述显示管理模块的简图页实例以及驾驶盘或操纵杆偏转角度、油门前后位移、轮载信号、轮速、发动机状态等与飞机运行状态相关的信号。当所述接收单元5接收到特定信号并且经过切换判断单元6判断满足切换条件后，所述自动切换模块4能够通过所述自动切换单元7使所述多功能显示窗口3切换到所述飞行控制简图页或者借助所述光标定位模块9使光标定位到所述飞行控制简图页的标题。
29.如图1进一步所示，所述显示管理系统10还具有计时单元8，当所述多功能显示窗
口3的显示内容自动切换到飞行控制简图页之后，由所述显示管理模块1启动所述计时单元8，经过预定时间后，比如经过10至30秒，所述多功能显示窗口3的显示内容自动切换回切换到飞行控制简图页之前的简图页实例，从而使机组人员不需要通过简图页切换开关切回之前简图页而自动完成这一操作。此外，所述显示管理模块1能够通过自动切换开关11启用或屏蔽自动调阅飞行控制简图页的功能，从而依旧保留了机组人员按需进行手动切换的权利。
30.图2示出了根据本发明的用于自动调阅飞行控制简图页的方法的一种实施方式的逻辑方框简图。如图2所示，显示管理模块1识别机组人员的操作或者外部条件变化，并且将相应信号发送给自动切换模块4。当所述自动切换模块4所接收到的信号满足某种切换条件时，判断多功能显示窗口3的简图页实例的数量，当数量为零时，使所述多功能显示窗口3切换到飞行控制简图页；当数量为一时，继续判断所述多功能显示窗口3的简图页实例是否为飞行控制简图页，如果不是则使所述多功能显示窗口3切换到飞行控制简图页；如果是则使光标定位到所述飞行控制简图页的标题。上述控制逻辑使得某一多功能显示窗口能够根据与某一任务场景相对应的切换条件，自动地切换到飞行控制简图页，对于不同任务场景来说所述切换条件会有所区别，但只要符合上述控制逻辑，都落入到本发明的保护范围中。
31.在此需要指出，以上所描述的实施方式仅是本发明的一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
32.与此同时需要指出的是，根据本发明的显示管理系统和方法仅涉及针对某一多功能显示窗口自动调阅飞行控制简图页的技术方案。根据与本发明所公开的技术方案，一方面，开发人员基于需求如果期望自动调阅其他的系统简图页，也可以根据与本发明类似的技术方案实施对其他系统简图页，例如电气系统简图页、液压系统简图页、燃油系统简图页、空气调节系统简图页、舱门系统简图页和起落架系统简图页等的自动调阅；另一方面，根据本发明的显示管理系统和方法也可以同时用于在飞机的显示屏的多个多功能显示窗口中分别实现不同系统简图页的自动调阅，针对每个多功能显示窗口的自动调阅彼此独立并且均与本发明记载的技术方案类似，以上技术方案均落入到本发明的保护范围中。
33.附图标记列表：
[0034]1ꢀꢀꢀꢀ
显示管理模块
[0035]2ꢀꢀꢀꢀ
简图页显示开关
[0036]3ꢀꢀꢀꢀ
多功能显示窗口
[0037]4ꢀꢀꢀꢀ
自动切换模块
[0038]5ꢀꢀꢀꢀ
接收单元
[0039]6ꢀꢀꢀꢀ
切换判断单元
[0040]7ꢀꢀꢀꢀ
自动切换单元
[0041]8ꢀꢀꢀꢀ
计时单元
[0042]9ꢀꢀꢀꢀ
光标定位模块
[0043]
10
ꢀꢀꢀ
显示管理系统
[0044]
11
ꢀꢀꢀ
自动切换开关
[0045]
12
ꢀꢀꢀ
信息识别单元
[0046]
13
ꢀꢀꢀ
飞行控制简图页。