CN107416218B - 航空电子画中画显示器 - Google Patents

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Abstract

一种显示接口系统和自动图形系统，能够在航空电子显示器的第一图象内呈现第二图象，第一图象提供有关在指定区域内航行飞行器的广义信息，所述广义信息可能包括飞行计划图，和指定的区域可以使用甚高频全向导航指定区域导航径向显示在飞行计划图。第二图象提供关于第一图象的方面的明晰信息，与第二图象的交互还可以提供关于第二图象的方面的明晰信息。

Description

航空电子画中画显示器
技术领域
本申请涉及航空电子显示设备。本申请涉及詹森.A.迈恩等人2014年12月29日提交的未决美国申请系列号14/584,807，此处整体引入作为参考。
背景技术
航空电子显示器经常显示多种类型的数据。如果分类，这些数据可以但不限于是：关键数据、非关键数据、主数据、次级数据、冗余数据或其组合。每个类别可以有单独的子类别。例如，关键数据的临界程度也可能包括子类，包括但不限于次要的、主要的、危险的、灾难性的以及没有安全效应。由于各种类型和要显示在电子显示、排序的数据量，组织和呈现数据是任何电子设备的车辆或成功完成一个任务而设计的电子车辆有效运行的关键。
例如，飞行模式可以是由飞行管理系统(FMS)组织和显示在航空电子显示器的极其复杂的数据单元/文件。如果有效地组织和呈现，飞行员确保战略冲突意识和导航正确管理的空域。另一方面，无序、混乱、无效地优先、不充分公布或无效地呈现飞行模式会带来灾难性的后果。
在搜索和营救(SAR)模式情况下，飞行模式的显示复杂性可与分配给该飞行模式的航程、航点和/或航程终点的数量成比例地增加。通常，飞行地图被配置以呈现整个飞行模式，包括在单个显示器上的相对小区域内的其多个航程、航点和/或航程终点，有时没有缩放功能。即使飞行计划图演示系统(例如，FMS)包括缩放功能，通常缩放功能需要许多连续单击-拖动-缩放，单击-拖动-缩放程序为了放大所需的飞行计划在地图上的位置，使用光标控制装置(CCD)时相当不便。此外，许多FMS/飞行计划地图系统利用电阻单点触摸显示不允许“缩放”功能(即，这种功能需要多点触控支持)。因此，在航空电子领域希望获得更有效的演示方法、设备、接口和/或系统。
发明内容
在一方面，本发明概念公开涉及一种用于呈现航空电子数据的系统。该系统包括显示器和与显示器通信连接的处理器。该系统包括与所述的处理器通信连接的存储器，以及存储在所述存储器上的计算机可执行程序代码。所述计算机可执行程序代码被构形用以在所述处理器上执行以：接收并优选用于显示的第一航空电子数据；在第一图象中显示所述第一航空电子数据，所述第一图象包含图形用户界面；接收与所述图形用户界面的第一部分相关的一个或多个用户输入；基于所述一个或多个用户输入产生与第二图象相关的第二航空电子数据；和根据所述优选在所述图形用户界面内呈现所述第二图象。
在另一方面，本发明概念公开涉及用于呈现航空电子数据的显示接口。所述显示接口包括与飞行管理系统(FMS)通信连接的自动图形系统(AGS)，所述AGS被构形用以接收来自所述FMS的飞行计划和用于所述飞行计划的第一图形数据。所述显示接口还包括一处理器，其被构形用以：解析和优选用于显示的第一图形数据；显示所述第一图形数据和所述飞行计划作为一图形用户界面；接收与所述图形用户界面的第一部分相关的一个或多个用户输入；基于所述一个或多个用户输入产生产生第二图形数据；和根据所述第二图形数据和所述优选在所述图形用户界面内呈现一第二图象。
进一步的，本发明概念公开涉及一种用于呈现航空电子数据的方法，该方法包括接收和优选用于显示的第一航空电子数据。所述方法包括接收与图形用户界面的第一部分相关的一个或多个用户输入。所述方法包括基于所述一个或多个用户输入产生与第二图象相关的第二航空电子数据。所述方法包括根据所述优选和和所述第二航空电子数据在所述图形用户界面内呈现第二图象。
应当理解，前文总说明和下文详细描述仅仅是示例和示范性的，不应该限制此处公开的申请构思和权利要求的范围。引入并作为说明书一部分的附图阐明了此处申请构思的实施例，并与总说明一起解释此处公开的申请构思的原理和特征。
附图说明
当考虑下面的实施方式的详细描述时，可以更好地理解此处公开的申请构思的技术方案。所述的详细描述可以参考附图，但为了清晰起见，附图不一定按比例绘制，其中一些特征可能被夸大，一些特征可能被省略，一些特征可能按照图式来表示。附图中相同的附图标记可以表示和指代相同或相似的元件、特征或功能。其中：
图1是根据本申请所述的用于显示航空电子数据的系统的示例性实施例；
图2是根据本申请所述的用于显示航空电子数据的系统的另一示例性实施例；
图3是根据本申请所述的图形用户界面(GUI)图象的示例性实施例；
图4是根据本申请所述的一个示例性的图形用户界面的图形化与启用部件；
图5是根据本申请所述的GUI图象的另一示例性体现；
图6是根据本申请所述的GUI图象的另一示例性体现；
图7是根据本申请所述的GUI图象的另一示例性体现；
图8是根据本申请所述的航空电子数据呈现方法的示例性实施例；
图9是根据本申请所述的航空电子数据呈现方法的另一示例性实施例。
具体实施方式
本文所使用的“SAR模式”指搜索和营救模式。在航空电子中，SAR模式包括但不限于：平行轨道模式、扇形搜索模式、扩展方形搜索模式，或其组合。
本文所使用的“航点”是空间和/或时间的二维或三维点，并定义一组坐标。在航空电子中，航点可以是电、数字、或创建帮助实施飞行计划的其它。
本文所使用的“航程终点”是指在执行飞行计划时使用的电、数字或其它创建的航程的终点，其可以包括一个或多个不同类型，包括但不限于固定终点、高度终点止器、截断下一终点、拦截径向终点、截断距离终点和手动终点。
本文所使用的“定义文件”指座舱显示系统(CDS)里加载的标准格式文件。定义文件包括静态元素、初始状态和符号的定义，定义文件还可以分配图形资源，包含多个层，包含多个层中的部件，包含图形层连接，或它们的组合，定义文件可以通过虚拟应用原型系统支持(VAPS)和基于模型的开发(MBD)系统，由座舱显示系统的定义文件的解释结果的创建(例如，实例化和参数化)的小部件。
本文所使用的“用户应用”(UA)是指被构形用以接收专用飞行器数据并确定专用输出，包括专用显示输出的应用程序。用户应用(UA)决定显示、其图形用户界面(GUI)及其显示图象的外观和感觉。UA设置运行时可修改参数并接收事件消息。UA可以被构形用以按照于事件消息所指示的事件动作，这可产生修改后的显示、图形用户界面或显示图象。
本文所使用的“自动图形系统”(AGS)是指定义部件外观的系统。自动图形系统接收由用户应用和相应的部件参数设置发送参数，自动图形系统在显示器上绘制由用户应用指示的部件(例如，飞行管理系统)。自动图形系统控制图形硬件和相应的功能(例如，图形引擎、位图、合并和组合)。自动图形系统过程交互显示和光标选择一个或多个用户应用去驱动显示。
本文所使用的“小部件”意味着图形用户界面的一个元素，它呈现信息(例如，在显示器上)或者为用户提供与操作系统或用户应用程序交互的特定方式。所述小部件包括但不限于：图标、下拉菜单、按钮、选择框、进度指示器、开关选项、滚动条、窗口、窗口的边缘(让你调整窗口的大小)、切换按钮、表格、和许多其它元素和/或图形用于呈现信息和邀请、接收和响应用户输入。
本文所使用的“ARINC 661”是指一标准，其定义一座舱显示系统和用户应用之间的接口。该标准定义了座舱显示系统和用户应用之间的两个外部接口。首先是航空电子(例如，用户系统，如光标控制装置)和自动图形系统(AGS)之间的接口。第二个是符号和它们的参数/行为的接口(例如，部件)。ARINC 661标准定义了一组控件类型(如圆、按钮、标签、或它们的组合)，一组为每个控件类型的属性，一接口创建一小部件(例如，通过建立一定义文件)，一界面以修改一小部件的参数，和一接口以接收小部件事件(例如，如果适用)。
本文所使用的“飞行计划图”是电、数字或其它产生预期的飞行过程再现，具有一个或多个航点、一个或更多航程终点，或它们的组合。飞行计划图一般由飞行管理系统(FMS)创建。
本文所使用的“图象”是指具有至少一个指定的空间格式的图像。该图像还可以具有一个或多个具体数据类型、数据内容(例如文本字符串、视频帧、图标或其组合)、和/或图像分辨率。
本文所使用的“图形用户界面”(GUI)是指用户交互图象(即GUI被构形用以接收一个或多个用户输入)。
本文所使用的“空间格式”是指在显示器上显示的图像整体“大小”。例如，在计算机图形学中，通用的空间格式是1024×768。
本文所使用的“上下文用户输入”是指操作员/用户输入适用于它被接受的上下文中。例如，如果操作员/用户与图象交互，上下文用户输入，其中包括音频语音命令的“放大”将适用于它被接受的上下文中。通过另一例子，如果操作者/用户与图形代表甚高频全向导航指定区域(VOR)径向，“缩小”的语音命令可能不适用于接受它的上下文中，如果VOR径向已经处于最大可视尺寸/范围。
本文所使用的“存储器”，除非另外指定，指在该技术领域中已知的任何存储介质，用于存储由相关的一个或多个处理器和一个或多个数据库(例如，计算机可执行程序代码)执行的程序指令。所述存储器可包括，但不限于，例如，只读存储器、随机存取存储器、磁或光存储设备(如磁盘)、磁带、固态驱动器，或其组合。在一具体实施例中，所述存储器包括缓冲存储器(例如，帧缓冲区)和/或高速缓存。所述存储器还包括非瞬时存储器，在一实施例中，所述存储器可以相对于平台远程设置。
本文所使用的“处理器”用于指任何处理装置，包括但不限于：微处理器、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、中央处理单元(CPU)、算术逻辑单元(ALU)、数字信号处理器(DSP)，或它们的组合方法。
本文所使用的“模块”、“块”或“子块”是指被构形用以执行一个或多个步骤、过程和/或本发明概念的算法的组合的硬件和软件。
“渲染信息”如此处所用，是指用于生成图象的数据或二进制格式的信息(例如，二维或三维)。显示信息包括但不限于着色方案的数据(例如，24位RGB颜色模型)，转换的数据(例如，线性仿射、旋转，或它们的组合)，覆盖或卷积的信息(例如，在第一图象内定位第二图象)，或它们的组合。
在详细解释此处公开的发明构思的至少一个实施例之前，应当理解，本发明构思不限于在下面的描述中或附图说明中所提到的应用、实施细节、所提出的部件或步骤或方法的安排。在以下对此处发明构思实施例的详细描述中，阐述了许多具体细节以便更透彻的理解此发明构思。然而，显而易见地，对受益于此处公开的发明构思的本领域的普通技术人员，可以在没有这些具体细节的情况下实践此处所公开的发明构思。在其它情况下，不再详细描述已知特征以避免使本公开复杂化。此处公开的发明概念还可以有其它实施例或者用其它方式去实践或执行。此外，应当理解，此处使用的措辞和术语是为了描述实施例，而不应该被认为是对实施例的限制。
本文所使用的位于附图标记之后的字母是为了指代实施例中相似的特征或元件，所述相似的特征或元件可以类似但不一定与先前描述的具有相同附图标记(例如，1a，1b)的元件或特征完全相同。使用这样的简化符号仅仅是为了方便，并不应被理解为以任何方式限制此处公开的发明构思，除非另有明文规定。
此外，除非另有明文规定，“或”是指包括性或而不是排它性或。例如，条件A或B由以下任一项满足：A为真(或存在)和B为假(或不存在)，A为假(或不存在)和B为真(或存在)，以及A和B都是真(或存在)。
此外，使用“一”来描述本发明构思实施例中的元件和组件。仅仅是因为这样既方便，又能给出本发明构思的一般意义；“一”意味着包括一个或至少一个，而且单个也包括复数，除非明显意味着其它方面。
最后，如此处所使用的对“一个实施例”或“一些实施例”的任何引用意味着结合该实施例描述的特定元件、特征、结构或特性包括在此处公开的发明构思的至少一个实施例中。在说明书中多个地方出现的短语“在一些实施例中”不一定都指同一个实施例，并且此处公开的发明构思的实施例可以包括本发明清晰描述的或固有的一个或多个特征，还包括两个或多个上述特征组成的子组合的组合，以及本发明没有进行清晰描述的或非固有的任何其它特征。
广义上，本申请公开的申请概念的实施例旨在在第一图象中显示第二图象，以向显示系统的操作员提供附加信息。通过关联呈现在第二图象中的信息与呈现在第一图象中的信息，改变至少第二图象中呈现细节的数量，并简化图象的呈现，所述显示系统提供增强的清晰度，不干扰操作者的认知加工。
参考图1，根据本发明概念所述的系统100包括平台102、显示接口系统104、显示器106、用户界面108、其它内部系统和/或其它系统组件110、其它外部系统和/或其它系统组件112、用户应用114、GUI 116、和画中画(PWP)模块118。系统100的各个组成部分可以通过多个信号(例如，双向、电、数字、电磁或它们的组合)互连。
在一个具体实施例中，所述平台102包括车辆平台，其包括航空电子平台。例如，所述平台102可以是一航空器平台。
在一个具体实施例中，显示接口系统104包括航空器飞行甲板内的座舱显示系统(CDS)。在一个具体实施例中，所述CDS包括一个或多个用户应用(UA)114。所述UA 114包括但不限于：飞行管理系统(FMS)、空中防撞系统(TCAS)、电子飞行包、任务系统(例如，军事)、控制显示单元(CDU)、或发动机指示和组员警报系统(EICAS)。
在一具体实施例中，显示器106包括显示设备和自动图形系统(AGS)，所述显示器106的AGS与一个或多个用户应用114通信连接。
在一具体实施例中，显示器106的显示设备包括在该技术领域中已知的任何显示设备，所述显示设备可包括但不限于：液晶显示器(LCD)、有机发光二极管(OLED)显示器、CRT显示器或其组合。在一般意义上，任何能够与用户界面108集成的显示设备适用于本公开实施中。对于触摸屏接口设备，本领域技术人员应该意识到，众多的触摸屏接口设备均可适用于本申请。例如，显示设备106可以与触摸屏接口集成，包括但不限于：电容式触摸屏、电阻式触摸屏、基于表面声学的触摸屏、基于红外的触摸屏或其组合。在一般意义上，任何能够与显示设备106的显示部分集成的触摸屏接口适合于本申请公开实施。
在一具体实施例中，显示器106是触摸屏显示器，GUI 116是触摸图形用户界面。值得注意的是，当本文所公开的实施例将GUI 116描绘为触摸图形用户界面时，则考虑了与GUI 116交互的其它方法，并且包含了本发明概念。例如，其它内部系统/其它系统组件110可以包括照相机或眼睛测量系统，用于检测操作者的注视，并突出显示在操作者的注视范围内的GUI 116的一部分。与突出部分的进一步交互(例如，放大)可以在接收确认用户输入之后完成(例如，第二眼姿势连同上下文用户输入、音频信号/命令、软/硬键输入或它们的组合)。通过另一个例子，其它内部系统/其它系统组件110可以包括用于接收与GUI 116交互的音频信号/命令的麦克风。值得注意的是，用户输入设备的各种组合将被那些精通与GUI 116交互的技术所识别，并且包含在此处所公开的申请概念中。
在一具体实施例中，用户界面108包括一个或多个输入设备。例如，所述的一个或多个输入设备包括传感器(例如，光学传感器、摄像机运动跟踪传感器，或眼睛跟踪传感器)、脑电图仪(EEG)传感器，或它们的组合，指针设备(如鼠标、触控板、轨迹球、或它们的组合)，麦克风、一个或多个按钮、陀螺仪、操纵杆、触觉装置，或它们的组合。在一具体实施例中，用户接口108包括一个或多个输出设备。例如，所述的一个或多个输出设备包括显示器、投影机(例如，图象投影仪，视网膜投影仪，或它们的组合)、一个或多个液晶单元，一个或多个发光二极管(LED)、扬声器、钟、测量仪、振动产生单元，或其组合。
在一个实施例中，内部的其它系统组件110包括，但不限于：飞行控制器、全球定位系统(GPS)、处理器、传感器(如麦克风、摄像头、或它们的组合)，接收器、发射机、收发器、网络组件(例如，有线或无线网络卡、一个或多个天线、光纤电缆、电线、总线，或它们的组合)、数据库、定义文件、或它们的组合。在一个实施例中，用户应用114(例如，FMS)与其它内部系统/系统组件110通信连接并接收信息以显示画中画。例如，用户应用114可与交通防撞系统(TCAS)、电子飞行包、任务系统(如需要)\控制显示单元(CDU)，或发动机指示和机组告警系统(EICAS)通信连接。例如，所述飞行管理系统可以被构形用以接收和显示来自机组告警系统的警告，作为与UA 114通信耦合的显示器106的第一图象内的第二图象。
在一个实施例中，其它内部系统/系统组件110包括但不限于：ARINC 429数据总线、以太网数据总线，或外围组件互连(PCI)或PCI Express(PCI-E)数据总线。
在一个实施例中，其它外部系统/系统组件112包括但不限于：第三方应用、空中交通控制(ATC)通信站、无线电发射机/接收机，额外的航空器、通信链路(例如，网络链路之间的空管站、额外的航空器、内联网、互联网服务提供商(ISP)，或它们的组合)、气象仪器、仪表着陆系统(ILS)，或它们的组合。
在某些实施例中，当系统100与第三方应用112通信连接时，显示器106被构形用以接收并实施第三方定义文件。
在一个实施例中，系统100遵守一个或多个通信协议和/或显示标准。例如，系统100可以遵守航空无线电公司(ARINC)标准，系统100可遵守ARINC 661标准。
在一个实施例中，操作者/用户可包括司机、领航员、飞行员、副驾驶、远程飞行员、远程副驾驶、协作操作员、远程操作员、远程协作操作员，或它们组合。
参考图2的具体实施例，系统100A包括飞行管理单元(FMU)和操作系统(OS)120、数据库122、和与系统100类似的组件。在一个实施例中，所述数据库122可包含长期存储数据，从而降低平台102a所需的内存。在一个实施例中，该数据库122包含用来加载UA 114a的定义文件。在另一个实施例中，该平台102a有足够的内存以维护一个或多个定义文件。
系统100A的实施类似于系统100，除了系统100A的平台102a可以是无人飞行器(UAV)。在这方面，相比系统100和平台102，系统100A更大数量的的组件将位于平台102a外。例如，显示器106a、用户界面108a，其它外部系统或其它系统组件112a和数据库122可以位于UAV平台102a外。值得注意的是，图2中描绘的特定组件(例如，108a，112a，118a，和122)位于平台102a外，这个特定的描述不是进行限制。相比平台102，本领域技术人员将认识到使用位于平台102a外的更多或更少的组件，而仍然依据此处公开本发明概念。
在一个实施例中，显示接口系统104和显示器106的AGS被构形用以启用并执行画中画(PWP)模块118。例如，在显示接口系统104和显示器106初始化期间，可以执行动态存储器分配。在所述动态存储器分配过程中，一旦PWP模块118被激活，显示接口系统104和AGS的资源和组件(如处理器、定义文件、帧缓存、和/或高速缓存)可以被设置以执行画中画(PWP)过程。例如，初始化工程中定义文件可以被构形用以为AGS定义一组用于一个或多个小部件的参数，允许用户与UA114交互(例如，通过GUI 116)以在运行时激活画中画模块118。所述定义文件可以被构形用以为第二一个或多个小部件定义一组参数，允许用户与UA 114交互，这样可以在运行时选择显示器106的特定部分以提供关于所述选择的特定部分的额外的、清晰的信息。在一些实施例中，动态存储器分配使得显示接口系统104和AGS能执行画中画过程。然而，这些过程可能直到接收用户输入时才会实际上执行(例如，激活PWP模块118)。
参考图3所示，实施例描述了与UA 114交互(例如，FMS)的用户界面108的GUI 116。在该实施例中，GUI 116被构形用以向用户呈现飞行计划(例如，飞行员或远程飞行员)。飞行计划通常包括一个或多个飞行模式。飞行模式包括飞行器或飞行员被指示要先后遵循的一系列航程。所述航程通常是利用多个航点和航程终点建立的。飞行模式可以SAR模式。为了示意目的，图3描述了具有航点/航程终点124的平行轨道搜救模式以及其它类型的导航点126。在示例性实施例中，导航点126从第三方应用接收，如辅助飞行管理系统(例如，任务FMS)。
在一个实施例中，飞行模式由UA 114(例如，FMS)传送给显示器106的AGS并在显示器106上创建。在另一示例性实施例中，通过UA 114使用来自第三方应用112(例如，军用航空器、军事系统或其组合的任务FMS)的信息(例如，定义文件)传送所述飞行模式。
参考图4，一旦画中画模块118启用，GUI 116允许用户与GUI 116的部分进行交互(例如，通过小部件)，以便获得关于GUI 116的部分的额外、清晰的信息。例如，操作员可以选择与航点/航程终点124相关的小部件、靠近航点/航程终点124的区域、飞行航程、靠近飞行航程的区域、或与GUI 116相关的飞行计划的最后进近航道固定(FACF)部分。所述选择可以包括，但不限于：点击、触摸、观察(例如，凝视探测器)、提供手势(例如，拖动手指周围)、或提供音频信号/命令，以选择飞行图/计划的相应部分，期望额外、清晰的信息。
现在参考图5，在选择之后，第二图象128将显示(例如，重叠)在GUI 116中，提供关于所选符号、区域或部分的附加的、明晰信息。例如，第二图象128可以提供多级(例如，层级)的航点信息，可能是有用的在短暂的时间间隔，包括但不限于，单独的小部件启用的航点、特定航点所需的到达时间(RTA)信息、天气信息、仪表着陆系统(ILS)的信息，或者它们的组合。在示例性实施例中，图象128的显示是在图形用户界面116中的第二层级信息显示。
在一些实施例中，第二图象128包括数据页，以提供附加的明晰信息。例如，数据页可以提供关于FACF的航空器附加的、有关天气和/或ILS/GPS视觉最低要求的明晰信息。
在一些实施例中，第二图象128包括视频馈送，以提供附加的明晰信息。例如，参考图6，如果空中加油(IFR)模式是选自GUI 116的飞行计划，视频馈送可由位于加油机或位于接收机的传感器提供(例如，摄像机)，以救助接收机航空器上的飞行员。通过另一个例子中，如果选择飞行模式是最终路线修正FACF，所述视频馈送可以提供飞机附加的、来自跑道入口的关于天气和/或ILS/GPS视觉最低要求的明晰信息。
参考图7，在一些实施例中，第二图象128包括GUI 116的缩放部分。例如，操作者可以选择靠近航点124a的区域130，以及所述第二图象提供接近所述航点124a的所述选择区域的放大视图。在一些实施例中，所述第二图象128包括一比例/距离圈环132，以提供给操作者情景信息。例如，所述比例/距离圈132可以表示放大倍率、操作员缩放水平或与GUI116有关的第二图象128的大小。在一些实施例中，比例/距离圈132有一个与之相关的计时器，所述的规比例/距离圈132只出现在选择区域和显示第二图象128后一个给定的时间(例如，3-10秒)。在给定时间的传递之后，除非光标134被带入第二图象128，否则比例/距离圈132不再可见。在给定时间后去除比例/距离圈132，减少符号显示，减轻对操作者的认知处理要求。在其它实施例中，当第二图象128启用时，光标134自动地移动到第二图象128，并且当从第二图象中移除光标128时，自动删除第二图象128和/或比例/距离圈132。
在一些实施例中，比例/距离圈132是交互式的。例如，操作者可以选择比例/距离圈132来调整放大倍数、放大/缩小的大小，或第二图象128的大小/比例。在一些实施例中，第二图象128是交互式的(例如，包括第二触摸图形用户界面或第二图象128中的另一个小部件)。例如，参考图7，在操作者选择了包含航点124a的区域130，和第二图象128提供所述区域130的放大视图后，操作者可以选择特定航点。第二图象中特定航点124a的选择导致附加的、有关特定航点124a明晰信息的另一种层级表现(如第三层级)。
值得注意的是，在图7描述了显示在第二图象128中的特定航点124a所需的到达时间，这个特定的描述不是进行限制。例如，为了保持在第二图象128中处理信息所需的认知处理，对特定航点124a所需的到达时间信息可能显示在空的空间或GUI 116另一个低优先级部分。
值得注意的是，虽然附图3-7描绘了在飞行计划后使用画中画模块118，但这一描述不是进行限制。例如，所述画中画模块118可能在飞行计划创作过程中被实施。例如，驾驶员界面(PVI)包括CDU、AGS、集成CDU页功能(ICPF)，和/或飞行计划页，可用于创建飞行计划。在创建过程中，画中画模块118可以提供额外的、明晰的关于已经产生或将产生的飞行计划的部分信息，从而简化了飞行计划的创建过程。例如，第一图象可包括创建用来创建飞行计划的飞行计划页，第二图象128可能包括甚高频全向导航指定区域径向显示在甚高频全向导航指定区域径向内一段航程，且所述航程由所述飞行计划页创建。
参考图8，根据本文公开的方法800的具体实施例可以包括下列步骤中的一个或多个步骤。
步骤802可包括接收用于显示的第一数据。在一个实施例中，第一数据是航空电子数据，所述航空电子数据包括用于产生与VOR(例如，VOR/DME，VORTAC，或其组合)径向相关的信息。
步骤804可包括在第一图象中显示第一数据(例如，GUI 116)。在一实施例中，将显示接口104(例如，CDS)与用户应用114(例如，FMS)和显示器106相结合，以便将第一数据显示给操作员(例如，飞行员和/或远程飞行员)。
步骤806可包括接收与第一图象的第一部分相关联的一个或多个用户输入信息。在一个实施例中，一个或多个用户输入与一航段或航点/航程终点124小部件相关联。在另一个实施例中，一个或多个用户输入与一个区域130小部件相关(例如，按钮)的航线或航点/航程终点124。在一个实施例中，一个或多个用户的输入与激活画中画模块118相关。例如，一个用户输入可包括给软/硬键施加压力，发出音频信号/命令，用眼指示感兴趣的领域，或它们的组合，以激活画中画模块118。
步骤808可以包括基于接收到的一个或多个用户输入，生成与第二图象128相关联的第二数据。在示例性实施例中，生成第二数据包括生成渲染信息。在一个实施例中，激活画中画模块118自动使第二图象128相关的第二数据的生成。例如，一旦画中画模块118启用一个或多个算法，可以确定多个航点/航程终点124在显示器106上显示。如果多个航点/腿终结者124被显示，一个或多个算法可以确定各航点/腿终结者124接近另一航点/航程终点124，如显示器106显示的。一个或多个算法也可以确定一阈值显示距离，应该存在每个航点/航程终点124之间(例如，在显示器106中无相互重叠)，如果阈值距离不存在，那么航点航程终点将分为连续的(例如，相对于预定飞行路径)重叠航点/航程终点124组。每个分组的重叠航点/航程终点将被构形用以在第二图象128自动显示，根据预定的比例/距离(例如，如比例/距离圈132)，并且飞机按照目前的航线飞行。
在一个实施例中，内部的其它系统组件110包括但不限于：全球定位系统、广域增强系统(WAAS)、测距设备(DME)、DME/DME系统、广播式自动辅佐侦测(ADS-B)系统、另一合适的飞机导航系统、另一合适的备用飞机导航系统，或它们的组合。在一个实施例中，画中画模块118可与包括飞机导航系统或备用飞机导航系统的其它内部系统或系统组件110通信连接，以自动显示第二图象128，当它对应飞机导航系统或备用飞机导航系统确定的飞行器位置时。例如，一旦画中画模块118已启用，第二图象128将自动显示杂乱的飞行计划图和平台102位置相关的信息，造成飞行计划图(例如，区域130)的部分杂乱显示在第二图象128上。第二图象128可以在第二图象128内启用一个或多个小部件，以提供关于自动内容生成的附加明晰信息。
在另一示例性实施例中，基于接收到的一个或多个用户输入生成与第二图象128相关联的第二数据，包括进一步协调和/或与第三方应用程序交换数据。例如，SAR模式的飞行计划图可接受自任务FMS(例如，军事)。导航点126表示接收自任务FMS并显示在民用FMS上的SAR模式需要访问补充定义文件，以接收来自任务FMS的导航点126的定义。在这方面，参见见杰森.A.麦仁等人于2014年12月29日提交的美国申请系列号14/584,807。
步骤810可包括在第一图象的第二部分中显示第二图象128。在实施例中，在第二部分中显示第二图象128包括从第808步骤中生成的第二数据呈现第二图象。在示例性实施例中，第二图象128定位在第一图象中存在的足够大的空间中，该第一空间足够容纳第二图象128。然而，如果没有足够大的空空间，显示第二图象象128包括重叠第一图象中低优先级数据与第二图象128。例如，甚高频全向导航指定区域径向的一部分可以用第二图象128。例如，第二图象128可以是持续一段时间的弹出窗口。
在一些实施例中，在发生航点/航程终点124组自动显示处(见，例如，附图4-5)，每个重叠组的航点/航程终点124自动顺序显示作为对应相应组的飞行器的物理位置。然而，应该指出，第二图象128不能覆盖/掩盖关键飞行数据(例如，显示在主飞行显示器-PFD)。现在附图3-6进一步指出，飞行计划图可包括图形用户界面116的底部左侧和底部右侧部分的导航数据或组员感知的消息。在示例性实施例中，导航数据或组员感知消息被分配高优先级值，使得第二图象128不会掩盖该信息。
在一个实施例中，在第一图象中的第二部分显示第二图象128(例如，GUI 116)包括显示第二图象128，原来的内容(例如，小部件)选择显示第二图象128与第二图象128同时可见。例如，如果第一图象是飞行计划图，如图7，然后左上和右上部分的飞行计划图可以用来显示第二图象128，因为在GUI的左上方或右上方显示的第二图象128允许第二图象128与选择的具体航点124a同步可见。
在另一示例性实施例中，将第二图象128显示在第一图象的第二部分(例如，GUI116)中，包括将第二图象限制在第一图象的多个区域的特定区域中显示。例如，如果第一图象是飞行计划图(例如，附图3-7)，然后显示可以通过自动图形系统限于呈现第二图象128左上区域和/或飞行计划地图右上方的区域内。
在另一示例性实施例中，将第二图象128显示在第一图象的第二部分(例如，128)中，包括在参考点测量的最大距离处显示第二图象128。在示例性实施例中，参考点是光标134。例如，如图7，如果光标134用于选择在GUI 116中的特定航点124a，然后第二图象128可以在用来做选择的光标134的最大距离显示。这允许在GUI 116中选择的原始内容与第二图象128同时可见。在示例性实施例中，与基准点的最大距离是与基准点的最大距离，该距离不会使GUI 116、关键数据或高优先级数据中的部件模糊。例如，在与光标134的最大距离处显示第二图象128，包括在与光标134的最大距离处显示第二图象128，这样不会掩盖多个项目选择菜单。
参考图9，根据本文公开的方法900的示例性实施例可以包括下列步骤中的一个或多个步骤。
步骤902可包括接收和优选用于显示的第一数据。在示例性实施例中，当接收到第一数据时，处理器被构形用以优先处理第一数据。例如，处理器可以优先使用将飞行计划图显示为两个或多个层级的图形数据。在一个实施例中，第一层级包括飞行计划的地图和相关的图形图像代表VOR径向。第一层级也可以优先为子类别，包括但不限于低优先级(例如，与行进方向、左上角飞行计划图、或右上角飞行计划图不相关的部分VOR径向)，中等优先级(与当前行进方向相关的部分VOR径向)，例如，高优先级(例如，当前的航程、航点/航程终点124航行或导航信息在左下角或右下角)。在另一个实施例中，第二层级包括第二图象128、明晰的飞行计划、和第三层级，包括第二图象128内发现的针对航点124a、航程、或航程终点的信息(如RTA)。
在一个实施例中，如果飞行计划和飞行计划的一部分作为图形数据和/或作为单独的数据单元(例如，数据文件)被接收，则优选所述第一数据包括解析(例如，用数据解析器)所述图形数据和/或数据单元，从而解析的数据可被优选。
步骤904可包括在GUI 116中显示步骤902的第一数据。在示例性实施例中，将显示接口104(例如，CDS)与UA 114(例如，FMS)结合，以便将第一数据显示给操作员(例如，飞行员和/或远程飞行员)。在示例性实施例中，在GUI116中显示第一数据包括将GUI面116分割成多个部分。例如，GUI 116可被分为多个区、马赛克、特定触敏的x/y坐标，或它们的组合，以按分段区域显示第一数据。
步骤906可包括接收用户输入信息。在示例性实施例中，接收用户输入信息包括接收两个或多个用户输入信息。在一个实施例中，第一用户输入与激活PWP模块118相关。例如，第一用户输入可接收并转换为一个二进制值或文本字符串，激活PWP模块118。第二用户输入可与GUI 116的特定部分相关联，使得当在特定部分接收第二用户输入时，启用第二图象128。例如，第二用户输入可能与飞行相关的航点/航程终点124、航点/航程终点124、接近航段或航点/航程终点124a的区域130，或它们的组合。两个或多个用户输入可以包括施加到软/硬键的压力，发出音频信号/命令，用眼睛姿态指示感兴趣的区域，或其组合。
步骤908可以包括生成第二数据。在示例性实施例中，第二数据用于基于步骤906接收到的用户输入来实现定义的和参数化的小部件和缩放图象128。例如，步骤908可以包括生成信息(例如，二进制值或文本串)来激活与GUI 116的第一部分相关的小部件(例如，根据动态存储器分配中分配的定义和参数)。在这方面，一旦画中画PWP模块118通过用户激活和第一小部件交互的功能，一个或多个算法可以被执行以利用初始化过程中动态分配的内存，以参数化和定义第一部分中的第二小部件(例如，或第三小部件、第四小部件)，所述第二小部件与飞行航程、航点/航程终点124、航点/航程终点124分组、或接近所述飞行航程或航点/航程终点124的区域130相关。在这方面，使用生成的第二数据启用用户与第二小部件的交互。
在示例性实施例中，生成第二数据(例如，步骤908)还包括与显示器通信连接的处理器，其确定用户输入不能准确地确定与第一部件相关，而不是第二小部件。例如，如果两个或两个以上的航点/航程终点124太靠近对方，各自有各自的相关的小部件，尽管用户可能会试图用单一的航点/航程终点124a使用第一小部件交互，由于所述小部件紧紧靠近，处理器无法区分操作员实际打算与哪个小部件交互。因此，在一些实施例中，处理器可以被自动配置，以生成第二数据，以指示显示器106的AGS，第二图象128应该被显示，以便提供与小部件更精确交互。
在示例性实施例中，生成第二数据(例如步骤908)还包括生成用于呈现第二图象128的数据。在一些实施例中，第二图象128是缩放图象。在示例性实施例中，光标134被构形用以在第二图象128已启用后，自动移动到第二图象128(见图5和7)。这允许用户与第二图象128进行交互，以便更清楚地表明用户先前试图交互的第一小部件或第二小部件。在另一个示例性实施例中，显示接口系统104被构形用以当光标134被移动或离开第二图象128时，自动禁用或移除第二图象。
在示例性实施例中，使用预定的因子/参数生成缩放图象128。例如，生成缩放图象128可包括使用预定的比例因子放大的飞行计划的部分(例如，或一份显示飞行计划的一部分)，重叠航程或航点/航程终点124呈现独立可见。例如，如图7，如果用户移动光标134旁边的一个或多个航点/航程终点124，然后绘制数据是使用一个比例因子的产生(例如，放大级)的预定量。例如，缩放矩阵可以根据以下使用：
Figure GDA0001327240780000165
其中，
Figure GDA0001327240780000161
是2D矩阵，列向量
Figure GDA0001327240780000162
是由点x、y转化而来。因此，根据本领域已知方法，使用单位矩阵
Figure GDA0001327240780000163
来提供一个2D的比例因子，其中a、d为任意正数。在一个实施例中，使用单位向量
Figure GDA0001327240780000164
来提供3D的比例因子，其中a、b为任意正数。
在示例性实施例中，由于比例因子可以将图象从第一大小取到第二大小，在不改变分辨率的情况下，可以使用插值(例如双线性)来提高缩放图象的图象质量(例如，第二图象或缩放图象128)。
在一个实施例中，用户可以增加/减少放大/缩小的水平(例如，比例因子)使用比例/距离圈132。在示例性实施例中，缩放图象128或用于缩放图象128生成的数据包括应用了比例因子的图形用户界面的一部分(例如，区域130)的副本。
步骤910可以包括在GUI 116的第二部分中显示缩放的图象128。在示例性实施例中，第一部分与用于显示第二图象的小部件关联，第二部分与第二图象将显示的位置相关联。在示例性实施例中，在第二部分中显示缩放图象包括从步骤908中生成的第二数据渲染缩放图象128，并且根据一个或多个仿射变换来平移/变换渲染的缩放图象128。例如，缩放的图象可以根据以下进行仿射变换：
p′＝x·u+u·v+t (2)
其中，u、v(基向量)和t(原点)为仿射空间的框架，框架的变化由方程(2)表示。用矩阵形式表示，得到以下：
p′＝Mp
Figure GDA0001327240780000171
Figure GDA0001327240780000172
其中，方程(3)用于2D空间，方程(4)用于3D空间。
在示例性实施例中，缩放图象128定位在GUI 116中存在的任何空白空间，该空间足以容纳缩放图象128。但是，如果没有足够大的空空间，则显示缩放图象128包括用缩放图形128覆盖图形用户界面第一层级级别的低优先级数据。例如，说明甚高频全向导航指定区域径向的一部分可覆盖缩放图象128。
在示例性实施例中，此处公开的方法可以由专用集成电路或现场可编程门阵列执行的一组软件指令执行。在另一示例性实施例中，指令和专用集成电路或现场可编程门阵列可以被构形用以一个工具包。在另一个实施例中飞行管理系统包括PCI或PCI-E端口配置为接收更高性能的图形卡(例如，视频卡)，飞行管理系统(FMS)可以代替集成显卡或同时与集成显卡使用的图形卡。例如，集成图形可以被构形用以提供GUI 116，并且高性能图形卡可以被构形用以提供第二图象128，反之亦然。在示例性实施例中，高性能图形卡是套件的一个组成部分。在另一示例性实施例中，包括用于增加显示接口系统104的处理能力的加速处理单元(APU)作为组件的组件。
应当理解，根据此处公开的申请构思的方法实施例中可以包括此处所述的一个或多个步骤。此外，这些步骤可以采用任何期望的顺序实施，并且两个或多个步骤可以彼此同时实施。此处公开的两个或多个步骤可以在某一个步骤中组合，并且在一些实施方案中，一个或多个步骤也可以作为两个或更多个子步骤实施。此外，其它步骤或子步骤除了可以实施，还可以代替此处公开的一个或多个步骤。
从上述描述中，很清楚，此处公开的申请构思可以很好地实现此处所述的目的，并获得此处所述的优点以及此处公开的申请构思中所固有的优点。虽然为了此处公开的目的描述了此处公开的申请构思的当前优选实施例，但是应当理解，还可以进行许多改变；这些改变对于本领域技术人员来说将是显而易见的，并落在此处公开的申请构思和权利要求的范围内。
应当相信，此处公开的申请和相应的许多优势可通过前文说明被理解，很明显的，在各部件的形状，构造和排列上可以做各种各样的变化，而不会脱离此处公开的申请构思的范围或者牺牲掉它们的材料优势。前文所述的形状仅仅是一个典型实施例，所述权利要求的目的包括这样的变化。

Claims (10)

1.一种航空电子画中画显示器系统，包括：
显示器；
至少一个处理器，其分别连接该显示器和非瞬态处理器可读介质，该非瞬态处理器可读介质存储有处理器可执行代码，当所述处理器可执行代码被所述至少一个处理器执行时，使所述至少一个处理器：
访问并优选用于显示的第一航空电子数据，所述第一航空电子数据包括飞行计划图；
将所述飞行计划图分为两个或多个层级的优先级，第一层级进一步分为至少一低优先级类别和一中等优先级类别，所述低优先级类别包括与行进方向不相关的部分VOR径向，所述中等优先级类别包括与当前行进方向相关的部分VOR径向；
提供所述第一航空电子数据给所述显示器以渲染第一图象，所述第一图象包含图形用户界面；
基于在所述图形用户界面的第一部分接收的一个或多个用户输入，产生与第二图象相关的第二航空电子数据，所述第二航空电子数据包括对应第三方应用根据该第三方应用接收的定义文件产生的小部件的数据；
提供所述第二航空电子数据给所述显示器以渲染所述第二图象，并根据所述优选和所述第二航空电子数据，在所述图形用户界面的第二部分内呈现所述第二图象；和
在定义的持续时间之后去除所述第二图象，
其中：
所述第二部分至少部分地重叠所述第一图象的低优先部分，所述第一图象的所述低优先部分由优先级限定，并避开所述飞行计划图的所述中等优先级类别；和
所述第二部分具有高于所述低优先部分的优先级值。
2.权利要求1所述的系统，其中所述至少一个处理器被进一步构形用以通过将所述图形用户界面的低优先级部分与所述第二图象重叠，根据所述优选和所述第二航空电子数据在所述图形用户界面的所述第二部分内呈现所述第二图象。
3.权利要求1所述的系统，其中，所述第二部分内的所述第二图象与所述第一部分同时地可见。
4.权利要求1所述的系统，其中，所述处理器与航空器飞行甲板内的系统通信连接，以及其中所述航空器飞行甲板内的所述系统包括以下至少一个：飞行管理系统(FMS)、控制显示单元(CDU)和发动机指示和组员警报系统(EICAS)。
5.权利要求4所述的系统，其中，所述处理器与自动图形系统(AGS)通信连接，所述AGS与被构形用以接收飞行计划的飞行管理系统(FMS)通信连接，所述第一航空电子数据与显示所述飞行计划相关，并包括小部件，以及所述第二图象根据用户对所述小部件的输入来启用。
6.权利要求4所述的系统，其中，所述第二航空电子数据包括：放大的数据、渲染的数据和用于执行一个或多个仿射变换的数据。
7.权利要求1所述的系统，其中，所述第二航空电子数据包括视频馈送，以及其中所述第二图象基于所述视频馈送并与飞行计划的一段航程相关联。
8.一种关于航空电子画中画显示器的方法，包括：
通过至少一个处理器，访问并优选用于显示的第一航空电子数据，所述优选包括分配优先级值给所述第一航空电子数据中的每一航空电子数据，所述第一航空电子数据包括飞行计划图；
通过所述至少一个处理器将所述飞行计划图分为两个或多个层级的优先级，第一层级进一步分为至少一低优先级类别和一中等优先级类别，所述低优先级类别包括与行进方向不相关的部分VOR径向，所述中等优先级类别包括与当前行进方向相关的部分VOR径向；
通过所述至少一个处理器，提供所述第一航空电子数据给显示器以渲染第一图象，所述第一图象包括图形用户界面；
通过所述至少一个处理器，基于在所述图形用户界面的第一部分接收的一个或多个用户输入，产生与第二图象相关联的第二航空电子数据，所述第一部分至少部分包括低优先部分，所述低优先部分具有低优先级值，所述第二航空电子数据包括对应第三方应用根据该第三方应用接收的定义文件产生的小部件的数据；
通过所述至少一个处理器，提供所述第二航空电子数据给所述显示器以渲染所述第二图象，基于所述优选和所述第二航空电子数据在所述图形用户界面的第二部分内呈现所述第二图象，至少部分重叠所述低优先部分，所述第二图象具有高于所述低优先部分的优先级值，并避开所述飞行计划图的所述中等优先级类别；
移动光标至所述第二部分；和
当所述光标移出所述第二部分或在一给定持续时间之后，去除所述第二图象。
9.权利要求8所述的方法，进一步包括：
放大所选图形用户界面的所述第一部分的选择区域，并执行一个或多个仿射变换，以按照所述放大的比例在所述图形用户界面的所述第二部分内定位所述第二图象，其中第二图象是基于所述选择区域。
10.权利要求8所述的方法，其中，优选用于显示的所述第一航空电子数据包括：创建具有三个或更多层级的图形数据层级，第一层级包括所述第一航空电子数据，其中所述第一层级进一步被优选为包括关键和高优先级数据的两个或更多子类，第二层级包括与所述第二图象相关的所述第二航空电子数据，第三层级包括明晰所述第二图象的一方面的详细信息，以及其中来自所述第二层级或所述第三层级的数据被渲染和呈现，而不妨碍来自被分类作为关键或高优先级的所述第一层级的数据。
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