CN108204823B - 在飞机的机载显示系统中图形化管理俯仰标尺的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及在飞机的机载显示系统中图形化管理俯仰标尺的方法。本发明的一般领域是用于图形化管理在飞机的机载显示系统中显示的俯仰标尺(P)的方法,所述显示系统包括对符号进行图形化管理的图形计算机和显示屏。在所述显示屏上显示的符号表示包括:角度俯仰标尺(P);符号(MA),其称为飞机图标,表示飞机的姿态;符号(MV),其称为速度矢量,表示飞机速度的方向。在根据本发明的方法中,将标尺的“条”(SG,SD)分离的角距离(A1)是变化的,从而即使在强侧风的情况下,表示飞机姿态和速度矢量的符号也始终保持接近标尺的两个条的其中一个。条的形状是恒定的或者可变的。
Description
技术领域
本发明的领域在于飞机的显示系统,所述飞机的显示系统包括显示必要飞行信息的装置。
背景技术
飞机的显示系统,包括至少一个惯性单元、测量高度和速度的传感器、电子计算装置,以及安装于飞机驾驶员座舱内并显示主要飞行和导航参数的符号表示的一个或更多个显示装置。通常,合成图像会显示在位于飞机仪表板的前面板上的显示屏上,或显示在“平视”显示装置中。
例如,图1以程式化的方式并在专利附图的固有限制下显示了这种类型的图像。符号表示由黑线来进行表示。所述符号表示主要包括:
-“ADI”(姿态方向指示器)参数,所述参数显示飞机姿态,即,飞机在滚转和俯仰方面的角位置。按照惯例,飞机的位置由符号1(称为飞机图标)来表示,其位于以度数为刻度的标尺2的中心。这个标尺被称为俯仰标尺。符号1用V来表示,V的翅膀包括地平指示杆。在图1中,标尺2由两个系列间隔为5度的对称符号3来表示。符号3采用方括号的形式。ADI参数还包括地平指示杆4;
-空气速度标尺5。这是位于姿态标尺左侧的竖直标尺。所述空气速度标尺5表示飞机的速度并且通常以节为刻度。在图1中,空气速度为155节;
-高度标尺6。这是位于姿态标尺右侧的竖直标尺。所述高度标尺6通常以英尺为刻度。在图1中,飞机的高度为1000英尺。这个标尺6与速度标尺5相对于ADI标尺2对称;
-速度矢量7。这通常由包括两个对称的水平线段和一个竖直线段的圆来表示。所述速度矢量7表示由飞机的速度所形成的角方向和飞机的角位置。
有两种主要的飞行模式,称为航向模式(heading-up mode)和航迹模式(track-upmode)。在采用航向模式进近的情况下,俯仰标尺以飞机图标为中心。在采用航迹模式进近的情况下,俯仰标尺以速度矢量为中心。
只要飞机图标和速度矢量保持相对地互相接近,上述表示就完全适合于这两种模式。从图形上讲,这意味着这两个符号保持在俯仰标尺内。
然而,无论飞行模式如何,由于严重侧风导致飞机严重漂移,因此两个矢量中的一个将与俯仰标尺分离。在航向模式下,由于严重漂移,速度矢量与任何姿态参考分离。在航迹模式中复飞的情况下,由于强侧风,在飞行视图中飞机图标是分离的,而没有精确的姿态参考,然而这个飞行阶段需要确定的姿态定位点。
为了解决这一问题,提出了多种解决方案。第一种解决方案在于,除了速度矢量外还显示位于俯仰标尺中的提醒符号,该提醒符号表示速度矢量的俯仰角。例如,所述提醒符号由上面有竖直线段的两个对称的水平线段组成。但是,此符号并不显示于共形位置。
第二种解决方案在于,当符号表示表现为叠加在已飞越地形的三维透视图上时,移动合成图像(在正常情况下,合成图像显示于共形位置),使得俯仰标尺保持在显示屏的中心。这两种解决方案的主要缺点是它们在非共形位置上显示符号表示或外部的表示。
发明内容
根据本发明的在飞机的机载显示系统中图形化管理俯仰标尺的方法并没有这些缺点。表示飞机图标和速度矢量的符号总是显示于共形位置。只有俯仰标尺的表示发生变化。更具体地,本发明的主题为一种用于图形化管理在飞机的机载显示系统中显示的俯仰标尺的方法,所述显示系统包括对符号进行图形化管理的图形计算机以及显示屏,在所述显示屏上显示的符号表示至少包括:
-角度俯仰标尺,所述标尺由第一系列的第一符号和第二系列的第二符号来进行表示,第二系列的第二符号在水平方向上以第一角距离与第一系列的符号分离;
-第三符号,其称为飞机图标,表示飞机的姿态;
-第四符号,其称为速度矢量,表示飞机速度的方向;
所述符号表示的特征在于,将俯仰标尺的第一系列的符号与第二系列的符号分离的角距离是第三符号和第四符号之间的角距离的函数。
有利地,
-角度俯仰标尺以第三符号或第四符号为中心,当在水平平面内将第三符号与第四符号分离的角距离小于或等于确定值时,将第一系列的符号与第二系列的符号分离的第一角距离恒定;
-角度俯仰标尺以第三符号为中心,当在水平平面内将第四符号与第三符号分离的角距离超过确定值时,则在水平平面内移动或修改与第四符号最接近的符号的系列,从而使在水平平面内将第四符号与所述移动的系列分离的角距离保持小于第二确定距离;
-角度俯仰标尺以第四符号为中心,当在水平平面内将第四符号与第三符号分离的角距离超过确定值时,则在水平平面内移动或修改与第三符号最接近的符号的系列,从而使在水平平面内将第三符号与所述移动的系列分离的角距离保持小于所述第二确定距离。
有利地,不论将第四符号与第三符号分离的角距离的值如何,第一符号与第二符号完全相同。
有利地,如果第一符号和第二符号每个都包含水平直线段,则当第一符号或第二符号从初始位置移到最终位置时,水平线将第一符号或第二符号的初始位置连接到第一符号或第二符号的最终位置。
有利地,所述水平线是连续的或不连续的。
有利地,第一符号在竖直方向上以恒定的第三角距离彼此分离,第二符号在竖直方向上以相同的恒定的第三角距离彼此分离。
有利地,当角度俯仰标尺以第三符号为中心、并且当在水平平面内将第三符号与第四符号分离的角距离小于或等于确定值时,第三符号位于在水平平面内与第一系列的第一符号和第二系列的第二符号相等距离处。
有利地,当角度俯仰标尺以第四符号为中心、并且当在水平平面内将第三符号与第四符号分离的角距离小于或等于确定值时,第四符号位于在水平平面内与第一系列的第一符号和第二系列的第二符号相等距离处。
有利地,只有在给定的时间段内、在水平平面内将第四符号与第三符号分离的角距离的波动超过确定阈值时,才会对该波动进行考虑。
附图说明
通过阅读以下以非限制性示例给出的描述并且借助附图,将更好地理解本发明和其他的优点,在附图中:
图1显示了飞机的显示系统中显示的根据现有技术的符号表示;
图2至图4显示了表示实现根据本发明的方法的各个步骤;
图5显示了根据本发明的方法的第一变体实施方案;
图6显示了根据本发明的方法的第二变体实施方案。
具体实施方式
例如,图2显示了在标准条件(即,低到中等侧风)下,包括飞机图标MA和速度矢量MV的角度俯仰标尺P。该符号表示显示在飞机的仪表板的显示屏上。所述符号产生于共形的位置,以成角度地对应于飞机的俯仰和滚转角度。在这个附图和下面的附图中,符号的运动象征性地用白色的三个V形图案来表示,其不构成显示的符号表示的一部分。
更具体地,这个俯仰标尺由第一系列的第一符号SG和第二系列的第二符号SD来表示。第一系列称为标尺的左侧“集合”,第二系列称为标尺的右侧“集合”。第二系列的符号与第一系列的符号以第一角距离A1在水平方向上分离。这个距离的值大约是10度。符号的每一系列或“集合”都是由相同的括号形状的符号组成的。符号是竖直对齐的。同一系列的两个连续符号之间以恒定的角距离A2在竖直平面上分离。这个距离的值大约是5度。两个符号形成俯仰标尺的“条”的其中一个,每个符号都属于不同的集合并彼此相对放置。
这个俯仰标尺包括表示飞机的姿态的第三符号(称为飞机图标MA)。飞机图标MA通常用有翼V来表示,以两个相同的短条结束。最后,俯仰标尺包括表示飞机速度的方向的第四符号(称为速度矢量MV)。速度矢量MV通常由包括两个对称的水平直线段和一个竖直直线条的圆来表示,两个对称的水平直线段和一个竖直直线条象征飞机的机翼和漂移。
在图2和后面的附图中,俯仰标尺以飞机图标为中心,飞机图标位于与标尺的两个条等距离处。这种模式称为航向模式。可以作出相反的选择,即,使俯仰标尺以速度矢量为中心。这种模式称为航迹模式。接下来的所有操作都是在航向模式下进行的,但是以相同的方式应用于航迹模式。
当侧风弱时,速度矢量接近飞机图标。这两个图标之间的距离A3不超过几度。速度矢量保持在俯仰标尺的“集合”内。在这种情况下,角距离A1保持恒定。
在图3中,速度矢量和飞机图标之间的距离已经充分增大,以至于速度矢量不再在标尺的集合内,而是在标尺的集合外。在图3的情况下,速度矢量已经向左移动。只要在水平平面中将速度矢量与飞机图标分离的角距离A4保持小于或等于确定值A4,则不对标尺进行任何修改;换句话说,只要速度矢量保持接近标尺的集合的其中一个,标尺就不会被修改。在图3的情况下,这是左侧集合。这种接近程度大约有几度。
在图4中,速度矢量MV和飞机图标MA之间的距离进一步增大。在这种情况下,为了使标尺的左侧集合和速度矢量之间的角距离A4保持在合理的容差内,移动由符号SG组成的标尺的左侧集合,以“跟踪”速度矢量。因此,速度矢量MV相对于左侧集合的角位置可以很容易地读取。应该注意的是,右侧集合不会移动,并且相对于飞机图标保持固定。将标尺的两个集合进行分离的角距离A1增大。
在图4的情况下,左侧集合的符号SG不加修改地移动。为了使标尺保持易于读取,可以修改移动的集合的符号。例如,如果第一符号和第二符号每个都包含水平直线段,则当第一符号或第二符号从初始位置移到最终位置时,一条水平线可以将第一符号或第二符号的初始位置连接到第一符号或第二符号的最终位置。如图5所示,这条水平线TG可以是连续的,或者,如图6所示,这条线TG可以是不连续的。其他的表现形式也可以用来表示俯仰标尺扩大了。在任何情况下,标尺都包括没有符号的中央间隙。
为了便于读取符号,只有在给定的时间段内、在水平平面内将速度矢量与飞机图标分离的角距离的微小波动超过确定阈值时,才会对该微小波动进行考虑。
实施根据本发明的方法不存在任何技术问题。在俯仰标尺的集合的位置与速度矢量的位置或飞机图标的位置之间创建简单的链接就足够了。
Claims (8)
1.一种用于图形化管理在飞机的机载显示系统中显示的俯仰标尺(P)的方法,所述显示系统包括对符号进行图形化管理的图形计算机以及显示屏,在所述显示屏上显示的符号表示至少包括:
-角度俯仰标尺(P),所述标尺由第一系列的第一符号和第二系列的第二符号来进行表示,第二系列的第二符号在水平方向上以第一角距离与第一系列的符号分离;
-第三符号(MA),其称为飞机图标,表示飞机的姿态;
-第四符号(MV),其称为速度矢量,表示飞机速度的方向;
其特征在于,将俯仰标尺的第一系列的符号与第二系列的符号分离的角距离是第三符号和第四符号之间的角距离的函数;
-角度俯仰标尺以第三符号或第四符号为中心,当在水平平面内将第三符号与第四符号分离的角距离(A3)小于或等于确定值时,将第一系列的符号与第二系列的符号分离的第一角距离恒定;
-角度俯仰标尺以第三符号为中心,当在水平平面内将第四符号与第三符号分离的角距离(A3)超过确定值时,则在水平平面内移动或修改与第四符号最接近的符号的系列,从而使在水平平面内将第四符号与所述移动的系列分离的角距离保持小于第二确定距离(A4);
-角度俯仰标尺以第四符号为中心,当在水平平面内将第四符号与第三符号分离的角距离超过确定值时,则在水平平面内移动或修改与第三符号最接近的符号的系列,从而使在水平平面内将第三符号与所述移动的系列分离的角距离保持小于所述第二确定距离(A4)。
2.根据权利要求1所述的用于图形化管理在飞机的机载显示系统中显示的俯仰标尺(P)的方法,其特征在于,不论将第四符号与第三符号分离的角距离的值如何,第一符号与第二符号完全相同。
3.根据权利要求1所述的用于图形化管理在飞机的机载显示系统中显示的俯仰标尺(P)的方法,其特征在于,如果第一符号和第二符号每个都包含水平直线段,则当第一符号或第二符号从初始位置移到最终位置时,水平线(TG)将第一符号或第二符号的初始位置连接到第一符号或第二符号的最终位置。
4.根据权利要求3所述的用于图形化管理在飞机的机载显示系统中显示的俯仰标尺(P)的方法,其特征在于,所述水平线是连续的或不连续的。
5.根据前述权利要求1-4中的任一项所述的用于图形化管理在飞机的机载显示系统中显示的俯仰标尺(P)的方法,其特征在于,第一符号在竖直方向上以恒定的第三角距离(A2)彼此分离,第二符号在竖直方向上以相同的恒定的第三角距离彼此分离。
6.根据前述权利要求1-4中的任一项所述的用于图形化管理在飞机的机载显示系统中显示的俯仰标尺(P)的方法,其特征在于,当角度俯仰标尺以第三符号为中心、并且当在水平平面内将第三符号与第四符号分离的角距离小于或等于确定值时,第三符号位于在水平平面内与第一系列的第一符号和第二系列的第二符号相等距离处。
7.根据前述权利要求1-4中的任一项所述的用于图形化管理在飞机的机载显示系统中显示的俯仰标尺(P)的方法,其特征在于,当角度俯仰标尺以第四符号为中心、并且当在水平平面内将第三符号与第四符号分离的角距离小于或等于确定值时,第四符号位于在水平平面内与第一系列的第一符号和第二系列的第二符号相等距离处。
8.根据前述权利要求1-4中的任一项所述的用于图形化管理在飞机的机载显示系统中显示的俯仰标尺(P)的方法,其特征在于,只有在给定的时间段内、在水平平面内将第四符号与第三符号分离的角距离的波动超过确定阈值时,才会对该波动进行考虑。
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