CN108630019B - 用于渲染供atc条件许可指令使用的飞机驾驶舱显示的系统和方法 - Google Patents
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Abstract
一种用于向本机飞机的机组人员提供飞行显示的方法包括：在所述本机飞机的无线电通信模块处接收来自空中交通管制员的空中交通管制第一无线电频率上的话音传输，所述话音传输包括条件许可，其中，所述条件许可包括条件指令和许可指令；使用安装在所述本机飞机上的话音识别软件来将所述话音传输转录成电子文本格式，从而生成数字传输记录；以及自动地在所述本机飞机的显示设备上使用多格式符号并按照随着时间的多步序列显示所述条件指令，并且等待并检测与所述许可相对应的机组人员输入。
Description
技术领域
本公开一般地涉及适合于实现在飞机的驾驶舱中的飞机飞行显示技术。更具体地，本公开涉及用于为了提高机组人员态势感知在前飞显示器上向飞机的飞行机组人员显示条件许可指令的方法。
背景技术
飞机事故持续在起飞、进场和地面操作期间威胁航空安全。随着不断增加的空中交通和比以往更繁忙的机场，安全地且高效地管理空中和地面上的终端区域交通是高度重要的。着陆、起飞和滑行许可通常通过空中交通管制（ATC）结合机场标志、跑道灯以及滑行道照明和标记来经由话音信道发出。现今有几个自主态势感知系统可用，然而由于信息的缺乏、人为错误、直观显示的缺乏，大量的低头时间可能实时地导致危险情况。
航空事故的最常见原因常常与人为错误或正确地方处的信息的缺乏相关联。那些事故的相当多的一部分可归因于飞行员参与各种同时的高工作负荷任务。随着航空交通的增长，人们可以估计这些事故会增加。飞行员常常错过较长的ATC消息或者拾取这些消息的错误数据，例如要求的高度或航向。
在一些实例中，ATC可以向飞机发出条件许可。条件许可是由空中交通管制员发出的不会在已经满足指定条件以前生效的许可。由ATC发出的条件许可指令用于授权飞机在由空中交通管制员所指定的特定条件下继续前进。条件许可提高对空域控制的效率，因为它们减少所要求的话音通信的总数。一旦满足条件，所对应的许可指令将被应用于飞机。在许多情况下，条件许可被按照以下次序给出并且包括：
1. 标识；
2. 条件；
3. 许可；以及
4. 条件的简短重申。
ATC通常要求条件许可被全部地且按照与给出的相同的顺序读回，外加条件的简短重申。例如，可以将典型的条件许可陈述如下：“飞机X在通过高度8000英尺之后，向着120度飞行。”。
电子仪器显示器继续在复杂性方面进步，从而实现越来越高水平的信息密度，并且因此，呈现更大量的视觉信息以由操作者(例如，飞行员)感知和理解。重要的是，视觉显示在操作者正在设法实现什么与可用于完成任务的信息之间提供适当的认知映射。数据驱动图表(DDC)具有将图表信息与飞机位置和飞行管理系统(FMS)程序路线集成的强大能力。这是呈现信息的非常明晰且简洁的方式。然而，在本领域中当前缺乏准确的ATC指令与DDC的集成，特别是条件许可与诸如运动地图和电子图表的其他信息显示的集成。
因此，在本领域中需要改进的飞机显示方法以在给定条件许可时进一步提高机组人员态势感知。这些显示方法应该提供在处理条件许可时考虑人为因素的条件许可的视觉表示。此外，根据结合本公开的附图和背景技术进行的后续详细描述和所附权利要求，本公开的其他所希望的特征和特性将变得显而易见。
发明内容
本公开一般地涉及用于为了提高机组人员态势感知向飞机的机组人员提供飞行显示的方法。在一个示例性实施例中，一种用于向本机飞机的机组人员提供飞行显示的方法包括以下步骤：自动地确定所述本机飞机的地理位置和高度；以及在所述本机飞机的无线电通信模块处接收来自空中交通管制员的空中交通管制第一无线电频率上的话音传输，所述话音传输包括条件许可。所述条件许可包括条件指令和许可指令，其中，所述条件指令是从由以下各项构成的组中选择的：高度条件，其包括大于或小于所述本机飞机的所述高度的高度值；位置条件，其包括被配置为所述本机飞机的所述地理位置与通过所述位置条件所指示的导航航点之间的直线距离的位置值；以及时间条件，其包括被配置为将来时钟时间的时间值。所述许可指令是从不限于但可以由以下各项构成的组中选择的：直达航点指令、高度指令和空中交通管制无线电通信指令。
所述方法进一步包括以下步骤：自动地并在没有来自所述机组人员的输入的情况下，使用安装在所述本机飞机上的话音识别软件来将所述话音传输转录成电子文本格式，从而生成数字传输记录；自动地并在没有来自所述机组人员的输入的情况下，解析所述数字传输记录以标识所述条件指令和所述许可指令并且使所述条件指令与所述许可指令分开；以及自动地并在没有来自所述机组人员的输入的情况下，在所述本机飞机的显示设备上使用多格式符号并按照随着时间的多步序列显示所述条件指令。
所述随着时间的多步序列被如下执行：1) 在解析所述数字传输记录时，显示指示所述条件指令的值大于预定门限（threshold）值的初始格式条件指令符号如下：对于高度条件，所述高度值与所述本机飞机的所述高度之间的所述差大于预定门限垂直距离；对于位置条件，所述位置值大于预定水平距离；以及对于时间条件，所述将来时钟时间与当前时钟时间之间的时间大于预定时间量；2) 在达到所述预定门限值时并且在显示所述初始格式条件指令符号之后，显示指示所述条件指令的所述值等于所述预定门限值的与所述初始格式条件指令符号不同的门限格式条件指令符号如下：对于高度条件，所述高度值与所述本机飞机的所述高度之间的所述差等于所述预定门限垂直距离；对于位置条件，所述位置值等于所述预定水平距离；以及对于时间条件，所述将来时钟时间与所述当前时钟时间之间的所述时间等于所述预定时间量；以及3) 在达到所述条件值时并且在显示所述门限格式条件指令符号之后，显示指示所述条件指令的所述值等于所述本机飞机的所述高度、离所述导航航点的零距离或所述将来时钟时间中的相应一个的与所述初始格式条件指令符号或所述门限格式条件指令符号不同的条件值格式条件指令符号如下：对于高度条件，姿态值与所述本机飞机的所述高度之间的差为零；对于位置条件，所述位置值等于零；以及对于时间条件，所述将来时钟时间与所述当前时钟时间之间的时间为零。
更进一步地，所述方法包括以下步骤：继显示所述条件值格式条件指令符号之后，等待并检测与所述许可指令相对应的机组人员输入如下：对于直达航点指令，等待并检测使所述本机飞机飞行直达所述导航航点的机组人员输入；对于高度指令，等待并检测使所述本机飞机上升或下降至所述高度值的机组人员输入；以及对于空中交通管制无线电通信指令，等待并检测使所述无线电通信模块改变频率的机组人员输入；以及如果所述本机飞机检测到与所述许可指令相对应的所述机组人员输入，则按照所述多步序列执行另一个步骤如下：4a) 在检测到与所述许可指令相对应的所述机组人员输入时，显示指示所述机组人员已经执行所述许可指令的与所述初始格式条件指令符号、所述门限格式条件指令符号或所述条件值格式条件指令符号中的任一个不同的接受条件指令符号，并且此后从所述显示设备中移除所述接受条件指令符号；然而，如果所述本机飞机在一定等待时间段之后未检测到与所述许可指令相对应的所述机组人员输入，则按照所述多步序列执行另一个步骤如下：4b) 显示指示所述机组人员已经错过执行所述许可指令并且向所述机组人员报警要尽可能快地执行所述许可指令的与所述初始格式条件指令符号、所述门限格式条件指令符号、所述条件值格式条件指令符号或所述接受条件指令符号中的任一个不同的警报/错过条件指令符号。
本发明内容被提供来以简化形式描述在具体实施方式中进一步描述的选择构思。本发明内容不旨在标识所要求保护的主题的关键或必要特征，它也不旨在被用来帮助确定所要求保护的主题的范围。
附图说明
将在下文中结合以下附图描述本公开，其中相同的标号表示相同的元件，并且其中：
图1是图示了依照本公开的飞机显示系统的系统图；
图2是图示了依照本公开的话音识别系统的系统图；
图3-6提供了依照本公开的一些实施例的针对具有高度条件指令的用例的PFD显示器；
图7提供了针对具有位置过境条件指令的用例的PFD显示器；
图8提供了针对具有时间条件指令的用例的PFD显示器；以及
图9是依照本公开的实施例的用于为条件ATC许可提供飞行显示的方法流程图。
具体实施方式
以下详细描述在性质上仅仅是示例性的，而不旨在限制本发明或本发明的应用和用途。如本文中所使用的，单词“示例性”意指“用作示例、实例或图示”。因此，本文中描述为“示例性”的任何飞行显示方法实施例不一定将被解释为优于其他实施例为优选的或有利的。本文中所描述的所有实施例都是为了使得本领域的技术人员能够做出或者使用本发明而不是为了限制由权利要求所限定的本发明的范围所提供的示例性实施例。
依照一些实施例，本公开中所描述的系统和方法自动地(在没有来自飞行机组人员的干预的情况下)对从空中交通发出的条件许可进行接收、转录和解码。然后，在同意ATC与飞行机组人员之间的条件许可(即，许可和接受的读回)时，将在飞机的主飞行显示器(PFD)上提供作为条件许可的主体的条件，以便增加飞行机组人员在驾驶舱内的态势感知。在一些实施例中，条件许可被显示在PFD系统的高度带上，并且条件参数被按定义的符号和颜色编码提供在PFD系统上以增强条件参数的可见性并提高对机组人员的监测能力。所描述的系统和方法因此被提供来通过在前视显示器上提供条件许可数据来减少飞行员低头时间并提高飞行机组人员在驾驶舱中的效率。
因此，本公开的第一方面是用于向本机飞机的机组人员提供飞行显示的系统/方法，所述系统/方法能够自动地确定本机飞机的地理位置和高度。特别地，图1描绘了显示系统100的示例性实施例，所述显示系统100可以位于本机飞机114上。显示系统100的这个实施例可以包括但不限于显示设备102、导航系统104、通信系统106和飞行管理系统(FMS)108。如在下面更详细地描述的那样，显示系统100还包括用于实现与显示系统100交互的用户接口110和被合适地配置成支持显示系统100的操作的数据库112。应该理解的是，图1是用于说明和易于描述的目的的显示系统100的简化表示，并且图1不旨在以任何方式限制主题的应用或范围。在实践中，显示系统100和/或飞机114将包括用于提供附加功能和特征的许多其他设备和组件，如本领域中将了解的那样。
在示例性实施例中，显示设备102耦合到飞行管理系统108，并且飞行管理系统108被配置成在显示设备102上显示、渲染或者以其他方式传达与飞机114的操作相关联的一个或多个图形表示或图像，如在下面更详细地描述的那样。飞行管理系统108耦合到导航系统104以便获得用于支持飞行管理系统108的操作的有关飞机114的操作的实时数据和/或信息，例如包括地理坐标、高度和空速等。在示例性实施例中，用户接口110耦合到飞行管理系统108，并且用户接口110和飞行管理系统108被配置成允许用户与显示系统100的显示设备102和其他元件交互，如在下面更详细地描述的那样。通信系统106耦合到飞行管理系统108并且被配置成支持飞机114与另一飞机或地面地点(例如，空中交通管制)之间的通信，如本领域中将了解的那样。通信系统106被配置成在多个离散频率上发送和接收信号。
在示例性实施例中，显示设备102作为电子显示器被实现，所述电子显示器被配置成在飞行管理系统108的控制下图形化地显示与飞机114的操作相关联的飞行信息或其他数据，如将理解的那样。在示例性实施例中，显示设备102位于飞机114的飞行甲板/驾驶舱内。将了解的是，尽管图1示出了单个显示设备102，但是在实践中，附加显示设备可以存在于飞机114上。用户接口110也可以位于飞机114的驾驶舱内并且被适配成允许用户(例如，飞行员、副驾驶员或其他机组人员成员)与飞行管理系统108交互，如在下面更详细地描述的那样。在各种实施例中，用户接口110可以作为小键盘、触摸板、键盘、鼠标、触摸屏、操纵杆、麦克风或被适配成从用户接收输入的另一适合的设备被实现。如下所述，在示例性实施例中，用户接口110和飞行管理系统108被协作地配置成使得用户能够指示、选择或者以其他方式操纵在显示设备102上显示的一个或多个弹出菜单。也应该了解的是，出于示例性目的考虑中的显示系统被描述为驾驶舱显示系统。然而，提供许可信息的此类集成显示器可被提供在像电子飞行包(EFB)一样的移动或非主驾驶舱显示系统上或者甚至在非驾驶舱显示系统上。
在示例性实施例中，导航系统104被配置成获得与飞机114的操作相关联的一个或多个导航参数(即，至少地理位置和高度)。导航系统104可以作为全球定位系统(GPS)、惯性参考系统(IRS)或基于无线电的导航系统(例如，VHF全向无线电范围(VOR)或远程辅助导航(LORAN)) 被实现，并且可以包括被合适地配置成支持导航系统104的操作的一个或多个导航无线电设备或其他传感器，如本领域中将了解的那样。在示例性实施例中，导航系统104能够获得和/或确定飞机114的当前地点(例如，参考标准化地理坐标系统)和飞机114的航向(即，飞机正相对于某个参考行进的方向)并且将这些导航参数提供给飞行管理系统108。
在示例性实施例中，通信系统106被配置成支持飞机114与另一飞机或地面地点(例如，空中交通管制)之间的通信。就此而言，可以使用无线电通信系统或另一适合的数据链路系统来实现通信系统106。依照一个实施例，通信系统106包括被配置成针对标识的无线电通信频率而调谐的多个无线电设备，如本领域中将了解的并在下面更详细地描述的那样。
在示例性实施例中，飞行管理系统108(或替换地，飞行管理计算机)位于飞机114上。尽管图1是显示系统100的简化表示，然而在实践中，飞行管理系统108必要时可以耦合到一个或多个附加模块或组件来以常规方式支持导航、飞行计划和其他飞机控制功能。此外，如下所述，飞行管理系统108可以包括或者以其他方式访问地形数据库、导航数据库(例如，其包括机场图、STAR、SID和途中程序)、地理政治数据库、滑行数据库或用于在显示设备102上渲染导航地图或其他内容的其他信息。就此而言，导航地图可以基于一个或多个机场图、截面图表、地形图、数字地图或任何其他适合的商业或军事数据库或地图，如本领域中将了解的那样。
在示例性实施例中，飞行管理系统108访问或者包括包含多个机场的程序信息的数据库112。如本文中所使用的，程序信息应该被理解为与可由飞机114在特定机场处进行的特定动作(例如，着陆、起飞、滑行)相关联的一组操作参数或指令。就此而言，机场应该被理解为指代适合于飞机的着陆(或到达)和/或起飞(或离开)的地点，诸如例如机场、跑道、着陆带和其他适合的着陆和/或离开地点。数据库112维护程序信息和对应机场的关联。
在一些实施例中，显示系统100可以被配置为或者包括合成视觉系统(SVS)。如在本领域中可以认识到的那样，许多飞机被配备有一个或多个视觉增强系统。此类视觉增强系统被设计和配置成当飞行时在缩小来自驾驶舱的视野的情况下辅助飞行员。视觉增强系统的一个示例被称为合成视觉系统(在下文中，“SVS”)。如本文中所使用的，术语“合成视觉系统”指代提供从飞机姿态、高精度导航解决方案以及地形、障碍物和相关人文特征的数据库得到的从飞行甲板的角度来看外部场景地形的计算机生成的图像的系统。合成视觉系统是用于向飞行机组人员显示外部场景地形的合成视觉描绘的电子装置。合成视觉在导航源能力的极限(位置、高度、航向、轨迹和数据库限制)内创建相对于地形和机场的图像。合成视觉系统的应用从飞行甲板的角度来看通过主飞行显示器或者通过辅飞行显示器。典型的SVS被配置成结合和飞机相关联的位置确定单元以及感测飞机高度、航向和方位的动态传感器来工作。SVS包括或者访问包含与沿着飞机的飞行路径的地形有关的信息的数据库，所述信息诸如与接近飞机飞行路径的地形以及已知的人造和自然障碍物有关的信息。SVS接收来自位置确定单元的指示飞机地点的输入并且也接收来自动态传感器的输入。SVS被配置成利用位置、航向、高度和方位信息以及包含在数据库中的地形信息，并且生成三维图像，所述三维图像示出飞机从坐在飞机的驾驶舱里的人的角度来看飞过的地形环境。可以在飞行员可访问的任何适合的显示单元上将三维图像(在本文中也被称为“SVS图像”)显示给飞行员。SVS图像包括被图形化地渲染的特征，包括但不限于位于飞机的飞行路径附近的地形和障碍物的合成透视图。使用SVS，飞行员可看着显示单元的显示屏幕以了解飞机正飞过的三维地形环境并且也可看到前方有什么。飞行员也可看着显示器屏幕以确定飞机接近于飞行路径附近的一个或多个障碍物。
在本公开的另一个方面中，所公开的系统/方法被配置用于在本机飞机的无线电通信模块处接收来自空中交通管制员的空中交通管制第一无线电频率上的话音传输。在一些实例中，话音传输可以包括条件许可。如上面最初指出的，条件许可通常包括条件指令和许可指令。条件指令通常是以下各项中的一个或多个：高度条件，其包括大于或小于本机飞机的高度的高度值；位置条件，其包括被配置为本机飞机的地理位置与通过该位置条件所指示的导航航点之间的直线距离的位置值；和/或时间条件，其包括被配置为将来时钟时间的时间值。而且，许可指令通常是以下各项中的一个或多个，但不限于：直达航点指令、高度指令和/或空中交通管制无线电通信指令。此外，在本机114处，可以通过非话音通信(诸如管制员-飞行员数据链路通信(CPDLC))来接收ATC通信，如本领域中已知的那样。
在本公开的另一个方面中，系统/方法可以被配置用于自动地并在没有来自机组人员的输入的情况下使用安装在本机飞机上的话音识别软件来将话音传输转录成电子文本格式，从而生成数字传输记录。因此，图2提供了被配置成接收和处理来自ATC通信信道的语音输入的语音处理系统的示例性实施例。语音处理模块230一般地捕获并处理来自ATC通信信道的语音。根据本公开的语音处理模块230的各种实施例可以包括嵌入在语音处理模块230内的任何数量的子模块。如可以了解的那样，图2中所示的子模块可以被组合和/或进一步分割来处理语音。语音处理模块230的输入可以从其他模块(未示出)接收，由语音处理模块230内的其他子模块(未示出)来确定/建模，和/或从通信系统106接收。在各种实施例中，语音处理模块230包括语音识别模块240、语音转录模块242和关键词数据库248。
语音识别模块240接收语音数据254作为输入，所述语音数据254包括由空中交通管制员说出的语音并且经由通信系统106在本机飞机114处接收。语音识别模块240基于本领域中已知的一种或多种语音识别技术来处理语音数据254以识别由ATC说出的单词。语音识别模块240进一步针对特定关键词256或者依照各种识别的话题258来处理已识别的单词。在各种实施例中，关键词256可以被学习到(例如，实时地或通过离线处理数据)并被存储在关键词数据库248中。在各种实施例中，关键词256是通常涉及从ATC向飞机发出的条件许可指令的单词，诸如滑行许可、跑道过境许可、起飞许可、着陆许可和进场许可。如果实际上在语音数据254内标识了一个或多个关键词256，则识别的话题258(例如，包含一个或多个关键词256的一个或多个句子)被呈现给语音转录模块242用于进一步处理。然而，如果在语音数据254中未标识到关键词，则语音数据254和/或已识别的语音可以被丢弃或者记录，但是不必被进一步处理。语音转录模块242创建作为传输记录260产生的ATC通信的文本记录。
此后，系统/方法可以被配置用于自动地并在没有来自机组人员的输入的情况下解析数字传输记录以标识条件指令和许可指令并且使条件指令与许可指令分开。继续参考图2，传输记录260由传输记录分析模块262分析，所述传输记录分析模块262标识本机飞机和被给到这种飞机的任何相关联的条件许可指令。因此，从每个传输记录260推导出和该飞机有关的特定条件许可。
在本公开的另一个方面中，系统/方法可以被配置用于使用多格式符号并按照随着时间的多步序列在本机飞机的显示设备上显示条件指令。随着时间的多步序列最初可以包括，在解析数字传输记录时，显示指示条件指令的值大于预定门限值的初始格式条件指令符号如下：对于高度条件，高度值与本机飞机的高度之间的差大于预定门限垂直距离；对于位置条件，位置值大于预定水平距离；以及对于时间条件，将来时钟时间与当前时钟时间之间的时间大于预定时间量。
例如，现在转向图3，示例性PFD图像被提供来图示本公开的某些方面。图3基于以下ATC场景：ATC：“在通过高度6000英尺之后，继续前进直达[XYZ]”。因此，条件指令被理解为在高度上通过6000英尺，并且许可指令被理解为继续前进直达XYZ。如图3中所示，高度条件指令可以被显示在PFD的高度带上，同时其对数据的优先级和危急程度(criticality)的定义(指示)使用各种人为因素考虑事项(例如，颜色编码)。因此，在如上所述已经发生ATC转录之后，消息将被标识为条件许可消息，并且一旦飞行机组人员确认该消息，然后就将通过FMS来传递经解码的条件指令/参数以处理以初始形式渲染在PFD上的显示，所述初始形式可以是第一颜色，诸如绿色。因此，如图3中所示，PFD用绿色线指示“C”—被显示在高度带上的6000英尺的条件许可。一旦飞机达到特定高度，相应的许可指令将是有效的以加载到航空电子系统中。
现在转向图4，并且进一步参考随着时间的多步序列，在达到预定门限值时并且在显示初始格式条件指令符号之后，显示指示条件指令的值等于预定门限值的与初始格式条件指令符号不同的门限格式条件指令符号如下：对于高度条件，高度值与本机飞机的高度之间的差等于预定门限垂直距离；对于位置条件，位置值等于预定水平距离；以及对于时间条件，将来时钟时间与当前时钟时间之间的时间等于预定时间量。门限格式符号可以涉及不同颜色(诸如黄色)的使用。因此，如图4中所示，当接近于满足条件(诸如在条件指令高度的几百英尺内)时，描绘“C”—6000英尺的条件许可的PFD现在用黄色线提供对给飞行机组人员的警报的改变。以这种方式，符号的改变(例如，此示例中的颜色的改变)给飞行机组人员提供条件将被满足的提前指示。
现在转向图5，并且进一步参考随着时间的多步序列，系统/方法可以被配置用于在达到条件值时并且在显示门限格式条件指令符号之后，显示指示条件指令的值等于本机飞机的高度、离导航航点的零距离或将来时钟时间中的相应一个的与初始格式条件指令符号或门限格式条件指令符号不同的条件值格式条件指令符号如下：对于高度条件，姿态值与本机飞机的高度之间的差为零；对于位置条件，位置值等于零；以及对于时间条件，将来时钟时间与当前时钟时间之间的时间为零。因此，一旦满足条件，飞行机组人员就将想要关于许可指令采取任何必要的行动(基于条件许可信息)，并且在本机航空电子设备中应用这些改变。如图5中所示，飞行机组人员取得必要的许可信息(例如，直达与ATC指令相关联的XYZ许可消息)，然后PFD显示“接受”符号“CA”—条件被接受。该符号可以用绿色颜色来显示。
继续参考多步序列，继显示条件值格式条件指令符号之后，系统/方法可以被配置用于等待并检测与许可指令相对应的机组人员输入如下，但是其不限于：对于直达航点指令，等待并检测使本机飞机飞行直达导航航点的机组人员输入；对于高度指令，等待并检测使本机飞机上升或下降至高度值的机组人员输入；以及对于空中交通管制无线电通信指令，等待并检测使无线电通信模块改变频率的机组人员输入。如果本机飞机检测到与许可指令相对应的机组人员输入，则系统/方法被配置用于按照多步序列执行另一个步骤如下：在检测到与许可指令相对应的机组人员输入时，显示指示机组人员已经执行许可指令的与初始格式条件指令符号、门限格式条件指令符号或条件值格式条件指令符号中的任一个不同的接受条件指令符号，并且此后从显示设备中移除该接受条件指令符号。然而，如果本机飞机在一定等待时间段之后未检测到与许可指令相对应的机组人员输入，则系统/方法被配置用于按照多步序列执行另一个步骤如下：显示指示机组人员已经错过执行许可指令并向机组人员报警要尽可能快地执行许可指令的与初始格式条件指令符号、门限格式条件指令符号、条件值格式条件指令符号或接受条件指令符号中的任一个不同的警报/错过条件指令符号。
参照图6，假定在满足条件(来自图5)之后，飞行机组人员确实未发起在与ATC通信期间接受的许可指令。对于这种情形，PFD可以用适当的颜色代码(诸如红色)显示指示条件正在传递的符号，这向飞行机组人员给出所要求的动作尚未被执行的指示。为了向飞行机组人员给出态势感知以更好地理解未决动作的目的，然后可以在PFD上显示指示“CP”—条件未决。
图7和图8分别提供了针对位置过境和时间条件指令的示例性显示。对于图7：ATC：“在过境位置XYZ之后，维持10000英尺的高度”。因此，条件指令是过境XYZ，并且许可指令是维持高度10,000英尺。如图所示，条件在未决时可以被以绿色文本形式显示在高度带上方，并且也可以提供指示在到达过境地点以前剩余的时间的线。对于图8：ATC：“在时间1212z，联系ATC频率123.95Hz”。这里，条件指令是时间1212z，并且许可指令是在特定频率上联系特定管制员。该条件可以被显示为具有时间未决符号。
现在参考图9，图9是依照本公开的实施例的用于为条件ATC许可提供飞行显示的方法流程图300。在步骤301处，ATC向本机飞机提供条件许可指令。在步骤302处，在本机飞机处接收ATC消息。在步骤303处，本机飞机自动地转录条件许可指令。在步骤304处，飞行机组人员被给予接受条件许可指令的机会。在步骤305处，经转录的消息被解码。在步骤306处，确定了条件是否在要在PFD上显示的范围内。在步骤307处，使用上面关于图3至图8所讨论的符号来显示条件。此外，在步骤308处，随着时间的推移而监测条件。与此相关地，在步骤309处，符号可以根据图3至图8而改变，如上面所讨论的那样。
因此，本公开已经提供了对来自ATC转录的条件许可指令进行解码并在显示系统上渲染所要求的条件参数的PFD显示系统/方法。经解码的条件参数例如被显示在高度带上(在高度条件的情况下)，并且被用指示条件许可属性的可变颜色编码与“C”、“CA”或“CP”和符号条一起描绘。利用颜色代码的直观渲染允许显示器基于接近条件而不同，这将增强飞行机组人员关于条件许可的态势感知，即如果小于500英尺即可达到条件，则绿色条将被改变为指示接近条件的黄色。如果条件已通过，在要求的动作没有被执行的情况下，则属性数据将用红色颜色来显示，指示机组人员未执行动作。在前视图中显示关键数据将增强机组人员可见性和知识。所描述的系统/方法因此用来提供改进的飞机显示方法以在给定条件许可时进一步提高机组人员态势感知。这些显示方法提供在处理条件许可时考虑人为因素的条件许可的视觉表示。
尽管已经在本发明的上述详细描述中呈现了至少一个示例性实施例，然而应该理解的是，存在大量的变化。也应该了解的是，一个或多个示例性实施例仅仅是示例，而不旨在以任何方式限制本发明的范围、适用性或配置。相反，上述详细描述将给本领域的技术人员提供用于实现本发明的示例性实施例的方便的指南。应理解的是，在不脱离如所附权利要求中阐述的本发明的范围的情况下，可以在示例性实施例中所描述的元件的功能和布置方面做出各种改变。
Claims (9)
1.一种用于向本机飞机的机组人员提供飞行显示的方法，所述方法包括以下步骤：
自动地确定所述本机飞机的地理位置和高度；
在所述本机飞机的无线电通信模块处接收来自空中交通管制员的空中交通管制第一无线电频率上的话音传输，所述话音传输包括条件许可，其中，所述条件许可包括条件指令和许可指令；
自动地并在没有来自所述机组人员的输入的情况下，从所述话音传输中标识所述条件指令和所述许可指令，通过自动地并在没有来自所述机组人员的输入的情况下，使用安装在所述本机飞机上的话音识别软件来将所述话音传输转录成电子格式，从而生成数字传输记录；并且此后自动地并在没有来自所述机组人员的输入的情况下，解析所述数字传输记录以标识所述条件指令和所述许可指令；
自动地并在没有来自所述机组人员的输入的情况下，在所述本机飞机的显示设备上使用多格式符号并按照随着时间的多步序列显示所述条件指令，其中，所述随着时间的多步序列被如下执行：
1) 在解析数字传输记录时，显示初始格式条件指令符号，按如下指示所述条件指令的值大于预定门限值：对于高度条件，高度值与所述本机飞机的高度之间的差大于预定门限垂直距离；对于位置条件，位置值大于预定水平距离；以及对于时间条件，将来时钟时间与当前时钟时间之间的时间大于预定时间量；
2) 在达到所述预定门限值时并且在显示所述初始格式条件指令符号之后，显示与所述初始格式条件指令符号不同的门限格式条件指令符号，按如下指示所述条件指令的值等于预定门限值：对于高度条件，高度值与所述本机飞机的高度之间的差等于预定门限垂直距离；对于位置条件，位置值等于预定水平距离；以及对于时间条件，将来时钟时间与当前时钟时间之间的时间等于预定时间量；
3) 在达到所述条件值时并且在显示所述门限格式条件指令符号之后，显示与所述初始格式条件指令符号或所述门限格式条件指令符号不同的条件值格式条件指令符号，按如下指示所述条件指令的值等于所述本机飞机的高度、离导航航点的零距离或将来时钟时间中的相应一个：对于高度条件，姿态值与所述本机飞机的高度之间的差为零；对于位置条件，位置值等于零；以及对于时间条件，将来时钟时间与当前时钟时间之间的时间为零；
继显示所述条件值格式条件指令符号之后，等待并检测与所述许可指令相对应的机组人员输入；以及
如果所述本机飞机检测到与所述许可指令相对应的所述机组人员输入，则按照所述多步序列执行另一个步骤如下：
4a) 在检测到与所述许可指令相对应的所述机组人员输入时，显示与所述初始格式条件指令符号、所述门限格式条件指令符号或所述条件值格式条件指令符号中的任一个不同的接受条件指令符号，指示所述机组人员已经执行所述许可指令，并且此后从所述显示设备中移除所述接受条件指令符号，
然而，如果所述本机飞机在一定等待时间段之后未检测到与所述许可指令相对应的所述机组人员输入，则按照所述多步序列执行另一个步骤如下：
4b) 显示与所述初始格式条件指令符号、所述门限格式条件指令符号、所述条件值格式条件指令符号或所述接受条件指令符号中的任一个不同的警报/错过条件指令符号，指示所述机组人员已经错过执行所述许可指令并且向所述机组人员报警要尽可能快地执行所述许可指令。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，自动地确定所述本机飞机的所述地理位置和所述高度的步骤由所述本机飞机的飞行管理系统(FMS)执行。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述条件指令是从由以下各项构成的组中选择的：高度条件，所述高度条件包括大于或小于所述本机飞机的所述高度的高度值；位置条件，所述位置条件包括被配置为所述本机飞机的所述地理位置与通过所述位置条件所指示的导航航点之间的直线距离的位置值；以及时间条件，所述时间条件包括被配置为将来时钟时间的时间值。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述初始格式条件指令符号在以下情况时被显示：对于高度条件，所述高度值与所述本机飞机的所述高度之间的差大于预定门限垂直距离；对于位置条件，所述位置值大于预定水平距离；以及对于时间条件，所述将来时钟时间与当前时钟时间之间的时间大于预定时间量。
5.根据权利要求3所述的方法，其中，所述门限格式条件指令符号在以下情况时被显示：对于高度条件，高度值与所述本机飞机的高度之间的差等于预定门限垂直距离；对于位置条件，位置值等于预定水平距离；以及对于时间条件，将来时钟时间与当前时钟时间之间的时间等于预定时间量。
6.根据权利要求3所述的方法，其中，所述条件值格式条件指令符号在以下情况时被显示：对于高度条件，姿态值与所述本机飞机的高度之间的差为零；对于位置条件，位置值等于零；以及对于时间条件，将来时钟时间与当前时钟时间之间的时间为零。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述许可指令是从由以下各项构成的组中选择的：直达航点指令、高度指令和空中交通管制无线电通信指令。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，等待并检测与所述许可指令相对应的所述机组人员输入的步骤包括：对于直达航点指令，等待并检测使所述本机飞机飞行直达导航航点的机组人员输入；对于高度指令，等待并检测使所述本机飞机上升或下降至所述高度值的机组人员输入；以及对于空中交通管制无线电通信指令，等待并检测使所述无线电通信模块改变频率的机组人员输入。
9.根据权利要求1所述的方法，其中，所述多格式符号包括分别表示条件许可、条件未决和条件接受的符号“C”、“CP”和“CA”。
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