在旋翼飞机的大角度进场期间生成垂直速度警报的驾驶舱显示系统和方法技术方案

提供在旋翼飞机上部署的驾驶舱显示系统(10)的实施例，其是由驾驶舱显示系统执行的方法的实施例。在一个实施例中，驾驶舱显示系统包括可操作地耦合到座舱显示设备（16）的控制器（14）。控制器配置成：（i）在包括垂直速度指示符（54）的座舱显示设备上生成主飞行显示(PFD(30))；（ii）建立第一垂直速度警报阈值；（iii）将第一垂直速度警报阈值与旋翼飞机的当前垂直速度进行比较；以及(iv)如果旋翼飞机的当前垂直速度超过第一垂直速度警报阈值，则通过以第一预定方式变更垂直速度指示符的外观来在PFD上产生第一垂直速度警报。

【技术实现步骤摘要】

下面的公开大体上涉及驾驶舱显示系统，并且更特别地涉及用于在旋翼飞机的大角度进场（steep approach）期间生成垂直速度警报的系统和方法。
技术介绍
旋翼飞机能够执行对固定翼飞机不适合的非常大角度进场。对飞行员重要的是，在非常大角度进场期间密切监控旋翼飞机的垂直速度。这种情况的一个原因是能够导致飞机的向下垂直速度的突然和迅速增加的所谓的“涡环状态”状况或“带动力下沉（settling with power）”的潜在发生。涡环状态(VRS)状况发生在旋翼飞机的主转子被扰动空气包围时，这显著地削弱飞机生成升力的能力。如果旋翼飞机相对紧密接近地平面并且飞行员被提供很少时间用于从VRS状况恢复，则不安全场景因此可能产生。已花费相当大的努力来发展改进的驾驶舱显示系统和进场导引系统（例如，具有垂直导引系统的定位器执行），以在执行大角度进场中协助飞行员。然而，即使在这样的系统就位的情况下，旋翼飞机的飞机员也继续在非常大角度进场期间遭遇VRS状况，为了允许着陆在密集的城市地区以及出于其他原因，非常大角度进场越来越需要满足噪声消减规则。因此，存在对提供改进的系统和方法用于在旋翼飞机的大角度进场期间增强飞行员感知过度垂直速度的持续需要。特别期望的是，提供下述驾驶舱显示系统：该驾驶舱显示系统能够生成显著和直观的视觉报警，其向飞行员警报在旋翼飞机的大角度进场期间的过度垂直速度以及因此在进场期间可能发生VRS状况。本专利技术的其他期望特征和特性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
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理解将变得明显。
技术实现思路
提供部署在旋翼飞机上的驾驶舱显示系统的实施例。在一个实施例中，驾驶舱显示系统包括可操作地耦合到座舱显示设备的控制器。控制器被配置成：（i）在包括垂直速度指示符的座舱显示设备上生成主飞行显示(PFD)；（ii）建立第一垂直速度警报阈值；（iii）将第一垂直速度警报阈值与旋翼飞机的当前垂直速度进行比较；以及(iv)如果旋翼飞机的当前垂直速度超过第一垂直速度警报阈值，则通过以第一预定方式变更垂直速度指示符的外观来在PFD上产生第一垂直速度警报。在另一实施例中，驾驶舱显示系统包括座舱显示设备和机载数据源，座舱显示设备和机载数据源被配置成监控旋翼飞机的当前垂直速度和当前高于地平面(AGL)高度。控制器可操作地耦合到座舱显示设备和机载数据源。控制器被配置成建立作为旋翼飞机的当前AGL高度的函数的垂直速度警报阈值，将垂直速度警报阈值与旋翼飞机的当前垂直速度进行比较，如果旋翼飞机的当前垂直速度超过垂直速度警报阈值，则在座舱显示设备上产生垂直速度警报。进一步提供用于在旋翼飞机的座舱显示设备上生成过度垂直速度警报的方法。该方法由部署在旋翼飞机上并且包括可操作地耦合到座舱显示设备的控制器的驾驶舱显示系统执行。在一个实施例中，该方法包括在座舱显示设备上生成包括垂直速度指示符的PFD。第一垂直速度警报阈值在控制器处被建立或通过控制器建立，该控制器然后确定旋翼飞机的当前垂直速度是否超过第一垂直速度警报阈值。如果旋翼飞机的当前垂直速度超越第一速度警报阈值，则通过以第一预定方式变更垂直速度指示符的外观来在PFD上产生视觉警报。附图说明本专利技术的至少一个示例将在下文中结合下面的附图进行描述，其中类似数字表示类似元素，以及：图1是在旋翼飞机上部署并且根据本专利技术的示范性实施例图示的驾驶舱显示系统的框图；图2是示范性主飞行显示(PFD)的截图，主飞行显示(PFD)可以由图1中示出的驾驶舱显示系统生成并且包括垂直速度指示符（以报告或非警报的状态示出）；图3是图2中示出的示范性PFD的截图，其中垂直速度指示符的外观已经以指示低级别过度垂直速度警告警报的第一预定方式被变更；以及图4是图2-3中示出的示范性PFD的截图，其中垂直速度指示符的外观已经以指示高级别过度垂直速度报警警报的第二预定方式被变更。具体实施方式下面的具体实施方式在性质上仅仅是示范性的并且不旨在限制本专利技术或本专利技术的应用和使用。此外，没有意图要受前述
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或下面的具体实施方式中提出的任何理论限制。如在题为“
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”的前述部分中指示的，对飞行员重要的是，在非常大角度进场（诸如，具有大约9°或更高的下滑角的进场）期间密切监控旋翼飞机的垂直速度。特别期望的是，增强对在向下方向上的飞机的垂直速度的任何突然增加的飞行员感知，因为该突然增加可能指示需要飞行员的立即注意的涡环状态(VRS)状况。此外，对飞行员期望的是，尽可能迅速地得到这样的感知，以便最大化可用于执行纠正动作的时间段和飞机与地平面之间的现有垂直间隔两者。通常生成旋翼飞机的常规主飞行显示(PFD)，以包括垂直速度指示符，垂直速度指示符指示或视觉表示旋翼飞机的当前垂直速度。然而，本专利技术人已经确定飞行员的焦点在执行进场时经常被引导到与垂直速度指示符偏移的PFD的区域。这可以降低下述可能性：飞行员在进场期间即时注意到在向下或朝向地球的方向上旋翼飞机的垂直速度的非期望迅速增加，无论垂直速度的增加是由VRS状况还是不同的潜在状况引起。下面描述了驾驶舱显示系统的实施例，该驾驶舱显示系统提供指示何时旋翼飞机的垂直速度超过一个或多个垂直速度警报阈值的过度垂直速度警报。如以下描述的，（一个或多个）垂直速度警报阈值优选地是动态的并且基于飞机与地平面的接近度调整。在某些实施例中，（一个或多个）垂直速度警报阈值也可以基于任何数目的次要因素来调整或精细调谐，任何数目的次要因素进一步已知对VRS状况的潜在发生有贡献。当确定飞机的垂直速度已超越垂直速度警报阈值时，视觉警报被产生在座舱显示设备上生成的图形显示上。更具体地说，过度速度警报优选地通过警报在显示设备上生成的PFD中包括的垂直速度指示符的外观来产生。如果需要的话，产生在PFD上的其他邻近图形元素也可能在警报期间在视觉上被变更和/或可能同时生成其他补充警报，诸如触觉和/或可听见的警报。例如，在PFD上产生的视觉警报可以是被包括在垂直速度指示符中的图形元素的颜色、尺寸、动画、符号体系和/或形状的变化的任何组合。进一步优选的是，建立多个过度垂直速度阈值，使得可以生成一系列的警报，如果过度速度状况变得越来越严重，则一系列的警报在视觉突出方面提升。通过以该方式在垂直速度指示符的区域中产生视觉警报，驾驶舱显示系统的实施例可以向飞行员提供旋翼飞机的过度垂直速度和VRS状况的可能发生的直观和突出的视觉提示。这进而给飞行员提供最大时间段来执行任何需要的纠正动作。图1是在旋翼飞机上部署的驾驶舱显示系统10的框图，如根据本专利技术的示范性和非限制的实施例图示的那样。在图示的示范性实施例中，显示系统10包括下述部件，每个部件可以由多个设备、系统或元件组成：（i）控制器14；（ii）座舱显示设备16；（iii）声音发生器18；（iv）机载数据源20；以及(vi)存储器21。控制器14包括至少第一和第二输入，第一和第二输入分别操作地耦合到机载数据源20和存储器21。此外，控制器14进一步包括至少第一和第二输出，第一和第二输出分别操作地耦合到座舱显示设备16和声音发生器18。在驾驶舱显示系统10不包括声音发生器18的进一步实施例中，控制器14可以仅包括操作地耦合到座舱显示设备16的单个输出。在进一步实施例中，显示系统本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种部署在旋翼飞机上的驾驶舱显示系统(10)，所述驾驶舱显示系统包括︰座舱显示设备(16)；和控制器（14），可操作地耦合到座舱显示设备，所述控制器配置成：在包括垂直速度指示符(54)的座舱显示设备上生成主飞行显示(PFD(30))；建立第一垂直速度警报阈值；将第一垂直速度警报阈值与旋翼飞机的当前垂直速度进行比较；和如果旋翼飞机的当前垂直速度超过第一垂直速度警报阈值，则通过以第一预定方式变更垂直速度指示符的外观来在PFD上产生第一垂直速度警报。

【技术特征摘要】
2015.03.31 US 14/6739481.一种部署在旋翼飞机上的驾驶舱显示系统(10)，所述驾驶舱显示系统包括︰座舱显示设备(16)；和控制器（14），可操作地耦合到座舱显示设备，所述控制器配置成：在包括垂直速度指示符(54)的座舱显示设备上生成主飞行显示(PFD(30))；建立第一垂直速度警报阈值；将第一垂直速度警报阈值与旋翼飞机的当前垂直速度进行比较；和如果旋翼飞机的当前垂直速度超过第一垂直速度警报阈值，则通过以第一预定方式变更垂直速度指示符的外观来在PFD上产生第一垂直速度警报。2.权利要求1所述的驾驶舱显示系统(10)，其中第一垂直速度警报阈值是垂直速度警告阈值，并且其中所述控制器(14)进一步配置成︰建立垂直速度报警阈值；和如果旋翼飞机的当前垂直速度超过垂直速度报警阈值，则通过以第二预定方式变更垂直速度指示符（54）的外观来在PFD（30）上产生第二垂直速度警报。3.权利要求2所述的驾驶舱显示系统(10)，其中所述控制器(14)配置成：当生成第一垂直速度警报时将包括在垂直速度元素中的第一图形元素（58、60、64）的颜色改变为警告颜色，并且当生成第二垂直速度警报时将第一图形元素（58、60、64）的颜色改变为报警颜色。4.权利要求3所述的驾驶舱显示系统(10)，其中第一图形元素（58、60、64）包括精确垂直速度读数窗口(58)。5.权利要求4所述的驾驶舱显示系统(10)，其中第一图形元素（58、60、64）包括指针图标(60)，所述指针图标(60)在垂直速度刻度(56)上...

【专利技术属性】
技术研发人员：何刚，JF哈维，
申请(专利权)人：霍尼韦尔国际公司，
类型：发明
国别省市：美国;US