CN107878766A

CN107878766A - 用于利用增强符号体系生成水平位置指示器图形的飞行器显示系统和方法

Info

Publication number: CN107878766A
Application number: CN201710899012.6A
Authority: CN
Inventors: 何刚; J.F.哈维
Original assignee: Honeywell International Inc
Current assignee: Honeywell International Inc
Priority date: 2016-09-29
Filing date: 2017-09-28
Publication date: 2018-04-06
Anticipated expiration: 2037-09-28
Also published as: EP3301400A1; EP3301400B1; US10000297B2; US20180086477A1; CN107878766B

Abstract

用于利用增强符号体系生成水平位置指示器图形的飞行器显示系统和方法。在实施例中，飞行器显示系统包括可操作地耦合到至少一个座舱显示设备的控制器。控制器配置成在座舱显示设备上生成主飞行显示和水平位置指示器图形。控制器在航向中心显示模式与至少第一非航向中心显示模式之间选择性地切换PFD操作。当PFD操作在第一非航向中心显示模式中时，产生HSI图形以包括标识当前飞行器航向的一个或多个可移动的HSI符号。在某些实施例中，控制器还可以在飞行器的当前航迹与当前航向之间的角度超过角度阈值时通过更改HSI图形的外观来选择性地生成PFD上的视觉警报。

Description

用于利用增强符号体系生成水平位置指示器图形的飞行器显示系统和方法

技术领域

下面的公开一般地涉及航空电子显示系统，并且更特别地涉及用于生成包括增强符号体系（symbology）的水平位置指示器图形的系统和方法，所述水平位置指示器图形在领航旋翼式飞行器和其它飞行器中是有用的。

背景技术

在航空电子显示系统的上下文（context）中，主飞行显示（PFD）通常为了至关重要的飞行信息（诸如相关飞行参数）的呈现而保留。当被生成为合成视觉PFD或“SV-PFD”时，PFD可以包括经渲染的地形和其它特征，其模仿玻璃座舱视图；也就是说，在理想能见度条件下从飞行器座舱的视图。传统上，PFD关于飞行器航向或飞行器航迹为中心。这在固定翼飞行器的上下文中是适当的，因为飞行器航向（其中飞行器正在面向的方向）与飞行器航迹（其中飞行器正在行进的方向）之间的差异通常是受限的。然而，在旋翼式飞行器或“旋翼机”的上下文中，使相对大的差异或“偏航角（crag angle）”在旋翼机航向与航迹之间发展并不是不常见的。至少为此原因，某些旋翼机显示系统还实现PFD在混合中心（hybrid-centered）或拆分中心（split-centered）显示模式中的操作，其中PFD关于旋翼机航向与航迹之间的中间参考点为中心。在操作期间，旋翼机显示系统可以根据旋翼机航向与航迹之间的差异、附近障碍物的位置、当前空速、当前地速、地面水平以上的高度（AGL）和其它此类因素来主动地或自动地在PFD中心模式之间切换。

以上面描述的方式在中心模式之间切换PFD可以通过允许对于变化的飞行情景而言适宜的不同中心模式的选择来增强飞行员的态势感知。然而，作为此类PFD模式切换的结果，PFD在给定关键时刻（juncture in time）下在其中操作的特定中心模式在飞行员短暂地一瞥PFD时可能不是容易地明显的。另外，当PFD操作在非航向中心（non-heading-centered）的显示模式（诸如航迹中心显示模式或混合中心显示模式）中时，可能存在PFD的视场（FOV）与来自旋翼机座舱的前视、真实世界视图之间的相对显著的差异。此差异可能在飞行员的意识中创建关于旋翼机的当前航向与航迹之间的精确关系的暂时的不确定性。这样的飞行员不确定性在PFD被生成为包括姿态指引指示器（ADI）图形而同时水平位置指示器（HSI）图形在PFD上或旁边生成时可能加重。在这样的实例中，当PFD在非航向中心显示模式中操作时，失配或不一致性可能在ADI图形中所包括的某些符号体系（例如ADI航向标记（marker））相对于HSI图形中所包含的其它符号体系（例如HSI航向标记，其取向通常是固定的）的取向之间发展。

因此合期望的是提供用于生成增强符号体系的飞行器显示系统和方法，所述增强符号体系帮助跨多个不同PFD中心模式在飞行器航向与飞行器航迹之间的关系的快速飞行员领悟。如果这样的增强符号体系可以集成到在位于旋翼机或其它飞行器的座舱中的显示设备上生成的HSI图形中，则它将是进一步合期望的。本发明的其它合期望的特征和特性将根据结合附图和前述背景进行的随后的具体实施方式和随附权利要求而变得明显。

发明内容

提供了飞行器显示系统的实施例，其尤其非常适合于部署在旋翼式飞行器或“旋翼机”的机上，但是可以一般地部署在任何飞行器的机上，包括其上生成图形显示的至少一个座舱显示设备。在一个实施例中，飞行器显示系统包括可操作地耦合到至少一个座舱显示设备的控制器。控制器配置成：（i）在所述至少一个座舱显示设备上生成主飞行显示（PFD）和水平位置指示器（HSI）图形；（ii）在航向中心显示模式与至少第一非航向中心显示模式之间选择性地切换PFD的操作；以及（iii）产生HSI图形以包括罗盘图形（compassgraphic）和至少一个可移动的HSI符号，所述至少一个可移动的HSI符号与罗盘图形接近或邻近地定位。当PFD操作在第一非航向中心显示模式中时，可移动的HSI符号在视觉上标识飞行器相对于罗盘图形的当前航向。一个或多个可移动的HSI符号可以是例如可旋转的HSI飞行器图标和/或HSI航向标记。在某些实施例中，当飞行器的当前航迹与当前航向之间的角度超过角度阈值时，控制器还可以通过更改HSI图形的外观来在PFD上选择性地生成视觉警报。在其它实施例中，控制器还可以生成HSI图形以包括PFD中心标记，当操作在拆分中心显示模式中时，所述PFD中心标记关于罗盘图形移动以标识PFD以其为中心的中间点。

在另一实施例中，飞行器显示系统再次包括可操作地耦合到至少一个座舱显示设备的控制器。控制器配置成在所述一个或多个座舱显示设备上生成PFD和HSI图形。HSI图形被生成以包括HSI航迹标记和HSI航向标记，其分别标识飞行器的当前航迹和当前航向。当飞行器的当前航迹与当前航向之间的角度超过阈值时，控制器还通过以预定方式更改HSI图形所包括的至少一个图形或符号的外观来生成PFD上的视觉警报。例如，当飞行器的当前航迹与当前航向之间的角度超过角度阈值时，控制器可以使HSI飞行器图标和/或HSI航向标记的外观变化。在某些实施例中，控制器还配置成产生HSI图形以包括罗盘图形和PFD中心标记，当操作在拆分中心显示模式中时，所述PDF中心标记关于罗盘图形移动以指示PFD以其为中心的中间点。在其它实施例中，控制器可以配置成产生HSI图形以包括可移动的HSI航向标记，所述可移动的HSI航向标记结合姿态指引指示器（ADI）航向标记而移动并且可以具有与其类似的外观。在更进一步的实施例中，控制器配置成生成HSI以包括飞行器图标，当PFD操作在非航向中心显示模式中时，所述飞行器图标在视觉上旋转到指向飞行器的当前航向。

还提供了由飞行器显示系统执行的方法的实施例。在一个实施例中，方法包括在飞行器显示系统内所包括的一个或多个显示屏上生成PFD和HSI图形的步骤或过程。在航向中心显示模式与至少第一非航向中心显示模式（诸如航迹中心显示模式或拆分中心显示模式）之间选择性地切换PFD的操作。当PFD操作在第一非航向中心显示模式中时，HSI图形被产生以包括标识飞行器的当前航向的至少一个可移动的HSI图形元素或符号。在其中所述至少一个可移动的HSI符号包括或采取HSI飞行器图标的形式的实施例中，方法还包括将HSI飞行器图标旋转到指向飞行器的当前航向的步骤或过程。另外或替代地，当飞行器的当前航迹与当前航向之间的角度超过角度阈值时，可以通过改变HSI图形中所包括的至少一个符号或图形元素的外观来在PFD上生成视觉警报。角度阈值可以是静态值，或者替代地，根据飞行器空速、飞行器地速、与地面的接近度和/或其它这样的因素来调整的动态值。

附图说明

下文将结合下面各图来描述本公开的至少一个示例，其中相似的数字表示相似的元件，并且：

图1是部署在旋翼式飞行器机上并且依照本公开的示例性实施例图示的飞行器显示系统（下文，“旋翼机显示系统”）的框图；

图2是第一示例性主飞行显示（PFD）的截屏，所述第一示例性主飞行显示（PFD）可以由旋翼机显示系统（图1）生成，其在航迹中心显示模式中示出，并且其包括具有PFD相关符号体系的水平位置指示器（HSI）图形。

图3和4是图2中所示的示例性PFD的一部分的截屏，其图示了HSI图形内所包括的某些PFD相关符号体系的外观在不同的警报或建议条件下可以以其变化的方式；以及

图5是第二示例性主飞行显示（PFD）的截屏，所述第二示例性主飞行显示（PFD）可以由旋翼机显示系统（图1）进一步生成，其在拆分中心显示模式中示出，并且其包括包含PFD相关符号体系的HSI图形。

具体实施方式

下面的具体实施方式在本质上仅仅是示例性的，并且不意图限制本发明或本发明的应用和使用。如遍及本文档所出现的术语“示例性”与术语“示例”是同义的，并且下面被重复地用来强调出现在以下章节中的描述仅仅提供本发明的多个非限制性示例，并且不应当被解释为在任何方面限制如权利要求中所阐述的本发明的范围。另外，诸如“包括”、“包含”、“具有”及其变型之类的术语在本文中用来表示非排他性的包括。这样的术语因而可以在描述包括一个或多个所命名的步骤或元件的过程、物品、装置等中利用，但是还可以包括附加的未命名的步骤或元件。最后，如本文中所出现的术语“飞行员”被限定成涵盖飞行人员中的所有成员。

下面描述配置成生成包括某些增强符号体系的水平位置指示器（HSI）图形的飞行器显示系统的实施例。增强HSI符号体系帮助与相关联的主飞行显示（PFD）的快速视觉相关，所述主飞行显示（PFD）可以包括姿态指引指示器（ADI）图形，并且其可操作在多个不同的中心模式中，包括至少一个非航向中心显示模式。为此原因，增强HSI符号体系在本文中一般被称为“PFD相关符号体系”。PFD相关符号体系可以包括例如HSI飞行器图标和/或HSI航向标记。当PFD操作在非航向中心显示模式（诸如航迹中心显示模式或混合中心显示模式）中时，HSI飞行器图标和HSI航向标记可以主动旋转（或以其它方式移动）以在视觉上标识当前飞行器航向。以下描述的飞行器显示系统的实施例尤其非常适合于旋翼式飞行器或“旋翼机”的机上使用，其通常经历航向与航迹之间的相对大的差异。为此原因，以下主要将飞行器显示系统描述为部署在旋翼机机上的旋翼机显示系统。尽管以下描述如此，但是将领会到，在另外的实施例中，以下描述的飞行器显示系统可以类似地部署在其它飞行器的机上，包括固定翼飞行器。

HSI图形可以在PFD旁边生成，或者替代地集成到PFD中作为复合图形显示；例如通过在PFD的所选部分之上叠加HSI图形。另外或替代地，当飞行器航向与航迹之间的角度超过角度阈值时，飞行器显示系统可以通过更改HSI飞行器图标、HSI航向标记或HSI图形中所包括的另一图形元素的外观来生成视觉警报。作为更进一步的可能性，HSI图形可以被生成以包括标识PFD相对其为中心的当前点的PFD中心标记，如当PFD操作在混合中心或拆分中心显示模式中时可以特别有用的那样。通过这样的PFD相关符号体系到HSI图形中的引入，飞行员被提供有附加的视觉线索，其帮助任何给定关键时刻下的飞行器航向、飞行器航迹和当前PFD中心模式之间的关系的快速领悟。作为结果，可以增强飞行员的态势感知。现在将结合图1来描述适合于生成包括这样的PFD相关符号体系的HSI图形的飞行器显示系统的示例。

图1是如依照本公开的示例性和非限制性实施例图示的部署在旋翼机机上的飞行器显示系统10的框图。因为在所图示的示例中系统10部署在旋翼机机上，所以飞行器显示系统10以下被更加特别地称为“旋翼机显示系统10”。如图1中示意性图示的，旋翼机显示系统10包括下面的部件或子系统，其中的每一个可以包括一个设备或多个互连的设备：（i）控制器12，（ii）一个或多个座舱显示设备14，（iii）本机（ownship）数据源16，（iv）飞行员输入接口18，以及（v）包含任何数目的机上数据库的存储器20。控制器12包括至少第一、第二和第三输入，其分别操作耦合到本机数据源16、飞行员输入接口18和存储器20。此外，控制器12包括至少第一和第二输出，其分别操作耦合到（多个）座舱显示设备14和存储器20。在另外的实施例中，显示系统10可以包括更大或更小数目的部件，所述部件可以以各种不同的方式利用无线或有线（例如航空电子总线）连接的任何组合来互连。尽管旋翼机显示系统10在图1中被示意性地图示为单个单元，但是旋翼机显示系统10的各个元件和部件可以以分布式方式使用任何数目的物理上不同并且操作上互连的各件硬件或装备来实现。

（多个）座舱显示设备14可以是一个或多个任何图像生成设备，其包括可以在其上产生一个或多个图形显示的至少一个显示屏。（多个）座舱显示设备14将经常贴附到旋翼机座舱的静止结构，但是可以替代地采取由飞行员携带到旋翼机座舱中的可移动显示设备（例如头戴显示设备）或便携式显示设备（诸如电子飞行包（EFB）或膝上型计算机）的形式或者包括该可移动显示设备或便携式显示设备。（多个）座舱显示设备14可以包括平视显示器（HUD）设备、下视显示器（HDD）设备或其组合。在旋翼机显示系统10的操作期间，控制器12驱动（多个）座舱显示设备14以在其上生成一个或多个图形显示。例如，如图1中示意性指示的，控制器12可以驱动（多个）座舱显示设备14以在（多个）显示设备14的一个或多个显示屏上生成PFD 22、HSI图形24和ADI图形26。PFD 22、HSI图形24和ADI图形26可以通过将HSI图形24和ADI图形26在视觉上集成到PFD 22中而被生成为复合图形显示。例如，HSI图形24和ADI图形26可以叠加在PFD 22之上并且在视觉上混合到PFD 22中，如以下结合图2-5更加完整描述的。以下描述尽管如此，但是旋翼机显示系统10不需要在所有实施例中都在PFD 22上产生HSI图形24。例如，在另外的实施例中，HSI图形24可以在相同显示器上在PFD 22旁边产生（例如以并排格式），或者替代地，HSI图形24和PFD 22可以在分离的显示设备上生成。

控制器12可以包括任何合适数目的单独微处理器、飞行控制计算机、导航装备、存储器（包括或附加于存储器20）、电源、存储设备、接口卡和本领域中已知的其它标准部件或者与其相关联。控制器12可以包括设计成执行以下描述的各种方法、过程任务、计算和控制/显示功能的任何数目的软件程序（例如航空电子显示程序）或指令（例如如存储在存储器20中的那样）或者与其协作。尽管被图示为图1中的分离块，但是在某些实施例中，存储器20可以集成到控制器12中。在一个实施例中，控制器12和存储器20被产生为专用集成电路（ASIC）、系统级封装（SiP）或微电子模块。存储器20可以存储用于支持旋翼机显示系统10的操作的数据，包括一个或多个机上数据库，诸如图1中一般示出的地形数据库26。在一个实施例中，地形数据库26被包括在增强型近地警告系统（EGPWS）或跑道意识和建议系统（RAAS）中。在另外的实施例中，存储器20还可以包含各种其它类型的数据库，包括例如导航、天气和/或跑道数据库。

本机数据源16可以包括任何数目的机载传感器、数据链路和适合于直接监视或无线接收在执行本文所描述的过程中有用的数据的其它这样的部件。由本机数据源16收集并且提供给控制器12的特定类型的数据将在旋翼机显示系统10的不同实施例之中变化。一般地，起码本机数据源16将包括数个飞行参数传感器30，其向控制器12供应描述在生成PFD22、HSI图形24和ADI图形26中利用的本机旋翼机的各种不同操作条件的数据，如以下所描述的。飞行参数传感器30和更一般地本机数据源16还可以包括通常在飞行器机上部署的其它系统或子系统，诸如飞行管理系统（“FMS”）、惯性参考系统（“IRS”）和/或姿态航向参考系统（“AHRS”）。由本机数据源16提供的数据可以包括而不限于：空速数据；地速数据；高度数据；姿态数据，其包括俯仰（pitch）数据和滚动（roll）数据；偏航数据；地理位置数据，诸如全球定位系统（“GPS”）数据；总的飞行器重量；时间/日期信息；航向信息；大气条件；飞行路径数据；航迹数据；雷达高度；几何高度数据；风速数据；风向数据；燃料消耗；等等。

图2是可以由控制器12在旋翼机显示系统10（图1）的操作期间在（多个）座舱显示设备14上生成的示例性PFD 22的截屏。在此特定示例中，PFD 22被生成为合成视觉PFD，包括合成地形和其它地理特征的图形渲染，其模仿在理想能见度条件下来自旋翼机座舱的视图。PFD 22因而以下被称为“SV-PFD 22”。除了其它符号或图形之外，SV-PFD 22被生成以包括HSI图形24和ADI图形26：为了一致性而使参考数字“22”、“24”和“26”从图1中示意性示出的旋翼机显示系统10继续下去并且具有以下理解：SV-PFD 22、HSI图形24和ADI图形26的外观将在实施例之间变化。以下更加完整地描述HSI图形24和ADI图形26。然而，首先，提供包括在SV-PFD 22内的其它图形元素的简要描述以帮助建立其中可以更好地理解HSI图形24和ADI图形26的示例性上下文。

SV-PFD 22包括多个图形元素或符号，其在视觉上传达旋翼机显示系统10部署在其上的旋翼机的当前飞行参数。图2中所示的符号或图形元素中的许多在航空电子工业内是公知的并且本文将不详细描述。然而，为了完整性，要一般地指出，SV-PFD 22包含除了HSI图形24和ADI图形26之外的以下图形元素：（i）以精确读出窗口36为特征的空速指示器或“空速带”34（位于SV-PFD 22的左上角中）；（ii）地速读出38（位于空速带34下方）；（iii）以精确读出窗口42为特征的高度指示器或“高度带”40（位于SV-PFD 22的右上角中）；（iv）以精确读出窗口46为特征的垂直速度指示器44（邻近高度带40定位）；（v）气压设置读出48（位于高度带40下方）；（vi）以精确读出窗口52为特征的无线电高度指示器50（位于SV-PFD22的右下角中）；以及（vii）飞行路径向量图标54，其跨SV-PFD 22移动以反映旋翼机的飞行路径中的改变。

在图2中图示的示例性实施例中，ADI图形26包括多个不同的符号或图形元素。这些图形元素包括滚弧图形（roll arc graphic）53；以两个L形多边形形式的ADI A/C符号55；零俯仰参考线56，其被拆分成两个半部或线段；俯仰带图形57；ADI航向标记58；以及ADI航迹标记60。通过比较，HSI图形24同样包括HSI航向标记62和HSI航迹标记64。为了快速视觉相关，ADI航向标记58和HSI航向标记62可以通过大体相同的符号来描绘或表示。例如，如图2中所示，ADI航向标记58和HSI航向标记62可以每一个通过相对大、翻转、中空的三角形符号来表示。类似地，ADI航迹标记60和HSI航迹标记64也可以通过大体相同的符号来表示；例如，如图2中进一步示出的，ADI航迹标记60和HSI航迹标记64可以通过较小、翻转、经填充的三角形符号表示。ADI航向标记58、ADI航迹标记60、HSI航向标记62和HSI航迹标记64可以以由颜色编码方案指定的信息颜色来生成，诸如绿色或白色（通过图2中的第一交叉影线图案来表示）。在PFD 22的另外的实施例中，ADI航向标记58、ADI航迹标记60、HSI航向标记62和HSI航迹标记64可以在着色、外观和相对定位方面变化。

HSI图形24还包括罗盘图形66、精确读出窗口68、PFD中心模式文本通告70和当前航向读出72。虽然在此特定示例中仅示出罗盘图形66的弧形段，但是将领会到，罗盘图形66在SV-PFD 22的操作期间关于其中心点在视觉上旋转，使得在给定时间瞬间在SV-PFD 22上呈现罗盘图形66的相关段。可旋转飞行器（A/C）图标74在罗盘图形66的旋转中心处产生并且由距离圈76（同样仅部分示出）围绕。当SV-PFD 22操作在非航向中心显示模式中时，控制器12（图1）重复地更新或刷新SV-PFD 22以在视觉上旋转A/C图标74，使得图标74（特别地，旋翼机符号的机鼻）指向本机旋翼机的当前航向，如通过本机数据源16（图1）实时监视的那样。以类似的方式，HSI航向标记62相对于罗盘图形66移动（例如关于罗盘图形66的中心点旋转以沿着图形66的外周边滑动）使得标记62在罗盘图形66上在视觉上标识本机旋翼机的当前航向。通过以此方式相对于罗盘图形66旋转A/C图标74和HSI航向标记62，经由HSI图形24提供关于本机旋翼机的当前航向的清晰指示。此外，在标记62沿着图形66的外周边行进时，A/C图标74将一般地指向HSI航向标记62以提供这些符号之间的直观视觉相关性。与上面描述的A/C图标74和HSI航向标记62的旋转同时地，罗盘图形66也酌情相对于HSI航迹标记64主动旋转，以反映旋翼机航迹的地理方位（bearing）中的改变。

在图2的示例性情景中，ADI航迹标记60和HSI航迹标记64在垂直中心的位置中生成。根据标记60、64的此定位并且根据PFD中心模式文本通告70，可以确定SV-PFD 22当前操作在航迹中心显示模式中。虽然SV-PFD 22当前没有以旋翼机航向为中心，但是飞行员可以通过在HSI图形24处一瞥并且注意到HSI航向标记62相对于HSI航迹标记64的角度定位来快速地查明旋翼机航向与航迹之间的当前关系。旋翼机的当前航向通过旋转A/C图标74的角度取向来在视觉上进一步加强。另外，飞行员可以容易地在脑海里追溯从A/C图标74延伸到HSI航向标记62的第一线以及从HSI航向标记62到零俯仰参考线56上的ADI航向标记58的第二线，以快速地在视觉上定位在SV-PFD 22上产生的航向符号体系。HSI图形24和ADI图形26的符号体系之间的任何失配或不一致因而被消除，而同时当SV-PFD 22操作在非航向中心显示模式（诸如图2中所示的航迹中心显示模式）中时促进当前旋翼机航向和航迹的快速飞行员领悟。

在图2中所示的示例性情景中，没有视觉警报或航向相关通知在SV-PFD 22上生成。当旋翼机的飞行参数改变时，通过HSI图形24在SV-PFD 22上生成某些警报或视觉通知可能变得合期望。当期望生成这样的警报时，包括在HSI图形24中的至少一个图形元素或符号的外观可以以通知飞行员警报条件的方式变化。作为非限制性示例，在图3和4中示出可以通过改变HSI图形22的外观而在SV-PFD 22上视觉表达的两个警报或建议条件。首先解决（address）图3中所示的警报条件，可以看到，HSI航向标记62的外观已经改变。特别地，表示HSI航向标记62的符号或图标（再次，在此示例中，翻转的中空三角形符号）现在被生成为具有虚线外观。对HSI航向标记62的此视觉改变构成相对低级的警报或建议条件，其在旋翼机航向已移动到SV-PFD 22的当前FOV之外时生成，而同时SV-PFD 22操作在非航向中心显示模式中。如果期望的话，ADI航向标记58（图2）的外观也可以以类似的方式更改；例如，对应于图2中的标记58的中空翻转三角形符号可以同时被产生为具有与图3中所示的外观大体相同的虚线外观。如果期望的话，HSI航向标记62和可能地ADI航向标记58的外观可以以另一方式在此警报条件期间更改，诸如通过将标记58、62制作动画、生成标记58、62以具有放大的尺寸、以预先建立的警示颜色生成标记58、62等等。

图4图示了可以以其更改HSI图形24的外观以生成SV-PFD 22上的第二类型的警报或视觉通知的另外的方式。在此示例中，经由HSI图形24呈现指示当前旋翼机航向与航迹之间的角度（“偏航角（crab angle）”）已经超过预定角度阈值的视觉警报。例如，如可以通过比较图4中的HSI航向标记62、HSI航迹标记64和罗盘图形66的相对定位来搜集的，旋翼机航向与航迹之间的差别当前近似为30度（要指出的是，在图形66上以十的倍数来表达度数标签）。控制器12（图1）已确定此差异超过预定角度警告阈值并且更新SV-PFD 22，并且具体地HSI图形24生成对应的视觉警告。因此，如可以通过比较图4与图2和3领会到的，HSI航迹标记64已经被放大或生成以具有已放大的尺寸。此外，HSI航迹标记64以预先建立的警告颜色（例如琥珀色）来绘制，在图4中通过第二交叉影线图案来指示。类似地，旋转A/C图标74的外观也已经通过例如生成A/C图标以具有放大的尺寸并且还以预先建立的警告颜色出现而改变。

在另外的实施例中，指示这样的过度或显著的偏航角的视觉警报可以通过以另一方式更改HSI图形24的外观来生成。例如，在另外的实施例中，可以在标记62、64之间的位置处向HSI图形24引入一个或多个附加的图形元素作为视觉警报的一部分；和/或A/C图标74或HSI航迹标记64可以通过例如向这些图形应用闪光效应来制作动画。用于生成指示过量偏航角的视觉警报的角度阈值将在实施例之中变化。在某些实施例中，此角度阈值可以是静态值。在其它实施例中，角度阈值可以是动态值，其根据旋翼机空速、旋翼机地速、与地面的接近度和其它这样的因素来调整。在更进一步的实施例中，可以经由对HSI图形24的外观的改变而在SV-PFD 22上生成多个不同的经分级或分类的警报，其中经分级的警报随偏航角的增加而逐渐增加紧迫性。

因而已经描述了用于生成HSI图形（例如HSI图形24）的飞行器显示系统的示例性实施例，所述HSI图形包含至少一个可移动的HSI符号或PFD相关符号体系。PFD相关符号体系可以包括HSI航向标记（例如航向标记62）和/或旋转A/C图标（例如A/C图标74），其在相关联的PFD（例如SV-PFD 22）操作在非航向中心显示模式中时相对于罗盘图形而移动以标识旋翼机的当前航向。在图2中所示的示例性实施例中，SV-PFD 22在航迹中心显示模式中生成。在其它实施例中，SV-PFD 22可以选择性地在除了这样的航迹中心显示模式之外的或取代其的另一非航向中心显示模式中生成。另外，HSI图形24的外观可以在替代的实施例中变化，如可以是图形24内所包括的符号或图形元素的数目和类型。为了进一步说明这一点，在本公开的另一实施例中，图5阐述了第二SV-PFD 22'，其可以由旋翼机显示系统10（图1）在（多个）座舱显示设备14上生成。SV-PFD 22'内所包括的符号或图形元素中的许多类似于SV-PFD 22（图2）内包括并且上面结合图2-4描述的那些。因此，相似的参考数字已经被用来表示相似的图形元素，其中撇号（'）符号的添加指示这样的元素可以对不同的范围（extent）是不同的，如下面更加完整地描述的。

现在参照图5，在混合中心或拆分中心显示模式中生成SV-PFD 22'。这可以通过比较HSI航向标记62'、HSI航迹标记64'和罗盘图形66'的相对角度定位来领会。与图2-4中所示的罗盘图形66形成对照，罗盘图形66'在图5中被生成为全环。此外，在SV-PFD 22'（图5）的情况下，HSI图形24'现在被生成以包括以PFD中心标记78的形式的附加图形元素。在旋翼机显示系统10（图1）的操作期间，控制器12更新SV-PFD 22'以关于罗盘图形66'视觉地移动PFD中心标记78，使得标记78在视觉上标识（通过指向图形66'上的适当的影线标记或等级）SV-PFD 22'目前以其为中心的点。在这样做中，PFD中心标记78在视觉上指示SV-PFD 22'当前操作在拆分中心显示模式中，并且进一步提供关于当前旋翼机航向、旋翼机航迹之间的当前角度关系以及SV-PFD 22'目前以其为中心的旋翼机航向和航迹之间的中间点的位置的直观指示。

PFD中心标记78在SV-PFD 22'操作在拆分中心显示模式（诸如图5中所示的拆分中心显示模式）中时被有用地生成。因此，在某些实施例中，PFD中心标记78可以在SV-PFD 22'最初转变成在拆分中心模式中操作时出现（例如逐渐淡入）并且然后在SV-PFD 22'切换到不同的中心模式（诸如图2中所示的类型的航向中心显示模式或航迹中心显示模式）时消失（例如逐渐淡出）。在另外的实施例中，PFD中心标记78可以在所有PFD中心模式中或在所有非航向中心PFD显示模式中生成。在图5中所示的示例性实施例中，PFD中心标记78被生成为相对粗的线段，其邻近于罗盘图形66'的外周边定位并且其相对于罗盘图形66'的外周边移动。在另外的实施例中，倘若标记78能够提供其所描述的功能性的话，PFD中心标记78相对于罗盘图形66'的外观和/或定位可以变化。

因此已提供了配置成生成包括PFD相关符号体系的HSI图形的旋翼机显示系统（以及更一般地，飞行器显示系统）的多个示例性实施例。在实施例中，PFD相关符号体系包括一个或多个可移动的HSI符号，诸如HSI飞行器图标和/或HSI航向标记，其被旋转（或以其它方式移动）以在PFD操作在非航向中心显示模式（诸如航迹中心或混合中心显示模式）中时在视觉上标识当前飞行器航向。HSI图形可以在PFD旁边生成或者例如通过在PFD的所选部分之上叠加HSI符号体系来集成到PFD中作为复合显示。此外或替代地，飞行器显示系统可以在飞行器航向与航迹之间的角度超过角度阈值时通过以一个或多个预定方式更改HSI图形的外观而选择性地生成视觉警报；例如通过生成HSI飞行器图标和/或HSI航向标记以具有更加显著的外观。在某些实施例中，HSI图形可以被生成以进一步包括PFD中心标记，其标识（例如在HSI图形中所包括的罗盘图形上）PFD的中心点。通过将这样的附加图形元素或符号体系合并到HSI图形中，飞行员可以以其来查明飞行器航向、飞行器航迹与当前PFD中心模式之间的关系的速度和精度可以有利地被增强。

上面已在采用飞行器显示系统（例如图1中所示的旋翼机显示系统10）的形式的完全运转的计算机系统的上下文中描述了多个示例性实施例；然而，本领域技术人员将认识到，本公开的机制能够作为程序产品分布，并且另外，本公开的教导适用于该程序产品而不管用来执行其分布的非暂时性、计算机可读介质的特定类型（诸如软盘、硬盘驱动器、存储器卡、光盘等）。实际上，在某些实施例中并且取决于旋翼机或其它飞行器机上部署的现有装备，提供以上描述的显示功能性的飞行器显示系统可以通过相对简单的软件更新而在至少一些实施例中实施或实现。

虽然已经在前述具体实施方式中呈现了至少一个示例性实施例，但是应当领会到，存在大量变型。还应当领会到，一个或多个示例性实施例仅仅是示例，并且不意图以任何方式限制本发明的范围、适用性或配置。更确切地说，前述具体实施方式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便利路线图。可以在示例性实施例中所描述的元件的功能和元件布置方面进行各种改变而不脱离如在随附权利要求中阐述的本发明的范围。

Claims

1.一种部署在飞行器机上的飞行器显示系统（10），所述飞行器显示系统包括：

至少一个座舱显示设备（14）；以及

可操作地耦合到座舱显示设备的控制器（12），所述控制器配置成：

在所述至少一个座舱显示设备上生成主飞行显示（PFD（22））和水平位置指示器（HSI）图形（24）；

在航向中心显示模式与至少第一非航向中心显示模式之间选择性地切换PFD的操作；以及

当PFD操作在第一非航向中心显示模式中时，产生HSI图形以包括罗盘图形（66）和标识飞行器的当前航向的至少一个可移动的HSI符号（62、74）。

2.权利要求1所述的飞行器显示系统（10），其中所述至少一个可移动的HSI符号（62、74）包括HSI飞行器图标（74），并且其中控制器（12）配置成当PFD（22）操作在第一非航向中心显示模式中时旋转HSI飞行器图标以指向飞行器的当前航向。

3.权利要求1所述的飞行器显示系统（10），其中所述至少一个可移动的HSI符号（62、74）包括HSI航向标记（62），所述HSI航向标记（62）在PFD（22）操作在第一非航向中心显示模式中时相对于罗盘图形（66）移动以标识飞行器的当前航向。

4.权利要求3所述的飞行器显示系统（10），其中控制器（12）还配置成生成PFD（22）以包括包含ADI航向标记（58）的姿态指引指示器（ADI）图形（24）；以及

其中ADI航向标记（58）和HSI航向标记（62）由大体相同的符号表示。

5.权利要求3所述的飞行器显示系统（10），其中PFD（22）具有视场（FOV），并且其中控制器（12）还配置成：

生成PFD以包括姿态指引指示器（ADI）图形（26），其包括指示飞行器的当前航向的ADI航向标记（58）；以及

当飞行器的当前航向超过PFD的FOV时，同时变化HSI航向标记（62）和ADI航向标记的外观。

6.权利要求1所述的飞行器显示系统（10），其中控制器（12）配置成当飞行器的当前航迹与当前航向之间的角度超过预定角度阈值时通过更改HSI图形（24）中所包括的至少一个图形元素的外观来生成PFD（22）上的视觉警报。

7.权利要求6所述的飞行器显示系统（10），其中控制器（12）配置成：

生成HSI图形（24）以包括HSI飞行器图标（74）和HSI航向标记（62）；以及

当飞行器的当前航迹与当前航向之间的角度超过预定角度阈值时变化HSI飞行器图标和HSI航向标记中的至少一个的外观。

8.权利要求1所述的飞行器显示系统（10），其中第一非航向中心显示模式包括拆分中心显示模式，其中PFD（22）以飞行器的当前航向与当前航迹之间的中间点为中心。

9.权利要求8所述的飞行器显示系统（10），其中控制器（12）配置成生成HSI图形（24）以包括PFD中心标记（78），当操作在拆分中心显示模式中时，所述PFD中心标记（78）关于罗盘图形（66）移动以指示PFD（22）以其为中心的点。

10.一种由部署在飞行器机上的飞行器显示系统（10）执行的方法，所述方法包括：

在飞行器显示系统的至少一个显示屏上生成主飞行显示（PFD（22））和水平位置指示器（HSI）图形（24）；

11.权利要求10所述的方法，其中所述至少一个可移动的HSI符号包括HSI飞行器图标（74），并且其中该方法还包括当PFD（22）操作在第一非航向中心显示模式中时旋转HSI飞行器图标以指向飞行器的当前航向。

12.权利要求10所述的方法，还包括当飞行器的当前航迹与当前航向之间的角度超过角度阈值时通过更改HSI图形（24）中所包括的至少一个符号的外观来生成视觉警报。

13.权利要求10所述的方法，还包括：

在拆分中心显示模式中选择性地生成PFD（22），其中PFD以飞行器的当前航向与当前航迹之间的中间点为中心；以及

产生HSI图形（24）以包括罗盘图形（66）和PFD中心标记（78），当操作在拆分中心显示模式中时，所述PFD中心标记（78）关于罗盘图形移动以指示PFD以其为中心的中间点。

14.权利要求10所述的方法，还包括：

在PFD（22）上生成姿态指引指示器（ADI）图形（26），其包括ADI航向标记（58）；以及

产生HSI图形（22）以包括可移动的HSI航向标记（62），其在PFD（22）操作在第一非航向中心显示模式中时结合ADI航向标记而移动。

15.权利要求14所述的方法，还包括：

将ADI航向标记（58）和HSI航向标记（62）生成为大体相同的符号；以及

当飞行器的当前航向超过PFD（22）的视场（FOV）时，同时变化ADI航向标记和HSI航向标记的外观。