CN105893475B - 用于在机场移动地图内提高位置感知的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于在机场移动地图内提高位置感知的系统和方法。提供了一种用于显示与本机图标相关联的方位参考指示符(LRI)的系统和方法。在各种实施例中，机场移动地图(AMM)被显示，以及所述本机图标被显示在所述AMM中，其中所述本机图标表示本机。AMM的缩放程度被确定。响应于所述缩放程度不在中心参考阈值的范围内的确定，显示第一LRI，其指示表示本机的图标不与AMM内所显示的其他对象成比例。响应于所述缩放程度在中心参考阈值的范围内的确定，显示第二LRI。

Description

用于在机场移动地图内提高位置感知的系统和方法
技术领域
本发明一般涉及用于在机场移动地图内提高位置感知的系统和方法，以及更特别的涉及显示与本机(ownship)图标相关联的方位参考指示符(LRI)以在所述机场移动地图上提高本机的位置感知。
背景技术
机场移动地图(AMM)是一种可以为本机的飞行员(或者简称为“飞行员”)显示的机场地图。AMM可以包括各种对象，诸如，障碍物、滑行道、保持条(hold bar)等等。另外，AMM可以包括本机图标((即，用该本机图标覆盖在AMM上)，该本机图标表示AMM上的本机。
常规的AMM可以包括“放大”或“范围变大(range in)”以及“缩小”或“范围变小(range out)”功能。该功能可以允许本机飞行员按照期望在AMM上进行放大或缩小。换言之，放大/缩小功能允许飞行员调整由AMM所显示的比例因子或范围。因此，飞行员可以选择例如按照海里的范围。本机图标可以与AMM或可以不与AMM成比例。
相应地，在许多情况下，尽管飞行员可以调整由AMM所显示的缩放程度或范围变化程度，AMM上的本机图标的尺寸仍保持不变。换句话说，本机图标的尺寸可以不在范围改变时进行改变。因此，当飞行员在AMM内进行放大或缩小时，该飞行员可能不能够准确地确定飞行器实际位于何处。例如，当飞行员在AMM上进行缩小时，本机图标可能相应地扩大，使得飞行员不丢失图标的轨迹。然而，由于图标扩大，精确地确定本机在AMM上位于何处是越来越困难的，这是因为在AMM上图标不与对象(例如跑道)成比例。因此，为了避免基于AMM内的缩放程度的飞行员困惑，存在对于在AMM内以及在实际机场内提高飞行员位置感知(以及因此提高态势感知)的方法和系统的需求。
发明内容
提供本发明内容来以简化形式描述选择概念，这些概念在具体实施方式中被进一步描述。本发明内容并非意图标识所要求保护的主题的关键或必要特征，也并非意图用作在确定所要求保护的主题的范围时的辅助。
在一个实施例中，一种用于显示与本机图标相关联的方位参考指示符(LRI)的方法包括：显示机场移动地图(AMM)，以及显示所述AMM中的本机图标，其中所述本机图标表示所述本机。确定AMM的缩放程度。响应于所述缩放程度不在中心参考阈值范围内的确定，显示第一LRI，所述第一LRI指示表示本机的图标不与AMM中所显示的其他对象成比例。响应于所述缩放程度在中心参考阈值范围内的确定，显示第二LRI。
在另一个实施例中，一种用于显示与本机图标相关联的方位参考指示符(LRI)的系统包括：显示器、包括机场的地图的机场移动地图(AMM)数据库、以及机场移动地图生成系统(AGS)。所述AGS通信地耦合到所述显示器和所述AMM数据库。所述AGS被配置成：接收所述机场的地图和本机位置以及命令所述显示器呈递包括在所述机场的地图上表示本机位置的本机图标的AMM，确定AMM的缩放程度，响应于所述缩放程度不在阈值范围内的确定来生成指示所述本机图标不与所述AMM中所显示的其他对象成比例的第一LRI，以及响应于所述缩放程度在阈值范围内的确定来生成第二LRI。
在另外一个实施例中，一种用于显示与本机图标相关联的方位参考指示符(LRI)的系统包括：显示器、包括机场的地图的机场移动地图(AMM)数据库、以及AMM生成系统(AGS)。所述AGS通信地耦合到所述显示器和所述AMM数据库并且被配置成：(i)接收所述机场的地图和本机位置，以及(ii)生成包括本机图标和LRI的AMM。所述LRI向所述本机的飞行员警示所述AMM内所描绘的其他对象和所述本机图标之间在相对比例上的差别。
此外，根据连同附图以及前述背景技术所进行的后续的具体实施方式和所附的权利要求，本文中所描述的系统和方法的其他期望特征和特性将变得显而易见。
附图说明
在下文中将连同以下附图来描述本发明，其中相同的数字表示相同的要素，并且其中：
图1根据各种实施例图示了用于在AMM内提高飞行员位置感知的系统；
图2根据各种实施例图示了用于在AMM内提高飞行员位置感知的方法(描绘为流程图)；
图3A-3D中的每个都根据各种实施例图示了AMM，所述AMM包括本机图标和基本上显示在本机图标的机头之中或之上的多种样式的LRI；
图4A-4E中的每个都根据各种实施例图示了AMM，所述AMM包括本机图标和基本上居中显示在本机图标之中或之上的各种样式的LRI；以及
图5根据各种实施例图示了AMM，所述AMM响应于所述本机图标基本上与AMM内所显示的其他对象成比例的确定来包括本机图标而不存在LRI。
具体实施方式
下述详细描述本质上仅仅是示例性的，并且并未意图限制本发明或本发明的使用和应用。如本文中所使用的，词语“示例性”意指“用作为示例、实例或说明”。因此，本文中描述为“示例性”的任何实施例并不一定被解释为相比其他实施例是优选的或有利的。本文所描述的所有实施例都是示范性实施例，其被提供来使本领域技术人员能够制造或使用本发明，并且不限制由权利要求限定的本发明的范围。此外，并不意图由在先前的技术领域、背景技术、发明内容或下述具体实施方式中所介绍的任何明示或暗示的理论所约束。
如本文中所使用的，术语“本机”可以指的是结合AMM与图标(或“本机图标”)相关联地显示的任何交通工具或平台。因此，在各种实施例中，本机可以包括飞行器，同时本机图标可以包括结合AMM来显示的表示该飞行器的图标。
如本文中所使用的，术语“在前部”可以指的是本机和/或位于本机的机头、驾驶舱或飞行员座位附近的任意点的行进方向。
如上所述，许多常规AMM包括机场地图。表示本机(例如，本机的位置或方位，本机的尺寸等等)的图标可以被覆盖在该AMM上或结合该AMM来显示。此外，许多常规AMM包括缩放或范围选择特征，诸如“放大”和“缩小”。该特征可以允许本机的飞行员按照期望在AMM上进行放大或缩小。换言之，许多AMM允许飞行员改变显示在该AMM上的对象(例如，跑道，滑行道)的比例。
然而，在许多情况下，尽管飞行员可以调整AMM的缩放程度，但本机图标的尺寸可以在AMM上被显示为保持不变(或变为相对于其他对象更大或更小的比例)。换言之，本机图标的尺寸可以不随着缩放程度而改变(或改变为使飞行员对于本机图标相对于其他对象的位置和大小变得困惑)。因此，当本机的飞行员在AMM内进行放大和缩小时，本机的飞行员可能错误地认为本机图标是将真实成比例的(其中，例如根据缩放程度，本机图标实际上可能相对于显示在AMM中的其他对象是更小或更大的)。此外，当范围被调整时，飞行员可能关于现实世界的本机实际上位于本机图标内何处是困惑的。
相应的，参考图1，示出了用于在AMM内提高飞行员位置感知的系统100。该系统可包括航空电子数据库102、AMM生成系统(“AGS”)104、显示器106、AMM数据库108和/或一个或多个传感器，例如，110a，110b，110c。
航空电子数据库102可以包括任何有形的非临时性存储器或计算机可读介质，其被配置成存储航空电子数据，诸如，本机的尺寸、与本机相关联的类型以及一个或多个全球定位(GPS)天线的方位。此外，在各种实施例中，本机的方位或位置可以由一个或多个传感器110a～c(在以下描述)、一个或多个精确导航系统(例如，GPS)等等来实时感测。本机的位置可以由传感器110a～c传输到AGS 104。
在各种实施例中，AGS 104可以包括任何基于计算机的系统、计算机处理器等等，其被配置成从AMM数据库108接收机场地图数据以及从航空电子数据库102接收航空电子数据以及从一个或多个传感器110a～c接收传感器数据，以及基于这些数据来生成AMM，该AMM包括本机图标和方位参考指示符(LRI)，如在本文所描述的。因此，AGS 104可以通信地耦合到航空电子数据库102、AMM数据库108和一个或多个传感器110a～c。
显示器106可以包括任何显示器，其被配置成显示AMM和本机图标以及本机LRI。例如，在各种实施例中，显示器106可以包括计算机监视器、阴极射线管、LED显示器、等离子显示器、LCD显示器、OLED显示器或任何其他合适的显示器。该显示器可以通信地耦合到AGS104，并且可以显示AMM和其他接收到的数据。
AMM数据库108可以包括任何有形的非临时性计算机可读介质或存储器，其存储或被配置成存储一个或多个机场移动地图或机场移动地图数据。在各种实施例中，AMM数据库可以包括各种机场数据中的任意，诸如例如，跑道数据、滑行道数据、建筑物或其他对象数据以及跑道或滑行道标记数据。如本文所述的，AMM数据库可以通信地耦合到AGS 104。
在各种实施例中，传感器110a，110b和110c可以收集或接收关于本机的数据。例如，传感器110a～c可以收集本机位置数据、本机速度以及本机航向数据。传感器110a～c可以通信地耦合到AGS 104，并且可以将它们收集的数据传输到该AGS 104以便由AGS 104生成本机图标和LRI和/或下面的AMM。
现在参考图2，示出了一种用于在AMM系统内提高飞行员位置感知的方法200(被描绘为流程图)。如以上所述，由于在飞行员调整AMM的缩放程度时可以不通过AGS 104来调整(或者相对于AMM中显示的其他对象的比例来调整)在许多常规AMM内显示的本机图标的尺寸，所述飞行员可能关于如由本机图标所表示的本机相对于AMM内所表示的其他对象(例如，建筑物、滑行道和保持条)的位置和比例是困惑的。
因此，在步骤201处开始，AGS 104可以确定AMM的缩放程度或范围值(即，一般而言，AMM是被放大还是缩小以及被放大或缩小多少或被放大或缩小到什么范围值，诸如，被放大或缩小到1海里)。AGS 104可以将缩放程度和范围值与阈值缩放值或范围值相比较，基于这种比较，确定缩放程度或范围值是否在指定的“中心参考”阈值的范围内(步骤202)。在各种实施例中，中心参考阈值的范围包括诸如例如0.05海里到1.0海里的范围，在该范围内，如本文中所描述的，AGS 104被配置成在本机图标内基本上居中地生成LRI。在该范围外，AGS 104被配置成在所述本机图标的机头上生成LRI。
相应地，AGS 104可以基于缩放程度/范围值来确定是否显示LRI，以及，如果显示，确定在AMM上何处放置LRI。例如，响应于由AGS 104确定缩放程度/范围值未处于指定的中心参考阈值的范围内，AGS 104可以为了显示在本机图标的机头之中、之上或附近生成LRI，以指示本机图标基本上不与AMM内所显示的其他对象成比例(步骤204)。将要领会的是，可以使用各种类型的图形符号以及以各种颜色来显示该LRI。可以被显示在本机图标304的机头之中、之上或附近的LRI 302的一些非限制性示例在图3A-3D中进行了描绘。
因此，飞行员可以查看LRI 302来快速了解AMM内显示的本机图标304的尺寸基本上不与AMM内显示的其他对象成比例，以及本机图标302没有准确地表示整个本机在机场内的实际位置。具体地，飞行员可以查看本机图标304的机头之中、之上或附近的LRI 302来了解所选择的范围是较大的(即，在中心参考值的范围之外)，本机机头基本上处于LRI描绘的位置，以及本机图标304是相应过大的。LRI 302进一步用来向飞行员精确地指示在AMM内现实世界的本机位于何处。
现在，当AGS 104确定缩放程度/范围值处于中心参考阈值范围内时，AGS104进一步确定缩放程度/范围值是否与所显示的本机图标的比例是成比例的(步骤205).
如果缩放程度/范围值不与所显示的本机图标的比例成比例，则AGS 104在本机图标304的中心之中、之上或附近显示LRI 302。此外，本机图标304被显示为使得其不与AMM上的其他对象成比例(步骤206)。可以被在本机图标304的中心之中、之上或附近显示的LRI302的一些非限制性示例在图4A-4E中进行了描绘。
如果缩放程度/范围值是成比例的，AGS 104可以在本机图标302的中心之中、之上或附近显示LRI 302，以及本机图标304可以被显示为使得其基本上与AMM上的其他对象成比例(步骤208)。然而，将领会的是，当缩放程度/范围值与所显示的本机图标的比例成比例时，飞行员可以较不依赖于LRI 302，因为本机图标304基本上与AMM中的其他对象成比例地来表示。同样地，以及如图5(以及步骤208)中所描绘的，在一些实施例中，当缩放程度/范围值与所显示的本机图标成比例时，AGS 104可以被配置成省略该LRI，以及将本机图标304显示为与AMM上的其他对象成比例。
在各种实施例中，过程200可以此后(在步骤210后)终止或循环回到起始点(步骤201)作为重复的过程。
因此，本文中所描述的系统和方法可以允许飞行员快速评定AMM中所显示的对象相对于AMM中所显示的本机图标的比例，以及进而避免可能伴随着AMM中的缩放程度或范围值上的变化而来的困惑。如本文中所描述，LRI可以，因此快速地向飞行员警示AMM内所显示的其他对象和本机图标之间的相对比例上的差别以及本机的真实位置。
本领域技术人员将领会到的是，结合本文中所公开的实施例所描述的各种说明性逻辑块、模块、电路和算法步骤可以被实施为电子硬件，计算机软件或二者的结合。在上文按照功能和/或逻辑块部件(或模块)和各种处理步骤描述了一些实施例和实施方式。然而，应当领会的是，这样的块部件(或模块)可以由被配置成实行指定功能的任何数目的硬件、软件和/或固件部件来实现。为了清楚地说明硬件和软件的这种可互换性，已经在上文一般地按照其功能描述了各种说明性部件、块、模块、电路和步骤。这种功能可以根据特定应用和施加在总体系统上的设计约束而被实施为硬件或软件。本领域技术人员可以针对每个特定应用以不同方式实施所描述的功能，但这种实施决策不应当被解释为导致与本发明的范围的背离。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，存储器元件、数字信号处理元件、逻辑元件、查找表)，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各种功能。此外，本领域技术人员将领会的是，本文中所描述的实施例仅仅是示范性实施方式。
结合本文所公开的实施例所描述的各种说明性逻辑块、模块和电路可以用设计为实行本文中所描述的功能的通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其他可编程逻辑器件、分立门或晶体管逻辑、分立硬件部件或它们的任何组合来实施或实行。通用处理器可以是微处理器，但在替代方式中，处理器可以是任何常规处理器、控制器、微控制器或状态机。处理器也可以被实施为计算设备的组合，例如DSP和微处理器的组合、多个微处理器、一个或多个微处理器与DSP核相结合。
结合本文中所公开的实施例所描述的方法或算法的步骤可以直接以硬件来体现，以由处理器执行的软件模块来体现，或者以二者的结合来体现。软件模块可以驻留于RAM存储器、闪存、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、可移除磁盘、CD-ROM或现有技术中已知的任何其他形式的存储介质中。示范性存储介质被耦合到处理器，以使得处理器可以从该存储介质读取信息以及向该存储介质写入信息。在替代方式中，存储介质可以与处理器成一体。处理器和存储介质可以驻留于ASIC中。该ASIC可以驻留于用户终端中。在替代方式中，处理器和存储介质可以作为分立部件而驻留于用户终端中。
在本文档中，关系性术语(诸如第一和第二等等)可以仅被用于将一个实体或动作与另一个实体或动作相区分，而并不一定要求或暗示这样的实体或动作之间的任何实际的这样的关系或次序。数字序数(诸如“第一”、“第二”、“第三”等)仅表示多个中的不同的单个，而不暗示任何次序或顺序，除非由权利要求语言具体限定。在任何权利要求中的文本的顺序并不暗示过程步骤必须根据这样的顺序以时间或逻辑次序来实行，除非由权利要求语言具体限定。在不脱离本发明的范围的情况下可以以任何次序来交换过程步骤，只要这种变换不与权利要求语言相矛盾并且不是逻辑上无意义的。
此外，根据上下文，在描述不同元件之间的关系时所使用的词语(诸如“连接”或“耦合到”)并不暗示这些元件之间必须构成直接的物理连接。例如，两个元件可以通过一个或多个附加元件来物理地、电子地、逻辑地或以任何其他方式彼此连接。
虽然在本发明的前述具体实施方式中介绍了至少一个示范性实施例，但应当领会的是，存在大量的变型。还应当领会的是，一个或多个示范性实施例仅仅是示例，以及并未意图以任何方式限制本发明的范围、可适用性或配置。而是，前述具体实施方式将为本领域技术人员提供用于实施本发明的示范性实施例的方便路线图。在不脱离如在所附权利要求中所陈述的本发明范围的情况下，可以在示范性实施例中所描述的元件的功能和布置方面做出各种改变。

Claims (7)

1.一种用于显示与本机图标相关联的方位参考指示符LRI的方法，所述方法包括：
显示机场移动地图AMM；
在所述AMM中显示所述本机图标，所述本机图标表示本机；
确定所述AMM的缩放程度；
响应于所述缩放程度不在阈值的范围内的确定，显示第一LRI，所述第一LRI指示表示所述本机的图标不与所述AMM中所显示的其他对象成比例；以及
响应于所述缩放程度在所述阈值的范围内的确定，显示第二LRI，
其中：
当显示所述第一LRI时，在所述本机图标内非居中显示所述第一LRI，以及
当显示所述第二LRI时，在所述本机图标内居中显示所述第二LRI。
2.如权利要求1所述的方法，其中当显示所述第一LRI时，在所述本机图标内在前部显示所述第一LRI。
3.如权利要求1所述的方法，其中当显示所述第一LRI时，在所述本机图标的机头之上显示所述第一LRI。
4.一种用于显示与本机图标相关联的方位参考指示符LRI的系统，所述系统包括：
显示器；
机场移动地图AMM数据库，其包括机场的地图；以及
机场移动地图生成系统AGS，其通信地耦合到所述显示器和所述AMM数据库，所述AGS被配置成：
接收所述机场的地图和本机位置，并且命令所述显示器呈递AMM，所述AMM包括表示所述机场的地图上的所述本机位置的本机图标；
确定所述AMM的缩放程度；
响应于所述缩放程度不在阈值的范围内的确定，生成第一LRI，所述第一LRI指示所述本机图标不与所述AMM中所显示的其他对象成比例，以及
响应于所述缩放程度在阈值的范围内的确定，生成第二LRI，其中：
当显示所述第一LRI时，在所述本机图标内非居中显示所述第一LRI，以及
当显示所述第二LRI时，在所述本机图标内居中显示所述第二LRI。
5.如权利要求4所述的系统，其中当所述AGS命令所述显示器生成所述第一LRI时，所述AGS命令所述显示器呈递AMM，使得在所述本机图标内在前部显示所述第一LRI。
6.如权利要求4所述的系统，其中当所述AGS命令所述显示器生成所述第一LRI时，所述AGS命令所述显示器呈递AMM，使得在所述本机图标的机头之内显示所述第一LRI。
7.如权利要求4所述的系统，其中所述AGS命令所述显示器呈递所述本机图标，使得所述本机图标的尺寸是不变的。
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