CN109074749A - 用于飞行器飞行管理的数据的显示方法以及相关的计算机程序产品和系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于飞行器飞行管理的数据的显示方法,该方法包括以下步骤:在存在于飞行器驾驶舱中的显示屏上接收对象的选择;确定与所选择的对象相关联的一个或更多个飞行控制动作;从所述一个或更多个确定的飞行控制动作中选择至少一个飞行控制动作;以及生成包括多个显示平铺单元的显示面板,其中一个平铺单元显示与所选择的对象相关联的数据,另一个平铺单元显示所选择的飞行控制动作。改进实施方案描述了根据如下来更新面板:飞行计划的修订;飞行控制动作的属性的显示;显示的有条件修改;打开或关闭显示平铺单元的方式;显示的视觉密度的考虑;显示规则的使用,特别是根据飞行情境。
Description
技术领域
本发明涉及飞行器飞行管理的人机接口的技术领域。
背景技术
飞行器的飞行员的信息负担繁重。当飞行员例如与导航地图或管理飞行任务的接口进行交互时,许多航空电子设备功能可供其使用。飞行管理系统(或FMS)为飞行员呈现了大量的功能选择。人机接口(IHM)使得飞行员能够访问这些功能,实际上构成了良好飞行管理及其安全性的关键方面。适当的人机接口可以减少飞行员的认知负担,从而实现更有效的驾驶,提高飞行安全性。
要显示的信息量正在稳步增加,而屏幕尺寸几乎不增加,或根本不增加。然后飞行员必须利用总面积受限的屏幕工作,而IHM页面(例如,所谓的“FPLN”飞行计划页面)正变得越来越重要。在当前的人机接口(IHM)中提出的交互通常是单一的并且根据系统的架构(即,根据与其组件的依赖性的情况)来组织。它们实际上很少被优化并且通常不是非常直观(例如,对于同一个元素执行若干个连续的操作,在每次操作之后必须频繁地再次选择元素)。
航空电子设备中存在各种显示管理解决方案。具有MCDU(“多用途控制和显示单元”)的解决方案通常提供在可从“功能键”和“线路选择键”访问的页面上的功能分级。这导致大量页面,多个信息访问层,尤其是,对于某些功能不是立即执行的访问。也很少存在来自“导航显示”的交互性。通常,图形结果显示在另外的屏幕上(非整合的解决方案)。人体工程学实际上相当受限,这不利于进行决策。
关于称为MFD的屏幕的其它已知方法提供了在称为ND的导航显示器(例如,FM空客A380,A350型的导航显示器)上执行的交互性。这些功能在由已知为首字母缩略词“FMD”(FMS显示器)的FMS、本领域技术人员已知为首字母缩略词“MFD”(多功能显示器)的物理显示器管理的各种页面上进行分级,所述页面被组织在标签中。交互性发生在ND处(例如,通过点击诸如ND的航路点之类的元素来提供对功能列表的访问;作为回报,显示大量页面并且交互通常仅限于可见元素)。尽管如此,仍然存在多个信息访问层,以及对于某些功能也不是立即执行的访问。未整合交互性,即采用多个屏幕。
专门研究航空电子领域的专利文献(关于人机接口的约束和要求是航空电子特有的)披露了关于显著视觉密度背景下的显示管理的一些方法。标题为“Avionics displaysystem providing enhanced flight-plan management”的专利文献US2013345905公开了(根据其摘要的自动翻译)一种以图形图像的形式执行与导航屏幕上显示的飞行计划相关联的任务的方法,该方法包括:任务的选择,在图形显示上生成表示由至少一个参数表征的、要执行的任务的符号,并且通过在屏幕上拖拽符号来调整符号的至少一部分,以获得至少一个参数的期望值。这种已知的方法存在局限性。
需要先进的显示方法和系统。
发明内容
本发明涉及一种用于飞行器飞行管理的数据的显示方法,其包括以下步骤:在存在于飞行器驾驶舱中的显示屏上接收对象的选择;确定与所选择的对象相关联的一个或更多个飞行命令;从所述一个或更多个确定的飞行命令中选择至少一个飞行命令;生成包括多个显示平铺单元的显示面板,一个平铺单元显示与所选择的对象相关联的数据,另一个平铺单元显示所选择的飞行命令。改进实施方案描述了根据以下来更新面板:飞行计划的修订,飞行命令的属性的显示,有条件的显示修改,显示平铺单元的展开或折叠的方式,显示的视觉密度的考虑,显示规则的使用,特别是根据飞行情境。
有利地,本发明使得能够避免在复杂的树状菜单中搜索模式的缺点(对于复杂的树状菜单,在系统的初始化阶段或者在飞行任务的过程中必须由飞行员输入某些参数)。
有利地,根据本发明的方法减轻了飞行员的认知负担,使得在有时的关键环境中,在质量上更好地进行驾驶决策并且在数量上更快地进行动作。本发明对应于信息组织的更新逻辑,其在信息呈现、与航空电子功能相关联的命令的实现和关联在一起方面是高效的。
有利地,根据本发明的方法允许直观且有效的人机交互,这减少了工作量。可以减少用于实现任务(例如,FMS功能)的动作的数量。
有利地,可以优化显示密度。人机接口学习很快,并且不需要对页面或表单的架构进行笨拙和反复的学习。可以以逻辑和连贯的方式来组织对各种功能的访问(例如,FPLN的横向修订,功能及其属性的横向修订)。因此,由于信息呈现是受控制的,所以信息呈现可以更直观、更高效和更简洁。
有利地,将信息结构化为“层”(例如,没有结构化为菜单和子菜单)使得能够同时显示与元素(例如,与飞行计划点)相关联的可能的动作或命令的集合,并且在同一“级”这样做。对数据的这种管理使得能够提供对各种航空电子功能的直接访问,并且在最少(其能够通过对触摸操作或基于光标的选择进行计数定量地测量)的动作中这样做。
有利地,根据本发明的方法使得能够降低由于功能的可能的不当解释或误解(当功能分布在不同窗口之间时可能是这种情况)造成的不良选择的风险。
有利地,根据本发明的人机接口使得能够执行连续的修订,而不必退出平铺的显示面板。
有利地,根据本发明的方法允许在不可见元素(例如,显示区域太密集,在ND上显示的区域(范围)之外的元素)上进行交互。
有利地,根据本发明的人机接口使得能够快速地配置与所选择的元素和/或航空电子功能相关联的各种参数或属性(例如,“直接到(DIRECT TO)”功能使得能够利用表示到达一点的角度的“进场航向”参数而直接到达所述点)。
有利地,显示可以“分散”在驾驶舱内:根据存在于驾驶舱内的各种屏幕是否可访问,可以利用各种屏幕来分配必须显示的信息。此外,增强现实和/或虚拟现实的装置可以增加显示区域。通过显示一个或更多个图形上可选择的基准,增加可用的显示区域不会使本发明所允许的显示密度的控制无效。相反地,聚集了这种增加可寻址的显示区域的显示和视觉密度的控制(例如,情境集中或密实化)的(情境)重新配置使得能够显著地改善人机交互。
有利地,所描述的示例有助于人机交互,尤其卸去了飞行员有时重复且通常复杂繁琐操作的负担,同时提高了他专注于实际驾驶的能力。定义一个新的人机交互模型,最好的且更深入的用途可以由飞行员的视野构成,从而能够保持高水平的注意力或最好地利用注意力。因此,要提供的认知力被优化,或者更精确地且部分地重新分配给关于驾驶目标的更有用的认知任务。换言之,与本发明的某些方面相关的技术效果对应于人机接口的用户的认知负担的减少。
有利地,本发明可以应用于航空电子或航空情境(包括无人机远程驾驶),但也可以应用于汽车情境和铁路或海上运输情境。
有利地,本发明可以在所谓的航空电子系统(例如,飞行管理系统、TAWS、RMS、数据链路、安装在驾驶舱中的电子飞行包或“EFB”)中和/或与航空电子系统连接的一个或更多个系统(例如,便携式的EFB)中实施,或者本发明可以实施以用于航空电子系统和/或与航空电子系统连接的一个或更多个系统,或者本发明通过航空电子系统和/或与航空电子系统连接的一个或更多个系统来实施。
附图说明
借助于下面的描述和所附附图的图示,本发明的其它特征和优点将变得显然,其中:
图1示意性地示出了已知的FMS类型的飞行管理系统的结构和功能;
图2示出了根据本发明的示例性的平铺的显示面板;
图3示出了根据本发明的方法的步骤的示例;
图4示出了显示管理的某些模式的方面,特别是自动化的方面。
图5示出了以自动化的方式执行的根据本发明的方法的实施方案。
具体实施方式
为了便于理解本发明的某些实施方案的描述,在下文中定义了技术术语和环境。
“电子飞行包”(首字母缩略词或词首大写字母EFB)表示机载电子库。“电子飞行包”EFB或“电子飞行平板电脑”是飞行人员(例如,飞行员、维护人员、舱室人员等)使用的便携式电子装置。EFB可以向机组人员提供飞行信息,帮助他们(利用更少的纸张)执行任务。在实践中,通常需要现成的计算平板电脑。一个或更多个应用程序允许对飞行管理任务进行信息管理。这些通用计算平台旨在减少或替换纸质形式的参考材料,纸质形式的参考材料通常发现于“飞行员飞行包”的手提行李箱中并且其操作可能是乏味的。纸质参考文件通常包括驾驶手册、各种导航地图和地面操作手册。有利地,这些文档项目在EFB中是无纸化的。此外,EFB可以容纳(héberger)专门设计的软件应用程序,以使在正常时间手动进行的操作自动化,例如起飞性能计算(极限速度的计算等)。
首字母缩略词或词首大写字母FMS对应于常规术语“飞行管理系统”,并且表示通过国际标准ARINC 702在现有技术中已知的飞行器的飞行管理系统。在准备飞行期间或在变更航线时,机组人员通常通过利用FMS飞行器飞行管理装置来承担与飞行进度相关的各种信息项的输入。FMS包括输入装置和显示装置以及计算装置。操作者(例如,飞行员或副驾驶员)可以通过输入装置输入诸如与航路点(即,在竖直方向上飞行器必须经过的点)相关联的约束(例如,飞越、高度等)的信息。通过国际标准ARINC 424,这些元素在现有技术中已知。计算装置使得尤其能够基于包括航路点列表的飞行计划,根据航路点之间的几何形状、相关联的约束和/或高度和速度条件,以及在每个点的通过时间和剩余燃料,来计算飞行器的轨迹。
在下文中,首字母缩略词FMD用于表示存在于驾驶舱中的FMS的显示器,其通常设置为头低位(与飞行员的膝盖齐平)。FMD被组织为“页面”,其是连贯信息的功能分组。在这些页面中有“FPLN”页面和“数据列表(DATA LIST)”或“重复(DUPLICATE)”页面,“FPLN”页面呈现了飞行计划的元素(航路点、标记、伪航路点)的列表,“数据列表(DATA LIST)”或“重复(DUPLICATE)”页面呈现了导航数据库搜索的结果。
首字母缩略词ND用于表示存在于驾驶舱中的FMS的图形显示器,其通常设置在头位,即在面部前方。该显示器由参考点(居中或者在显示器的底部)和范围来限定,从而限定了显示区域的大小。
首字母缩略词IHM对应于人机接口(或人机接口HMI)。信息的输入以及由显示装置输入或计算的信息的显示构成了这样的人机接口。通常,IHM意味着允许输入和查阅飞行计划信息。
术语“面板”表示包括若干子部分的显示表面(屏幕和/或投影表面),通常称为“平铺单元(volets)”。平铺单元可以是被动的(“读取”或“可视化”平铺单元)或者是主动的(“交互”或“导航”平铺单元)。平铺单元通常具有规则的几何形状(例如,正方形、矩形、三角形),但在某些实施方案中,它们可以具有不规则形状(考虑空间或面积的平铺)。显示面板通常是2D(二维、平坦的或弯曲的),但有时是3D(体积可以“展开”为其它的数据可视化体积)。
术语“元素”表示在设想的IHM上可选择和/或可编辑的任何感兴趣对象。例如,元素可以是飞行计划的点(例如,“飞行计划定位”)、靠近飞行计划的一个或更多个点(例如,“最近的定位”)、飞机或直升机符号等。元素可以是在屏幕或投影装置上产生的显示的非连续像素的集合。
术语“飞行计划点”(或“航路点”)以通用方式表示根据航空标准ARINC A424或根据用户数据库的点(即,由飞行员定义的点)。该术语表示例如机场、直升机机场等。
表述“人机接口”(首字母缩略词IHM)表示图形呈现并且与一个或更多个航空电子系统(和/或与航空电子设备有关的系统)交互(例如,触敏或触觉和/或通过一个或更多个介质)的物理装置(屏幕和/或投影表面),其包括多个可选的元素。根据本发明的平铺的显示面板包含在该航空电子IHM环境中。
通常,人机接口(IHM)允许飞行员与机载自动化系统进行良好的通信。根据本发明的IHM允许管理飞行和任务。这样的IHM将与任务和飞行管理系统相关的信息显示为各种视图:以导航地图的形式(ND型-表示水平情况-水平视图),和/或以飞行计划的形式和/或沿着竖直轴(表示飞行计划的竖直轮廓)和/或沿着时间轴(飞行计划的顺序/时间表示)和/或通过3D视图和/或飞行的任何其它表示,或飞行计划或任务的任何其它表示。可选的元素与导航数据库中包含的元素一样,如航路点(包括飞行计划的航路点和“最近的定位”)、信标等,以及表示飞行器的当前位置的符号和与飞行或任务相关的任何其它元素。
表述“交互系统”表示任何航空电子系统(例如,FMS、FWS、TAWS等)或者与航空电子设备相关的系统(例如,EFB)。
公开了一种用于飞行器飞行管理的数据的显示方法(由计算机实施),该方法包括以下步骤:在存在于飞行器驾驶舱中的显示屏上接收选择对象的指示;确定与所选择的对象相关联的一个或更多个飞行命令;从所述一个或更多个确定的飞行命令中选择至少一个飞行命令;生成包括多个显示平铺单元的显示面板,一个平铺单元显示与所选择的对象相关联的数据,另一个平铺单元显示所选择的飞行命令。
飞行命令对应于例如在飞行管理系统FMS内的航空电子功能的激活。例如,命令可以是所谓的“飞越”命令。更一般地,飞行命令对应于飞行员执行或制定的任何动作。
还可以选择飞行命令,即从飞行员处接收飞行命令。可以例如通过飞行管理系统来“预先选择”飞行命令,如果需要,飞行员确认或不确认该预先选择。
换言之,生成包括多个显示平铺单元(或横幅)的显示面板,所述平铺单元包括例如:第一平铺单元,其显示所选择的对象的标识以及与该对象相关联的一个或更多个属性;第二平铺单元,其显示命令列表(这些命令中的一个或更多个能够被预先选择);以及第三平铺单元,其显示多个属性和/或参数和/或与所选择的命令相关联的信息。在一个实施方案中,同时显示所有的显示平铺单元:根据同一个“级别”的信息来显示所选择的元素以及简单属性和可能的命令。在一个实施方案中,将显示平铺单元逐步地显示。
根据本发明,一旦选择了对象,就能够修改该对象的选择(在显示平铺单元的空间中折叠,而不是在空间中展开)。还能够扫描(“浏览”)并搜索在界面上不直接可见的元素。
在一个改进实施方案中,该方法还包括确定与所选择的飞行命令相关联的多个属性的步骤。
通常,飞行命令可以与补充数据相关联,补充数据包括“属性”,也就是说“选择”和/或“选项”和/或“参数”和/或“信息”。可以从封闭的列表或开放的列表中确定或选择这些补充数据,这些补充数据可以包括阈值和/或阈值范围。某些数据可能是强制性的,其它数据可能是可选的或任意的。如果需要,即一旦输入或键入(“主动”数据),某些数据就可以改变飞行系统的状态。数据还可以包括不是必不可少的信息(注释、元数据等),即“被动”数据。
飞行命令可以与一个或更多个这样的需要的或可选的属性相关联。
这些属性可以根据飞行阶段或根据其它考虑来计算,即例如由FMS确定。这些属性的确定可能来自数据库搜索和各种过滤和选择操作(尤其是通过规则的应用)。
在一个改进实施方案中,该方法还包括以下步骤:确定与所选择的命令相关联的飞行器的飞行计划修订;根据所述飞行计划修订来更新一个或更多个显示平铺单元的内容。
在特定的情况下,飞行命令的激活可能会引起或者使得飞行计划重新配置。如果需要,可以修改飞行计划,这反过来可能对平铺的显示面板的形状和/或内容产生影响。
在一个改进实施方案中,该方法还包括以下步骤:根据先前选择的飞行命令来修改与选择的飞行命令相关联的至少一个属性的显示。
在本发明的一个实施方案中,由系统和/或飞行员选择的飞行命令的历史可以影响与给定命令相关的相关属性的再现动态。
在一个改进实施方案中,该方法还包括以下步骤:根据先前选择的飞行命令来修改选择的飞行命令。
在本发明的一个实施方案中,命令本身(不仅是一个或更多个属性)可以由机器或FMS系统的权限来修改。可以修改命令和/或一个或更多个属性。如上所述,可以基于先前选择的飞行命令(预定义的,即来自预定义的飞行命令;命令可能不兼容,过去的命令可能会影响未来命令的选择等)而触发修改。
在一个改进实施方案中,显示平铺单元以相邻的方式在空间中和/或以逐步的方式随时间显示。
在一个实施方案中,平铺单元以相邻或连续的方式在空间中(这里是2D或弯曲的空间)“展现”或“展开”。每个平铺单元对应于同类的或至少相互关联的信息集合(“块”或“板”逻辑)。在空间的所有方向上(例如,围绕第一初始平铺单元)逐渐添加平铺单元能够针对飞行员的认知感知提出相干逻辑,即通过在保持所呈现的某些信息历史的同时添加细节水平。因此,总显示区域可以根据需要,通过“扩展”而增加。
可以根据各种方式来管理空间的平铺。在一个实施方案中,平铺单元是平行六面体(例如,正方形和/或矩形)。在其它的实施方案中,平铺单元包括三角形。其它的实施方案组合了任意形状、圆形或矩形区域或任何其它的平铺单元形状,以便最好地平铺可用的空间(当平铺单元被投射到可能不一定是矩形的可用区域时)。
在一个实施方案中,显示平铺单元大致上是2D的。在某些其它的显示模式中,平铺单元是3D立体。
可以通过扩展一个或更多个显示平铺单元来完成信息的添加。以并行的方式,可以(向上或向下)调整显示平铺单元的视觉密度。
本发明还能够基于多个元素并行地或顺序地执行命令(实际上,在各种显示平铺单元的空间上的展现允许飞行员执行各种任务;这些在图形上不重叠的各种平铺单元可能允许飞行员执行相互不同的动作)。
在一个改进实施方案中,该方法还包括以下步骤:根据预定义的显示规则来调整平铺的显示面板的形状和/或内容。
在一个改进实施方案中,显示规则根据飞行器的飞行情境来确定。
在一个改进实施方案中,显示规则根据所测量的显示的视觉密度来确定。
在一个改进实施方案中,该方法还包括以下步骤:将显示面板显示在飞行器驾驶舱内的一个或更多个屏幕上。
在一个改进实施方案中,平铺的显示面板的显示的调整或显示根据要求被停用。
在一个改进实施方案中,该方法还包括以下步骤:接收指示显示平铺单元被关闭或最大化或缩小的消息。
图1示意性地示出了已知的FMS类型的飞行管理系统的结构和功能。设置于驾驶舱的FMS类型的系统100具有人机接口120,该人机接口120包括例如由键盘形成的输入装置,以及例如由显示屏或者简单地由触摸显示屏形成的显示装置,系统100至少包括以下功能:
-导航(LOCNAV)101,其用于根据地理定位装置130(例如,通过卫星或GPS、GALILEO、VHF无线电导航信标、惯性平台进行地理定位)来执行飞行器的最佳定位。该模块与上述地理定位装置通信;
-飞行计划(FPLN)102,其用于输入构成要遵循的路线的“骨架”的地理元素,例如由出发和到达程序、航路点、空中走廊(通常称为“空中航线”)施加的点。所描述的方法和系统影响或涉及计算机的这一部分。
-导航数据库(NAVDB)103,其用于基于包括在与点、信标、拦截或高度航段(legs)等有关的库中的数据来构建地理路线和程序;
-性能数据库(PERFDB)104,其包含飞行器的空气动力学和发动机参数;
-横向轨迹(TRAJ)105,其用于基于飞行计划的点来构建连续的轨迹,从而符合飞行器的性能和限制约束(RNP);
-预测(PRED)106,其用于构建在横向和竖直轨迹上优化的竖直轮廓,并且在每次改变驾驶参数和在目的地时,尤其在每个点上,给出距离、时间、高度、速度、燃料和风的估算,这些估算将显示给机组人员;
-引导(GUID)107,其用于借助于由预测功能206计算的信息,在横向和竖直平面上按照飞行器的三维轨迹引导飞行器,同时优化飞行器的速度。在配备有自动驾驶装置210的飞行器中,自动驾驶装置210可以与引导模块207交换信息;
-数字数据链路(DATALINK)108,其用于在飞行计划/预测功能与控制中心或其它飞行器109之间交换飞行信息。
-一个或更多个屏幕,具体是所谓的FMD、ND和VD屏幕。
FMD(“飞行管理显示器”)为一种接口,通常为显示屏,其可以是交互式的(例如,触摸屏),使得能够与FMS(飞行管理系统)交互。例如,FMD使得能够定义路线并触发飞行计划和相关轨迹的计算。FMD还可以以文本形式查阅计算结果。
ND(“导航显示器”)为一种接口,通常为显示屏,其可以是交互式的(例如,触摸屏),使得能够以二维形式查阅俯视的飞行器的横向轨迹。可以使用各种可视化模式(玫瑰线(rose)、平面、弧线等)以及按照各种比例(可配置)的可视化模式。
VD(“竖直显示器”)为一种接口,通常为显示屏,其可以是交互式的(例如,触摸屏),使得能够以二维形式查阅竖直轮廓、轨迹的投影。就ND而言,各种比例都是可能的。
由FMS输入或计算的信息集合在各种显示屏幕(FMD页面、ND和PFD“VDU”、HUD(平视式显示器)或其它的屏幕,例如以整合的人系统接口的概念融合了信息集合的屏幕)上一起分组。FMS的IHM组件构造了用于分发至显示屏(称为驾驶舱显示系统,CDS)的数据。表示屏幕及其图形驾驶软件的CDS本身执行轨迹绘制的显示,并且CDS还包括能够识别手指(如果是触敏的)或指向装置的移动的引导件(pilote)。还存在其它的架构。
在作为示例提供的一个实施方案中,根据本发明的新修订可以部分地由IHM部分执行,该IHM部分显示了修订菜单并且调用了执行飞行计划的修改的FPLN组件。此后,TRAJ和PRED组件重新计算由IHM部分显示的新轨迹和新预测。其它软件架构也是可能的。
在一个实施方案中,该方法在包括基于触摸的交互的装置和/或通过一个或更多个光标交互的装置的系统中实施。
在一个实施方案中,根据本发明的系统包括航空电子本质的装置(即,经认证或调节的系统,例如飞行管理系统、TAWS,安装的EFB,用于管理频率的系统等),和/或与航空电子装置连接的装置(例如,平板电脑类型的便携式EFB)。
本发明意义上的飞行器可以是飞机、直升机、无人机等。
在一个实施方案中,根据本发明的系统包括放置在头位(例如,导航显示器或ND类型)或者放置在头低位的显示屏(有时称为“面板”)。在选择了(例如,通过用光标点击或者基于触摸的选择)可选择的元素之后,在存在于飞行器驾驶舱内的人机接口(其中更新了情境)中生成特定显示。
在一个实施方案中,各种显示可以分散在驾驶舱外壳内可用的各种物理显示屏上。在一个实施方案中,显示被称为“整合的”,也就是说在与选择的显示空间相同的显示空间内执行。显示管理规则能够规定可以在哪些屏幕上以及以什么时间间隔显示哪些信息(或“类型”)。
在一个实施方案中,根据本发明的方法尤其包括以下步骤:(通过人和/或机器)选择图形元素(预定义为能够通过图形接口选择),指定要对所选择的元素执行的动作,以及参数化要执行的动作(例如,参数化将能够包括选择第二个元素以补充所选择的元素)。
在一个实施方案中,根据本发明的方法例如通过利用发现和/或搜索先前与以可见方式呈现的元素相关联的元素的功能性,允许以图形的形式选择表面上不可见的元素。
在一个实施方案中,选择一个元素,与该元素相关联的信息集合显示在包括多个显示平铺单元的显示面板中。各种显示平铺单元一目了然地提供了对与所选择的元素有关的可能的飞行和任务相关管理功能的集合的访问。
在各种显示平铺单元中显示的信息包括原始数据(被动)和/或区域(主动),例如,可选择的图标,从而能够进一步参数化所选择的元素或功能。有利地,根据本发明设计的人机接口将能够使与该最初选择的元素相关的修订以及飞行计划或任务的其它元素关联在一起,而不必退出根据本发明的显示面板。
在本发明的一个实施方案中,该方法在航空电子类型的IHM屏幕(例如,在导航显示器)中实施。
在一个实施方案中,显示面板的一个平铺单元显示了与初始选择互补的信息和/或参数。例如,为了插入“下一个航路点”的下一个飞行计划点,可以在屏幕上直接地指定飞行器水平状况的表示上的该飞行计划点,或者如果该元素不可见,则通过将标识符输入搜索栏和/或从提出的列表中选择该点来利用平铺的显示面板。在一个实施方案中,可以(单独)显示与所选择的主动区域相关的信息,即(真实)数据。在一个实施方案中,还可以访问或修改参数(例如,配置参数)。在一个实施方案中,可以显示(并且可选地选择)真实数据和可配置参数。
在本发明的一个实施方案中,可以(手动地和/或自动地)调整显示密度(“信息密度”或“信息的密度”)。尤其可以根据飞行情境(例如,起飞、巡航等阶段,说明可能不同的显示方式)来执行显示密度的调整。
显示器的调整还可以考虑驾驶舱的内在配置。例如,用于调整显示密度的机构可以考虑飞行员在飞行器驾驶舱中所处的一侧(即,如果在左侧管理飞行命令,则在同一侧的显示器上的信息将更大程度地概括,以减小信息密度以及操作情况的遮蔽)。
图2示出了本发明实施方案中的示例性的平铺的显示面板。该示例显示了三个平铺单元(210、221和222)。每个平铺单元可以是读取模式和/或写入模式(读取与导航)。在该示例中,平铺单元210是导航平铺单元(交互式),平铺单元221是选择平铺单元,平铺单元222是用于选择在平铺单元221中激活的功能的参数的读取/写入平铺单元。
在一个实施方案中,显示面板包括多个显示平铺单元(例如,两个、三个或更多个,例如几十个平铺单元)。换言之,根据某些实施方案,根据本发明的接口定义了人机接口,其i)可根据要求调用,ii)可以以机会方式使用在靠近飞行员的空间(虚拟和/或真实空间)中可用的显示和/或投影空间,iii)根据各种深度或层,这些接口是“可展开的”(图形展开是预定义的和/或动态计算的)。
在一个实施方案中,显示平铺单元可以是相互独立的。在一个实施方案中,平铺单元可以是相互依赖的(一个显示平铺单元的更新可以例如连锁关联到其它显示平铺单元的更新和/或打开)。在某些实施方案中,某些显示平铺单元可以是独立的,而其它显示平铺单元可以是相互依赖的(即,根据定义显示平铺单元之间的依赖性的图形的连通性)。
在一个实施方案中,一个或更多个显示平铺单元可以与预定义的显示优先级相关联和/或从相关信息项的优先级继承并显示在所考虑的平铺单元中。例如,严重的气象条件可能需要最小的显示区域,而不管其它正在进行的当前显示。显示优先级可以是绝对的(如果需要)或相对的(即,有关联的)。
在一个实施方案中,一个或更多个显示平铺单元可以与一个或更多个访问权限(例如,由航空公司配置的访问权限)相关联。因此,可以有条件地允许显示平铺单元的显示。
可以以各种方式执行平铺单元的打开(或显示)。可以通过扩展来执行一个或更多个平铺单元的显示(即,例如以牺牲预先存在的显示为代价获得的面积增加)。一个或更多个平铺单元的显示可以通过回归或对合或压缩或通过一个或更多个其它的平铺单元的致密化(例如,展开、折叠、叠加、减法、融合、字体大小的修改等)来执行。
在显示面板200的上部区域中示出的平铺单元210显示了与所选择的元素(例如,当前正在编辑的元素)相关联的数据。在一个实施方案中,对于某些元素,平铺单元210具有导航箭头,使得能够选择相同类型的另一个元素(例如,对于属于飞行计划的航路点,显示平铺单元具有导航箭头,使得能够选择飞行计划的另一个航路点)。平铺单元210可选地包括可选择的元素,使得能够管理显示(例如,用于关闭显示面板的图标,用于缩小或放大显示、或者减少显示的平铺单元的数量的可选图标)。该区域可以对应于情境信息显示区域,并且尤其可以包含一个或更多个补充和/或附加“窗口小部件”,使得能够定义所选择的元素的属性和/或简单动作或命令(例如,在与FMS交互的情况下,“OVERFLY”命令,即飞越该元素,“DISCO”命令,即删除/插入在该元素之后的飞行计划中断,“CLEAR”命令,即删除航路点)。
在显示面板200的左下区域中示出的显示平铺单元221可以列出例如适用于所选择的元素的可参数化命令。在与飞行管理系统交互的情况下,该显示平铺单元使得能够从与该元素相关联的那些可能的功能中选择飞行管理系统FMS的功能(例如,INFO功能,即访问关于元素的信息,DIR TO功能,即直接飞至该元素,NEXT功能,即在该元素之后插入一元素等)。这些航空电子功能中的一些功能必然需要参数化。其它的航空电子功能可选地受益于参数化。
在显示面板200的右下区域中示出的显示平铺单元222尤其可以详细地示出所挑选或选择的命令的参数(或“属性”或“选项”)。在与FMS交互的情况下,这可能需要与所挑选的功能相对应的可参数化属性,包括选择功能所需的补充元素(例如,NEXT功能,其需要将元素的识别/选择插入在所选择的元素之后)。
在变型实施方案中,尤其是为了优化显示密度,显示面板可以提出两种不同的表示(交替的或连续的):所谓的“缩小”显示模式和所谓的“完整”显示模式。缩小显示模式仅对应于上部区域210的显示。完整或扩展显示模式对应于三个显示平铺单元的显示。
从一种显示模式到另一种显示模式的切换通常在请求时以手动方式触发(例如,通过交互式图标或指示诸如缩小或放大的动作的符号)。在某些实施方案中,可以自动地触发(即,根据预定义的标准)从一种显示模式到另一种显示模式的切换。这些预定义的标准可以具体地根据以下来确定:a)根据图形或视觉标准,例如所显示的水平状况的大小(例如,根据由面板遮蔽的水平状况的百分比,b)根据参数化所选择的功能的需要与否,或者c)(在下文中描述的)在驾驶舱中测量的其它标准,例如飞行情境和/或显示器的视觉密度。
例如,默认情况下,显示面板可以以其缩小模式显示,然后在情境需要时或对其进行说明时(例如,如果需要文本输入)以其扩展模式显示。此后,返回到缩小模式的显示可以允许更好地可视化水平状况上的结果。因此,从一种模式到另一种模式的切换对应于可以预先确定的特定任务情境或场景。
图3示出了根据本发明的示例性的平铺的显示面板的显示管理。
可以以各种方式执行对平铺的显示面板的状态管理300。
在一个实施方案中,处于初始关闭状态301(不可见)的显示面板以所谓的“缩小”或“半开”状态310打开或显示。
各种打开方式(“展开”、“展现”)是可能的,对应于不同的触发事实和/或触发规则。在一个实施方案中,通过语音命令来获得打开的触发。在一个实施方案中,在触摸界面上选择元素之后(例如,当飞行员选择飞行计划点时)确定打开或展开。在一个实施方案中,在外部系统中(例如,从显示面板外部的菜单中)选择特定选项之后打开显示面板。在一个实施方案中,根据预定义的标准来自动地执行展开。在一个实施方案中,基于预定义的标准提出展开,并且展现保持待命,从而等待飞行员确认打开(例如,通过突出显示、闪烁、图标显示等指示可能的展开)。
在使用投影装置(微型投影仪、增强现实和/或虚拟现实)的一个实施方案中,可以根据请求来确定显示器的实际位置(例如,飞行员可以在驾驶舱的空间中指定自由显示的位置,该位置在显示屏内,但也在显示屏的外部)。以这种方式,在特定实施方案中,根据本发明的方法允许在飞行员选择的任何表面上进行机会性的、灵活的和有关联的信息显示,各种显示平铺单元的打开能够优化可用的区域。与凝视跟踪装置相结合,然后可以以最佳方式来利用飞行员的认知注意力。
在一个实施方案中,平铺单元面板的半开状态310可以例如包括可能动作的列表(包括例如最喜欢的动作或常用动作,或者飞行员可能挑选的动作)。
如果需要,对如此列出的动作之一进行选择可以导致状态320下的交互式面板的“完整”打开。
在某些情况下,如果所选择的动作对应于显示面板的预定义动作之一,则在打开面板期间显示相应的标签。
在某些情况下,可以预先选择一个动作(即,选择并待命等待飞行员的确认)。
换言之,某些动作本质上是完整的,而其它动作则需要输入附加数据或选择选项。显示面板可以根据参数化与所选择的元素相关联的所述动作的需要与否,以缩小(或完整)模式打开。
例如,当系统基于默认参数提出结果时,显示面板可以以缩小模式打开。切换到完整模式将会使这些参数过载。
当系统需要输入以便能够提出结果时,面板也将能够以完整模式打开。切换到缩小模式将允许更好地可视化在水平状况上的结果。
通常,在选择一个或更多个元素之后,要对所选择的一个元素或多个元素执行的一个或更多个动作以声明方式指示和/或通过计算来确定。一旦选择了一个元素,就打开或显示一个显示平铺单元,从而呈现了与该元素相关联的可能的参数或动作的集合。
在一个实施方案中,该方法在飞行管理系统FMS中实施或与飞行管理系统FMS结合实施。然后,选择一个命令可以引起飞行计划的更新(临时飞行计划的创建或修改),其修订可以立即以图形方式传输到显示面板中。
在一个实施方案中,显示面板可以与飞行员在驾驶方面所施加的直接交互(例如,在水平视图中)共存。
图4示出了根据本发明的方法的步骤的示例。
在第一步骤410,例如借助于从显示屏上显示的元素(例如,以列表的形式)中进行的选择,来指定(或指示或确定)至少一个元素。这样的列表可以是可配置的。该列表可以由飞行员和/或航空公司配置。列出的元素具体可以包括:由航空数据库(“航路点”、“助航系统”、机场、直升机机场等)产生的导航元素;属于飞行计划(主动、临时、次要)并由FMS设备产生的导航元素;结合了根据飞机的地理定位设备(例如,ADIRS或GPS)制定的飞行器在航空电子设备IHM中的符号表示、机组人员在地图上定位的地理基准点(例如,“标记”)的元素;空中应答器类型设备(TCAS/ADSB)产生的空中交通元素;海上应答器类型设备(AIS)产生的海上交通元素;或者光电系统类型设备产生的视频传感器的视准点和覆盖区域的符号表示;与导航有关的元素(例如,“航空公司”、“空域”、出发程序、到达程序等);通常的制图元素(例如,道路、河流、城镇、障碍物的指示),和/或机场元素(例如,“滑行道”、“跑道”、“停机位”等)。
元素的指定可以直接以图形方式或者通过搜索该元素(例如,“搜索IDENT”)来完成。元素的指定可以通过与该元素相关联的菜单而与命令相关联。可以对任何类型的可视化执行指定(例如,地理参考水平视图、竖直视图、沿着时间轴的视图、3D视图等)。
可以通过触摸屏、光标、键盘、鼠标、凝视跟踪、语音命令、触觉反馈等(或根据这些手段的组合)来执行指定。
在第二步骤420,例如根据所选择的元素或动作(例如,可参数化的动作),或根据飞行情境(例如,驾驶舱的状态和分配给飞行和任务管理IHM的显示区域的状态,这些状态能够在任务过程中变化),显示面板可以以完整或缩小模式的状态打开。例如,如果航空电子设备IHM具有足够的显示区域,则面板可以完全打开。如果驾驶舱的状态使得必须约束飞行和任务管理IHM的显示区域,则面板可以以缩小方式打开。
举例来说,当飞行和任务管理IHM具有对角线大于或等于十五英寸的显示区域时,平铺的显示面板可以以“完整”模式打开。默认情况下,平铺的显示面板将以缩小模式显示。
为了防止平铺的显示面板隐藏重要的信息项,飞行员可以在任何时刻决定修改平铺的显示面板的状态(从扩展到缩小,或反之亦然)。飞行员还可以在各种人机接口上移动平铺的显示面板。
在第三步骤430,识别所选择的元素。例如,根据在第一步骤选择的元素,平铺的显示面板打开,同时通过文本来识别平铺的显示面板的上部区域中感兴趣的元素。在此之后,以下列方式在面板中实施用于改变所选择的元素的逻辑:在飞行和任务管理IHM的设计期间静态地定义用于改变所选择的元素的若干逻辑;根据元素的类型,在元素的识别期间动态地选择用于改变所选择的元素的逻辑;由于元素与连接至航空电子设备IHM的设备的当前状态有关,而动态地执行用于改变的逻辑的实施。
举例来说,对于不是飞行计划的最后一个点的飞行计划元素,飞行员可以在任何时刻通过导航箭头(例如,“向前”箭头)来选择飞行计划中的下一个元素。对于不是飞行计划的第一个点的飞行计划元素,飞行员可以在任何时刻通过导航箭头(例如,“返回”箭头)来选择飞行计划中的前一个元素。在一个实施方案中,导航可以在各种元素之间循环(即,在第一个和最后一个元素上不封闭)。
在一个实施方案中,表面上不可选择的元素(例如,不属于飞行计划的元素)的选择也可以确定另一个元素的选择,例如,地理上接近的元素的选择,存在于相同的高度水平的元素的选择,相同类型的元素的选择(例如,从信标到信标),所选择的空中航线的前一个点/后一个点等。
在第四步骤440,确定命令并将命令应用于在先前步骤中选择的元素或者由先前激活的命令产生的元素。为了识别在面板的左下区域中显示的命令,可以实施几个步骤。对于每种类型的可选择的元素,可以在飞行和任务管理IHM的设计期间静态地定义关于该元素的可能命令的列表。然后可以动态地确定每个命令的有效性,例如根据与航空电子设备IHM(FMS、RMS、BDD、TCAS等)连接的设备的状态和有效性,或者根据飞行计划分段(“航段”)的特征、包含该元素的模式或程序的特征,等等。在面板的左下区域中显示的命令列表也可以动态地制定,例如根据所选择的元素、该元素的类型、该元素的归属(例如,“主动FPLN”、“辅助FPLN”、“进近模式”)和/或相关命令的各种有效性。在一个实施方案中,可以动态地确定从所有显示的命令中选择命令。例如,该确定可以考虑在第一步骤期间选择元素时能够识别的命令。可选地,可以预定义与各种命令相关联的优先级(例如,在IHM的设计期间)。在某些实施方案中,机组人员或飞行员具有从对所选择的元素可用的那些命令中动态选择另一个命令的能力。
举例来说,可能的命令可以包括一个或更多个命令,其包括:飞越元素(“OVERFLY”),删除或插入在该元素之后的飞行计划中断,删除元素,修改所选择的元素的参数,访问与所选择的元素相关联的信息,直接飞至所选择的元素(“DIRECT TO”),在所选择的元素之后插入元素(点),基于所选择的元素插入任务部分,在所选择的元素上插入保持“模式”,在所选择的元素上插入着陆/起飞“模式”,选择与所选择的元素相关联的通信频率,选择与所选择的元素相关联的导航频率,查阅与所选择的元素相关联的终端地图,或更一般地,对所述所选择的元素的任何可能类型的命令(例如,插入SAR类型的模式)。
在一个实施方案中,以动态的方式,如果FMS航空电子设备不能在飞行计划点上插入任务(例如,当飞行计划已经整合了任务时),则命令“在元素上插入任务模式”可能会变为无效(不可选择的、灰显的、不活动的)。如果无线电导航管理设备不允许任何频率变化,则在相同的条件下命令“选择与该元素相关联的导航频率”变为无效。
在一个实施方案中,可以预先选择一个或更多个命令。例如,如果直接执行在第一步骤中元素的选择,则预先选择的命令可以是例如“访问关于元素的信息”。如果利用插入命令通过菜单执行元素的选择,则预先选择的命令可以是例如“在元素之后插入飞行计划点”。然而,这种预先选择不会阻止命令的改变。
在第五步骤450,确定与命令相关联的属性。通常,命令与多个属性相关联。这些属性可以在面板的右下区域中显示。属性可以定义如下。对于每个命令,可以在飞行和任务管理IHM的设计期间静态地定义强制参数列表和可选参数列表。对于每个属性,能够接收命令的设备利用系统中属性的当前值来动态地提供飞行和任务管理IHM,或者如果属性还没有定义值,则利用默认值来动态地提供飞行和任务管理IHM。机组人员可以选择希望修改的属性。根据属性,可以直接进行修改(开/关改变)或通过从列表中选择元素或通过输入一个值(字母/数字)或借助旋转器(例如,增加/减少该值)进行修改。例如,命令“删除元素”可能没有任何强制属性,甚至也没有任何可选属性。命令“飞越元素”可能具有强制属性(开或关)。命令“直接飞至元素”可以具有强制属性(具有三个可选属性的开或关,例如“到达开/关、到达过程值、拦截距离值”。强制参数可以利用系统的默认值来初始化,以便提高其操作效率。如果需要,飞行员可以修改默认值。
在第六步骤460,可以确定用于管理显示面板的显示的规则(这些关闭条件或规则可以是可配置的并且因此被配置)。面板关闭规则可以是通常性质的(也就是说,适用于任何类型的所选择的元素)或者是特定的(也就是说,特定于所选择的元素的类型,例如根据第三步,或者特定于正在进行的命令,例如根据第四步骤)。在设计飞行和任务管理IHM期间,可以静态地定义通常和特定的关闭规则的列表。规则的应用可以在使用IHM期间动态完成。举例来说,IHM的整体关闭可以引起面板的关闭(对于任何类型的元素)。机组人员关闭面板的直接且因此有意的指令同样引起面板的关闭。作为具体示例,如果所选择的元素属于临时飞行计划,则飞行计划的验证或取消引起面板的关闭。通常,预定义的逻辑规则可以控制面板显示模式和/或这些不同模式之间的转换。
在第七步骤470,这样的面板被显示和“使用”(根据上文确定的方式,即被确定的形状和内容)。有利地,可以同时获得使用的各种可能性,从而为工作人员提供将命令关联在一起(例如,设置、更新、新命令等)的灵活性和有效性。
在下文中以示例的方式描述了几种场景。
为了修改命令属性,飞行员可以利用面板的右下区域或面板的上部区域。此操作的效果是将命令分派给负责此属性的设备。然后,该设备处理命令并产生结果。该结果以常规方式在飞行和任务管理IHM的视图中可见。该结果也可以在面板中以专用方式可见。这使得返回至第五步骤450(属性的识别)并由设备更新属性。例如,通过修改“飞越”属性,FMS设备在考虑命令之后更新“飞越”属性的状态值。
为了改变命令,飞行员可以利用面板的左下区域(或者可选地,对于没有属性的简单命令,利用面板的上部区域)。此动作的效果可以是改变元素上正在执行的命令。该面板重复步骤440(“命令的识别”)。例如,如果命令“直接飞至该元素”正在进行,则机组人员可以选择“访问信息”命令。
为了改变或修改先前选择的元素,飞行员可以利用面板的上部。对于机组人员来说,该动作可以包括利用在第三步骤430中识别的元素变化逻辑(元素的识别)。该动作的效果可以是重复步骤3。
为了关闭面板,飞行员可以激活步骤460中的逻辑之一。如果需要,该动作使得实现实际关闭步骤480(使用的关闭和结束)。配置文件不一定是飞行员可访问的(其可由航空公司管理)。在一个实施方案中,飞行员可以根据逻辑之一(步骤460中描述的那些逻辑中的逻辑之一)来执行可能动作之一,并且这可以使得显示面板关闭。
在任何时刻,飞行员都可以返回到面板并且触发先前描述的步骤顺序(或变型)的实施。
在特定的实施方案中,该方法包括以下步骤:接收在飞行器的显示屏上选择的对象的指示;执行面板打开(以完整或缩小模式);通过所选择的元素的信息来构建上部装饰镜板;构造命令列表并预先选择命令;确定与预先选择的命令相关的属性;确定面板关闭规则;确定与显示和选择的修订相关联的修订类型,并且更新与该修订相关的面板。
图5示出了以自动方式执行的根据本发明的方法的实施方案。
对平铺的显示面板的状态管理300可以以各种方式来执行。该管理可以配置。该管理可以通过应用显示规则500来调整或调节。
因此,可以通过应用关于平铺的显示面板的显示规则500来控制显示方式,这些规则尤其能够考虑显示优先级(绝对的或相对的,即解决了相同级别的优先级之间的冲突)。
换言之,飞行员可以唯一地(即以二进制方式)或以优先级方式来预先选择他希望看到的显示信息。飞行员可以从所有可用的元素中决定哪些元素是判断正确的。通过选择或通过激活某些显示选项,飞行员可以最大化使得可访问的信息的相关性。在变型实施方案中,显示方式由航空公司预先配置。在另一个变型中,随时间重复估算的飞行情境动态地确定所述显示方式。
具体地,可以通过确定(声明性地和/或通过计算)飞行器所在的飞行情境510和/或通过考虑显示器的视觉密度520(即作为补充或替代)来调整或调节平铺的显示面板的管理300。
在本发明的某些实施方案中,该方法包括使得能够确定飞行器的“飞行情境”或“当前飞行情境”的步骤或逻辑方法。
在给定时刻的飞行情境整合了正在进行或计划的任务,飞行员采取的动作集合(特别是实际的驾驶设置)以及外部环境对飞行器的影响。
“飞行情境”包括例如与诸如位置、飞行阶段、航路点、正在进行的程序(以及其它)的数据相关联的预定义或预先分类的情况中的一种情况。例如,飞行器可以处于用于着陆的进近阶段、起飞阶段、巡航阶段,或者也可以处于上升阶段或下降阶段等等(可以预先定义各种情况)。此外,当前的“飞行情境”可以与多个属性或描述性参数(当前气象状态、交通状态、飞行员状态等,飞行员状态包括例如诸如由传感器测量的压力水平)相关联。
因此,飞行情境也可以包括例如按优先级和/或基于飞行阶段数据、气象问题、航空电子设备参数、ATC协商、与飞行状态相关的异常、与交通和/或地貌相关的问题进行过滤的数据。“飞行情境”的示例包括例如诸如“巡航状态/无湍流/标称飞行员压力”或“着陆阶段/湍流/强烈的飞行员压力”的情境。可以根据不同的模型来构造这些情境(例如,分级为例如树或根据不同的依赖关系,包括图形)。可以定义情境的类别,以便概括关于人机交互的需求(例如,最小或最大交互滞后,词的最小和最大数量等)。在某些情境下,特别是在紧急情况或危急情况下,可能仍然存在特定的规则。情境的类别可以是静态的或动态的(例如,可配置的)。
该方法可以在包括用于确定飞行器的飞行情境的装置的系统中实施,所述确定装置尤其包括逻辑规则,该逻辑规则操作诸如通过物理测量所测量的值。换言之,用于确定“飞行情境”的装置包括系统或“硬件”装置或物理/有形装置和/或逻辑装置(例如逻辑规则,例如预定义的逻辑规则)。例如,物理装置包括适当意义上的航空电子仪器(雷达、探测器等),这使得能够建立表征飞行的真实测量。逻辑规则表示信息的处理集合,使得能够解释(例如,情境化)真实测量。某些值可以对应于若干情境并且通过相关和/或计算和/或模拟,能够通过这些逻辑规则在候选“情境”之间进行决定。各种技术使得能够实施这些逻辑规则(形式逻辑、模糊逻辑、直觉逻辑等)。
根据飞行情境,例如在紧急情况下,提供数量上明显减少的信息是完全可接受的:根据本发明的平铺的面板将缩小或实际上关闭。当情况允许时,例如由控制人机交互的逻辑规则集合确定的,另一方面将能够显示更多的信息:然后根据本发明的平铺的面板将扩展并且对于要提出的附加命令和/或属性和/或选项也是可能的。
在“自动的”或“有关联的”或“情境化的”实施方案中,例如根据飞行情境,平铺的面板可以采用某些预定形式。
在组合了“按要求访问”和“有关联的访问”模式的一个实施方案中,一些信息默认地以有关联方式进行访问,而某些其它的信息可按要求进行访问。可以预定义各种列表和控制这些列表的条件。列表和/或条件可以在配置文件中定义,例如在FMS初始化期间由FMS读取的配置文件。
显示器的重新配置可以是有条件的,例如,规则可以包括测试和/或检查。规则可以采用航空电子和/或非航空电子类型的参数。例如,飞行计划的各个阶段(起飞、巡航或着陆)包括按照更精细的分辨率的飞行计划,该飞行计划的各个阶段可以与不同的配置/重新配置规则相关联。例如,在起飞期间的显示方面的需求与巡航状态期间的需求不同,并且可以相应地重新配置显示器。
测试还可以考虑认知和/或生物学数据(例如,通过测量飞行员的认知负担并反馈到显示器的适应性;监控飞行员的生物参数,例如从压力水平的估算中推断出的心跳和汗液,可以使得显示器以某种方式适应或重新配置,例如通过提高或降低屏幕密度等)。
在一个实施方案中,平铺的显示面板的重新配置是“可脱离的”,即,飞行员可以决定取消正在进行的显示的所有调整并快速地返回到原始显示模式,而无需所述重新配置。从重新配置模式退出可以例如通过语音命令(密码短语)和/或通过致动器(停用按钮)来实现。
关于视觉密度520的测量,各种规定是可能的。
在一个改进实施方案中,该方法还包括测量显示器的视觉密度520的步骤。
在一个实施方案中,根据涉及所显示的视觉密度测量的可读性(心理测量概念),确定适当的显示比例。
显示密度尤其可以通过内在测量(例如,每单位面积的像素数)和/或通过外在测量(例如,用于采集外部图像的装置)来确定。在一个实施方案中,显示密度可以由信息的“可读性”来定义,即根据所显示的符号和/或文本字符之间的间距的测量以及对预定义的心理-视觉模型的参考(即,阈值或阈值范围)来定义。
显示密度尤其可以通过内在测量(例如,每单位面积的像素数,例如由内部图形处理器指示)和/或通过外在测量(例如,摄像机或图像采集装置,例如通过测量每单位面积的像素数来捕获EFB和/或FMS屏幕上的数据表示的最终再现)来确定。
根据实施方案,“视觉密度”或“显示密度”可以被测量为每平方厘米的点亮或活动像素的数量,和/或每单位面积的字母数字字符的数量和/或每单位面积的预定义的几何图案的数量。视觉密度也可以根据生理标准(飞行员的阅读速度的模型等)来至少部分地定义。
从系统的角度来看,图像采集装置(例如,设置在驾驶舱中的照相机或摄像机)使得能够捕获对飞行员显示的视觉信息集合的至少一部分(有利地,该视频反馈将被放置在飞行员所佩戴的平视式护目镜、智能眼镜或任何其它的设备上,以便捕获飞行员的主观视野)。
在一个实施方案中,该方法包括以下步骤:由第三方图像采集系统接收显示屏的捕获,并且确定所述捕获的视觉密度图。
可以通过从图像中提取数据(称为“数据抓取”)来完成视觉密度的确定。可以从图像或视频的采集中提取数据,例如文本(通过OCR,光学字符识别)、数值、光标或拨号位置等。也可以从音频流中提取数据或信息(单独或组合)。
“数据抓取”操作指定了恢复或捕获数字对象的信息的操作,所述恢复或捕获不是由数字对象最初提供的。例如,这种信息的恢复可以包括采集一个或更多个图像,然后识别捕获的图像内的字符。
测量视觉密度的步骤和调整步骤在时间上是独立的:这些步骤可以顺序地或并行地执行,即校正或不校正平铺的显示面板的第一非优化显示(否则对于飞行员可以暂时隐藏)。在一个实施方案中,在上游执行优化(视觉密度的测量是内在的)并且显示最终结果。在一个实施方案中,外在视觉密度的测量值被记录,然后进行校正。
在一个实施方案中,缩放或放大级别增大(或减小)。在其它实施方案中,通过图像分析(在视频捕获的情况下以固定的常规方式或以连续的方式执行),根据图像的各个子部分来估算信息的密度,并且动态地确定显示调整。例如,在显示屏变得过度“拥挤”的情况下(相对于一个或更多个预定义的阈值,文本或图形符号的数量过多),以根据不同的形式(在飞行器飞行的图形表示上或沿着飞行器飞行的图形表示放置交互式基准)可选择的基准或符号的形式,“减少”或“压缩”或者“概括”最低优先级信息。相反,如果所显示的信息密度允许,则开发或详细说明或扩展或放大例如先前减少或压缩或概括的信息。
在本发明的一个实施方案中,“视觉密度”保持基本恒定。飞行阶段或情境可以调整该视觉密度(例如,在着陆时或在飞行的关键阶段,信息密度降低)。
在一个实施方案中,自动触发应用于一个或更多个显示平铺单元的视觉再现效果,以便提高所显示信息的可读性。
在一个实施方案中,视觉密度标准可以根据显示器的物理设置进行调整,即根据显示器位于头高位、头位还是头低位。例如,对于头低位,将能够呈现整个信息集合,同时可以在位于头位或头高位的显示器上减少或概括信息。
在一个实施方案中,为了优化面板200的显示的尺寸,显示平铺单元可以仅显示可用的信息或命令的子集(例如,根据飞行情境,最重要或最高优先级的最多信息)。在一个实施方案中,可用的整个信息和/或命令集合仍可由飞行员访问,例如通过每个平铺单元中的滚动操作,子标签的选择等。
在一个实施方案中,显示平铺单元的尺寸和/或交互对象之间的间隔可以取决于飞行器的外部环境。例如,可以测量或量化表明飞行器的振动状态的湍流。这种湍流影响信息的读取和/或输入。为了减少读取和/或输入的错误,可以调整形式(例如,尺寸、展开的平铺单元的数量、每个平铺单元的视觉密度、平铺单元的空间分布等)和/或背景(例如,在各种平铺单元中显示的信息的选择、信息的详细程度,相关信息的过滤等)。例如,在湍流的情况下,将能够显示更宽的面板和/或减少显示的信息量,从而增加显示面板的交互元素之间的间隔。
根据本发明的显示面板及其变型可以在各种屏幕系统中实施或由各种屏幕系统实施。
该方法可以在导航显示器ND或数字MAP(显示器上显示的数字地图)上实施。该方法也可以在所谓的MFD屏幕上实施。公开了一种用于实施该方法的步骤的系统,该系统包括一个或更多个FMD和/或ND显示屏和/或电子飞行包EFB和/或计算平板电脑。显示装置可以包括虚拟现实和/或增强现实的装置。该系统可以包括用于采集驾驶舱图像的装置和/或用于跟踪飞行员的凝视的装置。
该方法可以在所谓的集成MSI(人系统接口)中实施。这样的接口将源自多个系统(例如,包括FMS、RMS、数据链路、或甚至EFB)的信息融合在同一个屏幕上。尤其能够容纳(héberger)专门用于使功能自动化的软件应用程序的EFB可能特别有效,所述功能诸如起飞性能计算、飞机前/后平衡、天气、简报、维护操作、信息融合(数据集中、可视化)。
在这些MFD、EFB、ND、MSI变型中,根据各种级别的信息分级,面板可以特别地包括三个区域(上部横幅、平铺单元、平铺单元的细节),从而提供了对FMS功能的整个集合的访问。
还公开了一种计算机程序产品,所述计算机程序包括代码指令,使得当在计算机上执行所述程序时,能够执行该方法的步骤。
Claims (17)
1.一种用于飞行器飞行管理的数据的显示方法,其包括以下步骤:
-在飞行器驾驶舱中的显示屏上接收(410)对象的选择的指示;
-确定(440)与所选择的对象相关联的一个或更多个飞行命令;
-从所述一个或更多个确定的飞行命令中选择至少一个飞行命令;
-生成包括多个显示平铺单元(210,221,222)的显示面板(200),平铺单元的其中一个显示与所选择的对象相关联的数据,另一个平铺单元显示所选择的飞行命令。
2.根据权利要求1所述的方法,还包括确定与所选择的飞行命令相关的多个属性的步骤。
3.根据前述权利要求中任一项所述的方法,还包括确定与所选择的命令相关联的飞行器飞行计划修订的步骤,以及根据所述飞行计划修订来更新一个或更多个显示平铺单元的内容的步骤。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法,还包括根据先前选择的飞行命令来修改与所选择的飞行命令相关联的至少一个属性的显示的步骤。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法,还包括根据先前选择的飞行命令来修改所选择的飞行命令的步骤。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法,显示平铺单元以相邻的方式在空间中和/或以逐步的方式随时间显示。
7.根据前述权利要求中任一项所述的方法,还包括根据预定义的显示规则来调整平铺的显示面板的形状和/或内容的步骤。
8.根据权利要求7所述的方法,所述显示规则根据飞行器的飞行情境来确定。
9.根据权利要求7所述的方法,所述显示规则根据所测量的显示的视觉密度来确定。
10.根据前述权利要求中任一项所述的方法,还包括将显示面板显示在飞行器驾驶舱中的一个或更多个屏幕上的步骤。
11.根据前述权利要求中任一项所述的方法,平铺的显示面板的显示调整或显示根据要求被停用。
12.根据前述权利要求中任一项所述的方法,还包括接收消息的步骤,该消息指示显示平铺单元被关闭或最大化或缩小。
13.一种计算机程序产品,所述计算机程序包括代码指令,当所述程序在计算机上执行时,所述代码指令使得能够执行根据权利要求1至12中任一项所述的方法的步骤。
14.一种包括用于实施根据权利要求1至12中任一项所述的方法的步骤的装置的系统。
15.根据权利要求14所述的系统,其包括一个或更多个FMD和/或ND显示屏和/或电子飞行包EFB和/或计算平板电脑。
16.根据权利要求14或15所述的系统,其包括虚拟现实和/或增强现实的装置。
17.根据权利要求14至16中任一项所述的系统,其包括用于采集驾驶舱的图像的装置和/或用于跟踪飞行员的凝视的装置。
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