CN109720588A - 用于生成包括预测过压事件符号体系的航空电子显示的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

用于生成包括预测过压事件符号体系的航空电子显示的系统和方法。提供用于生成航空电子显示的航空电子显示系统和方法,所述航空电子显示包括与预测在超音速航空器飞行期间发生的过压事件有关的符号体系以及其他图形。在各种实施例中,航空电子显示系统包括在其上产生航空电子显示的显示设备。控制器架构被可操作地耦合到显示设备。存储介质包含计算机可读代码或指令,计算机可读代码或指令当由控制器架构执行时致使航空电子显示系统确定是否由于具有超过爆声容许阈值的量值的音爆的预计未来发生而预测发生过压事件。当控制器架构确定预测发生过压事件时,航空电子显示系统在航空电子显示上进一步生成指示或视觉地表示预测过压事件的符号体系。

Description

用于生成包括预测过压事件符号体系的航空电子显示的系统 和方法
关于联邦资助的研究或开发的声明
本发明是在由NASA授予的合同No. 7016372654下以政府支持来做出的。政府具有本发明中的某些权利。
技术领域
以下公开一般地涉及航空电子显示系统,并且更特别地,涉及用于生成航空电子显示的系统和方法,所述航空电子显示包括与预测在超音速航空器飞行期间发生的过压事件有关的符号体系以及其他图形。
缩写
在本文档中相对不频繁出现的缩写在初始使用时被定义,而在本文档中更频繁出现的缩写在下面定义。
A/C——航空器;
AGL——地平面之上;
ATC——空中交通管制员;
FMS——飞行管理系统;
HDD——下视显示;
HNAV——水平导航;
HUD——平视显示;
PFD——主飞行显示;
UAV——无人驾驶航空载体;以及
VNAV——垂直导航。
背景技术
监管当局当前限制民用A/C在大部分的人口稠密的世界中的陆上超音速飞行。例如,在美国内,当前联邦航空管理局(FAA)法规禁止陆上民用A/C超音速飞行。此类限制通常通过噪声消减原理和对保护地面结构(诸如建筑物窗户)免于由于在超音速空气行进期间生成的压力波导致的损坏的期望来推动。尽管存在这些顾虑,但是监管当局已经表示,现有超音速陆上飞行限制可能很快在一定限度内被缓解。因此,行业注意力已经转向适用于作为可以较低马赫速度操作的商务班机或客机服务的所谓的“低爆声”A/C的开发和生产。随着行业努力越来越多地集中于低爆声A/C的开发上,针对支持从事超音速飞行的民用A/C同时确保对由此类超音速空气行进产生的压力波和噪声水平的充分控制的工具和系统的开发产生了对应需求。
发明内容
提供用于生成航空电子显示的航空电子显示系统,所述航空电子显示包括与预测过压事件有关的符号体系以及其他图形。在实施例中,航空电子显示系统包括在其上产生航空电子显示(诸如HNAV或VNAV显示)的显示设备。控制器架构被可操作地耦合到显示设备。存储介质包含计算机可读代码或指令,所述计算机可读代码或指令当由控制器架构执行时,致使航空电子显示系统确定是否由于音爆的所预期未来发生而预测过压事件,预计音爆具有超过爆声容许阈值的量值。当控制器架构确定预测发生过压事件时,航空电子显示系统进一步在航空电子显示上生成指示预测过压事件的符号体系。此类符号体系可以视觉地表示与预测过压事件有关的各种特性,诸如预计触发预测过压事件的音爆的所设想起源和/或所设想地面撞击位置。
在进一步的实施例中,航空电子显示系统包括显示设备、可操作地耦合到显示设备的控制器架构以及包含计算机可读指令或代码的存储介质。当由控制器架构执行时,计算机可读指令致使航空电子显示系统重复确定飞行参数裕量,使得A/C能够以超音速速度行进同时避免具有超过爆声容许阈值的量值的音爆的生成。航空电子显示系统进一步在航空电子显示上生成图形,其视觉地表示或传达飞行参数裕量。飞行参数裕量可以包括例如A/C可以以其行进而不触发具有超过爆声容许阈值的量值的音爆的最小高度和/或最大速度。航空电子显示系统可以通过独立计算、通过从与显示系统无线通信的远程源(例如,基于云的预测服务)取回飞行参数裕量或利用这些方法的组合来确定飞行参数裕量。
进一步提供计算机实现的方法,用于生成包括指示预测过压事件的符号体系的航空电子显示。方法的实施例可以由包括控制器架构和航空电子显示器的航空电子显示系统执行。在实现中,方法包括在航空电子显示设备上生成至少一个航空电子显示(诸如HNAV或VNAV显示)的步骤或过程。利用控制器架构,确定是否由于具有超过爆声容许阈值的量值的音爆的生成而预测在即将发生的超音速A/C飞行期间发生过压事件。当确定预测发生过压事件时,在航空电子显示上生成指示预测过压事件的符号体系。如上所述,此类符号体系可以视觉地表示预计触发特定过压事件的音爆的所设想起源和/或所设想地面撞击位置。在至少一些情况下,还可以在航空电子显示上呈现各种其他图形,诸如由A/C适当执行以避免预测过压事件的发生的所建议抢先(preemptive)动作。
上文阐述并且在本文档中其他地方描述的方法可以利用程序产品来实现,所述程序产品诸如在适当配备的航空电子显示系统上执行并且以任何适当方式传播的软件应用。鉴于下文提供的附加描述,本公开的实施例的各种附加示例、方面和其他有用特征对相关行业中的普通技术人员也将变得显而易见。
附图说明
在下文中将结合以下图描述本发明的至少一个示例,其中相同编号表示相同元件,并且:
图1是航空电子显示系统的框图,其生成一个或多个航空电子显示以选择性地包括预测过压事件符号体系,如根据本公开的示例性实施例图示的那样;
图2是由图1中所示的航空电子显示系统在生成一个或多个航空电子显示以包括预测过压事件符号体系时有用地执行的过程的流程图,如根据本公开的示例性实施例进一步图示的那样;
图3是包括预测过压事件符号体系的示例性HNAV显示的屏幕截图,其可以由图1的航空电子显示系统在实现图2中阐述的过程时生成;
图4是示例性VNAV显示的屏幕截图,其同样地包括预测过压事件符号体系,并且除图3中所示的HNAV显示以外或代替图3中所示的HNAV显示,其可以由航空电子显示系统生成;以及
图5图示咨询消息的示例性层级,其可以被选择性地呈现在由图1中所示的航空电子显示系统生成的航空电子显示中的一个或多个上以提供所建议动作以避免预测过压事件的发生。
为了说明的简单和清楚,可以省略众所周知的特征和技术的描述和细节以避免不必要地模糊在后续具体实施方式中描述的本发明的示例性和非限制性实施例。应进一步理解,除非另外说明,否则在附图中出现的特征或元件不一定按比例绘制。
具体实施方式
以下具体实施方式实质上仅是示例性的,并且不旨在限制本发明或本发明的应用和用途。如贯穿本文档出现的术语“示例性”与术语“示例”是同义的,并且在下面被重复利用以强调出现在以下部分中的描述仅提供本发明的多个非限制性示例,并且不应被解释成在任何方面中限制如在权利要求书中所阐述的本发明的范围。
如本文中出现的术语“航空电子显示”是指计算机生成的显示或图像,其描绘至少一个A/C的飞行环境。类似地,术语“航空电子显示系统”是指在系统操作期间生成至少一个航空电子显示(如先前所定义)的系统。通常,然后,术语“航空电子”可以被视为与本上下文中的术语“航空器相关”是同义的。因此,术语“航空电子”的使用并不要求航空电子显示系统在所有情况下都被部署在A/C机上。事实上,在许多实现中,航空电子显示系统中包含的部件中的一些或所有将不位于A/C机上。当例如航空电子显示系统被用于领航UAV并且显示系统的某些部件位于从其控制UAV的设施内时,可能是这种情况。当航空电子显示系统被用于引导或管理超音速空中交通时,也可能是这种情况,在该情况下,显示系统可以位于控制塔、ATC设施或另一非A/C位置内。
概述
以下提供用于产生航空电子显示的航空电子显示系统和方法,所述航空电子显示包括与预测过压事件(即,在此期间预计即将发生的超音速A/C飞行导致具有超过爆声容许阈值的量值的音爆的事件或情况)有关的符号体系。当预测发生过压事件时,航空电子显示系统在一个或多个航空电子显示上生成指示预测过压事件的符号体系。符号体系可以视觉地识别预计其发生并且最终触发预测过压事件的音爆的起源。附加地或替代地,预测过压事件符号体系可以识别预测过压事件的地面撞击位置;即,设想驱动过压事件的音爆在该处冲击通常位于从事超音速飞行的A/C下方的大地(地面或水)的地理位置。如果需要,可以对此类符号体系视觉编码以如基于例如在爆声容许阈值与预计导致过压事件的音爆的量值之间的所估计差异来指示预测过压事件的所设想严重度。还可以结合此类预测过压事件符号体系在(一个或多个)航空电子显示上生成其他图形。例如,在实施例中,航空电子显示系统还可以识别并呈现建议的抢先动作,可以实现所述建议的抢先动作以避免预测过压事件的发生。
在某些实施例中,爆声容许阈值可以具有单个值,其普遍应用于确定所预计音爆是否将触发过压事件而不管在考虑中的音爆的特定特性。在其他实施例中,爆声容许阈值可以具有可变值,所述可变值由航空电子显示系统基于所预计音爆的一个或多个特性来改变。例如,在此类实施例中,航空电子显示系统可以基于预计音爆起源于其处或设想音爆在该处冲击大地(地面或水)的地理位置向爆声容许阈值分配特定值。通过以此方式主动改变音爆阈值的值,可以在某些(例如,相对无人居住的)地理区域内准许具有较大强度(例如,较高峰值压力和分贝水平)的音爆;而在其他(例如,人口密集的)地理区域中仅容许低强度音爆,如果在此类区域中当真准许音爆的话。如果需要,可以由航空电子显示系统在向爆声容许阈值分配值时进一步考虑各种其他标准,包括例如预计在其时发生特定音爆的一天中的时间。
在进一步的实现中,航空电子显示系统可以建立飞行参数裕量,在所述飞行参数裕量下,A/C可以以超音速速度行进而不触发或引起过压事件。飞行参数可以包括例如A/C可以以其飞行而不导致过压事件的最小高度和/或最大速度。航空电子显示系统可以通过独立计算或者代之以通过从专用于执行相对复杂音爆预测算法的远程源(诸如基于云的预测服务)取回飞行参数来建立此类飞行参数。航空电子显示系统然后可以在一个或多个航空电子显示上视觉地传达飞行参数裕量。作为一种可能性,可以通过在HNAV显示、VNAV显示或其他航空电子显示上生成的数字读数沿着A/C的所设想飞行路径在选定接合点或间隔处指示由A/C适当飞行而不触发过压事件的最大速度。相比之下,由A/C适当飞行而不触发过压事件的最小AGL高度可以被表示为在VNAV显示上生成的视觉标记(例如,连接线段)。
通过以上述方式选择性地生成一个或多个航空电子显示以包括预测过压事件符号体系和/或其他相关图形,航空电子显示系统的实施例可以增强负责领航和管理从事超音速飞行的A/C的决策做出者(诸如飞行员和ATC人员成员)的态势感知。被赋予此感知,决策做出者然后可以执行那些适当动作以避免在超音速A/C飞行期间不然可能发生的预测过压事件;或者,在某些情况下,减轻不然无法避免的过压事件的严重度。因此,即使在管理陆上民用A/C的超音速飞行的监管限制被潜在放松或缓解时,也可以发生过压事件以其发生的率中的降低。这是非常期望的。现在将结合图1描述适用于生成预测过压事件符号体系的航空电子显示系统的示例性实施例。
适用于生成包括预测过压事件符号体系的(一个或多个)航空电子显示的航空电子显示系统的示例
图1是如根据本公开的示例性和非限制性实施例图示的航空电子显示系统10的框图。如示意性地示出的那样,航空电子显示系统10包括以下部件或子系统,其中的每个可以呈现单个设备或多个互连设备的形式:(i)控制器架构12;(ii)至少一个航空电子显示设备14;(iii)计算机可读存储介质或存储器16;以及(iv)用户输入接口18。在其中航空电子显示系统10被用于领航A/C的实施例中,航空电子显示系统10可以进一步包含多个本机数据源22,包括例如飞行参数传感器24的阵列。最后,航空电子显示系统10可以包含包括天线28的数据链路子系统26,其可以将数据无线传输到显示系统10的外部的各种源和/或从显示系统10的外部的各种源接收数据。此类外部源可以包括例如ATC站、附近的A/C、天气预测服务和远程定位的音爆预测服务,仅举几个示例。在其他实施例中,诸如当显示系统10被用于引导或管理超音速空中交通时,航空电子显示系统10可以不包含本机数据源22,如图1中通过虚线的使用指示的那样。
当航空电子显示系统10被用于领航有人驾驶的A/C或“本机A/C”时,显示系统10内包含的各种部件可以被部署在本机A/C机上。相比之下,在其中航空电子显示系统10被用于领航远程控制的UAV的实施例中,航空电子显示系统10的某些部件可以由UAV携载,而其他部件可以位于地基站或从其远程领航UAV的其他设施处。例如,在此类实现中,(一个或多个)航空电子显示设备14、用户输入接口18以及存储器16中包含的存储介质中的一些或所有可以位于UAV机外。最后,当用于引导或管理超音速空中交通(而不是直接领航A/C)时,航空电子显示系统10可以不被部署在A/C机上,而是位于控制塔中、地基ATC站中或另一位置中。
通常,控制器架构12包括至少第一、第二、第三和第四输入,其分别被可操作地耦合到用户输入接口18、到存储器16、到本机数据源22(当存在时)以及耦合到数据链路子系统26。控制器架构12还包括至少第一、第二和第三输出,其分别被可操作地耦合到(一个或多个)航空电子显示设备14、到存储器16以及耦合到数据链路子系统26。在进一步的实施例中,航空电子显示系统10可以包括更多或更少数量的部件,其可以利用无线或硬线(例如,航空电子总线)连接的任何组合以其他方式互连。虽然航空电子显示系统10在图1中被示意性地图示为单个单元,但是航空电子显示系统10的各个元件和部件可以使用任何数量的物理不同并且可操作互连的硬件或装备的部件以分布式方式实现。类似地,用户输入接口18可以包括适用于识别从飞行员、ATC人员成员或航空电子显示系统10的其他用户接收的输入的各种不同类型的硬件或软件部件,诸如触摸屏设备、光标设备、键盘、语言识别模块等。
(一个或多个)航空电子显示设备14可以包括任何数量和类型的图像生成设备。当利用航空电子显示系统10来领航有人驾驶的A/C时,(一个或多个)航空电子显示设备14可以作为例如一个或多个HDD或HUD单元被固定到A/C驾驶舱的静态结构。替代地,在此类实施例中,(一个或多个)航空电子显示设备14可以是可移动显示设备(例如,飞行员穿戴的显示设备)或便携式显示设备,诸如电子飞行包(EFB)、膝上型计算机或平板计算机,其由飞行员或其他机组成员携带到有人驾驶的A/C的驾驶舱中。类似地,当利用航空电子显示系统10来领航UAV时,(一个或多个)显示设备14可以被实现为固定到控制设施的静态结构的一个或多个HDD或HUD单元、携带到此类控制设施中的(一个或多个)便携式电子设备或在远程操作UAV时由飞行员穿戴的可移动显示设备。最后,当利用航空电子显示系统10来引导或管理超音速空中交通时,(一个或多个)显示设备14可以被实现为一个或多个HDD显示单元、HUD显示单元、便携式电子设备或头戴式显示设备。
控制器架构12可以包含一个或多个处理器、飞行控制计算机、导航装备部件、计算机可读存储器(包括存储器16或除存储器16以外)、电源、存储设备、接口卡以及其他标准化部件,或者与其相关联。控制器架构12还可以包括被设计成执行本文中描述的各种过程任务、计算和控制/显示功能的任何数量的固件和软件程序或计算机可读指令,或者与其合作。虽然在图1中图示为单独的框,但是在实施例中,存储器16可以被集成到控制器架构12中作为例如封装中系统、片上系统或另一类型的微电子封装或模块。在航空电子显示系统10的各种实施例中,控制器架构12还可以与一个或多个外部源(诸如下文描述的类型的基于云的预测服务)交换数据。在此情况下,双向无线数据交换可以通过通信网络发生,所述通信网络诸如根据传输控制协议/因特网协议架构或其他常规协议实现的公共或专用网络。可应用加密和相互认证技术以确保数据安全性,视情况而定。
存储器16可以包含适用于存储计算机可读代码或指令以及用于支持航空电子显示系统10的操作的其他数据的任何数量和类型的存储介质。在实施例中,存储器16可以存储一个或多个本地数据库30,诸如地理(地形)、跑道、导航以及历史天气数据库。此类本地数据库30被有益地定期更新以维持数据及时性;并且在其中利用显示系统10来领航有人驾驶的A/C的实施例中,存储器16中维护的数据库可以由A/C机上的其他系统共享,所述其他系统诸如增强型近地警告系统(EGPWS)或跑道感知和咨询系统(RAAS)。在其他情况下,数据库30中的一个或多个可以由外部实体(诸如基于云的预测服务)维护,其可以根据需要由控制器架构12访问。如在图1中由框32一般地表示,存储器16可以进一步存储与下述爆声容许阈值相关联的一个或多个值。最后,一个或多个A/C特定音爆曲线可以被存储在存储器16内;例如,在其中利用显示系统10来领航UAV或有人驾驶的A/C的实施例中,存储器16可以存储特定于其上部署显示系统10的A/C的音爆曲线。
如先前所述,在其中利用显示系统10用于领航目的实现中,本机数据源22可以包括飞行参数传感器24的星座。当存在时,飞行参数传感器22向控制器架构12供应在A/C飞行期间记录或捕获的各种类型的数据或测量结果。此类数据可以包括但不限于:初始参考系统测量结果、飞行路径角度(FPA)测量结果、空速数据、地面速度数据、高度数据、包括俯仰数据和侧倾测量结果的姿态数据、偏航数据、与A/C重量有关的数据、时间/日期信息、航向信息、与大气条件有关的数据、飞行路径数据、飞行轨迹数据、雷达高度数据、几何高度数据、风速和风向数据以及燃料消耗数据。此外,在此类实施例中,航空电子显示系统10的控制器架构12和其他部件可以被包括在通常部署在A/C机上的任何数量和类型的系统内或与其合作,包括例如FMS、姿态航向参考系统(AHRS)、仪表着陆系统(ILS)和惯性参考系统(IRS),仅举几个示例。
在操作期间,航空电子显示系统10在(一个或多个)航空电子显示设备14上生成一个或多个航空电子显示。例如,如图1中示意性地指示,航空电子显示系统10可以在(一个或多个)航空电子显示设备14上生成水平导航显示34。如在本文中出现的,术语“水平导航显示”或更简洁地“HNAV显示”是指从自上而下或平面图视角呈现的航空电子显示。除HNAV显示34以外或代替HNAV显示34,在至少一些实施例中,可以在(一个或多个)航空电子显示设备14上生成至少一个垂直导航显示36;术语“垂直导航显示”或“VNAV显示”是指从侧面或横向视角呈现的航空电子显示(通常也称为“垂直情况显示”)。在许多实现中,航空电子显示系统10可以同时生成显示34、36。例如,在此情况下,显示34、36可以在多个航空电子显示设备14的单独屏幕上呈现,或者代之以,按画中画或并排格式在一个显示设备14的单个屏幕上呈现。在其他实现中,航空电子显示系统10可以仅在给定时间生成HNAV显示34和VNAV显示36中的一个,和/或显示系统10可以生成不同类型的航空电子显示,如下文所讨论的那样。
前述段落和以下描述主要集中于在某些二维(2D)航空电子显示(诸如在图1中示意性地示出并且在下文结合图3-4进一步讨论的HNAV显示34和VNAV显示36)的背景中的预测过压事件符号体系(以及其他相关图形)的生成上。尽管如此,还将理解,预测过压事件符号体系(以及本文中描述的其他相关图形)可以在任何类型的一个或多个航空电子显示上生成,其描绘至少一个A/C的飞行环境。例如,在替代实施例中,除一个或多个2D航空电子显示以外或代替一个或多个2D航空电子显示,预测过压事件符号体系可以在一个或多个3D航空电子显示上(诸如PFD或外心3D航空电子显示)生成。为了帮助强调此可能性,航空电子显示系统10被进一步图示为包括包含在图1中的(一个或多个)航空电子显示设备框14内的“其他”航空电子显示框37。现在将结合图2描述可以由航空电子显示系统10在生成航空电子显示34、36、37中的一个或多个以选择性地包括预测过压事件符号体系时执行的示例性方法。
用于生成包括预测过压事件符号体系的(一个或多个)航空电子显示的示例性方法
图2是阐述示例性计算机实现的方法40的流程图,其可以由航空电子显示系统10(图1)执行以在航空电子显示34、36、37(图1)中的一个或多个上选择性地生成预测过压事件符号体系。在所图示示例中,方法40包括多个标识为步骤42、44、46、48、50、52、54的计算机实现的功能或过程步骤。取决于按其来实现方法40的特定方式,在图2中一般地图示的每个过程步骤可能需要单个过程或多个子过程。所图示过程步骤仅通过非限制性示例提供。在替代实施例中,可以执行附加过程步骤,可以省略某些步骤,和/或可以按替代顺序执行所图示步骤。
共同参考图1-2,计算机实现的方法40在步骤42处开始(图2)。在一些实施例中,方法40在系统启动时开始,并且然后在重复或迭代基础上执行,直到系统关闭。在其他实施例中,方法40可以响应于经由用户输入接口18键入的输入(诸如飞行员或ATC人员输入)而开始。在又一些其他实施例中,方法40可以响应于预先确定的触发事件的发生而开始。例如,当航空电子显示系统10被用于领航A/C时,方法40可以在A/C超过预先确定的速度阈值时自动开始(即,在不需要附加用户输入的情况下起始)。预先确定的速度阈值可以是例如稍微低于或高于1马赫或预先确定的空速阈值;此处,注意到,任何此类空速阈值可以根据影响声音或压力波以其传播通过周围环境的速度的气象条件变化。在开始之后,然后可以在相对快速(例如,实时)的基础上迭代地执行方法40,直到终止。
在方法40的步骤44处,收集用于生成(一个或多个)航空电子显示的数据。当航空电子显示系统10被用于领航目的时,可以收集来自本机数据源22的传感器数据;例如,可以从飞行参数传感器24接收和/或从由A/C携载的其他系统(诸如FMS)提取数据。在步骤44期间,还可以从一个或多个本地数据库30再调用所存储数据。此类数据可以包括例如历史气象条件、相关地形信息和/或分配给爆声容许阈值的适当值。在方法40的步骤44期间,航空电子显示系统10的实施例还可以从任何数量的外部源收集数据。从其收集此类数据的特定外部源将根据例如显示系统10被用于领航A/C还是用于引导超音速空中交通而在实施例之中变化。然而,通常,航空电子显示系统10可以从天气预测服务、从行进穿过或被调度成行进穿过特定空域的其他A/C和/或从下文描述类型的远程音爆预测服务收集数据。在收集相关数据之后,航空电子显示系统10然后相应地更新(一个或多个)航空电子显示。
接下来,在方法40的步骤46处,航空电子显示系统10确定是否预测在如设想成未来时间范围的一个或多个A/C的超音速飞行期间发生音爆。航空电子显示系统10利用音爆预测数据来再现此确定。此类音爆预测数据明确地或隐含地有用地指示,一个或多个A/C的即将发生的超音速飞行是否很可能在某些置信度阈值内生成声压波或“音爆”;并且如果是这样,则进一步指示此类音爆预计的所设想位置和强度。作为更具体示例,音爆预测数据可以包含如跨越三维空域绘制的指定由音爆预计产生的压力波的所预期位置、扩展和强度的分时段数据。作为重点,音爆预测数据可以利用任何合适算法或过程来生成,所述算法或过程由航空电子显示系统10本身、由与显示系统10通信的另一实体或其组合来执行。例如,在某些实现中,航空电子显示系统10将音爆预测数据的生成外包给专用于执行此类算法的远程实体,诸如基于云的预测服务或服务器群。以此方式,因此,相对复杂、计算密集的预测算法有利地由远程外部实体执行以增加以其来生成音爆预测数据的速度和准确度,同时降低对控制器架构12的处理需求。在其他实施例中,在执行方法40时,航空电子显示系统10可以全部或部分地独立生成音爆预测数据。
音爆预测算法可以在生成音爆预测数据时考虑相对全面的静态和动态输入的范围。有用地考虑影响声压波通过周围环境的传播的气象条件,包括当前风速和风向、气温、湿度水平以及关于雨、雨夹雪、雪或其他降水的存在的信息。可以从XM天气广播或由专用天气预测服务传输的类似报告提取关于当前气象条件的数据。附加地或替代地,可以从飞行参数传感器24(当包括在显示系统10内时)获得当前气象条件的测量结果。
音爆预测算法进一步考虑一个或多个A/C的所预计未来飞行参数。此类飞行参数的非穷尽列表包括目前从事或预期从事超音速飞行的至少一个A/C的FPA、速度和位置(经度、纬度和高度)。可以从当前A/C飞行参数推断或者可能从飞行计划信息导出此类未来A/C飞行参数,所述飞行计划信息从FMS或其他机上系统提取。在一种方法中,基于A/C的当前飞行矢量数据和飞行趋势预计给定A/C的超音速飞行;例如,可以基于A/C的当前速度、姿态、方向和FPA将A/C的时间相关位置和超音速速度推断到未来时间范围中。此外,当航空电子显示系统10全部或部分地位于A/C机外时,此类数据可以从A/C被传输到显示系统10。例如,当航空电子显示系统10被用于空中交通管理时,可以将与一个或多个A/C有关的飞行计划信息和/或其他相关数据提供给显示系统10作为自动相关监督–广播(ADS-B)传输或其他数据传输。
在某些实施例中,在生成或解释音爆预测数据时进一步考虑A/C特定音爆曲线。通常,A/C特定音爆曲线提供由特定A/C在从事超音速飞行时产生的三维压力波形的近似值。针对特定A/C的音爆曲线可以根据A/C的物理特性(诸如形状、重量等级和发动机类型)来确定。在实施例中,航空电子显示系统10可以将一个或多个A/C特定音爆曲线存储在存储器16中并且在需要时在方法40的过程中再调用此类曲线。在一个实现中,航空电子显示系统10可以将特定于本机A/C的音爆曲线存储在存储器16中,并且然后在独立执行机上预测算法时再调用此音爆曲线。替代地,控制器架构12可以再调用A/C特定音爆曲线连同其他相关数据(例如,当前飞行矢量数据和/或飞行计划信息)并将其传输到远程实体以供在执行用于生成音爆预测数据的音爆预测算法时考虑。
前进到方法40的步骤46,航空电子显示系统10接下来分析最近获得的音爆预测数据以确定预测在即将发生的A/C飞行期间是否发生音爆。如果音爆预测数据不预示音爆的发生,则航空电子显示系统10返回到方法40的步骤44,并且上述过程步骤重复。相反地,如果预测发生音爆,则航空电子显示系统10前进到方法40的步骤48。在步骤48处,航空电子显示系统10确定所预计音爆的参考量值(例如,压力或分贝水平)是否超过对应爆声容许阈值,并且因此,是否预测发生过压事件。整体上考虑,预测音爆的参考量值可以是音爆的最大或峰值量值。替代地,预测音爆的参考量值可以是在由音爆预计包含的特定位置处获取的所估计压力或分贝水平,诸如在音爆的所设想起源处或者在设想音爆在该处撞击大地的位置处获取的压力或分贝水平。该后者的方法可能是特别有益的,因为其通常将更好地估计音爆对过压事件附近的人群、人造结构和其他地基物体的冲击。
在确定是否因音爆的未来所预期发生而预测发生过压事件时,航空电子显示系统10出于比较目的向爆声容许阈值分配值。在某些实现中,单个或通用爆声容许阈值可以被分配给爆声容许阈值,存储在存储器16中,并且在方法40的步骤48期间由控制器架构12再调用。在此类实现中,航空电子显示系统10可以在评估所有预计音爆时利用相同爆声容许阈值,而不管给定音爆预计的特定特征。虽然在此类实施例中将单个值分配给音爆阈值,但是航空电子显示系统10可以允许通过软件更新、飞行员输入、通过ATC通信或者以另一方式修改爆声容许阈值的值。在其他实现中,爆声容许阈值可以具有动态或可变值,其由航空电子显示系统10根据与特定预测过压事件有关的一个或多个参数主动修改或改变。在该后者的情况中,存储器16可以存储由不同的地理区带、一天中的不同的时间或其他区分因素区分或者对应于其的爆声容许阈值的范围。
在其中存储器16存储针对爆声容许阈值的多个值的实施例中,有用地地理参考爆声容许阈值;即,由地理位置或区域区分。通过主动改变与地理区域有关的音爆阈值的值,可以在某些地理区域(诸如相对无人居住的那些地理区域)内准许更强列音爆(即,具有更大压力或分贝水平的音爆);而在其他地理区域(诸如人口稠密的那些地理区域)中仅可以准许相对低强度的音爆,或者可以在此类区域中严格禁止音爆。此外,此类地理参考值可以根据局部或区域噪声消减法规、政治边界、压力波损坏的区域内的人造结构的类型和易损性、与陆地的接近度(如果预测音爆在水上发生)以及各种其他参数变化。在实施例中,与所预计音爆(并且具体地,过压事件)有关的其他特性可以进一步被用于在爆声容许阈值之中进行区分。例如,分配给爆声容许阈值的值基于预计特定音爆在该时发生的一天中的时间有用地变化;例如,在该后者的方面中,在清醒时间期间可以将较高(较宽容)值分配给爆声容许阈值,而在其期间本地人群大部分睡着并且因此易于受到过响音爆的干扰的时间可以应用较低(较严格)阈值。
以上述方式,航空电子显示系统10确定任何(一个或多个)音爆预计的参考量值是否保持低于对应的爆声容许阈值,并且因此,是否预测发生过压事件。如果确定预测发生音爆,但是预计不会驱动或引起过压事件,则航空电子显示系统10前进到方法40的步骤50。在此步骤处,航空电子显示系统10可以或可以不在一个或多个航空电子显示上生成表示所预计音爆的符号体系。在某些情况下,相对不显眼或不突出的符号体系可以在航空电子显示34、36、37中的至少一个上生成以通知飞行员、ATC人员成员或即将发生的音爆的其他观察者,而同时指示音爆预计符合它们的对应爆声容许阈值。此类符号体系可以在大小上相对小或被颜色编码成预先建立的信息颜色(例如,白色或绿色)以提供所期望咨询功能,而不从呈现在显示34、36、37上的更高级别的信息分散注意力。替代地,在其他实施例中,表示此类一致的音爆的符号体系可以不在航空电子显示34、36、37上表示以整理(declutter)(一个或多个)航空电子显示。然后,航空电子显示系统10返回到方法40的步骤44,并且上述过程步骤重复。
如果在方法40的步骤48期间,航空电子显示系统10改为确定预计音爆发生和触发过压事件二者,则航空电子显示系统10在一个或多个航空电子显示上生成指示预测过压事件的符号体系(步骤52)。航空电子显示系统10可以以视觉上表示预测过压事件的方式在航空电子显示34、36、37的任何组合上生成过压事件符号体系。此类符号体系有用地提供预计导致过压事件的即将发生的音爆的(一个或多个)地面撞击位置的视觉指示、音爆或过压事件的起源和/或与预测过压事件有关的其他相关参数。下文结合图3-4更全面讨论此类符号体系的示例。此外,如方法40的步骤54处所指示,航空电子显示系统10还可以确定是否有任何抢先动作或导航解决方案可用于相关A/C以避免预测过压事件。如果找到,则任何此类抢先动作或导航解决方案还可以被呈现在航空电子显示34、36、37中的一个或多个上。下文结合图3-5进一步讨论此类抢先动作的示例。然后,航空电子显示系统10返回到步骤44,并且方法40循环。
包括预测过压事件符号体系的航空电子显示的示例
图3是HNAV显示34的屏幕截图,在本公开的示例性实施例中,其可以由航空电子显示系统10(图1)在航空电子显示设备14上生成。如可以看到的那样,HNAV显示34具有包含由合成地形56表示的地理区域的视场(FOV)。A/C图标58出现在HNAV显示34上并指示在考虑中的A/C的当前水平位置(纬度和经度),当航空电子显示系统10被用于领航目的时,在考虑中的A/C可以是本机A/C。A/C图标58的旋转取向或时钟表示A/C的当前航向,如由邻近图标58定位的罗盘图形70在视觉上强调的那样。水平多航段飞行路线图形60、62也被生成HNAV显示34并指示A/C的计划飞行路线。在此特定示例中,飞行路线图形60、62包括如由连接线段60、62表示的两个航段。线段60从第一航路点标记64(DIRECT)延伸到第二航路点标记66(TRM),而线段62从航路点标记66(TRM)延伸到第三航路点标记68(TOD)。根据需要,航空电子显示系统10可以生成HNAV显示34以进一步包含传达相关信息的各种其他符号或图形;例如,如图3中进一步所示,HNAV显示34还可以包括距离圈72以提供比例感。
进一步在HNAV显示34上呈现的是三个符号74、76、78,其视觉上表示过压事件。具体地,符号74、76表示预测在不久的未来发生的过压事件,或者可能当前正发生的过压事件。符号74可以表示过压事件的开始(即,作为过压事件的基础的初始音爆的发生),而符号76可以表示过压事件的预计结束。相比之下,出现在HNAV显示34的右下角的符号78表示在没有代表由图标58表示的A/C的抢先动作的执行的情况下,设想在更遥远的未来发生的过压事件。符号74、78可以位于表示如沿着A/C的飞行路径获取的音爆的起源的位置处。在其他实施例中,符号74、78可以位于与音爆相关联的地面撞击位置处;和/或可以在HNAV显示34上产生其他图形,所述其他图形指示设想音爆或过压事件在该处冲击大地的地理位置。例如,在该后者的方面中,可以将阴影或类似视觉效果应用于合成地形56的选定区域以识别预期受到过压事件影响的陆地的地带或区域。
符号74、76、78的外观将在实施例之中变化。如可以看到的那样,在图3的示例中,符号74、76、78被生成为抛物线形状或具有暗示压力波的几何形状的标记,如在二维中所看到的那样。如果需要,符号74、76、78可以被视觉编码以提供在评估任何预测过压事件时有用的附加信息。例如,如在图3中由交叉影线指示的那样,符号74、76、78中的一个或多个可以至少部分地基于预测过压事件的所估计严重度被颜色编码;例如,如基于引起过压事件的音爆与对应爆声容许阈值之间的差异来确定。如果在预测音爆的量值与爆声容许阈值之间存在相对较小的差异,则所预计过压事件可以被分类为相对不严重或轻微的,并且指示过压事件的一个或多个符号可以被颜色编码成预先建立的警告颜色,诸如琥珀色。相反地,如果在预测音爆的量值与爆声容许阈值之间存在相对大的差异,则对应符号可以被颜色编码成预先建立的警报颜色,诸如红色。符号体系的大小、形状或其他视觉特性还可以根据此类视觉编码方案变化。在高级警报的情况下,可以应用动画或其他视觉效果以进一步将观察者的注意力吸引到那里,视情况而定。
现在转向图4,进一步呈现了示例性VNAV显示36的屏幕截图。在实施例中,VNAV显示36(图4)可以与HNAV显示34同时生成,在此情况下,在VNAV显示36上生成的符号体系可以通常对应于在HNAV显示34上生成的符号体系。与HNAV显示34一样,VNAV显示36包括本机A/C图标80和垂直多航段飞行路线图形82。与上文介绍的示例性飞行情形保持一致,飞行路线图形82包括由从航路点标记84(对应于图3中所示的航路点标记66)的相对侧延伸的连接线段表示的至少两个航段。在此示例中,图3中所示的包含航路点标记64、68的地理区域是在屏幕外的。VNAV显示36进一步包括:地形图形86,其通常描绘在A/C下面的地形的拓扑轮廓;飞行轨迹指示器88,其被生成为从A/C图标80的前端(nose)延伸的线段;在图4的右侧上示出的AGL高度带或标尺90;以及飞行高度(FL)指示器89,其从标尺90的读数窗口延伸以指示由A/C占用的当前FL。
与图3中所示的HNAV显示34一样,在本示例中,生成VNAV显示36(图4)以包含指示预测过压事件的符号体系。此符号体系包括多个符号或“爆声撞击”图形94、96、100。如可以看到的那样,在HNAV显示34上生成爆声撞击图形94、96、100,以通常从所预期音爆的起源延伸到此类音爆的地面撞击位置。因此,爆声撞击图形94、96具体指示驱动对应于符号74、76(图3)的过压事件的音爆的起源和所设想地面撞击位置。相比之下,爆声撞击图形100视觉指示驱动对应于图3中所示的符号87的过压事件的音爆的起源和所设想地面撞击位置。视觉编码可以被应用于图形94、96、100以例如指示地面撞击的点处的过压事件的严重度或与所预计过压事件有关的另一特性,如先前描述的那样。在进一步的实施例中,类似于图形94、96、100的多个图形可以被生成并且在颜色、厚度等方面变化以传达任何过压事件的严重度和/或指示由图标80表示的A/C是否应该在沿着A/C的飞行路径的识别点之前执行某些动作(例如,爬升和/或降低速度)。
继续参考图4,VNAV显示36可以被生成以进一步包括多个图形元素或标记,其识别A/C可以在该处行进而不触发过压事件的最小AGL高度。在此特定示例中,这些图形元素被呈现为共同形成爆声底层图形102的一系列连接线段。形成爆声底层图形102的连接线段在垂直定位中变化,并且因此如沿着图形102的长度获取的AGL高度变化。爆声底层图形102的不同段的垂直定位中的变化可能是由于任何数量的因素,诸如地形拓扑中的差异、由VNAV显示36的当前FOV包含的不同地理区域中的爆声容许阈值的值中的变化和/或预测天气条件中的改变造成的。因此,爆声底层图形102视觉上传达最小高度,当A/C沿着其飞行路径前进时,A/C应该保持在所述最小高度上以避免触发过压事件。如果需要,并且如在图4中由点点画(dot stippling)指示的那样,可以在爆声底层图形102之上应用适当着色的梯度填充或类似图形效果,以进一步指示在图形102之上的高度处的A/C飞行是可接受的。
当上升到飞行轨迹指示器88或飞行高度指示器89之上或垂直延伸超过飞行轨迹指示器88或飞行高度指示器89时,爆声底层图形102提供在没有由对应于图标80的A/C执行的附加动作的情况下预测发生过压事件的直观视觉提示。此类过压事件符号体系通过提供填充或加阴影区域92、98来进一步强调,所述区域92、98可以用橙色或另一视觉上显著的颜色生成。因此,加阴影区域92、98可以被视为过压事件的次指示器,其沿着A/C的飞行路径进一步标记预测在该处发生过压事件的任何一个或多个点。具体地,如图4的右侧上所示,在爆声底层图形102与飞行轨迹指示器88之间的区域98可以用预先确定的颜色加阴影以进一步强调对应于爆声撞击图形100的过压事件的所设想发生。类似地,加阴影区域92可以指示对应于符号94、96的过压事件的所设想发生。在图4中所示的示例性飞行情形中,加阴影区域92延伸到VNAV显示36的顶部或延伸到VNAV显示36的上边缘,因为对应于加阴影区域92的爆声底层图形102的部分目前在屏幕外。
以上述方式,在爆声底层图形102与呈现在显示36上的其他图形(例如,A/C图标80、飞行轨迹指示器88以及飞行高度指示器89)之间的相应空间关系提供了关于由通过图标80表示的A/C在不引起过压事件的情况下适当实现的高度中的可准许改变的直观视觉提示。例如,考虑出现在VNAV显示36的左侧上的爆声底层图形102的初始段。此处,在爆声底层图形102的此部分与飞行轨迹指示器88之间存在相对大的垂直差异。因此,通过扫视VNAV显示36的此部分处,飞行员(或显示36的其他观察者)可以快速确定由图标80表示的A/C可以在合理范围内加速或下降,同时确保具有过压事件将不发生的相对高的置信度水平。类似地,在爆声底层图形102的部分与飞行高度指示器89之间的相对较小的垂直差异视觉上指示了对应于符号98的过压事件很可能可以通过上升到等于或高于由爆声底层图形102的峰值段99识别的高度的高度来避免。类似地,通过逻辑扩展,这还指示在到达飞行路径中的此接合点之前很可能可以通过A/C的相对适度减速来避免预测过压事件。
若干个数字读数104、106、108、110被进一步呈现在VNAV显示36上。数字读数104、106、108 110在此示例中被表示为马赫速度,但是在替代实施例中可以用不同格式(例如,如空速)表示。如图4中所示,数字读数108表示对应于图标80的A/C在TRM航路点处的所预计速度;因此,读数108的定位邻近符号84。相比之下,数字读数104、106、110指定由图标80表示的A/C在位于由爆声底层图形102指示的对应AGL高度处时可以以其来行进而不触发或引起过压事件的近似最大速度。数字读数104、106、110可以沿着A/C的所预期垂直飞行路径在任何合适的接合点或间隔处生成。在所图示实施例中,读数104和110在对应于预测过压事件的接合点处生成,而读数106在对应于爆声底层图形102的延长下降或最低点的接合点处生成。在某些实施例中,读数104、106、110可以以指示读数104、106、110的值与由图标80表示的A/C的当前或所预计速度之间的差异的方式被颜色编码,如先前所指示的那样。
爆声底层图形102和上述数字读数可以由航空电子显示系统10通过一系列如沿着由图标80(图4)表示的A/C的轨迹获取的“假设分析(what-if)”或“如果–则(if-then)”询问来确定。可以利用从航空电子显示系统10传输到与显示系统10无线通信的远程实体(诸如基于云的预测服务)的“如果–则”数据询问来请求至少两个数据类型。首先,一系列“如果–则”数据询问可以识别准许A/C在该处以指定超音速速度飞行同时确保任何所预期的(一个或多个)音爆的参考量值保持低于对应爆声容许阈值(即,不触发过压事件)的最小AGL高度。类似地,可以提交第二系列“如果–则”数据询问来识别由A/C在指定高度处适当飞行同时进一步避免过压事件的生成的最大(例如,马赫)速度。在此类实施例中,由航空电子显示系统10(图1)提交的“如果–则”高度请求可以基于标准或减小的垂直间隔最小值(RVSM)。航空电子显示系统10然后可以将可接受水平内的最低响应视为最小可接受爆声高度。航空电子显示系统10然后可以生成爆声底层图形102,如图4中所示,作为给定每个轨迹点(例如,马赫)速度的高度底层的可视化,在该速度下可以避免过压事件的发生。
在各种实施例中,可以在显示34、36、37中的一个或多个上进一步产生咨询消息以传达适当执行所建议的抢先动作,以避免预测过压事件的发生。在此类实施例中,航空电子显示系统10可以通过上述类型的“如果–则”数据询问或利用不同方法来搜索和呈现此类抢先动作。显示系统10有利地基于选定性能标准(诸如及时性、燃料效率或排放水平)来对抢先动作进行优先级排序。例如,考虑图5呈现所建议抢先动作的一种可能层级。此处,首先搜索用于减速到较低速度的解决方案(框114),因为此类解决方案通常可以以对燃料消耗和及时性的最小影响实现。如果找到,则解决方案可以在显示34、36、37中的一个或多个上被呈现为例如指定A/C将在所预期过压事件之前理想地减速到其的(例如,马赫)速度的文本通知。代之以,如果在框114处未找到此类解决方案,则航空电子显示系统10接下来确定是否可以通过爬升到特定AGL高度或FL(如果未被其他A/C占用)来避免预测过压事件(框116)。再次,如果找到,则呈现此类解决方案。否则,显示系统10接下来可以考虑涉及A/C减速至亚马赫速度的解决方案(框118),其可能由于重新获得超音速速度通常所需的燃料消耗而被优先级排序成低于高度中的改变。最后,如果必要,可以由显示系统10搜索和呈现其他解决方案,诸如对重定A/C的路线的建议(框120)。最后,如果在所述过程中的此阶段处未找到解决方案,则可以在(一个或多个)航空电子显示上生成视觉警报,通知航空电子显示34、36、37的观察者即将发生的过压事件。
上述导航解决方案或抢先动作可以被自动呈现在航空电子显示34、36、37上;或者代之以,仅在经由接口18(图1)接收附加用户输入时呈现。例如,在一个实施例中,此类抢先动作可以在飞行员或其他用户通过例如将光标悬停在特定符号上在显示34、36、37中的一个上选择符号体系时被呈现。类似地,在其他实施例中,当选择特定符号或图形时,可以向飞行员或其他观察者呈现与特定过压事件或音爆预计有关的附加信息。例如,在一个实施例中,用户可以将光标悬停在爆声底层图形102(图4)的任何选定部分上以召唤窗口或其他图形,所述窗口或其他图形指定沿着A/C飞行路径的选定位置处的最大可准许马赫速度和最小可准许AGL高度。如先前指示的那样,可以利用颜色编码来指示或强调A/C是否可以加速(例如,如可以由第一预先确定的信息颜色(诸如绿色)指示),是否应该维持在当前计划速度(例如,如可以由第二预先确定的信息颜色(诸如白色)指示)上,或者是否应该减速以避免在特定时刻的预测过压事件(例如,如可以由预先确定的警告颜色(诸如琥珀色)指示)。
结论
因此,前述内容已经提供用于生成包括与过压事件的潜在发生有关的符号体系、以及可能帮助避免过压事件的其他图形元素的航空电子显示的航空电子显示系统和方法。航空电子显示系统本身可以不执行音爆预测,而是从远程源取回相关音爆预测数据并且随后分析所述音爆预测数据以执行上述过程步骤。在其他实施例中,航空电子显示系统可以独立地执行此类预测算法。因此,此类预测过压事件符号体系的提供支持在超音速A/C飞行期间决策做出以减少过压事件的可能性和严重度的。此外,预测过压事件符号体系可以帮助代表操作能够超音速飞行的有人驾驶或无人驾驶A/C的飞行员做出此类决策,以及帮助引导或建议至少一个A/C的超音速飞行的空中交通管制当局(例如,ATC人员)的决策做出。最后,如上文进一步解释的那样,上述音爆相关符号体系可以在任何数量和类型的航空电子显示上生成。此类航空电子显示可以包括上述类型的垂直导航和水平导航显示、外心(exocentric)3D显示(例如,从A/C的外部的点描绘A/C的3D飞行环境的显示)、PFD以及其他2D和3D航空电子显示。
在某些实施例中,航空电子显示系统包括在其上生成航空电子显示的显示设备、可操作地耦合到所述显示设备的控制器架构以及包含计算机可读指令的存储介质。当由控制器架构执行时,计算机可读指令致使航空电子显示系统执行以下操作:(i)确定由于具有超过爆声容许阈值的量值的音爆的生成而预测何时发生过压事件;以及(ii)在确定预测发生过压事件时,在航空电子显示上生成指示预测过压事件的符号体系。在某些实施例中,计算机可读指令当由控制器架构执行时可以进一步致使航空电子显示系统:(iii)识别对应于预测音爆的地理位置;以及(iv)至少部分地基于所识别的地理位置来向爆声容许阈值分配值。在此类实施例中,对应于预测音爆的地理位置可以是音爆的所设想起源或设想音爆在该处冲击大地的位置。类似地,在实施例中,航空电子显示系统可以进一步包括存储针对爆声容许阈值的多个地理参考值的数据库;并且航空电子显示系统可以至少部分地基于所述多个地理参考值中的哪个地理参考值对应于所识别的地理位置来向爆声容许阈值分配特定值。在其他实施例中,航空电子显示系统可以识别并视觉上表示航空器可以减速至其以避免预测过压事件的最大降低速度和/或航空器可以爬升至其以避免预测过压事件的最小高度。
在本文中利用诸如“包括”、“包含”、“具有”及其变型的术语来表示非排他性包括。因此,此类术语可以被用于描述包括一个或多个命名步骤或元件的过程、物品、装置等,但是还进一步包括附加未命名步骤或元件。虽然在前述具体实施方式中已经呈现至少一个示例性实施例,但是应理解,大量的变型存在。还应理解,一个或多个示例性实施例仅是示例,并且不旨在以任何方式限制本发明的范围、适用性或配置。而是,前述具体实施方式将向本领域技术人员提供用于实现本发明的示例性实施例的方便路线图。在不脱离如在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描述的元素的功能和布置中做出各种改变。

Claims (15)

1.一种航空电子显示系统(10),其包括:
显示设备(14),在所述显示设备(14)上生成航空电子显示(34、36、37);
控制器架构(12),其可操作地耦合到显示设备(14);以及
存储介质(16),其包含计算机可读指令,所述计算机可读指令当由控制器架构(12)执行时致使航空电子显示系统(10)执行以下操作:
确定由于具有超过爆声容许阈值的量值的音爆的生成而预测何时发生过压事件;以及
在确定预测发生过压事件时,在航空电子显示(34、36、37)上生成指示预测过压事件的符号体系(74、76、78、92、94、96、98、99、100)。
2.根据权利要求1所述的航空电子显示系统(10),其中计算机可读指令当由控制器架构(12)执行时进一步致使航空电子显示系统(10):
识别对应于预测音爆的地理位置;以及
至少部分地基于识别的地理位置来向爆声容许阈值分配值。
3.根据权利要求2所述的航空电子显示系统(10),其中地理位置是设想音爆在该处冲击大地的位置。
4.根据权利要求2所述的航空电子显示系统(10),其进一步包括数据库(32),所述数据库(32)可操作地耦合到控制器架构(12)并且存储针对爆声容许阈值的多个地理参考值;
其中计算机可读指令当由控制器架构(12)执行时进一步致使航空电子显示系统(10)至少部分地基于多个地理参考值中的哪个地理参考值对应于所识别的地理位置来向爆声容许阈值分配值。
5.根据权利要求1所述的航空电子显示系统(10),其中计算机可读指令当由控制器架构(12)执行时进一步致使航空电子显示系统(10)至少部分地基于预测音爆在该时发生的一天中的时间来向爆声容许阈值分配值。
6.根据权利要求1所述的航空电子显示系统(10),其中符号体系当由航空电子显示系统(10)生成时,识别设想音爆在该处冲击大地的位置。
7.根据权利要求1所述的航空电子显示系统(10),其中符号体系当由航空电子显示系统(10)生成时,识别如沿着预计导致预测过压事件的航空器的飞行路径获取的音爆的设想起源。
8.根据权利要求1所述的航空电子显示系统(10),其中航空电子显示(34、36、37)包括垂直导航显示(36),所述垂直导航显示(36)包括地形图形(86);并且
其中符号体系当由航空电子显示系统(10)生成时,包括从预测音爆起源于该处的第一点延伸到设想音爆在该处冲击地面的第二点的图形(94、96、100)。
9.根据权利要求1所述的航空电子显示系统(10),其中符号体系当由航空电子显示系统(10)生成时包括至少一个符号,所述符号至少部分地基于在预测音爆的量值与爆声容许阈值之间的估计差异来视觉编码。
10.根据权利要求1所述的航空电子显示系统(10),其中,计算机可读指令当由控制器架构(12)执行时进一步致使航空电子显示系统(10)执行以下操作:
当预测在航空器的超音速飞行期间发生过压事件时,识别可以由航空器执行以避免预测过压事件的抢先动作;以及
在航空电子显示(34、36、37)上呈现抢先动作。
11.根据权利要求1所述的航空电子显示系统(10),其中计算机可读指令当由控制器架构(12)执行时进一步致使航空电子显示系统(10)执行以下操作:
当预测在航空器的超音速飞行期间发生过压事件时,识别航空器可以减速至其以避免预测过压事件的最大降低速度;以及
在航空电子显示(34、36、37)上视觉地表示最大降低速度。
12.根据权利要求1所述的航空电子显示系统(10),其中计算机可读指令当由控制器架构(12)执行时进一步致使航空电子显示系统(10)执行以下操作:
当预测在航空器的超音速飞行期间发生过压事件时,识别航空器可以爬升至其以避免预测过压事件的最小高度;以及
在航空电子显示(34、36、37)上视觉地表示最小高度。
13.根据权利要求1所述的航空电子显示系统(10),其进一步包括可操作地耦合到控制器架构(12)的无线数据链路(26);并且
其中,计算机可读指令当由控制器架构(12)执行时进一步致使航空电子显示系统(10)执行以下操作:
经由无线数据链路将航空器的飞行计划数据无线传输到远程源;
响应于飞行计划数据的无线传输,从远程源接收音爆预测数据;以及
分析音爆预测数据以确定是否预测在航空器的超音速飞行期间发生过压事件。
14.根据权利要求1所述的航空电子显示系统(10),其中计算机可读指令当由控制器架构(12)执行时进一步致使航空电子显示系统(10)执行以下操作:从存储介质(16)再调用航空器特定音爆曲线用于在音爆预测数据的生成中使用。
15.一种由航空电子显示系统(10)执行的方法(40),所述航空电子显示系统(10)包括可操作地耦合到航空电子显示设备(14)的控制器架构(12),所述方法(40)包括:
在航空电子显示设备(14)上生成航空电子显示(34、36、37);
利用控制器架构(12)确定由于具有超过爆声容许阈值的量值的音爆的生成而预测何时发生过压事件;以及
在确定预测发生过压事件时,在航空电子显示(34、36、37)上生成指示预测过压事件的符号体系(74、76、78、92、94、96、98、99、100)。
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