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用于跑道变换评估的系统和方法

阅读：1025发布：2020-05-20

专利汇可以提供用于跑道变换评估的系统和方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明题为“用于跑道变换评估的系统和方法”。本发明提供了用于跑道变换评估的改善的系统和方法，其分析所述跑道变换对相关因素的影响，并提供对所述分析的直观视觉反馈。所述提供的系统和方法在图示表示中并排描绘了原始跑道和新跑道。另外，还确定了每条跑道的相关因素的可选组。所述图示表示覆盖有明显地标识每个所述因素的一个或多个符号指示器，也可在所述符号指示器旁边显示字母数字描述符。所述提供的系统和方法附加地生成所述信息和因素的列表显示。所述列表显示提供了所述旧跑道、所述新跑道和所述相关因素的并排比较。，下面是用于跑道变换评估的系统和方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种用于飞行器的飞行显示系统，包括：
机场特征数据库；
外部数据源，所述外部数据源提供气象终端航空例行天气报告(METAR)；
显示系统，所述显示系统被配置成呈现所述飞行器在当前位置处的图示表示，以及与指定给所述飞行器的原始跑道相关联的路线；
以及
控制模块，所述控制模块可操作地耦接到所述机场特征数据库、所述外部数据源以及所述显示系统，所述控制模块包括与存储器通信的处理器，所述存储器具有在其中存储的包括计算机指令的程序，在由所述处理器执行时，所述程序使得所述控制模块接收提供所述飞行器的当前位置的导航数据；
接收指定新跑道的跑道变换通信；
响应于接收所述跑道变换通信，
处理所述导航数据、所述METAR、所述原始跑道和所述新跑道，以为所述原始跑道和所述新跑道中的每一者确定因素，所述因素包括：
跑道识别；
滑行路线；
所述滑行路线上的热点；
距离所述飞行器的当前位置的距离；
从所述飞行器的当前位置到达所述跑道的预计时间；
跑道表面状态；
跑道长度；以及
可用的跑道长度；
以字母数字格式生成所述因素的表格；
命令所述显示系统呈现所述表格；以及
命令所述显示系统：(a)在所述图示表示上，在视觉上区分(i)使用第一格式的所述原始跑道的滑行路线，以及(ii)使用第二格式的所述新跑道的滑行路线；以及(b)对于所述指定跑道和所述新跑道中的每一者，在所述图示表示上覆盖明显标记每个所述因素的符号指示器。
2.根据权利要求1所述的飞行显示系统，其中所述包括计算机指令的程序在由所述处理器执行时还使得所述控制模块接收飞行器性能数据，并且其中针对所述原始跑道和所述新跑道中的每一者来确定因素还基于对所述飞行器性能数据的处理。
3.根据权利要求2所述的飞行显示系统，其中对于每条跑道，所确定的因素附加地包括那里的当前风测量与相关联的着陆和避让程序操作(LAHSO)。
4.根据权利要求3所述的飞行显示系统，其中所述外部数据源还提供交通信息，并且其中所述控制模块还被配置成在其在所述图示表示上的位置处显示表示相关交通的符号。
5.根据权利要求4所述的飞行显示系统，其中从空中交通控制接收所述跑道变换通信。
6.根据权利要求4所述的飞行显示系统，其中所述跑道变换通信由飞行员请求。
7.根据权利要求4所述的飞行显示系统，其中所述导航数据还包括离开规程，并且所述控制模块还被配置成确保所述新跑道匹配所述离开规程。
8.一种用于飞行器的飞行显示系统的方法，包括：
在控制模块处，包括与存储器通信的处理器，所述存储器具有在其中存储的包括计算机指令的程序，在由所述处理器执行时，所述程序使得所述控制模块执行以下操作从天气数据源接收天气数据；
从飞行管理系统(FMS)接收提供所述飞行器的当前位置的导航数据；
接收指定新跑道的跑道变换通信；
响应于接收所述跑道变换通信，
处理所述导航数据、所述天气数据、所述原始跑道和所述新跑道，以为所述原始跑道和所述新跑道中的每一者确定因素，所述因素包括：
跑道识别；
滑行路线；
所述滑行路线上的热点；
距离所述飞行器的当前位置的距离；
从所述飞行器的当前位置到达所述跑道的预计时间；
跑道表面状态；
跑道长度；以及
可用的跑道长度；
以字母数字格式生成所述因素的表格；
为显示系统生成显示命令，以呈现所述包括所述因素的表格和图示表示；以及在显示系统处，响应于接收显示命令，
以字母数字格式呈现所述因素的表格；以及
呈现所述飞行器在当前位置处的图示表示，以及与指定给所述飞行器的原始跑道相关联的路线；以及
(a)在所述图示表示上，在视觉上区分(i)使用第一格式的所述原始跑道的滑行路线，以及(ii)使用第二格式的所述新跑道的滑行路线；以及(b)对于所述指定跑道和所述新跑道中的每一者，在所述图示表示上覆盖明显标记每个所述因素的符号指示器。
9.根据权利要求8所述的方法，还包括：
在所述控制模块处，执行所述包括计算机指令的程序，以进一步使得所述控制模块执行以下操作
接收飞行器性能数据；并且
其中对于所述原始跑道和所述新跑道中的每一者，确定因素还基于对所述飞行器性能数据的处理。
10.根据权利要求9所述的方法，还包括对于每条跑道确定当前风测量、相关联的着陆和避让程序操作(LAHSO)以及相关的联邦航空条例v速度(v速度)。

说明书全文

用于跑道变换评估的系统和方法

技术领域

[0001] 本技术领域一般涉及飞行器显示系统，并且更具体地涉及用于跑道变换评估的飞行显示系统和相关的操作方法。

背景技术

[0002] 在离开和到达期间，飞行员一般负责飞行器控制和指导的多个方面，因此经历了高认知需求。在离开或到达规程期间收到的对指定跑道的变换请求需要及时分析，以确定其对相关因素的影响，并且该分析需要整合来自各种源的输入。该分析包括但不限于对飞行器性能计算的影响、对初始化和模式设置的影响、襟翼的潜在重新配置、发动机推力系统的潜在重新配置以及潜在新的离开情况介绍。

[0003] 因此，当飞行员在离开或到达期间接收到对所指定的跑道的变换请求时，飞行员的认知需求通常会增加。可以理解，与跑道变换请求相关联的飞行员工作负荷的增加可以与跑道变换的量级成比例。因此，期望用于跑道变换评估的改善的系统和方法。

[0004] 因此，期望用于跑道变换评估的改善的系统和方法，它们分析跑道变换对相关因素的影响，并提供对分析的直观视觉反馈。除了解决相关问题之外，以下公开还提供了这些技术增强。发明内容

[0005] 本发明内容提供用于以简化的形式描述所选概念，这些概念在具体实施方式中被进一步描述。本发明内容并非旨在识别要求保护的主题的关键特征或本质特征，也并非旨在用于辅助确定所要求保护的主题的范围。

[0006] 在示例性实施方案中，提供了一种用于飞行器的飞行显示系统的方法。该方法包括：在控制模块，从天气数据源接收天气数据；从飞行管理系统(FMS)接收提供飞行器的当前位置的导航数据；接收指定新跑道的跑道变换通信；响应于接收跑道变换通信，处理导航数据、天气数据、原始跑道和新跑道，以为原始跑道和新跑道中的每一者确定因素，该因素包括：跑道识别、滑行路线、滑行路线上的热点、距离飞行器的当前位置的距离、从飞行器的当前位置到达跑道的预计时间、跑道表面状态、跑道长度以及可用的跑道长度；以字母数字格式生成因素表格；为显示系统生成显示命令以呈现包括因素的表格和图示表示；以及在显示系统处，响应于接收显示命令，以字母数字格式呈现因素表格；以及在当前位置呈现飞行器的图示表示，以及与指定给飞行器的原始跑道相关的路线；以及(a)在图示表示上，在视觉上区分(i)使用第一格式的原始跑道的滑行路线，以及(ii)使用第二格式的新跑道的滑行路线；以及(b)对于指定跑道和新跑道中的每一者，在图示表示上覆盖明显标记每个因素的符号指示器。

[0007] 本发明提供了一种用于飞行器的飞行显示系统。该飞行显示系统包括：机场特征数据库；外部数据源，其提供气象终端航空例行天气报告(METAR)；显示系统，其被配置成呈现飞行器在当前位置的图示表示，以及与指定给飞行器的原始跑道相关联的路线；以及控制模块，其可操作地耦接到机场特征数据库、外部数据源和显示系统，控制模块包括处理器和存储器，并被配置成：接收提供飞行器的当前位置的导航数据；接收指定新跑道的跑道变换通信；响应于接收跑道变换通信，处理导航数据、METAR、原始跑道和新跑道，以为原始跑道和新跑道中的每一者确定因素，该因素包括跑道识别、滑行路线、滑行路线上的热点、距离飞行器的当前位置的距离、从飞行器的当前位置到达跑道的预计时间、跑道表面状态、跑道长度以及可用的跑道长度；以字母数字格式生成因素表格；命令显示系统呈现表格；以及命令显示系统(a)在图示表示上，在视觉上区分(i)使用第一格式的原始跑道的滑行路线，以及(ii)使用第二格式的新跑道的滑行路线；以及(b)对于指定跑道和新跑道中的每一者，在图示表示上覆盖明显标记每个因素的符号指示器。

[0008] 本发明还提供了一种飞行器。该飞行器包括：飞行器状态数据源；机场特征数据库；外部数据源，其提供气象终端航空例行天气报告(METAR)；显示系统，其被配置成呈现飞行器在当前位置的图示表示，以及与指定给飞行器的原始跑道相关联的路线；以及控制模块，其可操作地耦接到飞行器状态数据源、机场特征数据库、外部数据源和显示系统，控制模块包括处理器和存储器，并被配置成：接收提供飞行器的当前位置的飞行器状态数据；接收指定新跑道的跑道变换通信；处理导航数据、METAR、原始跑道和新跑道，以为原始跑道和新跑道中的每一者确定因素，该因素包括：跑道识别、滑行路线、滑行路线上的热点、距离飞行器的当前位置的距离、从飞行器的当前位置到达跑道的预计时间、跑道表面状态、跑道长度、以及可用的跑道长度；以字母数字格式生成因素表格；以及为显示系统生成显示命令以在图示表示上(a)呈现表格，(b)在视觉上区分(i)使用第一格式的原始跑道的滑行路线，以及(ii)使用第二格式的新跑道的滑行路线；以及(c)对于指定跑道和新跑道中的每一者，在图示表示上覆盖明显标记每个因素的符号指示器。

[0009] 另外，根据随后的具体实施方式和所附权利要求，结合附图和前述背景技术，该系统和方法的其他期望的特征和特性将变得显而易见。

附图说明

[0010] 下文将结合以下附图描述本申请，其中类似的数字表示类似的元件，并且：

[0011] 图1是根据示例性实施方案的用于跑道变换评估的飞行显示系统的框图；

[0012] 图2是示出根据示例性实施方案的由用于跑道变换评估的系统生成的跑道比较信息的图示表示的说明；

[0013] 图3是根据示例性实施方案的由用于跑道变换评估的系统生成的跑道比较信息的列表表示；并且

[0014] 图4是根据示例性实施方案的用于跑道变换评估的方法的流程图。

具体实施方式

[0015] 以下具体实施方式本质上仅是示例性的，并且不旨在限制本主题的实施方案或此类实施方案的应用和用途。如本文所用，术语“示例性的”是指“用作示例、实例或例证”。因此，本文中描述为“示例性的”的任何实施方案不一定理解为比其他实施方案优选或有利。本文描述的实施方案是被提供以使得本领域技术人员能够制造或使用本发明而不是限制由权利要求限定的本发明的范围的示例性实施方案。此外，不旨在受前述技术领域、背景技术、发明内容或以下具体实施方式中呈现的任何明示或暗示的理论的约束。

[0016] 用于跑道变换评估的新公开的飞行显示系统的示例性实施方案(图1，102)提供了用于评估在起飞期间和着陆期间发生的跑道变换的技术上改善的系统和方法。以下附图和描述提供了更多细节。

[0017] 现在转到图1，在实施方案中，用于跑道变换评估的飞行显示系统102(本文中也将其称为“系统”102)通常位于移动平台100中。在各种实施方案中，移动平台100是飞行器，并且被称为飞行器100。系统102包括跑道变换控制模块104(本文也将其称为“控制模块”104)。在一些实施方案中，控制模块104可集成在预先存在的移动平台管理系统、航空电子系统、驾驶舱显示系统(CDS)、飞行控制系统(FCS)或飞行器飞行管理系统(FMS 108)内。虽然控制模块104被示为飞行器100上独立的功能块，但是任选地，该控制模块可存在于任选的电子飞行袋(EFB 190)中。在实施方案中，其中控制模块104在EFB 190内，显示系统112和用户输入设备110也可以是EFB 190的一部分。另外，在一些实施方案中，控制模块104可驻留在便携式电子设备(PED)诸如平板电脑、蜂窝电话等中。

[0018] 控制模块104执行系统102的功能。为了执行这些功能，控制模块104可以可操作地耦接到以下飞行器系统的任一组合：收发器106，飞行器状态数据源诸如飞行管理系统(FMS)108、用户输入设备110、显示系统112以及一个或多个数据库114。下面更详细地描述了这些飞行器系统的功能以及其交互。

[0019] FMS 108被配置成提供关于飞行器100的操作的实时导航数据和/或信息，包括对飞行器100的实时飞行指导。如本文所用，“实时”是能够与当前和瞬时互换的。在操作中，FMS 108还可以与传感器系统20和导航数据库116集成或接收并处理来自该传感器系统和该导航数据库的实时数据和信息。如本文所用，FMS 108支持控制器飞行员数据链路通信(CPDLC)，诸如通过飞行器通信寻址和报告系统(ACARS)路由器；该特征可被称为通信管理单元(CMU)或通信管理功能(CMF)。

[0020] 如本领域所理解的，传感器系统20可被实现为包括全球定位系统(GPS)、惯性参考系统(IRS)，或基于无线电的导航系统(例如，VHF全向无线电范围(VOR)或远程辅助导航(LORAN))，并且可包括一个或多个导航无线电或适当地被配置成支持FMS 108的操作的其他传感器。导航数据库116可以是可维持飞行计划的数据库的存储位置，以及关于地形和用于飞行器100的机场和/或其他潜在着陆位置(或目的地)的信息。就这一点而言，导航数据库116可维持相应机场、其地理位置、跑道(及其各自的取向和/或方向)、仪器规程(例如，进场规程、到达路线和规程、起飞规程等)、空域限制和/或与相应机场相关联的其他信息或属性(例如，滑行路径的宽度和/或重量限制、跑道或滑行路径的表面的类型等)。

[0021] 航空电子系统22为飞行器100上的子系统提供飞行器性能数据和反馈。性能数据的示例包括：发动机推力水平、燃油油位、制动状态、温度控制系统状态等。可以理解，航空电子系统22因此可包括多种板载检测传感器，并且可操作地耦接到FMS 108。

[0022] 因此，FMS 108是飞行器100的实时飞行器状态数据的源，飞行器状态数据(本文也称其为导航数据)包括以下中的任何一个：(i)飞行器100的瞬时定位和位置、垂直速度和地面速度(例如，纬度、经度、取向和飞行路径角度)，(ii)用于飞行器100的瞬时海拔(或高于地平面的高度)，(iii)飞行器100的瞬时航向(即，飞行器相对于某个参考的行进方向)，以及(iv)当前的飞行阶段。另外，FMS 108被配置成将飞行器100的瞬时定位和航向与飞行器100的预期飞行计划进行比较。实时飞行器状态数据(称为主机飞行器状态数据)可供使用，使得显示系统112、收发器106和控制模块104可进一步处理和/或运用飞行器状态数据。

[0023] 显示系统112包括显示设备24。显示系统112被配置成连续接收来自FMS 108的实时飞行状态和飞行计划信息。如本文所述，控制模块104和显示系统112协同地被配置成生成用于显示设备24的命令(“显示命令”)，以在其上呈现各种图形用户界面元件、表格、菜单、按钮和图示图像。具体地，如下所述，显示设备24可呈现以下中的一者或两者：列表显示26和图示显示28。在示例性实施方案中，显示设备24在被配置成字母数字显示器、竖直情境显示器(VSD)和横向导航显示器(ND)的组合的一个或多个电子显示设备上实现。在操作期间，VSD连续地呈现和更新飞行器100在其当前位置处的图形表示，附加地呈现与飞行器100的飞行计划相关联的空域、空中交通、导航参考点和竖直飞行计划。在操作期间，ND连续地呈现并更新飞行器100在其当前位置(本文也将其称为图示表示)以及与飞行器100的横向飞行计划相关联的路线的自上而下的图形表示；另外，ND可连续地将图形表示与地形、气象条件、空域、空中交通和导航参考点的一个或多个信息层重叠。当飞行器100在空中时，所显示的路线可以是着陆规程的一部分，并且当飞行器100在地面上时，所显示的路线可以是滑行路线。VSD和ND中的每一者响应于来自控制模块104和/或显示系统112的显示命令。如上所述，在一些实施方案中，显示系统112可为EFB 190的整体部分。

[0024] 显示系统112上的呈现可通过图形系统来处理，该图形系统的部件可被集成到显示系统112中和/或被集成在控制模块104内。显示方法包括各种类型的计算机生成的符号、文本和图形信息，其以集成的多色或单色形式表示例如俯仰、航向、飞行路径、空速、海拔、跑道信息、航点、目标、障碍物、地形和所需导航性能(RNP)数据。显示方法还包括用于在其他类似对象和路线中在视觉上区分对象和路线的各种格式化技术。控制模块104被认为显示本文所述的各种图像和可选选项。实际上，这可能意味着控制模块104生成显示命令，并且响应于从控制模块104接收显示命令，显示系统112在显示设备24上显示、呈现或以其他方式在视觉上传达与飞行器100的操作相关联的图形图像，并且明确地，如本文描述的列表和图示图像。

[0025] 如下文更详细描述，用户输入设备110和控制模块104协同地被配置成允许用户(例如，飞行员、副飞行员或机组人员)与显示系统112中的显示设备和/或系统102的其他元件进行交互。根据实施方案，用户输入设备110可被实现为光标控制设备(CCD)、小键盘、触摸板、键盘、鼠标、触摸面板(或触摸屏)、操纵杆、旋钮、线选择键、语音控制器、手势控制器，或适于接收来自用户的输入的其他合适的设备。当用户输入设备110被配置成触摸板或触摸屏时，该用户输入设备可与显示系统112集成。如本文所用，用户输入设备110可用于使飞行员接受跑道变换或请求跑道变换。

[0026] 在各种实施方案中，FMS 108、用户输入设备110和收发器106的任何组合可以耦接到显示系统112，使得显示系统112可以在显示设备上附加地生成或呈现与各个飞行器100部件相关联的实时信息。以这种方式耦接，FMS 108和收发器106被配置成以常规方式支持导航、飞行计划和其他飞行器控制功能，以及向控制模块104提供关于飞行器100的操作状态的实时数据和/或信息。另外，在一些实施方案中，用户输入设备110、FMS 108和显示系统112被配置成控制显示单元(CDU)。

[0027] 外部源50通常通过收发器106与飞行器100通信。外部源包括：天气和表面数据源52，诸如气象终端航空天气报告(METARS)、自动终端信息服务(ATIS)、数据链路ATIS(D-ATIS)、自动表面观测系统(ASOS)；交通数据系统54；空中交通控制(ATC)56；以及各种其他无线电输入的源。天气数据被理解为处于所分析跑道上或与其相关的天气数据。交通数据系统120包括用于提供实时相邻/相关交通数据和信息的多个系统。例如，交通数据源54可包括以下的任何组合：交通防撞系统(TCAS)、自动相关监视广播(ADS-B)、交通信息系统(TIS)、人源交通数据和/或另一个合适的航空电子系统。对于多个相邻飞行器的每个相邻飞行器而言，从交通数据系统接收的飞行交通信息可包括：相应的(i)瞬时定位和位置、垂直速度和地面速度，(ii)瞬时海拔，(iii)飞行器的瞬时航向，以及(iv)飞行器识别中的一个或多个。

[0028] 收发器106被配置成支持飞行器100与一个或多个外部数据源50之间的瞬时(即，实时或当前)通信。作为功能块，收发器106表示系统102与如本文所述的各种外部数据源50通信所需的一个或多个发射器、接收器和支持通信硬件和软件。在一个示例中，收发器106支持经由数据链路的双向飞行员到ATC(空中交通控制)通信。除了支持数据链路系统之外，收发器106还被配置成包括或支持自动相关监视广播系统(ADS-B)、通信管理功能(CMF)上行链路、终端无线局域网(LAN)单元(TWLU)或支持飞行器100与各种外部源50之间的通信的任何其他合适的无线电通信系统。就这一点而言，收发器106可允许飞行器100仅使用机载系统接收原本可对飞行员和/或副飞行员不可用的信息。

[0029] 在各种实施方案中，控制模块104另外地可操作地耦接到一个或多个数据库114。数据库114可包括其中具有地图和几何形状的机场特征数据库，以及机场的跑道和/或滑行路径的机场状态数据；指示滑行路径(或其部分)的操作状态和方向信息的机场状态数据。
机场状态数据还包括热点信息，这意味着已知的高拥塞区域以及与其相关的详细信息。附加地，数据库114可包括其中具有机场和周围环境的地质信息的地形数据库。

[0030] 如下文更详细地描述，控制模块104和显示系统112被协同地配置成使得显示设备24呈现关于正在使用的当前跑道的信息，并且响应于跑道变换，呈现列表图像和图示图像。
控制模块104提供的技术效果是以直观且易于理解的并排格式展示关于主飞行器、原始跑道路线和新跑道路线的相关信息。这可能会降低认知负荷，并在此关键场景中提高决策速度。

[0031] 如所提及的，控制模块104执行系统102的功能。如本文所用，术语“模块”是指用于促进系统102的元件之间的通信和/或交互作用以及执行附加的过程、任务和/或功能以支持系统102的操作的任何装置，如本文所述。在各种实施方案中，控制模块104可单独地或以任何组合为任何硬件、软件、固件、电子控制部件、处理逻辑和/或处理器设备。根据实施方案，控制模块104可使用以下项来实施或实现：通用处理器(共享、专用或组)控制器、微处理器或微控制器以及实行一个或多个软件或固件程序的存储器；内容可寻址存储器；数字信号处理器；专用集成电路(ASIC)，现场可编程门阵列(FPGA)；任何合适的可编程逻辑设备；包括离散门或晶体管逻辑的组合逻辑电路；离散硬件部件和存储设备；和/或其任何组合，该控制模块被设计成执行本文所述的功能。

[0032] 因此，在图1中，控制模块104的实施方案包括处理器150和存储器152。处理器150可以包括任何类型的处理器或多个处理器，单个集成电路诸如微处理器，或者通过操纵表示系统存储器中的存储器位置处的数据位的电信号以及对信号的其他处理来协同工作以执行所描述的操作、任务和功能的任何合适数量的集成电路装置和/或电路板。存储器152可包括RAM存储器、ROM存储器、闪存存储器、寄存器、硬盘、或能够存储计算机可执行编程指令或其他数据以供执行的另一种合适的非暂态短期或长期存储介质。存储器152可位于和/或协同位于与处理器150相同的计算机芯片上。一般而言，存储器152维持数据位并且可以在操作期间由处理器150用作存储和/或暂存。具体地，存储器152存储指令和应用程序160。可在过程的初始化步骤期间从外部数据源50处组织和/或导入存储器152中的信息；该信息也可以经由用户输入设备110来编程。在操作期间，处理器150加载并执行体现为包含在存储器152内的指令和应用程序160的一个或多个程序、算法和规则，并且因而控制该控制模块104以及系统102的一般操作。

[0033] 新程序162包括规则和指令，当该规则和指令被执行时，使得控制模块104执行与系统102的操作相关联的功能、技术和处理任务。可将新程序162和相关联的存储变量164以功能形式存储在如所示的存储器152中的计算机可读介质上。尽管在完全运行的计算机系统102的背景下描述了所示示例性实施方案，但是本领域技术人员将认识到，本公开的机制能够作为程序产品166分发，其中一种或多种类型的非暂态计算机可读信号承载用于存储程序及其指令的介质，并且进行分发，诸如，承载程序162并且包含存储在其中的计算机指令的非暂态计算机可读介质，用于使计算机处理器(诸如处理器150)执行和实行程序162。此类程序产品166可采用多种形式，并且无论用于执行分发的计算机可读信号承载介质的类型如何，本公开同样适用。信号承载介质的示例包括：可记录介质，诸如软盘、硬盘、存储卡和光盘，以及传输介质，诸如数字和模拟通信链路。应当理解，基于云的存储和/或其他技术也可用于某些实施方案中。

[0034] 在执行本文所述的过程中，处理器150明确地加载程序162中包含的指令，从而用程序162编程。在程序162的执行期间，处理器150和存储器152形成执行系统102的处理活动的新跑道变换处理发动机。

[0035] 在各种实施方案中，控制模块104的处理器/存储器单元可通信地(经由总线155)耦接到输入/输出(I/O)接口154和数据库156。总线155用于在控制模块104的各个部件之间传输程序、数据、状态和其他信息或信号。总线155可以为连接计算机系统和部件的任何合适的物理或逻辑装置。这包括但不限于直接硬接线连接、光纤、红外和无线总线技术。

[0036] I/O接口154使得内部控制模块104能够通信，以及控制模块104与其他系统102部件之间通信，以及控制模块104与外部数据源之间经由收发器106通信。I/O接口154可包括一个或多个网络接口，并且可使用任何合适的方法和装置来实现。在各种实施方案中，I/O接口154被配置成支持来自外部系统驱动器和/或另一个计算机系统的通信。另外，在各种实施方案中，I/O接口154可支持与技术人员的通信，和/或用于直接连接到存储装置(诸如数据库156)的一个或多个存储接口。在一个实施方案中，I/O接口154与收发器106集成，并且直接从外部数据源获取数据。

[0037] 如本文所述，数据库156可包括飞行器特定参数数据库(包括用于飞行器100以及多种其他飞行器的飞行器特定参数)以及用于在显示设备24上处理用户输入和呈现图像的参数和指令。在一些实施方案中，数据库156是存储器152的一部分。在各种实施方案中，数据库156和数据库114集成在控制模块104内或其外部。因此，在一些实施方案中，机场特征和地形特征是预加载的并且在控制模块104内部。可包括在控制模块104中并由该控制模块使用的另一种形式的存储介质是任选的硬盘158。

[0038] 显示在显示设备24上的图像被理解为基于飞行器100的当前主机飞行器状态数据，并且基于连续获取当前飞行器状态数据而动态地更新。如本文所用，显示设备24描绘VSD和ND中的每一者上的飞行路径的相同部分。外部数据可从天气数据源52和交通数据源54接收；因此，显示设备24上的图像也可连续更新，以在图示表示的范围内反映天气和相邻交通/相关交通。

[0039] 如所提及的，由控制模块104提供的技术优点是在跑道变换评估的过程中飞行员要考虑的因素的直观视觉展示。该展示被描述为直观的，因为它清楚地显示了在其各自相关位置处的事件和因素，并且提供了原始跑道和新跑道的并排比较。图2中所示的图示表示200描绘了离开操作，阐释了这种增强。图示表示200示出了结合环境状态诸如地形和交通、天气状态、跑道状况、机场热点数据和飞行器100性能数据的机场部分的三维视图。描绘了跑道19R和跑道19L。飞行器100使用沿机场滑行道的滑行路线，以从其起始位置到达目的地跑道。在所示示例中，最初指定的跑道为19R，新跑道为19L。出于本文示例的目的，对目的地跑道的参考包括跑道加上飞行器100可用于到达跑道的滑行路线。因此，如图2所示，原始指定的跑道(称为原始跑道202)以第一格式呈现，并在204处用文本标记；并且，新跑道206以第二格式呈现，并用文本208标记。在一个示例中，第一格式诸如第一颜色是用于原始跑道，并且第二格式诸如不同于第一颜色的第二颜色是用于新跑道。

[0040] 如下文将更详细地描述的，除了描绘原始跑道和新跑道之外，控制模块104还确定对于每条跑道的相关因素的可选组并在视觉上展示它们。图示图像覆盖有明显地标识每个因素的一个或多个符号指示器，也可在符号指示器旁边显示字母数字描述符。

[0041] 继续参考图2，显示表示图示表示内的相邻交通/相关交通的符号，这些符号示出了它们的位置和取向(交通210、212和214)。用于交通210、212和214的符号还可以在它们旁边具有文本标记(例如，标记216)，其提供附加的相关信息。在图示表示200中，相邻交通/相关交通不仅沿着新跑道206，而且当预计到飞行器100处于该点时可以越过它。例如，与交通214相关联的标记218提供相关信息，该信息在该位置并且相对于该交通214，由于交通214可能侵入新跑道206，可能有六分钟的延迟。

[0042] 位于新跑道206转弯处的热点220由符号和文本中的一者或多者指示。响应于确定跑道19R条件是干燥的，将标记“干燥跑道”224放置在跑道19R上。响应于确定跑道19L条件是潮湿的，将标记“潮湿跑道”226放置在跑道19L上。总体机场天气用符号和文本描述以指示局部多云228，而跑道的位置处的天气用符号和文字描绘以指示从东北以26海里/小时(230)吹来的风。文本中描绘了每条跑道的长度，以及可用跑道的长度的量，如长度指示器232所见，指示跑道19R的长度为5000英尺并且可用长度为5000英尺；并且长度指示器234指示，跑道19L的长度为6000英尺并且可用长度为4000英尺。在236处，跑道19L的不可用部分在视觉上是可区分的和被文本标记的。

[0043] 在原始跑道和新跑道上，为飞行器100计算了有关起飞速度的联邦航空条例，称为“V速度”。V速度根据特定于飞行器的参数诸如发动机类型和发动机数量而改变。在图示表示中，控制模块104在其相关位置处显示跑道上的V速度。例如，在跑道19R上，V1速度为134(238)，Vr速度为140(240)，并且V2速度为157(242)。在跑道19L上，V1速为130(244)，Vr速度为136(246)，并且V2速度为164(248)。

[0044] 如所提及的，控制模块104还可以列表显示26的形式在显示设备24上展示所确定的数据和信息。图3为根据示例性实施方案的由系统102生成的跑道比较信息的列表表示的图示。在示例性实施方案中，表格300包括标题为“感兴趣的数据”(列302)、“旧跑道”(列304)和“新跑道”(列306)的列。列304和列306以两种明显不同的背景色调或颜色呈现，以增强视觉可分辨性和快速理解。可以理解，所展示的列表信息可以以不同的顺序显示，并且在不同的实施方案中选择和预定。

[0045] 单步执行表格300中呈现的信息，该示例如下。在第一行(308)中，旧跑道被示为19R，并且新跑道被示为19L。在行310处，表示风，并且在该示例中，在旧跑道与新跑道之间未检测到风差。在行312处，旧跑道的跑道长度为5000英尺，并且新跑道的跑道长度为5000英尺。然而，在行314中，示出了在跑道长度中，旧跑道的可用长度为6000英尺，而新跑道的可用长度为4000英尺。旧跑道更干燥，没有噪音消减规程，而新跑道是潮湿的，但确实具有噪音消减特征(行316和行318)。噪声消减特征可包括墙壁和沿路线的特征的声学处理。

[0046] 从主机飞行器100的当前位置到目标跑道的行驶路径或路线在表格中有附加详细地描述。例如，到旧跑道的距离为9000英尺(ft)，而通往新跑道的距离为7000英尺(行322)。到旧跑道的滑行路线是“经由Echo Alpha Delta的滑行”，然而，至新跑道的滑行路线是“交叉跑道91L经由Alpha、Bravo的滑行，经由Bravo、Alpha、Delta的滑行”(行320)。至旧跑道的滑行路线上没有热点，但是至新跑道的滑行路线需要经过Alpha、Bravo和距离当前位置(行
328)3000英尺的Bravo的热点；因此，预计的到达时间受到影响；到达旧跑道需要6分钟，到达新跑道(行324)需要14分钟。行326指示不存在着陆和避让程序操作(LAHSO)与任一跑道相关联。行330指示在旧跑道上起飞时，3,500英尺处有山峰，但相对于新跑道而言，就不存在地形问题。并且，行332显示每条跑道的V速度(V1、Vr、V2)的性能计算。

[0047] 应当理解，控制模块104在进场操作期间还能确定相关因素。所呈现的进场操作的图示图像反映了主机飞行器100进场机场的视图，其中原始跑道和新跑道在视觉上是如本文所述的可区分的。在列表显示26和/或图示显示28中生成并展示所有相关和所选择的因素。

[0048] 现在参见图4，并继续参考图1至图3，提供了根据各种示例性实施方案的用于提供系统102的方法400的流程图。方法400表示用于评估LOS的方法的各种实施方案。为了说明性目的，方法400的以下描述可结合图1参考上文所提及的元件。实际上，方法400的部分可由所述系统的不同部件来执行。应当理解，方法400可包括任何数量的附加或另选任务，图4中所示的任务不需要以所示顺序执行，并且方法400可以结合到具有此处未详细描述的附加功能的更全面的规程或方法中。此外，如果预期的整体功能保持完整，就可以从方法400的实施方案中省略图4中所示的一个或多个任务。

[0049] 该方法开始，并且在402处，初始化控制模块104。如上所述，初始化可以包括上载或更新指令和应用程序160、程序162、存储变量164以及存储在数据库156中的各种查找表。预定变量可以包括例如用作阈值的预先确定的距离和时间、用于建立用户界面的参数、以及用于表格、图标和警报的各种形状、各种颜色和/或在视觉上区分的技术。在一些实施方案中，程序162包括用于基于显示系统112中的显示设备的类型来不同地呈现信息的附加指令和规则。402处的初始化还可包括识别外部源50和/或外部信号以及与其每一者一起使用的通信协议。

[0050] 在404处，连续接收并处理实时平台数据。平台数据包括导航数据(飞行器状态数据)、飞行计划数据和飞行器性能数据。在404处，飞行器100正在运行，并且具有指定的飞行计划。飞行计划提供了在其中标识的指定跑道(也称为原始跑道)。在406处，从外部源50接收外部数据。外部数据可包括但不限于以下中的一个或全部：从天气数据源52接收的天气数据；从交通信息源54接收的交通数据；以及空中交通控制(ATC)数据。在一个实施方案中，天气数据是气象终端航空例行天气报告(METAR)。

[0051] 在408处，接收到跑道变换通知，其提供新跑道。在410处，响应于接收到跑道变换通知，使用所接收的数据来处理跑道变换。另选，在410处，控制模块104可参考和处理与所接收的数据、原始跑道和新跑道相关的存储数据。相关的储存数据可包括(i)机场特征，诸如滑行道和跑道的位置、尺寸和取向，以及它们的当前状况；(ii)机场的已知热点，诸如瓶颈区域和高拥塞区域；(iii)地形，诸如附近的山峰；以及(iv)导航数据，诸如离开规程和到达规程。相关存储数据可从DB114、存储器152和数据库156中的一者或多者引用或接收。在410处的处理可包括确保新跑道匹配离开规程。在进场期间的跑道变换的情况下，在410处的处理可包括确保新跑道匹配进场规程。

[0052] 在410处的处理支持原始跑道和新跑道的映射，并且具体地使得能够确定如本文所述的相关因素。这些因素是一系列可选因素，并且对于每条相应的跑道，可在412处计算或确定每个因素。可在412处确定的可选因素的非限制性示例包括

[0053] ·跑道识别；

[0054] ·从飞行器100的当前位置至跑道的飞行路径或滑行路线；

[0055] ·滑行路线上的热点；

[0056] ·从飞行器的当前位置至跑道的距离；

[0057] ·从飞机器的当前位置到达跑道的预计时间；

[0058] ·跑道表面状态；

[0059] ·跑道长度；

[0060] ·可用跑道长度；

[0061] ·沿飞行路线或滑行路线的地形；

[0062] ·跑道上的当前风测量；

[0063] ·如果适用，相关联着陆和避让程序操作(LAHSO)；以及

[0064] ·相关的联邦航空条例v速度(v速度)。

[0065] 上述因素是可选的，因为它们中的一些或全部可被选择性地预先确定为在默认情况下显示。此外，在查看所显示的信息之后，用户可从列表显示和图示显示中选择或取消选择这些因素中的一些或全部。用户可编辑将经由用户输入设备110确定的因素列表。

[0066] 在414处，生成所选择的字母数字因素的表格，并且在416处，生成显示命令。在418处，控制模型可命令显示系统112在列表显示26中于其上呈现表格、在图示显示28中呈现图示表示或两者。如上所述，当利用图示显示28时，可采用各种符号指示器来清楚地标识每个因素。

[0067] 如容易理解的，用于跑道变换评估102的系统的上述示例是非限制性的，并且许多其他示例可由控制模块104来解决。因此，提供了技术上改善的系统和方法，其提供与潜在跑道变换相关联的多种相关因素的直观视觉提前通知。

[0068] 本领域的技术人员将理解，结合本文公开的实施方案描述的各种示例性逻辑框、模块、电路和算法步骤可以实施为电子硬件、计算机软件或两者的组合。以上就功能和/或逻辑框部件(或模块)以及各种处理步骤方面描述了一些实施方案和实施方式。然而，应当理解，此类框部件(或模块)可通过被配置为执行指定功能的任何数量的硬件、软件和/或固件部件来实现。为了清楚地示出硬件和软件的可互换性，上文已经大体上就其功能描述了各种说明性部件、块、模块、电路和步骤。将此类功能实施为硬件还是软件取决于应用程序以及施加在整个系统的设计约束。

[0069] 技术人员可以针对每个应用程序以不同的方式实现所描述的功能，但是这种实现决策不应被解释为导致偏离本发明的范围。例如，系统或部件的实施方案可采用各种集成电路部件，例如，存储器元件、数字信号处理元件、逻辑元件、查找表等，其可在一个或多个微处理器或其他控制设备的控制下执行多种功能。另外，本领域的技术人员将理解，本文描述的实施方案仅是示例性实施方式。

[0070] 另外，结合本文公开的实施方案描述的各种示例性逻辑框、模块和电路可以用以下各项来实施或执行：通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其他可编程逻辑器件、离散栅极或晶体管逻辑、离散硬件部件、或设计用于执行本文描述的功能的以上各项的任何组合。通用处理器可以是微处理器，但是在替代方式中，该处理器可以是任何常规的处理器、控制器、微控制器或状态机。处理器可还被实现为计算设备的组合，例如，DSP和微处理器的组合、多个微处理器、结合DSP 内核的一个或多个微处理器、或者任何其他此类配置。

[0071] 结合本文公开的实施方案来描述的方法和算法的步骤可以直接地体现在硬件、由控制器或处理器执行的软件模块或两者的组合中。软件模块可以驻留在RAM存储器、闪存存储器、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM或本领域已知的任何其他形式的存储介质中。示例性存储介质耦接到处理器，使得该处理器可以从存储介质读出信息并且向存储介质写入信息。在替代方式中，可以将存储介质集成到处理器。处理器和存储介质可以驻留在ASIC中。

[0072] 在本文件中，关系术语，诸如第一和第二等，可以仅用于将一个实体或动作与另一个实体或动作区分开，而不一定要求或暗示此类实体或动作之间的任何实际的这种关系或顺序。除非明确地由权利要求语言限定，否则数字序数，诸如“第一”、“第二”、“第三”等，仅表示多个中的不同个体，并且不暗示任何顺序或序列。除非明确地由权利要求语言限定，否则任何权利要求书中的文本的序列不暗示必须根据这样的序列以时间或逻辑顺序执行处理步骤。当本文使用“或”时，它是逻辑的或数学的，或者也称为“包含性的或”。因此，对于三种情况，A或B为真：A为真，B为真，以及A和B都为真。在一些情况下，排他性“或”用“和”构造，例如，对于这两种情况，“包含A和B的集合中的一个”为真：A为真，和B为真。

[0073] 此外，取决于上下文，在描述不同元件之间的关系时使用的词语诸如“连接”或“耦接到”不暗示必须在这些元件之间进行直接物理连接。例如，两个元件可以通过一个或多个附加元件物理地、电子地、逻辑地或以任何其他方式彼此连接。

[0074] 虽然在本发明的前述具体实施方案中已呈现了至少一个示例性实施方案，但是应理解存在大量的变型形式。还应当理解，一个或多个示例性实施方案仅是示例，并且不旨在以任何方式限定本发明的范围、适用性或配置。相反，前述具体实施方式将为本领域的技术人员提供用于实现本发明的示例性实施方案的便利的路线图。应当理解，在不脱离如所附权利要求书中阐述的本发明的范围的情况下，可以对示例性实施方案中描述的元件的功能和布置进行各种改变。

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