DE4312583A1 - Positions- und Missionsdatengerät zur Flugnavigations- und Flugdatenverarbeitung mit durch GPS gestütztem Display - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Positions- und Missionsdatengerät zur Flugnavigations- und Flugdatenverarbeitung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Durch die Anmelderin ist ein solches Gerät mit durch GPS (global positioning satellit system) gestütztem Display für Flugzeuge und Hubschrauber der allgemeinen Luftfahrt bekanntgeworden, wobei dieses Datengerät aus einer tragbaren und einer Einbauversion besteht, und damit modulartigaufgebaute Einheiten bildet, die sich aus einem GPS-Empfänger, einem Rechnerkern, der Datentransfer- und Datenumsetz-Einrichtung sowie einem Display für die Darstellung alphanumerischer und graphischer Karteninformationen zusammensetzt und zusätzlich zu den im Luftfahrzeug integrierten Navigationseinrichtungen an gut überschaubarer Stelle im Cockpit montier- und demontierbar mit dem Bordnetz und einer Antenne für den Empfang der Satellitensignale ankoppelbar angeordnet ist.

Auf dieser Ausführungsform baut die Erfindung auf und ihr liegt die Aufgabe zugrunde, eine Gerätekonfiguration zu schaffen, bei der das alphanumerische und graphische Karteninformationssystem verbessert ist.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 aufgezeigten Maßnahmen gelöst. In den Unteransprüchen sind Ausgestaltungen und Weiterbildungen angegeben und in der nachfolgenden Beschreibung sind Ausführungsbeispiele erläutert und in den Figuren der Zeichnung skizziert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels mit Handhabungsablauf,

Fig. 2 eine Ansicht des Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 1 in im Cockpit eingebautem Zustand (transportables Versionsbeispiel),

Fig. 3 eine Ansicht eines Ausführungsbeispiels einer Flash Memory Card,

Fig. 4 ein Prinzip-Blockschaltbild des von der Anmelderin entwickelten und zum Stand der Technik zählenden Missionsdatengerätes.

Wie aus Fig. 1 zu entnehmen ist, erlaubt die von der Anmelderin entwickelte Darstellung von topographischen Karten und Vektor/Jeppessen-Graphik, deren Speicherung und Abruf mittels der vorgeschlagenen Memory-Cards und einem modernen LCD/TV-Display, sowie einer Bedienung ohne Tastatur, einem Piloten den schnellen Zugriff auf Navigationshilfen sowohl bei der Planung als auch insbesondere beim Flug. Der Pilot erhält also in Ergänzung zu den verwendeten Navigationshilfen durch das auf die GPS-Sensorik gestützte System anschauliche Informationen über die aktuelle Flugzeugposition und vorausliegende Flugabschnitte durch die "mitlaufende" Flugkarte.

Die bisher bekannten pixelorientierten Systeme sind sowohl vom Schaltungsaufwand als auch vom Datenbedarf viel zu aufwendig und erlauben daher keine optimierte Erstellung von Hardware mit Routinen zur Datenkomprimierung und damit den Einsatz von sogenannten Flash-Speichern. Dies ist aber mit der von der Anmelderin konzipierten Flash-Cart möglich, mit der nun topographische Karten mit einer Datenreduktion von bisher beispielsweise 90 MB auf ca. 2,5 MB und mit vektorgraphischen Daten gespeichert sind und einzeln oder überlappt dargestellt werden können. Hierbei wird die GPS-Position automatisch die Identifikation und Selektion der entsprechenden Flash-Cart-Datenträger generieren und anzeigen. Diese Anzeige erstreckt sich sowohl auf das topographische Kartenbild als auch auf dasjenige der Jeppesen-Vektorkarte, aber auch auf die jeweilige Überlappung beider. Hinzu kommt eine menügesteuerte Maßstabswahl der Vektorkarte. Die Anwahl und Generierung von Kommander werden durch Anwahl der Menüfensterfunktionen im Display gesteuert. Die Selektion ruft u. a. Unterfunktionen auf mit weiterer Detaillierung oder weiteren Eingabehinweisen oder Warnanzeigen für Falschbedienung. Ferner wird eine menügesteuerte Selektion dem Vektordatendarstellung durchgeführt, wozu keinerlei Tastatur mehr erforderlich ist. Die Ansteuerung der Menüfenster erfolgt durch eine Multifunktionstastatur (Ball etc.). Dadurch ist keine alphanumerische Zahlen-, Buchstabentastatur für Zahlen-, bzw. Schrifteingaben erforderlich. Weiterhin erfolgt eine automatische Identifikation und Selektion der passenden topographischen Karte. Das vom GPS empfangene Positionssignal generiert die Auswahl des entsprechenden Kartenabschnittes der Empfängerposition im Speicherbereich des Systems. Dieser Kartenabschnitt wird sodann automatisch im Display dargestellt, wobei sich die GPS-Position in der Bildmitte befindet. Im Vergleich zu den bisher verwendeten normalen vektororientierten Systemen handelt es sich nunmehr um eine echte Kartenanzeige, so daß weder ein Gewöhnungseffekt noch irgendwelchen Lernschwierigkeiten des Piloten (Anwenders) gegeben sind.

Zusammenfassend sei kurz das Positions- und Missionsdatensystem mit GPS-gestütztem Display 16 beschrieben: Die Entwicklungsidee wurde durch eine transportable Ein-/Ausbauversion und eine fest installierte Version umgesetzt. Für beide Geräteversionen gelten prinzipiell die Modulverschaltung, wie aus Fig. 4 ersichtlich. Mit dem GPS-positionsgestützten Flugroutenkartensystem wurde ein neuer Weg in der Avionikgeräteentwicklung beschritten. Die Darstellung von topografischen Karten, die Anzeige von Vektor/Jeppesen-Grafik (und Hindernissen), deren Überlappungsmöglichkeit, sowie die Verwendung von Flashcards als Datenträger und ein kontrastreiches LCD-Farbdisplay mit Bedienung ohne Tastatur erlaubt den Piloten einen schnellen Zugriff als Navigationshilfe bei Planung und beim Fliegen. Die Flugplanung erfolgt wahlweise auf der Bodenstation (üblicher PC) oder mit der transportablen Version oder mit der im Flugzeug installierten Version. Die Kernmodule sind Farbmonitor, Bedieneinheit mit Speicher (Flushcards) und Rechner-/Sensoreinheit. Die menügeführte Eingabe erlaubt eine einfache und schnelle Bedienung. Als Sensor für die Positionsdarstellung dient ein integrierter GPS-Empfänger oder das serielle Interface, optronal können auch eingeführte Navigationssignale verarbeitet werden.

Claims (3)

1. Positions- und Missionsdatengerät zur Flugnavigation- und Flugdatenverarbeitung mit durch GPS- (global positioning satellit system) gestütztem Display für Flugzeuge und Hubschrauber der allgemeinen Luftfahrt, das aus einem transportablen oder einer ein- und ausbaubaren Gerätekonfiguration besteht, in dem modulartig aufgebaute Einheiten, wie GPS-Empfänger, Rechnerkern für die Datenverarbeitung, den Datentransfer und die Datenumsetzung für die Karteninformationen, sowie ein Display für die Darstellung der Karteninformationen, dadurch gekennzeichnet, daß Flash-Cart-Datenträger (17) vom PCMIA-Standard mit topographischen Kartendaten so versehen werden, daß sich eine Datenreduktion von mehr als 95% der vorhandenen Karteninformationen ergibt und der Inhalt der topographischen und vektorgraphischen Daten (Flugplanungs-, Flugsicherheitszonen- und sonstige spezielle Daten) einzeln oder überlappt dargestellt werden, wobei die GPS-Position automatisch die Identifikation und Selektion der entsprechenden Karten generiert und anzeigt.

2. Datengerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur graphischen Routenplanung für die Flugroute und die markanten Wegepunkte ein On-Line-Display verwendet wird.

3. Datengerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl für den aktuellen Flugbetrieb als auch für die Simulation alle gespeicherten und geplanten Flugrouten mit Anzeige aller im Flug errechneten Daten abrufbar sind.