CN101715544A - 飞机显示器及显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明的一个方面涉及飞机驾驶舱显示装置，其包括位于至少一个飞行员前方的主要仪表显示区(401)，该主要仪表显示区包括宽屏格式面板显示器(110)和双重冗余显示驱动电子设备，该电子设备被配置成在同一屏幕(112)上呈现主要飞行信息和导航显示信息。

Description

飞机显示器及显示装置
技术领域
本发明涉及飞机显示器及显示装置。
背景技术
商用飞机驾驶舱显示装置通常包括分别位于机长和副机长前方的具有相同的主要仪表的两个面板。尽管可能需要根据面板的形状来将一些仪表放置在不同位置，但两个面板上的仪表的布局却尽可能相同。中央面板包括一列次级仪表，其可以被机长和副机长二者观看。在大多数飞机中，主要仪表由多个分立的、分开的仪表提供，其可以具有刻度盘和活动指针显示器或者可以是电子显示器，例如由CRT显示器、矩阵阵列LCD显示器等提供。对于机电显示器而言，其趋势是将被电子显示器取代，在该电子显示器上体现出多个不同的功能。
已知飞机驾驶舱显示装置采用在每个飞行员前面的两个分开的4∶3显示面板。每个显示面板专用于显示不同的信息组。一个面板可以显示飞机姿态、高度、速度和方向信息，而另一面板可显示导航信息或雷达气象图象。万一这些面板中的不管哪一个出现故障，如果该信息对飞行更重要，就可以将剩下的面板切换为显示之前在故障面板上所显示的信息。这提供了一定程度的冗余度，但缺点在于不是所有的信息都能再呈现给飞行员了。尽管这样的安排提供了待显示的更重要的信息，但是任何信息的丢失都是一种严重缺陷。
发明内容
本发明的目的是提供一种改进的飞机显示器和显示装置。
根据本发明的一个方面，提供了一种飞机驾驶舱显示装置，其包括位于每个飞行员前方的主要仪表显示区，该主要仪表显示区包括单个宽屏格式面板显示器和双重冗余显示驱动电子设备，该电子设备被设置为在同一屏幕上既呈现主要飞行信息又呈现导航显示信息。
根据本发明的另一方面，提供了一种飞机驾驶舱显示仪表单元，其包括包含双重显示驱动器电子设备的壳体和安装在壳体的一面上的显示屏面板，该屏具有被设置为被水平地定向的宽屏格式，而且该显示驱动器电子设备被设置成在屏幕的一个区域内呈现主要飞行信息而在屏幕的另一区域内呈现导航信息。
根据本发明的再一方面，提供了改装飞机中的平板显示屏的方法，包括以下步骤：移除具有附着的仪表装置的现有面板，通过将配线上的连接器从仪表上的连接器断开连接来断开延伸到仪表装置的配线，将现有面板替换成被设置为支持宽屏面板显示单元的新面板，将配线上的至少一些连接器重新连接至与平板显示单元相关联的配合(mating)连接器。
附图说明
现在将通过参考附图以示例的方式描述飞机显示器及显示装置，附图中：
图1是典型的、传统的商用飞机驾驶舱仪表装置布局的正视图；
图2是包括根据本发明的显示装置的仪表装置布局的正视图；
图3是显示单元的透视图；
图4是显示单元的安装支架(mounting tray)的透视图；
图5示意性地示出了显示单元的连接装置；
图6示意性地示出了显示单元内的电子装置；以及
图7示出了一种典型的显示格式。
具体实施方式
图1中示出的驾驶舱仪表装置显示布局图是用于波音737-300/500飞机。显示布局包括三个主区域。面板P1上的左手侧区域1位于机长前方且包括主要仪表。面板P3上的右手侧区域2位于副机长前方且基本包括和左手侧区域1中相同的主要仪表且尽可能以相同布局加以排布。面板P2上的、左区域1和右区域2之间的中央区域3包括单独一组次级仪表，该次级仪表被定位到两个飞行员都可以看到的地方。左手侧区域1中的用10至16标出的各种仪表及其在右手侧区域2中的等同仪表20至26均由分开的、分立的单元提供，每个单元包括带有前显示面板的壳体。通过分开的连接器来连接到这些仪表中的每一个。
现在参考图2，其显示出了基于本发明的一种显示布局。除了图1的气象显示雷达30已经被结合到主要仪表装置中以外，中央区103与图1中的中央区3基本相同。在左手侧区域101中，先前区域1的仪表10至17已经全部被单个综合显示单元110替代，而右手侧区域2中的等同仪表20至27已经被区域102中的第二显示单元120替代。就它们的硬件而言，两个显示单元110和120都是相同的，所以只详细介绍左手侧单元110。如可从图3看到的，单元110具有矩形壳体111，其前表面上支撑一平板AMLCD显示面板112，在该显示面板上提供显示图像。单元110通过如图4所示的安装支架200支撑在驾驶舱中。
支架200由压制钢件制成且包括前开口201，其具有支撑两个冷却风扇203的平底板202，该风扇被布置成将冷空气向上导引至显示单元110的下侧。后壁204和中间壁205横穿垂直布置的支架200延伸，其中中间壁在后壁前方隔开以形成后部配线室206。中间壁205支撑两个ARINC式连接器207和208，该连接器207和208被适配为与显示单元110的壳体111后表面上的接合连接器(未示出)形成推合座(push-fit)连接。中间壁205上的两个连接器207和208在该壁的后侧与延伸到后配线室206中的配线束209的一端连接。配线束209在其另一端与在室206中的底板202中安装的十五个连接器210的阵列连接。底板安装连接器210可在底板202的下面上装卸(accessible)，且被布置成与之前连接到分立仪表10至17和20至27的电缆的端部处的连接器相配。
图5示出了显示单元110的连接装置，并图解说明了各种连接器210，该单元经由连接器207和208与各连接器210互连。
图6示意性地示出了显示单元110的内部。显示面板或显示屏112由水平尺寸为13.2英寸(335mm)、垂直尺寸为7.9英寸(201mm)(即屏幕高宽比为16∶9且对角线尺寸为15.3英寸(389mm))的平板AMLCD屏提供。该显示器给出了比飞机中使用的具有13.1英寸(333mm)的对角线尺寸、传统的4∶3的屏幕高宽比的显示器多25％的可用屏幕空间。可以理解的是，能采用不同尺寸的屏幕，屏幕高宽比可以从上述宽屏格式发生轻微地改变。例如，可以采用17英寸(432mm)的宽屏或者6×8立式(152mm×203mm)格式。紧挨着显示屏112的后面安装有由四个传统光源(例如冷阴极灯)构成的背光组件113。各种滤光器可以在屏112和背光灯(backlight)113之间或者在屏前方以常规方式提供。背光灯113由两个分离的背光驱动器单元300A和300B中的不管哪一个供电。显示单元110具有两个分离的信道(channel)A和B，每个信道包括所有的必要输入、输出和处理能力以生成完整的主要飞行显示仪表装置及导航显示格式。各信道A和B包括电源单元301、输入/输出处理器302、应用处理器卡303、图形处理器304和备用卡槽305。各信道A和B中的图形处理器304连接到背光驱动器300A和300B中的相应的一个。到显示单元110的电连接是通过两个连接器组件306(在图6中仅示出了其中的一个)来实现的，该连接器组件安装在壳体110的后面且被适配为与安装支架200上的连接器组件207和208相配。连接器组件306被分成两个分离的连接器306A和306B，二者均接收相同的、双重的输入以及提供相同的输出。连接器306A和306B二者都通过各自的EMI滤波单元307A和307B连接到源选择单元114。连接器306A和306B被直接安装在两个相应的EMI滤波板上，且每个板被安装在其自己的屏蔽外壳内以使来自显示单元110以及到显示单元110的辐射(emission)最小化。这两个板是分离的，从而使得单点故障(例如配套的一半连接器松了)不会导致显示的全部丢失，而只会导致丢失使用那一半连接器的信号。源选择单元114可操作以将信号发送给适当的通道。其还将离散信号转换成串行(RS485)格式，该功能被复制从而使得单个故障不会导致所有离散数据的全部丢失。此外，源选择单元114选择该屏112的驱动并强化给该屏的电力。源选择单元114还选择离散的和ARINC输出，从而使得信号从现用信道(active channel)A或B被驱动。
在正常操作中，屏112被来自信道A或B之一的信号驱动，另一信道B或A处于备用模式。如果在该驱动信道中存在故障，则另一信道可以被迅速选择以取代故障信道来驱动该屏112。替代信道具有故障信道的全部功能，所以在显示图像中没有变化，并且对飞行员不会有信息丢失。在两个信道A和B之间切换可以手动执行，例如飞行员如果检测到显示器有问题则他可以改变切换设置。可替换地，这种切换可以响应内置于单元110内的故障检测处理来自动执行。
如图7所示，每个显示单元110和120被通电以提供显示格式，其中屏112被沿其宽度分成两个区域401和402。在左手侧显示单元110中，左手侧区域401较大，为正方形形状，且显示出六个主要飞行显示仪表410至415的图像，每个都为圆形。这些图像410至415被选择以类似于传统的机电仪表表盘。右手侧显示区域402是矩形的，其较长边被垂直定向。在该区域中，显示单元110示出了导航地图图象414。除了地图与主要仪表区的位置是相反的以外，右手侧显示单元120示出了相同的显示图像。可以理解的是，该显示格式可以与所述情况不同，例如，地图可以被其它的导航信息(例如无线电导航帮助显示(VOR)等等)替代。
通过提供一个单独的宽屏显示器以及双重处理及驱动功能，本发明的显示单元保证了即便存在显示器故障，飞行员仍能被提供正常情况下所能提供的全部信息。尽管屏112本身不是双重的，但其与相关处理相比相对不易出现故障。另外，当在屏中出现了故障时，其通常只导致局部劣化，例如丢失一些行或列。
宽屏格式使得能够通过每个显示器上的两种格式来模拟各种飞机上的常规显示布局。这降低了使用本发明显示器所需的人员再培训的工作量。
本发明的显示单元可以被容易地改装到具有图1中所示类型的驾驶舱显示装置的许多商用飞机中。这可通过移除现有的P1和P3面板以及相关仪表来实现。仪表从缆端连接器上拔下并被保留。然后安装用于显示单元110和120的两个新的安装支架200，并将其连接到将被该显示单元替代的这些仪表的缆端连接器。然后在支架200上更换新面板，显示单元110和120可以被插入到安装支架内并以任何常规方式保持在位置上。一些现有的仪表装置(例如时钟和液压计)可能需要被重新定位到面板上的其他位置。通过利用现有的互连，可将改装周转时间保持到最小。

Claims (7)

1.一种飞机驾驶舱显示装置，其包括位于至少一个飞行员前方的主要仪表显示区(401)，该主要仪表显示区包括宽屏格式面板显示器(110)和双重冗余显示驱动电子设备，该电子设备被配置成在同一屏幕(112)上既呈现主要飞行信息又呈现导航显示信息。
2.如权利要求1的飞机驾驶舱显示装置，还包括源选择单元(114)，其可操作以从多个现用信道(A、B)之一驱动宽屏格式面板显示器(110)，此时其余现用信道处于备用模式。
3.如权利要求2的飞机驾驶舱显示装置，其中源选择单元(114)还可操作以自动检测显示器故障，并将所选择的现用信道切换为之前处于备用模式的现用信道之一。
4.如任何前面权利要求的飞机驾驶舱显示装置，其被进一步配置为耦合到气象雷达，并且进一步可操作以在宽屏(112)的导航显示区域(402)中显示源自气象雷达的气象信息。
5.如任何前面权利要求的飞机驾驶舱显示装置，其包括两个分离的单宽屏格式面板显示器(110、120)，其分别位于相应的飞行员的前方。
6.一种飞机驾驶舱显示仪表单元，其包括包含双重显示驱动器电子设备的壳体(111)和安装在壳体的一面上的显示屏面板(112)，该屏(112)具有被设置为被水平地定向的宽屏格式，该显示驱动器电子设备被设置成在所述屏的一个区域(401)内呈现主要飞行信息而在该屏的另一区域(402)内呈现导航信息。
7.一种改装飞机中的平板显示屏(112)的方法，包括以下步骤：移除具有附着的仪表装置的现有面板，通过将配线上的连接器(207，208)从仪表上的连接器断开连接来断开延伸到仪表装置的配线(209)，将现有面板替换成被设置为支持宽屏面板显示单元的新面板(112)，并将配线上的至少一些连接器(207，208)重新连接至与平板显示单元相关联的配合连接器。
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