[发明专利]用于生成驾驶舱显示的驾驶舱显示系统和方法

说明书

提供了用于生成驾驶舱显示的驾驶舱显示系统和方法。提供了用于在驾驶舱显示（28,32）上生成能量管理符号象征（30,34）的驾驶舱显示系统（10）和方法，其辅助飞行员来在评估和执行直接进场时做出决策。在实施例中，所述驾驶舱显示系统包括驾驶舱显示设备（14），在其上生成诸如垂直情形显示（32）或水平导航显示（28）之类的第一驾驶舱显示。控制器（12）可操作地耦合到所述驾驶舱显示设备并且被配置成：（i）标识到位于目标起落场地上的配置点的直接进场（DA）路径；（ii）针对航空器在引擎空闲条件下飞过所述DA路径并以小于配置空速的空速到达所述配置点处，来运算第一DA能量估算；以及（iii）在所述第一驾驶舱显示上生成指示所述第一DA能量估算的符号象征。

技术领域

以下公开内容一般涉及驾驶舱显示系统，并且更特别地涉及用于在驾驶舱显示上生成能量管理符号象征的方法和驾驶舱显示系统，其辅助飞行员在评估和执行直接进场方面做出决策。

背景技术

在能含量方面有用地描述运动中的航空器（A/C）。空运A/C的能含量主要由A/C的海拔、A/C行进的空速和A/C总重量来确定。一般来说，飞行员可以通过藉由施加附加推力实现的空速或海拔中的增长来选择性地增加A/C的能含量。相反，飞行员可以通过对耗散A/C能含量的速率进行加速来随时间引起A/C能含量中的受控降低。这可以通过增加A/C的阻力系数来实现，例如通过更改A/C的冲角或通过部署一个或多个增阻设备（诸如襟翼、缝翼和减速板）。可能居于飞行员的控制之外的其它因素也可能影响A/C的能含量，诸如风速和风向中的变化。

A/C能含量的正确管理在进场和着陆期间尤为关键。当进场机场或其它起落场地以进行着陆时，固定翼A/C在理想上以为机组人员提供足以配置该A/C以便着陆的机会的空速来到达其目的地跑道前方的预定距离处（后文中为“配置距离”）。如果A/C以能量不足的状态（亦即，具有过低的空速或入口上方高度（Height Above Threshold）（HAT））达到该配置距离，则可以要求附加推力以使A/C返回到用于着陆的可接受能量状态。这样的推力（原本其是不需要的）的施加导致降低的燃料效率、增加的噪声和化学排放、加重的组件磨损、更高的操作成本以及其它此类不期望的影响。相反，如果A/C以能量过量的状态（亦即，具有过多的空速或HAT）达到配置距离，则可能会迫使机组人员放弃当前的着陆尝试并发起复飞。如果替代地以能量过量的状态降落在跑道上，则A/C可能不能够在滑跑期间充分地耗散其能含量的剩余部分并且可能发生跑道偏离。这两种情形都为航空器操作增添了不期望的成本和延迟，并且可能潜在地贡献于空中交通拥堵、减损乘客舒适度以及具有其它负面后果。

虽然合期望地避免上述情形，但是飞行员在进场和着陆期间对A/C能含量的错误管理由于多种原因而持续发生。首先应认识到的是，进场和着陆在飞行的最动态且要求最高的阶段当中。其次，在向特定的A/C分配了多支线进场路线之后的任何节点处，空中交通管制（ATC）可以对该A/C许可飞行（clear）以从该分配路线离港并替代地直接前进至跑道。在该实例中，飞行员被突然分派有以下任务：探知从该分配的多支线进场路径离港是否将以可接受的能量状态将A/C带到配置距离。取决于各种因素，这对于飞行员来说可能即使在被呈现有如由飞行管理系统（FMS）运算并以图形方式表示在垂直情形显示（VSD）上的理想的垂直下降轮廓线（profile）时也难以准确地探知。如果关于接受ATC所提出的直接进场的分支不确定，则飞行员可能简单地拒绝该直接进场选项。这潜在地对于航空器来说导致了丧失改进的操作效率的机会，并且对于起落场地来说导致了增加的交通吞吐量。可替换地，飞行员可能接受了ATC提出的直接进场。然而，在这样做时，飞行员在心理上冒着错误地运算相对于A/C的当前能含量的直接进场的能量要求的风险，和/或以其它方式冒着在实行直接进场时错误地管理A/C的能含量的风险。

发明内容