CN105549812A - 在驾驶舱显示中管理情况感知信息和警告的方法和系统 - Google Patents
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Abstract
在驾驶舱显示中管理情况感知信息和警告的方法和系统。提供方法和系统，用于在飞机的显示设备上显示信息，以及处理来自其他飞机、传感器和接地服务器中信息系统的群来源信息(crowd？sourced？information)，并经由通信装置将其提供返回飞机。在一个实施例中，该方法包括：检索指示当前情况和已被用户输入的信息，所述信息来自服务器和另一飞机的至少一个；根据所述信息，确定当前情况显示数据；和基于所述当前情况显示数据在显示器上图形化显示所述信息。
Description
相关申请的交叉引用
本申请请求于2014年10月22日提交的美国临时申请No.67/067134的权益，在此通过引用以其整体并入。
技术领域
本公开一般涉及用于管理和呈现情况的感知信息(situationalawarenessinformation)的方法和系统。
背景技术
飞机机组成员(诸如，飞行员或飞机的其他成员)可能在飞行期间经历他们可能希望提供给其他飞机的成员的各种情况(situation)。例如，机组成员可能经历某些天气或交通情况，他们可能希望与在相同或类似飞行路径中行进的其他飞机分享。此外，这样的机组成员也可能想查询其他飞机或关于他们飞行期间可能遇到的情况的信息源。
情况信息的这种共享可以通过机组成员发起或者可以是自动的，例如使用飞机上所收集的数据。然而，飞机机组成员通常没有报道这些情况的容易或交互的方式。此外，飞机机组成员通常没有访问关于他们在飞行期间可能遇到的相关情况的信息的容易或交互的方式。例如，为了报告并接收严峻的天气信息，飞行员目前使用某些消息或其他非直观的方法(语音/文本)以将信息提供给操作中心。该操作中心可能会或可能不会发布该信息到其它飞机。
因此，需要直观的系统和方法，用于向空中交通的其他参与者以及地面系统输入、请求、分享、显示和传送该情况信息，其可以从该信息中受益。根据结合附图和前述技术领域以及背景技术获得的随后的详细说明和所附的权利要求，其他期望的特征和特点将变得明显。
发明内容
提供方法和系统，用于在飞机的显示设备上显示信息。在一个实施例中，该方法包括：检索指示当前情况和已被用户输入的信息，所述信息来自服务器和另一架飞机的至少一个；根据所述信息，确定当前情况显示数据；并基于所述当前情况显示数据，在显示器上图形化显示所述信息。
在另一个实施例中，一种系统包括：信息数据存储器，以及计算机模块。所述信息数据存储器存储信息，所述信息指示由至少其他飞机的用户输入的当前情况。所述计算机模块从所述信息数据存储器接收所述信息，根据所述信息确定当前情况显示数据，并基于所述当前情况显示数据，在显示器上图形化显示所述信息。
此外，根据结合附图和前述背景获得的随后的详细说明和所附的权利要求，所述方法和系统的其他期望的特征和特点将变得明显。。
附图说明本发明将在下文中结合随后附图进行描述，其中相似的附图标记代表相似的元件，且其中：
图1是示出根据示例性实施例的用于飞机的情况感知信息系统的功能框图；
图2是示出根据示例性实施例的飞机的情况感知系统的数据流程图；
图3是根据示例性实施例可以由情况感知系统产生并显示在飞机的显示设备上的用户界面的图示；和
图4和5是示出根据示例性实施例可由情况感知系统执行的情况信息方法的流程图。
具体实施方式
下面的详细说明在本质上仅是示范性，并不旨在限定本公开或本公开的应用和使用。如在这里使用，词“示范性”意指“作为一个例子、实例、或例证”。因此，这里作为“示范性”描述的任意实施例不必理解为比其他实施例更优选或更利。这里描述的所有的实施例是示范性实施例，其被提供来使本领域技术人员能够制造或使用本发明，并不限制本发明的范围，该范围由权利要求限定。此外，不意图被先前技术领域、背景技术、发明内容、或下面详细说明中展示出的任意表述的或暗示的理论限定。
现在参考图1，本公开的示例性实施例针对与飞机12相关联在10通常示出的情况感知信息系统。正如可以理解的是，本文所描述的情况感知信息系统10可被实施用于具有板载计算设备14的任何飞机12，所述计算设备14与显示设备16和一个或多个输入设备18关联。飞机12的计算设备14通常可包括存储器20、一个或多个处理器22、一个或多个输入/输出控制器24(即，其被通信地耦合到显示设备16和一个或多个输入设备18)、一个或多个通信设备26(例如，其通信来往于地面系统和/或其它飞机)，和飞机信息系统27。
在各种实施例中，存储器20存储可以通过处理器22执行的指令。在存储器20中存储的指令可以包括一个或多个独立程序，其每一个包括用于实施逻辑功能的可执行指令的有序列表。在图1的例子中，在存储器中存储的指令包括操作系统(OS)28和情况感知系统30。操作系统28控制其它计算机程序的执行，并提供调度、输入-输出控制、文件和数据管理、存储器管理以及通信控制和相关服务。情况感知系统30使得用户能够输入、请求并接收情况感知信息。情况感知系统30基于飞机信息(诸如，当前时间、当前位置、当前高度和/或其他信息)并基于从其他系统接收的融合数据而管理情况感知信息，所述其他系统从其它传感器、飞机和数据源收集数据。在各种实施例中，情况感知系统30从飞机信息系统27接收飞机信息。飞机信息系统27确定来自飞机12板载和/或远离飞机12的传感器/系统的飞机信息。
当计算设备14处于操作中时，处理器22被配置成执行在存储器中存储的指令，以传送数据来往于存储器，并通常根据指令控制计算设备14的操作。处理器22可以是任何定制或商用的处理器、中央处理单元(CPU)、与计算设备14关联的多个处理器之中的辅助处理器、基于半导体的微处理器(以微芯片或芯片组的形式)、宏处理器、或通常用于执行指令的任何设备。处理器22执行本公开的情况感知系统30的指令。
在各种实施例中，情况感知系统30被配置为经由(一个或多个)通信设备26传送情况感知信息来往于网络服务器32(例如，位于地面或另一飞机上)和可选地的另一飞机47。通信设备26被配置为使用一个或多个通信方法直接或间接地传送到网络服务器32(或其它飞机47)。例如，通信装置26可使用预定义的通信协议(例如，有线或无线的方案)直接地传送和/或可以通过一个或多个通信网络34间接地传送，所述一个或多个通信网络34经由一个或多个预定义的通信协议(例如，SATCOM，蜂窝通信网络，Wi-Fi等)进行传送。
网络服务器32可以是服务器的集合或单个服务器。该网络服务器32类似地包括至少一个计算设备36。计算设备36通常可以包括存储器38、一个或多个处理器40、一个或多个输入/输出控制器39(即，其通信地耦合到显示设备41和一个或多个输入设备43)以及一个或多个通信设备42(例如，传送来往于其它服务器(未示出)和/或飞机12、47)。在各种实施例中，存储器38存储可以由处理器40执行的指令。
在存储器38中存储的指令可以包括一个或多个单独程序，其每个包括用于实现逻辑功能的可执行指令的有序列表。在图1的例子中，在存储器中存储的指令包括操作系统(OS)44和情况感知系统46。操作系统44本质上控制其它计算机程序的执行，并提供调度、输入输出控制、文件和数据管理、存储器管理、以及通信控制和相关服务。
情况感知系统46管理由飞机12和/或其他飞机47提供的情况感知信息。例如，情况感知系统46从飞机12接收情况感知数据，并选择性地将情况感知数据传送到其他飞机47，所述其他飞机47类似地包括具有情况感知系统30的计算设备14(并且反之亦然)。在各种实施例中，通过融合来自各种信息源的信息并在数据存储器45中存储所述融合的数据用于随后通信，情况感知系统46向飞机12、47提供返回具有更高价值的综合(consolidated)情况感知信息。该情况感知系统46通过通信网络34传送融合的情况感知数据。
在各种实施例中，情况感知系统46选择性地传送情况感知数据到被确定为在当前网络(例如，在通信范围和能力/授权以通信)中的飞机。例如，情况感知系统46确定哪些飞机在网络上以及网络上的哪些飞机可受益于情况数据(例如，可在其中情况相关的飞行路径中行进的飞机)。显示设备41可选地显示界面，以允许地勤人员管理和/或增强共享信息的质量。
当计算设备36处于操作中时，处理器40被配置成执行在存储器中存储的指令，以传送数据来往于存储器，并通常根据指令控制计算设备36的操作。处理器40可以是任何定制或商用的处理器、中央处理单元(CPU)、与计算设备36相关联的多个处理器之中的辅助处理器、基于半导体的微处理器(以微芯片或芯片组的形式)、宏处理器，或通常用于执行指令的任何设备。处理器40执行本公开的情况感知系统46的指令。
现在参考图2，数据流程图示出飞机12、47的情况感知系统30和网络服务器32的情况感知系统36的各种实施例。根据本公开内容，情况感知系统30、36的各种实施例可包括嵌入在情况感知系统30、36中的任意数量的子模块。如可以理解的，图2所示的子模块可被组合和/或进一步分割，以类似地允许用户输入并接收情况感知信息。到情况感知系统30、36的输入可以从地面或飞机板载(未示出)上的其它模块或其他系统接收，由情况感知系统30、36中的其他子模块(未示出)确定/建模、和/或可以是基于用户经由输入设备18与用户界面交互的用户输入。在各种实施例中，情况感知系统30包括显示管理器模块50、情况管理器模块52、通信管理器模块54和情况感知信息数据存储器56。
显示管理器模块50产生显示数据58，用于在显示设备16(图1)上显示用户界面90(图3)，用于输入、请求和显示情况感知信息。显示数据58例如包括窗口小部件显示数据(widgetdisplaydata)60和当前情况显示数据62。窗口小部件显示数据60包括用于显示与特殊情况关联的各种可选择按钮(或其他显示特征)的数据。当前情况显示数据62包括用于显示各种显示窗口小部件(或其他显示特征)的数据，所述各种显示窗口小部件指示与当前的飞行路径相关联的当前情况。当前情况可从来自于情况感知信息数据存储器56检索的当前情况信息63确定，并且可以例如包括由飞机12(图1)所报告并且对飞机12是当前的、和/或当信息是相关(例如，位于当前飞行路径的前面)时由其他飞机47报告(图1)的情况。该情况显示数据62可包括数据以显示窗口小部件，指示来自其他飞机或地面系统的相关信息的可用性。
例如，如图3的示例性用户界面90所示，可选择的按钮92-96可以每个表示特定的情况，诸如天气情况(例如，CAT-晴空湍流、MW-山波，HAIL-冰雹等)。如图3所示，任何数量的可选择按钮92-96可以提供在用户界面90上。如可以理解地，可选择的按钮92-96可以与任何数量的情况相关联，诸如(但不限于)天气情况、危险情况、交通情况、战斗情况等。用户界面也可能用于允许飞机12(图1)的机组与其他飞机47(图1)交换消息以及从其他飞机47(图1)或地面系统请求特定信息，其可自动地或在授权之后被提供(例如，雷达数据、交通数据等)。
在各种实施例中，显示当前情况的显示窗口小部件可以关于目前飞行路径的地图(例如，二维或三维地图)被显示。例如，该显示窗口小部件可以显示由其他飞机报告的当前情况，作为地图上相对于报告位置的图形。在另一示例中，显示窗口小部件可以显示位于当前飞行路径前方的其他飞机，作为相对于其它飞机的报告位置的地图上的图形。这类窗口小部件可用于指定该机组成员愿意从其接收信息或开始交换的信息源(例如，其他飞机)。
返回参考图2，当由用户经由输入设备选择时，可选择的按钮产生指示所选择情况的用户输入数据64。显示管理器模块50接收用户输入数据64，并由其确定用户报告的情况数据66。当请求情况的数据时，在选择信息的类型之前，机组将首先选择从其正请求数据的源。可替代地，当手动地响应另一飞机请求时，如果自动响应是不允许的，机组可以选择信息的类型，以及随后它响应的目的地。所有这些选择(数据、源和目的地)可关联于非常直观的图形窗口小部件。
情况管理器模块52接收用户报告的情况数据66和飞机数据68。飞机数据68可以例如包括：与飞机12相关联的当前时间、当前位置以及当前高度。它还可以包括来自天气和交通传感器的数据。飞机数据68也可以例如从飞机信息系统27或任何地面信息系统接收。该情况管理器模块52关联用户报告的情况数据66和飞机数据68，以提供与飞机12相关联的情况信息70。
该情况管理器模块52可进一步接收从其他飞机47(图1)或网络服务器32(图1)报告的情况信息72。该情况管理器模块52确定信息对于飞机12(图1)是否是相关的。如果是相关的，情况管理器模块52在情况感知信息数据存储器56中存储情况信息作为当前情况信息74，用于由显示管理器模块50使用。可选地，情况管理器模块52在情况感知信息数据存储器56中存储情况信息70作为当前情况信息74，用于由显示管理器模块50使用。
通信管理器模块54接收情况信息70，并向网络服务器32(图1)和/或到其它飞机47(图1)传送情况信息70作为情况数据76、78。当通信管理器模块54被配置为将情况数据传送到其他飞机47(图1)时，该通信管理器模块54确定哪些飞机是在当前网络中(例如在通信范围内并能够通信)。例如，根据从其他飞机47(图1)和/或网络服务器32(图1)接收的其它情况数据80、82，通信管理器模块54确定哪些飞机在网络上以及网络上的哪些飞机可受益于情况数据(例如，可以用相关的飞行路径行进的飞机)。
通信管理器模块54接收从网络服务器32(图1)和/或其他飞机47(图1)传送的其他融合情况数据80、82，并提供来自情况数据80、82的情况信息72到情况管理器模块52，用于进一步处理。
数据融合模块57接收从飞机12(图1)和/或其他飞机47(图1)的通信管理器模块54传送的情况数据76。在各种实施例中，数据融合模块57对接收的数据执行一个或多个深度机器学习方法，用于获得数据的语义理解。在各种实施例中，数据融合模块57对所有接收到的数据执行一个或多个数据挖掘方法。结果，数据融合模块57提供包括目前需要和情况的具有较高价值的情况数据80和/或融合数据83，从而提高了飞行员和其他用户的整体情况意识。
现在参考图4和5，并继续参考图1至图3，流程图说明了可以根据本公开内容由图1的情况感知信息系统10执行的方法。如根据本公开可以理解的，该方法中的操作顺序并不限于图4和5所示的顺序执行，而是适用地并且根据本公开内容以一个或多个变化的顺序执行。
在各种实施例中，该方法的一个或多个部分可以被调度以基于预定事件运行，和/或可以被调度以在计算设备14、36的操作期间继续运行。
在一个例子中，如图4所示，由飞机12、47的计算设备执行的方法可开始于100。在110，从情况感知信息数据存储器56检索当前情况信息63。在120，基于当前情况信息63和当前或期望的飞行路径，确定当前情况显示数据62。在130，产生显示数据58，包括窗口小部件显示数据60和当前情况显示数据62，以显示界面。
确定是否在140接收用户输入64，例如基于用户经由输入设备18的一个或多个与用户界面的交互。如果在140接收用户输入64，用户输入64在150被处理以确定用户报告的情况数据66。在160，用户报告的情况数据68关联于当前飞机数据68，以产生情况信息70。情况信息70在情况感知信息数据存储器56中存储为当前情况信息74，和/或在170作为情况数据76、78被传送到机载或地面和/或其他飞机47上的网络服务器32。此后，在110，该方法继续。
如果在140没有接收到用户输入，则确定情况数据80、82是否在180被接收，例如从其他飞机或从网络服务器32。如果在180接收情况数据80、82，在190，从情况数据80、82确定情况信息72，和在200，情况信息72被处理并在情况感知信息数据存储器中存储为当前情况信息74。此后，在110，该方法继续。
如果在180没有接收到情况数据80、82，则该方法在110继续。如可以可以理解地，只要计算设备14是可操作的，或者只要用户界面是活动的，该方法可以继续。
在另一个例子中，如图5所示，由飞机12、47的计算设备执行的方法可开始于300。在310，当前情况信息63从飞机12或47接收，并与其他情况信息一起被处理。在320，融合的情况信息被存储在数据存储器45中。
在330，确定是否接收对于信息的请求。如果在340没有接收请求，该方法可以结束于350。然而，如果在330接收请求，该情况信息在340从数据库45中检索，并传送给请求飞机12、47。此后，该方法可以结束于350。
本领域技术人员人员将理解的是，结合这里公开的实施例描述的各个示例性逻辑块、模块、以及算法步骤可被实现为电子硬件、计算机软件、或两者组合。上面在功能和/或逻辑块部件(或模块)以及多个处理步骤方面描述了一些实施例和实现。然而，应该理解的是，这样的块部件(或模块)可由被配置成执行特定功能的任意数目的硬件、软件和/或固件组件实现。为了清楚地图示硬件和软件的这个可互换性，上面通常在它们的功能性方面描述了多个示例性部件、块、模块、电路和步骤。这样的功能性是否被实现为硬件或软件取决于强加在整个系统上的特定应用和设计约束。对于每一特定的应用，本领域技术人员可以以不同方式实现所描述的功能性，但这样的实现决定不应被解释为导致偏离本发明的范围。例如，系统或部件的实施例可能应用不同的集成电路部件，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他控制设备的控制下执行多种功能。此外，本领域技术人员将理解的是这里描述的实施例仅为示例性实现。
结合这里公开的实施例所描述的多个示例性逻辑块、模块和电路可使用设计成执行这里描述的功能的通用处理器、数字信号处理器(DSP)、应用特定集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其他可编程逻辑设备、离散门或晶体管逻辑、离散硬件部件、或其任意组合来实现或执行。通用处理器可为微处理器，但替代的，处理器可为任意传统处理器、控制器、微控制器、或状态机。处理器还可被实现为计算设备的组合，例如DSP和微处理器、多个微处理器、一个或多个微处理器结合DSP核心的组合、或任意其他这样的配置。
结合这里公开的实施例描述的方法或算法的步骤可直接在硬件中、在由处理器执行的软件模块中、或在两者组合中实施。软件模块可存在于RAM存储器、闪存、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、可移动硬盘、CD-ROM、或本领域已知的任意其他形式的存储介质。示例性存储介质被耦合到处理器，使得处理器可从存储介质读取信息并向存储介质写入信息。代替的，存储介质可对于处理器是必不可少的(integral)。处理器和存储介质可存在于ASIC中。该ASIC可存在于用户终端中。代替的，处理器和存储介质可存在作为用户终端中的离散部件。
在本文档中，关系术语，例如第一和第二等可仅用于将一个实体或行动与另一个实体或行动区分开，而不是必须要求或暗示在这样的实体或行动之间任意实际的这样关系或顺序。数字顺序例如“第一”、“第二”、“第三”等等仅表示多个中的不同个体(single)，且不暗示任意次序或顺序，除非由权利要求语言特别限定。任意权利要求中文本的顺序不暗示过程步骤必须根据这样的顺序以时间或逻辑顺序执行，除非其被权利要求的语言特别限定。过程步骤可以任意顺序互换，而不偏离本发明的范围，只要这样的互换不与权利要求的语言相矛盾，且不会逻辑上荒谬。
虽然在本发明的前面具体实施例中已经呈现了至少一个示例性实施例，但应当理解的是存在很多变形。还应当理解的是该示例性实施例或多个示例性实施例仅仅是例子，而不旨在以任何方式限制本发明的范围、实用性或配置。相反，上面详细的说明将为本领域技术人员提供实施本发明的示例性实施例的便利路线图。可以理解的是在示例性实施例中描述的元件的功能和布置方面可以作出多种变化，而不偏离由附加的权利要求所说明的本发明的范围。
Claims (10)
1.一种在飞机的显示设备上显示信息的方法，包括：
检索指示当前情况并已由用户输入的信息，所述信息来自服务器和另一飞机的至少一个；
基于所述信息，确定当前情况显示数据；和
基于所述当前情况显示数据，在所述显示器上图形化显示所述信息。
2.如权利要求1所述的方法，其中，指示当前情况的信息已由另一飞机的用户输入。
3.如权利要求1所述的方法，其中，所述当前情况显示数据包括指示当前情况的图形表示的数据。
4.如权利要求1所述的方法，其中，当前情况显示数据进一步包括指示当前情况相对于地图上的位置的图形表示的数据。
5.如权利要求1所述的方法，进一步包括：在所述显示器上图形化显示至少一个情况选择按钮，并且其中由用户选择所述选择按钮生成指示飞机的当前情况的信息。
6.如权利要求1所述的方法，进一步包括：向网络服务器和另一飞机中的至少一个传送指示当前情况的信息。
7.如权利要求1所述的方法，进一步包括：对从飞机和其他飞机接收的信息执行一个或多个语义了解方法和数据挖掘方法。
8.如权利要求1所述的方法，进一步包括：从另一飞机接收指示当前情况的信息并存储所述信息。
9.如权利要求1所述的方法，进一步包括：从网络服务器接收指示当前情况的信息并存储所述信息。
10.一种用于在飞机的显示设备上显示信息的系统，包括：
信息数据存储器，存储指示由至少其他飞机上的用户输入的当前情况的信息；和
计算机模块，其从所述信息数据存储器接收所述信息，其根据所述信息确定当前情况显示数据，并基于所述当前情况显示数据在显示器上图形化显示所述信息。
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