BR112020001231A2 - aparelho, método para mostrador de altitude combinada e sistema de computador - Google Patents

Abstract

É fornecido um aparelho de exibição de altitude combinada para gerar um valor de altitude combinado. O aparelho compreende uma primeira interface de entrada de altitude, em que a primeira interface de entrada de altitude recebe um primeiro valor de altitude; uma segunda interface de entrada de altitude, em que a segunda interface de entrada de altitude recebe um segundo valor de altitude, em que o segundo valor de altitude indicado pela segunda interface de entrada de altitude tem um intervalo cíclico; uma interface de saída de altitude, em que a interface de saída em altitude emite um terceiro valor de altitude; e um componente de fusão de dados acoplado à primeira interface de entrada de altitude e à segunda interface de entrada de altitude e configurada para calcular o terceiro valor de altitude com base no primeiro valor de altitude e no segundo valor de altitude.

Description

“APARELHO, MÉTODO PARA MOSTRADOR DE ALTITUDE COMBINADA E SISTEMA DE COMPUTADOR” REFERÊNCIA CRUZADA A DEPÓSITOS RELACIONADOS

[001] Este pedido reivindica o benefício do Pedido US nº 15/873.303 depositado em 17 de janeiro de 2018, que reivindica prioridade ao Pedido Provisório US nº de série 62/535.810 depositado em 21 de julho de 2017 e intitulado “DISPOSITIVO E MÉTODO PARA MOSTRADOR DE ALTITUDE COMBINADA, os quais são incorporados por referência em sua totalidade.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

[002] Os altímetros são uma classe de instrumentos que indicam uma altitude estimada. Os altímetros são comumente usados em aeronaves, embora também possam ser usados em outras circunstâncias, como paraquedismo e topografia. Existem diferentes tipos de altitude, tais como a altitude verdadeira (a altura acima do nível médio do mar) e altura absoluta (altura acima do nível do solo na Área Local). A menos que indicado de outra forma, altitude, como aqui utilizada, geralmente se refere à altitude verdadeira (a altura acima do nível médio do mar).

[003] Diferentes tipos de altímetros são conhecidos na técnica. Cada um tem vantagens e desvantagens. Por exemplo, um altímetro baseado em radar pode estimar altitude absoluta, mas pode requerer informações adicionais para calcular uma altitude verdadeira estimada e pode ter problemas com terrenos irregulares ou folhagem. Um sistema de posicionamento global (GPS) pode fornecer altitude real, mas o GPS nem sempre pode estar disponível, como devido à obstrução dos sinais do satélite. A pressão barométrica também pode ser usada para estimar a altitude verdadeira (uma vez que a pressão barométrica geralmente diminui à medida que a altitude aumenta), mas pode ser afetada pelas condições climáticas locais, como zonas e temperaturas de alta pressão ou de baixa pressão. Assim, um existe necessidade de um altímetro de aeronave com maior precisão sobre uma ampla faixa de altitude.

DESCRIÇÃO RESUMIDA DA INVENÇÃO

[004] Um aparelho pode compreender uma primeira interface de entrada de altitude que recebe um primeiro valor de altitude, uma segunda interface de entrada de altitude que recebe um segundo valor de altitude com um intervalo cíclico, uma interface de saída de altitude que gera um terceiro valor de altitude e um componente de fusão de dados acoplado à primeira interface de entrada de altura e a segunda interface de entrada de altura e configurada para calcular o terceiro valor de altitude com base no primeiro valor de altitude e no segundo valor de altitude. Um método para gerar um valor de altitude combinado pode compreender receber, por uma primeira interface de entrada, um primeiro valor de altitude, receber, por uma segunda interface de entrada, um segundo valor de altitude com um intervalo cíclico, calcular, por um componente de fusão de dados, um terceiro valor de altitude com base no primeiro valor de altitude e no segundo valor de altitude e no resultado do terceiro valor de altitude. Um sistema de computador pode compreender um processador, uma memória acoplada ao processador, em que a memória armazena um programa que, quando executado pelo processador, faz com que o processador receba um primeiro valor de altitude, receba um segundo valor de altitude com um intervalo cíclico, calcule um terceiro valor de altitude com base no primeiro valor de altitude e no segundo valor de altitude e gera o terceiro valor de altitude.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[005] Para uma descrição detalhada de formas de realização exemplificativas da divulgação, agora será feita referência aos desenhos anexos nos quais: A Figura 1A mostra um aparelho para fundir duas fontes de altitude diferentes, de acordo com várias formas de realização; A Figura 1B mostra uma vista detalhada de um aparelho para fundir duas fontes de altitude diferentes, de acordo com várias formas de realização; A Figura 2 mostra um fluxograma de um método de fusão de duas fontes de altitude, de acordo com várias formas de realização; A Figura 3 mostra um fluxograma de um método para calcular a altitude com base em duas fontes de altitude, de acordo com várias formas de realização; A Figura 4 mostra um sistema para fundir duas fontes de altitude, de acordo com várias formas de realização; e A Figura 5 mostra um sistema de computador, de acordo com várias formas de realização.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

[006] A discussão a seguir é direcionada a várias formas de realização da invenção. Embora uma ou mais dessas formas de realização possa ser preferida, as formas de realização divulgadas não devem ser interpretadas ou usadas de outra forma, como limitando o escopo da divulgação, incluindo as reivindicações. Além disso, um técnico no assunto entenderá que a descrição a seguir tem ampla aplicação, e a discussão de qualquer forma de realização é apenas um exemplo dessa forma de realização, e não pretende intimar que o escopo da divulgação, incluindo as reivindicações, é limitado a essa forma de realização.

[007] A divulgação refere-se à fusão de dados de duas fontes diferentes de altitude. A fusão de dados pode resultar em uma estimativa de altitude aprimorada que se baseia nos pontos fortes de ambas as fontes de altitude, minimizando suas desvantagens. A Figura 1A mostra um aparelho para combinar duas fontes de altitude diferentes (100), de acordo com várias formas de realização. Em pelo menos algumas formas de realização, o aparelho (100) inclui uma entrada de interface para uma primeira fonte de altura (110), uma interface de entrada para uma segunda fonte de altitude (120), e uma interface de saída para uma altitude combinada (130). As interfaces (110, 120, 130) podem ser digitais, analógicas ou alguma combinação das duas. Em pelo menos algumas formas de realização, as interfaces (110, 120, 130) podem usar alguns ou todos os mesmos elementos físicos (por exemplo, eles podem ser multiplexados no mesmo barramento ou fios).

[008] A Figura 1B mostra uma vista detalhada de um aparelho para fundir duas fontes de altitude diferentes (100), de acordo com várias formas de realização. Em pelo menos algumas formas de realização, a interface para a primeira fonte de altitude (110) é uma interface digital e recebe o primeiro valor de altitude de um altímetro ou de um sensor como um número binário que representa um número inteiro (112). O número inteiro (112) pode incluir um sinal (tal como um mais para indicar que a altitude é acima do nível do mar ou um negativo para indicar que a altitude é abaixo do nível do mar). O número inteiro (112) também pode incluir um ou mais dígitos numéricos representando uma distância (como o número de pés ou metros acima ou abaixo do nível do mar). Na forma de realização representada na Figura 1B, o número inteiro (112) inclui um sinal e 5 dígitos, permitindo que o número inteiro (112) indique altitudes entre

99.999 pés abaixo do nível do mar (-99.999) até 99.999 pés acima do nível do mar (+99.999). O número de dígitos pode corresponder ao número de dígitos exibidos em um painel de instrumentação. Em pelo menos algumas formas de realização, o número inteiro (112) pode ser implementado como um número binário, como um número de 32 bits.

[009] Em várias formas de realização, a interface para a segunda fonte de altura (120) pode ser uma interface analógica, e a interface para a segunda fonte de altura (120) pode receber um ou mais sinais de tensão (ou outro análogo) representante de uma altura, tal como de um altímetro. Os sinais analógicos podem escalar linear ou não linearmente com a altitude representada. Quando a interface de para a segunda fonte de altura (120) é uma interface analógica, a fonte altitude (100) pode ainda compreender um conversor (140), que pode ser acoplado à interface para a segunda fonte de altitude (120). Um conversor (140) pode ser usado para alterar o(s) valor(es) analógico(s) em um número binário que representa um número inteiro não assinado (122) indicando a altitude estimada. Os detalhes do conversor (140) dependem do sinal de entrada específico que está sendo convertido, mas podem incluir um ou mais conversores analógicos para digitais e lógica para calcular a altitude estimada a partir dos sinais convertidos, possivelmente incluindo escalonamento e deslocamento (ou outra manipulação) para produzir o número inteiro não assinado (122) indicando a altitude estimada. Em pelo menos algumas formas de realização, a interface para a segunda fonte de altitude (120) pode ser uma interface digital e pode não exigir um conversor (140).

[0010] Em pelo menos algumas formas de realização, a interface para a primeira fonte de altitude (110) pode ser uma interface analógica. Em tais formas de realização, o aparelho (100) pode incluir um componente semelhante ao conversor (140), mas que pode converter o sinal analógico de uma interface analógica para a primeira fonte de altitude (110) em um valor digital que pode ser escalonado e desviado (ou manipulado) para produzir um número binário representando um número inteiro (112) indicando uma altitude.

[0011] De acordo com várias formas de realização, a interface para a segunda fonte de altitude (120) pode receber um ou mais sinais correspondentes a um sincronizador. Um sincronizador pode ser usado para medir ou transmitir informações de ângulo, como o ângulo de um indicador em uma marcação. Isto pode, por exemplo, ser usado para medir o ângulo da marcação, ou para transmitir o ângulo para o qual a marcação deve ser apontada. Em pelo menos algumas formas de realização, o sinal do sincronizador pode ter um intervalo cíclico, por exemplo, pode unicamente ser capaz de especificar ângulos de O a 360 graus (ou algum múltiplo de 360 graus), embora possa ser capaz de ciclar através do intervalo várias vezes rolando acima de 360 graus ou rolando abaixo de O graus. Assim, um sinal de sincronizador indicando 360 graus pode ser indistinguível de um sinal de sincronizador indicando O graus. Um rolamento ocorre quando o sinal aumenta além do valor mais alto, por exemplo, aumentando de 359 graus para 360 graus a 1 grau. Um rolamento para baixo ocorre quando o sinal diminui além do valor mais baixo, por exemplo, diminuindo de 1 grau a O graus a 359 graus. O ângulo indicado pelo sinal de sincronizador pode representar uma altitude, por exemplo, O graus pode representar O pés, 180 graus pode representar 5000 pés e 360 graus podem representar 10000 pés (embora o sinal seja de 360 graus representando 10000 pés possa ser indistinguível do sinal para O graus representando O pés). A de conversão de graus para pés (ou metros ou qualquer outra unidade de medida) pode ser uma conversão linear ou não linear.

[0012] Em pelo menos algumas formas de realização, a interface para a segunda fonte de altitude (120) pode receber um sinal com um intervalo cíclico que pode ser convertida em um número inteiro não assinado (122) representando uma altitude estimada. O número inteiro não assinado (122) pode incluir um ou mais dígitos que representam uma altitude estimada (em pés ou outra unidade de medida). Na forma de realização representada na Figura 1B, o número inteiro não assinado (122) inclui 4 dígitos, permitindo o número inteiro não assinado (122) indicar altitudes de O pé a 9.999 pés. Em formas de realização usando um intervalo cíclico, um valor de O no número inteiro não assinado (122) pode indicar uma altitude de O pés, 10.000 pés, 10.000 pés negativos ou algum outro múltiplo de 10.000 pés. Em pelo menos algumas formas de realização, o número inteiro não assinado (122) pode ser implementado como um número binário, como um número de 16 bits.

[0013] Ainda com referência à Figura 1B, em várias formas de realização, o aparelho (100) para combinar duas fontes de altitude diferentes pode ainda compreender um componente de fusão de dados (150). O componente de fusão de dados (150) pode ser diretamente ou indiretamente acoplado à interface para a primeira altitude fonte (110), a interface para a segunda fonte de altitude (120), e a interface de saída para uma altitude combinada (130). O componente de fusão de dados (150) usa a informação da interface para a primeira fonte de altitude (110) e a interface para a segunda fonte de altitude (120) para gerar um valor de altura estimada combinado (132). O componente de fusão de dados (150) pode utilizar as estimativas altitude completas recebidas através das interfaces para as primeiras e segunda fontes de altura (110, 120), ou apenas parte da informação. Como representado na Figura 1B, o componente de fusão de dados (150) pode usar apenas o sinal e o dígito mais significativo do número inteiro (112), enquanto utiliza todos os quatro dígitos do número inteiro não assinado (122). Em pelo menos algumas outras formas de realização, o sinal e mais de um dos dígitos mais significativos do número inteiro (112) podem ser utilizados pelo componente de fusão de dados (150). Em pelo menos outras formas de realização, o valor inteiro do número inteiro (112) pode ser usado pelo combinador de dados. Da mesma forma, em pelo menos algumas outras formas de realização, apenas uma parte do número inteiro não assinado (122) pode ser utilizado pelo componente de fusão de dados (150). Em pelo menos algumas outras formas de realização, o componente de fusão de dados (150) pode usar apenas certos bits de número inteiro (112) ou número inteiro não assinado (122) (isto é, os binários 1s e Os), em vez de manipular os números com base em sua representação na base 10.

[0014] Enquanto a Figura 1B mostra pelo menos uma forma de realização particular, outras formas de realização são divulgadas. Por exemplo, o número inteiro (112) e o número inteiro não assinado (122) podem ser qualquer combinação de tipos de números, tal como um número inteiro, número inteiro não assinado, número pontual flutuante, ou número pontual fixo, e podem ter o mesmo ou um diferente número de dígitos (ou número de bits em sua representação binária) do que as formas de realização específicas mostradas e discutidas em relação à Figura 1B.

[0015] A Figura 2 mostra um fluxograma de um método para combinar duas fontes de altitude (200), de acordo com várias formas de realização. O método (200) compreende receber uma primeira altitude de entrada (220), que recebe uma segunda altitude de entrada (230), o cálculo de uma altitude estimada (240) com base na primeira altitude de entrada e na segunda altitude de entrada, resultando na altitude calculada (250), transmitir a altitude de saída (260), e exibir a altitude de saída (270). A segunda altitude de entrada (230) pode ser recebida antes ou simultaneamente com a primeira altitude de entrada (220).

[0016] A Figura 3 mostra um fluxograma de um método para calcular a altitude com base em duas fontes de altitude (300), de acordo com várias formas de realização. Em pelo menos algumas formas de realização, o método da Figura 3 pode implementar as etapas (240 e 250) da Figura 2. O método compreende decidir se ou não combinar os dois valores de altitude (320), como discutido em detalhe abaixo. O fluxograma (300) prossegue para a etapa (340) se a decisão for “Sim” e para a etapa (330) se a decisão for “Não”. Se as altitudes não forem combinadas, a primeira altitude de entrada será emitida como a altitude calculada (330). Em pelo menos algumas formas de realização, a etapa (330) pode emitir o segundo valor de altitude em vez do primeiro valor de altitude. Se as altitudes forem combinadas, o sinal é calculado para a altitude calculada (340), os dígitos mais significativos são calculados para a altitude calculada (350), os dígitos menos significativos são calculados para a altitude calculada (360) e a altitude calculada é emitida (370). O cálculo de um sinal (340), o cálculo dos dígitos mais significativos (350), e o cálculo dos dígitos menos significativos (360) podem ser realizados em qualquer ordem.

[0017] Com referência contínua à Figura 3, em pelo menos algumas formas de realização as fontes de altitude podem fornecer informações sobre se o valor de altitude é válido.

Um valor de altitude pode não ser válido devido a um erro ou mau funcionamento da fonte de altitude, fornecendo o valor de altitude.

Um valor de altitude pode não ser válido devido a informações de calibração ausentes ou desatualizadas.

Um valor de altitude pode não ser válido se o valor de altitude tem mudado mais rápido do que é considerado possível para a aeronave ou dispositivo elétrico na qual a fonte de altitude está localizada ou para que a fonte de altitude funcione corretamente.

Uma fonte de altitude também pode fornecer um “bom dado de altitude” ou sinal semelhante para indicar se seu valor de altitude é válido ou não.

A etapa (320) pode decidir “Não” se uma ou ambas as fontes de altitude não são válidas.

Em pelo menos algumas outras formas de realização, a etapa (320) pode comparar os dois valores de altitude de entrada para determinar se eles são semelhantes o suficiente para serem combinados.

Por exemplo, a etapa (320) pode decidir “Não”, se os dois valores de altitude diferem por mais de um certo valor e/ou por mais do que uma percentagem de um em relação ao outro.

Em várias formas de realização, um dos valores de altitude pode ter um intervalo cíclico que é levada em consideração.

Por exemplo, se um valor de altitude é 15500 pés e o outro valor de altitude é 5500 pés com um intervalo cíclico entre O e 9.999, a etapa (320) pode comparar apenas os quatro dígitos menos significativos dos dois valores de altitude.

Em pelo menos algumas outras formas de realização, a etapa (320) pode decidir “Não” se o primeiro valor de altitude estiver acima (ou abaixo) de um valor limiar, como +10.000. Em pelo menos algumas outras formas de realização, a etapa (320) pode decidir “Não” com base em dados adicionais indicando a confiabilidade ou precisão de um ou de ambos os valores de altitude.

A etapa (320) pode ser realizada após a altitude combinada ter sido calculada, e a decisão pela etapa (320) é se emite a altitude combinada ou apenas uma das altitudes das fontes de altitude.

[0018] Em pelo menos algumas outras formas de realização, pode haver uma ou mais decisões adicionais para determinar se o primeiro valor de altitude, o segundo valor de altitude ou a altitude combinada é emitida. Essas decisões podem ser tomadas com base em fatores como indicações de validade das fontes de altitude, uma comparação ou análise dos valores de altitude, dados adicionais indicando a confiabilidade ou precisão de um ou ambos os valores de altitude e/ ou seleção por um operador.

[0019] Em pelo menos algumas formas de realização, a etapa (340) pode calcular o sinal do valor de altitude combinado com base no sinal de apenas um dos valores de altitude de entrada, enquanto que em pelo menos algumas outras formas de realização, a etapa (340) pode basear o valor de altitude combinado no sinal dos dois valores de altitude de entrada. Além disso, a etapa (340) também pode considerar os dígitos mais significativos de um ou ambos os valores de altitude de entrada no cálculo do sinal do valor de altitude combinado. Além disso, a totalidade de um ou ambos os valores de altitude de entrada pode ser considerada no cálculo do sinal do valor de altitude combinado em outras formas de realização.

[0020] Em pelo menos algumas formas de realização, a etapa (350) pode calcular os dígitos mais significativos do valor de altitude combinado com base apenas em uma das entradas de altitude ou apenas nos dígitos mais significativos de uma das entradas de altitude. Alternativamente, a etapa (350) pode usar as duas entradas de altitude (ou os dígitos mais significativos das duas entradas de altitude) para calcular os dígitos mais significativos do valor combinado de altitude. Em ainda outras formas de realização, a etapa (350) pode calcular os dígitos mais significativos do valor de altitude combinado com base em uma das altitude entradas (ou nos dígitos mais significativos de uma altitude de entrada) e uma condição de rolamento acima ou de rolamento abaixo da outra entrada de altitude.

[0021] A etapa (360) compreende o cálculo dos dígitos menos significativos. Em pelo menos algumas formas de realização, a etapa (360) pode calcular os dígitos menos significativos do valor de altitude combinado com base apenas em uma das entradas de altitude, ou apenas nos dígitos menos significativos de uma das entradas de altitude. Em pelo menos algumas outras formas de realização, o etapa (350) pode usar ambas as entradas de altitude (ou os dígitos menos significativos de ambas as entradas de altitude) para calcular os dígitos menos significativos de valor de altitude combinado.

[0022] Os exemplos de como tal um aparelho, sistema, ou método pode trabalhar são agora descritos, embora os exemplos fornecidos não limitam as várias formas de realização aqui divulgadas. Com referência à Figura 1B, em pelo menos algumas formas de realização, o aparelho (100) ou as fontes de altitude acopladas às interfaces de entrada para uma primeira e segunda fontes de altitude (110, 120) podem incluir ajustes de calibração ou calibração. A calibração pode ser usada para ajustar os valores de altitude antes ou após a sua recepção nas interfaces de entrada (110, 120) ou utilizados para ajustar o valor estimado de altitude combinado (132) para ser emitido pela interface de saída (130). Além disso, o valor estimado de altitude combinado (132) pode ser ajustado com base na calibração antes ou depois de ser emitido pela interface de saída (130). Por exemplo, o valor estimado de altitude combinado (132) pode ser ajustado com base em condições meteorológicas locais (levando em conta a temperatura ou zonas de alta ou de baixa pressão), antes ou depois de ser emitido pela interface de saída (130). Como um exemplo, as fontes de altitude podem ser calibradas antes da decolagem com base em uma altitude conhecida de 250 pés acima do nível do mar (como em uma pista ou área de preparação). Na altitude conhecida de 250 pés, o número inteiro (112) que representa a altitude da primeira interface de entrada (110) pode ser corrigido +00250, enquanto o número inteiro não assinado (122) representando a altitude da segunda interface de entrada (120) pode ser corrigido para 0250. O componente de fusão de dados (150) pode emitir um valor estimado de altitude combinado (132) de +00250, ou o valor combinado estimado de altitude (132) pode ser corrigido para +00250.

[0023] A título de mais um exemplo, referindo-se à Figura 1B, em pelo menos algumas formas de realização o valor estimado de altitude combinado (132) é calculado por combinação do sinal e a dígito(s) mais significativos de número inteiro (112) com número inteiro não assinado (122). Um valor de número inteiro (112) de +15.468 e valor de número inteiro não assinado (122) 5.576 podem ser combinados em um valor estimado de altitude combinado (132) de +15.576 combinando a informação +1 do número inteiro (112) com a informação 5.576 do número inteiro não assinado (122). No entanto, podem surgir problemas se a diferença entre os dígitos menos significativos do número inteiro (112) e os dígitos menos significativos do número inteiro não assinado (122) excederem o valor limite. Por exemplo, um valor inteiro (112) de +15.576 e um valor inteiro não assinado (122) de 9.432 têm uma diferença de 3.856 entre seus quatro dígitos menos significativos. No presente exemplo, se a diferença permissível (isto é, valor limite) é apenas 300, uma ou ambas as fontes de altitude pode ser considerada imprecisa. Quando a diferença entre os dígitos menos significativos dos dois valores de entrada de altitude exceder o valor limiar, o aparelho (100) pode, por padrão, fornecer o valor de número inteiro (112) como o valor estimado combinado (132) e pode também indicar (tal como por meio de um sinal ou definindo uma bandeira de erro) que ocorreu um erro na combinação dos valores. Outro problema pode surgir quando o número inteiro não assinado está perto de uma condição de rolagem para cima ou rolagem para baixo. Por exemplo, um valor inteiro (112) de +29.987 e um valor inteiro não sinalizado (122) de 0,003 poderiam ser combinados em +20.003 se apenas o sinal e o dígito mais significativo do número inteiro (112) fossem considerados. Em pelo menos algumas formas de realização, este problema pode ser corrigido por considerar dígitos mais significativos adicionais do número inteiro (112). Por exemplo, considerando dígitos mais significativos suficientes do número inteiro (112), de tal modo que haja pelo menos um dígito de sobreposição entre os dígitos considerados de número inteiro (112) e os dígitos considerados de número inteiro não assinado (122) (por exemplo, o dígito de “milhar”) iria permitir que o componente de fusão de dados (150) determinasse que o número inteiro não assinado (122) está próximo de uma condição de rolagem para cima ou rolagem para baixo e calculasse um valor estimado de altitude combinado mais preciso (132). Em algumas formas de realização, onde a sobreposição de dígitos do número inteiro (112) é um 9 e o dígito de sobreposição do número inteiro não assinado (122) é um O, o próximo dígito mais elevado (por exemplo, o dígito “dezenas de milhares”) do valor estimado de altitude combinado (132) pode usar um valor incrementado do dígito correspondente do número inteiro (112) (aqui, aumentando de 2 para um 3), resultando em um valor estimado de altitude combinado (132) de +30.003. Quando o dígito de sobreposição do número inteiro (112) é um O e o dígito de sobreposição do número inteiro não assinado (122) é um 9, o próximo dígito mais elevado do valor estimado de altitude combinado (132) pode em vez disso ser o valor diminuido do dígito correspondente a partir do número inteiro (112) (por exemplo, +10.023 e 9989 podem ser combinados em +09.989).

[0024] A título de outro exemplo, referindo-se à Figura 1B, o componente de fusão de dados (150) pode considerar apenas o sinal e o dígito mais significativo do número inteiro (112) juntamente com todos os dígitos do número inteiro não assinado (122) no cálculo do valor estimado de altitude combinado (132). Os dígitos menos significativos do valor estimado de altitude combinado (132) podem ser baseados no número inteiro não assinado (122). O sinal e o(s) dígito(s) mais significativo(s) podem ser baseados na rolagem para cima ou rolagem para baixo do número inteiro não assinado (122) e no sinal e no(s) dígito(s) mais significativo(s) (114) do número inteiro (112) (na Figura 1B, apenas o dígito dezenas de milhares é representado). No caso em que o dígito dezenas de milhares é o dígito mais significativo, o componente de fusão de dados (150) apenas incrementaria o dígito dezenas de milhares do valor estimado de altitude combinado (132) quando o número inteiro não assinado (122) rola para cima de 9999 para 0000 (e de modo semelhante só iria diminuir o dígito dezenas de milhares do valor estimado de altitude combinado (132) quando o número inteiro não assinado (122) rola para baixo de 9999 para 0000). O dígito mais significativo (114) pode ser necessário para estar dentro de mais ou menos um do dígito correspondente do valor estimado de altitude combinado (132), mais uma condição de erro pode existir devido à diferença nas altitudes estimadas.

[0025] A mudança entre elevações positivas e negativas em relação ao nível do mar também pode exigir uma pequena alteração nos cálculos. Por exemplo, se uma mudança no número inteiro (112) de +00,001 para -00,001 representa uma queda de dois pés em altitude, mas o número inteiro sem assinatura (122) representaria tal uma mudança de 0001 a 9999 quando indo de cima do nível do mar para abaixo do nível do mar, o aparelho (100) pode combinar os valores estimados de altitude (112, 122) diferentemente quando abaixo do nível do mar. O número inteiro não assinado (112) pode ter um intervalo cíclico, de modo que 0001 pode representar 1 pé acima do nível do mar e 9999 pode representar 1 pé abaixo do nível do mar. Se o aparelho (100) determinar que o sinal para o valor estimado de altitude combinado (132) deve ser negativo, o número inteiro não assinado (122) pode ser ajustado para indicar o número de pés abaixo do nível do mar, subtraindo o número inteiro não assinado (122) de seu valor máximo mais um (por exemplo, 10.000, conforme divulgado na Figura 1B). Assim, um valor de 9999 subtraído de 10.000 resulta em 1.

[0026] A Figura 4 mostra um sistema para fundir duas fontes de altitude, de acordo com várias formas de realização. Um tipo de altímetro para aeronaves é um Módulo de Dados no Ar (ADM) (411), que tipicamente utiliza pressão barométrica para calcular uma altitude ajustada barométrica estimada (416). Un ADM (411) pode estimar a pressão barométrica por medição da pressão estática em um ou mais pontos sobre a aeronave usando portas estáticas. Tal um ADM (411) tende a ter uma grande faixa de altitude mensurável (por exemplo, -10.000 pés a 80.000 pés em relação ao nível do mar). Um ADM (411) é tipicamente calibrado enquanto uma aeronave está em uma altitude conhecida no solo. No entanto, a precisão de um ADM (411) usando pressão barométrica pode mudar durante o voo conforme as condições climáticas locais mudam ou a aeronave atravessa áreas com diferentes condições climáticas locais.

[0027] Un outro tipo de altímetro para aeronaves é um Computador de Dados no Ar Central (CDCA) (421), que utiliza diversos sensores para calcular dados no ar para aeronaves, incluindo altitude. Um CADC (421) pode medir a pressão estática em um ou mais pontos na aeronave usando portas estáticas. Um CDCA (421) pode compensar para os erros de detecção de fonte estáticos, tais como erros de transdutores e os erros de posição. Alguns CADCs (421) fomecem informações de altitude através de uma interface sincronizada. Uma interface sincronizada transmite um sinal analógico representativo de um ângulo (0 a 360 graus, com O e 360 sendo o mesmo sinal), que corresponde à altitude. Por exemplo, O graus pode corresponder a 0000 pés, 180 graus de 5000 pés, e 360 graus a 10.000 pés, embora o sinal analógico não possa distinguir entre 0000 pés e 10.000 pés (ou múltiplos dos mesmos). Assim, quando usada para indicar altitude, a interface sincronizada pode ter um alcance cíclico entre 0000 e 9999 pés. Tal um CDCA (421) pode ser capaz de funcionar ao longo de uma faixa de altitude maior, tal como O a 80.000 pés, embora devido ao intervalo cíclico da interface de sincronização, a interface de sincronização seria incapaz de distinguir entre incrementos de 10.000 pés de altitude. Enquanto a interface de sincronização possa não relatar as dezenas de milhares de pés de altitude, a informação de altitude relatada pode ser mais precisa do que outras fontes, sob certas condições.

[0028] O ADM (411) pode fornecer uma altitude ajustada barométrica (416) que pode incluir 5 dígitos e um sinal com um intervalo operacional de -01.000 a +80.000 pés. Altitude ajustada barométrica (416) pode ser baseada na medida de pressão barométrica, e pode ou pode não ser ajustada para locais condições de tempo (por exemplo, zona de pressão alta/ baixa e/ou temperatura). O CADC (421) pode fornecer uma altitude estimada através de um sincronizador de altitude de pressão. Um conversor (440) é semelhante ao conversor (140) e pode ser necessário para converter o sinal proveniente da sincronização de altitude por pressão em uma altitude de sincronização (423). À altitude de sincronização (423) pode ser representada por quatro dígitos e tem um intervalo cíclico de 0000 a 9999 que pode rolar para cima e rolar para baixo. O ADM (411) também pode fornecer o sinal e o dígito mais significativo (414) (aqui, as dígito de dezenas de milhares) de uma altitude de pressão não ajustada a um componente para fundir duas fontes de altitude diferentes (401). O componente (401) também pode receber a altitude de sincronização (422, 423). O componente (401) pode incluir um componente de fusão de dados (450) semelhante ao componente de fusão de dados (150). O componente de fusão de dados (450) que funde o sinal e o dígito mais significativo (414) de uma altitude de pressão não ajustada do ADM (411) com uma altitude de sincronização (422) de sincronização de altitude por pressão de um CADC (421). A altitude calculada do componente de fusão de dados (450) pode então ser ajustado por subtração (462) (ou, em alguns casos a adição) um ajuste de altitude barométrica (460) calculado com base em condições meteorológicas locais (tais como zonas de pressão alta/baixa e/ou temperatura) para produzir uma altitude de sincronização ajustada barométrica (433). O comparador (470) pode, em seguida, comparar a altitude ajustada barométrica (416) com a altitude de sincronização ajustada barométrica

(433) para determinar qual o valor será enviado para um mostrador de altitude (480). O comparador (470) pode basear sua determinação na proximidade relativa dos dois valores de altitude (416, 433). Se os dois valores de altitude (416, 433) estiverem suficientemente próximos (por exemplo, a diferença entre eles é menor que um valor predeterminado ou menor que uma porcentagem de um dos valores), o comparador (470) pode enviar a altitude de sincronização ajustada barométrica (433) para o mostrador de altitude (480), senão ele pode enviar a altitude ajustada barométrica (416) para o mostrador de altitude (480). O valor predeterminado pode ser um número de pés (ou metros, ou outra expressão de unidades de altitude) ou determinado durante o teste ou calibração para indicar que ocorreu um erro em um altímetro ou na fusão de altitude. Em várias formas de realização, o comparador (470) pode enviar um identificador de tipo de altitude para o mostrador de altitude (480). O identificador de tipo de altitude indica se os dados de altitude enviados são a altitude ajustada barométrica (416) ou a altitude de sincronização ajustada barométrica (433). O comparador (570) pode considerar fatores adicionais ao fazer a sua determinação, tais como sinais indicando se a altitude ajustada barométrica (416) a partir do ADM (411) ou o valor de sincronização de altitude por pressão a partir do CADC 412 são válidos. O mostrador de altitude (480) pode exibir a altitude como um sinal e 5 dígitos. O mostrador de altitude (480) pode ser uma tela de cristal líquido (LCD) digital dedicada a exibir a altitude ou parte de uma tela maior. O mostrador de altitude (480) pode também indicar o tipo de altitude no mostrador e se a altitude exibida é a altitude ajustada barométrica (416) ou a altitude de sincronização ajustada barométrica (433).

[0029] A Figura 5 mostra um sistema de computador (500), que é ilustrativo de um sistema de computador que pode ser usado em conexão com as várias formas de realização divulgadas neste documento. O sistema de computador (500) pode ser ilustrativo de, por exemplo, um laptop, um computador de mesa, um computador dentro de um nó de vários computadores ou qualquer outro sistema de computação que possa estar conectado a uma rede de computadores. O sistema de computador (500) compreende um processador (502), e uma memória principal (504) acoplada ao processador (502). Além disso, o processador (502) e a memória principal (504) podem ser acoplados ao dispositivo de armazenamento (506) e a um dispositivo de interface de rede (508).

[0030] Os programas executáveis pelo processador (502) podem ser armazenados no dispositivo de armazenamento (506) (por exemplo, um disco rígido, disco em estado sólido, cartão de memória, disco óptico) e acessados quando necessário pelo processador (502). Programas armazenados no dispositivo de armazenamento (506) podem compreender programas para implementar vários processos no sistema de computador (500). Em alguns casos, os programas são copiados do dispositivo de armazenamento (506) para a memória principal (504) e os programas são executados a partir da memória principal (504). Assim, a memória principal (504) e o dispositivo de armazenamento (506) devem ser considerados meios de armazenamento legíveis por computador.

[0031] Em várias formas de realização, o dispositivo de interface de rede (508) pode permitir que o sistema de computador (500) troque dados por uma rede sem fio ou com fio. Em algumas formas de realização, o sistema de computador (500) pode ser conectado a uma pluralidade de outros computadores dentro de uma rede compartilhada. Assim, enquanto muitos aspectos podem ser realizados em série, várias formas de realização permitem o processamento paralelo para acelerar o tempo de processamento global.

[0032] O aparelho (100) representado nas Figuras 1A ou 1B ou partes do sistema representado na Figura 4 podem ser implementados em um sistema de computador (500). As interfaces de entrada para a primeira e a segunda fontes de altitude (110, 120) podem ser implementadas como parte de um barramento entre o processador (502) e os outros componentes ou como parte do dispositivo de interface de rede (508). O componente de fusão de dados (150) e o conversor (140) podem ser implementados pelo código de computador armazenado na memória principal (504) e executado pelo processador (502).

[0033] A partir da descrição aqui fornecida, os técnicos no assunto são facilmente capazes de combinar software com propósito de uso geral apropriado ou hardware de computador com propósito especial para criar um sistema de computador e/ ou sub-componentes de computador, em conformidade com as várias formas de realização e métodos.

[0034] Certos termos são usados em toda a descrição a seguir e reivindicações para se referir a componentes de sistema específicos. Como um técnico no assunto apreciará, as empresas podem se referir a um componente com nomes diferentes. Este documento não pretende distinguir entre os componentes que diferem em nome, mas não em função. Na discussão que se segue e nas reivindicações, os termos “incluindo” e “compreendendo” são usados de uma forma aberta, e, portanto, devem ser interpretados como significando “incluindo, mas não limitado a...”. Além disso, o termo “acoplar” ou “acoplado” é destinado a significar tanto uma conexão indireta, direta, óptica ou elétrica sem fio. Assim, se um primeiro dispositivo é acoplado a um segundo dispositivo, tal conexão pode ser através de uma conexão elétrica direta, através de uma ligação elétrica indireta através de outros dispositivos e conexões, através de uma ligação elétrica óptica, ou por meio de uma ligação elétrica sem fio.

[0035] A discussão acima pretende ilustrar os princípios e várias formas de realização da presente invenção. Numerosas variações e modificações serão evidentes para os técnicos no assunto, quando a divulgação acima for totalmente apreciada.

Claims (1)

1. REIVINDICAÇÕES

   1. APARELHO, caracterizado por compreender: uma primeira interface de entrada de altitude, em que a primeira interface de entrada de altitude recebe um primeiro valor de altitude; uma segunda interface de entrada de altitude, em que a segunda interface de entrada de altitude recebe um segundo valor de altitude, em que o segundo valor de altitude indicado pela segunda interface de entrada de altitude tem um intervalo cíclico; um componente de fusão de dados acoplado à primeira interface de entrada de altitude e à segunda interface de entrada de altitude e configurado para calcular um terceiro valor de altitude com base no primeiro valor de altitude e no segundo valor de altitude; e uma interface de saída de altitude acoplada ao componente de fusão de dados, em que a interface de saída de altitude emite o terceiro valor de altitude.

   2. APARELHO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo primeiro valor de altitude compreender um primeiro sinal de valor de altitude, um ou mais dígitos mais significativos do primeiro valor de altitude e um ou mais dígitos menos significativos do primeiro valor de altitude, em que o terceiro valor de altitude compreende um terceiro sinal de valor de altitude, um ou mais dígitos mais significativos do terceiro valor de altitude e um ou mais dígitos menos significativos do terceiro valor de altitude, em que o componente de fusão de dados calcula os dígitos menos significativos do terceiro valor altitude com base no segundo valor de altitude, e em que o componente de fusão de dados calcula o terceiro sinal de valor de altitude e os dígitos mais significativos do terceiro valor de altitude com base no primeiro sinal de valor de altitude, dígitos mais significativos do primeiro valor de altitude e um rolamento para cima ou um rolamento para baixo do segundo valor de altitude.

   3. APARELHO, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo número dos dígitos mais significativos do primeiro valor de altitude ser o mesmo que o número dos dígitos mais significativos do terceiro valor de altitude.

   4. APARELHO, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo número dos dígitos menos significativos do primeiro valor de altitude ser o mesmo que o número dos dígitos menos significativos do terceiro valor de altitude.

   5. APARELHO, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo número dos dígitos mais significativos do primeiro valor de altitude ser 1.

   6. APARELHO, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo número dos dígitos mais significativos do primeiro valor de altitude ser 2.

   7. APARELHO, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pela primeira interface de entrada de altitude receber o primeiro valor de altitude de um módulo de dados de ar.

   8. APARELHO, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pela segunda interface de entrada de altitude receber o segundo valor de altitude de um computador de dados central de ar.

   9. MÉTODO, caracterizado por compreender as etapas de: receber, por uma primeira interface de entrada, um primeiro valor de altitude; receber, por uma segunda interface de entrada, um segundo valor de altitude, em que o segundo valor de altitude tem um intervalo cíclico; calcular, por um componente de fusão de dados, um terceiro valor de altitude com base no primeiro valor de altitude e no segundo valor de altitude; e emitir o terceiro valor de altitude.

   10. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado por calcular o terceiro valor altitude com base no primeiro valor de altitude e no segundo valor de altitude compreende: calcular um sinal do terceiro valor de altitude com base no segundo valor de altitude, um sinal do primeiro valor de altitude e um ou dois dígitos do primeiro valor de altitude; calcular um ou mais dígitos mais significativos do terceiro valor de altitude com base no segundo valor de altitude e um ou dois dígitos do primeiro valor de altitude; e calcular um ou mais dígitos menos significativos do terceiro valor de altitude com base no segundo valor de altitude.

   11. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado por calcular o terceiro valor altitude com base no primeiro valor de altitude e no segundo valor de altitude compreende: calcular um sinal do terceiro valor de altitude com base em um sinal do primeiro valor de altitude, um ou mais dígitos do primeiro valor de altitude e uma rolagem para cima ou rolagem para baixo do segundo valor de altitude; calcular um ou mais dígitos mais significativos do terceiro valor de altitude com base em um ou mais dígitos do primeiro valor de altitude e a rolagem para cima ou rolagem para baixo do segundo valor de altitude; e calcular um ou mais dígitos menos significativos do terceiro valor de altitude com base no segundo valor de altitude.

   12. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado por receber, pela primeira interface de entrada, o primeiro valor de altitude compreende receber o primeiro valor de altitude por meio de um módulo de dados de ar.

   18. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado por receber, pela segunda interface de entrada, o segundo valor de altitude compreende receber o segundo valor de altitude por meio de um computador de dados central de ar.

   14. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado por adicionalmente compreender: receber, pela segunda interface de entrada, um ou mais sinais de sincronização; e converter o um ou mais sinais de sincronização no segundo valor de altitude.

   15. SISTEMA DE COMPUTADOR, caracterizado — por compreender: um processador; uma memória acoplada ao processador, em que a memória armazena um programa que, quando executado pelo processador, faz com que o processador: - receba um primeiro valor de altitude; - receba um segundo valor de altitude, em que o segundo valor de altitude tem um intervalo cíclico; e - calcule um terceiro valor de altitude com base no primeiro valor de altitude e no segundo valor de altitude.

   16. SISTEMA DE COMPUTADOR, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo programa, quando executado pelo processador, fazer com que o processador calcule o terceiro valor de altitude fazendo com que o processador: - calcule um sinal do terceiro valor de altitude com base no segundo valor de altitude, um sinal do primeiro valor de altitude e um ou dois dígitos do primeiro valor de altitude;

   - calcule um ou mais dígitos mais significativos do terceiro valor de altitude com base no segundo valor de altitude e um ou dois dígitos do primeiro valor de altitude; e - calcule um ou mais dígitos menos significativos do terceiro valor de altitude com base no segundo valor de altitude.

   17. SISTEMA DE COMPUTADOR, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo programa, quando executado pelo processador, fazer com que o processador calcule o terceiro valor de altitude fazendo com que o processador: - calcule um sinal de um terceiro valor de altitude com base em um sinal do primeiro valor de altitude, um ou mais dígitos do primeiro valor de altitude, e uma rolagem para cima ou rolagem para baixo do segundo valor de altitude; - calcule um ou mais dígitos mais significativos do terceiro valor de altitude com base em um ou mais dígitos do primeiro valor de altitude e a rolagem para cima ou rolagem para baixo do segundo valor de altitude; e - calcule um ou mais dígitos menos significativos do terceiro valor altitude com base no segundo valor de altitude.

   18. SISTEMA DE COMPUTADOR, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo programa, quando executado pelo processador, fazer ainda com que o processador: - calcule um ajuste altitude barométrico com base nas condições meteorológicas locais; e - calcule o terceiro valor de altitude com base em parte no ajuste de altitude barométrico.

   19. SISTEMA DE COMPUTADOR, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo programa, quando executado pelo processador, fazer com que ainda o processador emita o terceiro valor de altitude e um identificador de tipo de altitude para um mostrador, em que o identificador de tipo de altitude indica se uma altitude mostrada é uma altitude de ajuste barométrico ou altitude de sincronização de ajuste barométrico.

   20. SISTEMA DE COMPUTADOR, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo programa, quando executado pelo processador, fazer ainda com que o processador: - receba um quarto valor de altitude; - determine se o primeiro valor de altitude e o terceiro valor de altitude diferem em mais do que um valor predeterminado; - emita o terceiro valor de altitude quando o primeiro valor de altitude e o terceiro valor de altitude diferiem menos do que o valor predeterminado; e - emita o primeiro valor de altitude, quando o primeiro valor de altitude e o terceiro valor de altitude diferiem por mais do que o valor predeterminado.