BR102012015792A2

BR102012015792A2 - Método para indicar visualmente um assessoramento de um sistema de prevenção de colisão de tráfego (tcas) em um vídeo de voo de uma aeronave

Info

Publication number: BR102012015792A2
Application number: BR102012015792-6A
Authority: BR
Inventors: Andrew Thomas Scharauben
Original assignee: Gen Electric
Priority date: 2011-06-27
Filing date: 2012-06-26
Publication date: 2013-11-26
Also published as: JP2013010497A; US8624757B2; EP2541527A3; CA2781031A1; CN102867435A; US20120326895A1; CN102867435B; EP2541527A2; EP2541527B1; JP6050620B2

Abstract

MÉTODO PARA INDICAR VISUALMENTE UM ASSESSORAMENTO DE UM SISTEMA DE PREVENÇÃO COLISÃO DE TRÁFEGO (TCAS) EM UM VÍDEO DE VOO DE UMA AERONAVE. Trata-se de um método para indicar visualmente um assessoramento de um sistema de prevenção de colisão de tráfego (TCAS) em um vídeo de voo (10) de uma aeronave (2), o método compreendendo receber um assessoramento TCAS; determinar uma gravidade do assessoramentos TCAS recebido; exibir um corpo geométrico (134,136,234,236,334,336) no vídeo de voo em resposta ao assessoramento TCAS; e alterar um formato do corpo geométrico exibido (134,136,234,236,334,336) em resposta à gravidade determinada em que o formato do corpo geométrico exibido (134,136,234,236,334,336) pode ser alterado pela alteração de pelo menos um ângulo e um arco do corpo geométrico exibido (134,136,234,236,334,336).

Description

“MÉTODO PARA INDICAR VISUALMENTE UM ASSESSORAMENTO DE UM SISTEMA DE PREVENÇÃO DE COLISÃO DE TRÁFEGO (TCAS) EM UM VÍDEO DE VOO DE UMA AERONAVE”

Antecedentes da Invenção

Os assessoramentos do Sistema de Prevenção de Colisão e

Alerta de Tráfego (TCAS) podem ser graficamente exibidos em um vídeo localizado na cabine de comando e pode fornecer informações ao piloto e à tripulação quanto à localização de outra aeronave na adjacência. O equipamento TCAS transmite sinais para as aeronaves equipadas com 10 transponder dentro de sua adjacência imediata e recebe sinais de resposta da aeronave. Pela medição dos intervalos de tempo entre as transmissões e respostas, o TCAS pode determinar a variação relativa, direção e altitude de outra(s) aeronave(s). Com essa informação o TCAS pode determinar uma ameaça e vontade potenciais, se necessário, gerar assessoramentos no vídeo 15 TCAS1 com os assessoramentos variando dependendo do rigor da ameaça. Os assessoramentos podem ser exibidos graficamente como um formato geralmente trapezoidal que se move para cima e para baixo no vídeo TCAS, com a localização sendo indicativa da ameaça da aeronave e onde a ameaça da aeronave é baseada na proximidade, velocidade, taxa de subida, etc. de 20 cada aeronave. O formato geralmente trapezoidal pode ser projetado para combinar com o formato do símbolo de referência da aeronave e assim pode não ser inteiramente trapezoidal.

Breve Descricão Da Invenção Em uma realização, um método de indicação visual de um assessoramento de um sistema de prevenção de colisão de tráfego (TCAS) em um vídeo de voo de uma aeronave inclui receber um assessoramento TCAS, determinar uma gravidade do assessoramento TCAS recebido, exibir um corpo geométrico no vídeo de voo em resposta ao assessoramento TCAS, e alterando um formado do corpo geométrico exibido em resposta à gravidade determinada em que o formato do corpo geométrico exibido pode ser alterado alterando pelo menos um de um ângulo e um arco do corpo geométrico.

Em outra realização, um método de indicação visual de um 5 assessoramento de um sistema de prevenção de colisão de tráfego (TCAS) em um vídeo de voo de uma aeronave inclui receber um assessoramento TCAS, determinar uma gravidade do assessoramento TCAS recebido, e exibir um corpo geométrico com um estilo de preenchimento do vídeo de voo em resposta ao assessoramento TCAS, em que o estilo de preenchimento é 10 ajustado em resposta à gravidade determinada.

Breve Descrição Dos Desenhos

Nos desenhos:

A Figura 1 é uma vista em perspectiva de uma porção de uma cabine de aeronave com uma cabine de comando conhecida no estado da técnica.

A Figura 2 é uma vista frontal de um vídeo de voo que ilustra um primeiro ajuste dos assessoramentos do TCAS de acordo com o estado da técnica, que pode ser usado na cabine da Figura 1.

A Figura 3 é uma vista frontal do vídeo do estado da técnica da Figura 2 que ilustra o primeiro ajuste dos assessoramentos da Figura 2 alterado para ilustrar assessoramentos alterados do TCAS de acordo com o estado da técnica.

A Figura 4 é uma frontal de um vídeo de voo que ilustra assessoramentos do TCAS de acordo com uma primeira realização da invenção.

A Figura 5 é uma frontal de um vídeo de voo que ilustra assessoramentos do TCAS de acordo com uma segunda realização da invenção. A Figura 6 é uma frontal de um vídeo de voo que ilustra assessoramentos do TCAS de acordo com uma terceira realização da invenção.

Descrição Das Realizações Da Invenção

A Figura 1 ilustra uma porção de uma aeronave do estado da

técnica 2 tendo uma cabine 4 com uma cabine de comando 6 dotada de vários vídeos de voo 10. Os vários vídeos de voo 10 podem incluir vídeos de voo principais e secundários, qualquer um dos quais pode ser usado parã exibir para o piloto e para a tripulação uma ampla variedade de voo, navegação de 10 aeronave, e outras informações usadas na operação e controle da aeronave. A informação e assessoramentos TCAS podem ser exibidos graficamente em qualquer um dos vídeos de voo 10 posicionados na cabine de comando 6 para informar o piloto e a tripulação a localização de outra aeronave na adjacência.

A Figura 2 ilustra um vídeo de voo do estado da técnica 10, que pode ser usado para indicar visualmente um assessoramento de um TCAS. O vídeo 10 ilustra um indicador de velocidade do ar 12, um indicador de altitude

14, um indicador de velocidade vertical 16, que estão ilustrados em escalas, e um símbolo de referência de aeronave que inclui um “boresight” 18 que representa o eixo geométrico longitudinal das aeronaves no centro do 20 “boresight” 18 e os símbolos de aeronave convencionais 20 e 22 em qualquer lado do mesmo. Uma graduação 24 pode representar a escala de passo e um horizonte artificial pode incluir uma linha 26 entre uma área de escala de passo superior 28 e uma área de escala de passo inferior 30. As duas áreas de escala de passo 28, 30 podem ser coloridas de maneira diferente para melhor 25 acesso às áreas acima e abaixo da linha do horizonte 26. Pode ser também exibida uma escala de rolo 32.

Uma região de prevenção de descida 34 que indica um assessoramento TCAS de não descida inclui um símbolo trapezóide. Uma região de prevenção de subida 36 que indica um assessoramento TCAS de não de subida inclui um símbolo trapezóide similar. As regiões de prevenção 34, 36 juntas definem duas variações de valor de passo que devem ser evitadas pela tripulação da aeronave. Portanto, as regiões de prevenção 34, 5 36 definem entre elas uma região de valores, que são permitidas. Simultaneamente com a apresentação das regiões de prevenção 34 e 36 podem ser exibidas informações adicionais tais como velocidades de ar, altitudes e valores de velocidade vertical que devem ser evitados ou mantidos.

A Figura 3 ilustra um vídeo do estado da técnica adicional onde a região de prevenção de descida 34 está mais próxima, em tempo, variação ou altitude, à aeronave do que a região de prevenção de subida 36. Como tal, a região de prevenção de descida 34 moveu-se para cima na graduação 24 mais próxima ao símbolo de referência de aeronave. Pode ser visto que as regiões de prevenção 34 e 36 são formatos estáticos que mudam para cima e para baixo de acordo com a gravidade da ameaça de outro tráfego aéreo. Deve ser compreendido que o piloto deverá Ier a escala de passo para determinar que a região de prevenção de descida 34 tenha movido e que a área a ser evitada tenha mudado. Isso pode requerer exame adicional para o piloto determinar a proximidade relativa de cada região de prevenção 34 e 36 e a área que na aeronave deva permanecer.

O método inventivo torna a gravidade de uma região de prevenção ou uma diferença entre as regiões de prevenção mais fácil para identificar e reagir. De acordo com a primeira realização de um método de visualização que indica um assessoramento do TCAS em um vídeo de voo 25 inclui receber um assessoramento TCAS, determinar a gravidade do assessoramento TCAS recebido, exibir um corpo geométrico no vídeo de voo em resposta a um assessoramento TCAS, e alterar pelo menos um de um ângulo e um arco no corpo geométrico exibido em resposta a uma gravidade determinada. Isso pode ser visto facilmente no vídeo de voo 100, ilustrado na Figura 4, em que está mais claramente ilustrado que a região de prevenção de descida 134 está mais próxima à aeronave do que a região de prevenção de subida 136 e que os ângulos dos corpos geométricos que formam as regiões de prevenção 134 e 136 estão alterados.

O vídeo de voo 100 ilustra um corpo geométrico que forma a região de prevenção de descida 134 indicando um assessoramento de não descida e um corpo geométrico e diferente que forma uma região de prevenção de subida 136 indicando um assessoramento de não subida. É contemplado que os corpos geométricos possam incluir vários formatos incluindo polígonos e que no caso de um aumento de gravidade do assessoramento que tais corpos geométricos possam ser reformulados de maneira que o piloto possa determinar com mais facilidade a ameaça das regiões de prevenção. No caso do polígono é contemplado que tal reformulação possa incluir alterar pelo menos um ângulo do polígono que forma a região de prevenção. É contemplado que os corpos geométricos que representam as regiões de prevenção possam ser exibidos no vídeo de voo 100 que é um vídeo de voo principal. Portanto, os corpos geométricos podem se estender entre o indicador de velocidade do ar 112 e o indicador de altitude 114 exibidos no vídeo de voo principal. Deve ser compreendido que podem ser usados quaisquer formatos geométricos para a região de prevenção de descida 134 e a região de prevenção de subida 136 incluindo formatos circulares ou formatos que tenham curvas suaves ou cantos arredondados, em tais casos é contemplado que pelo menos um arco do corpo geométrico possa ser alterado em resposta à gravidade determinada.

Especificamente, o corpo geométrico que forma a região de prevenção de descida 134 foi ilustrado como um trapezóide dotado de uma tampa 140, um lado mais curto, e base 142, um lado mais longo, conectados por lados opostos. A tampa 140 pode ser paralela a um eixo geométrico horizontal do símbolo de referência da aeronave e pode ser um segmento em linha reta ou formato que combine com o símbolo de referência da aeronave. A base 142 está em correlação com um segmento de linha horizontal 5 correlacionada à borda de fundo do vídeo. Os lados opostos são formados por dois segmentos de linha auxiliar 144 e 146. Todos os quais estão posicionados de maneira que juntos a tampa 140, a base 142, e os segmentos de linha 144 e 146 definem uma base para baixo trapezóide.

O trapezóide formando a região de prevenção de subida 136 é de 10 formato similar, contudo é considerado que a base para baixo trapezóide porque seu lado maior, correspondente a uma base 148 do trapezóide, está na borda superior do vídeo 100. Portanto, a porção mais baixa do trapezóide no vídeo pode ser considerada a tampa 150 do trapezóide, que é paralela a um eixo geométrico horizontal do símbolo de referência da aeronave. É também 15 dotado de dois segmentos de linha auxiliar 152 e 154 que junto com a base 148 e a tampa 150 definem a base para cima trapezóide. Assim, conforme escrito, o trapezóide tem a base para baixo quando o assessoramento TCAS é para uma aeronave em uma altitude mais baixa e a base para cima quando o assessoramento TCAS é para uma aeronave em altitude mais alta.

Como a aeronave na altitude mais baixa fornece um

assessoramento de gravidade maior, um formato do corpo geométrico é alterado. Especificamente, os ângulos internos que conectam a tampa 140 aos lados 144 e 146 são aumentados em correspondência ao aumento da gravidade. Quando a gravidade é alta pelo menos uma porção do corpo 25 geométrico que forma a região de prevenção pode sobrepor com pelo menos uma porção do indicador da velocidade do ar 112 e/ou do indicador de altitude 114, como pode ser visto na região de prevenção de descida ilustrativa 134. Como a aeronave em altitude mais alta fornece menos assessoramento de gravidade os ângulos internos que conectam sua tampa 150 aos seus lados 152, 154 diminuem correspondentemente. É contemplado que quando a gravidade é baixa nenhuma porção do corpo geométrico que forma a região de prevenção sobrepõe nem o indicador da velocidade do ar 112 nem o indicador 5 de altitude 114, como pode ser visto na região de prevenção de subida ilustrativa 136.

A região de prevenção de descida 134 e a região de prevenção de subida 136 podem ser exibidas em uma cor contrastante, por exemplo, uma cor vermelha, indicando simbolicamente a “área vermelha” que não é 10 aconselhável. Alternativamente, as regiões de prevenção 134 e 136 podem ser, por meio de exemplos não limitativos, sombreadas, hachuradas delineadas em uma cor contrastante, ou preenchidas com uma cor semitransparente para contrastar com o restante do vídeo 100. As duas regiões de prevenção 134 e 136 podem realçar uma porção da graduação de passo 124. Os valores da 15 escala de passo circundada pelas regiões de prevenção 134, 136 estão na “área vermelha” que deve ser evitada pela aeronave.

A realização inventiva descrita acima permite regiões de prevenção TCAS dinâmicas a serem formadas em proporção à proximidade da aeronave com as regiões de prevenção que indicam outras aeronaves, criando 20 um efeito visual de “piso” e “teto" para auxiliar a guiar o piloto durante a manobra de resolução TCAS. É contemplado que as regiões de prevenção 134 e 136 podem reformular-se dinamicamente em proporção à proximidade da aeronave com o limite de região para melhor informar o piloto da gravidade dos assessoramentos. No exemplo ilustrado, a região de prevenção de 25 descida 134 é formatada com um aspecto mais amplo para parecer como se um “piso” estivesse mais próximo do que o “teto” e é também auxiliado no fato de que a região de prevenção de subida 136 aparece mais distante devido ao seu aspecto mais estreito. Além disso, foi contemplado que a alteração da região de prevenção em resposta à gravidade determinada pode ocorrer quando apenas um único assessoramento está sendo exibido no vídeo de voo 100. Portanto, deve ser compreendido que as regiões de prevenção 134 e 136 podem ser 5 ilustradas independentemente uma da outra se apenas um assessoramento for garantido e que tais formatos possam ser re-formatados na maneira acima descrita de maneira que a gravidade dos assessoramentos possa ser mais prontamente determinada. Em tal caso e por meio de exemplo não limitativo, os ângulos que conectam a tampa com os lados do trapezóide podem ser 10 aumentados para mostrar o aumento da gravidade do assessoramento, que age para aumentar a área do trapezóide. Mesmo com um único assessoramento tal re-formatação pode auxiliar a criar o efeito “chão” “teto” do qual o piloto pode mais facilmente avaliar os valores que são permitidos.

A Figura 5 ilustra uma região de prevenção de descida 234 e uma região de prevenção de subida 236 de acordo com uma segunda realização, que pode ser exibida no vídeo de voo 100. A região de prevenção de descida 234 e a região de prevenção de subida 236 foram exibidas de maneira que girem para permanecerem alinhadas com o horizonte, por exemplo, quando a aeronave está em um “rolo” esquerdo. Além disso, os estilos de enchimento das regiões de prevenção 234 e 236 foram ajustados de acordo com as gravidades determinadas. Especificamente, os estilos de enchimento podem ser ajustados para terem estilos de enchimento não uniformes, que podem também ser usados para simular o efeito de “piso” e de “teto” e aumentar as regiões de prevenção exibidas 234 e 236. A região de prevenção de descida 236 foi ilustrada como sendo preenchida de maneira não uniforme com um primeiro símbolo 260 embora a região de descida 234 tenha sido ilustrada como sendo preenchida de maneira não uniforme com um segundo símbolo 262. O preenchimento não uniforme da primeiro e segundo símbolos 260 e 262, nos dois casos, é devido à espessura de linha usada para formar os símbolos 260 e 262; contudo, é também contemplado que possa também ocorrer a não uniformidade devido o espaçamento dos símbolos 260 e 262 dentro das regiões de prevenção. É contemplado que os estilos de 5 preenchimento não uniformes podem alternativamente incluir sombreamento de gradiente, transparências de gradiente ou linhas não uniformes. O ajuste dos estilos de preenchimento em resposta à gravidade determinada pode ser além da forma alterada dos assessoramentos conforme ilustrado ou serem usados alternativamente.

A Figura 6 ilustra uma região de prevenção de descida 334 e uma

região de prevenção de subida 336 de acordo com uma terceira realização, que pode ser exibida no vídeo de voo 100. Será compreendido que os formatos geométricos das regiões de prevenção 334 e 336 podem ser também usadas para fornecer orientação lateral além de orientação de passo e que em 15 tais situações as regiões de prevenção 334 e 336 podem ser também reformuladas para indicar uma região geral para evitar que possa incluir os aspectos vertical e lateral. As região de prevenção de subida 334 e 336 foram reformuladas proporcionalmente para ilustrar a gravidade da ameaça lateral e para indicar para a tripulação de voo que deve ser feita uma manobra lateral. 20 Pode ser visto que as tampas 340 e 350 das regiões de prevenção 334 e 336, respectivamente, não estão mais horizontais com o horizonte. Especificamente, a aeronave é ilustrada como estando em nível de voo e as regiões de prevenção 334 e 336 indicam que é requerida uma descida e/ou virar à esquerda para escapar da região de ameaça.

Além disso, as regiões de prevenção 334 e 336 podem incluir o

ajuste dos estilos de preenchimento gráfico, que podem alternativamente ser usados para melhor simular o efeito de “piso” e de “teto” e aumentar as regiões de prevenção 334 e 336 exibidas. A região de prevenção de subida 336 foi ilustrada como tendo um estilo de preenchimento que inclui as linhas 364 dotadas de um espaçamento variável, que fornece o usuário efeito similar do espaçamento percebido dos dormentes de madeira para vias férreas quando olhando para baixo um trilho de trem. O estilo de preenchimento de descida da 5 região de prevenção 334 inclui as linhas de contorno 366, que podem também ser usadas para aumentar a região de prevenção exibida.

Será compreendido que as realizações acima descritas ajudam na navegação aérea porque aperfeiçoa a habilidade do piloto para executar uma manobra de prevenção segura. As vantagens que podem ser realizadas 10 incluem que o piloto pode prontamente determinar a gravidade do assessoramento e que o piloto pode mais facilmente determinar as áreas que são permitidas e as áreas que devem ser evitadas. Essas vantagens resultam em um aperfeiçoamento da margem de segurança.

A descrição escrita usa exemplos para descrever a invenção, 15 incluindo o melhor modo, e também para possibilitar que aquele versado na técnica pratique a invenção, incluindo fabricar e usar quaisquer dispositivos ou sistemas e executar quaisquer métodos incorporados. O escopo patenteável da invenção é definido pelas reivindicações, e pode incluir outros exemplos que ocorram àqueles versados na técnica. Tais outros exemplos pretendem estar 20 dentro no escopo das reivindicações se tiverem elementos estruturais que não difiram da linguagem literal das reivindicações, ou se incluírem elementos estruturais equivalente com diferenças não significativas das linguagens literais das reivindicações.

Claims

1. MÉTODO PARA INDICAR VISUALMENTE UM ASSESSORAMENTO DE UM SISTEMA DE PREVENÇÃO DE COLISÃO DE TRÁFEGO (TCAS) EM UM VÍDEO DE VOO DE UMA AERONAVE, sendo que o dito sistema compreende: receber um assessoramento TCAS; determinar uma gravidade do assessoramentos TCAS recebido; exibir um corpo geométrico no vídeo de voo em resposta ao assessoramento TCAS; e alterar um formato do corpo geométrico exibido em resposta à gravidade determinada pela alteração de pelo menos um de um ângulo e um arco do corpo geométrico.

2. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, em que o corpo geométrico compreende um polígono e pelo menos um ângulo do polígono é alterado à medida que aumenta a gravidade.

3. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 2, em que o polígono é um trapezóide que tem uma tampa e uma base conectadas por lados opostos.

4. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 3, em que quando a gravidade aumenta os ângulos internos conectando os lados opostos à tampa são ambos alterados para aumentar uma largura do trapezóide.

5. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 3, em que o trapezóide é exibido com a base para baixo quando o assessoramento TCAS indica uma ameaça abaixo de uma trajetória de voo atual quando o assessoramento TCAS indica uma ameaça acima de uma trajetória de voo atual.

6. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 3, em que quando a gravidade diminui os ângulos internos que conectam os lados os opostos os ângulos internos que conectam os lados opostos à tampa são diminuídos para diminuir uma largura do trapezóide.

7. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, em que o corpo geométrico é alterado quando o assessoramento TCAS indica uma ameaça que é pelo menos uma lateral e vertical para uma trajetória de voo atual.

8. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, em que o corpo geométrico é exibido em um vídeo de voo que é um vídeo de voo principal.

9. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, compreendendo adicionalmente alterar um estilo de preenchimento do corpo geométrico em resposta à gravidade determinada.

10. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 9, em que o estilo de preenchimento pode ser ajustado como um estilo de preenchimento não uniforme em resposta à gravidade determinada.