CN106355957A - 监视邻近交通的飞行器系统和方法 - Google Patents

Abstract

监视邻近交通的飞行器系统和方法。一种用于本机飞行器的飞行器系统包括ADS‑B单元，被配置成在多个时间周期上接收来自其它飞行器的具有飞行信息的ADS‑B消息，其它飞行器包括第一飞行器。所述系统还包括数据库，所述数据库被配置成存储多个时间周期上与其它飞行器相关联的飞行信息的至少一部分。所述系统还包括处理单元，所述处理单元被配置成将当前时间周期的飞行信息与先前时间周期的飞行信息相比较，以确定相对于先前时间周期的从当前时间周期失去的飞行信息，失去的飞行信息包括与第一飞行器相关联的飞行信息，并且基于与第一飞行器相关联的失去飞行信息来向本机飞行器的操作员发起通告。

Description

监视邻近交通的飞行器系统和方法

技术领域

本发明一般涉及飞行器系统和方法，并且更特别地涉及用于在飞行期间监视飞行器周围区域中的交通的系统和方法。

背景技术

计算机生成的飞行器显示已变得高度复杂，并且被用来为飞行人员提供飞行管理、导航和控制信息的实时视觉表示。因此，此类显示已经变成控制飞行器、减少飞行员工作量、增加态势感知和改善整体飞行安全的有效视觉工具。

作为一个示例，交通显示为操作员呈现在飞行期间飞行器附近的其它飞行器的相对位置。可以基于飞行器所接收的广播式自动相关监视(ADS-B)消息来确定与飞行器相关的交通的位置。通常，飞行器向其它飞行器和空中交通管制广播ADS-B消息，以使得消息的接受者能够确定广播飞行器的位置。作为此布置的结果，交通显示可以依赖于从其它飞行器连续接收的准确ADS-B消息。然而，由于各种原因，此类ADS-B消息可能不被接收，从而潜在地影响交通显示的准确性。

因此，期望提供在飞行期间提供改进的交通监视和显示的系统和方法。此外，本发明的其它期望的特征和特性将根据结合附图和本发明的此背景技术进行的本发明的随后的详细描述和所附的权利要求而变得明显。

发明内容

根据示例性实施例，一种用于本机(own-ship)飞行器的飞行器系统包括广播式自动相关监视(ADS-B)单元，其被配置成在多个时间周期(time period)上接收来自其它飞行器的具有飞行信息的ADS-B消息，所述其它飞行器包括第一飞行器。该系统还包括数据库，其被耦合到所述ADS-B单元并被配置成存储多个时间周期上与其它飞行器相关联的飞行信息的至少一部分。该系统还包括处理单元，其被耦合到ADS-B单元和数据库，并被配置成将当前时间周期的飞行信息与前一时间周期的飞行信息进行比较，以确定相对于前一时间周期的从当前时间周期所失去的飞行信息，失去的飞行信息包括与第一飞行器相关联的飞行信息，并且基于与第一飞行器相关联的失去的飞行信息来向本机飞行器的操作员发起通告。

根据另一示例性实施例，提供一种在本机飞行器上监视飞行器交通的方法。方法包括在第一时间周期期间接收来自其它飞行器的具有飞行信息的第一消息；评估所述飞行信息以从其它飞行器中确定相对于本机飞行器的邻近飞行器；在显示设备的交通显示上显示至少表示所述邻近飞行器的符号；存储邻近飞行器中每个的飞行信息；在第二时间周期期间接收来自其它飞行器的至少一部分的具有飞行信息的第二消息；将来自第二消息的飞行信息与来自第一消息的飞行信息比较以确定第二时间周期中失去的飞行信息，所失去的飞行信息与其它飞行器中的至少第一飞行器相关；并且基于第一飞行器的失去的飞行信息而产生通告。

附图说明

下文将结合以下附图来描述本发明，其中相似的数字表示相似的元件，并且其中：

图1是根据示例性实施例的监视飞行器交通的飞行器系统的功能框图；

图2是根据示例性实施例的监视飞行器交通的方法的流程图；

图3是根据示例性实施例的第一场景中的图1的飞行器系统所再现(render)的交通显示；

图4是根据示例性实施例的第二场景中的图1的飞行器系统所再现的交通显示；以及

图5是根据示例性实施例的第三场景中的图1的飞行器系统所再现的交通显示。

具体实施方式

下面的详细描述在本质上仅是示例性的且并不意图限制本发明或本发明的应用和使用。此外，不存在被前述背景技术或下面的详细描述中提出的任何理论进行束缚的意图。

概括地说，本文所描述的示例性实施例提供了监视和显示交通信息的飞行器系统和方法。更具体地说，该系统和方法将当前接收到的广播式自动相关监视(ADS-B)消息与以前接收ADS-B消息相关联，以确定最近未接收到ADS-B消息的飞行器，从而指示其它飞行器的ADS-B系统的可能的问题。取决于多个因素，此类飞行器可以被确定为失去的交通。在各种实施例中，系统和方法可以将关于失去的交通的消息发送到空中交通管制、向操作员呈现关于失去的交通的信息、和/或评估失去的交通以用于显示或警告。

图1是根据示例性实施例的飞行器系统100的框图。应当理解的是，图1是系统100出于解释和易于描述目的而简化的表示。系统100的另一示例性实施例可包括另外的或其它的设备和部件，以用于提供更多的功能和特征。系统100可以在飞行器(例如直升机、飞机、或无人载具)中被利用。此外，系统100的示例性实施例也可以在航天器、船舶、潜艇和其它类型的运载工具中被利用。为了简单起见，下面参考“飞行器”来描述示例性实施方式。

如下文所述，系统100在飞行期间特别有用以监视飞行器附近的其它飞行器(例如，“交通”)。在一个示例性实施例中，系统100通常在本机飞行器上被安置(house)和实现，以使得操作员能够监视在广播范围内的其它飞行器，然而一个或多个部件也可以位于飞行器的外部。一般情况下，除非另有说明，术语“飞行器”指的是与飞行器系统100相关联的本机飞行器。

如图1中所示，系统100包括以任何合适的方式耦合在一起(例如，用数据总线)的处理单元110、数据库120、导航系统130、飞行管理系统140、传感器150、通信单元160、ADS-B单元170和显示设备180。虽然图1中出现的系统100被布置为集成系统，但是系统100不被如此限制，并且还可以包括一种布置，由此系统100的一个或多个方面是位于飞行器机上或外部的另一系统的子部件或单独的部件。在简要介绍了系统100的部件之后，下面提供关于功能和操作的另外的细节。

处理单元110可以是与下面讨论的各种飞行器功能相关联的计算机处理器。在一个示例性实施例中，处理单元110的用来至少接收和/或取回飞行器飞行管理信息(例如，从飞行管理系统140)、导航和控制信息(例如，从导航系统130)、以及目标、地形、和/或交通信息(例如，从数据库120、传感器150、通信单元160、和/或ADS-B单元170)。如上面所介绍的以及在下文更详细讨论的，处理单元110包括交通单元112，其监视和评估交通信息、并酌情发起消息到空中交通管制(ATC)、并且向操作员呈现与交通相关的信息，例如，采用视觉交通显示的形式。因此，处理单元110可以用作图形显示生成器，以基于存储在处理单元110、数据库120或其它存储器部件中的算法或其它机器指令而生成显示命令。处理单元110然后将生成的显示命令发送到显示设备180，以用于呈现给用户。

取决于实施例，处理单元110可以用通用处理器、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、适当的可编程逻辑器件、分立门(discrete gate)或晶体管逻辑、处理核、分立的硬件部件、或其任何组合来实施或实现。实际上，处理单元110包括处理逻辑，其可以被配置成执行与系统100操作相关联的功能、技术、以及处理任务或方法。在一个示例性实施例中，处理单元110用机载逻辑(on-board logic)来实现，以实时地向飞行器操作员提供下面所描述的功能。在其它实施例中，一个或多个方面可以被远程地定位和/或在以后的时间被评估。

虽然未被示出，但是处理单元110可以包括耦合到处理单元110的用户接口，以允许用户与系统100的显示设备180和/或其它元件交互。用户接口可以被实现为按键、触摸板、键盘、鼠标、触控面板、操纵杆、旋钮、行选择键或适于从用户接收输入的其它合适的设备。在一些实施例中，用户接口可以被合并到显示设备180(例如触摸屏)中。在另外的实施例中，用户接口被实现为音频输入和输出设备，诸如扬声器、扩音器、音频换能器、音频传感器等。

数据库120被耦合到处理单元110并且可以是存储器设备(例如，非易失性存储器、磁盘、驱动器、磁带、光存储设备、大容量存储设备等)，所述存储器设备将数字着陆、航路点、目标位置、和地形数据存储为绝对坐标数据或飞行器位置的函数，其能够实现飞行器操作环境的合成或增强表示的构建。数据库120可以另外包括与信息的评估和显示相关的其它类型的导航和/或操作信息。数据库120中的数据可以在飞行之前被上传或从外部源(例如机场和其它飞行器传输和/或机载传感器)被接收。如下所述，数据库120可以被用来存储从不同的源接收的飞行器交通信息。

导航系统130被配置成为处理单元110提供实时导航数据和/或与飞行器的操作相关信息。导航系统130可以包括全球定位系统(GPS)、惯性参考系统(IRS)、飞行数据航向参考系统(AHRS)、或者基于无线电的导航系统(例如，VHF全向无线电信标(VOR)或远程助航(LORAN))或与之合作。导航系统130能够获得和/或确定飞行器的当前状态，包括位置(例如，纬度和经度)、高度或地面以上水平、空速、俯仰、滑行范围、航向以及其它相关的飞行信息。

飞行管理系统140支持导航、飞行计划、和其它飞行器控制功能，以及提供实时数据和/或与飞行器的操作状态相关信息。飞行管理系统140可以包括或另外访问以下中的一个或多个：天气系统、空中交通管理系统、雷达系统、交通防撞系统、自动驾驶仪系统、自动推力系统、飞行控制系统、液压系统、气动系统、环境系统、电气系统、引擎系统，配平系统、照明系统、机组警报系统，电子清单系统、电子飞行包，和/或其它合适的航空电子系统。作为示例，飞行管理系统140可以确定飞行器的操作状态，例如引擎操作和当前飞行器配置状态，包括与当前襟翼配置、飞行器速度、飞行器俯仰、飞行器偏航、飞行器滚转等相关的信息。另外，飞行管理系统140可以识别或以其它方式确定飞行器的当前位置处或附近的环境条件，例如，诸如当前温度、风速、风向、气压和湍流。飞行管理系统140还可以确定优化的速度、剩余距离、剩余时间、交叉跟踪偏差、导航性能参数和其它行进参数。

系统100可以包括或以其它方式接收来自一个或多个传感器150的信息。在一个示例性实施例中，传感器150可以包括光感测设备，诸如可见低亮度电视摄像机、红外摄像机、和毫米波(MMW)摄像机。其它传感器150可以包括，作为示例，可以向系统100提供信息的雷达、激光雷达、声纳、和/或天气传感器。在一些实施例中，传感器150可被并入到导航系统130、飞行管理系统140、或增强的视觉系统中。如下所述，传感器150可以特别地用来收集关于飞行期间的位置、性质和飞行器交通布置的信息。

通信单元160可以是用于向系统100发送信息并从系统100接收信息的任何合适的设备。在一些实施例中，通信单元160可被配置成接收射频传输、卫星通信传输、光传输、激光传输、声波传输或数据链路的任何其它无线形式的传输。在一个示例性实施例中，通信单元160被配置成用空中交通管制发送和/或接收信息。如下所述，通信单元160可以以基于文本的消息、语音通信、或者其它形式与空中交通管制交换关于交通的自动的或选择的消息。通信单元160可以解释所接收的通信，并将此信息呈现到处理单元110。

如先前指出的，ADS-B单元170被耦合到处理单元110。通常，ADS-B单元170用作用于空中交通管理和相关应用的合作监督机制的一部分。在一个示例性实施例中，ADS-B单元170包括应答器，其自动地且定期地发射包括用于广播飞行器的状态矢量数据(例如，飞行信息)的消息。此类飞行器状态矢量可以作为示例而包括飞行器位置、空速、高度、意图(例如，飞行器是否正在转弯、爬升、或下降)、飞行器类型以及航班号。飞行器状态矢量可以被提供到ADS-B单元170，用于由处理单元110或其它系统作为ADS-B消息传输。ADS-B单元170类似地从广播区域中的其它飞行器接收具有状态矢量的ADS-B消息，并将所接收的ADS-B消息提供到处理单元110以用于评估，以及酌情地另外的动作，如下面讨论的。在一些实施例中，通过ADS-B单元170发送的ADS-B消息可以称作“ADS-B输出(ADS-B OUT)”，并且由ADS-B单元170接收的ADS-B消息可以被称作“ADS-B输入(ADS-BIN)”。

系统100还包括耦合到处理单元110的显示设备180。显示设备180可包括适合于显示上面讨论的各种类型的计算机生成符号和飞行信息的任何设备或装置。使用从导航系统130、飞行管理系统140、数据库120、传感器150、通信单元160、和/或ADS-B单元170取回(或接收)的数据，处理单元110执行一个或多个算法(例如，用软件实现的)以用于确定显示设备180上各种类型所需信息的位置。如上所述，处理单元110然后生成表示此数据的显示命令，并将显示命令发送到显示设备180。可以提供能够视觉上呈现用于飞行员或其它飞行机组成员的多色或单色飞行信息的任何适当类型的显示媒体，例如诸如各种类型的CRT显示器、LCD、OLED显示器、等离子体显示器、投影显示器、HDD、HUD等。下文提供关于显示设备180上显示的信息的另外的细节。

如下文所述，系统100特别地适合于在飞行期间监视、评估并向操作员呈现空中交通信息。在操作期间，处理单元110的交通单元112可以确定或以其它方式接收飞行器的当前位置和能量参数(例如，高度、航迹等)(例如，经由导航系统130或飞行管理系统140)。交通单元112还可以接收来自其它飞行器的ADS-B消息(例如，经由ADS-B单元170)。配置交通单元112(即，处理单元110加载并运行适当的软件、算法和/或子例程)，以评估其它飞行器相对于本机飞行器的位置和能量参数，并且生成显示设备180的显示命令，以再现适当的交通信息。在大多数情况下，系统100在显示设备180上以图形方式显示交通信息，以基于ADS-B消息提供本机飞行器附近地区内的其它飞行器的准确描述。然而，在一个示例性实施例中，处理单元110被配置成监视和评估未从其接收消息的飞行器，并且在某些情况下，处理单元110被配置成警告飞行员和/或空中交通管制关于从其它飞行器失去的消息。系统100未能接收来自其它飞行器的ADS-B消息的原因可以不同，包括其它飞行器的ADS-B单元的应答器的问题(例如，故障或者故意或意外的ADS-B失效)。无论何种原因，系统100用来确定那些飞行器，同时预期或解决可能产生的问题。在传统的系统中，此类交通可仅从交通显示中消失，而没有被操作员注意。下面提供关于系统100的操作和产生的显示的另外的细节。

图2是监视、评估并在飞行器显示设备上向飞行器操作员显示交通信息的示例性方法200的流程图。在一个示例性实施例中，方法200可以由图1的系统100实现。因此，图1和2在下面的讨论中被引用。应该认识到的是，方法200可以包括任何数目的另外或替代任务，并且图2中所示的任务不需要按照所示顺序执行。通常，方法200在当前时间周期内(或在当前时间点)以迭代方式被实施或执行，具有对先前时间周期(或先前时间点)的考虑。在一个示例性实施例中，时间周期通常对应于接收ADS-B消息的频率，例如，每秒，然而可以考虑或实施其它时间周期。在一个示例性实施例中，方法200可以在一定条件下被选择地实现。作为示例，方法200可以在特定高度、位置、或飞行阶段下是有效的(active)，并且在其它情况期间是无效的(inactive)。

在第一步骤205中，飞行器系统100从广播区域内的其它飞行器接收ADS-B消息。如上所述，这些消息可以包括飞行器飞行识别(ID)、位置、高度和航迹。在一个示例性实施例中，消息可以由ADS-B单元170接收并被提供到交通单元112。飞行器系统100还可以从另外的或其它源接收交通信息，包括交通防撞系统(TCAS)、交通信息服务广播(TIS-B)和/或自动相关监视重播(ADS-R)，其可以用通信单元160、飞行管理系统140和/或处理单元110来被接收和/或处理。此信息还可以被提供到交通单元112。

在第二步骤210中，飞行器系统100的交通单元112或其它部件评估每个消息中的飞行信息以确定其它飞行器的邻近。特别地，交通单元112可以评估其它飞行器相对于本机飞行器的位置、高度和航迹的位置、高度和航迹。基于此信息，交通单元112确定邻近本机飞行器的其它飞行器。此类邻近范围可以相对于从飞行器的目前(或未来)位置的预定范围(例如，飞行时间或距离)来考虑。该预定范围可由操作员选择和/或通过规则、政策或其它的源来设置。在预定邻近地区内的飞行器可以被认为是邻近飞行器或邻近交通，而预定邻近范围外部的飞行器则可以被认为是非邻近飞行器或非邻近交通。

在步骤215中，将交通信息呈现给操作员。交通信息可以包括关于邻近和非邻近交通的信息、以及适用的警报。交通信息可以以交通显示的形式被呈现给操作员。简略地参照图3，其是可以呈现在显示设备180上的交通显示300。

在图3中，交通显示300以由符号或图标302表示的本机飞行器为中心。可以描绘一个或多个距离环304以提供距离或计时上下文(context)。如所示，交通显示300还包括表示形成交通311-315的每个飞行器的符号(例如，采用V形或菱形图标的形式)。在一些实施例中，交通311-315对应于从其接收到飞行信息的飞行器的所有实例。交通显示300上的交通311-315向操作员实时地提供其它飞行器相对于本机飞行器302的相应位置的指示。除了位置之外，表示交通311-315的符号可以包括各种类型的信息。特别地，交通311-315可以包括飞行器ID、相对高度和相对高度的变化。例如，具有“ABC1”的飞行器ID的飞行器311位于本机飞行器下方约1000英尺(如由“-10”所指示的)并且正在垂直向下移动(如由向下箭头所指示的)。通常，操作员持续监视交通显示300以保持关于交通311-315的意识。

表示交通311-315的每个飞行器的符号还将相应的飞行器确定为邻近交通或非邻近交通。在被描述的实施例中，交通311，312是由空心或空的图标表示的非邻近交通，并且交通313-315是由填充或实心图标表示的邻近交通。可以提供指示交通311-315的邻近地区的其它符号。

虽然图3中仅描绘了交通311-315的五个实例，但是取决于飞行环境，交通显示300可以包括交通的许多更多的实例。如下文所述，方法200能够实现“失去的”邻近交通的识别，如果从邻近交通的许多其它实例中消失的话，其否则可能被忽视。

如上文所述，基于从数据库120、导航系统130、飞行管理系统140、传感器150、通信单元160，和/或ADS-B单元170的输入，可以由处理单元110的交通单元112在交通显示300上动态地生成图像和其它符号的位置和出现。在一个示例性实施例中，交通显示300被覆盖在黑色背景上。在另一实施例中，交通显示300以移动地图显示的形式被覆盖在地形符号上。另外，虽然交通显示300被描绘为二维平面图，但是交通显示300还可以被表示为三维和/或正视图，以及从不同于本机飞行器的视角(perspective)来表示。虽然没有在图3中示出，但是交通显示300可以向操作员呈现警报，包括分辨率警报和交通警报。

返回到图2，在步骤220中，飞行器系统100的交通单元112或其它部件存储来自步骤210的消息的与邻近交通相关联的交通信息。该信息例如可以被存储在数据库120中。所存储的邻近交通信息可以包括记录或条目(entry)，其包括例如飞行器ID、位置、高度、航迹和指示消息被接收所处时间的时间戳。

在步骤225和230中，飞行器系统100的交通单元112或其它部件相对于先前时间周期来评估当前时间周期的所存储的邻近交通信息。特别地，交通单元112将所接收的邻近交通信息与所存储的邻近交通信息相关联，以便确定可能“失去”的飞行器。换言之，交通单元112确定预期接收到邻近交通信息但是并未接收到的飞行器，如下所述。

在步骤225中，交通单元112相对于先前时间周期来评估当前时间周期的与邻近交通相关联的交通记录。特别地，交通单元112确定先前已经被接收并且在目前时间周期中未被接收到的邻近交通的交通记录。可以基于例如飞行器识别来通过将当前邻近交通信息与先前存储的邻近交通信息相关而实现此类识别。可以将具有先前接收的记录但是不具有当前时间周期中接收的ADS-B消息的飞行器在下文称作“潜在失去交通”。如下所述，随后评估与潜在失去交通相关联的记录，以确定潜在失去交通是否可以针对当前时间周期被暂时忽略、确定为失去的邻近交通，和/或提示警报。

在识别潜在失去交通时，在步骤230中，交通单元112评估潜在失去交通的记录的时间性质(temporal nature)。特别地，对于潜在失去交通的每个飞行器，交通单元112例如基于相对于当前时间周期的最近存储记录的时间戳来确定自从上次接收ADS-B消息所经过的时间。如果经过的时间小于预定时间量，则可以针对当前时间周期忽略潜在失去交通的飞行器。如下所述，这些飞行器的记录可以在方法200的进一步迭代中被随后评估，使得飞行器的状态可以随着时间的经过而改变。然而，在当前迭代中，如果经过的时间大于预定时间量，则潜在失去交通被确定为失去邻近交通。实际上，在方法200的连续迭代期间，步骤230导致计时器在潜在失去交通的识别时，并且在经过的时间达到预定阈值时开始，交通单元112将潜在失去交通确定为失去邻近交通。在一个示例性实施例中，阈值可以是20秒，然而可以使用其它时间周期。

在步骤235中，交通单元112可以评估失去的邻近交通以确定警报条件。特别地，可以关于本机位置、高度和航迹来评估所估计的当前位置以确定潜在事件。在一个示例性实施例中，基于估计的当前位置和失去交通的其它飞行参数，警报可以基于本机飞行器与失去的邻近交通的冲突路径的可能性。因此，取决于评估，失去的邻近交通可以被表征为不需要警报的失去的邻近交通或确实需要警报的失去的邻近交通。总的来说，这些表征可以被称为失去的邻近交通信息。警报可以采取任何合适的形式，如下面更详细地讨论的。

在步骤240中，系统100的交通单元112或其它部件向操作员呈现与步骤230和235相关联的信息(例如，通告或警告)。在一个示例性实施例中，交通单元112生成显示信号以宣告失去的交通信息，其将参考图4被描述。通常，图4是与图3的交通显示300类似的交通显示400。例如，交通显示400是以由符号402表示的本机飞行器为中心的，具有一个或多个距离环404。如示出的，交通显示400还包括表示形成周围交通411-413的每个飞行器的符号(例如，图标)。在交通显示400上的交通411-413对应于在当前时间周期中接收到消息的飞行器交通，例如，类似于图3的交通311-313。在图4的情境中，飞行器交通413是邻近交通，而飞行器交通411，412是如由相应的图标符号指示的非邻近交通，如上面所讨论的。

交通显示400可以以各种方式提供关于失去的邻近交通的信息。在图4的情境中，失去的邻近交通通常对应于与上面在图3中描述的邻近交通314，315相关联的两个飞行器。在一个示例性实施例中，失去的邻近交通可以针对失去邻近交通的每个飞行器以视觉通告的形式被呈现。特别地，交通显示400可以包括具有用于失去邻近交通的每个飞行器的基于文本的消息424、425的区域420。每个消息424，425可以包括飞行器标识、最后报告位置、最后报告高度、最后报告航迹、和/或自从来自其它飞行器的最近消息所经过的时间。在相对于图4的图4的情形中，消息424通常对应于与图3中的邻近交通314相关联的飞行器，并且消息425通常对应于与图3中的邻近交通315相关联的飞行器。在另外的实施例中，可替代地或另外地提供音频通告。

在某些情形中，交通显示400还包括采用表示失去邻近交通的符号的形式的失去邻近交通信息。在一个示例性实施例中，此符号可以基于来自步骤235中失去邻近交通的评估的警报条件。换言之，交通显示400上的另外的符号可以用作警报条件的警报，以强调失去邻近交通的潜在问题。

在图4的交通显示400中，警报符号可以包括图标415，其表示可能与本机飞行器的飞行路径冲突的失去邻近交通的飞行器。在相对于图3中的情形的图4的情形中，除了在预定计时阈值之后的当前时间周期期间未能接收到来自此飞行器的交通信息已经触发报警条件之外，图4中的图标415所表示的飞行器对应于与来自图3的邻近交通315相同的飞行器，如上面在步骤225和230中所讨论的。

如图4中所示，失去邻近交通的图标415可以被定位在与来自步骤235的失去邻近交通相关联的飞行器的估计位置处。如先前指出的，估计位置可以基于最近报告的位置、高度、航迹和时间。用于失去邻近交通的图标415可以以不同于被确认交通411-413的方式呈现，由此向操作员指示失去邻近交通图标415的位置被估计。例如，失去邻近交通图标415可以具有不同的线厚度、动态外观(例如，闪烁)，或以其它方式突出显示(highlight)或淡化。在所描绘的示例性实施例中，将失去邻近交通图标415描绘为菱形形状。

另外，用于失去邻近交通的符号可以包括关于失去邻近交通图标415的位置的估计的不确定性水平的指示。例如，可以提供图标415周围的区域或范围区域轮廓435，以给予本机操作员关于失去邻近交通的可能位置的另外信息。

可以根据不确定性水平来为与估计位置相关联的区域(例如，轮廓435)确定尺寸。例如，如果在相对短暂量的时间中没有接收到失去邻近交通的确认位置，则区域可能与在相对大量的时间中没有接收到确认位置的情况相比更小。如下所述，如果从其它源接收到关于位置的更新信息，则该区域可以被忽略或重新确定尺寸。因此，在交通显示400上为失去邻近交通呈现的符号(例如，415，435)通过为操作员提供可能在区域中的任何飞行器的相对位置的估计而改善态势感知，即使飞行器可能没有广播ADS-B消息。

返回到图2，方法200继续进行到其中交通单元112或其它部件可以发起到空中交通管制的消息的步骤245。特别地，到空中交通管制的消息可以包括关于来自失去邻近交通的最近ADS-B消息的信息。在一个示例性实施例中，到空中交通管制的消息可以包括对关于失去邻近交通的另外信息的请求。在一些情形中，空中交通管制可以具有关于失去邻近交通的状态的另外的信息。因此，作为响应，ATC可以提供关于失去邻近交通的当前或最近位置、高度、和/或航迹的另外的信息。在一个示例性实施例中，这些消息可以经由通信单元160和/或系统(例如数据链路或飞行器通信寻址和报告系统(ACARS))、CPDLC、或语音消息来传输。

参照图4，在一个示例性实施例中，交通显示400可以包括发起对来自空中交通管制的另外信息的请求的符号。例如，具有基于文本的消息424、425的区域420还可以包括符号444，445，以发起信息请求。因此，在操作员选择符号444、445时，生成请求相应飞行器的更新信息的消息。在其它实施例中，可以自动地生成和发送此类消息。

返回到图2，在步骤250中，可以接收和评估来自空中交通管制的更新信息。例如，此类信息可以包括失去邻近交通的一个或多个飞行器的更新位置。

在步骤255中，来自空中交通管制的更新信息可以被呈现到操作员。简单地参照图5，其对应于相对于图4中的交通显示400已经被更新的交通显示500。如在图4中，图5描绘了本机飞行器502、距离环504、被确认的非邻近交通511、512、以及被确认的邻近交通513。如上，交通511、512、513基于当前时间周期中从相关联的飞行器接收的消息。

相对于图3，与失去邻近交通314、315相关联的飞行器仍然失去，例如，基于未从飞行器接收到位置信息。因此，具有对应于每个飞行器的消息524、525的区域520中的视觉通告被以适当的信息来呈现。然而，相对于图4，图5的交通显示500被更新以反映由交通单元112接收的另外的信息。例如，在图5的情形中，空中交通管制提供与失去邻近交通514(例如，对应于图3的邻近交通314)和失去邻近交通515(例如，对应于图3的邻近交通315和图4的失去邻近交通415)相关联的更新信息。视觉显示500可以以将其相比于确认邻近和非邻近交通511-513进行区分的方式来呈现更新的失去邻近交通514、515。例如，更新失去邻近交通514、515中的每个以菱形形状被描述。

更新的失去邻近交通514、515还可以以指示交通的性质的方式被呈现。例如，用于交通514的图标具有阴影线的或部分实心的内部，而用于交通515的图标是实心的。交通515的实心性质反映了上面关于步骤235讨论的警报条件。然而，相对于图4的交通显示400，区域435已基于来自空中交通管制的更新信息被去除，以指示关于交通515的位置的降低的不确定性水平。同样如图5中所示，操作员可以请求来自具有区域520中的符号544，545的空中交通管制的进一步更新的信息。

在步骤260中，交通单元112可以发起来自飞行器的其它部件或系统的关于失去邻近交通的另外信息的收集。例如，如上面指出的，导航系统130、飞行管理系统140，和/或传感器150可以包括各种类型的传感器，其被用于多个导航和控制功能，例如初级雷达(primary radar)或EVS传感器。例如，此类传感器可以收集失去邻近交通的估计区域中的信息，以便确定没有ADS-B消息的飞行器的更新特性。在一个示例性实施例中，如果在步骤250中空中交通管制为失去邻近交通提供更新信息，则可以省略步骤260。换言之，在一个示例性实施例中，在未能接收来自空中交通管制的更新信息时，可以发起步骤260。在步骤265中，如果从其它飞行器系统接收到另外的或更新的信息，则可以进一步更新交通显示，例如，以类似于图5中所描绘方式的方式或指示更新信息的源(例如，来自空中交通管制或传感器)的其它方式通过更新表示失去邻近交通的符号。

虽然关于交通显示300、400、500被描述，但是可以提供其它显示形式。例如，示例性实施例的各方面可以在下面中的一个或多个中来被实现：多功能显示(MFD)、三维MFD、主飞行显示(PFD)、合成视觉系统(SVS)显示、垂直状态显示(VSD)、水平状态指示器(HSI)、交通意识和防撞系统(TAAS)显示、和/或交通警报和防撞系统(TCAS)。

因此，上面讨论的示例性实施例提供了飞行器交通的改进的监视、评估和显示。特别地，示例性实施例用来通过确定失去ADS-B消息而确定、监视、评估和显示失去飞行器交通。因此，失去的飞行器交通信息可以被呈现到操作员以用于进一步考虑，包括到空中交通管制的显示、警报、和/或消息。此外，可以向用户呈现关于失去飞行器交通信息的估计和/或更新信息，以改善态势感知和安全。在一个示例性实施例中，此类信息可以在熟知的显示的上下文(context)中被呈现，例如交通显示，由此为了容易的识别和评估来提供更方便和/或显著的呈现。因此，操作员可以向失去飞行器交通提供适当量的注意，由此减少工作量以及导航和控制误差、改善性能一致性、并且增加飞行安全。

结合本文公开的实施例所描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、用存储在任何合适的计算机可读存储介质中并由处理器执行的软件模块，或者用其组合来具体实施。为了简明的缘故，涉及图形和图像处理、导航、飞行计划、飞行器控制、飞行器数据通信系统、和某些系统和子系统(以及其各个操作部件)的其它功能方面的常规技术可能在本文未被详细地描述。

虽然已在本发明的前述详细描述中提出至少一个示例性实施例，但是应当认识到的是存在大量变化。还应该认识到的是，一个或多个示例性实施例仅是示例，并且不旨在以任何方式限制本发明的范围、适用性、或配置。更确切地说，前述详细描述将为本领域技术人员提供用于实现本发明的示例性实施例的方便道路图。应该理解的是，可以在不脱离如所附权利要求中阐述的本发明的范围的情况下，在示例性实施例中所描述的元件的功能和布置方面进行各种改变。

Claims (10)

1.一种用于本机飞行器的飞行器系统，包括：

广播式自动相关监视(ADS-B)单元，被配置成在多个时间周期上接收来自其它飞行器的具有飞行信息的ADS-B消息，所述其它飞行器包括第一飞行器；

数据库，其被耦合到ADS-B单元并被配置成存储多个时间周期上与其它飞行器相关联的飞行信息的至少一部分；以及

处理单元，其被耦合到ADS-B单元和数据库，并被配置成

将当前时间周期的飞行信息与先前时间周期的飞行信息相比较，以确定相对于先前时间周期的从当前时间周期失去的飞行信息，失去的飞行信息包括与所述第一飞行器相关联的飞行信息，并且

基于与第一飞行器相关联的失去的飞行信息来向本机飞行器的操作员发起通告。

2.如权利要求1所述的飞行器系统，其中所述ADS-B消息中的飞行信息针对其它飞行器中每个包括飞行器识别、位置、高度和确定相应时间周期的时间戳。

3.如权利要求2所述的飞行器系统，其中所述处理单元被配置成当与从第一飞行器最近接收到的ADS-B消息相关联的时间戳和当前时间周期之间所经过的时间超过预定阈值时，确定与第一飞行器相关联的失去的飞行信息，并且

还包括被耦合到处理单元并被配置成显示通告的显示设备。

4.如权利要求3所述的飞行器系统，其中所述处理单元被配置成评估当前时间周期的飞行信息，以从其它飞行器确定邻近飞行器并且在显示设备上显示交通显示，其包括表示邻近飞行器的至少第一图标，其中处理单元被配置成用交通显示来显示通告。

5.如权利要求4所述的飞行器系统，其中通告包括与第一飞行器相关联的文本通告，其中与第一飞行器相关联的文本通告包括来自从第一飞行器最近接收的ADS-B消息的飞行器识别、位置、和高度，所述文本通告还包括与从第一飞行器最近接收的ADS-B消息相关联的时间戳和当前时间周期之间所经过的时间。

6.如权利要求4所述的飞行器系统，其中处理单元被配置成

基于来自从第一飞行器最近接收的ADS-B消息的第一飞行器的位置来确定第一飞行器的估计当前位置，

将第一飞行器的估计当前位置与本机飞行器的预定飞行路径进行比较，以及

当第一飞行器的估计当前位置邻近本机飞行器的预定飞行路径时，在交通显示上显示表示第一飞行器的估计当前位置的第二图标。

7.如权利要求6所述的飞行器系统，其中处理单元还被配置成确定与第一飞行器的估计当前位置相关联的不确定性水平，以及在交通显示上显示第二图标周围的区域范围的轮廓，所述区域范围的轮廓是基于不确定性水平来确定尺寸。

8.如权利要求7所述的飞行器系统，

其中处理单元被配置成为第一飞行器生成请求更新信息的消息，以及

其中飞行器系统还包括被耦合到处理单元并且被配置成发送消息到空中交通管制的通信单元。

9.如权利要求8所述的飞行器系统，

其中通信单元被配置成从空中交通管制接收更新信息，

其中处理单元被配置成基于更新信息而在交通显示上更新第二图标的位置，以及

其中处理单元还被配置成在交通显示上更新或去除第二图标周围的区域范围的轮廓。

10.如权利要求6所述的飞行器系统，还包括耦合到处理单元并配置成在飞行环境中收集关于第一飞行器的数据的传感器，以及

其中所述处理单元被配置成基于来自传感器的数据来估计第一飞行器的位置。