CN106133804A - 与交通工具有关的时间演化状况的显示与控制 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于识别和显示交通工具的计划路线上潜在危害段的方法和系统。方法包括：预计关注状况的运动；分析关注状况的运动和交通工具沿计划路线行进的运动，以产生关注状况在计划路线上的预测，其中所述预测表示交通工具在计划路线上多个位置预计遇到的状况；根据所述关注状况的预测，确定计划路线的一部分是否具有潜在危害；及可视化识别计划路线上对用户具有危害的部分。所述方法还可以被用于促进改变路线过程。

Description

与交通工具有关的时间演化状况的显示与控制

背景技术

交通工具在行进时可能会遇到潜在的危险状况。例如，飞机可能会遇到影响飞机飞行的天气状况。在某些情况下，天气状况可能对现有的飞行路径造成威胁，因此安全改变线路是极为必要的。

发明内容

一方面，本发明此处公开的发明构思涉及一种方法。该方法可以包括：预计关注状况的运动；分析关注状况的运动和交通工具沿计划路线行进的运动，以产生关注状况在计划路线上的预测，其中所述预测表示交通工具沿计划路线的多个位置预计遇到的状况；根据所述关注状况的预测，确定计划路线的一部分是否有潜在危害；及可视化识别计划路线上潜在危害用户的所述部分。

本发明此处所公开的一些实施例中可以包括附加步骤，选择性地显示基于指定时间基准的关注状况的预计位置，或表示交通工具沿计划路线的多个位置预计遇到状况的预测的可视化表示。

本发明所公开的另一实施例涉及一种系统。该系统可以包括处理器和显示设备。所述处理器可被构形用以：预计关注状况的运动；分析关注状况的运动和交通工具沿计划路线行进的运动，以产生关注状况在计划路线上的预测，其中所述预测表示交通工具在计划路线上多个位置预计遇到的状况；及根据所述关注状况的预测，确定计划路线的一部分是否具有潜在危害。所述显示设备被构形用以向用户显示图形化表示，其中所述图形化表示包括对具有潜在危害的计划路线部分的可视化表示和以下之一：基于指定时间基准的关注状况的预计位置或表示交通工具沿计划路线的多个位置预计遇到状况的预测的可视化表示。

应当理解上述的概括说明和以下的详细说明都是该发明的典型例子和起解释作用的例子，并不限制本发明。包含在说明书内并组成说明书的一部分的图示，阐述了该发明的具体实施方案，并和概括说明共同解释该发明所公开的原理和特定。

附图说明

通过参考下列附图，本领域技术人员可更好地理解本发明多个优点，其中：

图1所示为用于显示时间演化状况（例如，气象灾害）及飞行路径的时间可调的图形化表示的示意图；

图2所示为用于显示气象灾害及飞行路径的时间可调的图形化表示，其中一段飞行路径被认定为存在危险的示意图；

图3所示为预计状况的一个典型的可视化表示的示意图；

图4所示为感知状况的一个典型的可视化表示的示意图；

图5所示为观看模式的一个典型的可视化表示的示意图；

图6所示为利用所述时间可调的图形化表示的基于航点改变路线过程的示意图；

图7所示为利用所述时间可调的图形化表示的基于航点改变路线过程另一示意图；

图8所示为利用时间可调的图形化表示的基于航向改变路线过程的示意图；

图9所示为飞行路径上时间演化状况的预测的示意图；

图10所示为飞行路径上时间演化状况的预测的另一示意图；

图11所示为用于显示飞行路径上时间演化状况预测的时空综合图形化表示示意图；

图12所示为利用时空综合图形化表示的基于航点改变路线过程的示意图；

图13所示为利用时空综合图形化表示的基于航向改变路线过程的示意图；

图14所示为利用时空综合图形化表示的基于航向预览模式的示意图；

图15所示为圆弧表示的示意图；

图16所示为圆弧表示产生的示意图；

图17所示为计划路线的圆弧表示的示意图；

图18所示为计划路线的圆弧表示的另一示意图；

图19所示为用于显示与交通工具有关的关注状况的系统实施例的框图；和

图20所示为用于显示与交通工具有关的关注状况的方法实施例的框图。

具体实施方式

现在将详细说明本发明所公开的典型实施例，其示于附图中。

在空域系统的延误中，与天气有关的延误是最重要的因素之一。在飞行过程中，飞行员往往面对的是高度动态的与天气相关的灾害，这需要战术和战略的改道。飞行员试图利用向上传输和/或机载的气象雷达预估天气状况（例如，风暴）的轨迹和强度，并绘制周围的路径。此过程是高度依赖运营商并且要求飞行员有足够的气象经验。因此，可能发生后期改变路线、多次修正和长距离绕道。

本发明公开的实施例中提供了用于显示时间演化危险，诸如与交通工具有关的天气状况的各种选项。例如，在未来可能会遇到的天气状况，可以被检测到并以图形方式在计划飞行路径的背景下呈现给飞行员。飞行员也可以利用图形化界面有效地计划天气状况周围的不同路线。

可以预见地，虽然在一个公开的实施例中引用了天气状况，但是这样的引用只是示例性的。本发明公开的实施例可适用于飞机可能遇到的各种其它类型的条件，如结冰、湍流、交通条件或飞行限制，也可以以类似的方式进行图形化地呈现和处理。还可预见，本发明公开的实施例中所披露的可以适用于各种其它类型的交通工具，包括陆上交通工具、海上交通工具和/或空中交通工具，这些都不脱离本发明的发明构思范围。

现参考图1和图2，所示与计划路线104相联系的显示时间演化状况102（例如，气象灾害）的时间可调的图形化表示100。通常，飞行员得到指示建立气象灾害周围的安全间隙。例如，飞行员可得到指示建立从气象灾害的最小距离（横向和/或垂直）。可以预见的是，各种类型的天气威胁/灾害预报系统，如下面那些所述：风暴前检测和预计，美国专利号7，714，767，以及用于确定物体威胁级别的系统和方法，美国专利号8，600，587，在此引入其全部内容作为参考，可以用来检测气象灾害。所述时间可调的图形化表示100可用于协助飞行员（也可以被称为用户），以可视化安全间隙是否可以保持并且识别随着气象灾害102的演化可能未来会出现的任何潜在的冲突。

更具体地，提供用于调整时间基准的用户界面。在一些实施例中，时间基准滑动条106被用于作为示例性的用户界面。可替换地和/或另外地，文本框108也可用于显示和/或接收的时间基准调整。可以预见地，用户输入可以通过触摸屏界面、键盘接口、旋转旋钮接口以及各种其它类型的输入设备被接收，这些都不脱离本发明的发明构思范围。

如图1所示的例子中，时间基准设置为+8:00，表明用户希望查看气象灾害102未来八分钟的预计位置。因此，所述时间可调的图形化表示100上描述了气象灾害102未来八分钟的预计位置。飞机未来八分钟的预计位置110也可以表示为一个参考点。

根据本发明公开的实施例，如果预计所述气象灾害102引起了与所述计划路线104的一些潜在冲突（例如，预计到存在气象灾害102与所述计划路线104上飞机飞行期间的一些点之间小于最小间隔），警告指示器会显示以告知用户这样的潜在冲突。

在一些实施例中，可以识别所述计划路线104上在可预见将来的某一特定时间内的气象灾害102的潜在危害区域中的一个或多个线段。例如，危险线段可包括沿所述计划路线104上的任一点，在远离所述气象灾害102一定横向距离（例如，10海里）或一定垂直距离（例如，5000英尺）内且当飞机穿越这一点时。参照图2中所示的例子，所述计划路线104上的线段112被显示作为一条这样的危险段。要指出的是，即使危险段112的某些部分可能会出现远离所述气象灾害102的预计位置超出所需距离这个特定的数字（这里描绘的气象灾害102未来八分钟），这样的部分仍然表示危险，因其预计在稍后的时间里仍处于气象灾害102的潜在危害区域，随着气象灾害102的演化和随着飞机根据飞行计划的穿行。换句话说，沿着计划路线104的潜在危害段通过考虑飞机运动和气象灾害102的时间演化性质而被确定。为识别沿着特定路线的潜在危害段112的详细步骤将在稍后描述。

在一些实施例中，识别的危险段112以相对于所述路线104的其它部分的视觉可辨的方式显示。例如，不同的纹理、颜色、线宽度，或各种其它类型的视觉可辨的特征可用于区分所识别的危险段112与所述计划路线104的其它部分。可以预见的是，各种方法和系统可以用来辅助避免已识别危险段112，如这些所描述：引导飞机通过集群危险区的方法和装置，美国专利号6，744，38，及识别沿预定飞行路线上危险的方法和装置，美国专利号6，577，947，及天气雷达系统及多种气象信息源融合方法，美国专利申请号14 / 465，753，在此引入其全部内容作为参考。

在一些实施例中，所述时间可调的图形化表示100可以被构形用以在预定时间范围内支持用户调整时间基准。例如，所述用户可调时间基准在-20:00分钟到+20:00分钟之间范围内，其中负时间基准可以提示显示历史数据（例如，感知到的或观察到的气象信息）及正时间基准可以提示显示预计数据。可替换地和/或此外地，时间可调的图形化表示100可支持动画显示模式，其中开始时间（例如，+ 00:00）和结束时间（例如，+ 20:00）之间基于给定的增量值（例如，1分钟）循环显示。可以预见地，所述时间可调的图形化表示100还可以为用户提备选项来暂停动画及在动画和手动模式之间切换。

还可预见，预计到的信息可用视觉可辨的方式地呈现关于实际的数据。例如，如图3和图4中所示，至少两个不同格式的气象信息可以被显示用来清楚地告示预计与感知/气象观测之间的差异。格式可能在纹理、形状、颜色、透明度，或其组合上有差异。此外地，要指出的是，预计精度可能会未来随着时间的推移而下降，且在一些实施例中，与特定条件相关的预计精度可在所述时间可调的图形化表示100中视觉上指示。

此外，还可预见地，在所述时间可调的图形化表示100正显示预计的未来信息时，可利用另外的可视化表示器来当作提醒。例如，如图5所示，标记114可以从飞机当前位置指示器（例如，飞机图标）朝向预计未来飞机位置110连续运动。因为预计未来飞机位置110和运动标志114只能当用户设定的时间基准大于0:00才出现，这个运动标志114的出现可以有效地提醒用户预计到的信息正在被显示，减轻潜在的关于实际和预计信息的用户混淆。据了解，其它可视化表示器也可用于此目的。例如，在显示预计信息时，不同的字体、背景颜色，以及各种其它指标都可以被采用，这些都不脱离本发明的发明构思范围。

除了为用户提供易于理解的图形化表示用来直观认识到所述计划路线104上短暂危害的潜在影响，所述时间可调的图形化表示100也可以作为改变线路辅助工具帮助用户避开气象灾害而将所述气象灾害102的时间演化特性考虑在内。

图6所示为利用所述时间可调的图形化表示100的改变路线过程。一旦启动改变路线过程，用户可以选择一个或多个替代航点作为潜在的改变路线选择，并且所述时间可调的图形化表示100可视觉上指示用户所述改变路线选择是否具有危险性。例如，用户可以选择第一航点120以供考虑。所述第一航点120可根据光标的位置选择，其中可通过触摸屏界面、键盘接口、旋钮接口以及各种其它类型的输入设备被接收到。值得注意的是，用户还可以改变航点选择。例如，用户可以选择另一个航点122以供考虑，来取代第一航点120。要注意的是，如图6所示的航点120和122只是在用户选择不同航电时阐述了其动态行为。这是可以理解的，只有其中一个所述航点120、122及其相关路线在给定时刻生效可以被显示。

根据收到的所述第一航点120，第一备选路线124被计算及显示。要注意，在文本框中显示的时间基准108相应地被更新。这就是说，所述第一航点120的位置可以推动时间帧，且基于该航点120的位置及飞机的当前位置，需要前往该航点120的时间可以被计算并相应地显示。此外，所有基于时间的元素（例如，所述气象灾害102的预计位置）可以相应地同步到更新的时间基准。

类似于先前描述的危险段识别过程，在第一备选路线124上存在的一个或多个危险段可以被识别并显示。如图6中所示的例子，在飞机当前位置和所述第一航点120之间的一部分第一备选路线124仍认定为危险的，指示用户偏离所述第一航点120仍然不能提供有关于所述气象灾害102的足够的间隙。然后用户可以选择第二航点122作为进一步考虑。

根据收到是所述第二航点122，所述所述第一航点120和所述第一备选路线124可从显示器上清除，且第二备选路线126可以被计算及显示。要注意，在文本框中显示的时间基准108再次被更新，并且所有基于时间的元素（例如，所述气象灾害102的预计位置）可以再次同步到更新的时间基准。

如图6中所示的例子，所述第二航点122运动进一步远离气象灾害102，且被确定为危险的一部分第二备选路线126在侧视图132和俯视图130中被相应的更新。要指出的是，从飞机当前位置到第二航点122的沿第二备选路线126上的线段不再是第二备选路线126的更新的危险段。它还指出，其它信息如航向差异和更新的滞后时间也可以显示用以促进与空中交通管制的通信。例如，如果沿着第二备选路线126朝向所述第二航点122的线段要求从目前的航向向右改变25度的航向，文本框128可显示通知用户有关的变化。它进一步指出，这种改变路线过程也将基于航向的滞后（例如，偏差）与基于轨迹的滞后（例如，航点轨迹路径）进行合并，这些通常是被传统的飞行管理系统所使用。提供用以将基于航向的滞后与基于轨迹的滞后合并的能力，允许用户偏离使用航向，同时继续使用基于轨迹的飞行管理系统。

用户可以继续选择备选航点作为考虑并且可以继续与时间可调的图形化表示100以如之前描述的类似方式互动。用户还可以暂时性投入航点122并且继续选择以后的航点，最终重返原计划路线104。例如，用户可以选择航点134，如图7所示。基于所述航点134的位置和飞机的当前位置，需要穿越所有暂时性投入的航点（在这个例子中的航点122）到达航点134点的时间可以计算和显示。此外，所有基于时间的元素（例如，所述气象灾害102的预计位置）可以同步到更新的时间基准。

值得注意的是，穿过航点122和汇合原计划路线104的航点134的新路径被预计为完全免除危险段。用户可以投入这条新路线并完成改变路线过程。

可以预见地，高于或低于所述气象灾害102的垂直偏差可选择使用如所述俯视图130的类似方式呈现的垂直状态显示。更具体地，可以选择新海拔高度来规避增长或衰减的气象灾害，而不是选择新航点创建一条新路线并避开预计到的状况。同样地，新路线可能包括新的计划速度以帮助避免气象灾害。

还可预见地，另外的（或替代的）如之前描述的基于航点的改变路线过程，所述时间可调的图形化表示100也可以支持基于航向的改变路线过程，如图8所示。在使用基于航向的改变路线过程中，用户可以调整目标航向指示器140，且地面航迹预计142可以根据目标航向和风况计算。值得注意的是，如果存在侧风，所述地面航迹预计142和所述目标航向指示器140可能出现不一致。

类似于如先前描述的处理时间基准调整，用户可以设置时间基准，例如，+6:00，表明用户想要查看的所述气象灾害102未来六分钟的预计位置。因此，描述出所述气象灾害102未来六分钟的预计位置以及飞机的预计位置110。如果所述气象灾害102被预计会造成与所述地面航迹预计142上的一条或多条线段112的一些潜在冲突，那么这样的线段112可以先前所述被识别并给用户视觉上地说明。

还可预见地，另外如上所述的时间可调的图形化表示100，其中时间基准是用来控制所述时间演化状况102的可视化，时空综合图形化表示可以用来提供所述时间演化状况102的替代的（或额外的）可视化。图9和图10是描绘了这种时空整合过程的一些典型图示。

图9中包括简化描述天气状况204和飞机202之间相对位置的系列200。这种描述类型与先前所述的时间可调的图形化表示100类似，其中特定的时间基准对应于在此特定时段天气状况204和飞机202之间相对位置的描述。图9中还包括时空综合图形化表示206，表示预测单一表示的飞机202的计划路线210的整个系列200。

更具体地说，在图9所示实例中，随着飞机202从位置1通过位置5，所述飞机预计不会遇到天气状况204，因此，没有气象信息被预测到所述综合图形化表示206中的从位置5通过位置1的计划路线210上。要指出的是，随着飞机202在天气状况204下首次开始穿越位置5与6之间的路径，飞机202预计遇到相对温和的天气状况，且此类信息会反映在综合图形化表示206中。同样地，要指出的是，随着飞机202在天气状况204下继续穿越位置5与8之间的路径，飞机202预计遇到相对恶劣的天气状况，且此类严重程度的信息也会反映在综合图形化表示206中。这种整合过程可以以类似的方式被应用于其余的位置，将结果表现在所述综合图形化表示206中，其描绘了沿计划路线210预测的综合天气模式208。要指出的是，所述综合天气模式208不是简单的天气预报；相反，所述综合天气模式208描述了如果飞机202通过所述计划路线210，飞机202可能会遇到的天气状况。要指出的是，在来自综合天气模式208的最小距离内的计划路线210的任何部分可以被认定为危险段的一部分。危险段识别过程也可用于所述时间可调图形化表示100中危险段的识别。图10描述了一个类似于图9的情况，除了天气状况204横向穿越飞机202的有关计划路线的这种情况。

在一些实施例中，天气状况可能被裁定在飞机202周围一带（例如，10海里），以减少需要处理并显示在综合图形化表示206上的信息量。例如，被预测远离飞机202超过10海里的天气状况可能不会特别关注，可能因此被排除在综合图形化表示206外。可以被理解的是，10海里的裁定只是一个典范。也就是说，所述综合图形化表示206可以被构形用以描绘在围绕计划路线210一定距离内的综合天气模式208的预测。可以被理解地，所述距离也可以根据飞机202是否高于或低于某一高度而变化。例如，在一些实施例中，当飞机202达到或超过20000英尺时，所述距离可以被设置为在计划路线210每侧的10海里处，当飞机202低于20000英尺时为5海里。这是可以理解的，横向和/或垂直距离可以是不同的，这些都不脱离本发明的发明构思范围。还可以理解的，在图9与图10中所示的特定数目的位置（例如，1至16）只不过是典型的说明性用途。可以预见的是，综合图形化表示206的间隔尺寸会有所不同，这些都不脱离本发明的发明构思范围。

图11进一步说明了显示气象信息的综合图形化表示。图像序列300代表在不同时间段天气状况的位置。所述综合图形化表示302整合了图像序列300，并且显示了沿着基于飞机和天气相对运动的计划路线上的天气状况304的预测。

可以预见的是，额外的信息也可以提供在所述综合图形化表示302上。例如，一个或多个预计时间帧306和308可以计算并显示。这些预计时间帧306和308不仅为用户提供定时信息，而且也可以作为一个接口用以切换到如先前描述的时间可调的图形化表示100。例如，用户可以查看综合图形化表示302，然后使用所述时间帧306切换到默认时间基准为+8:00的时间可调的图形化表示100。用户可以如先前描述的与所述时间可调的图形化表示100进行互动，如果有需要可以切换回综合图形化表示302。在一些实施例中，状态指示器可用于指示当前显示是处于所述时空综合图形化表示302中还是所述时间可调的图形化表示100中。在时空综合图形化表示302与时间可调的图形化表示100之间切换的能力是有利的并可以进一步促进决策过程。

可以预见的，危险段312可利用先前所描述的识别过程进行识别。此外，天气状况可能会如前面所描述的被裁定在飞机周围一带。在一些实施例中，当飞机达到或超过20000英尺时，剪辑条310可以被设置为在计划路线每侧的10海里处，当飞机低于20000英尺时为5海里，这是可以理解的，这些参数是用户可设置的并且可以有所不同，这些都不脱离本发明的发明构思范围。在一些实施例中，最小距离可以被设置的，除了基于用户/操作员的偏好还可基于航空操作的偏好。

可进一步预见地，所述综合图形化表示302也可以用来协助改变路线过程，帮助用户避开气象灾害。图12所示为利用所述综合图形化表示302进行改变路线过程。例如，用户可以选择航点316作为考虑。在接收到所述航点316基础上，预计路径可以计算和显示。值得注意的是，偏离的航点316改变了飞行时间，所有基于时间的元素（例如，关于新路线天气状况的预测）可以相应的计算和更新。要注意的是，信息更改例如剪辑条310及航向更改318都可以被显示。

所述综合图形化表示302也可用于航向显示模式中，如图13所示。在航向显示模式下，根据飞机航向和风况，计算出地面航迹预计320。值得注意的是，如果存在侧风，所述地面轨迹预计320和航向指示器可能出现不一致。也注意到，在航向显示模式中，预计天气状况和剪辑条310跟随地面轨道预计320，而不是原来的计划飞行路径。如果所述地面轨迹预计320拦截了原计划路线322，如图13所示，所述剪辑条312可以在交叉点后跟随原计划322。

所述综合图形化表示302也可用于基于航向的预览模式，如图14所示。在基于航向的预览模式中，用户可以利用航向预览指示器330或文本框332，为预览目的进入一个新航向。可以预见的，用户输入可以通过触摸屏界面、键盘接口、旋钮接口以及各种其它类型的输入设备接收到，这些都不脱离本发明的发明构思范围。在一些实施例中，所述模式指示器314可用于指示当前显示处于基于航向的预览模式中。

接收到基于航向的预览模式中的新航向330，地面轨道预计334可相应地计算并显示。所述地面轨道预计334预计遇到的任何天气状况都可用时空综合的方式被识别并显示。为每个预览航向330提供这样的时空综合气象预测的能力是有利的，因为它将预计天气状况以简洁明了的方式传递给用户。用户可以继续更改航向330，并且预览天气状况来决定是否更改航向。

值得注意的是，如先前所述的，在不同的时空综合图形化表示302中使用剪辑条，这种剪辑条可以移除，以提供另一种表示法，称为圆弧表示。图15是一个例子，描述了用于显示气象信息且不受剪辑条限制的圆弧表示。图16到图18提供了更多圆弧表示的具体细节。

参照图16，时空综合气象信息沿等时弧线被显示。内弧线作为说明用途被显示。弧线代表从当前位置到圆弧边缘所需要的时间。类似于图9和图10中所示的将天气状况预测到特定路径上的时空整合过程，预测了天气的弧线被分割成微小的时间单元并沿等时弧线预测。

还与先前描述的图形化表示相类似，圆弧表示可以显示在航向模式或路径模式中。图17显示了一个示例性情况，其中飞机偏离航向飞行并没有飞行计划的拦截。弧线显示为目前航向的+ / - 90度。弧线可以根据时间参数或距离参数进行扩展。例如，基于危险检测和/或速度预计的持续时间，该弧线可以延伸到一定距离。然而还可以预见的是，弧线的特定角度跨度及其预测时间帧都是可调的并且会有所不同，这些都不脱离本发明的发明构思范围。

图18显示了沿多个航点的圆弧表示。第一弧线402的外向边缘可延伸到第一航点。在航点交叉处创建一条新弧线404。第二弧线404弧原点的时间实例对应于的第一弧线402的边缘。所述第二弧线404可以从当前飞机位置延伸20分钟，且所述第二弧线404可有角度地延伸到与第一弧线相交。在这两条弧线重叠区域中显示的气象信息可能被过滤，伴随在此区域中显示的最强烈的回归。可以用类似的方式创建其它弧线，并且可以将不同颜色关联不同弧线，以便从视觉上直观的区分。另外，在给定范围间隔内的预计气象信息可以根据当飞机沿飞行路径飞行时，预计到达该范围间隔的时间实例而显示。

现参照图19，所示为用于显示与交通工具有关的关注状况的系统500实施例的框图。可以预见的是，所述系统500可以被放置在交通工具（例如，飞机）上。另外和/或此外，所述系统500可以设置于交通工具外部（例如，在地面上）然后可以通过无线通信设备如数据链等等与交通工具进行通信。所述系统500也可以通过地面上的操作员（例如，地面调度）使用，用于监视与多个飞机相关的飞行路线和危险。可以理解的是，虽然天气状况在所公开的实施例中作为关注状况的一种特殊类型被引用，但是此类引用只是典型例子。本发明所公开的实施例可适用于各种类型的状况，如交通状况、飞行限制（TFRs）、飞行员公告（NOTAMs）或空域拥挤状况，这些都不脱离本发明的发明构思范围。

在一些实施例中，数据设备502可用于收集由处理器504处理后的相关数据。数据设备502可以包括飞机上各种传感器、天线或雷达。例如，使用机载雷达/传感器上传的数据和/或获得的数据可用于提供由504处理器处理过的关于特定关注状况的数据。

所述处理器504可以作为专用处理单元实施，或作为飞机现有系统的附加组件。另外，所述处理器504可以被构形作为现有系统的集成组件，例如飞行管理系统或其它类型的航空电子设备。所述处理器504可以被构形用以处理接收到的数据输入并且提供基于所接收数据输入的预计（例如，天气预报）。所述处理器504也可被构形用以访问飞机被设置执行的计划路线的相关信息，允许处理器504考虑包括飞机及关注状况（例如，风暴）的位置和运动信息，以确定沿飞机计划路线的任何潜在危害段。

如果一个或多个潜在危害段在飞机计划路线上被标识，确定的潜在危害段可以利用显示设备506显示。显示设备506被构形作为专用显示器或可视指示器来。另外，所述显示设备506被构形作为飞机上的座舱显示系统的集成组件。

可以预见的是，所述显示设备506被构形用以显示先前所描述的各种图形化表示，包括时间可调的图形化表示、时空综合的图形化表示和/或圆弧表示。所述显示设备506可以进一步被被构形作为人机界面的一部分，使得用户（也可称为飞行员或操作员）通过控制接口508从事各种改变路线过程（如之前所述的）。

还可预见的是，所述改变路线过程可以实现自动化。例如，在一些实施例中，所述处理器504可以利用自动化或决策支持软件来创建一条新路径包括：横向推荐、新路径（航点）、向量（新航向）、垂直偏差（高度）、或飞行计划滞后的新速度。所述新路径（航点、航向、高度、和/或速度）可通过路线预测或路线优化决策支持功能的自动计算，并可将时间、潜在危害、燃料消费、性能和其它方面考虑在内。可以显示新计算的无冲突改变路线、当前的改变路线及影响当前改变路线的天气威胁。可以通过所述显示设备506上以这种方式为用户提供信息，包括由所述处理器504（例如，利用自动化或决策支持）产生的建议路线、对当前改变路线的威胁评估（例如，利用综合天气模式预计为用户提供）、以及新路线建议原因的基本原理。用户可以检查推荐的路线，并在执行前对推荐路线进行修改。

现参照图20，所示为用于显示与交通工具有关的关注状况的方法600实施例的流程图。一旦在步骤602中获得关于特定关注状况的相关数据输入，步骤604处理数据输入及预计该特定状况的运动。在适用时，所述步骤604也可用于预计该特定状况的强度。如果交通工具继续按照计划路线行进，这一预测可以提供预计交通工具会遇到状况的可视化表示。在步骤608中，这一预测也可以被用于识别沿着交通工具计划路线上的任何潜在危害段。

在一些实施例中，步骤610中，如果沿交通工具计划路线上的任何线段被认定为具有潜在危害，那么特定线段可以被显示出来。可以预见的是，附加信息也可以显示在步骤610。例如，特定关注状况的预计位置可以被显示在时间可调的图形化表示中，允许用户通过手动或自动调整时间基准，可以可视化关注状况的位置。另外/此外，交通工具计划路线上所述关注状况的预测可以显示在时空综合的图形化表示上，如果交通工具根据计划路线行进时，允许用户可视化交通工具预计遇到的状况。可以预见的是，如先前描述的圆弧表示也可被显示。进一步地，用户可以如先前描述的在不同图形化表示之间切换，以执行他/她自己的视觉分析。

可以预见的是，所述方法600可以进一步包括步骤612以协助改变路线过程。新路线可以由用户利用导航点、航向、海拔和/或速度进入。另外和/或此外，新路线可以由路线预测或路线优化决策系统生成。不管具体输入方法如何，新路线按对原计划路线分析的相同方式进行分析。也就是说，分析有关交通工具沿新路线运动上的所述特定关注状况（例如，风暴），而且如果交通工具开始按照新路线行进，交通工具预计遇到的状况可以被投射到新路线上。正如先前所描述的，可以基于天气状况（例如，风）、飞机性能预计和其它限制（例如，速度或高度）预计交通工具的运动。这种分析可以识别沿新路线上的潜在危害段，提供有效的图形界面，以便计划关注状况周围的不同路线。

此外，可以预见的是，飞行计划的异常现象例如保持、间断、飞行计划结束后的预测以及某些情况下可能出现的其它类型的异常在某些情况下有可能发生。例如，飞机进入盘旋状态以便它可以等待交通或天气的清除或只是作为在较为受限制的地域扭转飞行方向的方法。通常，盘旋的分配应该包括“期待进一步清除（EFC）时间”，被设置用来让机组人员知道他们应该以保持模式（例如，跑道形态特征）飞行的时间。然而在现实中，机组人员可能不会收到EFC时间，使得预计飞机运动更加困难。如果在EFC时间没有接收到，交通工具可能被假设正继续保持模式直到EFC时间被收到或者保持被清除，并在与本发明所公开的实施例相一致的预计和预测程序都可以进行基于这种假设而实现。

间断是飞行计划异常现象可能发生的另一个例子。当飞行管理系统不知道如何在飞行计划中的不同部分或程序两者之间弥补空缺，间断就发生了。如果在飞行计划中出现间断的情况，预计和预测程序可能会在间断的情况下停止产生预计。另外，可能假设跨过间断直接通路，预计和预测程序都可以进行基于这种假设而实现。

在另一个例子中，飞行计划通常包括某种程度的终止。终止通常是在机场，众所周知，是特定的跑道。已公知的进入跑道包括被称为误失进场程序，这是一个应急计划，以防在进入时发生故障。这些误失进场段通常必须在地图上被激活或者为地图上查看专门挑选出来。如果误失进场段被激活或被选择观看，所述预计和预测程序还可以包括误失进场段。在某些情况下，如果可以确定/假定飞机不能着陆，可以假定长期（或永久）维持时间，也同样被反映在预计/预测结果上。

应当理解，如上所述的飞行计划异常现象只不过是一个典范。可预见的是，根据本发明所公开的实施例中所描述的预计和预测程序可以被构形用以处理各种其它类型的飞行计划异常现象，这些都不脱离本发明的发明构思范围。

应当理解，本公开可方便地以软件、硬件或固件技术的形式实现。这样的技术可以是计算机程序产品，采用包括存储计算机代码的计算机可读存储介质，可用来编写程序用以执行所公开的功能及本发明的流程。所述计算机可读介质包括，但不限于，任何一种传统的软盘、光盘、CD-ROM、磁盘，硬盘驱动器、磁光盘，ROM，RAM，EPROM，EEPROM，磁性或光学卡，或任何其它合适的媒体存储电子指令。

应当理解，公开过程中步骤的特定顺序或层次是一个示范性方法的例子。这同样也是可以理解的，过程中的步骤的特定顺序或层次能够重排，同时保持本发明在此公开的发明构思的范围之内。补充的方法要求样品顺序中各步骤现有的元素，并不意味着被限制于特定的顺序或层次结构。

应当理解，在该过程中的具体顺序或层次结构是示范性方法的一个例子。这是要理解的具体顺序或层次的过程中的步骤可能会重新安排，而其余的广泛存在于本公开。所附的方法称为样本顺序中的各个步骤的元素，而不是仅限于特定的顺序或层次结构。

应当相信在此公开的本发明的发明构思和许多随之而来的优点将通过前面的描述被理解，并且在形式、构建和组件的排列方面可做出不同的变化，并且不脱离本发明的发明构思的范围或不牺牲所有材料的技术优势，这将是很明显的。在此之前的描述仅仅是一个解释性的实施例的形式，这是后面的包括这些变化的权利要求的范围。

Claims (20)

1.一种方法，包括：

预计一关注状况的一运动；

分析所述关注状况的所述运动和一交通工具沿一计划路线行进的一运动，以产生所述关注状况在所述计划路线上的一预测，其中所述预测表示所述交通工具在沿所述计划路线的多个位置预计遇到的状况；

根据所述关注状况的所述预测，确定所述计划路线的一部分是否具有潜在危害；及

可视化识别对用户具有潜在危害的所述计划路线的所述部分。

2.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：

接收所述交通工具的一新路线；

分析所述关注状况的所述运动和所述交通工具沿所述新路线行进的所述运动，以产生所述关注状况在所述新路线上的一新预测，其中所述新预测表示所述交通工具在沿所述新路线的多个位置预计遇到的状况；

根据所述关注状况的所述新预测，确定所述新路线的一部分是否具有潜在危害；及

可视化识别对用户具有潜在危害的所述新路线的所述部分。

3.根据权利要求2所述的方法，其中接收所述交通工具的所述新路线是基于至少一种：用户指定的航点、用户指定的航向、用户指定的高度和用户指定的速度。

4.根据权利要求2所述的方法，其中接收所述交通工具的所述新航线是基于至少一种：系统生成的航点、系统生成的航向、系统生成的高度和系统生成的速度。

5.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：

接收一时间基准；及

显示基于所述时间基准的所述关注状况的一预计位置。

6.根据权利要求5所述的方法，其中所述时间基准由用户指定。

7.根据权利要求5所述的方法，其中所述时间基准基于一用户指定航点确定。

8.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：

显示所述交通工具在沿所述计划路线的多个位置预计遇到的状况的所述预测的一可视化表示。

9.根据权利要求8所述的方法，其中所述预测的可视化表示被构形用以描述在所述计划路线周围一定距离范围内的所述预测。

10.一种方法，包括：

预计一关注状况的一运动；

分析所述关注状况的所述运动和一交通工具沿一计划路线行进的一运动，以产生所述关注状况在所述计划路线上的一预测，其中所述预测表示所述交通工具在沿所述计划路线的多个位置预计遇到的状况；

根据所述关注状况的所述预测，确定所述计划路线的一部分是否具有潜在危害；

可视化识别对用户具有潜在危害的所述计划路线的所述部分；及

选择性地显示以下之一：

基于一指定时间基准的所述关注状况的一预计位置；及

所述交通工具在沿所述计划路线的多个位置预计遇到的状况的所述预测的一可视化表示。

11.根据权利要求10所述的方法，进一步包括：

接收所述交通工具的一新路线；

分析所述关注状况的所述运动和所述交通工具沿一新路线行进的所述运动，以产生所述关注状况在所述新路线上的一新预测，其中所述新预测表示所述交通工具在沿所述新路线的多个位置预计遇到的状况；

根据所述关注状况的所述新预测，确定所述新路线的一部分是否具有潜在危害；及

可视化识别对用户具有潜在危害的所述新路线的所述部分。

12.根据权利要求11所述的方法，其中接收所述交通工具的所述新路线基于至少一种：用户指定的航点、用户指定的航向、用户指定的高度和用户指定的速度。

13.根据权利要求11所述的方法，其中接收所述交通工具的所述新路线基于至少一种：系统生成的航点、系统生成的航向、系统生成的高度和系统生成的速度。

14.根据权利要求11所述的方法，进一步包括：

显示所述交通工具在沿所述新路线的多个位置预计遇到的状况的所述新预测的一可视化表示。

15.根据权利要求10所述的方法，其中所述时间基准由用户指定。

16.根据权利要求10所述的方法，其中所述时间基准基于一用户指定航点确定。

17.根据权利要求10所述的方法，其中所述预测的所述可视化表示被构形用以描述在所述计划路线周围一定距离范围内的所述预测。

18.一种系统，包括：

一处理器，其被构形用以：

预计一关注状况的一运动；

分析所述关注状况的所述运动和一交通工具沿一计划路线行进的一运动，以产生所述关注状况在所述计划路线上的一预测，其中所述预测表示所述交通工具在沿所述计划路线的多个位置预计遇到的状况；

根据所述关注状况的所述预测，确定所述计划路线的一部分是否具有潜在危害；及

一显示设备，其被构形用以向用户显示一图形化表示，所述图形化表示包括：

可视化表示具有潜在危害的所述计划路线的所述部分；及

以下之一：基于一指定时间基准的所述关注状况的一预计位置；和所述交通工具在沿所述计划路线的多个位置预计遇到的状况的所述预测的一可视化表示。

19.根据权利要求18所述的系统，进一步包括：

一控制接口，其被构形用以接收所述交通工具的一新路线，

其中一旦接收所述新路线，所述处理器分析所述关注状况的所述运动和所述交通工具沿所述新路线行进的所述运动，以产生所述关注状况在所述新路线上的一新预测，所述处理器进一步根据所述关注状况的所述新预测，确定所述新路线的一部分是否具有潜在危害，及所述显示设备更新所述图形化表示，以包括具有潜在危害的所述新路线的所述部分的可视化表示。

20.根据权利要求18所述的系统，其中所述处理器进一步被构形用以产生至少一条新路线和分析所述至少一条新路线是否包含任何潜在危害部分以促进一自动改变路线过程。