具有改进态势感知的飞机监测的制作方法
【技术领域】
[0001]本文所描述的主题总体涉及航空电子系统，并且更特别地，主题的实施例涉及针对改进的态势感知而给飞机提供飞行追踪图像。
【背景技术】
[0002]航空公司和其它飞机操作者利用地面上的各种人员来监测并提供天气、空中交通和其它相关信息给驾驶员，该信息补充经由空中交通管制、自动终端信息服务(ATIS)、机载仪器等而提供给驾驶员的信息。比如，地面人员可以追踪飞机的飞行，而同时监测天气(如，使用多普勒雷达等等)，并在飞机遇到即将发生的天气灾害之前通知飞机的驾驶员。传统上，在该情形中，地面人员可以将数据链路消息传送给驾驶员，该数据链路消息描述了接下来的天气或者建议了备选路线(如，不同的飞行路径、飞行水平、目的地等等)以避开该天气。然而，驾驶员通常被剥夺了独立分析地面人员正在依赖的信息的能力，并因此在确定如何继续操作飞机时缺乏态势感知。
【发明内容】
[0003]提供了用来监测飞机的装置、系统和方法。一种示例性方法涉及位于地面位置的处理系统获取与飞机机载检测系统所辨识到的第一区域相关的第一信息，获取与通信地耦合到处理系统的外部系统所辨识到的第二区域相关的第二信息，并显示与飞机相关的包括第一区域的第一图形表示以及第二区域的第二图形表示的飞行追踪图像。该方法通过下述操作而继续:捕捉被显示在显示装置上的飞行追踪图像的至少一部分，得到包括第一区域的第一图形表示以及第二区域的第二图形表示的所捕捉的飞行追踪图像，并将所捕捉到的飞行追踪图像传送给飞机。
[0004]在一个实施例中，示例性飞行追踪站包括:通信系统，耦合到通信网络以接收与飞机机载检测系统所辨识的第一区域相关的第一信息；具有与飞机相关的地图呈现于其上的显示装置；以及耦合到通信系统和显示装置的处理系统。处理系统在地图上显示第一区域的第一图形表示，获取由耦合到处理系统的监测系统辨识到的第二区域相关的第二信息，在地图上显示第二区域的第二图形表示，并捕捉地图的至少一部分。捕捉得到包括第一区域的第一图形表示以及第二区域的第二图形表示的所捕捉的飞行追踪图像，其中处理系统和通信系统协作地配置以经由通信网络将所捕捉的飞行追踪图像传送给飞机。
[0005]在又一个实施例中，飞机机载的示例性系统包括显示装置；提供指示飞机附近的所检测区域的第一信息的检测系统；耦合到通信网络的通信系统；以及处理系统。处理系统耦合到通信系统、显示装置以及检测系统。处理系统经由通信网络将第一信息传送给飞行追踪站，经由通信网络从飞行追踪站接收所捕捉到的飞行追踪图像，并在显示装置上显示所捕捉到的飞行追踪图像。所捕捉的飞行追踪图像包括所检测区域的第一图形表示以及由通信地耦合到飞行追踪站的监测系统辨识到的第二区域的第二图形表示。
【附图说明】
[0006]主题的实施例在下文中结合下面的附图加以描述，其中相似的附图标记表示相似的元素，且:
[0007]图1为示例性实施例中的飞行追踪系统的框图；
[0008]图2为根据一个或多个实施例的适于供图1的飞行追踪系统使用的示例性飞行监测过程的流程图；
[0009]图3-6描绘了根据图2的示例性飞行监测过程的一个或多个实施例的适于在与图1的飞行追踪系统中的飞行追踪站相关的显示装置上显示的飞行追踪图像显示的示例性序列；
[0010]图7-8描绘了根据图2的示例性飞行监测过程的一个或多个实施例的适于结合图3-6的序列在图1的飞行追踪系统中的飞机上机载显示的显示的示例性序列；
[0011]图9为根据一个或多个实施例的适于供图1的飞行追踪系统使用的示例性交互式监测过程的流程图；以及
[0012]图10描绘了根据图9的交互式监测过程的示例性实施例的适于在图1的飞行追踪系统的显示装置上显示的示例性飞行追踪图像显示。
【具体实施方式】
[0013]在此描述的主题的实施例涉及下述系统和方法，其用以通过融合、整成或者以其它方式组合来自多种资源的信息到单个飞行追踪图像中来生成飞行追踪图像，并捕捉飞行追踪图像以随后传输到飞机以便呈现在飞机机载显示装置上。在示例性实施例中，从一个或多个飞机机载检测系统获取的信息被传送给位于地面位置的飞行追踪站，用以在与飞机相关的飞行追踪地图上呈现对应的图形表示。此外，飞行追踪站在飞行追踪地图上呈现使用机载仪器(诸如例如多普勒雷达天气系统)从对飞机的驾驶员和/或副驾驶员来说不可用的气象学和/或航空相关信息的外部资源获取的信息的一个或多个信息图形表示。以这种方式，与飞机机载系统(一个或多个)检测到的兴趣区域(一个或多个)相对应的图像被当前同与飞机相关的飞行追踪地图上由外部系统(一个或多个)检测到的兴趣区域(一个或多个)相对应的图像一起呈现，从而为位于地面位置的用户(比如飞行调度员或者空中交通管制员)提供了当前操作情形的更完整表示。
[0014]位于地面位置的用户可以操纵飞行追踪地图或者以其它方式与飞行追踪地图交互，以在下述操作之前提出对飞机的飞行计划的修改和/或给飞行追踪地图添加注释:捕捉飞行追踪地图并将所捕捉到的飞行追踪地图连同该修改和/或注释一起传送给飞机。因此，所捕捉的飞行追踪地图包括来自各种信息源的经组合的图像连同位于地面位置的用户作出的修改和/或注释。因此，驾驶员关于飞机接下来的操作的态势感知和构成由地面人员提出的任意修改(一个或多个)的基础的动机或基本理论得以改进。在飞机上机载呈现的所捕捉的飞行追踪地图表示由地面人员在他或她在作出修改(一个或多个)和/或注释(一个或多个)之后发起捕捉的时刻处观看的相同飞行追踪地图。据此，机载显示器可以有效地与地面上的显示器同步，从而改进了驾驶员和地面人员之间的通信的效率，这继而便于飞机的更安全和/或更高效的操作。在一些实施例中，所捕捉的飞行追踪地图可以被地面人员剪裁、缩放或以其它方式扩缩，以聚焦于特定部分，然后该特定部分被传输给飞机，使得所捕捉的飞行追踪地图被以相同量的剪裁、缩放和/或其它类型的扩缩而呈现在飞机上。因此，不仅仅机载显示器的内容与地面上的显示器可以同步，而且机载显示器的显示器设定与地面上的显示器也可以同步，这进一步改进了驾驶员理解从地面人员接收的通信的能力。
[0015]图1描绘了飞机120的飞行追踪系统100的示例性实施例。所示系统100包括处于地面操作中心102处的飞行追踪站104，飞行追踪站104与飞机120进行通信，以向飞机120提供飞行追踪图像以及相关信息，以便在飞机120机载的显示装置122上图形呈现给驾驶员、副驾驶员或者其它机载人员，如下面在图2-8的上下文中更详细地描述。
[0016]在图1所示实施例中，地面操作中心102通常表示位于地面上的设施，其包括被配备以追踪、分析或以其它方式监测一个或多个飞机120的操作的一个或多个飞行追踪站104。在这点上，飞行追踪站104通常表示地面操作中心102处的计算机或其它计算系统，其可以由地面人员(比如飞行调度员或空中交通管制员)操作以监测并追踪飞机120的飞行。在示例性实施例中，飞行追踪站104包括用户输入装置106、显示装置108、通信系统110、处理系统112、以及数据存储元件114。在示例性实施例中，显示装置108被实现为耦合到处理系统112的电子显示器，该电子显示器能够图形显示飞行追踪显示，该飞行追踪显示包括与在处理系统112的控制下飞机120的操作相关的信息或其它数据，如下面更详细地描述。用户输入装置106耦合到处理系统112，且用户输入装置106和处理系统112协作地配置以允许监测飞机120的地面人员与飞机追踪站104交互，以捕捉显示装置108上的飞行追踪显示并将所捕捉的飞行追踪图像传送给飞机120，如下面更详细地描述。根据实施例，用户输入装置106可以被实现为键区、触控板、键盘、鼠标、触摸面板(或者触摸屏)、操纵杆、旋钮、行选键、或者被适配成接收来自用户的输入的其它合适设备，比如音频输入装置，如麦克风、音频换能器、音频传感器等等。
[0017]通信系统110通常表示硬件、固件和/或配置以支持飞行追踪站104和飞机120之间的通信的其它部件的组合。在示例性实施例中，通信系统110包括用于将飞行追踪站104通信地耦合到通信网络118(比如互联网、卫星网络、蜂窝网络等等)的接口，该接口支持去往/来自飞机120的单播或点对点通信。在一些实施例中，通信系统110也可以包括配置以使用数据链路基础设施和/或数据链路服务提供商支持去往/来自飞机120的数据链路通信的硬件和/或其它部件。
[0018]所示通信系统110也包括被适配成接收来自一个或多个外部监测系统116(诸如例如一个或多个外部天气监测系统和/或一个或多个航空监测系统)的通信的硬件、固件和/或其组合。外部监测系统(一个或多个)116可以不耦合到网络118，和/或来自外部监测系统(一个或多个)116的信息可能不经由网络118而可用。在一些实施例中，来自外部监测系统(一个或多个)116的信息可能不被格式化或参数化以发送到处理系统126和/或由处理系统126接收或者由处理系统126处理和/或呈现。在其它实施例中，来自外部监测系统(一个或多个)116的信息可能不在飞机120的当前地理位置(或区域)处或内可用，或者来自外部监测系统(一个或多个)116的信息可能不针对飞机120的当前地理位置(或区域)而可用。
[0019]根据实施例，一个或多个外部天气监测系统116可以包括或者以其它方式被实现为多普勒雷达监测系统、对流预报系统(例如，协同对流预报产品(CCFP)或者国家对流天气预报(NCWF)系统)、红外卫星系统等等，其能够提供与降水、结冰、湍流、对流、云量、风切变、风速、闪电、冻结水平、气旋活动、雷暴等的类型、位置和/或严重程度连同其它天气公告、警告和/或警戒相关的信息。在这点上，外部天气监测系统(一个或多个)116可以提供比飞机120机载设备能够测量或以其它方式获取的天气信息和/或数据更全面和/或鲁棒的天气信息和/或数据或者使用飞机120机载设备以其它方式不可用的天气信息和/或数据。在这点上，由外部天气监测系统116提供的天气信息可以包括基于历史趋势和/或其它天气观察而生成的预报天气信息，并可以包括超出飞机120机载的任意天气检测系统140的范围的地理区域的天气信息。比如，飞机120机载天气检测系统138(如，机载天气雷达)由于地球表面的曲率和/或当前飞机航向或定向而可以针对有限距离(比如，通常是320海里或者更小)内的区域提供实时天气信息，而外部天气监测系统116可以针对包含飞机的预计飞行计划的扩展部分的相对较大的地理区域(例如，跨越整个大洲)提供当前和/或预报天气信息。来自外部天气监测系统116的信息可以以比来自机载检测系统138的信息被更新的频率低的频率而被更新或刷新，使得相比于来自机载检测系统138的信息，来自外部天气监测系统116的信息可能具有更低的准确性、精确性或与其相关的其它质量度量。实际上，来自外部天气监测系统116的信息可以在操作上用于获取当前天气现象和趋势在其强度和/或移动上的变化方面的“大局”战略视图。
[0020]类似地，在一些实施例中，一个或多个外部航空监测系统116可以包括或以其它方式被实现为SIGMET报告系统(或数据馈送)，Ν0ΤΑΜ报告系统(或数据馈送)，PIREP报告系统(或数据馈送)，飞机报告(AIREP)报告系统(或数据馈送)，空军气象信息(AIRMET)报告系统(或数据馈送)，METAR监测系统，飞机态势显示工业(ASDI)报告系统(或数据馈送)，中央流量管理单元(CMFU)，广播式自动相关监视(ADS-B)系统，机场延迟报告系统(或数据馈送)等等，它们能够提供与下述各项相关的信息和/或数据:空中交通和/或拥堵，SIGMET公告，AIRMET公告，NOTAM，PI