本發(fā)明一般地涉及直升機機動性，并且更特別地涉及一種警告直升機飛行員伺服透明度狀況的系統(tǒng)和方法。

背景技術：

在某些情況下，直升機可經歷一種被稱為伺服透明度的現(xiàn)象。伺服透明度，也稱為伺服可逆性或千斤頂停機(jack stall)，可能在直升機經受高機動載荷、高前進空速、高總重以及高壓力高度時會發(fā)生。飛行員難以理解這一現(xiàn)象并立即采取糾正動作。

伺服透明度現(xiàn)象平穩(wěn)地發(fā)生，并且如果合理預期的話可被解決。然而，在某些證明的情況下，飛行員將伺服透明度誤解為液壓系統(tǒng)鎖定。因此，飛行員實施不適當?shù)募m正動作。目前，沒有適當?shù)臋C制警告飛行員伺服透明度的可能性，或直升機實際上正在經歷伺服透明度。

因此，需要一種系統(tǒng)和方法來警告直升機飛行員伺服透明度的可能性和/或所述直升機實際上正在經歷伺服透明度。本發(fā)明解決了至少這一需求。

技術實現(xiàn)要素：

提供本發(fā)明內容以便以簡化的形式描述在具體實施方式中進一步描述的選擇概念。本發(fā)明內容并不旨在標識所要求保護的主題的關鍵或必要特征，其也不旨在用于協(xié)助確定所要求保護的主題的范圍。

在一個實施例中，一種直升機的伺服透明度警告系統(tǒng)包括性能數(shù)據(jù)庫、航空電子數(shù)據(jù)源和處理器。所述性能數(shù)據(jù)庫具有存儲在其中的對所述直升機的伺服透明度有貢獻的所述直升機的設計性能參數(shù)。所述航空電子數(shù)據(jù)源被配置成提供航空電子數(shù)據(jù)，所述航空電子數(shù)據(jù)表示對所述直升機的伺服透明度有貢獻的實際性能參數(shù)。所述處理器被耦合以從所述航空電子數(shù)據(jù)源接收所述航空電子數(shù)據(jù)，并且被配置成在所述航空電子數(shù)據(jù)接收后比較所述實際性能參數(shù)和所述設計性能參數(shù)，以及基于這個比較，選擇性地生成一個或多個警報信號。

在另一實施例中，直升機的伺服透明度警告系統(tǒng)包括性能數(shù)據(jù)庫、航空電子數(shù)據(jù)源、處理器、視覺警報裝置和聽覺警報裝置。所述性能數(shù)據(jù)庫具有存儲在其中的對所述直升機的伺服透明度有貢獻的所述直升機的設計性能參數(shù)。所述航空電子數(shù)據(jù)源被配置成提供航空電子數(shù)據(jù)，所述航空電子數(shù)據(jù)表示對所述直升機的伺服透明度有貢獻的實際性能參數(shù)。所述處理器被耦合以從所述航空電子數(shù)據(jù)源接收所述航空電子數(shù)據(jù)，并且被配置成在所述航空電子數(shù)據(jù)接收后比較所述實際性能參數(shù)和所述設計性能參數(shù)，以及基于這個比較，選擇性地生成視覺警報信號和聽覺警報信號。所述視覺警報裝置被耦合以接收所述視覺警報信號并被配置成在接收所述視覺警報信號后生成一個或多個視覺警報。所述聽覺警報裝置被耦合以接收所述聽覺警報信號并被配置成在接收所述聽覺警報信號后生成可聽見的聲音。

在再另一實施例中，一種向直升機飛行員警告關于伺服透明度狀況的方法包括：從設計性能數(shù)據(jù)庫取回所述直升機的多個設計性能參數(shù)；以及從航空電子數(shù)據(jù)源接收航空電子數(shù)據(jù)，所述航空電子數(shù)據(jù)表示所述直升機的多個實際性能參數(shù)。處理所述設計性能參數(shù)和所述航空電子數(shù)據(jù)，以確定所述實際性能參數(shù)中的一個或多個是否超過所述設計性能參數(shù)，從而表明伺服透明度狀況存在。當所述伺服透明度狀況存在時，生成一個或多個警報。

此外，根據(jù)隨后的詳細描述和所附權利要求，結合附圖和先前背景技術理解，所述伺服透明度警告系統(tǒng)和方法的其他期望特征和特性將變得顯而易見。

附圖說明

后面將結合以下繪制的附圖描述本發(fā)明，其中相似的附圖標記表示相似的元件，并且其中：

圖1描繪了直升機的透視圖以及安裝在所述直升機中的伺服透明度警告系統(tǒng)的一個實施例的功能框圖；

圖2描繪了一種示例駕駛艙顯示器，該駕駛艙顯示器可被安裝在圖1的直升機中以及用于在圖1中所述的系統(tǒng)中實施視覺警報裝置；

圖3A-3C描繪了可在視覺警報裝置上呈現(xiàn)的圖形警報的各種警報狀況；以及

圖4以流程圖形式描繪了可通過圖1的系統(tǒng)實施的過程的實施例。

具體實施方式

以下的詳細描述本質上僅是示例性的，并且不旨在限制本發(fā)明或本發(fā)明的應用和用途。如本文所使用的，詞語“示例性”是指“作為示例、實例、或舉例”。因此，本文中描述為“示例性”的任何實施例不一定被解釋為比其他實施例優(yōu)選或有利。本文所描述的所有實施例都是被提供用于使本領域技術人員能夠做出或使用本發(fā)明的示例性實施例并且不限制由權利要求所限定的本發(fā)明的范圍。此外，不旨在受在先前的技術領域、背景技術、發(fā)明內容或者以下的詳細描述中所呈現(xiàn)的任何明示或暗示的原理所約束。

現(xiàn)在參考圖1，描繪了一種直升機100的透視圖。所述直升機100包括各種系統(tǒng)和子系統(tǒng)，包括伺服透明度警告系統(tǒng)102。所述直升機100可以是由許多直升機制造商中的任一個制造的民用和軍用的許多直升機型號中的任何一種。伺服透明度警告系統(tǒng)102被安裝在直升機100中，并且被配置成向直升機飛行員警告迫近的或實際的伺服透明度狀況。安裝在所述直升機100中的伺服透明度警告系統(tǒng)102的一個實施例的功能框圖也在圖1中描繪，并且現(xiàn)在將被描述。

所描繪的伺服透明度警告系統(tǒng)102包括至少一個設計性能數(shù)據(jù)庫104、航空電子數(shù)據(jù)源106以及處理器108。所述設計性能數(shù)據(jù)庫104具有存儲在其中的表示直升機100的各種設計性能參數(shù)的數(shù)據(jù)。應該注意的是，至少如本文所使用的，設計性能參數(shù)為直升機100的性能參數(shù)限制，并且其通常被公布在與所述直升機100相關的飛行手冊中。

將要理解的是，被存儲在設計性能數(shù)據(jù)庫104中的所述直升機100的具體設計性能參數(shù)可以變化，但在所描繪的實施例中，所述設計性能參數(shù)至少包括對所述直升機100的伺服透明度狀況有貢獻的那些參數(shù)。盡管這些設計性能參數(shù)也可變化，但在所描繪的實施例中，這些參數(shù)包括至少設計空速、設計高度、設計俯仰角和設計總重。此外，盡管所述設計性能數(shù)據(jù)庫104被描繪成被實施為與處理器108物理分離，但它可以部分或全部地被實施為處理器108的一部分。

所述航空電子數(shù)據(jù)源106被配置成提供表示對所述直升機100的伺服透明度有貢獻的實際性能參數(shù)的航空電子數(shù)據(jù)。所述航空電子數(shù)據(jù)源106提供的航空電子數(shù)據(jù)也可變化，但如可以容易理解的，至少包括表示存儲在設計性能數(shù)據(jù)庫104中的相同性能參數(shù)的數(shù)據(jù)。因此，在所描繪實施例中，所述航空電子數(shù)據(jù)源106提供表示實際直升機空速、高度、俯仰角和總重的數(shù)據(jù)。

將要理解的是，所述航空電子數(shù)據(jù)源106可被不同地實施，但在所描繪的實施例中它包括飛行管理系統(tǒng)(FMS)112和多個傳感器114。除各種其他功能外，所述FMS 112被配置成提供表示實際直升機總重的數(shù)據(jù)。所述傳感器114(其也可被不同地實施)被配置成感測和提供表示實際直升機空速、高度和俯仰角的數(shù)據(jù)。

無論如何具體地實施所述設計性能數(shù)據(jù)庫104和所述航空電子數(shù)據(jù)源106，所述處理器108被耦合以從航空電子數(shù)據(jù)源106實時地接收航空電子數(shù)據(jù)。所述處理器108也被耦合以至少從設計性能數(shù)據(jù)源選擇性地取回數(shù)據(jù)。所述處理器108被配置成：在接收到所述航空電子數(shù)據(jù)后，比較所述實際性能參數(shù)和所述設計性能參數(shù)。所述處理器108被進一步配置成：基于這種比較，選擇性地生成一個或多個警報信號。

處理器108生成的警報信號可在形式和內容方面變化。例如，所述警報信號可包括視覺警報信號、聽覺警報信號或兩者。如可以理解的，所述視覺警報信號用于生成視覺警報，聽覺警報信號用于生成聽覺警報。在所描繪的實施例中，處理器108被配置成生成視覺和聽覺警報信號二者。因此，如圖1所描繪的，所述系統(tǒng)100包括視覺警報裝置116和聽覺警報裝置118二者。

所述視覺警報裝置116以及特定的視覺警報(或多個警報)可以變化。例如，所述視覺警報裝置116可以是單個燈、多個燈、專用顯示裝置或駕駛艙顯示器之一。在所描繪的實施例中，所述視覺警報裝置116是駕駛艙顯示器之一，諸如圖2中所描繪的那個，其響應于由處理器108提供的視覺警報信號以生成一個或多個視覺警報。

繼續(xù)參考圖2，看到的是，所述視覺警報裝置116生成的特定視覺警報包括圖形警報202和文本警報204二者。圖形警報202用于提醒飛行員關于哪個被感測的性能參數(shù)超過所述設計性能參數(shù)。所述圖形警報202可被不同地實施，但它優(yōu)選地使用多個單獨圖形警報來實施，對伺服透明度狀況有貢獻的每個設計性能參數(shù)對應一個單獨圖形警報。在所描繪的實施例中，存在四個單獨的警報，每個警報分別對應于總重(W)、高度(A)、空速(S)和俯仰角(P)。在一些實施例中，所述視覺警報裝置116響應于視覺警報信號：選擇性地改變一個或多個單獨警報的顏色，選擇性地用顏色呈現(xiàn)一個或多個單獨警報，選擇性地將多個單獨警報之一從非可見改變?yōu)榭梢姡虮姸嗥渌桨傅娜我粋€。

在圖3A-3C中最清楚地圖示的一個特定實施例中，所述視覺警報裝置116響應于由處理器108提供的視覺警報信號，以用顏色選擇性地呈現(xiàn)一個或多個單獨警報。在圖3A中所描繪的示例中，所述直升機的實際總重超過設計總重，因此用顏色呈現(xiàn)適當?shù)膯为毦瘓?W)，而其他單獨警報(A，S，P)不被呈現(xiàn)。在圖3B中所描繪的示例中，所述直升機的實際總重超過了設計總重并且實際俯仰角超過設計俯仰角，因此用顏色呈現(xiàn)適當?shù)膯为毦瘓?W、P)，而其他的單獨警報(A，S)不被呈現(xiàn)。最后，圖3C所描繪的示例中，所述直升機的實際高度和速度分別超過了設計高度和設計速度，因此用顏色呈現(xiàn)適當?shù)膯为毦瘓?A，S)，而其他單獨警報(W、P)不被呈現(xiàn)。

返回到圖2，看到的是，文本警報204用于明確地提醒飛行員所述伺服透明度狀況。盡管文本警報204也可被不同地實施，但在所描繪的實施例中，其通過至少文本地呈現(xiàn)短語“伺服透明度”來實施。在一些實施例中，可使用足夠顯著的顏色(諸如紅色、黃色等)來呈現(xiàn)所述短語。所述短語的字母可以用該顯著顏色呈現(xiàn)，或圍繞字母的區(qū)域可以用顯著顏色來呈現(xiàn)。在所描繪的實施例中，靠近圖形警報呈現(xiàn)文本警報204，但在其他實施例中，可在視覺警報裝置116上的不同位置呈現(xiàn)圖形和文本警報202、204。

可使用許多已知裝置中的任何一種來實施所述聽覺警報裝置118，所述已知裝置響應于由處理器108所提供的聽覺警報信號以生成可聽見的聲音。無論其具體實現(xiàn)方式如何，由處理器108生成和提供的所述聽覺警報信號將使所述聽覺警報裝置生成可聽見的短語“伺服透明度！”。因此，如果存在伺服透明度狀況的可能性或所述直升機100實際上正在經歷伺服透明度，則生成視覺和聽覺警報二者。響應于這些警報生成，飛行員將更好地準備采取適當?shù)膭幼鱽砘謴汀?/p>

伺服透明度警告系統(tǒng)102的功能在上面被一般地描述?，F(xiàn)在將描述由所述系統(tǒng)102實施的，并且更具體地由處理器108實施的所述過程的更詳細描述。在這樣做時，應該參考圖4，圖4以流程圖形式描繪了過程400。應該注意的是，在以下描述中括號中的附圖標記在圖4中指代相似的編號的流程圖塊。

在啟動后，所述過程400包括從設計性能數(shù)據(jù)庫104取回表示所述直升機100的設計性能參數(shù)的數(shù)據(jù)(402)，并從航空電子數(shù)據(jù)源接收適當?shù)暮娇针娮訑?shù)據(jù)(404)。接下來，做出關于一個或多個實際性能參數(shù)是否超過設計性能參數(shù)的確定(406)，以表明伺服透明度狀況存在。如果否，則從步驟(404)開始重復所述過程。如果是，則生成適當?shù)囊曈X警報(圖形和文本的)和聽覺警報(408)。所述警報將繼續(xù)，直到所述伺服透明度狀況不再存在。

本文所述的系統(tǒng)和方法向直升機飛行員警告伺服透明度的可能性和/或所述直升機實際上正在經歷伺服透明度。因此，使飛行員更好地準備實施適當?shù)募m正動作。

本領域技術人員將理解的是，結合本文所公開的實施例描述的各種說明性邏輯塊、模塊、電路和算法步驟可被實施為電子硬件、計算機軟件或兩者的組合。以上在功能和/或邏輯塊組件(或模塊)和各種處理步驟方面描述了一些實施例和實施方式。然而，應該理解的是，可通過任意數(shù)量的被配置成實施指定功能的硬件、軟件和/或固件組件來實現(xiàn)這種塊組件(或模塊)。為了清楚地說明硬件和軟件的互換性，各種說明性組件、塊、模塊、電路和步驟已經在其功能方面在上文被一般地描述。這種功能被實施為硬件還是軟件取決于特定應用以及施加在整體系統(tǒng)上的設計限制。技術人員對于每個特定應用可以按照不同方式來實施所述功能，但這種實施決定不應解釋為導致背離本發(fā)明的范圍。例如，一種系統(tǒng)或組件的實施例可采用可在一個或多個微處理器或其他控制裝置的控制下實施各種功能的各種集成電路組件，例如存儲器元件、數(shù)字信號處理元件、邏輯元件，查找表等。此外，本領域技術人員將理解的是，本文所述的實施例僅是示例性的實施方式。

結合本文所公開的實施例描述的各種說明性邏輯塊、模塊和電路可以用被設計成實施本文所述功能的通用處理器、數(shù)字信號處理器(DSP)、專用集成電路(ASIC)、現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)或其他可編程邏輯器件、分立的門或晶體管邏輯、分立的硬件組件或他們的任何組合來實施或實現(xiàn)。一種通用處理器可以是微處理器，但在替代方案中，所述處理器可以是任何傳統(tǒng)的處理器、控制器、微控制器或狀態(tài)機。一種處理器也可被實施為計算裝置的組合，如DSP和微處理器的結合，多個微處理器的組合，一個或多個微處理器連同DSP核心的組合，或任何其他這種配置。

結合本文所公開的實施例所描述的方法或算法的步驟可直接體現(xiàn)在硬件中、在由處理器執(zhí)行的軟件模塊中，或兩者的組合中。軟件模塊可駐留在RAM存儲器、閃存、ROM存儲器、EPROM存儲器、EEPROM存儲器、寄存器、硬盤、可移除盤、CD-ROM或本領域已知的任何其他形式的存儲介質中。示例性存儲介質耦合到所述處理器，使得所述處理器可從所述存儲介質讀取信息以及寫入信息到所述存儲介質。在替代方案中，所述存儲介質可以是所述處理器的必不可少的部分。所述處理器和所述存儲介質可駐留在ASIC中。

在本文獻中，諸如第一和第二等的關系術語可單獨使用以區(qū)分一個實體或動作與另一實體或動作，而不必需要或暗示在這種實體或動作之間的任何實際的這種關系或次序。諸如“第一”、“第二”、“第三”等的數(shù)值序數(shù)簡單地表示多個對象的不同個體，并不暗示任何次序或順序，除非由權利要求語言具體地限定。在任一權利要求中的文本的順序并不暗示必須根據(jù)這種順序以時間或邏輯次序實施過程步驟，除非它由所述權利要求的語言具體地限定。所述過程步驟可以按任何次序互換，而不背離本發(fā)明的范圍，只要這種互換不與權利要求語言相矛盾以及在邏輯上有意義。

此外，根據(jù)上下文，用于描述不同元件之間關系的詞語(諸如“連接”或“耦合到”)并不暗示必須在這些元件之間進行直接的物理連接。例如，兩個元件可物理地、電子地、邏輯地、或以任何其他方式，通過一個或多個額外元件彼此連接。

雖然已經在本發(fā)明的以上詳細描述中呈現(xiàn)了至少一個示例性實施例，但應當理解的是，存在大量的變型。還應當理解的是，一個或多個示例性實施例僅是示例，并且不旨在以任何方式限制本發(fā)明的范圍、適用性或配置。相反，上述詳細描述將為本領域技術人員提供用于實施本發(fā)明的示例性實施例的方便路線圖。應當理解的是，可在示例性實施例中所描述的元件的功能和布置方面進行各種改變，而不背離在所附權利要求中闡述的本發(fā)明的范圍。