CN102981506A - 电动滑行系统引导 - Google Patents

Abstract

提供了一种用于具有主推力发动机和机载电动滑行系统的飞行器的滑行引导系统。该滑行引导系统包括以下或与以下协作：用于飞行器的飞行器状态数据的源，和与机场场地的合成图形表示相关联的机场特征数据的源。该滑行引导系统包括处理器，该处理器可操作地耦合到该飞行器状态数据的源和该机场特征数据的源，以响应于至少该飞行器状态数据和该机场特征数据，生成用于飞行器的滑行路径引导信息、与该主推力发动机的操作相关联的启动/停止引导信息、以及用于机载电动滑行系统的速度引导信息。该处理器生成图像渲染显示命令，其可由显示系统所接收，以渲染该机场场地的动态合成表示，该机场场地的动态合成表示包括滑行路径引导信息、启动/停止引导信息、以及速度引导信息的图形标记。

Description

电动滑行系统引导

技术领域

这里所描述的主题的实施例一般涉及诸如电动滑行系统的航空电子系统。更特别地，该主题的实施例涉及一种生成用于电动滑行系统的可显示引导信息的系统。

背景技术

用于交通工具(例如飞行器或者飞船)的现代飞行甲板显示器显示了相当大的信息量，例如交通工具的位置、速度、高度、姿态、导航、目标、以及地形信息。在飞行器的情况下，大部分的现代显示器附加地从不同视图显示了飞行计划，该不同视图是侧视图、或俯视图、或透视图，其可以个别地或者同时地显示在同一显示器上。用于飞行器应用的合成视景或模拟显示还应考虑了某些情景，诸如低能见度的状况。用于合成视景系统中的主透视图模拟了一种向前看(forward-looking)的驾驶员座舱视点。这种视图是直观的并且向飞行员和机组人员提供了有帮助的视觉信息，尤其是在机场到达和滑行期间。从这点上飞行器的合成显示系统正在开始采用机场的实际模拟，其包括诸如跑道、滑行道、建筑物等等的细节。而且，许多合成视景系统试图重现机场场地的真实世界外貌，包括诸如照明固定装置、滑行道标记、以及跑道标记的项目。飞行甲板显示系统可被用于在滑行操作期间向飞行机组人员呈现滑行引导信息。例如，合成飞行甲板显示系统可用于与机场的合成视图一起示出通向或来自航站楼登机口(terminal gate)的所期望的滑行路径。

传统的飞行器滑行系统利用飞行器的主推力发动机(在怠速(idle)下运行)和制动系统来在滑行期间调整飞行器的速度。然而，这样使用主推力发动机是效率低的并且浪费燃料。由于这个原因，已经开发了电动滑行系统(即，采用电动机的牵引驱动系统)来与飞行器一起使用。电动滑行系统比传统的基于发动机的滑行系统更有效率，因为它们可以由飞行器的辅助动力单元(APU)而不是主推力发动机来提供动力。

由此，期望具有一种用于飞行器的电动滑行系统的引导系统。此外，期望具有一种引导系统，能够显示意在节省燃料、延长飞行器制动系统的操作寿命等等的信息。此外，根据随后的详细描述和所附的权利要求，连同附图和前述的技术领域和背景，其它期望的特征和特性将变得明白。

发明内容

提供了一种用于具有主推力发动机和机载电动滑行系统的飞行器的滑行引导方法。该方法涉及，获得用于飞行器的飞行器状态数据，访问与机场场地相关联的机场特征数据，以及，响应于至少该飞行器状态数据和该机场特征数据，生成用于飞行器的滑行路径引导信息。该方法通过以下步骤继续：响应于至少该飞行器状态数据和该机场特征数据，生成在滑行期间使用的启动/停止引导信息，该启动/停止引导信息与该主推力发动机的操作、该机载电动滑行系统、或者两者相关联。该方法还响应于至少该飞行器状态数据和该机场特征数据，生成用于机载电动滑行系统的速度引导信息。该方法通过以下步骤继续：向用户呈现该滑行路径引导信息、该启动/停止引导信息、以及该速度引导信息。

还提供了一种显示用于具有主推力发动机和机载电动滑行系统的飞行器的滑行引导标记的方法。该方法获得包括用于飞行器的地理位置数据和航向数据的飞行器状态数据，以及访问与机场场地的合成图形表示相关联的机场特征数据。该方法通过以下步骤继续：响应于至少该飞行器状态数据和该机场特征数据，生成用于飞行器的滑行路径引导信息、与主推力发动机的操作相关联的启动/停止引导信息、以及用于机载电动滑行系统的速度引导信息。该方法通过以下步骤继续：在显示元件上渲染机场场地的动态合成表示，根据地理位置数据、航向数据、以及机场特征数据来渲染该动态合成表示，其中该机场场地的动态合成表示包括该滑行路径引导信息、启动/停止引导信息、和该速度引导信息的图形标记。

还提供了一种用于具有主推力发动机和机载电动滑行系统的飞行器的滑行引导系统。该系统包括：用于飞行器的飞行器状态数据的源，与机场场地的合成图形表示相关联的机场特征数据的源；以及可操作地耦合到飞行器状态数据的源和机场特征数据的源的处理器。该处理器被配置为，响应于至少该飞行器状态数据和该机场特征数据，生成用于飞行器的滑行路径引导信息、与主推力发动机的操作相关联的启动/停止引导信息、和用于机载电动滑行系统的速度引导信息，以及生成图像渲染显示命令。该系统还包括显示元件，其接收该图像渲染显示命令，以及响应于该图像渲染显示命令，渲染该机场场地的动态合成表示，该机场场地的动态合成表示包括滑行路径引导信息、启动/停止引导信息、和速度引导信息的图形标记。

]提供该概要来以在详细描述中以下进一步所描述的简化形式引入对概念的选择。该概要无意于识别所要求保护的主题的主要特征或者必要特征，也无意于被用作确定所要求保护主题的范围时的辅助。

附图说明

可通过在结合附图考虑时参考详细描述和权利要求，来得到对本主题更加完整的理解，其中遍及这些图中，相同的参考数字涉及相似的元件。

图1是具有电动滑行系统的飞行器的简化示意表示；

图2是适合于与飞行器一起使用的滑行引导系统的示例性实施例的示意表示；

图3是说明了电动滑行引导过程的示例性实施例的流程图；以及

图4是在其上渲染了机场场地和电动滑行引导信息的合成显示的图形表示。

具体实施方式

以下详细描述在本质上仅仅是说明性的，并且不意在限定本主题的实施例或这些实施例的应用和使用。如在这里所使用的，词语“示例性”意思是“作为示例，实例，或说明”。在这里被描述为示例性的任意实施方式并不一定被解释为比其它实现方式优选或有利。此外，不意在由前述的技术领域、背景、简要概要或者以下的详细描述中所出现的任何明示或暗示的原理所限制。

可依据功能和/或逻辑块部件，以及参照可由各种计算部件或装置所执行的操作、处理任务和功能的符号表示，来在此处对技术和工艺进行描述。这种操作、任务、和功能有时被称为是计算机执行的、计算机化的、软件实现的，或计算机实现的。应该理解的是，可由被配置成执行这些指定的功能的任意数量的硬件、软件、和/或固件部件来实现这些图中所示的各种块部件。例如，系统或部件的实施例可以采用各种集成电路部件，例如，存储元件、数字信号处理元件、逻辑元件、查找表等等，其可以在一个或多个微处理器或其它控制装置的控制下执行各种功能。

在这里所描述的系统和方法可以与可能受到滑行操作的交通工具(诸如飞行器)一起被部署。在这里所描述的示例性实施例假定该飞行器包括电动滑行系统，其利用一个或多个电动机作为牵引系统，以在滑行操作期间驱动飞行器的轮子。这里所呈现的系统和方法出于优化或以其它方式增强电动滑行系统的操作的目的而向飞行机组人员提供引导信息。这种优化可以基于一个或多个因素，诸如但不限于：燃料节约；延长制动系统的使用寿命；以及减少滑行时间。在某些实施例中，滑行引导信息用机场场地的动态合成显示进行渲染，以向飞行机组人员提供视觉引导。该滑行引导信息可以包括所期望的滑行路线或路径、供电动滑行系统保持的目标速度、识别发动或关闭一个或多个主推力发动机的最佳时间的图形指示符或消息，等等。该显示系统可以被实现为机载飞行甲板系统、便携式计算机、电子飞行手提包(flight bag)、或者其任意组合。

图1为飞行器100的简化示意表示。为了清楚和简要起见，图1没有描绘可能在飞行器100的实际实现方式上机载出现的大量的系统和子系统。而是，图1仅仅描绘了飞行器100的一些显著的功能元件和部件，其支持在以下更详细地描述的各种特征、功能和操作。在这点上，该飞行器100可以包括，但不限于：处理器体系结构102；一个或多个主推力发动机104；基于发动机的滑行系统106；燃料供给108；辅助动力单元(APU)110；电动滑行系统112；以及制动系统114。这些元件、部件、和系统可以根据需要被耦合在一起以支持它们的协同功能性。

该处理器体系结构102可以利用以下来实施或实现：设计成执行在这里所描述的功能的至少一个通用处理器、内容可寻址存储器、数字信号处理器、专用集成电路、现场可编程门阵列、任意合适的可编程逻辑器件、离散的门或晶体管逻辑、离散硬件部件、或任意组合。处理器装置可以被实现为微处理器、控制器、微控制器、或状态机。而且，处理器装置可以被实现为计算装置的组合，例如，数字信号处理器和微处理器的组合、多个微处理器、与数字信号处理器核相结合的一个或多个微处理器、或任意其它的这种配置。如下面更详细地描述的，该处理器体系结构102被配置为支持各种电动滑行引导过程、操作、和显示功能。

实际上，该处理器体系结构102可以被实现为飞行器100的机载部件(例如，飞行甲板控制系统、飞行管理系统，等等)，或者其可以被实现在飞行器100上机载携带的便携式计算装置中。例如，该处理器体系结构102可以被实现为膝上型计算机、平板计算机、或者手持装置的中央处理单元(CPU)。作为另一个例子，该处理器体系结构102可以被实现为由飞行机组人员中的成员所携带的或者永久安装在飞行器中的电子飞行手提包的CPU。电子飞行手提包和它们的操作在从美国联邦航空管理局(FAA)可得的文件(诸如FAA文件AC120-76A)中被解释。

该处理器体系结构102可以包括适当数量的存储器(未示出)或者与适当数量的存储器协作，该适当数量的存储器可以被实现为RAM存储器、闪速存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或本领域已知的任意其它形式的存储介质。在这点上，该存储器可以被耦合到处理器体系结构102，使得处理器体系结构102可以从该存储器读取信息，以及向该存储器写入信息。在替代方式中，该存储器可以被整合到处理器体系结构102。实际上，可以通过使用保存在存储器中的程序代码，来实现这里所描述的系统的功能或者逻辑模块/部件。而且，如将根据接下来的描述变得明白的，该存储器能被用于储存被利用来支持系统的操作的数据。

飞行器的所说明的实施例包括可由燃料供给108所馈送的至少两个主推力发动机104。在飞行期间，发动机104充当主要的推力源。该发动机104还起作用来提供相对少量的推力(例如，在怠速下)，以支持传统的基于发动机的滑行系统106。当在怠速下运行时，发动机104典型地为滑行机动提供固定量的推力以推进飞行器100。当为滑行操作使用发动机104时，由制动系统114来调整飞行器的速度。

飞行器100的示例性实施例还包括电动滑行系统112(其可以作为基于发动机的滑行系统106附加或者代替)。在某些实现方式中，该电动滑行系统112包括至少一个电动机(在图1中未示出)，其充当用于飞行器100的驱动轮的牵引系统。该电动机可以由在飞行器100上机载的APU 110来提供动力，该APU110转而由燃料供给108所馈送。如下面更详细地描述的，可以由飞行机组人员中的成员控制该电动滑行系统112，以达到所期望的滑行速度。与传统的基于发动机的滑行系统106不同，可以控制电动滑行系统112来调整驱动轮的速度而不需要对制动系统114进行不断的或者频繁的致动(这类似于电动或混合动力汽车如何操作)。飞行器100可以采用任意合适配置的电动滑行系统112，其在滑行操作期间采用电动机来对飞行器的轮子提供动力。

图2是适合于与飞行器100一起使用的滑行引导系统200的示例性实施例的示意表示。依据该特定实施例，该滑行引导系统200可以连同地面管理系统202被实现，该地面管理系统202转而可以被实现在用于飞行器100的航线可替换单元(line replaceable unit，LRU)、诸如飞行甲板显示系统的机载子系统、电子飞行手提包、集成模块式航空电子设备(IMA)系统等等之中。滑行引导系统200的所说明的实施例一般包括，但不限于：路径引导模块204；发动机启动/停止引导模块206；电动滑行速度引导模块208；符号体系生成模块210；以及显示系统212。该滑行引导系统200还可以包括以下元件、系统、部件、或模块中的一个或多个或与之协作：数据库230；用于电动滑行系统电动机的控制器232；至少一个用户输入装置234；虚拟(合成)显示模块236；传感器数据源238；数据链子系统240；以及相邻飞行器状态数据的源242。实际上，滑行引导系统200的各种功能或逻辑模块可以用参照图1以上描述的处理器体系结构102(和相关联存储器)来实现。该滑行引导系统200可以采用任意合适的通信体系结构244或者布置，其便于功能间(inter-function)数据通信、控制和命令信号的传输、操作动力的供给、传感器信号的传输，等等。

合适地配置滑行引导系统200，使得路径引导模块204、发动机启动/停止引导模块206、和/或电动滑行速度引导模块208响应于各种输入或者以其它方式受到各种输入影响。对于该特定实施例，该产生影响的输入从上面所列出的源和部件(即在图2的左侧所描绘的项目)中的一个或多个获得。路径引导模块204、发动机启动/停止引导模块206、和/或电动滑行速度引导模块208的输出被提供给符号体系生成模块210，该符号体系生成模块210生成适于用机场场地的合成显示进行渲染的对应的图形表示。该符号体系生成模块210与显示系统212协作，以向用户呈现滑行引导信息。

数据库230表示可被用于生成滑行引导信息的数据和信息的源。例如，数据库230可以存储以下中的任意，而非限制：机场位置数据；机场特征数据，其可以包括布局数据，坐标数据，与登机口、跑道、滑行道等等的位置和方向有关的数据；机场约束或者限制数据；飞行器配置数据；飞行器型号信息；发动机冷却参数，诸如冷却时间段；发动机变热参数，诸如变热时间段；电动滑行系统规范；等等。在某些实施例中，数据库230存储与出发或目的机场场地的合成图形表示相关联(或者可用于生成出发或目的机场场地的合成图形表示)的机场特征数据。该数据库230可以根据需要被更新，以反映特定飞行器、当前飞行计划、出发和目的机场，等等。

控制器232表示用于电动滑行电动机的控制逻辑和硬件。在这点上，控制器232可以包括一个或多个用户接口单元，其使飞行员能够根据需要激活、无效、以及调整电动滑行系统的操作。控制器232还可被配置为提供与电动滑行系统的状态有关的信息，诸如操作状态、轮速、电动机转速等等。

用户输入装置234可以被实现为用户接口，其从用户(例如飞行员)接收输入，以及响应于该用户输入，提供适当的命令信号给滑行引导系统200。该用户接口可以是各种已知用户接口装置或者技术中的任意一个或者任意组合，包括，但不限于：光标控制装置，诸如鼠标、轨迹球、或操纵杆；键盘；按钮；开关；或旋钮。而且，该用户接口可以与显示系统212协作以提供触摸屏接口。可利用用户输入装置234来获取各种用户选择的数据或者用户输入的数据，这些数据转而影响由滑行引导系统200所生成的电动滑行引导信息。例如，该用户输入装置234可以获得以下中的任意，而非限制：在所选择的机场处的登机口或者航站楼；选择的跑道；用户输入的滑行道方向；用户输入的机场交通状况；用户输入的天气状况；跑道属性；以及用户选项或者偏好。

虚拟显示模块236可以包括软件应用和/或处理逻辑，以在滑行操作期间生成机场场地的动态合成显示。该虚拟显示模块236还可以被配置为在飞行期间生成驾驶舱视图的动态合成显示。实际上，该虚拟显示模块236与符号体系生成模块210和显示系统212协作，以渲染电动滑行引导信息的图形标记，如以下将更详细地进行描述。

传感器数据源238表示在飞行器上机载的各种传感器元件、检测器、诊断部件，以及它们所关联的子系统。在这点上，传感器数据源238作为用于主飞行器(host aircraft)的飞行器状态数据的源而起作用。实际上，滑行引导系统200可以考虑任意类型或数量的飞行器状态数据，包括而非限制于指示以下的数据：轮胎气压；前轮角度；制动温度；制动系统状态；外部温度；地面温度；发动机推力状态；主发动机开/关状态；飞行器地面速度；飞行器的地理位置；轮速；电动滑行电动机转速；电动滑行电动机开/关状态；等等。

数据链子系统240被用于向主飞行器提供空中交通控制数据，优选遵照已知的标准和规范。通过使用该数据链子系统240，滑行引导系统200可以从基于地面的空中交通控制器站和设备接收空中交通控制数据。转而，该系统200可以根据需要利用这种空中交通控制数据。例如，可由空中交通控制员通过使用数据链子系统240来提供滑行机动许可和其它机场导航指令。

在示例性实施例中，该主飞行器支持与一个或多个远程系统的数据通信。更特别地，例如，该主飞行器通过使用飞行器到飞行器的数据通信模块(即，相邻飞行器状态数据的源242)来接收用于相邻飞行器的状态数据。例如，相邻飞行器状态数据的源242可以被配置用于与广播式自动相关监视(ADS-B)技术、空中交通和防撞系统(TCAS)技术、和/或类似的技术相兼容。

路径引导模块204、发动机启动/停止引导模块206、以及电动滑行速度引导模块208被合适地配置为以动态方式响应，来为电动滑行系统的最优化的操作提供实时引导。实际上，可根据用于飞行器的燃料节约规范或准则、根据制动系统114(参见图1)的使用寿命延长规范或准则、和/或根据其它优化因素或参数，来生成滑行引导信息(例如，滑行路径引导信息、用于发动机的启动/停止引导信息、以及用于电动滑行系统的速度引导信息)。为此目的，路径引导模块204处理相关的输入数据，以及对其响应，生成与要遵循的所期望的滑行路线有关的滑行路径引导信息。该期望的滑行路线可接着以适当的方式被呈现给飞行机组人员。发动机启动/停止引导模块206处理相关的输入数据，以及对其响应，生成与一个或多个主推力发动机的操作相关联的和/或与电动滑行系统的操作相关联的启动/停止引导信息。如下面更详细地解释的，该启动/停止引导信息可以在机场场地的合成图形表示中以显示的标记或指示符的形式被呈现给用户。电动滑行速度引导模块208处理相关的输入数据，以及对其响应，生成用于机载电动滑行系统的速度引导信息。该速度引导信息可以作为在机场场地的合成表示中所显示的动态字母数字字段被呈现给用户。

符号体系生成模块210可以被合适地配置为接收路径引导模块204、发动机启动/停止引导模块206、以及电动滑行速度引导模块208的输出，以及以适当的方式处理所接收的信息，以用于与机场场地的动态合成表示相结合、混和、以及整合。因此，电动滑行引导信息可以被并入到该合成显示中，以实时地向飞行员提供增强的态势感知(situational awareness)和滑行指令。

这里所描述的示例性实施例依赖于图形显示和渲染的滑行引导信息。由此，显示系统212包括至少一个显示元件。在示例性实施例中，显示元件与合适配置的图形系统(未示出)协作，该合适配置的图形系统可包括符号体系生成模块210作为其部件。这允许显示系统212在显示元件上显示、渲染、或以其它方式传达与主飞行器的操作相关联的一个或多个图形表示、合成显示、图形图标、视觉符号体系、或者图像，如在以下更加详细地描述的。实际上，该显示元件从显示系统212接收图像渲染显示命令，以及响应于这些命令，在滑行操作期间渲染机场场地的动态合成表示。

在示例性实施例中，显示元件被实现为电子显示器，其被配置为在显示系统212的控制下图形地显示与主飞行器的操作相关联的飞行信息或其它数据。显示系统212通常位于主飞行器的驾驶舱之内。可替代地(或附加地)，该显示系统212可以被实现在便携式计算机，以及电子飞行手提包等等之中。

尽管这里所描述的示例性实施例以图形(显示)的方式来呈现引导信息，但该引导信息可以替代地或者附加地以听觉方式被通告。例如，对图形进行替代，该系统可以提供关于何时关闭主发动机、何时开启主发动机的听觉指令或警告。作为另一个例子，该系统可以利用指示灯或者其它类型的反馈来代替机场场地的合成显示。

图3是说明了电动滑行引导过程300的示例性实施例的流程图。可以由主飞行器的适当的系统或部件(诸如滑行引导系统200)来执行过程300。可以由软件、硬件、固件、或者其任意组合来执行连同过程300一起执行的各种任务。出于说明的目的，过程300的随后描述可涉及连同图1和图2一起在以上所提及的元件。实际上，过程300的多个部分可以由所描述的系统的不同元件来执行，所描述的系统例如是处理器体系结构102、地面管理系统202、符号体系生成模块210、或显示系统212。应当理解的是，过程300可包括任意数量的附加或替代任务，图3中所示的这些任务不需要以所说明的次序来执行，以及过程300可以被结合到具有未在此处详细描述的附加功能性的更全面的程序或过程中。而且，只要所预期的整体功能性保持完整，就可以从过程300的实施例中省略图3中所示的一个或多个任务。

尽管在主飞行器正操作的同时，可以在任何时间执行或者发起过程300，但这个例子假定在飞行器已经着陆之后(或者起飞以前)执行过程300。更特别地，可以在飞行器处于滑行模式的同时执行过程300。过程300能以相对高的刷新速率以实质上连续的方式被执行。例如，能以12-40Hz(或更高)的速率来执行过程300的反复，使得合成飞行甲板将以动态方式实时地或者基本上实时地被更新。

过程300获得、接收、访问、或获取影响滑行引导信息的生成和呈现的某些数据和信息。在这点上，该过程可以获取某些类型的用户选择的数据或者用户输入的数据作为输入数据(任务302)。用户输入数据可以包括参照用户输入装置234(参见图2)在以上所指定的信息中的任意。例如，过程300可以想到用户选择的或者用户识别的登机口、跑道、交通状况等等。过程300还可以获得或者接收可能影响滑行引导信息的生成和呈现的其它输入数据(任务304)。再次参照图2，对滑行引导系统200进行馈送的各种元件、系统、和部件可以为任务304提供其它的输入数据。在某些实施例中，该输入数据包括从机载传感器和检测器获得的用于主飞行器的飞行器状态数据(例如地理位置数据、航向数据等等)。该输入数据还可以包括通过数据链子系统240从空中交通控制接收的数据。在一些情况下，该输入数据还包括用于机场场地中的至少一个相邻飞行器的相邻飞行器状态数据，其允许滑行引导系统200对可能影响该主飞行器的滑行操作的机场交通作出反应。

过程300访问或者检索机场特征数据，该机场特征数据与特定机场场地的合成图形表示相关联或以其它方式指示特定机场场地的合成图形表示(任务306)。如上面所解释的，该机场特征数据可以在飞行器上被机载保存，并且该机场特征数据对应于、表示、或指示所感兴趣的机场场地的某些可见且可显示的特征。将被用于渲染给定的合成显示的特定机场特征数据将取决于各种因素，包括飞行器的当前地理位置和航向数据。

滑行引导系统能以适当的方式处理用户输入的输入数据、其它输入数据、以及机场特征数据，以在合适时间以及根据需要，生成用于主飞行器的滑行路径引导信息(任务308)、用于一个或多个主推力发动机和/或电动滑行系统的启动/停止引导信息(任务310)和/或用于机载电动滑行系统的速度引导信息(任务312)。因此，将响应于当前的输入数据、实时操作状况、当前的飞行器位置和状态等等，来动态地生成得到的滑行路径引导信息、启动/停止引导信息、以及速度引导信息。而且，可由用户选择的数据或者用户输入的数据、相邻飞行器数据、或者空中交通控制数据来影响所生成的引导信息中的一些或者全部。

尽管该电动滑行引导信息能以不同的方式向飞行机组人员或飞行员传达、呈现、或通告，但这里所描述的示例性实施例显示了滑行路径引导信息、发动机启动/停止引导信息、和速度引导信息的图形表式。更特别地，过程300用机场场地的动态合成显示来渲染电动滑行引导信息。由此，当生成与合成显示的期望状态相对应的图像渲染显示命令时，过程300可以利用电动滑行引导信息(任务314)。该图像渲染显示命令接着被用来控制在显示元件上对机场场地的动态合成表示的渲染和显示(任务316)。对于这个例子，任务316根据主飞行器的当前地理位置数据、主飞行器的当前航向数据、以及机场特征数据来渲染机场场地的合成显示。如参照图4在以下更详细地解释的，机场场地的图形表示可以包括与滑行道、跑道、滑行道/跑道标记、所期望的滑行路径等等相对应的图形特征。该合成显示还可以包括发动机开/关指示符以及目标电动滑行速度指示符的图形表示。实际上，该动态合成显示还可以包括机场场地附近或者机场场地上的地形的合成透视图。在某些实施例中，图像渲染显示命令还可以被用于控制对附加图形特征的渲染，诸如飞行仪表符号体系、飞行数据符号体系等等。

如果到了刷新显示时间(查询任务318)，那么过程300带回到任务302以获得更新的输入数据。如果不是，那么保持合成显示的当前状态。过程300的相对高的刷新速率导致该显示的相对无缝的且即时的更新。因此，过程300反复地重复以可能与该合成显示的其它图形元件一起，更新机场场地及其特征的图形表示。值得注意的是，电动滑行引导信息还可以以持续的方式被更新，以反映对操作状况、交通状况、空中交通控制指令等等的改变。实际上，过程300可以无限地并且以任意实际速率被重复，以支持实时或实质上实时地对该显示的连续且动态的更新和刷新。显示的频繁更新使飞行机组人员能够实质上实时地获得以及响应当前操作状况。

图4是在其上渲染了机场场地402和电动滑行引导信息的合成显示400的图形表示。该合成显示400包括至少一个滑行跑道403的图形表示，其与主飞行器当前正在其上行进的滑行跑道相对应。尽管不一直要求，但该合成显示400包括根据实际主飞行器的真实地理位置和航向来定位和前进的飞行器404的图形表示。该合成显示400还包括与机场场地402相关联的各种特征、结构、固定装置、和/或元件的图形表示。例如，该合成显示400包括其它滑行道(未用附图标记示出)的图形表示，其根据它们的现实世界对应部分滑行道而被一致地渲染。对于这个例子，该合成显示400还包括跑道406的图形表示。

该合成显示400以滑行路径410的图形表示的形式传达滑行路径引导信息。图4描绘了滑行路径410通向起飞跑道的出发情形。该滑行路径410可以以容易检测和识别的视觉上可分辨的或者加亮的方式被渲染。如先前所提及的，该滑行路径410可以被更新或者改变，以反映空中交通控制命令、机场交通等等。

该合成显示400还以图形的发动机发动指示符414的形式传达启动/停止引导信息。该发动机发动指示符414的所说明的实施例包括在滑行路径410上或者附近的线段或其它标记，以及读作“发动机发动(Eng On)”的文本字段，以指示飞行员应该在飞行器到达该识别的点时发动一个或多个主推力发动机。因此，在起飞滑行操作期间，发动机发动指示符414指示启动一个或多个主推力发动机的计算的时间。因此，所期望的发动机变热时间、滑行道的长度、以及飞行器的滑行速度可以影响发动机发动指示符414的显示位置。理想地，该发动机发动指示符414识别发动机启动时间，该发动机启动时间允许主推力发动机在起飞前足够变热，同时最大化电动滑行时间的量(以节省燃料)。在着陆后的滑行情形中，该启动/停止引导信息可以采用图形的发动机停机指示符的形式，其指示何时关闭一个或多个主推力发动机。在这种情形下，该发动机停机指示符指示在着陆后的滑行操作期间停止一个或多个主推力发动机的计算的时间。由此，所期望的发动机冷却时间、滑行道的长度、以及飞行器的滑行速度可以影响发动机停机指示符的显示位置。在某些实施例中，只有当飞行器在地面上，以小于阈值速度行进，并且发动机已经怠速了至少指定的冷却时间段时，才生成发动机停机指示符。应当理解的是，该启动/停止引导信息还可包括指示何时开启和关闭电动滑行系统的图形标记。

图4描绘了电动滑行系统正驱动飞行器时的时间上的瞬间。由此，该合成显示400还以目标电动滑行速度420的图形表示的形式来传达速度引导信息。对于这个例子，最佳的电动滑行速度是14海里/小时(knot)。如上面所描述的，可根据某些燃料消耗或者节省的需求、制动系统寿命期限规范、或者其它优化因素来计算目标电动滑行速度。

虽然已经在前述的详细描述中呈现了至少一个示例性实施例，但应该理解的是，存在大量的变形。例如，这里所呈现的技术以及方法论还可被部署为完全自动的引导系统的一部分，以允许飞行机组人员监控和视觉化自动机动飞行的执行。还应当理解的是，这里所描述的一个或多个示例实施例不意在以任何方式限定所要求保护的主题的范围、适用性、或配置。而是，前述的详细描述将为本领域普通技术人员提供用于实现所描述的一个或多个实施例的方便路线图。应当理解的是，在不脱离由权利要求所限定的范围的情况下，可在元件的功能和布置上做出各种改变，这些权利要求的范围包括在提交专利申请时已知的等效方式和可预见的等效方式。

Claims (15)

1.一种用于具有主推力发动机和机载电动滑行系统的飞行器的滑行引导方法，该方法包括：

获得用于该飞行器的飞行器状态数据；

访问与机场场地相关联的机场特征数据；

响应于至少该飞行器状态数据和该机场特征数据，生成用于该飞行器的滑行路径引导信息；

响应于至少该飞行器状态数据和该机场特征数据，生成用于在滑行期间使用的启动/停止引导信息，该启动/停止引导信息与该主推力发动机的操作、该机载电动滑行系统、或者两者相关联；

响应于至少该飞行器状态数据和该机场特征数据，生成用于该机载电动滑行系统的速度引导信息；以及

向用户呈现该滑行路径引导信息、该启动/停止引导信息、以及该速度引导信息。

2.权利要求1的方法，其中该启动/停止引导信息包括发动机发动指示符，该发动机发动指示符指示了在滑行到起飞操作期间启动主推力发动机的计算的时间。

3.权利要求1的方法，其中该启动/停止引导信息包括发动机停机指示符，该发动机停机指示符指示了在着陆后滑行操作期间停止主推力发动机的计算的时间。

4.权利要求1的方法，其中呈现该滑行路径引导信息、该启动/停止引导信息、和该速度引导信息包括在显示元件上显示该滑行路径引导信息、该启动/停止引导信息、和该速度引导信息。

5.权利要求4的方法，其中在该显示元件上显示该滑行路径引导信息、该启动/停止引导信息、以及该速度引导信息包括：

在该显示元件上显示该机场场地的动态合成表示；

在该机场场地的动态合成表示中，显示与该滑行路径引导信息相对应的滑行路径的图形表示；以及

在该机场场地的动态合成表示中，显示与该速度引导信息相对应的目标电动滑行速度。

6.权利要求5的方法，其中在该显示元件上显示该滑行路径引导信息、该启动/停止引导信息、以及该速度引导信息包括：

在该机场场地的动态合成表示中并且邻近该滑行路径的图形表示，显示与该启动/停止引导信息相对应的图形的发动机发动指示符或者图形的发动机停机指示符。

7.一种显示用于具有主推力发动机和机载电动滑行系统的飞行器的滑行引导标记的方法，该方法包括：

获得用于该飞行器的包括地理位置数据和航向数据的飞行器状态数据；

访问与机场场地的合成图形表示相关联的机场特征数据；

响应于至少该飞行器状态数据和该机场特征数据，生成用于飞行器的滑行路径引导信息、与该主推力发动机的操作相关联的启动/停止引导信息、以及用于该机载电动滑行系统的速度引导信息；以及

在显示元件上渲染该机场场地的动态合成表示，根据地理位置数据、航向数据、以及机场特征数据来渲染该动态合成表示，其中该机场场地的动态合成表示包括该滑行路径引导信息、该启动/停止引导信息、以及该速度引导信息的图形标记。

8.权利要求7的方法，进一步包括获取用户选择的数据，其中该用户选择的数据影响所生成的滑行路径引导信息、所生成的启动/停止引导信息、以及所生成的速度引导信息。

9.权利要求7的方法，进一步包括获取用于该机场场地中的至少一个相邻飞行器的相邻飞行器状态数据，其中该相邻飞行器数据影响所生成的滑行路径引导信息、所生成的启动/停止引导信息、以及所生成的速度引导信息。

10.权利要求7的方法，进一步包括获取空中交通控制数据，其中该空中交通控制数据影响所生成的滑行路径引导信息、所生成的启动/停止引导信息、以及所生成的速度引导信息。

11.权利要求7的方法，其中根据该飞行器的燃料节约规范来生成该滑行路径引导信息、该启动/停止引导信息、以及该速度引导信息。

12.权利要求7的方法，其中根据该飞行器的制动系统的操作寿命延长规范来生成该滑行路径引导信息、该启动/停止引导信息、以及该速度引导信息。

13.权利要求7的方法，其中该启动/停止引导信息的图形标记包括发动机发动指示符，该发动机发动指示符指示了在滑行到起飞操作期间启动主推力发动机的计算的时间。

14.权利要求7的方法，其中该启动/停止引导信息的图形标记包括发动机停机指示符，该发动机停机指示符指示了在着陆后滑行操作期间停止主推力发动机的计算的时间。

15.一种用于具有主推力发动机和机载电动滑行系统的飞行器的滑行引导系统，该系统包括：

用于该飞行器的飞行器状态数据的源；

与机场场地的合成图形表示相关联的机场特征数据的源；

处理器，可操作地耦合到飞行器状态数据的源和机场特征数据的源，以响应于至少该飞行器状态数据和该机场特征数据，生成用于该飞行器的滑行路径引导信息、与该主推力发动机的操作相关联的启动/停止引导信息、和用于该机载电动滑行系统的速度引导信息，以及生成图像渲染显示命令；以及

显示元件，其接收该图像渲染显示命令，以及响应于该图像渲染显示命令，渲染该机场场地的动态合成表示，该机场场地的动态合成表示包括该滑行路径引导信息、该启动/停止引导信息、和该速度引导信息的图形标记。

Images