CN108369290B

CN108369290B - 天气指示器系统和方法

Info

Publication number: CN108369290B
Application number: CN201680072740.3A
Authority: CN
Inventors: 约德·M·乌敦; 吉利安·C·惠特克
Original assignee: Rockwell Collins Inc
Current assignee: Rockwell Collins Inc
Priority date: 2016-01-31
Filing date: 2016-07-18
Publication date: 2021-11-30
Anticipated expiration: 2036-07-18
Also published as: US9669941B1; WO2017131815A8; CN108369290A; WO2017131815A1

Abstract

公开一种用于生成并呈现天气指示器的天气指示器系统和方法。所述天气指示器可包括用于呈现最低云高和报告云高的两个或更多个云高指示器、用于呈现最低能见度和报告能见度的两个或更多个能见度指示器以及至少一个标尺，可从所述标尺分别通过所述云高指示器和所述能见度指示器向观看者呈现云高和能见度信息。一种指示器生成系统可包括天气数据源和图像生成器，所述图像生成器被配置为从所述天气数据源获取天气数据并且作为所述天气数据的函数生成表示所述天气指示器的呈现数据。

Description

天气指示器系统和方法

背景技术

美国联邦航空管理局(FAA)出版了书名为“仪表飞行手册”的手册，飞行员可在训练按照仪表飞行规则(IFR)飞行时参考该出版物。一部分训练涉及使用仪表进场程序(IAP)导航图，其提供用于在低能见度条件下降落并且安全着陆在跑道上的方法。FAA在全面分析障碍物、地形特征和导航设施之后确立IAP。在IAP中规定包括海拔变化、航向修正和其它限制在内的机动动作。进场导航图(通常称为进场图) 反映了与终端仪表进场程序(TERP)的美国标准相关联的准则，该标准规定了用于在设计仪表飞行程序中使用的标准化方法。

特定IAP的使用可取决于在机场或环绕飞机的区域处的当前正观测到和/或预测的报告天气条件。每个IAP包括已经针对IAP确立且/ 或预定义的“着陆最低标准”。着陆最低标准包括对应于IAP的云高和能见度要求的预定义准则。如果报告天气信息和/或预测天气信息小于或“低于”针对特定IAP的一个和/或两个着陆最低标准，则可能不适合且/或不建议飞行员尝试该程序。

作为其例行程序的一部分，向飞行员告知诸如其正出发的机场、其计划到达的机场和/或另选机场(例如，如果到达机场处的天气条件低于着陆最低标准的话)等特定位置处的天气条件。存在飞行员可从中获得天气信息的多个天气数据源。使用这个信息，飞行员可将天气信息与一个或多个IAP的着陆最低标准(或在一些情况下，确立对应于起飞离开机场的天气准则的预定义起飞最低标准)进行比较，并且确定一个或多个IAP的适合性。然而，在飞行员执行这个比较时，可能因为飞行员在天气信息与一个或多个IAP导航图之间转移其视线和注意力而导致情境感知丧失。

发明内容

本文所公开的发明性概念的实施例涉及一种用于生成并且呈现天气指示器的天气指示器系统和方法。本文所公开的发明性概念可在紧凑且易于查看的天气指示器中向飞机的飞行员提供天气信息和着陆最低标准。

在一个方面，本文所公开的发明性概念的实施例涉及一种用于呈现天气信息的天气指示器。所述天气指示器可包括用于呈现最低云高和报告云高的两个或更多个云高指示器、用于呈现最低能见度和报告能见度的两个或更多个能见度指示器，以及至少一个标尺，可从所述标尺分别通过云高和能见度指示器向观看者呈现云高和能见度信息。

在另一方面，本文所公开的发明性概念的实施例涉及一种用于生成用于呈现天气信息的天气指示器的系统。所述系统可包括天气数据源和图像生成器(IG)，所述图像生成器被配置为执行如在以下段落中所公开的方法。

在另一方面，本文所公开的发明性概念的实施例涉及一种用于生成用于呈现天气信息的天气指示器的方法。在恰当配置时，IG可获取天气数据并且生成作为天气数据的函数并且表示天气指示器的图像的呈现数据。所述天气数据可表示预定义最低云高、预定义最低能见度、报告云高和报告能见度。所述呈现数据可表示云高指示器、能见度指示器和标尺；最低能见度指示器的位置可取决于预定义最低能见度，一个云高指示器的位置可取决于报告云高，并且能见度指示器的位置可取决于报告能见度。

附图说明

可在考虑以下对其的详细描述时更好地理解本文所公开的发明性概念的实现。此类描述参考所包括的附图，附图未必按比例绘制，并且在附图中，可以放大一些特征并且为了清晰起见，可以省略或可以示意性地表示一些特征。附图中的相同附图标记可表示并且指代相同或相似元件、特征或功能。在附图中：

图1A描绘根据本文所公开的发明性概念的配置有天气指示器系统的飞机。

图1B描绘图1A的天气指示器系统的功能框图。

图2A呈现根据本文所公开的发明性概念的正在低头显示单元上呈现的天气指示器的示例性实施例。

图2B呈现根据本文所公开的发明性概念的正在抬头显示单元上呈现的天气指示器的示例性实施例。

图3A描绘根据本文所公开的发明性概念的天气指示器的示例性配置的示例性实施例。

图3B描绘根据本文所公开的发明性概念的天气指示器的示例性配置的示例性实施例。

图4A描绘根据本文所公开的发明性概念的呈现对应于示例性仪表进场程序(IAP)的第一着陆最低标准的报告天气信息的图3A的天气指示器的示例性实施例。

图4B描绘根据本文所公开的发明性概念的呈现对应于示例性IAP 的第二着陆最低标准的报告天气信息的图3A的天气指示器的示例性实施例。

图4C描绘根据本文所公开的发明性概念的呈现对应于示例性IAP 的第三着陆最低标准的报告天气信息的图3A的天气指示器的示例性实施例。

图4D描绘根据本文所公开的发明性概念的呈现对应于示例性IAP 的第三着陆最低标准的报告天气信息的图3A的天气指示器的示例性实施例。

图5A描绘根据本文所公开的发明性概念的呈现第二报告天气信息的图4A的天气指示器的示例性实施例。

图5B描绘根据本文所公开的发明性概念的呈现第二报告天气信息的图4B的天气指示器的示例性实施例。

图5C描绘根据本文所公开的发明性概念的呈现第二报告天气信息的图4C的天气指示器的示例性实施例。

图5D描绘根据本文所公开的发明性概念的呈现第二报告天气信息的图4D的天气指示器的示例性实施例。

图6A描绘根据本文所公开的发明性概念的呈现第三报告天气信息的图4A的天气指示器的示例性实施例。

图6B描绘根据本文所公开的发明性概念的呈现第三报告天气信息的图4B的天气指示器的示例性实施例。

图6C描绘根据本文所公开的发明性概念的呈现第三报告天气信息的图4C的天气指示器的示例性实施例。

图6D描绘根据本文所公开的发明性概念的呈现第三报告天气信息的图4D的天气指示器的示例性实施例。

图7A描绘根据本文所公开的发明性概念的图5A的用于呈现天气信息的天气指示器的另选配置的示例性实施例。

图7B描绘根据本文所公开的发明性概念的图5B的用于呈现天气信息的天气指示器的另选配置的示例性实施例。

图7C描绘根据本文所公开的发明性概念的图5C的用于呈现天气信息的天气指示器的另选配置的示例性实施例。

图7D描绘根据本文所公开的发明性概念的图5D的用于呈现天气信息的天气指示器的另选配置的示例性实施例。

图8A描绘根据本文所公开的发明性概念的水平设置在显示单元上的图4A到4D的天气指示器的示例性实施例。

图8B描绘根据本文所公开的发明性概念的垂直设置在显示单元上的图5A到5D的天气指示器的示例性实施例。

图9描绘根据本文所公开的发明性概念的依序在显示单元上呈现的图6A到6D的天气指示器的示例性实施例。

图10描绘根据本文所公开的发明性概念的公开用于生成天气指示器的方法的流程图的示例性实施例。

具体实施方式

在以下描述中，呈现若干特定细节以提供对本文所公开的发明性概念的实施例的全面理解。然而，相关领域的技术人员将认识到，本文所公开的发明性概念可在没有一个或多个所述特定细节的情况下或与其它部件组合来实践。在其它情况下，未详细展示或描述众所周知的具体实施或操作以避免模糊本文所公开的发明性概念的各种实施例的方面。

现在参看图1A至1B，适合于实施本文所述的技术的天气指示器系统100的实施例包括天气最低标准数据源(WMDS)110、天气数据源(WDS)120、图像生成器(IG)130和显示单元140。

WMDS 110可包括飞机中的提供天气最低标准信息的任何源。天气最低标准信息可包括机场跑道的仪表进场程序(IAP)的预定义着陆最低标准，其中预定义着陆最低标准可包括用于每个IAP的最低云高和最低标准。

WDS 120可包括任何报告天气数据源，包括但不限于数据链路系统122和/或输入装置124。数据链路系统122可包括被配置为从在飞机外部的源(包括但不限于地面站和卫星)接收数据的那些系统。表示报告天气信息的数据可经由数据链路系统传输到飞机的飞行员或机组人员，其可提供表示用于出发、目的地和/或另选机场(诸如在申报飞行计划中所指定的那些机场)的观测和/或预测云高和能见度信息的报告天气信息数据。通过数据链路系统122传输的天气数据可起源于多个天气数据源或由其提供，天气数据源包括但不限于XM卫星广播公司和环球气象航空公司。可被广播的天气数据可包括多种天气产品中所含有的数据，天气产品诸如但不限于航空例行天气报告 (“METAR”)。数据链路系统122可将表示天气最低标准信息的天气数据提供到IG 130。

输入装置124可包括用于接收表示报告天气信息的数据的飞行员输入的任何源。此类装置可包括但不限于触觉装置(例如，键盘、控制显示单元、光标控制装置、触笔、电子油性笔、手持装置、触摸屏装置、笔记本电脑、平板电脑、电子飞行包或用户可穿戴装置)和/或语音识别系统。如果输入装置124被配置为接收飞行员输入，则输入装置124可与显示系统140的显示单元集成(例如，手持装置、触摸屏装置、笔记本电脑、平板电脑)。输入装置124可将表示报告天气信息和/或天气最低标准信息(包括飞行员选择)的天气数据提供到IG130。

IG 130可包括执行可永久地或临时地存储在数字存储器存储装置或非暂时性计算机可读媒体(通常，存储器132)中的软件或计算机指令代码的任何电子数据处理单元，存储装置包括但不限于随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、光盘(CD)、硬盘驱动器、磁盘、固态存储器、个人计算机存储卡国际协会卡(PCMCIA卡)、安全数字卡和紧凑闪存卡。IG130可通过含有针对本文体现的特定功能所开发的算法的软件或计算机指令代码的执行来驱动。IG 130可以是针对本文所公开的实施例定制的专用集成电路(ASIC)。电子数据处理单元的常见实例为微处理器、数字信号处理器(DSP)、可编程逻辑器件(PLD)、可编程门阵列(PGA)和信号生成器；然而，对于本文的实施例，术语“处理器”不限于此类处理单元并且不希望狭义地理解其含义。例如，IG 130还可包括一个以上电子数据处理单元。在一些实施例中，IG 130可以是由飞机的任何其它系统使用或结合其使用的处理器，其它系统包括但不限于WMDS 110、WDS 120和显示单元 140。

在一些实施例中，术语“编程”和“配置”是同义的。IG 130可电耦接到系统和/或源以促进输入数据的接收。在一些实施例中，“操作性耦接”可被视为能够与“电耦接”互换。没有必要做出直接连接；替代地，此类输入数据接收和输出数据提供可通过总线、通过无线网络或作为IG 130经由物理或虚拟计算机端口接收和/或传输的信号来提供。IG 130可被编程或配置为执行下文详细论述的方法。IG 130可被编程或配置为将输出数据提供到各种系统和/或单元，其包括但不限于显示单元140。

显示单元140可能够投射且/或呈现一个或多个天气指示器的一个或多个显示和/或图像；在一些实施例中，术语“显示”和“图像”是可互换的并且被同义地处理。天气指示器可以图形方式且/或以文本方式显示，如下文所公开的。天气指示器可在(例如)报告天气信息小于或等于天气最低标准信息时改变视觉外观。

现在参看图2A，作为HDD的显示单元140-A的示例性描绘已经被配置为以地形和天空的三维图像为背景向飞行员或机组人员显示战术信息的图像。图2B提供作为HUD单元的显示单元140-B的示例性描绘，其被配置为以地形和天空的三维图像为背景向飞行员或机组人员显示战术信息的图像。HDD单元和HUD单元两者均可用作被配置为呈现SVS图像、EVS图像或组合SVS-EVS图像的显示单元。应当注意，在HDD单元和/或HUD单元上所描绘的战术信息已经为了呈现而减到最小限度并且不指示其可被配置有的多个指示或信息。因为图2A和2B所示的指示或战术信息是本领域的技术人员众所周知的，所以本文中不提供对其上所示出的特定战术信息的论述。

另外，显示单元140-A呈现天气指示器150-A和150-B，并且显示单元140-B呈现天气指示器150-C和150-D。用于呈现天气指示器 150-A、150-B、150-C和150-D的位置可能够由制造商和/或最终用户配置。在图2A和2B中，天气指示器150-A、150-B、150-C和150-D 已经被定位在战术信息的图像的下部部分处；也就是说，天气指示器 150-A、150-B、150-C和150-D已经被定位在图2A和2B所示的空速指示器、姿态指示器和海拔指示器的图像下方。在一些实施例中，天气指示器150-A和150-C可显示第一机场的天气信息，并且天气指示器150-B和150-D可显示第二机场的天气信息。

本文所公开的发明性概念的一些优点和好处在图3A到9 中展示，图3A到9 示出天气信息可如何用于生成一个或多个天气指示器并且通过向飞行员视觉传达在目的地和/或另选机场处的适用于一个或多个IAP的观测和/或预测天气信息来增强情境感知。在观看后，飞行员可确定在机场处存在一个或多个有利IAP。

现在参看图3A，示出显示单元140能够呈现并且例示本文所公开的发明性概念的天气指示器202。天气指示器202包括能见度标尺204、最低能见度指示器206、观测能见度指示器208、预测能见度指示器210、最低云高指示器212、观测云高指示器214、预测云高指示器216以及已经在飞机出发之前对之预定义最低能见度指示器206和最低云高指示器212的着陆最低标准的IAP的名称218。

能见度标尺204可以是用于针对IAP呈现最低能见度指示器206、观测能见度指示器208和预测能见度指示器210的标尺。能见度标尺 204的刻度的间距可由制造商和/或最终用户配置。刻度的间距是非线性的，针对相对较低能见度提供较宽幅度(此处，在标尺上所指示的测量单位为法定英里)。

最低云高指示器212可为呈现观测云高指示器214和预测云高指示器216所依据的参考。在一些实施例中，观测云高指示器214和预测云高指示器216可被配置为一个或多个图形表示。观测云高指示器 214和预测云高指示器216包括云符号，并且已经包括字母“F”作为预测云高指示器216的一部分；虽然观测云高指示器214和预测云高指示器216的配置可由制造商和/或最终用户确定，但此处已经选择用于高积云的已知符号来传达观测和预测云高而未必是存在高积云。在一些实施例中，观测云高指示器214和预测云高指示器216相对于最低云高指示器212的相对位置可在视觉上传达用于IAP的关于观测和预测云高的信息。在其它实施例中，观测云高指示器214和预测云高指示器216的符号表示可用文本呈现(其可包括数字)替换。

虽然天气指示器202被绘制为圆形或圆化能见度标尺204，但本文所公开的发明性概念不限于这种形状。制造商和/或最终用户可采用其它形状。

现在参看图3B，示出能够由显示单元140呈现并且例示本文所公开的发明性概念的矩形天气指示器222。天气指示器222包括能见度标尺224、最低能见度指示器226、观测能见度指示器228、预测能见度指示器230、云高标尺232、最低云高指示器234、观测云高指示器236、预测云高指示器238以及已经对之预定义最低能见度指示器226和最低云高指示器234的着陆最低标准的IAP的名称240。

类似于图3A的能见度标尺204，图3B的能见度标尺224可以是用于呈现用于IAP的最低能见度指示器226、观测能见度指示器228 和预测能见度指示器230的标尺。能见度标尺224的刻度的间距可由制造商和/或最终用户配置。刻度的间距是非线性的，针对相对较低能见度提供较宽幅度。在一些实施例中，能见度标尺204和224可被缩放以指示跑道视觉范围(RVR)测量单位或适于传达能见度测量值的其它单位。

云高标尺232可以是用于呈现用于IAP的最低云高指示器234、观测云高指示器236和预测云高指示器238的标尺。类似于能见度标尺224，云高标尺232的刻度的间距可由制造商和/或最终用户配置。刻度的间距是非线性的，针对相对较低云高提供较宽幅度。

针对图4A到9 的论述，对应于波特兰国际机场(KPDX)处的RNAV(GPS)Y RWY 10LIAP(KPDX IAP)的预定义着陆最低标准用于示出天气指示器202可如何传送天气信息。应当注意，着陆最低标准被提供仅用于论述本文所公开的示例性概念的目的，并且不应出于导航目的来使用或依赖着陆最低标准。

现在参看图4A、5A和6A，对应于KPDX IAP的LPV(具有垂直引导的定位器性能)进场的预定义着陆最低标准为300英尺最低云高以及1/2英里最低能见度，并且预定义决断海拔(DA)为266英尺。如图所示，最低能见度由最低能见度指示器206a、206e和206i呈现；并且预定义DA与最低云高指示器212a、212e和212i包括在一起。

现在参看图4B、5B和6B，对应于KPDX IAP的LNAV/VNAV(横向导航/垂直导航)进场的预定义着陆最低标准为400英尺和7/8英里，并且预定义DA是383英尺。如图所示，最低能见度由最低能见度指示器206b、206f和206j呈现；并且预定义DA与最低云高指示器212b、212f和212j包括在一起。

现在参看图4C、5C和6C，对应于KPDX IAP的LNAV进场的预定义着陆最低标准是700英尺和1-3/8英里，并且预定义最低下降海拔 (MDA)是640英尺。如图所示，最低能见度由最低能见度指示器206c、 206g和206k呈现；并且预定义MDA与最低云高指示器212c、212g 和212k包括在一起。

现在参看图4D、5D和6D，对应于KPDX IAP的盘旋进场的预定义着陆最低标准为800英尺和2英里，并且预定义MDA为760英尺。如图所示，最低能见度由最低能见度指示器206d、206h和206l呈现；并且预定义MDA与最低云高指示器212d、212h和212l包括在一起。

现在参看图4A到4D，假设观测和预测云高为5,000英尺，并且观测和预测能见度为10英里。如图所示，观测能见度由观测能见度指示器208a、208b、208c和208d呈现，并且预测能见度由预测能见度指示器210a、210b、210c和210d呈现。在观看时，飞行员可确定观测和预测能见度超过KPDX IAP的四种进场的最低能见度。

观测云高由观测云高指示器214a、214b、214c和214d相对于最低云高指示器212a、212b、212c和212d的相对位置呈现；同样，预测云高由预测云高指示器216a、216b、216c和216d相对于最低云高指示器212a、212b、212c和212d的相对位置呈现。通过将观测云高指示器 214a、214b、214c和214d和预测云高指示器216a、216b、216c和216d 的云符号定位在最低云高指示器212a、212b、212c和212d上方，通过位置关系一目了然地在视觉上向飞行员告知观测和预测云高高于相应 DA和MDA。在观看时，飞行员可确定观测和预测云高超过KPDXIAP 的四种进场的最低云高。

现在参看图5A到5D，假设观测云高和能见度保持处于5,000英尺和10英里，但预测云高和能见度为500英尺和3/4英里。如图所示，观测能见度由观测能见度指示器208e、208f、208g和208h呈现，并且预测能见度由预测能见度指示器210e、210f、210g和210h呈现。在观看时，飞行员可确定观测能见度超过KPDX IAP的四种进场的最低能见度，但预计能见度在预测时间处仅超过LPV方法的最低能见度。为了将飞行员的注意力吸引到预计能见度不超过最低能见度的不利条件，预测能见度指示器210f、210g和210h可被配置为改变其视觉外观。在一些实施例中，预测能见度指示器210f、210g和210h可被配置为改变颜色且/或间歇地闪光。

观测云高由观测云高指示器214e、214f、214g和214h相对于最低云高指示器212e、212f、212g和212h的相对位置呈现；同样，预测云高由预测云高指示器216e、216f、216g和216h相对于最低云高指示器212e、212f、212g和212h的相对位置呈现，其中216e和216f位于上方并且216g和216h位于下方。由于这些位置，飞行员可确定观测云高超过KPDX IAP的四种进场的最低云高，但预计云高在预测时间处仅超过LPV和LNAV/VNAV进场的最低能见度。为了将飞行员的注意力吸引到预计云高不超过最低云高的不利条件，预测云高指示器216g和216h可被配置为改变其视觉外观。在一些实施例中，预测云高指示器216g和216h可被配置为改变颜色且/或间歇地闪光。

现在参看图6A到6D，假设观测云高和能见度为500英尺和1-1/2 英里，并且预测云高和能见度为5,000英尺和10英里。如图所示，观测能见度由观测能见度指示器208i、208j、208k和208l呈现，并且预测能见度由预测能见度指示器210i、210j、210k和210l呈现。在观看时，飞行员可确定观测能见度低于盘旋方法的最低能见度，但预计能见度在预测时间处超过KPDX IAP的四种进场的最低能见度。为了将飞行员的注意力吸引到观测能见度低于最低能见度的不利条件，观测能见度指示器2081可被配置为改变其视觉外观。在一些实施例中，观测能见度指示器2081可被配置为改变颜色且/或间歇地闪光。

观测云高由观测云高指示器214i、214j、214k和214l相对于最低云高指示器212i、212j、212k和212l的相对位置呈现，其中214i和214j 位于上方并且214k和214l位于下方；同样，预测云高由预测云高指示器216i、216j、216k和216l相对于最低云高指示器212i、212j、212k 和212l的相对位置呈现。因为214i和214j位于212i和212j上方，但 214k和214l位于212k和212l下方，所以飞行员可确定观测云高低于 LNAV和盘旋进场的最低云高，但预计云高在预测时间处超过KPDX IAP的四种进场的最低云高。为了将飞行员的注意力吸引到观测云高低于最低云高的不利条件，观测云高指示器214k和214l可被配置为改变其视觉外观。在一些实施例中，观测云高指示器214k和214l可被配置为改变颜色且/或间歇地闪光。

虽然图4A到6D所示的天气指示器已经被配置有圆形或圆化能见度标尺，但制造商和/或最终用户可配置其它形状。

现在参看图7A到7D，矩形天气指示器可传达如图5A到5D的天气指示器所传达的相同天气信息。KPDX IAP的四种进场的最低能见度分别由最低能见度指示器226a到226d呈现；并且最低云高分别由指示相应DA和MDA的最低云高指示器234a到234d呈现。5,000英尺观测云高由观测云高指示器236a到236d呈现，并且10英里观测能见度由观测能见度指示器228a到228d呈现。500英尺预测云高由观测云高指示器238a到238d呈现，并且3/4英里预测能见度由预测能见度指示器230a到230d呈现。为了将飞行员的注意力吸引到预计能见度在预测时间处不超过最低能见度的不利条件，预测能见度指示器230b、 230c和230d可被配置为以如上文论述的相同或相似方式改变其视觉外观。为了将飞行员的注意力吸引到预计云高在预测时间处不超过最低云高的不利条件，预测云高指示器238c和238d可被配置为以如上文论述的相同或相似方式改变其视觉外观。

现在参看图8A到8B，可分别在HDD 140-C和HDD 140-D上向飞行员显示多个天气指示器的阵列，所述HDD 140-C和HDD 140-D被配置为呈现除图2A所示的战术信息的显示或图像之外的显示或图像。可在一个显示中同时向HDD 140-C和HDD 140-D的观看者呈现用于一个机场的IAP(或多个单独IAP)的多个进场，并且观看者可容易确定观测和/或预测天气条件是否满足或超过一个或多个IAP的着陆最低标准。

如图8A所示，水平设置图4A到4D的天气指示器。在观看时，飞行员可在一个图像中确定KPDX IAP的四种进场中的任一者为有利的，因为观测和预测能见度以及观测和预测云高超过预定义着陆最低标准。

如图8B所示，垂直设置图5A到5D的天气指示器。在观看时，飞行员可在一个图像中确定LPV方法是有利的，因为观测和预测能见度以及观测和预测云高超过预定义着陆最低标准。如上文陈述，当预计能见度不超过最低能见度时，可通过改变预测能见度指示器210f、 210g和210h的视觉外观来将飞行员的注意力吸引到这个不利条件；接着，在一个图像中，飞行员可观测并且确定LNAV/VNAV、LNAV和盘旋进场的不利条件的存在。此外，如上文陈述，当预计云高不超过最低云高时，可通过改变预测云高指示器216g和216h的视觉外观来将飞行员的注意力吸引到这个不利条件；接着，在一个图像中，飞行员可观测并且确定LNAV和盘旋进场的不利条件的存在。

现在参看图9，可依序呈现天气指示器；为了说明，在图9中呈现图6A到6D的天气指示器。在观看时，飞行员可在像序列中确定LPV 和LNAV/VNAV是有利的，因为观测和预测能见度以及观测和预测云高超过预定义着陆最低标准。当观测能见度低于最低能见度时，可将飞行员的注意力吸引到这个不利条件。这通过观测最低能见度指示器 206k和206l分别参照观测能见度指示器208k和208l之间的位置移位来示出。在序列期间，最低能见度指示器206k被示出在观测能见度指示器208k的右侧，随后最低能见度指示器2061被示出在观测能见度指示器2081的右侧；另外，可将飞行员的注意力吸引到观测能见度指示器208k与观测能见度指示器208l之间的视觉外观的依序改变。

此外，当观测云高低于最低云高时，可将飞行员的注意力吸引到这个不利条件。这通过观测观测云高指示器214j和214k分别相对于最低云高指示器212j和212k之间的位置移位来示出。在序列期间，观测云高指示器214j被示出在最低云高指示器212j上方，随后观测云高指示器214k被示出在最低云高指示器212k下方；另外，可将飞行员的注意力吸引到观测云高指示器214j与观测云高指示器214k之间的视觉外观的依序改变。

图10描绘公开用于生成一个或多个天气指示器的方法的实例的流程图300，其中IG 130可被编程或配置有对应于在流程图300中所体现的模块的指令。在一些实施例中，IG130可以是在显示单元140 或适合于执行任务的任何其它系统中找到的处理器或处理器组合。另外，IG 130可以是诸如但不限于印刷电路卡等模块的处理器，该模块具有一个或多个输入接口以促进IG 130的双向数据通信，即，数据接收和提供。如完成流程图300中所体现的以下模块所必需的，“获取数据”与“接收和/或检索数据”同义或者能够互换，并且“提供数据”与“使得数据可用或供应数据”同义或者能够互换。

流程图300的方法以模块302开始，其中IG 130获取表示用于一个或多个跑道和/或一个或多个机场的预定义着陆最低标准和/或其它预定义天气最低标准的数据。在一些实施例中，可从WMDS 110获取预定义着陆最低标准。在其它实施例中，机场可为出发机场、目的地机场和/或如飞行计划中所陈述的另选机场。

流程图300以模块304继续，其中IG 130获取至少表示用于机场数据中所表示的一个或多个机场的观测天气信息的天气数据。在一些实施例中，观测天气信息可包括由一个或多个天气报告提供以及从 WDS 120获取的测量云高和/或测量能见度的值。在其它实施例中，天气数据可进一步表示包括由一个或多个天气报告提供以及从WDS 120 获取的预测云高和/或预测能见度的值的预测天气信息。

流程图300以模块306继续，其中IG 130作为机场数据和天气数据的函数生成呈现数据。呈现数据可表示能够向一个或多个观看者呈现的天气指示器。在一些实施例中，天气指示器可包括最低云高指示器、云高指示器、最低能见度指示器、能见度指示器和能见度标尺。云高指示器的位置可取决于报告云高，最低能见度指示器的位置可参考能见度标尺并取决于预定义最低能见度，并且能见度指示器的位置可参考能见度标尺并取决于报告能见度。

在其它实施例中，最低云高指示器和最低能见度指示器可指示仪表进场程序的定义着陆最低标准，并且云高指示器和能见度指示器可分别指示报告云高和报告能见度。报告云高和报告能见度可分别为观测云高和观测能见度；并且报告云高和报告能见度可分别为预测云高和预测能见度。

在其它实施例中，如果报告云高至少小于预定义最低云高，则云高指示器的视觉外观可改变，并且如果报告能见度至少小于预定义最低能见度，则能见度指示器的视觉外观改变。

流程图300的方法以模块308继续，其中IG 130将呈现数据提供到显示单元140。每个显示单元140可被配置为接收呈现数据并且呈现能够向一个或多个观看者呈现的天气指示器的一个或多个图像或显示，由此以图形格式向观看者呈现适用于一个或多个机场处的一个或多个IAP的观测和/或预测天气信息。在观看时，飞行员可确定一个或多个有利和/或不利IAP的存在或具有。接着，流程图300的方法结束。

应当注意，作为计算机指令代码存储于非暂时性计算机可读媒体中的上述方法的步骤可包含在计算机可读媒体中。所述方法可包括本文所述的步骤中的一个或多个，所述一个或多个步骤可以任何所需次序来执行，包括彼此同时执行。例如，本文所公开的步骤中的两个或两个以上可组合在单个步骤中且/或所述步骤中的一个或多个可被执行为两个或更多个子步骤。另外，本文中未明确公开或固有存在的步骤可穿插或添加到本文所述的步骤，或可用于取代本文所述的步骤中的一个或多个，如受益于本公开的本领域的普通技术人员所了解的。

如本文使用，术语“实施例”意指用于以举例而非限制的方式说明的实施例。

本领域的技术人员将了解，前述实例和实施例为示例性的，而不对本文所公开的发明性概念的范围具有限制性。希望对于阅读了说明书并且研究了附图的本领域的技术人员来说显而易见的所有修改、置换、增强、等效和改进均包括在本文所公开的发明性概念的真实精神和范围内。因此，希望所附权利要求书包括落入本文所公开的发明性概念的真实精神和范围内的所有此类修改、置换、增强、等效和改进。

Claims

1.一种呈现改进的图像的飞机显示单元，包括：

飞机显示器，所述飞机显示器以未改进的图像向飞机的飞行员呈现空速指示器、海拔指示器、姿态指示器、航向指示器、转弯协调指示器和垂直速度指示器；和

至少一个天气指示器的图像，每个天气指示器包括：

能见度标尺；

最低云高指示器，所述最低云高指示器指示为仪表进场程序建立的着陆最低标准中包括的预定义云高；

云高指示器，所述云高指示器具有取决于报告云高的位置，所述云高指示器指示所述报告云高；

最低能见度指示器，所述最低能见度指示器具有参考所述能见度标尺并且取决于为所述仪表进场程序建立的所述着陆最低标准中包括的预定义能见度的位置，所述最低能见度指示器指示所述预定义能见度；以及

能见度指示器，所述能见度指示器具有参考所述能见度标尺并且取决于报告能见度的位置，所述能见度指示器指示所述报告能见度，

其中，所述天气指示器包括所述能见度指示器相对于所述最低能见度指示器的位置的移位，以及所述云高指示器相对于所述最低云高指示器的位置的移位，使得

在所述未改进的图像中包含或放置所述天气指示器的图像产生改进的图像，使得

所述仪表进场程序的有利或不利条件以所述改进的图像在视觉上一目了然地被传达给所述飞行员，而不会丢失所述飞行员对飞机空速、海拔、姿态，航向、转弯协调和垂直速度的态势感知，从而

消除了所述飞行员不得不将视线从查看所述未改进的图像中的飞机的空速、海拔、姿态、航向、转弯协调性和垂直速度中转移以交叉参考所述报告云高和所述报告能见度与所述着陆最低标准从而确定所述仪表进场程序的有利或不利条件的必要。

2.根据权利要求1所述的飞机显示单元，其中，所述报告云高和报告能见度分别是观测云高和观测能见度。

3.根据权利要求1所述的飞机显示单元，其中，所述报告云高和报告能见度分别是预测云高和预测能见度。

4.根据权利要求3所述的飞机显示单元，其中，所述云高指示器是第一云高指示器，并且所述能见度指示器是第一能见度指示器，所述天气指示器进一步包括：

第二云高指示器；以及

第二能见度指示器，使得

所述第二云高指示器和所述第二能见度指示器分别指示观测云高和观测能见度。

5.根据权利要求1所述的飞机显示单元，其中

所述能见度标尺由多个刻度和多个数字组成，使得

所述最低能见度指示器和所述能见度指示器分别显示预定义最低能见度和所述报告能见度的数值测量值。

6.根据权利要求1所述的飞机显示单元，进一步包括：

云高标尺，使得

所述云高标尺由多个刻度和多个数字组成，使得

所述最低云高指示器和所述云高指示器分别显示预定义云高能见度和所述报告云高的数值测量值。

7.一种呈现改进的图像的飞机显示单元系统，其包括：

飞机显示器，所述飞机显示器以未改进的图像向飞机的飞行员呈现空速指示器、海拔指示器、姿态指示器、航向指示器、转弯协调指示器和垂直速度指示器；

为仪表进场程序建立的天气最低数据的源；

报告天气数据源；以及

图像生成器，所述图像生成器包括耦接到存储处理器可执行代码的非暂时性处理器可读媒体的至少一个处理器并且被配置为：

获取来自所述天气最低数据的源并且表示包括用于至少一个仪表进场程序的预定义云高和预定义能见度的着陆最低标准的着陆最低标准数据；

获取来自所述报告天气数据源并且表示报告云高和报告能见度的报告天气数据；以及

生成基于所述着陆最低标准数据和所述报告天气数据并且表示至少一个天气指示器的图像的呈现数据，每个天气指示器包括：

能见度标尺；

最低云高指示器，所述最低云高指示器指示为所述仪表进场程序建立的所述着陆最低标准中包括的预定义云高；

最低能见度指示器，所述最低能见度指示器具有参考所述能见度标尺并且取决于为所述仪表进场程序建立的所述着陆最低标准中包括的预定义能见度的位置，所述最低能见度指示器指示所述预定义能见度；

其中，所述天气指示器包括所述能见度指示器相对于所述最低能见度指示器的位置的移位，以及所述云高指示器相对于所述最低云高指示器的位置的移位；以及

将所述呈现数据提供给配置成接收所述呈现数据的飞机显示单元，其中

消除了所述飞行员不得不将视线从查看所述未改进的图像中的飞机的空速、海拔、姿态、航向、转弯协调性和垂直速度中转移以在所述着陆最低标准与所述报告云高和所述报告能见度之间执行心理比较以确定所述仪表进场程序的有利或不利条件的必要。

8.根据权利要求7所述的飞机显示单元系统，其中

所述预定义云高的要求是第一预定义云高要求；

所述预定义能见度的要求是第一预定义能见度要求；

所述天气指示器是第一天气指示器；

所述最低云高指示器是第一最低云高指示器；并且

所述最低能见度指示器是第一最低能见度指示器，进一步包括：

所述天气最低数据进一步表示至少一个第二预定义云高要求和至少一个第二预定义能见度要求；并且

所述呈现数据进一步表示至少一个第二天气指示器，所述第二天气指示器包括：

第二最低云高指示器；以及

第二最低能见度指示器，使得

所述第二最低能见度指示器的位置参考所述能见度标尺并且取决于所述第二预定义能见度要求，由此

所述呈现数据中表示的所述至少一个第二天气指示器能够向所述飞行员呈现。

9.根据权利要求8所述的飞机显示单元系统，其中，在视觉阵列中同时呈现所述呈现数据中表示的所述第一天气指示器和所述呈现数据中表示的所述至少一个第二天气指示器。

10.根据权利要求8所述的飞机显示单元系统，其中，依序呈现所述呈现数据中表示的所述第一天气指示器和所述呈现数据中表示的所述至少一个第二天气指示器。

11.一种用于在飞机显示单元上呈现改进的图像的方法，所述方法包括：

通过执行处理器可执行代码的至少一个处理器获取来自天气数据源并且表示包括用于至少一个仪表进场程序的预定义云高和预定义能见度的着陆最低标准的着陆最低标准数据；

获取来自报告天气数据源并且表示报告云高和报告能见度的报告天气数据，以及

能见度标尺；

在未改进的图像中包含或放置所述天气指示器的图像产生改进的图像，使得

所述仪表进场程序的有利或不利条件以所述改进的图像在视觉上一目了然地被传达给飞行员，而不会丢失所述飞行员对飞机空速、海拔、姿态，航向、转弯协调和垂直速度的态势感知，从而

12.根据权利要求11所述的方法，其中

如果所述报告云高小于预定义最低云高，则所述云高指示器的视觉外观改变，并且

如果所述报告能见度小于预定义最低能见度，则所述能见度指示器的视觉外观改变。

13.根据权利要求11所述的方法，其中

所述预定义云高的要求是第一预定义云高要求；

所述预定义能见度的要求是第一预定义能见度要求；

所述天气指示器是第一天气指示器；

所述最低云高指示器是第一最低云高指示器；并且

所述最低能见度指示器是第一最低能见度指示器，其中

所述着陆最低标准数据进一步表示至少一个第二预定义云高要求和至少一个第二预定义能见度要求，并且

第二最低云高指示器，以及

第二最低能见度指示器，使得

14.根据权利要求13所述的方法，其中，在视觉阵列中同时呈现所述呈现数据中表示的所述第一天气指示器和所述呈现数据中表示的所述至少一个第二天气指示器。

15.根据权利要求13所述的方法，其中，依序呈现所述呈现数据中表示的所述第一天气指示器和所述呈现数据中表示的所述至少一个第二天气指示器。