CN114416255A - 一种基于任务剖面的飞行数据显示方法及系统 - Google Patents

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邓志诚
张晓晴
姚毅
吕超
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Abstract

本发明公开了一种基于任务剖面的飞行数据显示方及系统。该方法包括：获取飞机的飞行状态数据；基于所述飞行状态数据确定任务剖面类型；根据所述任务剖面任务类型确定状态参数组；对所述状态参数进行显示。本发明通过预先输入和采集飞行状态，判别飞机处于何种任务剖面下，并根据不同的任务剖面，将飞行员当前需要及时进行干预的数据以更醒目的方式进行显示输出，提高了工作效率，简单可靠，实用性强。

Description

一种基于任务剖面的飞行数据显示方法及系统
技术领域
本发明涉及数据显示技术领域，特别是涉及一种基于任务剖面的飞行数据显示方法及系统。
背景技术
飞机的飞行状态信息主要以数据方式通过平显系统展示给飞行员。飞机从起飞到降落，飞行状态信息非常多，各状态信息都很关键，但飞行员有关注焦点，很难同时关注所有数据。而且飞行员在不同操纵任务下，需要关注的信息是不同的，即便是在同一操纵任务下，虽然多数信息对操纵决策很关键，但只有少数信息需要及时干预，多数并不需要干预。因此，为节省飞行员的精力，需要提出一种飞行数据显示装置，显示飞行员需要关注并及时干预的数据信息。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于任务剖面的飞行数据显示方法及系统，根据不同的任务剖面，将飞行员需要关注的信息进行切屏显示；同时，将飞行员当前需要及时进行干预的数据以更醒目的方式进行显示输出。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
一种基于任务剖面的飞行数据显示方法，包括：
获取飞机的飞行状态数据；
基于所述飞行状态数据确定任务剖面类型；
根据所述任务剖面任务类型确定状态参数组；
对所述状态参数进行显示。
可选地，所述飞行状态数据包括姿态、高度、速度、垂直速度和飞行航迹。
可选地，所述任务剖面类型具体包括：滑行和起飞状态、爬升状态、巡航状态、下降状态和着陆状态。
可选地，还包括：根据飞行器和飞行任务的不同，手动编辑或输入任务剖面类型。
可选地，还包括：根据飞行器类型、飞行任务和飞行习惯，手动编辑或选择状态参数组。
可选地，所述基于所述飞行状态数据确定任务剖面类型，具体包括:
当飞机的飞行高度和速度增加、垂直速度为正数、迎角为30°-45°以及油门量为90％-100％时，确定任务剖面类型为滑行和起飞状态；
当飞机的飞行高度增加、垂直速度为正数、迎角为13°-20°以及油门量为80％-90％时，确定任务剖面类型为爬升状态；
当飞机的飞行高度不变、垂直速度不变、迎角为2°-3°以及油门量为50％-80％时，确定任务剖面类型为巡航状态；
当飞机的飞行高度下降、垂直速度为负数、迎角为3°下滑角或5％下滑梯度以及油门量为30％时，确定任务剖面类型为下降状态；
当飞机的飞行高度和速度下降且垂直速度为负数时，确定任务剖面类型为着陆状态。
可选地，当飞机处于滑行和起飞状态时，确定状态参数组为空速、高度和姿态；
当飞机处于爬升状态状态时，确定状态参数组为空速、高度、姿态和垂直速度；
当飞机处于巡航状态时，确定状态参数组为空速、飞行指引和航向；
当飞机处于下降状态时，确定状态参数组为航向、垂直速度和高度；
当飞机处于着陆状态时，确定状态参数组为着陆指示、高度和空速。
本发明还提供了一种基于任务剖面的飞行数据显示系统，包括：
飞行数据获取模块，用于获取飞机的飞行状态数据；
任务剖面类型确定模块，用于基于所述飞行状态数据确定任务剖面类型；
状态参数组确定模块，用于根据所述任务剖面任务类型确定状态参数组；
显示模块，用于对所述状态参数进行显示。
根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：
本发明通过采集飞行状态，判别飞机处于何种任务剖面下，并根据不同的任务剖面，将飞行员当前需要及时进行干预的数据以更醒目的方式进行显示输出，提高了飞行安全、工作效率，简单可靠，实用性强。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例基于任务剖面的飞行数据显示方法的流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的目的是提供一种基于任务剖面的飞行数据显示方法及系统，根据不同的任务剖面，将飞行员需要关注的信息进行切屏显示；同时，将飞行员当前需要及时进行干预的数据以更醒目的方式进行显示输出。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
如图1所示，本发明提供的一种基于任务剖面的飞行数据显示方法，包括以下步骤：
步骤101：获取飞机的飞行状态数据。
通过传感器接收飞机的飞行状态数据：姿态、高度、速度、垂直速度、飞行航迹矢量、飞行时长等。空速管、GPS等传感器可以测量飞机的飞行速度，同时根据压强也能测出飞机的高度；迎角传感器可以测量飞机的飞行迎角，即姿态。高度测量器测量飞机对地的绝对高度；飞行航迹由导航系统测量。
步骤102：基于所述飞行状态数据确定任务剖面类型。
如表1所示，当飞机的飞行高度和速度增加、垂直速度为正数、迎角为30°-45°以及油门量为90％-100％时，确定任务剖面类型为滑行和起飞状态；
当飞机的飞行高度增加、垂直速度为正数、迎角为13°-20°以及油门量为80％-90％时，确定任务剖面类型为爬升状态；
当飞机的飞行高度不变、垂直速度不变、迎角为2°-3°以及油门量为50％-80％时，确定任务剖面类型为巡航状态；
当飞机的飞行高度下降、垂直速度为负数、迎角为3°下滑角或5％下滑梯度以及油门量为30％时，确定任务剖面类型为下降状态；
当飞机的飞行高度和速度下降且垂直速度为负数时，确定任务剖面类型为着陆状态。
表1各任务剖面类型的飞行参数判断标准
Figure BDA0003477077550000041
此外，用户还可以根据飞行器和飞行任务的不同，手动编辑或输入任务剖面类型。
步骤103：根据所述任务剖面任务类型确定状态参数组，状态参数组中包括和飞行相关的空速、高度、姿态、航迹、用户手动编辑或输入的状态等参数中的一个或多个参数。
(1)滑行和起飞状态：这一阶段是驾驶员最为繁忙、操作最复杂的阶段。当飞机飞行速度高于决断速度V1后，驾驶员不能中断起飞，只能继续加速。通过对油门(90％-100％)、飞机速度、迎角(30°-45°)和高度(增大)的判断很容易辨别出起飞状态参数组。需要醒目显示的参数有：空速、高度、姿态等。起飞时油门有90％～100％，飞机速度增大，迎角和高度增大。速度小于起飞安全速度，高度低于安全高度(中国规定安全高度为25米。)起飞状态可以采用用户直接指定的方式切换。
(2)爬升状态：当飞机到达安全高度后，起飞阶段结束，进入爬升阶段。达到巡航高度前，采用阶梯式爬升方式。通过油门(80％-90％)、飞行高度(高度持续上升)、迎角(13°-20°)的判断(一般来说，民航客机以13°-20°角度爬升)可以辨别出爬升状态参数组。需要醒目显示的参数有：空速、高度、姿态、垂直速度等。
(3)巡航状态：巡航状态在飞行过程中占的时间是最长的，巡航油门大概为50％-85％，也最容易判别：匀速、高度不变、姿态不变。需要醒目显示的参数有：空速、飞行指引、航向等。
(4)下降状态：下降阶段和爬升段对立。油门大概为30％，该状态，一般采用3°下滑角或是5％左右的下滑梯度进行下降着陆通过垂直速度的变化(下降时，垂直速度为负数，飞机高度下降)可以确定下降状态，需要醒目显示的参数有：航向、垂直速度、高度等。
(5)着陆状态：这也是飞行过程中一个操作复杂容易出故障的阶段。可以使用用户指定的着陆参数组。醒目显示：着陆指示、高度、空速等。
此外，用户还可根据飞行器类型、飞行任务和飞行习惯，手动编辑或选择状态参数组。
步骤104：对所述状态参数进行显示。
本发明通过收集用户输入的飞行任务和飞行状态数据，进行任务剖面判别分类，然后进行状态参数分组，通过平显、遥测显示器等输出终端显示数据，对需要关注信息进行切换显示。减少飞行员关注焦点，节省飞行员精力。
本发明还提供了一种基于任务剖面的飞行数据显示系统，包括：
飞行数据获取模块，用于获取飞机的飞行状态数据；
任务剖面类型确定模块，用于基于所述飞行状态数据确定任务剖面类型；
状态参数组确定模块，用于根据所述任务剖面任务类型确定状态参数组；
显示模块，用于对所述状态参数进行显示。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (8)

1.一种基于任务剖面的飞行数据显示方法，其特征在于，包括：
获取飞机的飞行状态数据；
基于所述飞行状态数据确定任务剖面类型；
根据所述任务剖面任务类型确定状态参数组；
对所述状态参数进行显示。
2.根据权利要求1所述的基于任务剖面的飞行数据显示方法，其特征在于，所述飞行状态数据包括姿态、高度、速度、垂直速度、航迹和飞行时长。
3.根据权利要求2所述的基于任务剖面的飞行数据显示方法，其特征在于，所述任务剖面类型具体包括：滑行和起飞状态、爬升状态、巡航状态、下降状态和着陆状态。
4.根据权利要求1所述的基于任务剖面的飞行数据显示方法，其特征在于，还包括：根据飞行器和飞行任务的不同，手动编辑或输入任务剖面类型。
5.根据权利要求4所述的基于任务剖面的飞行数据显示方法，其特征在于，还包括：根据飞行器类型、飞行任务和飞行习惯，手动编辑或选择状态参数组。
6.根据权利要求3所述的基于任务剖面的飞行数据显示方法，其特征在于，所述基于所述飞行状态数据确定任务剖面类型，具体包括:
当飞机的飞行高度和速度增加、垂直速度为正数、迎角为30°-45°以及油门量为90％-100％时，确定任务剖面类型为滑行和起飞状态；
当飞机的飞行高度增加、垂直速度为正数、迎角为13°-20°以及油门量为80％-90％时，确定任务剖面类型为爬升状态；
当飞机的飞行高度不变、垂直速度不变、迎角为2°-3°以及油门量为50％-80％时，确定任务剖面类型为巡航状态；
当飞机的飞行高度下降、垂直速度为负数、迎角为3°下滑角或5％下滑梯度以及油门量为30％时，确定任务剖面类型为下降状态；
当飞机的飞行高度和速度下降且垂直速度为负数时，确定任务剖面类型为着陆状态。
7.根据权利要求3所述的基于任务剖面的飞行数据显示方法，其特征在于，当飞机处于滑行和起飞状态时，确定状态参数组为空速、高度和姿态；
当飞机处于爬升状态状态时，确定状态参数组为空速、高度、姿态和垂直速度；
当飞机处于巡航状态时，确定状态参数组为空速、飞行指引和航向；
当飞机处于下降状态时，确定状态参数组为航向、垂直速度和高度；
当飞机处于着陆状态时，确定状态参数组为着陆指示、高度和空速。
8.一种基于任务剖面的飞行数据显示系统，其特征在于，包括：
飞行数据获取模块，用于获取飞机的飞行状态数据；
任务剖面类型确定模块，用于基于所述飞行状态数据确定任务剖面类型；
状态参数组确定模块，用于根据所述任务剖面任务类型确定状态参数组；
显示模块，用于对所述状态参数进行显示。
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