带有压缩特性数据存储的机场地图系统技术方案

一种用于飞机的机场地图显示系统向驾驶员或机组人员显示机场铺路表面。该系统显示跑道、滑行道、连接段、停机坪、登机门和建筑物。还可以显示保持点和让机点。利用压缩的专用数据点组以及关联的路面宽度值为每个机场存储唯一数据。跑道（２１）用位置点（２１Ｂ）和（２１Ｃ）表示。在二个位置点（２１Ｂ）和（２１Ｃ）的每个位置点处确定跑道宽度（２１Ａ）和高度。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

Airport map system with compressed data storage

An airport map display system for an aircraft to show the airport pavement surface to the driver or crew. The system displays runway, taxiway, connecting section, apron, boarding gate and building. You can also display the holding points and machine points. The unique data points are compressed and the associated pavement width values are stored for each airport. The runway (21) is represented by a position point (21B) and (21C). Determine the runway width (21A) and height at each of the two locations (21B) and (21C).

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及飞机地面导引系统(SGS)，并且尤其涉及一种格式化并存储和机场的铺路表面、登机门和建筑物有关的数据以及向驾驶员显示机场地图的方法。
技术介绍
在提高飞机的地面导引领域上存在明显兴趣。当飞机在机场上着陆后，下一个步骤是使飞机滑行到期望目的地例如乘客登机/出机门。驾驶员在许多跑道、滑行道、停机坪和建筑物之间可能弄错或迷路。该问题在大机场比较明显并且在晚上或者在低能见度条件下特别明显，此时大量的灯光使飞机滑行到期望目的地更加困难。有效的滑行操作节约时间和金钱。机场变得越来越拥挤，飞机常常花费大量时间在跑道和登机门之间滑行。如果驾驶员错误转弯、迷路或者无意中进入错误跑道或滑行道，滑行时间甚至会更长。此外，错误转弯或者导航失策会在机场导致别的飞机延误。机场地面导引能力的一个主要性能是呈现驾驶员容易使用的机场地图。展示这种地图的一种方法是在下导(head-down)显示器(HDD)上，其位于驾驶员的前方视场。驾驶员在地图上识别飞机目前机场上的位置以及目的地的位置并且能够迅速理解地面控制人员提供的批准滑行路线。机场地图还可以在飞机地图上叠加地指示当前飞机位置以及一条选定的滑行路线。该地图使驾驶员了解飞机位置相对于目的地以及滑行指令的情况。实际实现帮助驾驶员安全地找到到达有效起飞跑道或者相反地在着地后到达登机门的路线的航空电子系统的一个障碍是需要清楚地显示机场地图，并且最好在该地图上叠加着滑行指令和飞机目前位置。现有航空电子系统试图通过按数字画面存储机场地图显示机场地图。尽管这种方法行得通，在这种方式下展示机场地图对于每个机场都需要大量的存储器。单个机场的机场地图可以消耗多于1吉字节的存储器。这样的要求以及许多航空电子系统的数据存储能力有限的事实阻止了在许多飞机上实现机场地图的努力。显示机场地图的另一种方法是用新的具有大数据存储能力的设备使飞机航空电子系统升级。但是，必须设计、检验、和现有航空电子系统集成以及安装这些系统。所有这些使这种升级是非常昂贵的，从而，对于许多飞机这种方法在经济上是不可行的。通常希望飞机滑行规划和地图系统不仅完成存储并显示机场地图的任务并且在实现上还是成本可行的。从而其延续目标是寻找降低成本、减少滑行错误、节省滑行时间并且改进机场效率的途径。
技术实现思路
为了解决上面提到的目标以及其它目标，本专利技术的机场地图系统包括一种独特的数据存储方法和结构，其减小表示机场所需的存储空间并且还使得容易访问地图数据。对于滑行规划目的该数据库也是有用的。依据一实施例，把该机场地图系统集成到对飞机提供航线规划功能的飞行管理系统(FMS)中。FMS含有所有实现机场地图系统所需的部件，包括用户接口、处理器、数据存储部件以及对诸如HDD的显示屏幕的通信链接。该机场地图系统的一个方面是选择用来表示机场特征的数据。机场特征，例如跑道和滑行道，是用二个定义中线的位置点表示的。另外，保存跑道或滑行道的宽度，从而定义跑道和滑行道的边界。类似地，用二个点以及宽度有效地表示连接段。用二个点、弧的宽度和半径表示二个表面之间的弧过渡段。按存储器高效的格式表示其它机场特征。诸如集散建筑和停机坪区的机场特征用代表该特征的周界的位置点序列表示。类似地，登机门用单个点以及期望飞机进向表示。位置点为纬度和经度坐标或者为类似的位置确定值。该飞机地图系统的另一个方面是用来存储飞机数据以便高效检索的链表数据结构。本专利技术可以使用这种还能为各种机场配置灵活地存储机场数据的链表。另外，可以在不必更改程序软件下频繁地更新数据库。更优选地，本专利技术如后面说明那样采用由二个数据表组成的链表。很清楚，本专利技术明显改进现有技术。此外，业内人士应意识到本专利技术的飞机地图系统不受和FMS一起使用的限制。在实现该飞机地图系统上也可以使用其它处理器、显示屏幕和数据输入部件。本专利技术的其它特点和优点在后面的详细说明中阐述，从该说明一部分特点和优点对于业内人士是明显的，并且通过按照后面的详细说明、权利要求书以及各附图的说明实施本专利技术可以认识到其它特点和优点。应理解上述说明对于本专利技术只是示例性的并且用来对理解由权利要求书定义的本专利技术的性质和特征提供概述。包含附图以便进一步理解本专利技术，这些附图构成说明的一部分。这些附图示出本专利技术的各种特征和实施例，它们和对它们的描述一起解释本专利技术的原理和操作。附图说明图1是依据本专利技术的飞机地图系统的一实施例的方块图；图2是依据本专利技术的机场数据表示的一个例子；图3A和3B示出依据本专利技术的组成链表的数据表；以及图4示出依据本专利技术的链表。具体实施例方式现在详细参考本专利技术的各目前的优选实施例，在附图中示出它们的例子。一旦可能，在这些附图中使用相同的参考数字以指示相同或相似的部分。参照图1，其中示出依据本专利技术的滑行规划系统的一个示范实施例，其概括地用参考数字10表示。首先简单地然后再详细地说明本专利技术的滑行规划系统的组成部分。滑行规划系统10的最常见应用是作为飞机，例如商用客机或喷气货机，的FMS中的一个集成部分，从而下面的讨论将相对于这种应用说明本专利技术。相对于飞机系统示出依据本专利技术的滑行规划系统10。任何并且所有飞机系统可以包含本专利技术，从而把它们集体地称为滑行规划系统10，滑行规划系统10包括飞机管理计算机(FMC)11、多功能控制显示单元(MCDU)12、导航数据库(NDB)13、前导显示器(HUD)14、电子飞行仪表系统(EFIS)15、多模式接收器(MMR)16、应答器17以及通信管理单元(CMU)18。FMC11和MCDU12总的称为飞行管理系统(FMS)。FMC 11包括处理器11A和存储器11B。处理器11A可以包括任何适用于接收并处理命令和数据的数据处理器。处理器11A最好是具有足够总处理能力的微处理器以便实时地完成所要求的FMS和滑行规划任务。存储器11B最好包括用来存储动态数据和变量的随机存取存储器(RAM)以及用来存储程序数据和静态数据的只读存储器(ROM)二者，处理器11A和存储器11B通信以便检索程序指令和数据并且操纵和存储变量。处理器11C还和NDB13通信。NDB 13包含描述机场跑道、滑行道、登机门、停机坪以及各种其它需要的机场设施的机场数据。这些机场数据存储在链表13A中并且最好还把标准滑行路线13B存储在该数据库中。NDB 13最好是可重写的或可更换的，从而可以根据需要方便地更新机场数据并且从而这些数据包含目前有关机场跑道、滑行道等的改变。NDB 13是用任何各种各样的存储器存储技术构建的，例如PROM、EPROM、EEPROM、磁盘驱动器、光盘驱动器或者这些以及类似部件的各种组合。后面说明的链表最好存储在NDB 13中。通过和FMC 11以及处理器11A通信的MCDU12实现用户接口。MCDU12包括显示屏幕12A、行选择键组19以及小键盘12B。MCDU12通常用于向FMC 11输入航线飞行规划命令并且用于通过显示屏幕12A向驾驶员、机组人员或操作员输出航线飞机数据。各个行选择键19的操作允许快速选择或删除被显示项。本专利技术优先利用该先有的用户接口部件来实现用于机场地面导航的用户接口，尽管也可以利用其它用户接口来实现本专利技术。例如，如果需要可以把其它显示器例如EFIS 15或HUD14用作为该用户接口的一部分。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种机场地图系统包括：一个适用于显示机场的地图的显示屏幕；一个用于存储表示包含着跑道和滑行道的机场表面特征的机场地图数据的数据存储单元，所述机场地图数据要求小于三千字节的数据存储空间用于表示单个机场的所述机场表面特征，其中在所述机场地图数据中用二个位置数据点和一个宽度值定义跑道；以及一个和所述显示屏幕以及所述数据存储单元通信的处理器。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：兰迪L沃尔特，
申请(专利权)人：通用电气航空系统有限责任公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]