CN107813951B - 用于预报天气的垂直呈现的显示设备 - Google Patents

Abstract

用于预报天气的垂直呈现的显示设备。公开了用于接收和处理天气数据和飞行计划数据的装置和方法。所述装置包括第一显示器、输入单元和处理器。所述处理器被配置成接收飞行计划数据和天气数据，以及基于天气数据来确定哪些天气特性定位在预定的飞行高度值的预定范围内。所述处理器进一步被配置成指示第一显示器显示定位在输入飞行高度值以上和以下的预定范围内的那些天气数据连同飞行计划数据，以及指示第一显示器附加地显示由以下元素组成的组中的至少一个元素：战略信息天气、上行链路天气、来自外部天气数据提供者的天气信息、机上天气雷达信息、到飞行员的通知、航空信息服务数据、终端区域预报、空中交通相关信息。

Description

用于预报天气的垂直呈现的显示设备

相关申请的交叉引用

本申请要求于2016年9月14日提交的印度临时专利申请No.201611031329的优先权。

技术领域

本公开一般涉及接收和处理航空器的天气数据和飞行计划数据。特别地，本公开涉及用于接收和处理天气数据和飞行计划数据的显示设备，涉及具有此种显示设备的航空器，以及涉及用于接收和处理在航空器中的天气数据和飞行计划数据的方法。

背景技术

在航空器的飞行期间，关于当前位置前面以及沿着航空器的计划的移动路径的天气条件的信息对于航空器上的操作程序（operating procedure）而言可能是关键的。尤其是，关于在航空器和航空器的移动路径前面的天气数据的详细的知识对在航空器上的操作程序而言可能是有帮助的。

垂直情况显示器（VSD）提供与地形有关的飞行路径信息的战略的和战术的垂直呈现。例如，将VSD呈现于在航空器的驾驶舱中的综合导航（INAV）显示器的一部分中。

通常，VSD在较低范围（lower range）处维持恒定的高宽比（aspect ratio）以允许飞行员关于地形或海平面看到飞行计划或路径。该配置导致Y轴（垂直轴）比例（scale）是预定的并且不能被飞行人员调整。类似地，在较高范围处，VSD管理其垂直比例以覆盖在飞行计划中的最高航路点（waypoint）的高度约束。这再次导致了不能被飞行人员调整的Y轴比例。X轴（水平轴）范围比例可以被调整并且与呈现在INAV的横向部分上的相同的范围值绑定。

在Y轴中的预定的和/或静态的高宽比以及最高航路点覆盖可以导致在垂直分布（profile）中表示上行链路预报天气的困难。诸如对于晴空湍流（clear air turbulence）（CAT）的上行链路预报天气数据之类的上行链路预报天气数据是由飞行空层（flightlevel）（FL）组提供，但是如果维持VSD垂直比例的高度约束，则数据显现为散布在VSD视图的小矩形块，因此使得对于例如飞行员的人类操作者而言难以辨别关于在VSD处指示的天气现象的细节。

这样，提供可以在长途飞行的航线（course）上的飞行路径调整中辅助飞行员的战略天气展望（outlook）是期望的。这可以允许飞行员在可以上下调整的高度窗的预定范围内查看垂直预报天气，从而收集可以在请求飞行空层改变的决定中辅助飞行员的更详细的天气信息。

另外，根据随后的发明内容和具体实施方式以及所附的权利要求，结合附图和该背景技术，其他可期望的特征和特性将变得清楚。

发明内容

在本文中公开了用于接收和处理天气数据和飞行计划数据的处理单元、具有此种处理单元的航空器以及用于接收和处理天气数据和飞行计划数据的方法的各种非限制性实施例。

在第一非限制性实施例中，提供了一种用于接收和处理天气数据和飞行计划数据的显示设备。显示设备包括第一显示器，所述第一显示器被配置成显示天气数据和飞行计划数据，输入单元，所述输入单元被配置成从操作者接收输入值，其中所述输入值是飞行高度值，以及处理器。处理器被配置成接收包含至少航空器的移动路径的飞行计划数据、接收包含至少位置信息和属于所述位置信息的天气特性的天气数据、基于天气数据的位置信息来确定哪些天气特性定位在输入飞行高度值的预定范围内、指示第一显示器显示定位在输入飞行高度值以上和以下的预定范围内的那些天气数据连同飞行计划数据，以及指示第一显示器附加地显示由以下元素组成的组中的至少一个元素：战略信息天气、上行链路天气、来自外部天气数据提供者的天气信息、机上天气雷达信息、到飞行员的通知、航空信息服务数据、终端区域预报、空中交通相关信息。

在第二非限制性实施例中，提供了一种航空器，所述航空器包括用于接收和处理天气数据和飞行计划数据的显示设备，所述显示设备包括：第一显示器，被配置成显示天气数据和飞行计划数据，输入单元，被配置成从操作者处接收输入值，其中所述输入值是飞行高度值，以及处理器。所述处理器被配置成：接收包含至少航空器的移动路径的飞行计划数据、接收包含至少位置信息和属于所述位置信息的天气特性的天气数据、基于天气数据的位置信息来确定哪些天气特性定位在输入飞行高度值的预定范围内、指示第一显示器显示定位在输入飞行高度值以上和以下的预定范围内的那些天气数据连同飞行计划数据，以及指示第一显示器附加地显示由以下元素组成的组中的至少一个元素：战略信息天气、上行链路天气、来自外部天气数据提供者的天气信息、机上天气雷达信息、到飞行员的通知、航空信息服务数据、终端区域预报、空中交通相关信息。

在第三非限制性实施例中，提供了一种用于处理和显示在航空器中的天气数据和飞行计划数据的方法。所述方法包括以下步骤：接收是飞行高度值的输入值；接收包含至少航空器的移动路径的飞行计划数据；接收包含至少位置信息和属于所述位置信息的天气特性的天气数据；基于天气数据的位置信息来确定哪些天气特性定位在输入飞行高度值的预定范围内；指示显示器显示定位在输入飞行高度值以上和以下的预定范围内的那些天气数据连同飞行计划数据；以及指示所述显示器附加地显示由以下元素组成的组中的至少一个元素：战略信息天气、上行链路天气、来自外部天气数据提供者的天气信息、机上天气雷达信息、到飞行员的通知、航空信息服务数据、终端区域预报、空中交通相关信息。

附图说明

将容易理解本发明的优点，因为当结合附图考虑时通过参考以下具体实施方式，本发明的优点变得更好理解，其中：

图1是垂直情况显示器（VSD）的图形表示；

图2是具有航空器参考和天气特性的VSD的图形表示；

图3是根据一些实施例的属于显示设备的VSD的图形表示；

图4是根据一些实施例的属于显示设备的VSD的图形表示；

图5是根据一些实施例的属于显示设备的VSD的图形表示；

图6是根据一些实施例的显示设备和其部件的图形表示；以及

图7是根据一些实施例的方法的示意性表示。

具体实施方式

以下具体实施方式本质上仅是示例性的并且不旨在限制应用和用途。如在本文中使用的那样，词语“示例性的”意味着“用作示例、实例或说明”。因此，在本文中描述为“示例性的”任何实施例不一定相对于其他实施例被解释为优选的或有利的。在本文中描述的所有实施例都是提供的示例性实施例以使本领域技术人员能够做出或使用公开的实施例并且不限于由权利要求限定的本公开的范围。此外，不旨在被呈现在先前的技术领域、背景技术、发明内容、以下具体实施方式中或针对任何特定的计算机系统的任何表达的或暗示的理论束缚。

在该文件中，诸如第一和第二以及诸如此类的相关的术语可以仅仅用于将一个实体或动作与另一个实体或动作区分开来，而不一定要求或暗示在此种实体或动作之间的任何实际的此种关系或顺序。除非由权利要求语言具体限定，否则诸如“第一”、“第二”、“第三”等之类的数字的序数（numerical ordinal）简单地表示多个中的不同的单个并且不暗示任何顺序或序列。

最后，为了简洁起见，可以不在本文中详细描述涉及计算机系统和计算机系统的其他功能的方面（以及计算机系统的个别的操作部件）的常规的技术和部件。此外，包含在本文中的各图中示出的连接线旨在表示在各个元素之间的示例功能的关系和/或物理的和/或机械的耦合。应当注意，可以在本公开的实施例中呈现很多替代的或附加的功能的关系或物理的连接。

一般来说，在本文中并且参考以下附图描述的系统和方法以增强预报天气位置的感知和协助战略飞行计划的方式提供天气、飞行计划以及本机（own-ship）的交互性垂直呈现。

现在参考图1，示出了显示设备100（图6）的显示器140的示例。

例如VSD的显示器140提供关于地形或几何高度56的沿着命令的飞行路径30的垂直分布。取决于垂直VSD范围32，VSD 140示出了战术视图或战略视图。在较低VSD范围处，通过使VSD通过以范围补偿高度比例使得飞行计划线的斜率不随着范围的改变而受到更改来维持恒定的高宽比而示出战术视图。在较高VSD范围处，通过使VSD覆盖飞行计划中的最高航路点的高度约束使得整个飞行计划分布被示出并且未被剪切而示出了战略视图。VSD140还可以具有诸如自动跟踪、自动飞行计划、手动跟踪和手动飞行计划之类的各种模式。飞行员可以按照飞行的当前阶段的需要手动地使能这些模式中的一种，但是VSD显示的高度比例将如上那样总是取决于其在战略视图中还是在战术视图中。

图1图示了包括在VSD显示器140中的各个特征。基本上，以关于VSD地形56的命令的飞行路径30和实际的飞行路径60示出了航空器参考10。航空器参考10指示航空器的当前位置。以VSD高度标尺带增量记号标记（VSD altitude tape increment tick mark）和VSD高度标尺带子增量记号标记（sub increment tick mark）34来标记还被称为垂直VSD范围32的Y轴并且提供VSD高度标尺带数值数字36以指示高度。提供沿着Y轴在垂直方向上可移动以指示选择的高度的选择的高度动标（bug）38。例如，虚线的选择的高度矢量（vector）46指示高度动标38的选择的高度。

X轴（水平轴）指示最小VSD X-范围40、最大VSD X-范围42以及中心VSD X-范围44。在显示器140的上边缘上，显示光标角度48（具有当前值0.6°）和光标距离50（具有当前值94.6 NM）。在显示器140的右上角中显示具有选择的高度读数52的选择的高度读数框54。最后，提供VSD模式显示58并且所述VSD模式显示58指示显示器140的当前模式。

上行链路天气向航空器提供对于3D预报产品的数据。在各个实施例中，在3000 ft块中提供数据，其中每3000英尺，数据可以指示特定天气现象的存在或不存在。来自诸如XM之类的服务的流式传输天气数据还以渐进的高度提供三维数据。可以以该格式提供的3D预报产品包括诸如晴空湍流（CAT）、风、结冰以及温度之类的产品。在各个实施例中，CAT和结冰在横向地图（lateral map）上呈现为其中预报现象要发生的着色区域。如果做出尝试以在当前VSD上呈现该相同的着色区域，则信息将显现为小矩形块（由于紧密的高度比例约束）（参见图2）。该具体数据格式使得在飞行空层和现象之间辨别细节非常困难，因为飞行员不能专注于具体飞行空层。

图2示出了具有航空器参考10和若干天气特性20的VSD，每个天气特性20如块指示的那样。命令的飞行路径未在图2中示出。然而，参考图1，可以清楚地看到可以由操作者使用与天气特性块20重叠的命令的飞行路径30来确定飞行路径是否穿越指示的天气特性块20中的一个。

图3示出了具有带有飞行计划线30的预报天气20的示例垂直表示的VSD 140。除了飞行计划和天气特性之外，在图3中的示意性的表示的上部处还示出了横向地图的一部分。在横向地图的右下方上的高度小部件（widget）33指示正在Y轴的中心处显示的高度，在此情况下其为值240。

图4示出了显示的VSD 140内容的两个示例。上面的示例示出了关于在Y轴上选择的高度范围的结冰现象402并且下面的图示出了关于选择的高度范围的CAT 404。

图5在VSD 140中连同横向地图指示了风502和CAT 404的组合。虽然在图5中未指示飞行计划线和航空器参考，但是为了指示的特征的更好的概览，这些当然包括在图中并且在图中被省略。

图6示出了根据各个实施例的显示设备100。显示设备100包括天气数据接收单元130、飞行计划接收单元120、具有处理器110的控制器105、输入单元150以及显示器140。处理器110被配置成接收信息、处理信息并且指示显示器140如在图1至5中的至少一个中示例性地指示的那样显示信息。天气数据接收单元130可以经由通信链路（未示出）从外部实体（天气数据提供者）或从机上天气确定系统或传感器（未示出）接收天气数据。飞行计划接收单元可以被配置成从外部实体（飞行命令）或从操作者，即，飞行员接收飞行计划数据。输入单元150可以被配置成允许飞行员与显示设备进行通信，特别是输入由处理器110用作用于向显示器140提供指令的基础的参数或值。

处理器110可以是响应于程序指令来操作的多个已知通用微处理器或（一个或多个）专用处理器中的任何一个（或多个）。在描绘的实施例中，处理器110包括机上RAM（随机存取存储器）和机上ROM（只读存储器）。可以将控制处理器110的程序指令存储在RAM和ROM两者之一中或两者中。例如，可以将操作系统软件存储在ROM中，而可以将各种操作模式软件例程和各种操作参数存储在RAM中。将会理解，这仅是用于存储操作系统软件和软件例程的一个方案的示例性，并且可以实现各种其他存储方案。还将理解，不只是可编程的处理器，还可以使用各种其他电路来实现处理器110。例如，还可以使用数字逻辑电路和模拟信号处理电路。在该方面中，处理器110可以包括被设计成执行在本文中描述的各种方法、过程任务、计算和控制/显示功能的任何数量的软件程序（例如，航空电子学显示程序）或指令，或与被设计成执行在本文中描述的各种方法、过程任务、计算和控制/显示功能的任何数量的软件程序（例如，航空电子学显示程序）或指令合作。

可以在VSD 140上显示来自机上天气雷达的信息，但是所述信息是实时的并且被限制在自航空器的位置的范围和高度中。不管本机位置（航空器的当前位置）如何，流式传输或上行链路预报天气提供在多个高度上的预报3D数据。向天气数据接收单元130提供天气数据，并且可以由单元130处理所述天气数据以准备或预处理天气数据以及以向控制器105提供天气数据。以对于人类操作者而言可读/可使用的方式呈现该信息可以是飞行员尝试避免可能扰乱飞行或甚至产生严重安全危害的恶劣天气时在战略飞行计划和高度选择中的关键因素。

在本文中提及的天气雷达可以是机上数据源的部分。数据源向处理器110提供上述数据。数据源可以包括多种多样的信息系统，所述信息系统可以驻留在航空器上或驻留在远程位置处。举例来说，数据源可以包括跑道感知和咨询系统（runway awareness andadvisory system）、仪表着陆系统、飞行指引器系统、地形避免和警告系统、交通和碰撞避免系统、地形数据库、惯性参考系统、导航数据库以及飞行管理系统中的一个或多个。可以由例如上行链路天气数据服务提供天气雷达或通常而言的天气数据系统。如通常所知的那样，上行链路天气数据服务向航空器提供三维天气数据。通常，提供在诸如3000英尺段之类的各个高度段处的天气数据，并且每个段可以指示特定天气现象的存在或不存在。与数据关联的天气现象包括但不限于晴空湍流（CAT）、风、结冰和温度。

输入单元150与处理器110可操作的通信并且被配置成从用户（例如，飞行员）接收输入并且响应于用户输入向处理器110提供命令信号。输入单元150可以是各种已知用户接口设备中的任何一个或组合，所述各种已知用户接口设备包括但不限于诸如鼠标、轨迹球或操作杆之类的光标控制设备（CCD）、和/或键盘、一个或多个按钮、开关或旋钮。

显示器140用于以图形、图标和文字格式显示各种图像和数据，并且向用户提供可视反馈。将要理解，可以使用适用于以可由用户查看的格式渲染图形、图标和/或文本数据的多个已知显示器中的任何一个来实现显示器140。此种显示器的非限制性示例包括各种阴极射线管（CRT）显示器和诸如各种类型的LCD（液晶显示器）、TFT（薄膜晶体管）显示器和OLED（有机发光二极管）显示器之类的各种平板显示器。显示器可以附加地基于面板安装的显示器、HUD投影或任何已知的技术。在示例性实施例中，显示器140包括平板显示器。还要注意，可以用多于一个显示器140来实现显示设备100。例如，可以用两个或更多显示器140来实现显示设备100。

不管用于实现显示器140的显示器的数量或特定类型，已经在上面指出，处理器110响应于其接收的各种数据以在显示器140上渲染各种图像。处理器110在显示器140上渲染的图像将取决于例如正被实现的显示器的类型。例如，仅列举几个，显示器140可以实现多功能显示器（MFD）、三维MFD、主飞行显示器（PFD）、合成视觉系统（SVS）显示器、垂直情况显示器（VSD）、水平情况指示器（HSI）、交通感知和避免系统（TAAS）显示器、三维TAAS显示器中的一个或多个。还可以在电子飞行包（EFB）中实现显示设备140，以及，在一些实例中，可以在EFB中实现显示设备100中的一些或所有。

再次参考图5，描绘并且现在将描述当显示器140正在实现MFD时可以在显示器140上渲染的示例性图像200。在这样做之前，要注意，描绘的MFD图像200仅是示例性的一个实施例，并且可以不同地实现描绘的MFD图像200。此外要注意，不是在图5中描绘的所有的渲染的图像都将被描述，并且如果需要或期望，可以在显示器140上渲染未在图5中描绘的（或进一步描述的）各种其他图像。

渲染描绘的MFD图像200以同时地显示横向地图202和垂直分布204。横向地图202包括自上而下的航空器符号、一个或多个航路点符号、将航路点符号互相连接的线段以及一个或多个范围环（range ring）。横向地图202还优选地包括各种地图特征，所述地图特征包括但不限于，地形、政治边界（political boundaries）和导航协助，为了清楚，它们未在图5中示出。在表示相对于期望的航线的航空器位置的位置处渲染自上而下的航空器符号。在图5中示出其中仅一个的范围环指示距自上而下的航空器符号的航行距离（nauticaldistance）。在图示的实施例中，范围环包括范围指示符，所述范围指示符显示从航空器的当前位置到对应于范围环（例如50海里）的横向地图202上的位置的横向距离。

现在转向垂直分布204，渲染的图像200的该部分包括比如结冰现象402、风502、垂直轴224和水平轴226的天气信息。垂直轴224表示航空器高度并且以高度值合适地对垂直轴224标以刻度，并且水平轴226表示航空器横向位置并且以横向距离值合适地对水平轴226标以刻度。将要理解，除了横向距离值之外或代替横向距离值，可以替代地以时间值对水平轴226标以刻度。

如上所述，数据源可以包括天气数据系统。耦合处理器110以接收由天气数据系统提供的天气数据。在接收到天气数据时，处理器110向显示器140提供图像渲染显示命令，所述图像渲染显示命令使显示器140在横向地图202和垂直分布204两者上渲染表示诸如CAT和结冰之类的各种天气现象的图像。现在将描述可以在垂直分布204上渲染此种现象的方式。在这样做时，应参考提供处理器110如何命令垂直分布204显示天气数据的详细表示的图1-5。

如在图1-5中描绘的那样，和与显示了由高宽比（战术视图）或航路点高度约束（战略视图）二者之一支配的高度窗的垂直分布204关联的当前功能不同，处理器110可以被配置成命令垂直分布204的y轴（垂直轴）以用选择的高度周围的10000英尺高度窗，即选择的高度以上5000英尺以及以下5000英尺，来渲染。为了这样做，飞行员可以经由例如输入单元150调整将是垂直轴的中心的选择的高度。在描绘的实施例中，在选择的高度值处渲染相对细的线46（其在一些实施例中可以是点线/虚线，图1）作为参考的方式。处理器110可以命令显示器140在横向地图202上渲染高度小部件33（参见图3），所述高度小部件33针对在横向地图202和垂直分布204上的所有选择的预报天气产品来控制显示的高度。以该方式，所有显示的预报产品正以相同的高度值呈现信息。

在本文中提议并参考图1至5示例性地描述的显示设备100设计提供天气、飞行计划和本机的交互式垂直呈现，所述交互式垂直呈现被设计为增强预报天气位置的感知并且辅助战略飞行计划。

以对图1至5的附加参考，在各个实施例中，垂直显示器140的Y轴将示出在选择的高度以上和以下预定范围的高度窗，例如选择的高度以上5000英尺和以下5000英尺，即总共10000英尺的窗。飞行员可以通过经由输入单元150提供相应的输入来选择窗的高度和大小。换言之，高度窗既不是由高宽比（战术视图）支配也不是由航路点高度约束（战略视图）支配，而是基于由飞行员输入的值。

在各个实施例中，飞行员可以调整在显示器140的垂直窗中的选择的高度（这可以是Y轴的中心或垂直VSD范围32的中心，参见图1或图3）。可以横向地图160（图3）中的高度小部件来设置高度，所述高度小部件针对在横向显示器160（图3）和垂直显示器140上的所有选择的预报天气产品来控制显示的高度。因此，优选地所有显示的预报产品正以相同的高度值呈现信息。将以选择的高度值跨VSD 140呈现细点线/虚线的选择的高度矢量46（图1）作为参考的方式。

如果飞行员已经选择当前没有投影他的飞行路径的高度窗，则可以不在垂直显示器140上示出命令的飞行路径30，但是飞行员可以增加或减少选择的高度以显示路径。将在垂直显示器140中示出本机（航空器参考10），或者如果本机在显示的高度窗之外，即在选择的高度范围之外，则将呈现幻影（ghosted）本机符号。

在各个实施例中，上行链路或流式传输天气的垂直显示是当前VSD的分离的、个别的模式以允许其遵循与当前VSD的战略或战术视图不同的惯例。

在各个实施例中，如果飞行员选择用于VSD 140的垂直天气模式，则在横向INAV地图上选择单个位置中的预报天气产品、下拉菜单将允许在垂直显示器上显示该相同的天气产品。

在各个实施例中，在本文中描述的显示设备100提供在不同的高度处的预报天气的更有代表性的（representative）垂直视图、通过允许飞行员查看在飞行路径以上和以下的具体高度处的天气来允许飞行员具有对高度比例的完全控制并且通过在选择其中没有预报恶劣天气的飞行高度中协助飞行员或者通过允许飞行员在诸如下降之类的某些飞行阶段期间针对具体天气现象做准备来改进战略计划。

在各个实施例中以及参考图6，提供用于接收和处理天气数据和飞行计划数据的显示设备100。显示设备100包括第一显示器140，其被配置成显示天气数据和飞行计划数据，输入单元150，其被配置成从操作者接收输入值，其中所述输入值是飞行高度值，以及处理器。优选地，处理器110是控制器105的部分，所述控制器105在功能上包容（encapsulate）处理器110并且提供使处理器能够接收并传输去往和来自诸如天气数据接收单元130、飞行计划接收单元120、第一显示器140和输入单元150之类的显示设备100的外围设备的数据的接口。处理器被配置成从飞行计划接收单元120接收包含至少航空器的移动路径的飞行计划数据、从天气数据接收单元130接收包含至少位置信息和属于所述位置信息的天气特性的天气数据、基于天气数据的位置信息确定哪些天气特性定位在输入飞行高度值的预定范围内、指示第一显示器140显示定位在输入飞行高度值以上和以下的预定范围内的那些天气数据连同飞行计划数据以及指示第一显示器140附加地显示由以下元素组成的组中的至少一个元素：战略信息天气、上行链路天气、来自外部天气数据提供者的天气信息、机上天气雷达信息、到飞行员的通知、航空信息服务数据、终端区域预报、空中交通相关信息。

因此，显示设备100允许各种不同的信息在相同的显示器140上显示。要显示的可能的信息包括：包括上行链路天气、XM和S-XM天气或任何其他战略天气源的战略天气信息；机上天气雷达信息；D-NOTAM、TAF、空域（airspace）、海洋轨迹（oceanic tracks）和任何其他AIS信息；交通相关信息；以及可以通过提及的数据的合成、它们的组合或它们的子集的组合或数据的子选择来创建的任何信息。该方法的一个益处在于通过以更有效的方式呈现信息，例如归功于信息的更广集合和针对进一步的数据融合和过滤的机会的提供，以减少的呈现区域、增加的情况感知呈现信息的显示设备100、尤其是显示器140和显示器140的可用的显示表面的更多样的使用。然而，同时，保留了显示仅飞行路径的垂直范围的预定的和可选择的段的优点。

可以用被设计为执行在本文中描述的功能的通用处理器、数字信号处理器（DSP）、专用集成电路（ASIC）、现场可编程门阵列（FPGA）或其他可编程逻辑设备、分立的门或晶体管逻辑、分立的硬件部件或其任何组合来实现或执行结合在本文中公开的实施例描述的各种说明性的逻辑块、模块和电路。通用处理器可以是微处理器，但是在替代中，处理器可以是任何常规处理器、控制器、微控制器或状态机。处理器还可以被实现为计算设备的组合，例如DSP和微处理器、多个微处理器、结合DSP核心的一个或多个微处理器或任何其他此种配置的组合。

如在本文中提及的那样，飞行计划数据可以包含航空器的位置信息连同时间戳，其指示在给定时间的航空器的位置。天气数据可以包含任何种类的天气信息，特别地包含包含位置信息和天气特性的信息，其中天气数据的位置信息尤其涉及具有具体天气条件的地区的位置、扩展、移动方向，并且其中天气特性尤其涉及温度、风速、风向。

在各个实施例中，处理器110被配置成指示第一显示器140显示由以下元素组成的组中的至少两个元素的组合：战略信息天气、上行链路天气、来自外部天气数据提供者的天气信息、机上天气雷达信息、到飞行员的通知、航空信息服务数据、终端区域预报、空中交通相关信息。在该实施例中，操作者可以选择指示的组中的两个或更多元素以在第一显示器140上显示。操作者可以经由输入单元150或经由第一显示器140的触敏区域来提供选择值。

在各个实施例中，处理器110被配置成确定连续区域（例如，诸如在图2中示出的天气特性20）并且基于这些连续区域来指示第一显示器显示信息。因此，显示器140不仅显示数据的离散样本，还使能任何数据类型的显示。显示器140显示通过矢量形状、栅格数据（raster data）或任何其他方式、线、符号、文本或其任何组合限定的连续的区域。

在各个实施例中，处理器110被配置成通过矢量形状、栅格数据、线、符号、文本中的至少一个来限定连续的区域。

在各个实施例中，处理器110被配置成通过矢量形状、栅格数据、线、符号、文本中的至少两个的组合来限定连续的区域。

在各个实施例中，天气数据包含天气特性的位置信息，其中位置信息包含具有具体的和/或基本上同质的天气条件的地区的位置、扩展、移动方向中的至少一个。

在各个实施例中，天气特性涉及温度、风、风向、风速中的至少一个或组合。

在各个实施例中，输入飞行高度值的预定范围是垂直范围。可以由航空器的飞行员输入垂直范围。因此，使飞行员能够选择他或她希望或需要专注于的命令的飞行计划的该垂直范围。

在各个实施例中，垂直范围小于在航空器的起飞和最大飞行高度之间的最大垂直范围。这允许飞行员选择最大垂直范围的范围，使得选择的垂直范围具有有利的放大因子并且使能天气特性以更精确的方式被显示。

在各个实施例中，在图6中示意性地示出的显示设备100被配置成显示如在图1至5中示例性地示出的内容。处理器110被配置成相应地指示显示器140。

在各个实施例中，提供包括如在图6中示意性地示出的显示设备100的航空器。可以将显示设备100布置在航空器的驾驶舱中以为飞行员提供期望的信息。

图7示意性地示出了根据各个实施例的用于处理和显示在航空器中的天气数据和飞行计划数据的方法的步骤。所述方法包括以下步骤：在第一步骤中，接收是飞行高度值的输入值；在第二步骤（在第一步骤之后、在第一步骤之前或与第一步骤同时）中，接收包含至少航空器的移动路径的飞行计划数据；在第三步骤中；在第三步骤（在第一和第二步骤之后、在第一和第二步骤之前或与第一和第二步骤同时）中接收包含至少位置信息和属于所述位置信息的天气特性的天气数据；在第四步骤（在第一、第二和第三步骤之后）中，基于天气数据的位置信息来确定哪些天气特性定位在输入飞行高度值的预定范围内；以及在第五步骤（在第四步骤之后）中，指示显示器140显示定位在输入飞行高度值以上和以下的预定范围内的那些天气数据连同飞行计划数据，并且指示显示器140附加地显示由以下元素组成的组中的至少一个元素：战略信息天气、上行链路天气、来自外部天气数据提供者的天气信息、机上天气雷达信息、到飞行员的通知、航空信息服务数据、终端区域预报、空中交通相关信息。

在各个实施例中，在图6中示出的显示设备100实现了参考图7描述的方法步骤。

虽然在本发明的前述的具体实施方式中已经呈现了至少一个示例性实施例，但是应当理解，存在大量的变型。还应当理解，一个或多个示例性实施例仅是示例，并且不旨在以任何方式限制本发明的范围、适用性或配置。而是，前述具体实施方式将为本领域技术人员提供用于实现本发明的示例性实施例的方便的路线图。要理解，在不脱离如在所附的权利要求书中记载的本发明的范围的情况下，可以在示例性实施例中描述的元素的功能和布置中做出各种改变。

Claims (6)

1.一种用于接收和处理天气数据和飞行计划数据的显示设备，包括：

垂直情况显示器，其被配置成显示沿着命令的飞行计划的天气数据的垂直分布；

输入单元，其被配置成从操作者接收输入值，其中所述输入值是飞行高度值和与在飞行高度值以上和以下的高度范围相对应的高度窗的大小；

与所述垂直情况显示器和所述输入单元可操作通信的处理器，该处理器被配置成：

接收包含至少航空器的命令的飞行计划的飞行计划数据；

接收包含至少位置信息和属于所述位置信息的天气特性的天气数据；

基于天气数据的位置信息来确定哪些天气特性定位在与在飞行高度值以上和以下的高度范围相对应的高度窗内；

指示垂直情况显示器显示定位在与在飞行高度值以上和以下的高度范围相对应的高度窗内的那些天气数据的垂直分布；

指示垂直情况显示器附加地显示由以下元素组成的组中的至少一个元素：战略信息天气、上行链路天气、来自外部天气数据提供者的天气信息、机上天气雷达信息、到飞行员的通知、航空信息服务数据、终端区域预报、空中交通相关信息；

确定连续区域，通过矢量形状、栅格数据、线、符号、文本中的至少两个的组合来限定连续区域；并且

基于这些连续区域来指示垂直情况显示器显示所述至少一个元素，

其中与在飞行高度值以上和以下的高度范围相对应的高度窗小于在航空器的起飞和最大飞行高度之间的最大垂直范围。

2.根据权利要求1所述的显示设备，

其中所述处理器被配置成指示垂直情况显示器显示由以下元素组成的组中的至少两个元素的组合：战略信息天气、上行链路天气、来自外部天气数据提供者的天气信息、机上天气雷达信息、到飞行员的通知、航空信息服务数据、终端区域预报、空中交通相关信息。

3.根据权利要求1所述的显示设备，

其中天气数据包含天气特性的位置信息，

其中位置信息包含具有具体的和/或基本上同质的天气条件的地区的位置、扩展、移动方向中的至少一个。

4.根据权利要求1所述的显示设备，

其中天气特性涉及温度、风、风向、风速中的至少一个或组合。

5.一种航空器，包括权利要求1至4中的任一项所述的显示设备。

6.一种用于处理和显示航空器中的天气数据和飞行计划数据的方法，所述方法包括：

接收输入值，所述输入值是飞行高度值和与在飞行高度值以上和以下的高度范围相对应的高度窗的大小；

接收包含至少航空器的命令的飞行计划的飞行计划数据；

接收包含至少位置信息和属于所述位置信息的天气特性的天气数据；

基于天气数据的位置信息来确定哪些天气特性定位在与在飞行高度值以上和以下的高度范围相对应的高度窗内；

指示垂直情况显示器显示定位在与在飞行高度值以上和以下的高度范围相对应的高度窗内的那些天气数据的垂直分布；

指示垂直情况显示器附加地显示由以下元素组成的组中的至少一个元素：战略信息天气、上行链路天气、来自外部天气数据提供者的天气信息、机上天气雷达信息、到飞行员的通知、航空信息服务数据、终端区域预报、空中交通相关信息；

确定连续区域，通过矢量形状、栅格数据、线、符号、文本中的至少两个的组合来限定连续区域；并且

基于这些连续区域来指示垂直情况显示器显示所述至少一个元素，

其中与在飞行高度值以上和以下的高度范围相对应的高度窗小于在航空器的起飞和最大飞行高度之间的最大垂直范围。

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