[發明專利]用于整理飛機顯示器的以飛行員為中心的系統和方法

有效

• 申請號: 201410858237.3
• 申請日: 2014-12-24
• 公開（公告）號: CN104859862B
• 公開（公告）日: 2019-09-10
• 發明（設計）人: J·鮑爾;R·W·伯金;E·勒特蘇-達克;D·佩皮通
• 申請（專利權）人: 霍尼韋爾國際公司
• 主分類號: B64D43/00
• 分類號: B64D43/00;B64D45/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 蔣駿;徐紅燕

關于聯邦政府贊助的研究或開發的聲明

本發明在聯邦航空管理局頒發的DTFAWA-10-A-80031的政府支持下完成。政府對于本發明具有一定的權利。

技術領域

這里描述的實施例一般涉及飛機顯示系統，并且更特別地，涉及用于整理飛機顯示器以減少飛行員認知負荷并提高安全性的以飛行員為中心的系統和方法。

背景技術

飛行員負責快速查看和理解一般落入兩種類別的信息。第一類信息是飛行數據，它提供了飛行路徑信息。大部分飛行數據組織在“信息層”中(例如，飛行路徑信息、助航設備(NAVAID)、空域信息、地形信息、天氣信息、交通信息等)。這些信息層被組合以在飛行顯示系統上提供飛行路徑數據的統一的圖形化顯示(在下文中此統一地顯示被稱為“導航顯示”)。第二類信息為圖表數據，它包括一般來源于紙質圖表和文檔的程序信息。當前的導航顯示并不包括由圖表數據提供的信息，并且在一些情況下，該圖表數據仍為紙張的形式。在其他情況下，該圖表數據已經被掃描并被數字化地顯示在分離的飛機顯示單元上(在下文中此掃描的且直觀顯示的圖表數據被稱為“數字儀器圖表”)。

這兩類信息在不同的飛行員的起飛前準備步驟中獲得。首先，飛行員通過輸入飛行計劃(例如，出發和目的機場)和飛行階段與飛機系統交互。飛行員彼此間簡報(brief)出發或到達程序。飛行階段的示例包括出發、在航、到達、保持、進場、迷失進場、著陸/滑行等。響應于飛行員輸入的信息，飛行管理系統(FMS)提供從一個或多個數據庫檢索的相關飛行路徑導航數據。接下來，飛行員識別并輸入相關飛行程序至飛行系統。普通飛行程序的示例包括：儀表進場程序(IAP)、離場程序(DP)、標準航站樓到達程序(STAR)、繪制目視飛行程序(CVFP)、機場圖程序(AD)等。

每個程序包括一組元素，它們一般為詳細的指令。例如，儀表進場程序提供了用于在航環境的儀表飛行降落指令以安全降落于飛機場；離場程序提供了離開機場的簡化方法，同時提供了有效、安全和迅速將空中交通移出與機場相關的擁擠空域的手段；離場程序還可提供障礙回避指南以及在降低能見度的情況下起飛的能力；以及機場圖程序提供了在繁忙的機場地面環境四周調遣的結構化手段。

如上文所述，程序信息通常來源于紙質圖表。紙質圖表可能非常復雜，常常具有壓縮在小空間中的大量信息。信息的壓縮可將能字體減小為不可讀的尺寸。當紙質圖表被掃描并顯示在飛機顯示器上時，飛行員通過縮放可能能夠減輕一些查看的問題；然而，飛行員不能確定顯示的信息的優先順序或過濾顯示的信息。不管怎樣，數字儀器圖表引入了額外的飛機顯示單元，通常導致飛行員需要將他們的焦點在數字儀器表格和導航顯示器之間來回切換，這增加了他們的認知負荷。此外，圖表數據和飛行數據的直接組合會以直觀和容易理解的方式提供大量信息，該信息過于龐大而無法顯示在單個顯示器上。

凌亂的顯示器被定義為這樣的顯示器，其呈現過多數量或種類的符號、顏色和/或其他不必要的信息，并且看情況，以一種可能妨礙飛行任務或操作的方式(FAAAC?25-11A?電子飛行甲板顯示器)。當該顯示器凌亂時，飛行員或機組人員的低頭時間和認知負荷增加。除了解決凌亂的問題外，飛行員可能希望用額外的技術定制并簡化飛機顯示器，例如控制特定注釋和標簽的位置和方向、改變字體大小、移除指針的箭頭等。

考慮上述內容，所期望的是提供一種以飛行員為中心的系統和方法，用于(1)整理飛機顯示器，能夠基于飛行員的偏好將飛行數據和圖表數據混合在修改的組合中以及(2)在單個飛機顯示器上顯示該修改的組合，從而為飛行員提供單個混合的顯示器以掃描并獲取需要執行相關程序的所有必要信息(在下文中該期望的以飛行員為中心的系統被稱為“整理系統”)。所期望的還在于提供一種響應于飛行員偏好的整理系統，用于控制特定注釋和標簽的位置和方向、改變字體大小以及移除指針的箭頭。該期望的整理系統使得認知負荷最小化。

發明內容

提供此發明內容以通過簡化形式引入對于概念的選擇，下面在詳細的說明書中對這些概念進行進一步描述。此發明內容并不試圖識別要求保護的主題的關鍵或基本特征，也不試圖被用作輔助確定附加的權利要求的范圍。

提供了一種用于整理飛機顯示器的以飛行員為中心的方法。該方法獲得圖表數據、飛行數據和用戶輸入數據。響應于用戶輸入數據，生成圖表數據和飛行數據的修改組合。顯示圖形化表示該修改組合的符號。