用于顯示綜合視覺(jué)系統(tǒng)視圖方向的裝置及方法
【專利摘要】一種系統(tǒng)及方法，顯示與主飛行顯示器(PFD)組合的綜合視覺(jué)系統(tǒng)(SVS)圖像，主飛行顯示器(PFD)包括指示飛行器航向的羅盤(pán)。所述羅盤(pán)的外邊沿上或附近的弧指示SVS視圖的視見(jiàn)截錐體。
【專利說(shuō)明】
用于顯示綜合視覺(jué)系統(tǒng)視圖方向的裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]在此描述的示例性實(shí)施例一般涉及飛行器顯示器，并且更特別地涉及直升機(jī)綜合視覺(jué)系統(tǒng)(SVS)顯示器。
【背景技術(shù)】
[0002]飛行器偶爾地可能具有不同于航向的飛行路徑，例如當(dāng)在側(cè)風(fēng)中著陸時(shí)。直升機(jī)飛行由于顯著地更多的垂直的和側(cè)向的移動(dòng)和動(dòng)力學(xué)而與固定翼的飛行器不同，包括飛行路徑經(jīng)常相當(dāng)不同于直升機(jī)的航向。
[0003]當(dāng)SVS圖像顯示在主飛行顯示器(pro)上、且SVS視圖可能以不同于航向的角度居中時(shí)，飛行員需要能夠迅速將顯示的SVS視圖與羅盤(pán)中的信息關(guān)聯(lián)。羅盤(pán)通常在航向方向居中，從而根據(jù)ATC發(fā)出的航向指令進(jìn)行關(guān)聯(lián)和飛行。像這樣，與固定翼飛行器相比較，在典型的旋翼飛機(jī)綜合視覺(jué)系統(tǒng)(SVS)顯示器上將當(dāng)前飛行路徑方向表示為例如飛行路徑標(biāo)記典型地出現(xiàn)更多的問(wèn)題。
[0004]—種已知的方式牽涉從飛行器符號(hào)(或者靠近于飛行器符號(hào))在羅盤(pán)上朝向羅盤(pán)的外環(huán)的邊沿繪制線(截錐體線)。此方法很起效從而示出羅盤(pán)內(nèi)部?jī)?nèi)容(尤其是側(cè)向地形和飛行地圖)的關(guān)系。然而，如果羅盤(pán)沒(méi)有與其關(guān)聯(lián)的刻度，則截錐體線用處較小，且可能妨礙羅盤(pán)內(nèi)部顯示的其它符號(hào)或與其沖突。例如，當(dāng)羅盤(pán)區(qū)域包含用于當(dāng)前的和裝備的這兩者的導(dǎo)航(Nav)模式的側(cè)向偏離符號(hào)表示(SymbologyMt，添加截錐體線可能不僅在標(biāo)識(shí)截錐體線上引起困難，而且可能妨礙導(dǎo)航信息的閱讀。此外，簡(jiǎn)單的截錐體線并未充分地提供對(duì)當(dāng)前航跡與航向狀況之間的大的差異的認(rèn)識(shí)。
[0005]由于SVS顯示器在合理的壓縮的情況下可能是有效的從而確保顯示器能夠被有效地用于精確的垂直控制并且用于場(chǎng)景信息及威脅顯示，用以相對(duì)于接近目標(biāo)(目標(biāo)點(diǎn))有效地顯示飛行路徑信息的方法對(duì)于直升機(jī)SVS主飛行顯示系統(tǒng)而言是重要的特征。
[0006]相應(yīng)地，想要的是提供一種顯示系統(tǒng)及方法，允許飛行員迅速地關(guān)聯(lián)用于將飛行器前方的視圖與飛行器的航向進(jìn)行比較的SVS顯示器的內(nèi)容，并且當(dāng)路徑與航向充分不同時(shí)辨識(shí)出差異。更進(jìn)一步地，根據(jù)結(jié)合隨附附圖和前面的技術(shù)領(lǐng)域及背景所作的隨后的詳細(xì)描述和所附的權(quán)利要求，示例性實(shí)施例的其它想要的特征及特性將變得明顯。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]顯示系統(tǒng)和方法提供用于操縱飛行器的視覺(jué)指導(dǎo)。
[0008]第一示例性實(shí)施例是用于飛行器的顯示系統(tǒng)，包括顯示器;航空電子設(shè)備系統(tǒng);綜合視覺(jué)系統(tǒng)；以及耦接到所述顯示器、航空電子設(shè)備系統(tǒng)及綜合視覺(jué)系統(tǒng)的處理器，所述處理器被配置為:根據(jù)所述航空電子設(shè)備系統(tǒng)確定飛行器的飛行參數(shù)，所述飛行參數(shù)包括航向；根據(jù)所述綜合視覺(jué)系統(tǒng)確定來(lái)自飛行器的視圖，所述視圖包括水平跨度;將命令提供給所述顯示器，以顯示所述視圖；將命令提供給所述顯示器，以顯示包括指示航向的第一索引的羅盤(pán)，羅盤(pán)包括航向刻度；以及將命令提供給所述顯示器，以顯示毗鄰或鄰近所述航向刻度的一部分的弧，顯示毗鄰或鄰近所述航向刻度的一部分的所述弧表示所顯示的綜合視覺(jué)系統(tǒng)視圖的水平跨度。
[0009]第二示例性實(shí)施例是一種用于飛行器的顯示系統(tǒng)，所述顯示系統(tǒng)包括顯示器;航空電子設(shè)備系統(tǒng);綜合視覺(jué)系統(tǒng)；以及耦接到所述顯示器、航空電子設(shè)備系統(tǒng)及綜合視覺(jué)系統(tǒng)的處理器，所述處理器被配置為:根據(jù)所述航空電子設(shè)備系統(tǒng)確定所述飛行器的航向；根據(jù)所述綜合視覺(jué)系統(tǒng)確定來(lái)自飛行器的視圖；將命令提供給所述顯示器，以顯示所述視圖；將命令提供給所述顯示器，以顯示包括指示所述航向的索引的羅盤(pán)，羅盤(pán)包括環(huán);并且將命令提供給所述顯示器，以顯示與所述環(huán)的一部分關(guān)聯(lián)的弧，所述弧表示所顯示的視圖的水平跨度。
[0010]第三示例性實(shí)施例是一種提供用于操縱飛行器的視覺(jué)指導(dǎo)的方法，包括:經(jīng)由處理器確定來(lái)自所述飛行器的綜合視覺(jué)系統(tǒng)視圖，所述綜合視覺(jué)系統(tǒng)視圖包括水平跨度;經(jīng)由所述處理器確定所述飛行器的航向；經(jīng)由所述處理器，在顯示器上顯示包括指示所述航向的索引的羅盤(pán)，羅盤(pán)包括環(huán);顯示所述綜合視覺(jué)系統(tǒng)視圖；以及顯示毗鄰?fù)饨迎h(huán)的一部分的弧，所述弧表示所顯示的綜合視覺(jué)系統(tǒng)視圖的水平跨度。
【附圖說(shuō)明】
[0011]在下文中將結(jié)合如下的繪制圖描述本發(fā)明，在圖中同樣的數(shù)字指示同樣的元件，以及
[0012]圖1是根據(jù)示例性實(shí)施例的用于生成圖像的飛行器顯示系統(tǒng)的框圖；
[0013]圖2是根據(jù)示例性實(shí)施例的生成的著陸環(huán)境的模擬圖像；
[0014]圖3是根據(jù)另一示例性實(shí)施例的生成的模擬圖像;以及
[0015]圖4是根據(jù)示例性實(shí)施例的方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]以下的詳細(xì)描述本質(zhì)上僅是說(shuō)明性的，并且不意圖限制主題或應(yīng)用的實(shí)施例以及這樣的實(shí)施例的用途。不必將在此被描述為示例性的任何實(shí)現(xiàn)解釋為較之其它實(shí)現(xiàn)是優(yōu)選的或有利的。更進(jìn)一步地，不意圖被在之前的技術(shù)領(lǐng)域、【背景技術(shù)】、
【發(fā)明內(nèi)容】
或下面的詳細(xì)描述中提出的任何所表達(dá)的或暗示的理論所約束。
[0017]本領(lǐng)域技術(shù)人員將領(lǐng)會(huì)，與在此公開(kāi)的實(shí)施例有關(guān)地描述的各種說(shuō)明性的邏輯塊、模塊、電路及算法步驟可以被實(shí)現(xiàn)為電子硬件、計(jì)算機(jī)軟件或兩者的組合。在上面按照功能和/或邏輯塊組件(或模塊)和各種處理步驟來(lái)描述實(shí)施例和實(shí)現(xiàn)中的一些。然而，應(yīng)當(dāng)領(lǐng)會(huì)的是，這樣的塊組件(或模塊)可以由被配置為執(zhí)行特定功能的任何數(shù)量的硬件、軟件和/或固件組件實(shí)現(xiàn)。為了清楚地說(shuō)明硬件與軟件的這一可互換性，上面已經(jīng)一般地按照它們的功能描述了各種說(shuō)明性的組件、塊、模塊、電路及步驟。將這樣的功能實(shí)現(xiàn)為硬件還是軟件取決于特定的應(yīng)用和施加于整個(gè)系統(tǒng)上的設(shè)計(jì)限制。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以以變化的方式針對(duì)每一特定應(yīng)用實(shí)現(xiàn)所描述的功能，但是這樣的實(shí)現(xiàn)決定不應(yīng)當(dāng)被解釋為引起從本發(fā)明的范圍的偏離。例如，系統(tǒng)或組件的實(shí)施例可以采用各種集成電路組件，例如存儲(chǔ)器元件、數(shù)字信號(hào)處理元件、邏輯元件或查詢表等，其可以在一個(gè)或多個(gè)微處理器或其它控制設(shè)備的控制下執(zhí)行各種功能。此外，本領(lǐng)域技術(shù)人員將領(lǐng)會(huì)在此描述的實(shí)施例僅是示例性的實(shí)現(xiàn)。
[0018]可以利用被設(shè)計(jì)為執(zhí)行在此描述的功能的一般目的處理器、數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)、矢量處理器、流處理器、用于一般計(jì)算的特定圖形處理器(GPGPU)、應(yīng)用專用集成電路(ASIC)、現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列(FPGA)或其它可編程邏輯設(shè)備、離散門(mén)或晶體管邏輯、離散硬件組件或它們的任何組合來(lái)實(shí)現(xiàn)或執(zhí)行有關(guān)于在此公開(kāi)的實(shí)施例而描述的各種說(shuō)明性的邏輯塊、模塊和電路。一般目的處理器可以是微處理器，但是在替換中，處理器可以是任何常規(guī)的處理器、控制器、微控制器或狀態(tài)機(jī)。處理器還可以被實(shí)現(xiàn)為計(jì)算設(shè)備的組合，例如DSP和微處理器的組合、多個(gè)微處理器、與DSP核結(jié)合的一個(gè)或多個(gè)微處理器、或任何其它這樣的配置。詞語(yǔ)“示例性”在此被排它地使用以意味著“充當(dāng)示例、實(shí)例或圖解”。不必將在此被描述為“示例性”的任何實(shí)施例解釋為較之其它實(shí)施例是優(yōu)選的或有利的。任何的上面的設(shè)備都是計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)的示例性的、非限制性的示例。
[0019]與在此公開(kāi)的實(shí)施例有關(guān)地描述的方法或算法的步驟可以被直接地體現(xiàn)在硬件中、在由處理器執(zhí)行的軟件模塊中或在兩者的組合中。軟件模塊可以駐留在RAM存儲(chǔ)器、視頻存儲(chǔ)器(VRAM、DRAM)、視頻卡存儲(chǔ)器、閃速存儲(chǔ)器、ROM存儲(chǔ)器、EPROM存儲(chǔ)器、EEPROM存儲(chǔ)器、寄存器、硬盤(pán)、可移除盤(pán)、CD-ROM或本領(lǐng)域已知的任何其它形式的存儲(chǔ)介質(zhì)中。示例性存儲(chǔ)介質(zhì)被耦接到處理器，因而處理器能夠從存儲(chǔ)介質(zhì)讀取信息并且將信息寫(xiě)入到存儲(chǔ)介質(zhì)。在替換中，存儲(chǔ)介質(zhì)可以被集成到處理器。處理器及存儲(chǔ)介質(zhì)可以駐留在ASIC中。ASIC可以駐留在用戶終端中。在替換中，處理器及存儲(chǔ)介質(zhì)可以作為離散組件駐留在用戶終端中。任何的上面的設(shè)備都是計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)的示例性的、非限制性的示例。
[0020]為簡(jiǎn)明起見(jiàn)，在此可能沒(méi)有詳細(xì)描述涉及圖形學(xué)及圖像處理、導(dǎo)航、飛行規(guī)劃、直升機(jī)控制、直升機(jī)數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)和某些系統(tǒng)及子系統(tǒng)的其它功能方面(及其單獨(dú)的操作組件)的常規(guī)技術(shù)。更進(jìn)一步地，被示出于在此所包含的各個(gè)圖中的連接線意圖表示各種元件之間的示例性功能關(guān)系和/或物理耦接。應(yīng)當(dāng)注意到主題的實(shí)施例中可以存在許多替換的或附加的功能關(guān)系或物理連接。
[0021]在本文件中，諸如第一及第二等的關(guān)系術(shù)語(yǔ)可能僅用于將一個(gè)實(shí)體或動(dòng)作與另一實(shí)體或動(dòng)作進(jìn)行區(qū)分，而未必要求或暗示這樣的實(shí)體或動(dòng)作之間的任何實(shí)際的這樣的關(guān)系或次序。除非由權(quán)利要求語(yǔ)言具體地限定，諸如“第一”、“第二”、“第三”等的數(shù)字序數(shù)簡(jiǎn)單地指示多個(gè)中的各不同的單個(gè)，并且不暗示任何次序或序列。除非由權(quán)利要求的語(yǔ)言具體地限定，任何權(quán)利要求中文本的序列并非暗示必須按照根據(jù)這樣的序列的時(shí)間或邏輯次序來(lái)執(zhí)行處理步驟。處理步驟可以在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下以任何次序互換，只要這樣的互換不與權(quán)利要求語(yǔ)言矛盾且不是在邏輯上無(wú)意義的。
[0022]更進(jìn)一步地，取決于上下文，在描述不同元件之間的關(guān)系中使用的諸如“連接”或“耦接到”的詞并非暗示必須在這些元件之間進(jìn)行直接的物理連接。例如，兩個(gè)元件可以彼此物理地、電地、邏輯地或通過(guò)一個(gè)或多個(gè)附加的元件以任何其它的方式連接。
[0023]以下的詳細(xì)描述本質(zhì)上僅是示例性的，并且不意圖限制應(yīng)用及用途。更進(jìn)一步地，不意圖被在之前的【背景技術(shù)】或如下的詳細(xì)描述中提出的任何理論所約束。
[0024]根據(jù)在此描述的示例性實(shí)施例，系統(tǒng)及方法顯示與主飛行顯示(pro)組合的綜合視覺(jué)系統(tǒng)(SVS)圖像，綜合視覺(jué)系統(tǒng)(SVS)圖像包括指示飛行器航向的羅盤(pán)。羅盤(pán)被包圍在內(nèi)并且包括圓形環(huán)。環(huán)的外邊沿上的或附近的弧指示SVS視圖的視見(jiàn)截錐體。當(dāng)飛行器航行的方向(飛行路徑)不同于在飛行器的鼻部前方直接看到的方向時(shí)，該弧尤其有利。
[0025]弧的長(zhǎng)度等于SVS視見(jiàn)截錐體的視角?；】梢员欢ㄎ粡亩涞纸恿_盤(pán)的外環(huán)，或從羅盤(pán)偏移開(kāi)從而在弧與外環(huán)之間間隙是可見(jiàn)的?；”焕@羅盤(pán)旋轉(zhuǎn)，從而弧的中心被定位在與SVS視圖方向相同的角度，即是在左右視見(jiàn)截錐體之間的當(dāng)中的角度。當(dāng)移除或恢復(fù)SVS內(nèi)容時(shí)，能夠移除和或恢復(fù)弧。
[0026]弧可以具有所應(yīng)用的任何顏色、透明度和或厚度以便使弧在顯示器上或多或少地易于區(qū)分。它可以被繪制為線或窄多邊形。也能夠應(yīng)用類似光暈或陰影的效果。基于角度之間的某些偏移/差異，例如航跡與航向之間的對(duì)準(zhǔn)，能夠使透明度回轉(zhuǎn)(sIew)，例如在密度上增加?；∧軌蛟诟鞫瞬恐g的中間點(diǎn)處具有標(biāo)記，以指示什么角度對(duì)應(yīng)于SVS視圖的中心。典型地，當(dāng)航向與當(dāng)前SVS視圖方向之間的差異小時(shí)，弧不太可見(jiàn)。當(dāng)差異更大時(shí)，其可能更為可見(jiàn)。
[0027]可以將一個(gè)形狀，例如支腳或括號(hào)，附接到弧的每個(gè)端部，以使得更易于看到羅盤(pán)的角度，羅盤(pán)的角度關(guān)聯(lián)于SVS視圖的左右邊沿，以及當(dāng)所指示的端部位于羅盤(pán)外邊沿上的另一標(biāo)記之后時(shí)關(guān)聯(lián)于所指示的端部。弧的長(zhǎng)度能夠?qū)?yīng)于由于滾轉(zhuǎn)、俯仰或?qū)τ赟VS視圖的其它改變所致的對(duì)于SVS視圖的左右程度的改變而被動(dòng)態(tài)地調(diào)整。
[0028]如在此所使用的術(shù)語(yǔ)“視見(jiàn)截錐體”意味著作為視野中所具有的截頭棱錐的截椎體。截錐體內(nèi)的對(duì)象出現(xiàn)在屏幕上。眼睛，或相機(jī)，在棱錐的尖端處。棱錐沿著眼睛所看的方向延伸出去。
[0029]圖1是圖解用于將圖像顯示給飛行器著陸環(huán)境的飛行員的顯示系統(tǒng)110的簡(jiǎn)化的功能框圖。當(dāng)在此描述的發(fā)明可以被應(yīng)用于飛行器系統(tǒng)時(shí)，示例性實(shí)施例提及直升機(jī)。系統(tǒng)110包括多個(gè)組件，多個(gè)組件的每個(gè)可以被配置為用于安裝到直升機(jī)。在某些實(shí)施例中，系統(tǒng)110可以是自包含的系統(tǒng)以使得以下描述的組件的每個(gè)被包含在單個(gè)殼體中，并且被排它地專用于服務(wù)系統(tǒng)110的功能，而在其它實(shí)施例中，以下描述的各種組件可以是單機(jī)組件，或它們可以是被用作其它系統(tǒng)的一部分、并被配置為用作為在這樣的其它系統(tǒng)與系統(tǒng)110之間的共享資源的組件。
[0030]在圖1中圖解的實(shí)施例中，系統(tǒng)110包括全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)(GNSS)和航空電子設(shè)備傳感器114、數(shù)據(jù)庫(kù)116、顯示單元120、顯示屏122和包括存儲(chǔ)器118的處理器124。數(shù)據(jù)庫(kù)116包括綜合視覺(jué)系統(tǒng)(SVS)和地形及跑道數(shù)據(jù)庫(kù)。在等同實(shí)施例中，系統(tǒng)110可以包括附加的或者更少的組件。
[0031]在某些實(shí)施例中，當(dāng)增強(qiáng)的視覺(jué)系統(tǒng)與SVS、地形數(shù)據(jù)庫(kù)和跑道數(shù)據(jù)庫(kù)一塊使用時(shí)，系統(tǒng)110可以完全地操作或被部分地集成到增強(qiáng)的視覺(jué)系統(tǒng)(未示出)或組合的視覺(jué)系統(tǒng)(未不出)。
[0032]在使用時(shí)，數(shù)據(jù)庫(kù)116包括符號(hào)數(shù)據(jù)庫(kù)，其中存儲(chǔ)分配給各種機(jī)場(chǎng)特征(例如地形)的綜合符號(hào)。在某些實(shí)施例中，這能夠僅被存儲(chǔ)在處理器124的存儲(chǔ)器118內(nèi)。在其它實(shí)施例中，可以使用外部數(shù)據(jù)庫(kù)。典型地，數(shù)據(jù)庫(kù)116將包括例如其中將存儲(chǔ)跑道位置的導(dǎo)航數(shù)據(jù)庫(kù)，以及可以包括例如有關(guān)跑道航向及寬度的信息的跑道數(shù)據(jù)庫(kù)。根據(jù)在此描述的示例性實(shí)施例，存儲(chǔ)提供直升機(jī)的飛行路徑與地形的攔截點(diǎn)的符號(hào)表示。
[0033]存儲(chǔ)器118可以被實(shí)現(xiàn)為RAM存儲(chǔ)器、閃速存儲(chǔ)器、ERPOM存儲(chǔ)器、EEPROM存儲(chǔ)器、寄存器、硬盤(pán)、可移除盤(pán)、CD-ROM或本領(lǐng)域已知的任何其它形式的存儲(chǔ)介質(zhì)。在此方面，存儲(chǔ)器118能夠被耦接到處理器124，以使得處理器124能夠從存儲(chǔ)器118讀取信息，并且將信息寫(xiě)入到存儲(chǔ)器118。在替換中，存儲(chǔ)器118可以集成到處理器124。作為示例，處理器124和存儲(chǔ)器118可以駐留在ASIC中。實(shí)際上，可以使用保持在存儲(chǔ)器118中的程序代碼來(lái)實(shí)現(xiàn)顯示系統(tǒng)110的功能或邏輯模塊/組件。此外，存儲(chǔ)器118能夠用于存儲(chǔ)被用來(lái)支持顯示系統(tǒng)110的操作的數(shù)據(jù)，如將根據(jù)以下的描述而變得明顯的那樣。
[0034]示例性實(shí)施例的顯示系統(tǒng)110包括位置確定單元114，其被配置為確定直升機(jī)相對(duì)于地球表面的位置。這樣的位置確定單元可以包括，例如但不限制于，GNSS系統(tǒng)或慣性導(dǎo)航系統(tǒng)。位置確定單元114進(jìn)一步包括被配置為接收與直升機(jī)的航向、高度和姿態(tài)有關(guān)的并且被作為第一信號(hào)128提供給處理器124的航道、速度、下降速率以及其它輸入的航空電子設(shè)備。地理位置數(shù)據(jù)(高完整性)可以通過(guò)組合GPS(具有或不具有廣域擴(kuò)增系統(tǒng))和慣性參考系統(tǒng)(未示出)來(lái)確定。
[0035]顯示系統(tǒng)110使用數(shù)據(jù)庫(kù)116來(lái)生成向機(jī)場(chǎng)接近的地形環(huán)境的三維圖像(在下文中提及為“綜合圖像”)并生成攜帶圖像的第二信號(hào)130，并且將第二信號(hào)130提供給處理器124。數(shù)據(jù)庫(kù)116可以包括涉及地形環(huán)境的數(shù)據(jù)，其可以表示沿直升機(jī)的飛行路徑所定位的景觀和/或人造建筑中的任一個(gè)或這兩者。在某些實(shí)施例中，數(shù)據(jù)庫(kù)116可以包含用于整個(gè)地理區(qū)域(諸如州、國(guó)家或洲)的這樣的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)庫(kù)還可以包含機(jī)場(chǎng)特定數(shù)據(jù)，諸如位置、滑道定向、和機(jī)場(chǎng)環(huán)境一起的建筑物和障礙、普通的或經(jīng)常使用的空中的士路線、控制塔等。
[0036]在某些實(shí)施例中，數(shù)據(jù)庫(kù)116可以包括專用處理器、微處理器或配置為獲取與直升機(jī)的位置、姿態(tài)、高度和航向相關(guān)的信息并利用數(shù)據(jù)庫(kù)中可用的信息來(lái)生成第二信號(hào)130的其它電路，處理器124可以利用第二信號(hào)130以渲染用于跑道以及跑道的直升機(jī)正向其接近的周圍環(huán)境的地形環(huán)境的三維圖像。在其它實(shí)施例中，數(shù)據(jù)庫(kù)116可能不包括專用處理器、微處理器或其它電路。在這樣的實(shí)施例中，第二信號(hào)130將包括未處理的傳感器信息和位置數(shù)據(jù)，其可以然后由處理器124利用以渲染三維圖像。在任一情況下，數(shù)據(jù)庫(kù)116被配置為將第二信號(hào)130提供給處理器124。
[0037]根據(jù)示例性實(shí)施例，數(shù)據(jù)庫(kù)116存儲(chǔ)針對(duì)用于接近的想要的跑道的接近對(duì)象，以及針對(duì)直升機(jī)可能針對(duì)其執(zhí)行用于著陸的接近的多個(gè)跑道的每個(gè)的多個(gè)其它接近對(duì)象。接近對(duì)象是添加到顯示器的符號(hào)表示。例如，接近對(duì)象可以是提供圖形圖像的二維或三維對(duì)象。
[0038]顯示器120被配置為將增強(qiáng)的圖像提供給操作員。根據(jù)示例性實(shí)施例，可以使用適合用于以操作員可視的格式渲染文本、圖形和/或圖標(biāo)信息的很多已知的顯示器中的任何一個(gè)來(lái)實(shí)現(xiàn)顯示器120。這樣的顯示器的非限制性示例包括各種陰極射線管(CRT)顯示器和各種平板顯示器，諸如各種類型的IXD (液晶顯示器)和TFT(薄膜晶體管)顯示器。顯示器120附加地可以被實(shí)現(xiàn)為面板安裝的顯示器、HUD(平視顯示器)投影或很多已知技術(shù)的中的任何一種。附加地注意到的是，顯示器120可以被配置為很多類型的直升機(jī)飛行甲板顯示器的中的任何一個(gè)。例如，它可以被配置為多功能顯示器、水平狀況指示器或垂直狀況指示器。然而，在所描繪的實(shí)施例中，顯示器120被配置為主飛行顯示器(PFD)。
[0039]附加地，顯示單元120包括操作地連接到顯示單元120的顯示屏122。顯示屏122被配置為由顯示單元120控制，并可以用于顯示任何類型的圖像，包括但不限制于圖形及文本。在某些實(shí)施例中，顯示單元120可以包括多個(gè)顯示屏122和/或系統(tǒng)110可以包括多個(gè)顯示單元120。
[0040]處理器124可以是任何類型的計(jì)算機(jī)、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、微處理器、邏輯設(shè)備集合或被配置為計(jì)算和/或執(zhí)行算法和/或執(zhí)行軟件應(yīng)用和/或執(zhí)行子例程和/或被加載有并執(zhí)行任何類型的計(jì)算機(jī)程序的任何其它模擬或數(shù)字線路。處理器124可以包括單個(gè)處理器或協(xié)同地動(dòng)作的多個(gè)處理器。在某些實(shí)施例中，處理器124可以專用于排它地與系統(tǒng)110—起使用，而在其它實(shí)施例中，處理器124可以與機(jī)載于直升機(jī)上的其它系統(tǒng)共享。在另外的其它實(shí)施例中，處理器124可以被集成到系統(tǒng)110的任何其它組件中。
[0041]處理器124通信地耦接到GNSS/航空電子設(shè)備傳感器114和數(shù)據(jù)庫(kù)116，并操作地耦接到顯示單元120。這樣的通信的及操作的連接可以通過(guò)使用任何合適的傳輸方式來(lái)實(shí)現(xiàn)，包括有線和無(wú)線連接這兩者。例如，每個(gè)組件可以經(jīng)由同軸電纜或經(jīng)由有效地傳遞電子信號(hào)的任何其它類型的有線連接而被物理連接到處理器124。在其它實(shí)施例中，每個(gè)組件可以跨總線或其它類似通信通道而通信地連接到處理器124。合適的無(wú)線連接的示例包括但不限制于藍(lán)牙連接、W1-Fi連接、紅外連接或OneWireless?連接等。OneWire less?連接已經(jīng)由霍尼韋爾國(guó)際公司(本文件的受讓方)開(kāi)發(fā)。
[0042]通信地和/或操作地與GNSS/航空電子設(shè)備傳感器114、數(shù)據(jù)庫(kù)116和顯示單元120連接為處理器124提供用于去往以及來(lái)自其它組件的每個(gè)的信號(hào)、命令、指令和詢問(wèn)的接收和傳輸?shù)耐?。處理?24被配置為(即被加載有并能夠執(zhí)行合適的計(jì)算機(jī)代碼、軟件和/或應(yīng)用)出于覆蓋對(duì)應(yīng)于第二信號(hào)130的圖像的目的而與系統(tǒng)110的其它組件的每個(gè)進(jìn)行交互和協(xié)作。例如，在所圖解的實(shí)施例中，處理器124被配置為從數(shù)據(jù)庫(kù)116接收第二信號(hào)130，并把命令發(fā)送到顯示單元120，指令顯示單元120在顯示屏122上顯示根據(jù)數(shù)據(jù)庫(kù)或符號(hào)生成的對(duì)應(yīng)圖像的部分。處理器124還可以被配置為從直升機(jī)的GNSS/航空電子設(shè)備系統(tǒng)114接收第一信號(hào)128以輔助以圖標(biāo)格式顯示數(shù)據(jù)。
[0043]在操作中，處理器120被配置為處理從用于主直升機(jī)的飛行狀態(tài)數(shù)據(jù)的GNSS及航空電子設(shè)備114獲取的數(shù)據(jù)。在此方面，飛行狀態(tài)數(shù)據(jù)的源生成、測(cè)量和/或提供涉及主直升機(jī)的操作狀態(tài)、主直升機(jī)正操作于其中的環(huán)境和飛行參數(shù)等的不同類型的數(shù)據(jù)。實(shí)踐中，可以使用行可替換單元(LRU)、換能器、加速度計(jì)、儀表、傳感器和其它熟知的設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)飛行狀態(tài)數(shù)據(jù)的源。由飛行狀態(tài)數(shù)據(jù)的源提供的數(shù)據(jù)可以例如并且在并非限制的情況下包括:空中速度數(shù)據(jù);地面速度數(shù)據(jù);高度數(shù)據(jù);姿態(tài)數(shù)據(jù)，包括俯仰數(shù)據(jù)和滾轉(zhuǎn)數(shù)據(jù);偏航數(shù)據(jù)；地理位置數(shù)據(jù)(高完整性)，諸如GPS(廣域擴(kuò)增系統(tǒng))及慣性參考系統(tǒng)數(shù)據(jù)的組合;時(shí)間/日期信息;航向信息;天氣信息；飛行路徑數(shù)據(jù);航跡數(shù)據(jù);雷達(dá)高度數(shù)據(jù);地理高度數(shù)據(jù);風(fēng)速數(shù)據(jù)；以及風(fēng)向數(shù)據(jù)。
[0044]參考圖2，響應(yīng)于來(lái)自處理器124的適當(dāng)?shù)娘@示命令，由顯示單元120渲染的文本、圖形和/或圖標(biāo)信息被描繪在飛行器前部，優(yōu)選地被描繪為三維透視圖。看到的是顯示單元120渲染包括跑道202、羅盤(pán)204、表示基地直升機(jī)的直升機(jī)圖標(biāo)206和各種其它數(shù)據(jù)(包括高度計(jì)208、大氣壓指示器210、每分鐘垂直英尺指示器212、空中速度指示器214、地面速度指示器216和各種通信信道標(biāo)識(shí)符218)的視圖。還能夠顯示附加的數(shù)據(jù)(未示出)，且能夠省略所示出的這些指示器(例如208、210、212、214、216和218)中的一些。
[0045]直升機(jī)圖標(biāo)206和索引207表示相對(duì)特定飛行路徑的當(dāng)前航向。直升機(jī)航向例如由處理器124使用來(lái)自導(dǎo)航數(shù)據(jù)庫(kù)116和航空電子設(shè)備114的數(shù)據(jù)來(lái)確定。然而，將領(lǐng)會(huì)的是直升機(jī)航向可以由一個(gè)或多個(gè)其它系統(tǒng)或子系統(tǒng)并且根據(jù)從在直升機(jī)內(nèi)部或在其外部的很多其它系統(tǒng)或子系統(tǒng)的任何一個(gè)供給的數(shù)據(jù)或信號(hào)來(lái)確定。不管其中確定直升機(jī)航向的特定方式如何，處理器124都供給適當(dāng)?shù)娘@示命令以引起顯示單元120渲染直升機(jī)圖標(biāo)206。
[0046]飛行路徑標(biāo)記230典型地為具有從其兩側(cè)上延伸的水平線(表示機(jī)翼)的圓形，并且指示在正常飛行期間飛機(jī)被“對(duì)準(zhǔn)”的地方。
[0047]當(dāng)直升機(jī)進(jìn)行操縱時(shí)，例如處在為了著陸的接近中，直升機(jī)的鼻部可能未對(duì)準(zhǔn)航行方向(飛行路徑)，造成所顯示的SVS視圖(航行方向)與航向不一致。這在正常飛行期間并且尤其是在復(fù)雜的操縱或情勢(shì)期間可能是困擾的。
[0048]根據(jù)示例性實(shí)施例，為了幫助飛行員維持對(duì)當(dāng)前飛行操作的理解，毗鄰于(接觸或在附近)羅盤(pán)204的外環(huán)222而顯示表示視見(jiàn)截錐體的弧220(圖2示出弧220在附近，但是不接觸，而圖3示出接觸外環(huán)222的弧220)。雖然針對(duì)外環(huán)222在該實(shí)施例中描繪了環(huán)，但是其可能包括任何形狀或形式，并包括其中索引207數(shù)字地指示當(dāng)前航向的航向刻度。雖然弧220可以是任何形狀或格式，但是其優(yōu)選地包括線、曲線或窄多邊形?；〉拈L(zhǎng)度等于所顯示的SVS視圖。換言之，弧220的從端部219至端部221的跨度以度表示所顯示的水平SVS視圖。
[0049]索引224可以被放置在弧220的中間，指示SVS視圖的中心或飛行器的鼻部沿著其所指向的方向?；?20可以包括不同于羅盤(pán)204的格式的格式，并可以包括處在弧220的端部219、221處的標(biāo)記232、234(圖3)，以在被其它符號(hào)(未示出)遮掩時(shí)改進(jìn)清晰度。附加地，格式，例如密度，可以越是在航向與視見(jiàn)截錐體方向之間的差異更大而越是改變或增加?？梢燥@示航道指針240以指示想要的航道。
[0050]圖4是圖解適合用于與諸如顯示系統(tǒng)110的飛行甲板顯示系統(tǒng)一起使用的顯示處理400的示例性實(shí)施例的流程圖。處理400表示用于在主直升機(jī)的機(jī)載顯示元件上顯示直升機(jī)交通信息的方法的一種實(shí)現(xiàn)。有關(guān)于處理400執(zhí)行的各種任務(wù)可以由軟件、硬件、固件或其任何組合來(lái)執(zhí)行。為了說(shuō)明的目的，處理400的以下描述可以提及上面有關(guān)于圖4提到的元件。實(shí)踐中，處理400的一部分可以由所描述的系統(tǒng)的不同元件(例如處理器、顯示元件或數(shù)據(jù)通信組件)執(zhí)行。應(yīng)當(dāng)領(lǐng)會(huì)的是處理400可以包括任何數(shù)目的附加的或替換的任務(wù)，不需要按所圖解的順序執(zhí)行圖4中示出的任務(wù)，并且處理400可以被合并到具有在此未詳細(xì)描述的附加功能的更全面的過(guò)程或處理中。此外，只要所意圖的整體功能保持完整，就可以從處理400的實(shí)施例省略圖4中示出的任務(wù)的一個(gè)或多個(gè)。
[0051]根據(jù)示例性實(shí)施例，且參考圖4，提供用于操縱飛行器的視覺(jué)指導(dǎo)的方法，包括:經(jīng)由處理器確定401來(lái)自飛行器的綜合視覺(jué)系統(tǒng)視圖，綜合視覺(jué)系統(tǒng)視圖包括水平跨度;經(jīng)由處理器確定402飛行器的航向；經(jīng)由處理器在顯示器上顯示403包括指示航向的索引的羅盤(pán)，羅盤(pán)包括環(huán)；顯示404綜合視覺(jué)系統(tǒng)視圖；以及顯示405紙鄰?fù)饨迎h(huán)的一部分的弧，所述弧表示所顯示的綜合視覺(jué)系統(tǒng)視圖的水平跨度。
[0052]雖然已經(jīng)在前面的詳細(xì)描述中提出了至少一個(gè)示例性實(shí)施例，但應(yīng)當(dāng)領(lǐng)會(huì)的是存在大量變化。還應(yīng)當(dāng)領(lǐng)會(huì)的是示例性實(shí)施例或多個(gè)示例性實(shí)施例僅是示例，并且不意圖以任何方式限制本發(fā)明的范圍、可應(yīng)用性或配置。相反，前面的詳細(xì)描述將為本領(lǐng)域技術(shù)人員提供用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的方便的路線圖，理解的是可以在不脫離如在所附權(quán)利要求中闡述的本發(fā)明的范圍的情況下對(duì)在示例性實(shí)施例中描述的元件的功能和布置作出各種改變。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于飛行器的顯示系統(tǒng)，包括: 顯示器； 航空電子設(shè)備系統(tǒng)； 綜合視覺(jué)系統(tǒng)；以及耦接到所述顯示器、航空電子設(shè)備系統(tǒng)和綜合視覺(jué)系統(tǒng)的處理器，所述處理器被配置為: 根據(jù)所述航空電子設(shè)備系統(tǒng)確定所述飛行器的飛行參數(shù)，所述飛行參數(shù)包括航向； 根據(jù)所述綜合視覺(jué)系統(tǒng)確定來(lái)自所述飛行器的視圖，所述視圖包括述水平跨度； 將命令提供給所述顯示器以顯示所述視圖； 將命令提供給所述顯示器以顯示包括指示所述航向的第一索引的羅盤(pán)，所述羅盤(pán)包括航向刻度；以及 將命令提供給所述顯示器以顯示毗鄰或鄰近所述航向刻度的一部分的弧，毗鄰或鄰近所述航向刻度的一部分的所述弧表示所顯示的綜合視覺(jué)系統(tǒng)視圖的水平跨度。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示系統(tǒng)，所述處理器被進(jìn)一步配置為: 將命令提供給所述顯示器，以顯示定位在指示所述綜合視覺(jué)系統(tǒng)視圖的中心點(diǎn)的所述弧的中心處的第二索引。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示系統(tǒng)，其中所述處理器被進(jìn)一步配置為:將命令提供給所述顯示器，以按照第一格式顯示所述弧并且按照第二格式顯示外接環(huán)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示系統(tǒng)，其中所述處理器被進(jìn)一步配置為: 將命令提供給所述顯示器，其中隨著所述飛行器的飛行狀況改變，所述弧被相對(duì)所述航向刻度移動(dòng)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示系統(tǒng)，其中所述處理器被進(jìn)一步配置為: 將命令提供給所述顯示器，以隨著所述航向與所述視圖之間的差異改變，顯示改變所述弧的格式。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示系統(tǒng)，其中所述處理器被進(jìn)一步配置為: 將命令提供給所述顯示器，以顯示從所述羅盤(pán)的中心至所述弧的第一端部的第一線和從所述中心至所述弧的第二端部的第二線。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示系統(tǒng)，其中所述處理器被進(jìn)一步配置為: 將命令提供給所述顯示器，以顯示在所述羅盤(pán)內(nèi)的指示想要的地面航跡的航道指針。8.—種提供用于操縱飛行器的視覺(jué)指導(dǎo)的方法，包括: 經(jīng)由處理器確定來(lái)自所述飛行器的綜合視覺(jué)系統(tǒng)視圖，所述綜合視覺(jué)系統(tǒng)視圖包括水平跨度； 經(jīng)由所述處理器確定所述飛行器的航向； 經(jīng)由所述處理器在顯示器上顯示包括指示所述航向的索引的羅盤(pán)，所述羅盤(pán)包括環(huán)； 顯示所述綜合視覺(jué)系統(tǒng)視圖；以及 顯示毗鄰?fù)饨迎h(huán)的一部分的弧，所述弧表示所顯示的綜合視覺(jué)系統(tǒng)視圖的水平跨度。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中所述弧接觸所述羅盤(pán)的環(huán)。10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中所述弧被與所述羅盤(pán)的外接環(huán)分隔開(kāi)。11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，進(jìn)一步包括定位在指示所述綜合視覺(jué)系統(tǒng)視圖的中心點(diǎn)的所述弧的中心處的索引。12.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中所述弧包括第一格式，并且所述外接環(huán)包括第二格式。13.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中隨著所述飛行器的航向改變，所述弧被相對(duì)所述外接環(huán)移動(dòng)。14.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，進(jìn)一步包括隨著所述航向與所述綜合視覺(jué)系統(tǒng)視圖之間的差異改變，改變所述弧的格式。15.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，進(jìn)一步包括顯示從所述羅盤(pán)的中心至所述弧的第一端部的第一線和從所述中心至所述弧的第二端部的第二線。
【文檔編號(hào)】G05D1/10GK105843247SQ201610136002
【公開(kāi)日】2016年8月10日
【申請(qǐng)日】2016年1月19日
【發(fā)明人】J·F·哈維, 何剛
【申請(qǐng)人】霍尼韋爾國(guó)際公司