BR102013019087A2 - Método para ilustrar um plano de voo de aeronave - Google Patents
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Abstract
MÉTODO PARA ILUSTRAR UM PLANO DE VOO DE AERONAVE Trata-se de um método para ilustrar um plano de voo de uma aeronave que compreende pelo menos um ponto de controle em um visor de voo de uma cabine de comando de uma aeronave, em que o método pode incluir exibir no visor de voo da cabine de comando algum tipo de áreas de marcação do visor que indiquem a adequação de localizações para pontos de controle futuros.
Description
“MÉTODO PARA ILUSTRAR UM PLANO DE VOO DE AERONAVE” Antecedentes da Invenção As aeronaves contemporâneas podem incluir um sistema de gerenciamento de voo (FMS). O FMS automatiza uma grande variedade de tarefas em voo e uma de suas funções principais é o gerenciamento em voo do plano de voo. O plano de voo pode ser apresentado como uma trajetória que pode ser compreendida de uma pluralidade de pontos de controle. O FMS pode ter capacidade para receber a entrada de um piloto em relação a tais pontos de controle, mas o piloto não recebe informações relacionadas se o ponto de controle acrescentado é viável ou de que maneira o ponto de controle acrescentado pode afetar as seleções futuras de ponto de controle parâ voos pela aeronave.
Breve descrição da Invenção Em uma realização, a invenção refere-se a um método para ilustrar um plano de voo de aeronave que inclui exibir no visor um ponto de controle do plano de voo em um mapa e exibir nas áreas de marcação do visor, relativas ao mapa, locais adequados para um ponto de controle futuro com base no ponto de controle exibido.
Breve Descrição dos Desenhos Nos desenhos: A Figura 1 é uma vista em perspectiva de uma porção de uma cabine de pilotagem de uma aeronave com um visor de voo no qual uma porção de um plano de voo e áreas de marcação do visor podem ser exibidos de acordo com as realizações da invenção. A Figura 2 é uma vista esquemática de áreas de marcação do visor sendo exibidas de acordo com uma primeira realização da invenção. A Figura 3 é uma vista esquemática de áreas de marcação do visor atualizadas sendo exibidas de acordo com uma realização da invenção.
Descrição das Realizações da Invenção A Figura 1 ilustra uma porção de uma aeronave 10 que tem uma cabine de pilotagem 12. Embora uma aeronave comercial tenha sido ilustrada, contempla-se que as realizações da invenção podem ser usadas em qualquer tipo de aeronave que permita um plano de voo ser selecionado e exibido. Um primeiro usuário (por exemplo, um piloto) pode estar presente em uma poltrona 14 no lado esquerdo da cabine de pilotagem 12 e outro usuário (por exemplo, um copiloto) pode estar presente no lado direito da cabine de pilotagem 12 em uma poltrona 16. Um painel de instrumento da cabine de pilotagem ou cabine de comando 18 que tem diversos instrumentos 20 e múltiplos visores de voo de muitifunção 22 pode estar localizado em frente ao piloto e ao copiloto e pode fornecer à tripulação informações para auxiliar a pilotagem da aeronave 10.
Os visores de voo 22 podem incluir tanto visores de voo básicos quanto visores muitifunção e podem exibir uma grande variedade de aeronaves, voos, pilotagem, e outras informações usadas na operação e controle da aeronave 10. Os visores de voo 22 podem ter a capacidade de exibir textos e gráficos coloridos a um usuário. Os visores de voo 22 podem ser projetados de qualquer maneira incluindo ter menos ou mais visores e não precisam ser coplanares ou do mesmo tamanho. Um visor sensível ao toque ou uma superfície sensível ao toque 24 podem ser incluídas no visor de voo 22 e podem ser usadas por um ou mais membros da tripulação, incluindo o piloto e o copiloto, para interagir com os sistemas da aeronave 10. Contempla-se que um ou mais dispositivos de controle de cursor 26, tal como um mouse e um ou mais teclados de muitifunção 28 podem ser incluídos na cabine de pilotagem 12 e podem também ser usados por um ou mais membros da tripulação para interagir com os sistemas da aeronave 10.
Um controlador 30 pode estar acoplado de modo operável a componentes da aeronave 10 incluindo os visores de voo 22, superfície sensível ao toque 24, dispositivos de controle de cursor 26, e teclados 28. O controlador 30 pode também ser conectado a outros controladores (não mostrado) da aeronave 10. O controlador 30 pode incluir memória, a memória pode incluir memória de acesso aleatório (RAM), memória somente leitura (ROM), memória flash ou um ou mais tipos diferentes de memória eletrônica portátil, tais como discos, DVDs, CD-ROMs, etc., ou qualquer combinação adequada desses tipos de memória. O controlador 30 pode incluir unidades de processamento, que podem executar qualquer programa adequado para implantar uma interface gráfica do usuário (GUI) e sistema de operação. Esses programas tipicamente incluem um driver de dispositivo que possibilita o usuário realizar funções na superfície sensível ao toque 24 tais como selecionar opções, inserir comandos e outros dados, selecionar e abrir arquivos e mover ícones através da superfície sensível ao toque 24. O controlador 30 pode ser uma porção de um FMS ou pode ser acoplado de modo operável ao FMS. O controlador 30 pode incluir um processador 32 e uma memória 34. Uma base de dados que se pode pesquisar em computador e que diz respeito a informações pode ser armazenada na memória 34 e acessível pelo processador 32. O processador 32 pode executar um conjunto de instruções executáveis para exibir a base de dados ou acessar a base de dados. Alternativamente, o controlador 30 pode ser acoplado de modo operável a uma base de dados de informações. Por exemplo, tal base de dados pode ser armazenada em um computador alternativo ou controlador. Deve-se entender que a base de dados pode ser qualquer base de dados adequada, incluindo uma única base de dados que tenha múltiplos conjuntos de dados, múltiplas base de dados discretos ligados ou mesmo uma simples tabela de dados. A base de dados pode armazenar dados de imageamento que podem incluir terreno geoespecífico, objetos feitos pelo homem incluindo plantas de pista de pouso e aeroportos e imageamento adicional incluindo informações de tráfego de aeronave. Contempla-se que a base de dados pode incorporar uma quantidade de base de dados ou que a base de dados pode na verdade ser uma quantidade de base de dados separadas incluindo uma base de dados de terreno, base de dados de obstáculo feito pelo homem, base de dados geopolíticos, base de dados hidrológicos e outras base de dados. Contempla-se que o controlador 30 busca e exibe uma imagem no visor gerando uma imagem a partir de informações e dados de imageamento obtidos da múltiplas bases de dados. A base de dados pode também incluir dados de pista de pouso, dados de desempenho da aeronave, dados de desempenho do motor, condições atuais e dados de desempenho histórico. Esses dados podem ser armazenados como atributos de desempenho da aeronave, restrições geográficas e restrições climáticas.
Alternativamente, contempla-se que a base de dados pode ser separada do controlador, mas pode ser em comunicação com o controlador 30 de modo que a mesma possa ser acessada pelo controlador 30. Por exemplo, contempla-se que a base de dados possa estar contida em um dispositivo portátil de memória e em tal caso, a cabine de comando 18 pode incluir uma porta para receber o dispositivo de memória portátil e tal porta estaria em comunicação eletrônica com o controlador 30 de modo que o controlador 30 possa ter a capacidade de ler o conteúdo do dispositivo de memória portátil. Contempla-se também que a base de dados pode ser atualizada através de um link de comunicação e que desse modo informações em tempo real tal como informações referentes ao imageamento do tráfego aéreo podem ser incluídas na base de dados e podem ser incluídas em imagens exibidas pelo controlador 30.
Adicionalmente contempla-se que tal base de dados pode ser localizada fora da aeronave 10 em um local tal como departamento de controle de operações de linhas aéreas ou voo (não mostrado) ou outro local e que o controlador 30 pode ser acoplado de modo operável a uma rede sem fio (não mostrado) através da qual as informações da base de dados podem ser fornecidas ao controlador 30. Por exemplo, os dados das condições climáticas podem ser obtidos a partir de uma base de dados das condições climáticas que podem conter dados de condições climáticas em tempo real ou dados de condições climáticas previstas. Tais bases de dados de condições climáticas podem conter informações referentes a certos fenômenos relacionados às condições climáticas (por exemplo, velocidade do vento, direção do vento, temperatura, entre outras) e dados relativos à visibilidade (por exemplo, neblina, nebulosidade, etc.), precipitação (chuva, granizo, neve, chuva glacial, etc.) e outras informações meteorológicas. Como a temperatura do ar, direção do vento e velocidade do vento devem ser responsáveis pelos cálculos de trajetória para garantir que a aeronave possa conformar, de maneira precisa, à trajetória desejada, a base de dados de condições climáticas pode incluir modelos de temperatura e vento em tempo real 3-D do espaço aéreo local bem como dados de previsão 4-D. A base de dados das condições climáticas pode armazenar tais dados de condições climáticas em tempo real ou previstas com base em uma latitude, longitude e altitude específicas.
Durante a operação, o controlador 30 pode utilizar entradas do piloto, da base de dados e/ou informações do controle de linha aérea ou departamento de operações de voo para apresentar uma representação gráfica dos arredores da aeronave 10 ou arredores futuros da aeronavelO com base no ponto de controle ou informações de plano de voo. Por exemplo, conforme ilustrado na Figura 2, um mapa 40 pode ser exibido no visor de voo 22. Deve-se entender que o mapa 40 pode ser graficamente ilustrado em uma variedade de maneiras e que diversos objetos, tal como uma pista, pode ser ilustrada no visor de voo 22 para melhor auxiliar o piloto a tomar decisões. Adicionalmente, o mapa 40 pode ter qualquer variedade de formas incluindo um mapa 2D, um mapa 3D, um mapa topográfico, etc.
Porções do plano de voo incluindo um ponto de controle 42 podem ser exibidas no mapa 40. Adicionalmente, um local comum da aeronave 10 e/ou uma trajetória atual da aeronave 10 pode ser determinada e o mapa 40 ou o ponto de controle 42 pode ser baseado no mesmo. As áreas de marcação tais como as áreas de marcação 50 podem ser exibidas no visor de voo 22, relativas ao mapa 40. As áreas de marcação 50 podem incluir áreas de marcação de locais adequados para um futuro ponto de controle com base no ponto de controle exibido 42.
Entre outras coisas, a adequação da futura disposição de ponto de controle pode ser determinada pelo controlador 30 com base em pelo menos um de condição climática, terreno, obstáculos fixos, obstáculos variáveis e características de voo ou atributos de desempenho da aeronave. Desse modo, o controlador 30 pode gerar as áreas de marcação para serem exibidas no visor de voo 22 levando-se em consideração tais informações. As realizações da invenção podem usar uma base de dados de terreno, condições climáticas e informações adicionais para avaliar localizações adequadas para futura disposição de ponto de controle. Conforme ainda em outro exemplo, o controlador 30 pode determinar as áreas de marcação com base no ponto de controle exibido 42 e pelo menos um ponto de controle anterior no plano de voo mesmo se tal ponto de controle anterior não seja ilustrado no visor de voo 22. O ponto de controle anterior pode ser um ponto de controle selecionado pelo usuário, um ponto de controle carregado do FMS ou centro de operações de linhas aéreas, o ponto de controle anterior pode também incluir um local comum da aeronave 10. Mais especificamente, as informações relacionadas tanto ao ponto de controle exibido 42 quanto ao ponto de controle anterior podem ser utilizadas pelo controlador 30 para determinar a adequação para disposição futura de ponto de controle. As informações do ponto de controle anterior podem gerar informações adicionais para o controlador 30 trabalhar relacionadas ao destino da aeronave 10 em relação ao ponto de controle exibido. Mais especificamente, o controlador 30 usa tais informações para determinar a adequação de locais para disposição futura do ponto de controle. O controlador 30 pode determinar a adequação de um futuro local para ponto de controle determinando se os parâmetros da aeronave ou espaço aéreo iriam exceder se a aeronave 10 percorresse o plano de voo incluindo o ponto de controle futuro.
As restrições de um piloto ou uma linha aérea podem também ser consideradas pelo controlador 30 ao determinar a adequação de locais para futura disposição de ponto de controle e gerar as áreas de marcação. Por exemplo, as preferências de voo de um piloto podem ser um tipo de restrição. Se o piloto preferir não voar dentro de um determinado raio de uma montanha, então o controlador 30 pode utilizar tal informação para determinar a adequação de locais para futura disposição de ponto de controle e gerar as áreas de marcação. Se as restrições se excedessem para um local particular, então as áreas de marcação podem indicar que tal local é inadequado.
Na implantação, as informações ou uma ou mais restrições podem ser convertidas em um algoritmo, que pode ser convertido para um programa de computador que compreende um conjunto de instruções executáveis, que podem ser executadas pelo controlador 30, que tem acesso aos pontos de controle registrados no FMS. Desse modo, um ou mais pontos de controle particular podem ser comparados às restrições e uma determinação pode ser feita se o ponto de controle satisfizer as restrições. Se sim, o ponto de controle pode ser considerado adequado.
As áreas de marcação exibidas podem definir pelo menos uma área potencial para futura disposição do ponto de controle. No exemplo ilustrado, a área de marcação do visor esboça múltiplas áreas potenciais para futura disposição do ponto de controle. Por exemplo, uma primeira área potencial para futura disposição de ponto de controle foi esboçada conforme as áreas de marcação 50. As áreas de marcação 50 da primeira área potencial podem indicar que futura disposição do ponto de controle nas mesmas é permitida. A segunda área potencial para futura disposição de ponto de controle foi esboçada conforme as áreas de marcação 60. As áreas de marcação 60 da segunda área potencial podem indicar que embora tal local tenha a capacidade de ser selecionado para futura disposição de ponto de controle, o piloto pode não querer selecionar tal local para um ponto de controle. Por exemplo, o local pode estar dentro de uma frente de tempestade, pode interceder com planos de voo ou outra aeronave na área, pode exigir uma grande inclinação da aeronave 10, pode entrar em um espaço aéreo especializado, bem como outros cenários. Adicionalmente, as áreas de marcação 60 da segunda área potencial podem indicar que a segunda área potencial para futura disposição de ponto de controle pode exigir uma alteração de elevação ou alguma outra mudança nos parâmetros operacionais da aeronave 10.
Contempla-se que além de ser esboçado ou como alternativa de ser esboçado que as áreas de marcação exibidas podem incluir áreas de marcação codificadas por cor para indicar os locais adequados para um futuro ponto de controle. Por exemplo, a área de marcação vermelha pode indicar um local que não é adequado para futura disposição de ponto de controle e a área de marcação verde pode indicar que um local é adequado para futura disposição de ponto de controle. Adicionalmente, a área de marcação amarela pode indicar um local que exige alguma alteração na operação da aeronave. No exemplo ilustrado, a primeira área potencial para futura disposição de ponto de controle, conforme indicado pelas áreas de marcação 50, inclui áreas de marcação 52, que podem representar uma cor tal como verde. A segunda área potencial para futura disposição de ponto de controle, conforme indicado pelas áreas de marcação 60, inclui áreas de marcação 62, que podem representar uma cor tal como amarelo.
As áreas de marcação, incluindo as áreas de marcação codificadas por cor, também podem ser usadas para indicar a restrição da área para futura disposição de ponto de controle. No exemplo ilustrado, tanto a primeira área potencial para futura disposição de ponto de controle conforme indicado pelas áreas de marcação 50 e a segunda área potencial para futura disposição de ponto de controle conforme indicado pelas áreas de marcação 60 podem incluir áreas permitidas para futura disposição de ponto de controle. As áreas de marcação 50 e as áreas de marcação 60 podem ser diferenciadas por uma restrição da futura disposição do ponto de controle. Por exemplo, as áreas de marcação 50 podem esboçar uma área onde futura disposição de ponto de controle seria menos restrita do que a área esboçada pelas áreas de marcação 60.
As áreas de marcação podem também indicar uma área que não é adequada para futura disposição de ponto de controle, tal como as áreas de marcação 70. Por exemplo, as áreas de marcação 70 podem ser geradas porque a área indicada pelas áreas de marcação 70 podem ser espaço aéreo restrito ou a aeronave 10 pode ser incapaz de alcançar a área indicada pelas áreas de marcação 70 por causa do terreno, condição climática ou características de voo ou atributos de desempenho da aeronave 10. Quaisquer áreas de marcação adequadas podem ser usadas para indicar a área inadequada incluindo que a área pode também ser marcada como inadequada no visor de voo 22. Adicionalmente, a área pode ser tornada cinza ou codificada por cor, tal como com a cor vermelha para indicar a inadequação da área. Adicionalmente, o controlador 30 pode bloquear a área da futura disposição de ponto de controle.
Contempla-se adicionalmente que opções de emergência para futura disposição de ponto de controle podem ser indicadas pelas áreas de marcação no visor de voo 22. Tais opções de emergência podem ser de outro modo inadequadas para seleção, mas podem ser indicadas como adequadas caso uma emergência ocorra.
Referindo-se agora à Figura 3, contempla-se que um usuário possa selecionar um ponto de controle, tal como o ponto de controle ilustrado 44 e que tal seleção pode ser recebida pelo controlador 30 e o controlador 30 pode então exibir tal ponto de controle selecionado 44 no visor de voo 22 e atualizar as áreas de marcação com base no mesmo. Contempla-se que o usuário pode inserir o ponto de controle selecionado 44 tocando o local na tela sensível ao toque 24 que forma o visor de voo 22, selecionando o local com o uso de dispositivos de controle de cursor 26 ou com o uso de teclados de multifunção 28. Quando o ponto de controle é escolhido, o controlador 30 atualiza as áreas de marcação para fornecer ao usuário uma representação visual da adequação daquelas áreas para futuros pontos de controle com base no ponto de controle registrado. Por exemplo, as áreas de marcação 50, 52, 60, 62, e 70 foram todas atualizadas com base na seleção do ponto de controle 44. Embora não ilustrado, a exibição gráfica do mapa 40 no visor de voo 22 pode também ser atualizada. Por exemplo, a exibição gráfica do mapa 40 pode ser trocada de modo que o piloto possa ver porções adicionais ou alternativas do mapa 40.
Contempla-se também que o usuário possa selecionar ou inserir um ponto de controle e então mover o ponto de controle em relação à representação no visor de voo 22. O controlador 30 pode atualizar as áreas de marcação exibidas de acordo com o movimento do ponto de controle. Isso pode permitir o usuário encontrar o ponto de controle mais adequado em termos de sua futura escolha de rota.
Embora três áreas separadas tenham sido ilustradas com propósitos exemplificativos, deve-se entender que qualquer quantidade de áreas de marcação pode ser incluída no visor de voo 22. Adicionalmente as áreas de marcação podem incluir qualquer quantidade de métodos gráficos ou ilustrativos enquanto permitir o piloto chegar à mesma conclusão da adequação de futura disposição de ponto de controle.
As realizações acima descritas fornecem uma variedade de benefícios incluindo que as informações exibidas podem fornecer ao piloto previsão de quais pontos de controle permitirão mais liberdade em termos de um plano de voo desejado conforme o piloto faz o plano de voo. Por exemplo, o piloto é dotado de informações do ponto de controle, informações de mapa e áreas de marcação das quais o piloto pode estimar a viabilidade e classificar a eficácia das escolhas de ponto de controle. Tal representação gráfica pode ter como base os pontos de controle inseridos bem como terreno, condições climáticas e outras informações tais como características de voo que podem afetar a adequação de futuros locais de ponto de controle. Isso pode possibilitar à tripulação reconhecer qualquer problema com pontos de controle selecionados em termos de terreno, condições climáticas e outras características de voo. As realizações acima simplificam a interface do piloto e permite economia de tempo em que o usuário não tem que calcular manualmente esses dados ao selecionar um plano de voo.
Esta descrição por escrito usa exemplos para revelar a invenção, incluindo a realização preferida, e também para possibilitar qualquer pessoa versada na técnica pratique a invenção, incluindo produzir e usar quaisquer dispositivos ou sistemas e realizar 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 se destinam a estarem dentro do escopo das reivindicações caso os mesmos tenham elementos estruturais que não difiram da linguagem literal das reivindicações, ou caso os mesmos incluam elementos estruturais equivalentes com diferenças insubstanciais das linguagens literais das reivindicações.
Claims (20)
1. MÉTODO PARA ILUSTRAR UM PLANO DE VOO DE AERONAVE, que compreende pelo menos um ponto de controle em um visor de uma cabine de comando de uma aeronave, sendo que o método compreende: exibir no visor um ponto de controle do plano de voo em um mapa; e exibir nas áreas de marcação do visor, relativas ao mapa, locais adequados para um futuro ponto de controle com base no ponto de controle exibido.
2. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, em que o mapa representa os arredores da aeronave.
3. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 2, em que exibir o ponto de controle do plano de voo em um mapa compreende pelo menos um dentre uma determinação de um local atual da aeronave e uma determinação de uma trajetória atual da aeronave e exibição do mapa com base na mesma.
4. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, em que as áreas de marcação exibidas têm como base o ponto de controle exibido e pelo menos um ponto de controle anterior.
5. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 4, em que o ponto de controle anterior é um ponto de controle selecionado pelo usuário.
6. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 4, em que o ponto de controle anterior é uma localização atual da aeronave.
7. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, em que as áreas de marcação exibidas compreendem áreas de marcação coloridas.
8. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, em que uma área de marcação vermelha indica que um local não é adequado e uma área de marcação verde indica que um local é adequado.
9. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, em que as áreas de marcação exibidas definem pelo menos uma área potencial para futura disposição de ponto de controle.
10. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 9, em que as áreas de marcação exibidas esboçam pelo menos uma área potencial para uma disposição de ponto de controle futura.
11. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 10, em que as áreas de marcação exibidas esboçam múltiplas áreas potenciais para futura disposição de ponto de controle.
12. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 11, em que as múltiplas áreas potenciais para futura disposição de ponto de controle são diferenciadas por uma restrição da futura disposição de ponto de controle.
13. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 9, em que as áreas de marcação exibidas bloqueiam pelo menos uma área potencial para futura disposição de ponto de controle.
14. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 9, em que a pelo menos uma área potencial para futura disposição de ponto de controle compreende uma área permitida para futura disposição de ponto de controle.
15. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, em que os locais adequados para futura disposição de ponto de controle são determinados com base em pelo menos um dentre uma condição climática, terreno, obstáculos fixos, obstáculos variáveis e características de voo da aeronave.
16. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, em que exibir no visor um ponto de controle compreende receber um ponto de controle selecionado de um usuário e exibir o ponto de controle selecionado.
17. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 16, em que receber o ponto de controle selecionado compreende receber pelo menos uma dentre uma entrada de seleção de uma tela sensível ao toque que forma o visor e uma entrada de seleção de um mouse acoplado, de modo operáveí, ao visor.
18. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 16, em que receber o ponto de controle selecionado compreende que um usuário selecione um ponto de controle e mova o ponto de controle em relação ao mapa.
19. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 18, que compreende, adicionalmente, atualizar as áreas de marcação para refletir o ponto de controle movido.
20. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, em que as áreas de marcação exibidas indicam uma área que não é adequada para futura disposição de ponto de controle.
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