СИСТЕМА ДЛЯ СОДЕЙСТВИЯ НАЗЕМНОЙ НАВИГАЦИИ САМОЛЕТА В АЭРОПОРТУ

Настоящее изобретение относится к системе для содействия наземной навигации самолета в аэропорту.

Хотя и не исключительно, но преимущественно настоящее изобретение применимо к системе, которая содержит просмотровый экран в кабине экипажа, например:

- типа индикатора навигационных данных (ИНД), то есть экран навигационных данных, который используют обычным образом для представления в полете маршрута, заданного для самолета, то есть экран, который обеспечивает графическое представление плана полета самолета и местоположения самолета на этом плане полета; или

- типа бортового информационного видеотерминала (БИТ), то есть бортовой информационный экран, который является многофункциональным и который, в частности, используют для отображения электронной бортовой документации.

В рамках настоящего изобретения система для содействия навигации в аэропорту относится к типу системы, содержащей:

- по меньшей мере одно средство для определения текущего местоположения самолета;

- по меньшей мере одну картографическую базу данных аэропорта, в котором указанный самолет находится; и

- устройство отображения, содержащее по меньшей мере один просмотровый экран в кабине экипажа, который способен воспроизводить режим отображения по меньшей мере первого типа, в случае которого на указанном просмотровом экране в кабине самолета представлены по меньшей мере:

символ самолета, который делает наглядным указанное текущее местоположение самолета и который является зафиксированным на заранее заданном центрированном месте; и

часть карты, на которой представлен по меньшей мере частично аэропорт, в которой указанный самолет находится. Указанная часть карты является подвижной и привязанной к перемещению самолета, так что в режиме стандартного изображения перемещается относительно указанного неподвижного символа самолета в соответствии с текущим местоположением самолета в указанном аэропорту.

Обычно режим отображения вышеупомянутого типа может быть обычным режимом, называемым режимом дугообразного сектора, или обычным режимом, называемым азимутальным круговым.

В большинстве случаев просмотровый экран в кабине экипажа также способен воспроизводить режим отображения второго типа, называемый режимом представления в виде плана, в случае которого на просмотровом экране в кабине экипажа представлены по меньшей мере одна вспомогательная часть карты, которая является неподвижной, и вспомогательный символ (делающий наглядным текущее местоположение самолета), который является подвижным. Кроме того, такой режим представления в виде плана делает возможным для оператора, в частности пилота самолета, перемещение отображаемой части карты по направлению и дальности настолько, насколько он хочет. Такое свободное перемещение невозможно в режиме дугообразного сектора и в азимутальном круговом режиме, поскольку в этих двух случаях изображение поддерживается центрированным относительно символа самолета, который является неподвижным.

Далее, в процессе навигации в аэропорту пилоту часто необходимо обращаться за информацией, которая находится на удалении от текущего места нахождения самолета, например, при подготовке к рулению или при планировании маневров. Такое обращение легко достигается в режиме представления в виде плана, поскольку в этом случае пилоту достаточно переместить карту для отображения части аэропорта, в которой он заинтересован.

С другой стороны, в режиме дугообразного сектора и в азимутальном круговом режиме, если пилот обращается за информацией, которая находится на большем расстоянии от самолета, чем отображаемое согласно выбранной шкале режима отображения, он имеет возможность:

- изменить эту шкалу с тем, чтобы отобразить более значительную зону аэропорта, однако вследствие этого он будет вынужден потерять значительную часть информации, поскольку отображаемая градация деталей зависит от выбранной шкалы;

- или переключиться на режим представления в виде плана с тем, чтобы осуществить обращение, при этом однако ни то, ни другое не считается приемлемым во время навигации в аэропорту, поскольку в таком случае изображение больше не будет центрированным относительно самолета, вследствие чего система больше не будет адекватно выполнять свою функцию содействия самолетовождению.

Настоящее изобретение относится к системе для содействия наземной навигации самолета в аэропорту, которая делает возможным исключение указанных выше недостатков.

С этой целью согласно изобретению указанная система, содержащая:

- по меньшей мере одно средство для определения текущего местоположения самолета;

- по меньшей мере одну картографическую базу данных по меньшей мере аэропорта, в котором указанный самолет находится; и

- устройство отображения, содержащее по меньшей мере один просмотровый экран в кабине экипажа, который способен воспроизводить режим отображения по меньшей мере первого типа, в случае которого на указанном просмотровом экране в кабине экипажа представлен набор навигационных картин, содержащий по меньшей мере:

символ самолета, который делает наглядным указанное текущее местоположение самолета; и

часть карты, на которой представлен по меньшей мере частично аэропорт, при этом указанная часть карты является подвижной и всегда привязанной к перемещению самолета, так что перемещается относительно указанного символа самолета в соответствии с текущим местоположением самолета в указанном аэропорту, указанный символ самолета является зафиксированным на указанном просмотровом экране в кабине экипажа на заранее заданном центрированном месте в режиме стандартного изображения,

является примечательной тем, что указанная система также содержит:

- первое исполнительное средство, которое способно приводиться в действие оператором, для выключения режима указанного стандартного изображения с тем, чтобы обеспечивалась возможность перемещения указанного символа самолета на указанном просмотровом экране в кабине экипажа; и

- второе исполнительное средство, которое способно приводиться в действие оператором, для управления, когда указанное первое исполнительное средство приведено в действие, кратковременным перемещением указанного набора навигационных картин на указанном просмотровом экране в кабине экипажа, чтобы в таком случае отображаемый символ самолета больше не находился на указанном центрированном месте,

при этом возвращение в исходное состояние указанного первого исполнительного средства автоматически вызывает возврат к указанному стандартному изображению.

Поэтому с помощью изобретения оператор, в частности пилот самолета, способен перемещать указанный отображаемый набор навигационных картин (содержащих, в частности, указанную отображаемую часть карты и указанный символ самолета), в частности, для поиска информации, исходно находящейся за пределами поля изображения, делая это в режиме отображения вышеупомянутого первого типа, в случае которого изображение (стандартное изображение) в принципе центрировано относительно символа самолета, который является по существу неподвижным. Такой режим отображения первого типа является очень эффективным для помощи пилоту во время самолетовождения в аэропорту, поскольку он обеспечивается информацией, относящейся ко всем элементам, находящимся вокруг (в азимутальном круговом режиме) или, самое меньшее, перед самолетом (в режиме дугообразного сектора).

Кроме того, перемещение, управляемое оператором, является лишь кратковременным перемещением. Точнее, с самого начала возвращения первого исполнительного средства в исходное состояние в устройстве отображения автоматически осуществляется возврат к стандартному изображению, так что по окончании приведения в действие, предназначенного для перемещения набора навигационных картин (то есть обращения за информацией), пилот имеет в своем распоряжении (стандартное) изображение, которое является центрированным относительно символа самолета, что конкретизировано ниже, и которое вследствие этого пригодно для навигации в аэропорту.

Следовательно, система согласно изобретению в одно и то же время делает возможным предоставление пилоту обычной информации, необходимой для навигации в аэропорту, и обеспечивает возможность кратковременного поиска информации в неотображаемой части аэропорта, тем самым делая возможным исключение вышеупомянутых недостатков.

Согласно конкретному воплощению указанное устройство отображения образовано так, что способно воспроизводить отдельно и последовательно множество различных режимов отображения, а указанная система также содержит третье исполнительное средство, способное приводиться в действие оператором, для изменения режима отображения.

Согласно изобретению указанное устройство отображения образовано так, что способно воспроизводить как, например, в режиме отображения первого типа:

- режим, называемый режимом дугообразного сектора, в случае которого указанный неподвижный символ самолета (то есть указанное вышеупомянутое центрированное место) находится в нижней части просмотрового экрана в кабине экипажа, при этом несколько круговых дуг центрированы относительно указанного символа самолета; или

- режим, называемый азимутальным круговым, в случае которого указанный неподвижный символ самолета (то есть указанное вышеупомянутое центрированное место) находится в центре просмотрового экрана в кабине экипажа, при этом несколько окружностей центрированы относительно указанного символа самолета.

Кроме того, в конкретном воплощении указанное устройство отображения образовано так, что способно также воспроизводить режим отображения второго типа, в частности режим, называемый режимом представления в виде плана, в случае которого на просмотровом экране в кабине экипажа представлены по меньшей мере одна вспомогательная часть карты, которая является неподвижной, и вспомогательный символ самолета, который делает наглядным текущее местоположение самолета и который является подвижным.

Кроме того, в предпочтительном воплощении указанные первое и второе исполнительные средства образуют часть исполнительного блока.

В этом случае предпочтительно, чтобы указанный исполнительный блок мог содержать:

- мышь для управления курсором просмотрового экрана в кабине экипажа; и/или

- клавиатуру, которая содержит клавиши, снабженные стрелками перемещения, соответствующие указанному второму исполнительному средству; и/или

- клавиатуру, содержащую буквенно-цифровые клавиши; и/или

- чувствительные к прикосновению зоны указанного просмотрового экрана в кабине экипажа.

Кроме того, в конкретном воплощении указанный исполнительный блок образован так, что обеспечивает возможность перемещения набора навигационных картин, когда устройство отображения воспроизводит режим отображения второго типа, в случае которого на просмотровом экране в кабине экипажа представлены в виде набора навигационных картин по меньшей мере одна вспомогательная часть карты, которая является неподвижной, и вспомогательный символ самолета, который делает наглядным текущее местоположение самолета и который является подвижным.

В дополнение к этому предпочтительно, чтобы система согласно изобретению также содержала управляющее средство, которое автоматически включается, когда указанное первое исполнительное средство приводится в действие, и которое автоматически управляет возвратом к стандартному изображению, если указанное второе исполнительное средство не приводится в действие в течение заранее заданного отрезка времени после включения указанного управляющего средства. Этот заранее заданный отрезок времени представляет собой отрезок Т1 времени, например 5 с, когда первое исполнительное средство типа клавиатурного устройства управления курсором (или трекбола) используется до перехода значения обычного булева ключа блокировки управления (“CCD KEYLCK”) от 0 до 1. Это означает, что, если оператор приводит в действие первое исполнительное средство (щелчком клавиши клавиатурного управления курсором) без приведения в действие второго исполнительного средства (без перемещения шара) до конца отрезка Т1 времени, стандартное изображение возвращается. Кроме того, можно предусмотреть возврат к стандартному изображению в случае, если первое исполнительное средство все еще не вернулось в исходное состояние по прошествии заранее заданного отрезка Т2 времени, например 30 с, обратный отсчет времени для которого начинается с приведением в действие указанного второго исполнительного средства.

Фигурами приложенных чертежей четко поясняется, каким образом изобретение может быть осуществлено. На этих чертежах одинаковыми позициями обозначены аналогичные элементы.

На чертежах:

Фиг.1 - структурная схема системы согласно изобретению;

Фиг.2 - схематический вид просмотрового экрана в кабине экипажа, воспроизводящего режим отображения типа дугообразного сектора, совмещенный со стандартным изображением;

Фиг.3 - вид такого же просмотрового экрана в кабине экипажа, как на фиг.2, после кратковременного перемещения отображаемой части карты, согласно настоящему изобретению;

Фиг.4 - схематический вид просмотрового экрана в кабине экипажа, воспроизводящего режим отображения азимутального кругового типа, совмещенный со стандартным изображением; и

Фиг.5 - вид такого же просмотрового экрана в кабине экипажа, как на фиг.4, после кратковременного перемещения отображаемой части карты, согласно настоящему изобретению.

Система 1 согласно изобретению, схематически представленная на фиг.1, предназначена для помощи пилоту самолета, в частности транспортного самолета, во время наземного самолетовождения (руления) указанного самолета в аэропорту.

В этой связи указанная система 1 содержит:

- средство 2 для определения обычным образом по меньшей мере одного текущего местоположения самолета в аэропорту;

- базу 3 данных, которая содержит в цифровом виде картографические данные по меньшей мере указанного аэропорта, в котором указанный самолет находится; и

- устройство 4 отображения, которое соединено с помощью линий 5 и 6 соответственно с указанным средством 2 и с указанной базой данных 3 и которое содержит по меньшей мере один просмотровый экран 7 в кабине экипажа.

Этот просмотровый экран 7 в кабине экипажа способен воспроизводить режим отображения по меньшей мере первого типа, в случае которого на указанном просмотровом экране 7 в кабине экипажа представляется набор навигационных картин 10, содержащих, как показано на фиг.2-4, по меньшей мере:

- символ 8 самолета, который делает наглядным текущее местоположение самолета, которое принимается из указанного средства 2; и

- часть карты 9, на которой представлен по меньшей мере частично аэропорт. На указанной части 9 карты показаны элементы аэропорта, в частности линии 11А, 11В, 11С, 11D, 11E руления, такие, как, например, посадочные полосы, рулежные дорожки или соединительные дорожки подхода. Эта часть 9 карты является подвижной на просмотровом экране 7 в кабине экипажа и всегда привязана к перемещению самолета, так что перемещается относительно указанного символа 8 самолета в соответствии с фактическим текущим местоположением самолета в указанном аэропорту.

Кроме того, в соответствии со стандартным изображением указанный символ 8 самолета является зафиксированным на заранее заданном центрированном месте 12, 13, конкретизированном ниже. Поэтому подвижная часть 9 карты перемещается относительно указанного неподвижного символа 8 самолета.

Согласно изобретению указанная система 1 также содержит:

- исполнительное средство 14, конкретизированное ниже, которое соединено с помощью линии 15 с указанным устройством 4 отображения и которое способно приводиться в действие оператором, в частности пилотом самолета, для выключения режима указанного стандартного изображения таким образом, чтобы обеспечивалась возможность перемещения указанного символа 8 самолета по указанному смотровому экрану 7 в кабине экипажа; и

- исполнительное средство 16, также конкретизированное ниже, которое соединено с помощью линии 17 с указанным устройством 4 отображения и которое способно приводиться в действие оператором для управления в тех случаях, когда указанное исполнительное средство 14 уже приведено в действие, кратковременным перемещением указанного набора навигационных картин 10 по указанному просмотровому экрану 7 в кабине экипажа с тем, чтобы в таком случае символ 8 самолета больше не находился на указанном центрированном месте 12, 13. Во время такого перемещения символ 8 самолета перемещается с привязкой к указанной части 9 карты, так что находится в соответствии с фактическим текущим местоположением самолета в указанном аэропорту.

Это перемещение является лишь кратковременным. А именно, любое возвращение в исходное состояние указанного исполнительного средства 14, то есть любое прекращение приведения его в действие, автоматически вызывает возврат к указанному вышеупомянутому стандартному изображению, в случае которого символ 8 самолета является зафиксированным на указанном центрированном месте 12, 13.

Поэтому с помощью системы 1 согласно изобретению оператор, в частности пилот самолета, способен перемещать отображаемый набор навигационных картин 10 (содержащих, в частности, указанную часть 9 карты и указанный символ 8 самолета), в частности, для поиска информации, исходно находящейся за пределами поля изображения указанного просмотрового экрана 7 в кабине экипажа, делая это в режиме отображения указанного первого типа, в случае которого изображение (вышеупомянутое стандартное изображение) в принципе центрировано относительно символа 8 самолета, который является по существу неподвижным. Такой режим отображения первого типа является очень эффективным для помощи пилоту во время самолетовождения в аэропорту, поскольку он обеспечивается информацией из области вблизи текущего места нахождения самолета, конкретизированной ниже.

Кроме того, перемещение, управляемое оператором, является кратковременным перемещением, поскольку с самого начала возвращения исполнительного средства 14 в исходное состояние в устройстве 4 отображения автоматически осуществляется возврат к стандартному изображению, так что по окончании приведения в действие, предназначенного для перемещения набора 10 (то есть обращения за информацией) пилот имеет в своем распоряжении (стандартное) изображение, которое является центрированным относительно неподвижного символа 8 самолета (на соответствующем центрированном месте 12, 13).

Следовательно, система 1 согласно изобретению в одно и то же время делает возможным:

- предоставление пилоту обычной информации, необходимой для навигации в аэропорту (стандартного изображения); и

- (кратковременный) поиск информации в неотображаемой части аэропорта (перемещение набора 10).

Кроме того, предпочтительно, чтобы перемещение, управляемое оператором, было плавным перемещением, в частности, по соображениям удобства контроля оператором просмотрового экрана 7 в кабине экипажа.

Согласно конкретному воплощению указанное устройство 4 отображения образовано так, что способно воспроизводить отдельно и последовательно множество различных режимов отображения, а указанная система 1 также содержит обычное исполнительное средство 18, которое соединено с помощью линии 19 с указанным устройством 4 отображения и которое может приводиться в действие оператором для изменения режима отображения.

Согласно изобретению указанное устройство 4 отображения образовано так, что способно воспроизводить, как, например, в режиме отображения первого типа, в частности в обычном режиме, называемом режимом дугообразного сектора, в случае которого указанный символ 8 самолета представлен на зафиксированном центрированном месте 12, которое находится по вертикали в нижней части, а по горизонтали в центре просмотрового экрана 7 в кабине экипажа, показанного на фиг.2. Этот символ 8 самолета ориентирован вверх. Кроме того, этот символ 8 самолета находится в центре нескольких дуг 21 окружностей, которые обычным образом задают шкалу направления продольной оси самолета и шкалу дистанции. Поэтому фиг.2 соответствует обычному стандартному изображению, относящемуся к режиму дугообразного сектора.

Что касается фиг.3, то на ней показано управляемое перемещение набора навигационных картин 10 согласно настоящему изобретению на основе стандартного изображения из фиг.2. В этом случае символ 8 самолета больше не является неподвижным и больше не находится на исходном центрированном месте 12, а находится на сдвинутом или смещенном от центра месте 22. Перемещение набора навигационных картин 10 делает возможным воспроизведение по меньшей мере одной зоны 23 аэропорта, которая не воспроизводится в соответствии с указанным стандартным изображением, и поэтому открываются другие элементы 24 указанного аэропорта, например сооружения или линии руления. Следовательно, это управляемое перемещение позволяет пилоту осуществлять обращение к информации из части аэропорта (из зоны 23), первоначально не отображавшейся.

Кроме того, устройство 4 отображения также образовано так, что способно воспроизводить, как, например, в режиме отображения первого типа, называемом азимутальным круговым режимом, который представлен на фиг.4 и в случае которого символ 8 самолета является неподвижным и находится в центре (место 13) просмотрового экрана 7 в кабине экипажа. Этот символ 8 самолета ориентирован вверх. Несколько окружностей 25, которые являются концентрическими относительно указанного символа 8 самолета, образуют отсчетные шкалы для быстрого и визуального измерения расстояний и направления продольной оси самолета. В соответствии со стандартным изображением часть 9 карты является подвижной и привязанной к перемещению самолета, так что перемещается относительно указанного неподвижного символа 8 самолета в соответствии с текущим местоположением самолета в аэропорту.

Как указывалось ранее, благодаря системе 1 согласно изобретению пилот может выключать режим указанного стандартного изображения с тем, чтобы получать возможность кратковременного перемещения указанного набора навигационных картин 10 на указанном просмотровом экране 7 в кабине экипажа, так что в таком случае отображаемый символ 8 самолета больше не находится на указанном центрированном месте (центральном месте 13), а на смещенном или сдвинутом от центра месте 26, показанном на фиг.5.

Поэтому такое перемещение делает возможным отображение по меньшей мере одной первоначально не отображавшейся зоны 23 аэропорта, содержащей новые элементы 24.

Кроме того, согласно предпочтительному воплощению указанные исполнительные средства 14 и 16 образуют часть исполнительного блока 27.

В рамках настоящего изобретения указанный исполнительный блок 27 может содержать, в частности:

- обычную мышь для управления курсором просмотрового экрана 7 в кабине экипажа; и/или

- обычную клавиатуру, которая содержит буквенно-цифровые клавиши; и/или

- обычную клавиатуру, которая содержит, в частности, клавиши, снабженные стрелками перемещения. Эти клавиши со стрелками перемещения соответствуют указанному исполнительному средству 16. Например, в этом случае можно предусмотреть, чтобы воздействие на клавишу с:

направленной вверх стрелкой приводило к перемещению вниз набора навигационных картин 10;

направленной вниз стрелкой приводило к перемещению вверх набора навигационных картин 10;

направленной вправо стрелкой приводило к перемещению влево набора навигационных картин 10;

направленной влево стрелкой приводило к перемещению вправо набора навигационных картин 10.

Кроме того, можно предусмотреть, чтобы каждое воздействие на клавишу со стрелкой вызывало перемещение (в соответствующем направлении) на заранее заданное расстояние, например, в зависимости от активизированной клавиши (с вертикальной или горизонтальной стрелкой) на половину длины или половину ширины просмотрового экрана 7 в кабине экипажа; и/или предусмотреть прикосновение к чувствительным зонам или участкам указанного просмотрового экрана 7 в кабине экипажа. В этом случае, чтобы выключить режим стандартного изображения, достаточно коснуться указанного чувствительного просмотрового экрана 7 в кабине экипажа (посредством этого исполняя функцию указанного исполнительного средства 14), например, пальцем или соответствующим обычным средством, а чтобы произвести перемещение набора 10, необходимо просто переместить указанный элемент (палец, соответствующее средство), который находится в контакте с указанным просмотровым экраном 7 в кабине экипажа.

Кроме того, указанное устройство 4 отображения образовано так, что способно осуществлять воспроизведение в режиме второго типа, называемом режимом представления в виде плана (непоказанным), в случае которого на просмотровом экране 7 в кабине экипажа представлены по меньшей мере:

- вспомогательная часть карты, которая является неподвижной; и

- вспомогательный символ самолета, который делает наглядным текущее местоположение самолета и который является подвижным на указанной неподвижной вспомогательной части карты.

Кроме того, согласно предпочтительному воплощению в этом случае указанный исполнительный блок 27 может быть образован так, чтобы оператору обеспечивалась возможность перемещения набора навигационных картин 10, когда на устройстве 4 отображения осуществляется воспроизведение в таком режиме представления в виде плана.

В дополнение к этому система 1 согласно изобретению также содержит управляющее средство (непоказанное), которое автоматически включается, когда указанное исполнительное средство 14 приводится в действие, и которое автоматически управляет возвратом к стандартному изображению в случае, если указанное исполнительное средство 16 не приведено в действие в течение заранее заданного отрезка времени после включения указанного управляющего средства. Этот заранее заданный отрезок времени представляет собой отрезок Т1 времени, например 5 с, когда исполнительное средство 14, например типа клавиатурного устройства управления курсором (или трекбола), используется до перехода значения обычного булевого ключа блокировки управления курсором от 0 до 1. Это означает, что, если оператор приводит в действие исполнительное средство 14 (щелчком клавиши клавиатурного устройства управления курсором) без приведения в действие исполнительного средства 16 (без перемещения шара) до окончания отрезка Т1 времени, стандартное изображение возвращается. Корме того, можно предусмотреть возврат к стандартному изображению в случае, если исполнительное средство 14 все еще не вернулось в исходное состояние по прошествии заранее заданного отрезка Т2 времени, например 30 с, обратный отсчет времени для которого осуществляется после приведения в действие исполнительного средства 16.