CN104298232A - 用于提供具有集成自动驾驶功能的显示的显示系统和方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于向飞行器的机组人员提供显示的方法，包括提供水平导航显示，其包括关于飞行器在水平方向上移动的数据以及指示飞行器在水平方向上的位置的飞行器图标。该方法进一步包括提供垂直导航显示，其包括关于飞行器在垂直方向上移动的数据以及指示飞行器在垂直方向上的位置的飞行器图标。该水平和垂直导航显示被彼此相邻地置于单个显示装置上。该方法进一步包括接收对显示装置的第一输入，其指示水平导航显示飞行器图标的选择，以及，响应于该水平导航显示飞行器图标的选择，启用飞行器自动驾驶系统的水平导航控制特征。

Description

用于提供具有集成自动驾驶功能的显示的显示系统和方法
技术领域
本公开一般涉及用于提供显示的显示系统和方法，该显示系统包括飞行器显示系统。更具体而言，本公开涉及用于提供具有集成自动驾驶功能的显示的显示系统和方法。
背景技术
现代飞行器显示系统能够显示相当大量的信息，例如飞行器位置、姿态、导航和地形信息。大多数这样的显示另外允许从不同的视图显示飞行计划，例如透视图或主飞行显示、垂直态势显示和/或横向态势显示，其可以被个别或同时显示。当同时显示时，显示通常被称为交互导航显示（INAV）。垂直态势显示和横向态势显示是飞行器飞行计划的二维视图，并且可以包括，例如，飞行器符号、航点符号、互连航点符号的线段、和/或距离圈。这些视图还可以包括各种地图特征，其包括，例如，天气信息、地形信息、政治边界以及导航辅助。
垂直态势显示和横向态势显示还可以提供用户界面，其允许飞行器的驾驶员或副驾驶员监测和/或改变飞行计划和/或路径。例如，驾驶员或副驾驶员可以操纵光标来在这些视图中的一个上选择航点符号，导致弹出式菜单的创建。驾驶员或副驾驶员然后能够与各种菜单进行交互以查看现有航点的细节或修改现有航点。此外，驾驶员或副驾驶员能够利用用户界面来创建附加的航点。例如，驾驶员或副驾驶员可能与第二图像上的可选菜单进行交互，来提供对于设置航点所必要的信息（例如纬度、经度和高度）。然后，新的航点符号将出现在第二图像上的适当位置。替代地，驾驶员或副驾驶员可以操纵光标至垂直态势显示或横向态势显示的期望位置，并提供导致弹出式菜单的产生的输入（例如，点击按钮）。然后，驾驶员或副驾驶员可以与各种弹出式菜单进行交互以创建新的航点。
虽然垂直态势显示器和横向态势显示器包括允许驾驶员改变飞行计划的功能，但驾驶员仍必须使用单独的模式控制面板（MCP）或导引面板（GP）来改变自动驾驶飞行指引系统（AFDS）的自动油门（A/T）和自动驾驶（A/P）功能。这样，为了改变飞行器的航线，通常需要驾驶员使用垂直和/或横向态势显示来规划飞行路径改变，之后是在MCP或GP上的单独输入，以对A/T和/或A/P系统做出对应的命令改变。因而，由于不得不看着沿飞行控制面板的多个输入源并在该多个输入源处进行输入，驾驶员通常被迫分散他/她的注意力。
因此，期望提供改进的用于提供显示的显示系统和方法，其克服了现有技术中的不足之处。还期望提供系统集成，其将减少驾驶员对多个航空电子系统的依赖性，并提供执行和控制各种自动驾驶和自动油门模式的更直观的图形方式。此外，根据结合附图和本发明主题的背景技术所进行的对本发明主题和所附权利要求的后续详细描述，本公开的其他期望特征和特性将变得显而易见。
发明内容
公开了用于提供显示的显示系统和方法。在一个示例性实施例中，一种用于向飞行器的机组人员提供显示的方法包括提供水平导航显示，其包括关于飞行器在水平方向上移动的数据、包括指示飞行器当前航向的飞行器航向指示器和自动驾驶航向选择器的虚拟罗盘、以及指示飞行器在水平方向上的位置的飞行器图标。该方法进一步包括提供垂直导航显示，其包括关于飞行器在垂直方向上移动的数据、高度目标指示线、以及指示飞行器在垂直方向上的位置的飞行器图标。水平和垂直导航显示彼此相邻地置于单个显示装置上。该方法进一步包括接收对显示装置的第一输入，其指示水平导航显示飞行器图标的选择，以及，响应于水平导航显示飞行器图标的选择，启用飞行器的自动驾驶系统的水平导航控制特征。该方法进一步包括接收对显示装置的第二输入，其指示垂直导航显示飞行器图标的选择，以及，响应于垂直导航显示飞行器图标的选择，启用飞行器的自动驾驶系统的垂直导航控制特征。该方法进一步包括接收对显示装置的第三输入，其指示自动驾驶航向选择器的选择，该第三输入包括自动驾驶航向选择器沿虚拟罗盘向期望航向的移动，以及，响应于自动驾驶航向选择器的移动，驱使水平导航控制特征的飞行航向控制系统来使飞行器在期望的航向下飞行。更进一步，该方法包括接收对显示装置的第四输入，其指示高度目标指示线的选择，该第四输入包括高度目标指示线在向上或向下的垂直方向上的移动以指示期望的高度，以及，响应于高度目标指示线的移动，驱使垂直导航控制特征的高度控制系统来使飞行器在期望的高度下飞行。
在另一示例性实施例中，被配置为向飞行器的机组人员提供显示的显示系统包括图像显示装置、与图像显示装置可操作地电子通信的光标控制装置、存储导航信息和跑道信息的数据存储装置，以及与图像显示装置和数据存储装置可操作地电子通信的计算机处理器装置。计算机处理器装置被配置为提供水平导航显示，其包括关于飞行器在水平方向上移动的数据、包括指示飞行器当前航向的飞行器航向指示器和自动驾驶航向选择器的虚拟罗盘、以及指示飞行器在水平方向上的位置的飞行器图标。计算机处理器装置进一步被配置为提供垂直导航显示，其包括关于飞行器在垂直方向上移动的数据、高度目标指示线以及指示飞行器在垂直方向上的位置的飞行器图标。水平和垂直导航显示彼此相邻地置于单个显示装置上。计算机处理器装置进一步被配置为接收对显示装置的第一输入，其指示水平导航显示飞行器图标的选择，并且，响应于该水平导航显示飞行器图标的选择，启用飞行器的自动驾驶系统的水平导航控制特征。计算机处理器装置进一步被配置为接收对显示装置的第二输入，其指示垂直导航显示飞行器图标的选择，并且，响应于该垂直导航显示飞行器图标的选择，启用飞行器的自动驾驶系统的垂直导航控制特征。计算机处理器装置进一步被配置为接收对显示装置的第三输入，其指示自动驾驶航向选择器的选择，该第三输入包括自动驾驶航向选择器沿虚拟罗盘向期望航向的移动，并且，响应于该自动驾驶航向选择器的移动，驱使水平导航控制特征的飞行航向控制系统来使飞行器在期望的航向下飞行。更进一步，计算机处理器装置被配置为接收对显示装置的第四输入，其指示高度目标指示线的选择，该第四输入包括高度目标指示线在向上或向下的垂直方向上的移动以指示期望的高度，并且，响应于该高度目标指示线的移动，驱使垂直导航控制特征的高度控制系统来使飞行器在期望的高度下飞行。
提供此发明内容来以简化形式引入概念的选择，其在下面在具体实施方式中被进一步描述。此发明内容并不旨在识别所要求保护主题的关键特征或必要特征，也不旨在被用作在确定所要求保护主题的范围方面的辅助。
附图说明
将在下文中连同下面的附图一起描述本公开，其中相同的数字表示相同的元件，并且其中：
图1是根据本公开各种实施例的示例性飞行显示系统的块图；并且
图2A和2B图示了集成到图1中所示的飞行显示系统中的横向和垂直导航控制功能。
图3A、3B和3C图示了集成到图1中所示的飞行显示系统中的航向选择控制功能。
图4A、4B和4C图示了集成到图1中所示的飞行显示系统中的垂直速度和飞行路径角控制功能。
图5A和5B图示了集成到图1中所示的飞行显示系统中的空速控制功能。
图6A和6B图示了集成到图1中所示的飞行显示系统中的高度控制功能；并且
图7A、7B和7C图示了被集成到图1中所示的飞行显示系统中的进场（approach）和反航线（back course）控制功能。
具体实施方式
下面的详细描述本质上仅仅是说明性的，并非旨在限制本主题或申请的实施例及这些实施例的用途。如本文所用的词语“示例性”意指“用作示例、实例或说明”。本文中描述为“示例性”的任何实施方式不一定被解释为比其他实施方式优选或有利。此外，也无意被前面的技术领域、背景技术、发明内容或下面的具体实施方式中所呈现的任何所明示或暗示的理论所约束。
本公开的实施例提供了对已知的INAV显示系统的增强，已知的INAV显示系统允许驾驶员直接在INAV显示系统上执行和控制当前通过MCP或GP来执行的大多数A/P和A/T模式。所描述的实施例因而允许驾驶员在图形用户界面上控制A/P和A/T模式控制面板操作。这也允许驾驶员集中在单个集成导航显示上以推导信息和控制当前的自动驾驶模式，而不会由于不得不对来自多个源的信息留心而分散其注意力。
可以按照功能块图和各种处理步骤来描述本公开。应当理解的是，可以按照被配置为执行各种功能的不同形式的硬件、固件和/或软件组件来实现这样的功能块。例如，本公开可以采用各种集成电路组件，例如存储器元件、数字信号处理元件、查找表等等，其可在一个或多个微处理器或其他处理装置的控制下执行各种功能。这样的一般技术对于本领域技术人员是已知的，并且在本文不再详述。此外，应当理解的是，所说明的示例性处理可以包括另外的或更少的步骤，或者可以在较大的处理方案的情境中被执行。此外，附图或说明书中所呈现的各种方法将不被解释为限制执行各个处理步骤的次序。应当理解的是，本文所示出和描述的特定实施方式是说明示例性实施例的，而不意在另外以任何方式限制本公开的范围。
现在转到具体实施方式，并且参考图1，将描述用于交通工具的示例性显示系统100。如本文所使用的，术语“交通工具”指的是任何类型的交通工具，其被配置为在地形上方行进，例如有人或无人飞行器、火箭、导弹、空间交通工具，或者潜水艇。本文所描述的实施例将涉及飞过地形的飞行器，但是本领域技术人员将理解，本公开的实施例也可以连同其他交通工具一起被使用。显示系统100包括用户界面102、处理器104、一个或多个地形数据库106、一个或多个导航数据库108、天气数据源110、地形避让和预警系统（TAWS）112、交通和防撞系统（TCAS）114、各种传感器116以及至少一个电子显示器118。
用户界面102与处理器104可操作地通信，并且被配置为从用户120（例如，驾驶员或副驾驶员）接收输入，并且作为响应来提供命令信号给处理器104。用户界面102包括光标控制装置（CCD）124、辅助界面126以及附加的用户输入界面127。CCD 124可以是各种公知的光标控制装置中的任何一种或它们的组合，包括但不限于轨迹球、操纵杆和/或一个或多个按钮、开关或旋钮。如下面进一步描述的，CCD 124将命令信号提供给处理器104，以用于控制至少一个电子显示器118上的至少一个可移动光标的移动。
辅助界面126包括多个控制，用于向处理器104提供关于在至少一个电子显示器118上的光标的位置和其他特性的命令信号。在所说明的实施例中，辅助界面126包括高度控制128、航向控制129，和速度控制130。这些控制128-130与电子显示器集成，并且均在下文中被更详细地描述。辅助界面126与CCD 124相结合，使得辅助界面126的功能可以与CCD 124相关联地被控制。例如，在一个实施例中，高度、航向和速度控制128-130与电子显示器上的一个或多个控制相结合，驾驶员120使用其来将关于飞行器的期望高度、航向或速度的输入提供给飞行指引器（在下文描述）。在此实施例中，可以提供或不提供单独的导引面板或模式控制面板。
处理器104与地形数据库106、导航数据库108以及至少一个电子显示器118可操作地通信，并且被耦合以接收来自各种传感器116的各种类型的惯性数据，以及来自一个或多个其他外部系统的各种其他航空电子设备有关的数据，其在下文被进一步简要描述。处理器104被配置为，响应于惯性数据来选择性地从一个或多个地形数据库106检索地形数据，并从一个或多个导航数据库108检索导航数据，并提供适当的显示命令给至少一个电子显示器118，使得所检索的地形和导航数据在至少一个电子显示器118上被适当地显示。如图1另外示出的，处理器104还与天气数据110、TAWS 112、TCAS 114可操作地通信，并且另外被配置为将适当的显示命令提供给至少一个电子显示器118，使得航空电子数据、天气数据110、来自TAWS 112的数据，来自TCAS 114的数据，以及来自前面提到的外部系统的数据也可以被选择性地显示在电子显示器118上。
处理器104可以是响应于程序指令进行操作的许多已知的通用微处理器或专用处理器中的任何一种。在所描绘的实施例中，处理器104包括机载RAM（随机存取存储器）132和机载ROM（只读存储器）134，和/或其他非瞬时性数据存储装置。控制处理器104的程序指令可以被存储在RAM 132和ROM 134任一或二者中。例如，操作系统软件可以被存储在ROM 134中，而各种操作模式软件例程和各种操作参数可以被存储在RAM 132中。将理解的是，这仅仅示范了用于存储操作系统软件和软件例程的一个方案，并且可以实现各种其他存储方案。还将理解的是，可以使用各种其他电路，而不仅仅是可编程处理器来实现处理器104。例如，也可以使用数字逻辑电路和模拟信号处理电路。
地形数据库106包括各种类型的数据，包括表示飞行器正飞过的地形的高程数据，而导航数据库108包括各种类型的导航相关的数据。该导航相关的数据包括各种飞行计划相关的数据，例如，航点、航点之间的距离、航点之间的航向，与不同机场相关的数据、导航辅助、障碍物、专用空域、政治边界、通信频率，以及飞行器进场信息。将理解的是，尽管为了清楚和方便起见，地形数据库106和导航数据库108被示为与处理器104分离地存储，但这些数据库106、108中的任一或二者的全部或部分可被加载到机载RAM 132中，或整体地形成为处理器104、和/或RAM 132、和/或ROM 134的一部分。地形数据库106和导航数据库108也可以是从显示系统100物理地分离的装置或系统的一部分。
从传感器116提供的航空电子数据包括表示飞行器状态的数据，例如飞行器速度、高度和航向。提供给处理器104的天气数据110至少表示各种天气单元的位置和类型。从TCAS 114提供的数据包括表示附近的其他飞行器的数据，其可以包括，例如，速度、方向、高度、和高度趋势。在优选的实施例中，处理器104响应于TCAS数据，将适当的显示命令提供给至少一个电子显示器118，使得附近的每个飞行器的图形表示被显示在至少一个电子显示器118上。TAWS 112提供表示可能对该飞行器造成威胁的地形的位置的数据。处理器104，响应于TAWS数据，优选地将适当的显示命令提供给至少一个电子显示器118，使得根据威胁水平来以各种颜色显示潜在的威胁地形。
正如前面提到的，一个或多个其他外部系统（或子系统）也可以提供航空电子有关的数据给处理器104，以用于在电子显示器118上显示。在所描述的实施例中，这些外部系统包括飞行指引器136、仪表着陆系统（ILS）138、跑道感知和报告系统（RAAS）140以及导航计算机142。如一般所了解的，飞行指引器136提供命令数据，其表示用于响应于机组人员输入的数据或从外部系统接收的各种惯性和航空电子数据来驾驶飞行器的命令。例如，如先前所提到的，驾驶员120可以利用电子显示器118和CCD 124来取代常规的导引面板或模式控制面板，以提供关于飞行器的期望速度、高度和/或航向的输入。作为响应，飞行指引器136提供表示用户输入的命令数据。由飞行指引器136所提供的命令数据可以被提供给处理器104并被显示在至少一个电子显示器118上以供驾驶员120使用，且该数据可以被进一步提供给自动驾驶仪和自动油门（未图示出）。自动驾驶仪和自动油门进而产生适当的控制信号，其被应用于飞行器的飞行操纵面（flight control surface）以使飞行器依照机组人员输入的数据或者惯性和航空电子数据来飞行。
ILS 138是无线电导航系统，其在临到着陆时和着陆期间为飞行器提供水平和垂直导引，并在某些固定点处指示到着陆参考点的距离。该系统包括发射射频信号的基于地面的发射机（未图示出）。飞行器上机载的ILS 138接收这些信号并将适当的数据提供给处理器，以用于例如电子显示器118上的ILS羽状图（图1中未图示出）的显示。ILS羽状图表示两个信号，即用于提供横向导引的定位信标信号，和用于垂直导引的滑翔道（glide slope）信号。
RAAS 140提供改进的态势感知，以通过在滑行、起飞、最后进场、着陆和滑跑（rollout）期间向机组人员提供及时的听觉报告，来帮助降低跑道侵入的可能性。RAAS 140使用GPS数据来确定飞行器位置并将飞行器位置与存储在导航数据库108中的机场位置数据进行比较。基于这些比较，如果必要的话，RAAS 140发出适当的听觉报告。RAAS 140可以发布的听觉报告向驾驶员120通知尤其是：何时飞行器在地面上或从空中正接近跑道、何时飞行器已经进入并对准跑道、何时跑道对于特定的飞行器不是足够长的、飞行器正在着陆或在被拒绝的起飞期间到跑道尽头的剩余距离、何时驾驶员120不经意地开始从滑行道起飞、以及何时飞行器已经在跑道上不动达一段延长的时间。
导航计算机142尤其被用来允许驾驶员120规划从一个目的地到另一个的飞行计划。导航计算机142可以与飞行指引器136可操作地通信。如上文所提到的，飞行指引器136可以被用于自动飞行规划的路线，或辅助驾驶员120飞行规划的路线。导航计算机142与各种数据库可操作地通信，包括，例如，地形数据库106以及导航数据库108。处理器104可以从导航计算机142接收规划的飞行计划数据，并使规划的飞行计划或其至少其部分被显示在电子显示器118上。
电子显示器118被用于以图形和文本两种格式显示各种图像和数据，以及响应于由驾驶员120提供给用户界面102的用户输入命令，向驾驶员120提供视觉反馈。将理解的是，所述至少一个电子显示器118可以是适于以驾驶员120可查看的格式来呈递的图像和/或文本数据的许多已知显示器中的任何一个。这样的显示器的非限制性示例包括各种阴极射线管（CRT）显示器，以及各种平板显示器，例如各种类型的LCD（液晶显示器）和TFT（薄膜晶体管）显示器。此外，显示器可以基于：面板安装的显示器、HUD投影或任何已知技术。在示例性实施例中，至少一个电子显示器118包括面板显示器。
图2-7图示了结合常规GP或MCP功能的电子显示器118的各种方面。
垂直和横向导航控制
图2A图示了常规模式控制面板，其包括横向导航（LNAV）按钮201和垂直导航（VNAV）按钮202。LNAV按钮201被用于选择和取消选择横向导航模式。LNAV负责飞行器的横向路径。在LNAV中，FMS导引组件使用来自性能和导航组件的数据来计算必要的机动飞行（推力和滚转）以维持横向路径。VNAV按钮被用于选择和取消选择垂直导航模式。VNAV负责飞行器的垂直路径。在VNAV中，FMS导引组件使用来自导航和性能组件的数据来计算必要的机动飞行（推力和滚转），以维持垂直路径，同时满足任何交叉限制。
图2B图示了被集成到根据本公开的各种实施例的交互式导航（INAV）显示中的LNAV和VNAV功能。如其中所示的，INAV显示被分离成LNAV部分241和VNAV部分242。LNAV部分241包括充当虚拟按钮的飞机符号231和可以被用于选择和取消选择虚拟按钮231以启用和停用LNAV的光标控制220。同样，VNAV部分242包括充当虚拟按钮的飞机符号232和可以被用于选择和取消选择虚拟按钮232以启用和停用VNAV的光标控制220。可以通过显示用于飞机符号231和232的不同的和/或更亮的颜色，或者任何其他合适的视觉指示（例如，尺寸上的改变、形状上的改变等）来指示启用状态。以这种方式，图2A中所示的按钮201和202的功能被集成到图2B中所示的显示中。
航向调节、航向选择以及航向同步控制
图3A图示了常规模式控制面板，其包括航向同步按钮203、航向调节旋钮204、航向指示器窗口205以及航向选择按钮206。航向调节旋钮204被用于设定航向值。所选择的航向被显示在航向（HEADING）指示器窗口205中，而显示上的航向“动标（bug）”被改变为指示所选择的航向。结合在旋钮204中的同步按钮203将航向动标同步到当前飞行器航向。当航向选择按钮206被按下并且其通告“开（ON）”时，航向选择功能被启用。同时，LNAV停用并且飞机控制到所选择的航向。
图3B图示了被集成到根据本公开的各种实施例的 INAV显示中的航向选择和同步功能。如其中所示，LNAV显示241上的航向动标235可以起到虚拟按钮的作用，并且连同光标控制220对航向调定和航向选择功能进行控制。如由箭头260所指示的，可以沿着虚拟罗盘239的圆圈来移动动标235以调定特定的航向，而按下该按钮（动标235）将使该航向模式被选择。可以通过选择用于航向动标235的不同的/更亮的颜色，或任何其他合适的视觉指示（例如，尺寸上的改变、形状上的改变等）来指示航向选择状态。另外，如图3C中所示，当前航向标记236可以起到虚拟按钮的作用，并且可以被用于航向同步功能来移动航向动标以与当前飞机航向对准。
垂直速度和飞行路径角控制
图4A图示了常规模式控制面板，其包括垂直速度/飞行路径角（VS-FPA）控制按钮207、VS-FPA调节旋钮208A、模式改变按钮208B以及VS-FPA指示器窗口209。VS-FPA功能被用于控制VS模式和FPA模式两者。所述VS模式和FPA模式是互相排斥的。当处在FPA模式中时，通过按下模式改变按钮208B进入VS模式，反之亦然。VS-FPA指示器窗口209的值可以通过旋转VS-FPA调节旋钮208A来改变。VS以英尺每分钟为单位进行显示。当处在VS模式中时，通过按下模式改变按钮208B进入FPA模式。一旦进入FPA模式，就可以使用VS-FPA调节旋钮208A来改变窗口209的值。FPA以度为单位进行显示并且被限制为±9.9°。
图4B图示了被集成到根据本公开的各种实施例的 INAV显示中的VS-FPA功能。如其中所示，连同光标控制220，垂直导航显示242上的飞机符号232可以起到虚拟按钮的作用。将飞机符号232向上或向下拖动将会产生虚拟箭头260，通过分别将虚拟箭头260拉至高于或低于当前飞机位置，该虚拟箭头260可以被用来增大或减小VS。增大或减小VS的值可以高于或低于箭头260而被显示。可以为箭头按钮260使用更亮的颜色，或任何其他合适的视觉指示（例如，尺寸上的改变、形状上的改变等），以指示VS被选择。此外，如图4C中所示，在飞机232的机头处居中且在飞行器232前面的半圆形平面中旋转的相同的虚拟箭头260可以被用于控制FPA。在VS和FPA模式之间进行改变可以通过接连选择飞机按钮232来实现。
空速控制
图5A图示了常规模式控制面板，其包括自动油门（A/T）控制按钮210、空速调节旋钮211以及空速指示器窗口212。当控制按钮210被按下，并且按钮中的手动（MAN）通告器亮起时，使用空速调节旋钮211A，驾驶员可以手动输入空速目标。所选择的速度被显示在空速指示器窗口212中。该速度值被用于VNAV功能和所有A/T操作。当控制按钮210未被选择时，FMS自动在窗口212中显示速度值。
图5B图示了被集成到根据本公开的各种实施例的INAV显示中的A/T功能。如其中所示，连同光标控制220，横向导航显示241上的飞行器符号231可以被用作虚拟按钮。在飞行器的向前或相反的方向上拖动飞行器符号231，如由箭头260所示，可以被用于增大或减小速度目标。增大或减小速度目标的值可以相对飞机符号231进行显示。
高度控制
图6A图示了常规模式控制面板，其包括高度控制按钮213、高度调节旋钮214以及高度指示器窗口215。按下旋钮214下方的高度控制按钮213启用自动驾驶的高度保持（ALT HOLD）模式。高度调节旋钮214控制预选高度，其被显示在高度指示器窗口215中和PFD上。当ALT HOLD模式被启用时，该按钮通告“开（on）”。
图6B图示了被集成到根据本公开的各种实施例的INAV显示中的高度控制功能。如其中所示，连同光标控制200，VNAV显示242上的高度目标指示线265可以被用作虚拟按钮。向上或向下拖动高度目标指示线265可以被用于增大或减小高度目标，如由箭头260所示。增大或减小高度目标的值可以相对光标220进行显示。一旦选择了期望的高度目标，按压高度目标线可以使ALT HOLD模式被选择。可以为高度目标指示线使用更亮的颜色，或任何其他合适的视觉指示（例如，尺寸上的改变、形状上的改变等），以指示ALT HOLD模式是活动的。
进场模式和反航线模式控制
图7A图示了常规模式控制面板，其包括进场（APR）控制按钮216和反航线（BC）控制按钮217。APR控制按钮216被用于选择和取消选择进场模式。其被用于微波着陆系统（MLS）、VOR、TCN以及ILS进场。选择进场模式以装备ILS垂直路径捕获。当被按下时，BC控制按钮217选择或取消选择ILS进场和反航线功能和显示。当BC被选择时，该按钮通告“开（on）”。
图7B图示了被集成到根据本公开的各种实施例的INAV显示中的进场和反航线控制功能。如其中所示，连同光标控制220，相对被显示在LNAV显示241上的跑道符号280进行显示的定位信标/滑翔道（GS）符号271可以充当虚拟按钮。选择定位信标/GS符号可以被用于使能APR模式。可以为定位信标/GS模式符号271使用更亮的颜色，或任何其他合适的视觉指示（例如，尺寸上的改变、形状上的改变等），以指示APR模式是活动的。此外，如图7C中所示，在所选择跑道280的相反方向上，类似的方法可以与定位信标/GS符号272一起使用以使能BC模式。
如此，本公开已经阐述了一种改进的飞行显示系统，其具有相比现有技术的许多好处。例如，目前所描述的实施例的好处包括以下：用户将能够通过交互式导航显示自身来可视化和控制自动驾驶，而无需使他/她自身分散到附加面板。其在触摸屏上提供了更丰富和更简单的用户体验。通过交互式导航显示而不是头顶遮光板，使这些控制在最近的驾驶界面上是容易可用的。此外，其减少了在如果所有的模式控制面板和/或导引面板操作都与交互式导航显示集成的情况下所机载的航空电子设备。这样，在与飞行控制计算机的驾驶员交互的各种模式上，所描述的实施例提供了改进的用户交互性，这增强了驾驶员的效率。其还允许驾驶员获得集成视图并执行操作，而无须集中于驾驶舱中的多个航空电子设备上。
虽然已在本发明主题的前述具体实施方式中呈现了至少一个示例性实施例，但应当理解的是，存在大量的变形。还应当理解的是，一个或多个示例性实施例仅仅是示例，且并不旨在以任何方式限制本发明主题的范围、可适用性或配置。而是，前述具体实施方式将对本领域技术人员提供用于实现本发明主题的示例性实施例的便利路线图。要一直理解的是，在不脱离如所附权利要求中所阐述的本发明主题的范围的情况下，可以在示例性实施例中所描述的元件的功能和布置中做出各种改变。

Claims (10)

1. 一种用于向飞行器的机组人员提供显示的方法，包括以下步骤：
提供水平导航显示，包括：
     关于所述飞行器在水平方向上移动的数据；
     虚拟罗盘,其包括指示所述飞行器的当前航向的飞行器航向指示器和自动驾驶航向选择器；以及
     指示所述飞行器在水平方向上的位置的飞行器图标；
提供垂直导航显示，包括：
     关于所述飞行器在垂直方向上移动的数据；
     高度目标指示线；以及
     指示所述飞行器在垂直方向上的位置的飞行器图标，
     其中，所述水平和垂直导航显示被彼此相邻地置于单个显示装置上；
接收对所述显示装置的第一输入，其指示水平导航显示飞行器图标的选择；
响应于所述水平导航显示飞行器图标的选择，启用所述飞行器的自动驾驶系统的水平导航控制特征；
接收对所述显示装置的第二输入，其指示垂直导航显示飞行器图标的选择；
响应于所述垂直导航显示飞行器图标的选择，启用所述飞行器的自动驾驶系统的垂直导航控制特征；
接收对所述显示装置的第三输入，其指示所述自动驾驶航向选择器的选择，所述第三输入包括所述自动驾驶航向选择器沿所述虚拟罗盘向期望航向的移动；
响应于所述自动驾驶航向选择器的移动，驱使所述水平导航控制特征的飞行航向控制系统来使所述飞行器在期望的航向下飞行；
接收对所述显示装置的第四输入，其指示所述高度目标指示线的选择，所述第四输入包括所述高度目标指示线在向上或向下的垂直方向上的移动以指示期望的高度；以及
响应于所述高度目标指示线的移动，驱使所述垂直导航控制特征的高度控制系统来使所述飞行器在期望的高度下飞行。
2. 如权利要求1所述的方法，其中接收所述第一、第二、第三和第四输入中的一个或多个包括移动光标控制装置以覆盖所述水平导航显示飞行器图标、垂直导航显示飞行器图标、自动驾驶航向选择器以及高度目标指示线中相应的一个或多个。
3. 如权利要求1所述的方法，进一步包括接收对所述显示装置的第五输入，其指示所述飞行器航向指示器的选择，以及，响应于所述飞行器航向指示器的选择，将所述自动驾驶航向选择器沿所述虚拟罗盘移动以覆盖所述飞行器航向指示器，从而驱使所述水平导航控制特征的所述飞行航向控制系统来使飞行器维持沿所述飞行器的当前航向的飞行。
4. 如权利要求1所述的方法，进一步包括接收对所述显示装置的第五输入，其指示所述垂直导航显示飞行器图标的选择，所述第五输入包括所述垂直导航显示飞行器图标在向上或向下的垂直方向上的移动以指示期望的垂直速度，以及，响应于所述垂直导航显示飞行器图标的移动，驱使所述垂直导航控制特征的高度控制系统来使所述飞行器在期望的垂直速度下飞行。
5. 如权利要求1所述的方法，进一步包括接收对所述显示装置的第五输入，其指示所述垂直导航显示飞行器图标的选择，所述第五输入包括与所述垂直导航显示飞行器图标相关联的箭头在向上或向下的垂直方向上，或者顺时针或逆时针方向上的旋转移动，以指示期望的飞行路径角，以及，响应于所述垂直导航显示飞行器图标的旋转移动，驱使所述垂直导航控制特征的高度控制系统来使所述飞行器在期望的飞行路径角下飞行。
6. 一种被配置为向飞行器的机组人员提供显示的显示系统，包括：
图像显示装置；
与所述图像显示装置可操作地电子通信的光标控制装置；
存储导航信息和跑道信息的数据存储装置；以及
与所述图像显示装置和所述数据存储装置可操作地电子通信的计算机处理器装置，其中所述计算机处理器装置被配置为：
     提供水平导航显示，包括：
          关于所述飞行器在水平方向上移动的数据；
          虚拟罗盘,其包括指示所述飞行器的当前航向的飞行器航向指示器和自动驾驶航向选择器；以及
          指示所述飞行器在水平方向上的位置的飞行器图标；
     提供垂直导航显示，包括：
关于所述飞行器在垂直方向上移动的数据；
          高度目标指示线；以及
          指示所述飞行器在垂直方向上的位置的飞行器图标，
          其中，所述水平和垂直导航显示被彼此相邻地置于单个显示装置上；
     接收对所述显示装置的第一输入，其指示水平导航显示飞行器图标的选择；
     响应于所述水平导航显示飞行器图标的选择，启用所述飞行器的自动驾驶系统的水平导航控制特征；
     接收对所述显示装置的第二输入，其指示垂直导航显示飞行器图标的选择；
     响应于所述垂直导航显示飞行器图标的选择，启用所述飞行器的自动驾驶系统的垂直导航控制特征；
     接收对所述显示装置的第三输入，其指示所述自动驾驶航向选择器的选择，所述第三输入包括所述自动驾驶航向选择器沿所述虚拟罗盘向期望航向的移动；
     响应于所述自动驾驶航向选择器的移动，驱使所述水平导航控制特征的飞行航向控制系统来使所述飞行器在期望的航向下飞行；
     接收对所述显示装置的第四输入，其指示所述高度目标指示线的选择，所述第四输入包括所述高度目标指示线在向上或向下的垂直方向上的移动以指示期望的高度；以及
     响应于所述高度目标指示线的移动，驱使所述垂直导航控制特征的高度控制系统以使所述飞行器在期望的高度下飞行。
7. 如权利要求6所述的系统，其中被配置为接收所述第一、第二、第三以及第四输入中的一个或多个的计算机处理器装置，包括被配置为接收所述光标控制装置的移动以覆盖所述水平导航显示飞行器图标、垂直导航显示飞行器图标、自动驾驶航向选择器以及高度目标指示线中相应的一个或多个的计算机处理器装置。
8. 如权利要求6所述的系统，其中所述计算机处理器装置进一步被配置为接收对所述显示装置的第五输入，其指示所述飞行器航向指示器的选择，以及，响应于所述飞行器航向指示器的选择，将所述自动驾驶航向选择器沿所述虚拟罗盘移动以覆盖所述飞行器航向指示器，从而驱使所述水平导航控制特征的所述飞行航向控制系统来使飞行器维持沿所述飞行器的当前航向的飞行。
9. 如权利要求6所述的系统，其中所述计算机处理器装置进一步被配置为接收对所述显示装置的第五输入，其指示所述垂直导航显示飞行器图标的选择，所述第五输入包括所述垂直导航显示飞行器图标在向上或向下的垂直方向上的移动以指示期望的垂直速度，以及，响应于所述垂直导航显示飞行器图标的移动，驱使所述垂直导航控制特征的高度控制系统来使所述飞行器在期望的垂直速度下飞行。
10. 如权利要求6所述的系统，其中所述计算机处理器装置进一步被配置为接收对所述显示装置的第五输入，其指示所述垂直导航显示飞行器图标的选择，所述第五输入包括与所述垂直导航显示飞行器图标相关联的箭头在向上或向下的垂直方向上，或者顺时针或逆时针方向上的旋转移动，以指示期望的飞行路径角，以及，响应于所述垂直导航显示飞行器图标的旋转移动，驱使所述垂直导航控制特征的高度控制系统来使所述飞行器在期望的飞行路径角下飞行。
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