CN107548450A - 用于辅助飞行器着陆的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了用于辅助飞行员对飞行器进行着陆的系统、设备和方法。一个示例性方法包括接收表示飞行器的当前进场/着陆能力的数据以及表示飞行员的进场/着陆意图的数据；在飞行器的显示设备上显示以图形化方式同时指示飞行器的当前进场/着陆能力以及飞行员的进场/着陆意图的复合指示符。通过指示符的第一图形对象和指示符的第二图形对象之间的协作可以使飞行员的进场/着陆意图以图形化方式指示。本方法可以使用相同的指示符以图形化方式表明影响当前进场/着陆能力的系统退化。

Description

用于辅助飞行器着陆的系统和方法
相关申请的交叉引用(S)
本国际PCT专利申请享有于2015年5月8日提交的美国临时专利申请No.62/158,944的优先权，其全部内容通过引用并入本文。
技术领域
本发明总体上涉及飞行器操作，更具体地涉及用于在飞行器进场和着陆期间辅助飞行人员的系统、设备和方法。
背景技术
飞行器的最终进场阶段是最重要和工作量最高的飞行阶段之一。当进行最后的进场和着陆时，飞行器驾驶员必须处理各种类型的信息，以进行着陆决定并最终使飞行器着陆。在进场过程中，需要瞬间决定是否继续或停止着陆。如果错误地假设自动着陆系统将使飞行器自动着陆，可能会产生灾难性的后果。相反，在飞行器仍然能够执行所需着陆时，如果错误地认为自动着陆系统退化而中止进场/着陆，将会给航空公司带来不必要的费用。向飞行人员提供进场/着陆相关信息的现有方法，在高工作量的飞行阶段需要飞行人员花费大量的注意力，并可能导致信息的误解。
因此需要改进。
发明内容
一方面，本发明描述了一种用于辅助飞行员对飞行器进行着陆的系统。该系统包括：
数据处理器；以及
机器可读存储器，其存储由处理器执行的指令，并配置成使处理器：使用代表飞行器的当前进场/着陆能力的数据和代表所述飞行员的进场/着陆意图的数据，生成用于使飞行器的显示设备显示以图形化方式同时指示飞行器的当前进场/着陆能力以及飞行员的进场/着陆意图的指示符的输出，其中飞行员的进场/着陆意图通过所述指示符的第一图形对象和所述指示符的第二图形对象协同以图形化方式指示。
第一图形对象和第二图形对象可以具有不同的颜色。
第一图形对象可以图形化地指示多个潜在的进场/着陆类型。第二图形对象相对于第一图形对象的位置可以指示来自多个潜在的进场/着陆类型的飞行员的进场/着陆意图。
第二图形对象可以包括相对于第一图形对象可移动地定位的插入符，以指示飞行员的进场/着陆意图。
第一图形对象可以包括表示飞行器的进场操作阶段的第一段和表示飞行器的着陆操作阶段的第二段。第一图形对象的第一段和第二段可以基本上是线性。第一段和第二段可以不平行。
第一图形对象可以包括以图形化方式指示可用的一个或多个进场/着陆类型的第一颜色，以及以图形化方式指示一个或多个不可用的进场/着陆类型的第二颜色。
第一图形对象可以包括以图形化方式指示影响当前进场/着陆能力的系统退化的第三(即退化)颜色。
指示符可以以图形化方式指示影响当前进场/着陆能力的系统退化。
处理器的输出可以配置成使得在第一图形对象的至少一部分上临时显示退化颜色，以图形化方式指示系统退化。
另一方面，本发明描述了一种用于辅助飞行员对飞行器进行着陆的显示设备。该显示设备包括：
显示区域；以及
显示区域中显示的指示符，该指示符以图形化方式同时指示飞行器的当前进场/着陆能力以及飞行员的进场/着陆意图，飞行员的进场/着陆意图通过指示符的第一图形对象和指示符的第二图形对象协同以图形化方式指示。
第一图形对象和第二图形对象可以具有不同的颜色。
第一图形对象可以图形化地指示多个潜在的进场/着陆类型。
第二图形对象相对于第一图形对象的位置可以指示来自多个潜在的进场/着陆类型的飞行员的进场/着陆意图。
第二图形对象可以包括相对于第一图形对象可移动地定位的插入符，以指示飞行员的进场/着陆意图。
第一图形对象可以包括表示飞行器的进场操作阶段的第一段和表示飞行器的着陆操作阶段的第二段。
第一图形对象的第一段和第二段可以基本上是线性。第一段和第二段可以不平行。第一图形对象可以包括以图形化方式指示可用的一个或多个进场/着陆类型的第一颜色，以及以图形化方式指示一个或多个不可用的进场/着陆类型的第二颜色。
第一图形对象可以包括以图形化方式指示影响当前进场/着陆能力的系统退化的第三颜色。
指示符可以以图形化方式指示影响当前进场/着陆能力的系统退化。
可以通过在第一图形对象的至少一部分上临时显示退化颜色，以图形化方式指示系统退化。
显示设备可以是飞行器的主飞行显示器。
另一方面，本发明描述了一种用于辅助飞行员对飞行器进行着陆的方法。该方法包括：
接收表示飞行器的当前进场/着陆能力的数据以及表示飞行员的进场/着陆意图的数据；以及
在飞行器的显示设备上显示以图形化方式同时指示飞行器的当前进场/着陆能力以及飞行员的进场/着陆意图的指示符，飞行员的进场/着陆意图通过指示符的第一图形对象和指示符的第二图形对象协同以图形化方式指示。
第一图形对象和第二图形对象可以具有不同的颜色。
第一图形对象可以图形化地指示多个潜在的进场/着陆类型。
第二图形对象相对于第一图形对象的位置可以指示来自多个潜在的进场/着陆类型的飞行员的进场/着陆意图。
第二图形对象可以包括相对于第一图形对象可移动地定位的插入符，以指示飞行员的进场/着陆意图。
第一图形对象可以包括表示飞行器的进场操作阶段的第一段和表示飞行器的着陆操作阶段的第二段。第一图形对象的第一段和第二段可以基本上是线性。第一段和第二段可以不平行。
第一图形对象可以包括以图形化方式指示可用的一个或多个进场/着陆类型的第一颜色，以及以图形化方式指示一个或多个不可用的进场/着陆类型的第二颜色。
该方法可以包括暂时使第一图形对象包括第三颜色，从而以图形化方式指示影响当前进场/着陆能力的系统退化。
指示符可以以图形化方式指示影响当前进场/着陆能力的系统退化。
该方法可以包括在第一图形对象的至少一部分上临时显示退化颜色，以图形化方式指示系统退化。
另一方面，本发明描述了一种用于辅助飞行员对飞行器进行着陆的系统。该系统包括：
数据处理器；以及
机器可读存储器，其存储由处理器执行的指令，并配置成使处理器：使用代表飞行器的当前进场/着陆能力的数据和代表所述飞行员的进场/着陆意图的数据，生成用于使飞行器的显示设备显示以图形化方式同时指示飞行器的当前进场/着陆能力以及飞行员的进场/着陆意图的指示符的输出，该指示符以图形化方式表明影响当前进场/着陆能力的系统退化。
该处理器的输出可以配置成在指示符的至少一部分上临时显示退化颜色，以图形化方式指示系统退化。
该处理器的输出可以配置成通过指示符的第一图形对象和指示符的第二图形对象之间的协作来使得飞行员的进场/着陆意图以图形化方式指示。
第一图形对象可以包括以图形化方式指示可用的一个或多个进场/着陆类型的第一颜色，以及以图形化方式指示一个或多个不可用的进场/着陆类型的第二颜色。
第一图形对象可以包括以图形化方式指示系统退化的第三颜色。
另一方面，本发明描述了一种用于辅助飞行员对飞行器进行着陆的显示设备。该显示设备包括：
显示区域；以及
在显示区域中显示的指示符，该指示符以图形化方式同时指示飞行器的当前进场/着陆能力以及飞行员的进场/着陆意图，该指示符以图形化方式表明影响当前进场/着陆能力的系统退化。
系统退化可以通过在指示符的至少一部分上临时显示退化颜色得以图形化指示。
通过指示符的第一图形对象和指示符的第二图形对象之间的协作使得飞行员的进场/着陆意图以图形化方式指示。
第一图形对象可以包括以图形化方式指示可用的一个或多个进场/着陆类型的第一颜色，以及以图形化方式指示一个或多个不可用的进场/着陆类型的第二颜色。
第一图形对象可以包括以图形化方式指示系统退化的第三颜色。
另一方面，本发明描述了一种用于辅助飞行员对飞行器进行着陆的方法。该方法包括：
接收表示飞行器的当前进场/着陆能力的数据以及表示飞行员的进场/着陆意图的数据；
在飞行器的显示设备上显示以图形化方式同时指示飞行器的当前进场/着陆能力以及飞行员的进场/着陆意图的指示符；以及
以图形化方式表明影响当前进场/着陆能力的系统退化。
该方法可以包括通过在指示符的至少一部分上临时显示退化颜色来图形化指示系统退化。
该方法可以包括通过指示符的第一图形对象和指示符的第二图形对象之间的协作使得飞行员的进场/着陆意图以图形化方式指示。
第一图形对象可以包括以图形化方式指示可用的一个或多个进场/着陆类型的第一颜色，以及以图形化方式指示一个或多个不可用的进场/着陆类型的第二颜色。
该方法可以包括使第一图形对象包括以图形化方式指示系统退化的第三颜色。
另一方面，本发明描述了包括一个或多个所述系统的飞行器。
另一方面，本发明描述了包括一个或多个所述显示设备的飞行器。
本申请及其相关方面的其他细节将通过以下具体实施方式和附图详细阐述。
附图说明
请参考附图：
图1是示例性飞行器驾驶舱和包括该驾驶舱的相应示例性飞行器；
图2是用于辅助飞行人员对图1所示飞行器进行着陆的示例性系统的示意图；
图3是由图2所示系统产生的以图形化方式显示图1所示飞行器的当前进场/着陆能力以及飞行人员的进场/着陆意图的指示符的示例性结构；
图4是由图2所示系统产生的以图形化方式显示图1所示飞行器的当前进场/着陆能力以及飞行人员的进场/着陆意图的指示符的另一示例性结构；
图5是由图2所示系统产生的以图形化方式显示图1所示飞行器的当前进场/着陆能力以及飞行人员的进场/着陆意图的指示符的另一示例性结构；
图6是由图2所示系统产生的以图形化方式显示图1所示飞行器的当前进场/着陆能力以及飞行人员的进场/着陆意图的指示符的另一示例性结构；
图7是由图2所示系统产生的以图形化方式显示图1所示飞行器的当前进场/着陆能力的指示符的另一示例性结构；
图8是由图2所示系统产生的以图形化方式显示图1所示飞行器的当前进场/着陆能力、飞行人员的进场/着陆意图以及出现系统退化的指示符的另一示例性结构；
图9是由图2所示系统产生的以图形化方式显示图1所示飞行器的当前进场/着陆能力，飞行人员的进场/着陆意图以及出现系统退化的指示符的另一示例性结构；
图10是由图2所示系统产生的以图形化方式显示图1所示飞行器的当前进场/着陆能力以及飞行人员的进场/着陆意图的指示符的另一示例性结构；
图11是由图2所示系统产生的以图形化方式显示图1所示飞行器的当前进场/着陆能力以及飞行人员的进场/着陆意图的指示符的另一示例性结构；
图12是用于辅助飞行器着陆的示例性方法的流程图；以及
图13是用于辅助飞行器着陆的另一示例性方法的流程图。
具体实施方式
本发明描述了用于飞行器进场和着陆的系统，显示设备，方法以及计算机程序产品。在多个方面，复合指示符会呈现给飞行人员以图形化方式同时指示飞行器的当前进场/着陆能力以及飞行人员的进场/着陆意图。在一些实施例中，指示符可以以图形化方式指示影响飞行器当前进场/着陆能力的系统退化的出现。该指示符可以向飞行人员提供清晰、完整、直观且相对容易理解的相关信息。这可以减少飞行员在飞行关键阶段的工作量。该复合指示符的使用还可以解决飞行人员不得不在飞行的关键时刻解释和整合来自多个指示的信息，并且将信息与飞行人员的意图相关联的问题。
下面结合附图描述不同实施例的各个方面。
图1示出了示例性飞行器10和可以作为飞行器10的驾驶舱12一部分的部分示意图。飞行器10可以是公务机、私人飞行器、商用飞机或任何其他类型的飞行器。比如，飞行器10可以是固定翼飞机或旋转翼飞机。在一些实施例中，飞行器10可以是窄机身双引擎喷气式飞机。驾驶舱12可以包括比这里所显示和描述的更多或更少的元件。驾驶舱12可以包括由飞行器10的飞行员(也可称为机长)使用的左侧部分12A和由飞行器10的副飞行员(也可称为副机长)使用的右侧部分12B。左侧部分12A和右侧部分12B可以包括功能性相同的构件，从而可以在驾驶舱12的左侧部分12A和右侧部分12B之间提供至少部分操作冗余。
驾驶舱12可以包括一个或多个具有各自显示区域16的显示设备14。在所示驾驶舱12的详细构造中，左侧部分12A和右侧部分12B可以分别包括两个显示设备14，另一个显示设备14可以设置在驾驶舱12的操纵台区域18内。设置在操纵台区域18内的显示设备14在飞行器10的正常运行中可以由机长和副机长共同使用。显示设备14可以包括一个或多个阴极射线管、液晶显示器、等离子显示器、发光二极管显示器或其他任何类型的可以用于驾驶舱12的显示装置。显示设备14可以用于显示飞行器10各个系统的运行和状态信息、关于飞行/任务规划的信息、地图信息以及其他任何在飞行器10运行过程中可能对飞行人员(比如飞行员)有用的信息。显示设备14可以有助于飞行人员和飞行器10的各个系统之间通过合适的图形用户界面进行对话。驾驶舱12可以包括一个或多个允许飞行人员输入数据的数据输入装置，比如一个或多个光标控制装置20、一个或多个多功能键盘22以及一个或多个(比如独立或多功能)控制器23。例如，该控制器23可以配置在位于一个或多个显示装备14上方的防眩板内。在各个实施例中，代表一个或多个仪表进场着陆最低标准(比如决断高度)的数据可以由飞行人员通过驾驶舱12的适当的数据输入装置输入，该数据可用于推断飞行人员的进场/着陆意图，如下所述。
一个或多个显示设备14可以包括在飞行器10的一个或多个飞行阶段在相应显示区域16显示的指示符24。例如，指示符24可以在飞行器10的最后进场阶段和/或着陆阶段显示。如下所述，指示符24可以在进场和/或着陆阶段协助飞行器10的飞行人员。显示指示符24的显示设备14可看作是驾驶舱12的主飞行显示器。因此，举例来说，一个指示符24的实例可以在机长的主飞行显示器上显示，另一个指示符24的实例可以在副机长的主飞行显示器上显示。可选地，指示符24的单个实例可以在很方便地设置在使机长和副机长都能看见的位置的显示设备14上显示。在各个实施例中，指示符24可以临时显示、可选显示或永久显示。在一些实施例中，指示符24可以基于飞行人员的输入选择性地显示。
图2示出了用于协助飞行器10着陆的示例性系统26。系统26可以与驾驶舱12一体化设置。系统26可以包括一个或多个可操作地连接到驾驶舱12的显示设备14上的计算机28。计算机28可以包括一个或多个数据处理器30和存储可由数据处理器30执行的机器可读指令34的计算机可读存储器32(下文称之为“存储器32”)，存储器32配置成使数据处理器30产生一个或多个输出36。输出36可以包括一个或多个使飞行器10的显示设备14显示指示符24的信号。指示符24的构造可以基于代表飞行器10的当前进场/着陆能力的数据38(下文称之为“能力数据38”)和代表飞行人员的进场/着陆意图的数据40(下文称之为“飞行员意图数据40”)。在一些实施例中，指示符24的构造可以基于代表飞行器10的一个或多个系统的退化的数据42(下文称之为“系统退化数据42”)。指示符24显示的信息可以是关于进场/着陆能力、进场/着陆意图和系统退化的基本实时信息。因此，指示符24可以是动态的，从而将当前(即最新)信息展示给飞行人员。
计算机28可以是飞行器10整套航电设备的一部分。例如，在一些实施例中，计算机28可以实现除了本文描述的功能以外的功能，包括管理驾驶舱12和/或飞行器10的其他部件的一个或多个图形用户界面。在各个实施例中，计算机28可以包括不止一个计算机和数据处理器，本文所公开的方法(或其部件)可以通过多个计算机或数据处理器部分执行，也可通过单个计算机或数据处理器完全执行。在一些实施例中，计算机28可以与显示装备14集成在一起(如嵌入)。
处理器30可以包括任何合适的装置来产生由计算机28执行的一系列步骤，从而实现计算机执行过程，进而，当指令34由计算机28或其他可编程装置执行时，本发明所描述的方法中指出的功能/动作可以执行。处理器30可以包括，比如，任何类型的通用微处理器或微控制器、数字信号处理器、集成电路、现场可编程门阵列、可重配置处理器、其他适当编程或可编程逻辑电路或上述器件的任意组合。
存储器32可以包括任何适当的已知或其他机器可读存储介质。存储器32可以包括非暂态计算机可读存储介质，包括但不限于，电子、磁性、光学、电磁、红外或半导体系统、装置或设备，或上述器件的任意适当的组合。存储器32可以包括任何类型的位于计算机28内部或外部的计算机存储器的适当的组合，比如，随机存取存储器、只读存储器、光盘只读存储器、电动光学存储器、磁光存储器、可擦除可编程只读存储器、电可擦可编程序只读存储器、铁电体存储器等。存储器32可以包括任何存储工具(如设备)，这些存储工具用于可恢复地存储可由处理器30执行的机器可读指令34。
本发明的各个方面可体现为系统、设备、方法和/或计算机程序产品。因此，本发明的各个方面开可采取完全硬件实施例的形式、完全软件实施例的形式(包括固件、常驻软件、微代码等)或软件和硬件结合的实施例的形式。此外，本发明的各个方面可采取包含在一个或多个具有计算机可读程序代码(比如指令34)的非暂态计算机可读介质(信息家电)(比如存储器32)中的计算机程序产品的形式。该计算机程序产品可以，比如，由计算机28执行，使得本发明公开的一个或多个方法得以全部或部分执行。
用于根据指令34执行本发明各个方面的操作的计算机程序代码可以以一种或多种编程语言的组合编写，包括面向对象的编程语言如Java、Smalltalk、C++等，以及传统程序化程序语言如C程序设计语言或其他编程语言。该程序代码可以由计算机28或其他数据处理设备全部或部分执行。
能力数据38可以包括表明飞行器10在即将进场/着陆的机场执行一个或多个进场/着陆类型的当前能力的信息。例如，能力数据38可以包括涉及将要进行基于仪器的进场/着陆的飞行器10的机载和/或非机载设备的可用性和健康状况的信息。例如，飞行器10可以包括具有自动着陆功能的自动驾驶系统，该功能可以使至少部分飞机飞行中的进场和/着陆过程实现飞行人员监督下的自动化。该自动着陆功能可以使飞行器10在操作危险或无法操作的天气条件下着陆。飞行器10的执行特定进场/着陆类型的当前能力可以取决于多个因素，包括，比如，飞行器10冗余自动驾驶系统和关联机载系统和设备的性能和健康状况，以及实现飞行器10自动驾驶系统的自动着陆功能所必需的非机载(比如地面)设备的性能和健康状况。因此，能力数据38可以包括与飞行器10的一个或多个系统有关的感测参数和/或通过飞行器10的一个或多个通信或导航系统获得的与非机载设备的可用性和健康状况有关的信息。例如，能力数据38可以包括由飞行器10的健康检测单元通过一个或多个传感器或其他方式获得的数据。
能力数据38可以包括允许计算机28基于用于在特定机场着陆的相关系统(比如机载或非机载)的当前健康状况或可用性确定飞行器10的飞行员可用的当前进场/着陆类型的信息。例如，能力数据38可以由计算机28使用，确定是否将自动驾驶系统的自动着陆功能用于飞行器10当下在特定机场的着陆。例如，能力数据38可以由计算机28用来确定一个或多个下列进场/着陆类型是否在当下可以由飞行人员使用：进场/着陆类型I(俗称"CATI")、进场/着陆类型II(俗称"CAT II")、进场/着陆类型IIIa(俗称"CAT IIIa")、进场/着陆类型IIIb(俗称"CAT IIIb")和/或进场/着陆类型IIIc(俗称"CAT IIIc")。如上所述进场/着陆类型也通常称为仪表着陆系统类型。其他可以由飞行器10执行的进场/着陆类型可以包括大角度进场和/或使用飞行器10的综合视景系统的进场。
能力数据38可以包括基于飞行人员、飞行器10的经营者(如航空公司)、维护人员或其他经授权方提供的信息的关于相关系统的可用性的信息。例如，能力数据38可以包括代表航空公司出于节约或其他目的考虑所做的在其飞行器10上启用或禁用一些更先进的进场/着陆能力的选择的信息。这种情况下，一些进场/着陆能力会被禁用并通过指示符24，比如，使用“能力不可用”颜色(比如灰色)来表明，从而以图形化方式向飞行人员说明特定进场/着陆类型不可用或被禁用。在一些实施例中，能力数据38可以存储在存储器32或飞行器个性模块中，用于永久禁用可使用的进场/着陆能力。
类似地，指示符24可以通过能力数据38配置成以图形化方式表明飞行器10在出现设备故障而故障设备已停用不能再执行其功能的情况下，在经授权在相对较短时间(比如3-10天)内可以运行的区域，在主最低装备需求手册或最低装备需求手册式调度中的进场/着陆能力。这种情况下，一些进场/着陆能力会被禁用并通过指示符24，比如，使用“能力不可用”颜色(比如灰色)来表明，从而以图形化方式向飞行人员说明特定进场/着陆类型不可用或被禁用。
飞行员意图数据40可以包括可由计算机28用于确定飞行人员关于即将执行的进场/着陆类型(即飞行人员将要实际采取的进场/着陆类型)的当前意图的信息。飞行员意图数据40可以包括由飞行人员通过一个或多个数据输入界面(比如光标控制装置20、多功能键盘22和/或控制器23)向系统26提供的用于允许飞行人员明确指定即将执行的进场/着陆类型的信息。例如，飞行人员可以输入明确指定其想要执行大角度进场和/或使用飞行器10的综合视景系统进场的数据。
取而代之或除此之外，飞行员意图数据40可以包括可用于推断飞行人员关于即将执行的进场/着陆类型的意图的飞行器10的运行参数。例如，可以通过对比在飞行人员准备进场的过程中，飞行人员输入的感测高度和决断高度推断飞行人员的意图。例如，如果在基于感测高度的进场过程中，已经错过了输入的与CAT I进场/着陆类型相关联的决断高度，计算机28可以确定飞行人员的意图是执行CAT II进场/着陆类型或更大程度的自动化操作(比如CAT IIIa或CAT IIIb)。在一些实施例中，飞行人员的意图可以通过决断高度和自动舵上的特定进场模式的使用来推断。
退化数据42可以包括可以由计算机28用来指出系统故障或与飞行器10有关的故障，以及可以影响飞行器10当前进场/着陆能力的信息。因此，退化数据42可以包括与飞行器10的一个或多个可能在基于仪器的进场和着陆过程中起作用的系统(如自动驾驶系统)的健康状况或状态有关的信息。例如，能力数据38可以包括由飞行器10的健康检测单元通过一个或多个传感器或其他方式获得的数据。
如下所述，系统26可以用来在显示区域16内提供指示符24，在显示区域16中，指示符24配置为以图形化方式同时指示飞行器10的当前进场/着陆能力以及飞行人员的进场/着陆意图。指示符24可以提供当前进场/着陆能力以及飞行人员的进场/着陆意图的复合提示，从而向飞行人员提供清晰、完整、直观且相对容易理解的相关信息。在一些实施例中，指示符24的使用可以减少飞行员在飞行关键阶段的工作量。指示符24的使用还可以解决飞行人员不得不在飞行的关键时刻解释和整合来自多个指示的信息，并且将信息与飞行人员的意图相关联的问题。指示符24还可以提供清晰的关于飞行人员在进场/着陆过程中何时必须从飞行器10的自动操作转换为人为操作的指示。
指示符24可以以图形化(比如图示)的方式进行指示，从而使飞行人员更容易理解收到的指示。“图形化”这个词意在包含任何非文本的指示，如图片，图表，曲线，线段，插入符号和颜色。图形化指示的使用还可以降低包括字母符号在内的文本指示可能带来的误解的风险。在如下所述的各个实施例中，指示符24可以利用图形语言直观地显示：(1)飞行器10的当前进场/着陆能力；(2)飞行人员的进场/着陆意图；以及可选地，(3)影响飞行器10的进场/着陆能力的系统退化的存在性。
图3示出了以图形化方式同时显示飞行器10的当前进场/着陆能力以及飞行人员的进场/着陆意图的指示符24的示例性结构。指示符24可以包括第一图形对象44和第二图形对象46，第一图形对象44和第二图形对象46可具有不同颜色，从而便于识别指示符24展示的信息。第一图形对象44可以以图形化的方式通过第一图形对象44内的凹口48A-48D的位置指示多个潜在进场/着陆类型。凹口48A-48D中的每一个可以指示通过飞行器10的自动驾驶系统(具有自动着陆功能)可以实现的不同级别的自动化。在一些实施例中，第一图形对象44可以包括表示飞行器10的进场操作阶段的第一段和表示飞行器10的着陆操作阶段的第二段44B。第一段44A和第二段44B可以基本上是线性。在一些实施例中，第一段44A和第二段44B可以不平行。在一些实施例中，第一段44A和第二段44B可以互相连接。凹口48A-48D可以串行排列，凹口48A代表具有最高自动化水平的进场/着陆类型，凹口48B-48C分别代表具有依次降低的自动化水平的进场/着陆类型。
第二图形对象46可以包括相对于第一图形对象44可移动地(即动态)定位的插入符，以指示飞行人员的进场/着陆意图。第二图形对象46可以可移动地定位于凹口48A-48D之间，来指示飞行人员倾向于(即实际上会采用)多种潜在进场/着陆类型的哪一种。如此，飞行人员的进场/着陆意图可以以图形化的方式通过指示符24的第一图形对象44和指示符24的第一图形对象46之间的协作(如相对定位)得以表示。在这一特定例子中，与凹口48A相关的进场/着陆类型对应于CAT IIIb，凹口48B对应于CAT IIIa，凹口48C对应于CAT II，凹口48D对应于CAT I。在图3所示的结构中，第一图形对象44的凹口48A内的第二图形对象46的位置以图形化的方式表明飞行人员的进场/着陆意图是CAT IIIb。
进场/着陆能力可以通过第一图形对象44的颜色以图形化的方式表明。例如，“能力可用”颜色，如绿色，可以用来指示飞行人员可以使用凹口48A-48D中的哪一个。在图3所示的结构中，第一图形对象44的整体都呈现“能力可用”颜色，意味着飞行人员当前可以完全使用自动着陆功能。
图4示出了以图形化方式同时显示飞行器10的当前进场/着陆能力以及飞行人员的进场/着陆意图的指示符24的另一示例性结构。在该特定结构中，第二图形对象46位于凹口48B处，以图形化方式表明飞行人员的进场/着陆意图对应于CAT IIIa。第一图形对象44的整体都呈现“能力可用”颜色，意味着飞行人员当前可以完全使用自动着陆功能。
图5示出了以图形化方式同时显示飞行器10的当前进场/着陆能力以及飞行人员的进场/着陆意图的指示符24的另一示例性结构。在该特定结构中，第二图形对象46位于凹口48C处，以图形化方式表明飞行人员的进场/着陆意图对应于CAT II。第一图形对象44的整体都呈现“能力可用”颜色，意味着飞行人员当前可以完全使用自动着陆功能。
图6示出了以图形化方式同时显示飞行器10的当前进场/着陆能力以及飞行人员的进场/着陆意图的指示符24的另一示例性结构。在该特定结构中，第二图形对象46位于凹口48D处，以图形化方式表明飞行人员的进场/着陆意图对应于CAT I。位于凹口48C左侧的部分第一图形对象44呈现“能力可用”颜色，表明飞行人员当前可以使用自动驾驶系统执行最高级别为CAT II的进场/着陆类型。位于凹口48C右侧的部分第一图形对象44呈现“能力不可用”颜色(比如灰色)，以图形化形式向飞行人员表明进场/着陆类型CAT IIIa和CATIIIb当前不可用。换句话说，第一图形对象44可以包括以图形化方式指示可用的一个或多个进场/着陆类型的第一颜色，以及以图形化方式指示一个或多个不可用的进场/着陆类型的第二颜色。
在一些实施例中，系统26可以具有报警功能，从而在一些情况下，比如当所选择或推断的进场/着陆意图对应于当前不可用的进场/着陆类型时，警告飞行人员。
图7示出了以图形化方式显示当前没有可用自动(即基于仪器的)进场/着陆能力的指示符24的另一示例性结构。其原因可能是飞行器系统的退化或地面设备不可用或退化。在该特定结构中，第一图形对象44的整体都呈现“能力不可用”颜色，表明自动驾驶能力当前对任何类型的自动进场/着陆都不可用。在这种情况下，如有必要，飞行人员不得不执行目视进场/着陆。图7中未示出第二图形对象46，因此，飞行人员的进场/着陆意图没有明确表示，但可能默示目视进场/着陆。
图8示出了以图形化方式同时显示飞行器10的当前进场/着陆能力以及飞行人员的进场/着陆意图的指示符24的另一示例性结构。指示符24可以以图形化方式通过呈现退化(即第三)颜色(比如黄色或红色)来表示系统退化，从而表明哪种进场/着陆类型由于一个或多个系统退化的原因不能使用。指示符24可以动态地警告飞行人员系统退化的问题。指示符24提供的该视觉警告可以伴有声音。当检测到系统退化时，可以选用较显著的退化颜色，但又不能太过显著从而影响继续进场。触发该警报的系统退化可以与，例如，飞行进场阶段的飞行器系统故障有关。系统退化可以由计算机38基于系统退化数据42确定。在一些实施例中，退化颜色可以只在指示符24上临时显示，从而指示符24受影响部位可以在退化颜色(比如红色或黄色)临时显示之后恢复显示“能力不可用”颜色(比如灰色)。在一些实施例中，退化颜色可以在指示符24上一直显示(比如连续地或间歇地)，直到进场/着陆程序完成或中止(比如复飞)。退化颜色的显示可以以图形化方式表明退化的存在，但不一定能确定具体的系统退化。因此，飞行人员可以选择参考其他信息源(比如机务人员警报系统上的消息)来确定具体的系统退化。
在一些实施例中，退化颜色可以间歇性重复显示(比如闪烁)，从而在更长的时段内提醒飞行人员存在系统退化。该时段可以是，比如，系统退化存在的整个时间段，可以是预定的时间量，也可以在飞行人员确认系统退化后终止。例如，指示符24的受影响部位可以在退化颜色(比如红色或黄色)和“能力不可用”颜色(比如灰色)之间重复交替。或者，指示符24的受影响部位可以在退化颜色(比如红色或黄色)和指示符24的背景颜色之间重复交替。
在图8所示的指示符24的特定结构中，第二图形对象46位于凹口48D处，以图形化方式表明飞行人员的进场/着陆意图对应于CAT I。位于凹口48B左侧的部分第一图形对象44呈现“能力可用”颜色，表明飞行人员当前可以使用自动驾驶系统执行最高级别为CATIIIa的进场/着陆类型。位于凹口48B右侧的部分第一图形对象44呈现退化颜色(比如黄色)，以图形化形式向飞行人员表明进场/着陆类型CAT IIIb由于系统退化原因当前不可用。
图9示出了以图形化方式同时显示飞行器10的当前进场/着陆能力以及飞行人员的进场/着陆意图的指示符24的另一示例性结构。在图9所示的指示符24的结构中，第二图形对象46位于凹口48C处，以图形化方式表明飞行人员的进场/着陆意图对应于CAT II。位于凹口48C左侧的部分第一图形对象44呈现“能力可用”颜色(比如绿色)，表明当前可以使用自动驾驶系统执行最高级别为CAT II的进场/着陆类型。位于凹口48C右侧的部分第一图形对象44呈现退化颜色(比如红色)，以图形化形式向飞行人员表明进场/着陆类型CATIIIa和CAT IIIb由于系统退化原因当前不可用。退化颜色可以指示跟退化有关的事件或状况类型。例如，退化颜色可以与警告级别相关。例如，红色的退化颜色对应的警告级别可以高于黄色的退化颜色对应的警告级别。
图10示出了以图形化方式同时显示飞行器10的进场/着陆能力以及飞行人员的进场/着陆意图的指示符24的另一示例性结构。在该结构中，仅要求第一图形对象44以图形化方式指示飞行人员倾向于大角度进场。第一图形对象44可以与前面各个图形中的第一图形对象显著不同，可以在大角度进场事件中用作替代物。在该结构中，第二图形对象46可以不要。进场/着陆能力可以通过将第一图形对象44呈现为“能力可用”颜色(如绿色)得以表示。
图11示出了以图形化方式同时显示飞行器10的进场/着陆能力以及飞行人员的进场/着陆意图的指示符24的另一示例性结构。在该结构中，仅要求第一图形对象44以图形化方式指示飞行人员倾向于使用综合视景系统进场。第一图形对象44可以与前面各个图形中的第一图形对象显著不同，可以在使用综合视景系统进场事件中用作替代物。在该结构中，第二图形对象46可以不要。进场/着陆能力可以通过将第一图形对象44呈现为“能力可用”颜色(如绿色)得以表示。
图12是用于辅助飞行器着陆的示例性方法1200的流程图。方法1200可以使用系统26基于机器可读指令34全部或部分执行。方法1200或其部件可以与本发明公开的其他方法或步骤结合。方法1200可以包括：接收代表飞行器10的当前进场/着陆能力的数据38(见模块1202)和代表飞行员进场/着陆意图的数据40(见模块1204)；在飞行器10的显示设备14上显示指示符24，指示符24以图形化方式同时显示飞行器10的当前进场/着陆能力以及飞行人员的进场/着陆意图(见模块1206)。通过指示符24的第一图形对象44和指示符24的第二图形对象46之间的协作使得飞行员的进场/着陆意图以图形化方式指示。
在一些实施例中，第一图形对象44和第二图形对象46可以具有不同的颜色。第一图形对象44可以图形化地指示多个潜在的进场/着陆类型，第二图形对象46相对于第一图形对象44的位置可以指示来自多个潜在的进场/着陆类型的飞行员的进场/着陆意图。在一些实施例中，第二图形对象46可以包括相对于第一图形对象44可移动地定位的插入符，以指示飞行人员的进场/着陆意图。
在一些实施例中，第一图形对象44可以包括表示飞行器10的进场操作阶段的第一段44A和表示飞行器10的着陆操作阶段的第二段44B。第一图形对象44的第一段44A和第二段44B可以基本上是线性。在一些实施例中，第一段44A和第二段44B可以不平行。
在一些实施例中，第一图形对象44可以包括以图形化方式指示可用的一个或多个进场/着陆类型的第一颜色，以及以图形化方式指示一个或多个不可用的进场/着陆类型的第二颜色。
在一些实施例中，指示符24可以以图形化方式指示影响当前进场/着陆能力的系统退化的出现。在一些实施例中，方法1200可以包括临时使第一图形对象44具有第三(即退化)颜色(比如黄色或红色)，从而以图形化方式指示影响当前进场/着陆能力的系统退化。
图13是用于辅助飞行器着陆的另一示例性方法1300的流程图。方法1300可以使用系统26基于机器可读指令34全部或部分执行。方法1300或其部件可以与本发明公开的其他方法或步骤结合。方法1300可以包括：接收代表飞行器10的当前进场/着陆能力的数据38(见模块1302)和代表飞行员进场/着陆意图的数据40(见模块1304)；在飞行器10的显示设备14上显示指示符24，指示符24以图形化方式同时显示飞行器10的当前进场/着陆能力以及飞行人员的进场/着陆意图(见模块1306)；通过指示符24以图形化方式表明影响当前进场/着陆能力的系统退化(见模块1308)。
在一些实施例中，方法1300可以包括以图形化方式通过在至少部分指示符24上临时呈现退化颜色来表明系统退化。
在一些实施例中，方法1300可以包括通过指示符24的第一图形对象44和指示符24的第二图形对象46之间的协作使得飞行员的进场/着陆意图以图形化方式指示。第一图形对象44可以包括以图形化方式指示可用的一个或多个进场/着陆类型的第一颜色，以及以图形化方式指示一个或多个不可用的进场/着陆类型的第二颜色。方法1300可以包括使第一图形对象44包括以图形化方式指示系统退化的第三/退化颜色。
以上描述仅是示例，相关领域技术人员将会发现，在不脱离本发明范围的前提下可以对所述实施例进行改变。例如，流程图中的模块和/或操作以及本发明附图仅仅用作示例。在不脱离本发明教导的情况下可以对这些模块和/或操作做出多种变化。例如，模块可以以不同的顺序执行，或者可以增加、删除或者修改。本发明可以在不背离权利要求的主题的前提下以其他具体形式来实现。此外，虽然本发明公开和显示的系统、设备以及方法可以包括特定数量的元件/部件，系统、设备以及方法可以改变从而包括更多或更少的元件/部件。本发明还旨在覆盖并且包括技术上的全部适当改变。根据本公开的内容的研究，落入本发明范围之内的修改对本领域的普通技术人员是显而易见的，而这样的修改将落入所附的权利要求的范围内。所述权利要求的范围不应该限制为在发明内容中阐述的优选实施例，而应作为整体给予与描述内容一致的最宽泛的解释。

Claims (57)

1.一种用于辅助飞行员对飞行器进行着陆的系统，所述系统包括：
数据处理器；以及
机器可读存储器，存储可由所述处理器执行的指令，并配置为使所述处理器：
使用代表所述飞行器的当前进场/着陆能力的数据和代表所述飞行员的进场/着陆意图的数据，生成用于使所述飞行器的显示设备显示以图形化方式同时指示所述飞行器的所述当前进场/着陆能力以及所述飞行员的所述进场/着陆意图的指示符的输出，其中所述飞行员的所述进场/着陆意图通过所述指示符的第一图形对象和所述指示符的第二图形对象协同以图形化方式指示。
2.根据权利要求1所述的系统，其中所述第一图形对象和所述第二图形对象具有不同颜色。
3.根据权利要求1和2中任一项所述的系统，其中所述第一图形对象以图形化方式指示多个潜在进场/着陆类型。
4.根据权利要求3所述的系统，其中所述第二图形对象相对于所述第一图形对象的位置指示来自多个所述潜在进场/着陆类型的所述飞行员的所述进场/着陆意图。
5.根据权利要求1到4中任一项所述的系统，其中所述第二图形对象包括相对于所述第一图形对象可移动地定位的插入符，以指示所述飞行员的所述进场/着陆意图。
6.根据权利要求1到5中任一项所述的系统，其中所述第一图形对象包括表示所述飞行器的进场操作阶段的第一段和表示所述飞行器的着陆操作阶段的第二段。
7.根据权利要求6所述的系统，其中所述第一图形对象的所述第一段和所述第二段基本上是线性。
8.根据权利要求7所述的系统，其中所述第一段和所述第二段不平行。
9.根据权利要求1到8中任一项所述的系统，其中所述第一图形对象包括以图形化方式指示可用的一个或多个进场/着陆类型的第一颜色，以及以图形化方式指示一个或多个不可用的进场/着陆类型的第二颜色。
10.根据权利要求9所述的系统，其中所述第一图形对象包括以图形化方式指示影响所述当前进场/着陆能力的系统退化的第三颜色。
11.根据权利要求1到9中任一项所述的系统，其中所述指示符以图形化方式指示影响所述当前进场/着陆能力的系统退化。
12.根据权利要求11所述的系统，其中所述处理器的所述输出可以配置成在所述第一图形对象的至少一部分上临时显示退化颜色，以图形化方式指示所述系统退化。
13.一种包括根据权利要求1到12中任一项所述的系统的飞行器。
14.一种用于辅助飞行员对飞行器进行着陆的显示设备，所述显示设备包括：
显示区域；以及
在所述显示区域内显示的指示符，所述指示符以图形化方式同时指示所述飞行器的当前进场/着陆能力以及所述飞行员的进场/着陆意图，所述飞行员的所述进场/着陆意图通过所述指示符的第一图形对象和所述指示符的第二图形对象协同以图形化方式指示。
15.根据权利要求14所述的显示设备，其中所述第一图形对象和所述第二图形对象具有不同颜色。
16.根据权利要求14和15中任一项所述的显示设备，其中所述第一图形对象以图形化方式指示多个潜在进场/着陆类型。
17.根据权利要求16所述的显示设备，其中所述第二图形对象相对于所述第一图形对象的位置指示来自多个所述潜在进场/着陆类型的所述飞行员的所述进场/着陆意图。
18.根据权利要求14到17中任一项所述的显示设备，其中所述第二图形对象包括相对于所述第一图形对象可移动地定位的插入符，以指示所述飞行员的所述进场/着陆意图。
19.根据权利要求14到17中任一项所述的显示设备，其中所述第一图形对象包括表示所述飞行器的进场操作阶段的第一段和表示所述飞行器的着陆操作阶段的第二段。
20.根据权利要求19所述的显示设备，其中所述第一图形对象的所述第一段和所述第二段基本上是线性。
21.根据权利要求20所述的显示设备，其中所述第一段和所述第二段不平行。
22.根据权利要求14到21中任一项所述的显示设备，其中所述第一图形对象包括以图形化方式指示可用的一个或多个进场/着陆类型的第一颜色，以及以图形化方式指示一个或多个不可用的进场/着陆类型的第二颜色。
23.根据权利要求22所述的显示设备，其中所述第一图形对象包括以图形化方式指示影响所述当前进场/着陆能力的系统退化的第三颜色。
24.根据权利要求14到22中任一项所述的显示设备，其中所述指示符以图形化方式指示影响所述当前进场/着陆能力的系统退化。
25.根据权利要求24所述的显示设备，其中通过在所述第一图形对象的至少一部分上临时显示退化颜色，以图形化方式指示所述系统退化。
26.根据权利要求14到25中任一项所述的显示设备，其中所述显示设备是所述飞行器的主飞行显示器。
27.一种包括根据权利要求14到26中任一项所述的显示设备的飞行器。
28.一种用于辅助飞行员对飞行器进行着陆的方法，所述方法包括：
接收表示所述飞行器的当前进场/着陆能力的数据以及表示所述飞行员的进场/着陆意图的数据；以及
在所述飞行器的显示设备上显示以图形化方式同时指示所述飞行器的所述当前进场/着陆能力以及所述飞行员的所述进场/着陆意图的指示符，所述飞行员的所述进场/着陆意图通过所述指示符的第一图形对象和所述指示符的第二图形对象协同以图形化方式指示。
29.根据权利要求28所述的方法，其中所述第一图形对象和所述第二图形对象具有不同颜色。
30.根据权利要求28和29中任一项所述的方法，其中所述第一图形对象以图形化方式指示多个潜在进场/着陆类型。
31.根据权利要求30所述的方法，其中所述第二图形对象相对于所述第一图形对象的位置指示来自多个所述潜在进场/着陆类型的所述飞行员的所述进场/着陆意图。
32.根据权利要求28到31中任一项所述的方法，其中所述第二图形对象包括相对于所述第一图形对象可移动地定位的插入符，以指示所述飞行员的所述进场/着陆意图。
33.根据权利要求28到32中任一项所述的方法，其中所述第一图形对象包括表示所述飞行器的进场操作阶段的第一段和表示所述飞行器的着陆操作阶段的第二段。
34.根据权利要求33所述的方法，其中所述第一图形对象的所述第一段和所述第二段基本上是线性。
35.根据权利要求34所述的方法，其中所述第一段和所述第二段不平行。
36.根据权利要求28到35中任一项所述的方法，其中所述第一图形对象包括以图形化方式指示可用的一个或多个进场/着陆类型的第一颜色，以及以图形化方式指示一个或多个不可用的进场/着陆类型的第二颜色。
37.根据权利要求36所述的方法，包括使所述第一图形对象临时包括第三颜色，从而以图形化方式指示影响所述当前进场/着陆能力的系统退化。
38.根据权利要求28到36中任一项所述的方法，其中所述指示符以图形化方式指示影响所述当前进场/着陆能力的系统退化。
39.根据权利要求38所述的方法，包括在所述第一图形对象的至少一部分上临时显示退化颜色，以图形化方式指示所述系统退化。
40.一种用于辅助飞行员对飞行器进行着陆的系统，所述系统包括：
数据处理器；以及
机器可读存储器，存储可由所述处理器执行的指令，并配置为使所述处理器：
使用代表所述飞行器的当前进场/着陆能力的数据和代表所述飞行员的进场/着陆意图的数据，生成用于使所述飞行器的显示设备显示以图形化方式同时指示所述飞行器的所述当前进场/着陆能力以及所述飞行员的所述进场/着陆意图的指示符的输出，所述指示符以图形化方式指示影响所述当前进场/着陆能力的系统退化。
41.根据权利要求40所述的系统，其中所述处理器的所述输出配置成在所述指示符的至少一部分上临时显示退化颜色，从而以图形化方式指示所述系统退化。
42.根据权利要求40和41中任一项所述的系统，其中所述处理器的所述输出配置成通过所述指示符的第一图形对象和所述指示符的第二图形对象协同以图形化方式指示所述飞行员的所述进场/着陆意图。
43.根据权利要求42所述的系统，其中所述第一图形对象包括以图形化方式指示可用的一个或多个进场/着陆类型的第一颜色，以及以图形化方式指示一个或多个不可用的进场/着陆类型的第二颜色。
44.根据权利要求43所述的系统，其中所述第一图形对象包括以图形化方式指示所述系统退化的第三颜色。
45.一种包括根据权利要求40到44中任一项所述的系统的飞行器。
46.一种用于辅助飞行员对飞行器进行着陆的显示设备，所述显示设备包括：
显示区域；以及
在所述显示区域中显示的指示符，所述指示符以图形化方式同时指示所述飞行器的当前进场/着陆能力以及所述飞行员的进场/着陆意图，所述指示符以图形化方式表明影响所述当前进场/着陆能力的系统退化。
47.根据权利要求46所述的显示设备，其中通过在所述指示符的至少一部分上临时显示退化颜色，以图形化方式指示所述系统退化。
48.根据权利要求46和47中任一项所述的显示设备，其中通过所述指示符的第一图形对象和所述指示符的第二图形对象协同以图形化方式指示所述飞行员的所述进场/着陆意图。
49.根据权利要求48所述的显示设备，其中所述第一图形对象包括以图形化方式指示可用的一个或多个进场/着陆类型的第一颜色，以及以图形化方式指示一个或多个不可用的进场/着陆类型的第二颜色。
50.根据权利要求49所述的显示设备，其中所述第一图形对象包括以图形化方式指示所述系统退化的第三颜色。
51.一种包括根据权利要求46到50中任一项所述的显示设备的飞行器。
52.一种用于辅助飞行员对飞行器进行着陆的方法，所述方法包括：
接收表示所述飞行器的当前进场/着陆能力的数据以及表示所述飞行员的进场/着陆意图的数据；
在所述飞行器的显示设备上显示以图形化方式同时指示所述飞行器的所述当前进场/着陆能力以及所述飞行员的所述进场/着陆意图的指示符；以及
通过所述指示符以图形化方式表明影响所述当前进场/着陆能力的系统退化。
53.根据权利要求52所述的方法，包括通过在所述指示符的至少一部分上临时显示退化颜色来图形化指示系统退化。
54.根据权利要求52和53中任一项所述的方法，包括通过所述指示符的第一图形对象和所述指示符的第二图形对象协同以图形化方式指示所述飞行员的所述进场/着陆意图。
55.根据权利要求54所述的方法，其中所述第一图形对象包括以图形化方式指示可用的一个或多个进场/着陆类型的第一颜色，以及以图形化方式指示一个或多个不可用的进场/着陆类型的第二颜色。
56.根据权利要求55所述的方法，包括使所述第一图形对象临时包括第三颜色，从而以图形化方式指示所述系统退化。
57.本文描述的、建议的、提及的、例示的或显示的任何、某些或所有的新特征，以及相应系统、显示设备、相关方法、数据和计算机程序产品。
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