[发明专利]飞机速度指引显示器

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于显示代表距规定的四维飞行路径的偏离的飞行信息的系统和方法。具体地，但是非排他地，本发明涉及用于使飞行员在特定时间到达特定位置并且对飞机速度实现必要改变以实现优选的地速的座舱显示。

背景技术

通常以三维（即经度、维度和高度）计算飞行路径。未来空中交通控制系统被期待向飞行路径规定进一步的维度，即时间。换句话说，这种空中交通控制系统将不仅仅提供飞机必须遵循的路径，而且规定飞机必须处于路径上的每一个位置的时间。这就允许空中交通控制放松对飞机间分离度的要求，因而允许更有效地利用空域。

现有的座舱显示器仅仅显示绝对空速、绝对空速的目标和空速趋势箭头。后者根据空速的当前改变速率指示飞机在固定时间段（通常，六到十秒）之后的预计速度。这种座舱显示器适用于目前使用的空中交通控制系统，该系统可以规定目标空速形式的绝对速度命令。然而，它们不向机组提供与准确地遵循四维飞行路径的任务直接相关的信息。

空速测量不能与地速值直接比较，因为空速是相对于飞机飞行穿过的空气体测量的。空气体自身可以相对于地面运动。用风速和风向表征空气体的运动，风速和风向中的每一个均可以随着时间变化。因此，地速等效于定义飞机的空速的矢量和定义风速的矢量的和的大小。通常，在此比较中，竖直方向不被考虑在内，因为其具有可忽略的影响。鉴于空速相对于地速的时变特质，显示空速不适于机组试图准确地遵循四维飞行路径。

发明内容

根据实施方式，方法显示与预定飞行路径有关的飞行信息。预定的飞行路径规定位置和相应的调度时间。所述方法包括监视飞机沿着预定飞行路径的当前位置。所述方法包括确定飞机在当前位置的当前时间。所述方法包括为应在当前位置的飞机提供调度时间。所述方法包括计算当前时间和调度时间之间的时间偏离。该方法包括显示该时间偏离。

根据又一个实施方式，用于显示飞行信息的系统包括飞行路径存储存储器，其被设置以存储与规定沿着飞行路径的位置以及相应的调度时间的预定飞行路径有关的数据。该系统包括位置确定单元，其被设置以输出定义飞机沿着预定飞行路径的当前位置的位置数据。该系统包括定时器单元，其被设置以输出定义飞机处于当前位置的当前时间的时间数据。系统包括处理器，其被设置以接收位置数据和时间数据，从存储在飞行路径存储器中的调度时间确定对应于当前位置的调度时间，以及计算当前时间和该调度时间之间的时间偏离。该系统包括显示器，其被设置以显示时间偏离。

根据另一个实施方式，公开一种用于在显示器上呈现飞行信息的布局，包括：时间偏离标尺，其具有原点和向原点的任意一侧延伸的代表时间偏离的正和负值的部分；时间偏离指示符，其指示沿着时间偏离标尺的点因而指示时间偏离的值；地速偏离标尺，其具有原点和向原点的任意一侧延伸的代表地速偏离的正和负值的部分；以及地速偏离指示符，其指示沿着地速偏离标尺的点因而指示地速偏离的值。在一个变形方式中，布局包括其中地速偏离标尺的原点随着时间偏离的指示值而改变。

有利地，这种方法和系统可以连续地并且实时地显示直接表示距规定的四维路径的偏离的飞行信息，并且可以使机组容易改变飞机的轨迹位置以更精密地遵循四维路径。

等同地，这些方法和系统可以用于不规定高度的路径；即，其中仅仅规定了维度、经度和时间。因此，尽管本发明利用四维路径，但是本发明涵盖显示关于在二维（横向）内规定的路径的时间偏离。换句话说，沿着飞行路径的规定位置可以被表示为三维位置或者二维位置。

例如，飞行路径存储存储器可以是任意形式的存储器，包括易失性（例如，RAM）或者非易失性（例如，硬盘）两者。此外，飞行路径存储存储器可以存储整个预定飞行路径，或者飞行路径中的一个或者更多个部分。在各个实施方式中，飞行路径数据可以被实时地发送到飞机以便存储在飞行路径存储存储器中，在这种情况下该飞行路径存储存储器可以是简单的缓冲器/缓存。

飞行路径存储数据可以包括对应于沿着飞行路径的位置的调度地速。替代性地，可以从与调度时间和沿着飞行路径的位置有关的飞行路径数据导出调度地速。例如，调度时间所指示的位置的改变速率可以被计算并且作为调度地速使用。

位置确定单元可以是飞机上机载的或者在地面上。在后一种情况下，可以使用适当的数据通信方式向飞机发送当前位置。