СПОСОБ И СИСТЕМА ИНФОРМАЦИОННОГО ДИСПЛЕЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПОЛЕТОМ САМОЛЕТА Российский патент 2008 года по МПК G05D1/00 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение, в общем, относится, к способам и устройствам, предназначенным для отображения информации, относящейся к параметрам автоматического управления полетом самолета, такой как установки автомата тяги и/или информации о режиме автопилота.

Уровень техники

Управление современными коммерческими транспортными самолетами осуществляется с помощью устройств автоматического управления полетом в течение ряда и иногда всех сегментов обычного полета. Автоматические устройства управления полетом обычно включают автомат тяги, который управляет тягой двигателя, и автопилот, который управляет как положением по тангажу (с помощью рулей высоты самолета), так и положением по крену (с помощью элеронов самолета). Информация, относящаяся к состоянию и режимам работы устройств управления полетом, обычно отображается на устройстве дисплея, таком как ЭЛТ (электронно-лучевая трубка), ЖКИ (жидкокристаллический индикатор) или с использованием другого графического интерфейса пользователя.

На фигуре 1 показано типичное устройство 10 дисплея, которое представляет собой дисплей 30, в соответствии с известным уровнем техники. Дисплей 30 содержит отображение 33 скорости полета, отображение 34 высоты, отображение 35 пространственного положения самолета и отображение 36 курса. Дисплей 30 также содержит панель индикаторов, каждый из которых указывает (с использованием текстовых символов сокращенной записи), в каком из множества заранее определенных режимов работает одно из автоматических устройств управления полетом. Например, дисплей 30 может включать индикатор 55 режима автомата тяги, индикатор 66 режима угла крена и индикатор 45 режима тангажа. В конкретной конфигурации, показанной на фиг.1, сокращенное обозначение "SPD" обозначает, что автомат тяги самолета управляет тягой двигателя на основе заданного значения скорости самолета. Сокращенное обозначение "LOC" обозначает, что часть автопилота, обеспечивающая управление креном, удерживает курс на курсовом луче, и "Q/S" указывает, что часть автопилота, обеспечивающая управление тангажом, управляет рулями высоты на основе заданной глиссады полета.

На фиг.2 показано отдельное устройство 10а дисплея, которое содержит отображение 60 индикатора двигателя в соответствии с известным уровнем техники. Отображение 60 может представлять собой графическое обозначение степени повышения давления выхлопных газов (EPR), количества оборотов двигателя в минуту (N1) и температуры выхлопных газов (EGT) для каждого двигателя. Отображение 60 также включает текстовый индикатор 62а предела тяги, цифровой индикатор 62b предела тяги и цифровой индикатор 61 действительного уровня тяги.

Один из недостатков дисплея 30, описанного выше со ссылкой на фиг.1, состоит в том, что индикаторы режима являются относительно малопонятными и требуют от пилота запоминать тип действия, выполняемого каждым устройством управления полетом в каждом режиме. Недостаток отображения 60 индикатора двигателя, показанного на фиг.2, состоит в том, что при его использовании пилоту требуется смотреть на отдельный дисплей для получения информации о двигателе. В соответствии с этим пилот должен переводить взгляд с дисплея на дисплей, чтобы воспринимать различные аспекты работы системы управления полетом, отображаемые множеством индикаторных устройств.

Сущность изобретения

Настоящее изобретение направлено на способы и системы отображения информации, соответствующей работе узлов автоматического управления самолетом. Способ может быть выполнен на компьютере, машиносчитываемом носителе записи или компьютерной системе. Например, если устройство автоматического управления самолетом осуществляет управление функциями самолета на основе, по меньшей мере, частично, заданного значения скорости самолета, способ может включать отображение буквенно-цифровой информации, соответствующей работе автоматического устройства управления самолетом, в первом местоположении на средстве дисплея. Способ может дополнительно включать (если автоматические устройства управления самолетом не осуществляют управление функцией самолета на основе, по меньшей мере, частично заданного значения скорости самолета), отображение буквенно-цифровой информации во втором местоположении на средстве дисплея, отличающемся от первого местоположения.

В дополнительном аспекте изобретения способ может включать отображение скорости самолета в первой области средства дисплея и отображение высоты самолета во второй области средства дисплея, которая отличается от первой области. Отображение буквенно-цифровой информации в первом местоположении может включать отображение, по меньшей мере, части буквенно-цифровой информации, по меньшей мере, вблизи к первой области на средстве дисплея, и отображение буквенно-цифровой информации во второй области может включать отображение, по меньшей мере, части буквенно-цифровой информации, по меньшей мере, рядом со второй областью средства дисплея. В одном из аспектов изобретения автоматическое устройство управления самолетом может включать автопилот, и в другом аспекте настоящего изобретения автоматическое устройство управления самолетом может включать автомат тяги. В еще одном аспекте настоящего изобретения автоматическое устройство управления самолетом может работать в соответствии с множеством заранее определенных режимов, и отображение буквенно-цифровой информации может включать отображение буквенно-цифровой информации, соответствующей идентификации, по меньшей мере, одного из режимов.

Способ в соответствии с другим аспектом настоящего изобретения включает отображение информации, представляющей параметры работы двигателя самолета. Способ может содержать отображение на средстве дисплея первой информации, соответствующей работе, по меньшей мере, одного из устройств: автопилота самолета и автомата тяги самолета. Способ может дополнительно включать отображение на средстве дисплея второй информации, соответствующей режиму работы двигателя самолета, при этом вторая информация расположена на средстве дисплея, по меньшей мере, рядом с первой информацией. В еще одном аспекте настоящего изобретения вторая информация может включать, по меньшей мере, один из параметров: предел тяги и действительный уровень тяги, и в еще одном аспекте вторая информация может включать графическое представление действительного предела тяги.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 изображает дисплей полетной информации в соответствии с известным уровнем техники,

фиг.2 - дисплей индикатора двигателя в соответствии с известным уровнем техники,

фиг.3А - схематично систему управления функциями самолета в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения,

фиг.3В - блок-схему, изображающую последовательность выполняемых системой процессов в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения,

фиг.3С - блок-схему, изображающую последовательность выполняемых системой процессов в соответствии с другим вариантом выполнения настоящего изобретения,

фиг.4 - схематично часть дисплея, скомпонованного в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения,

фиг.5А - графическую иллюстрацию самолета во время подъема в режиме полной мощности, фиг.5В - часть дисплея, отображающего информацию об управления полетом в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения,

фиг.6А - графическое изображение самолета во время подъема в режиме частичной тяги, фиг.6В - часть дисплея, отображающего информацию об управлении полетом в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения.

фиг.7А - графическое изображение самолета, выполняющего подъем с постоянной скоростью воздушного потока и постоянной вертикальной скоростью, фиг.7В - часть дисплея, отображающего информацию об управлении полетом в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения,

фиг.8А - графическое изображение самолета, летящего на постоянной высоте, фиг.8В - часть дисплея, отображающего информацию об управлении полетом в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения,

фиг.9А - графическое изображение самолета в режиме спуска с частичной тягой, фиг.9В - часть дисплея, отображающего информацию об управлении полетом в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения,

фиг.10А - графическое изображение самолета, летящего по заданной геометрической траектории снижения, фиг.10В - часть дисплея, отображающего информацию об управлении полетом в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения,

фиг.11А - графическое изображение самолета, который отклонился от заранее запланированной геометрической траектории снижения и летит с ее превышением, фиг.11В - часть дисплея, отображающего информацию об управлении полетом в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения.

фиг.12А - графическое изображение самолета, который опустился ниже заранее запланированной геометрической траектории, фиг.12В - часть дисплея, отображающего информацию об управлении полетом в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения.

фиг.13А - графическое изображение самолета в режиме снижения по приборам, фиг.13В - часть дисплея, отображающего информацию об управлении полетом в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения.

Подробное описание изобретения

В настоящем изобретении описаны системы и способы отображения информации управления полетом. В нижеприведенном описании и на фиг.3А-13В приведены конкретные детали определенных вариантов выполнения настоящего изобретения для обеспечения полного их понимания. Однако настоящее изобретение может иметь дополнительные варианты выполнения и может быть выполнено без некоторых деталей, описанных ниже.

На фиг.3А схематично показана система 100, установленная на самолете 110, предназначенная для автоматического управления функциями работы самолета и отображения информации, относящейся к состоянию систем автоматического управления самолетом в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения. Расположение информации, отображаемой системой 100, может изменяться в зависимости от способа управления самолетом. В соответствии с этим любые изменения в состоянии и работе систем автоматического управления будут заметны и понятны для пилота.

В одном из аспектов данного варианта выполнения система 100 может содержать один или несколько компьютеров 102 (схематично показанных на фиг.3, как один компьютер 102). Компьютер 102 может содержать запоминающее устройство 103, процессор 105 и устройство 104 ввода-вывода. Компьютер 102 может быть подключен к одному или нескольким контроллерам 114, таким как контроллер двигателя или автомат 114а тяги, контроллер 114b крена и контроллер 114с тангажа. Контроллер 114а двигателя может быть функционально соединен с двигателями 111 самолета 110 для автоматического управления параметрами работы двигателя, такими как тяга двигателя. Контроллер 114b крена может быть функционально соединен с элеронами 112 самолета 110, и контроллер 114с тангажа может быть функционально соединен с рулями 113 высоты самолета 110. В одном из вариантов выполнения контроллер 114b крена и контроллер 114с тангажа могут формировать часть интегрированного устройства автопилота. В другом варианте выполнения контроллер 114b крена и контроллер 114с тангажа могут быть отдельными устройствами. В любом варианте выполнения контроллеры 114а-с позволяют автоматически управлять тягой, креном и тангажом самолета.

Компьютер 102 также может быть соединен со средством 106 дисплея, которое сконфигурировано с целью отображения информации для пилота, соответствующей работе контроллеров 114. Инструкции на отображение информации на средстве 106 дисплея могут быть записаны в запоминающем устройстве 103 или на любом другом машиносчитываемом носителе, таком как носитель, доступ к которому компьютер 102 осуществляет через устройство 104 ввода/вывода.

На фиг.3В показана блок-схема, иллюстрирующая последовательность выполнения операций процесса 170, выполняемого системой 100 (фиг.3А), в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения. В одном из аспектов данного варианта выполнения процесс 170 может включать прием информации, соответствующей работе автоматического контроллера самолета (операция 172 процесса). Процесс может дополнительно включать определение, выполняет или нет автоматический контроллер самолета управление функциями самолета на основе, по меньшей мере, частично, скорости самолета (операция 174 процесса). Если автоматический контроллер самолета осуществляет управление функциями самолета, на основе, по меньшей мере, частично, скорости самолета, процесс может дополнительно включать отображение буквенно-цифровой информации, соответствующей работе контроллера самолета в первом местоположении на средстве дисплея (операция 176 процесса). В противном случае, процесс может включать отображение буквенно-цифровой информации, соответствующей работе контроллера самолета во втором местоположении на средстве дисплея (операция 178 процесса).

В другом аспекте данного варианта выполнения процесс 170 может включать отображение скорости самолета в первой области на средстве дисплея, расположенной, по меньшей мере, рядом с первым местоположением (операция 180 процесса). Процесс 170 может дополнительно включать отображение высоты самолета во второй области средства дисплея, расположенной, по меньшей мере, рядом со вторым местоположением (операция 182 процесса). Как более подробно описано ниже со ссылкой на фиг.4-13В, такое расположение рядом друг с другом блоков отображаемой информации позволяет сформировать визуальный сигнал для пилота, который обозначает процесс управления полета устройствами управления самолета.

На фиг.3С показана другая последовательность выполнения операций процесса 190, выполняемая системой 100, которая описана выше со ссылкой на фиг.3А, в соответствии с другим вариантом выполнения настоящего изобретения. В одном аспекте данного варианта выполнения процесс 190 включает прием первой информации, соответствующей работе автомата тяги самолета и/или автопилота (операция 191 процесса). Процесс 190 может дополнительно включать отображение первой информации в первом местоположении на средстве дисплея (операция 192 процесса). Процесс 190 также может дополнительно включать прием второй информации, соответствующей работе двигателя самолета (операция 193 процесса), и отображение второй информации во второй части средства дисплея, которая расположена, по меньшей мере, рядом с первой частью (операция 194 процесса). Как более подробно описано ниже со ссылкой на фиг.4-13В, такое расположение информации рядом друг с другом позволяет облегчить доступ пилота к информации об условиях работы самолета.

На фиг.4 показана иллюстрация с увеличением варианта выполнения средства 106 дисплея, описанного выше со ссылкой на фиг.3А. Средство 106 дисплея может представлять собой дисплей 130, содержащий множество полей или областей, в которых представляется информация, относящаяся к работе автоматических устройств управления полетом. В одном из вариантов выполнения средство 106 дисплея может включать устройство типа электронно-лучевой трубки. В другом варианте выполнения средство 106 дисплея может включать устройство типа ЖКИ (жидкокристаллический индикатор). В других вариантах выполнения средство 106 дисплея может включать другие устройства, такие как устройство индикатора на лобовом стекле пилота (HUD). В любом из этих вариантов выполнения средство 106 дисплея может включать одно устройство, на котором отображается весь дисплей 130, или средство 106 дисплея может включать множество расположенных рядом друг с другом устройств (таких как расположенные рядом друг с другом панели ЖКИ), которые вместе представляют весь дисплей 130. Весь дисплей 130 может включать первую область 131, выполненную удлиненной так, что она проходит вдоль первой продольной оси 137а, и вторую область 132, выполненную удлиненной так, что она проходит вдоль второй продольной оси 137b. Дисплей 133 скорости самолета может быть расположен в первой области 131, и дисплей 134 высоты самолета может быть расположен во второй области 132. Дисплей 135 положения самолета в воздухе и дисплей 136 курса могут быть расположены между первой областью 131 и второй областью 132.

В одном из вариантов выполнения дисплей 130 может содержать дисплей 140 режима тангажа и дисплей 165 режима крена, которые вместе описывают функцию автопилота самолета (например, контроллера 114b крена и контроллера 114с тангажа, описанных выше со ссылкой на фиг.3А). Дисплей 165 режима крена может включать индикатор 166 режима крена, который отображает текст, соответствующий заранее выбранному режиму управления креном. Дисплей 130 также может включать дисплей 150 режима автомата тяги, который отображает функцию автомата тяги самолета (например, контроллера 114а двигателя, описанного выше со ссылкой на фиг.3). Дисплей 150 режима автомата тяги может иметь часть 160 дисплея тяги, которая содержит графическую и/или текстовую иллюстрацию значения предела 162 тяги и действительного значения тяги 161, приложенной к двигателям 111 самолета (Фиг.3А).

Информация, соответствующая работе автоматических устройств управления полетом, может перемещаться из одной части дисплея 130 в другую в зависимости от того, выполняет или нет устройство управления полетом управление самолетом (по меньшей мере, частично) на основе заданного значения скорости. В соответствии с этим дисплей 140 режима тангажа может занимать первое местоположение 141 режима тангажа и второе местоположение 142 режима тангажа. Дисплей 150 режима автомата тяги может включать первое местоположение 151 режима автомата тяги и второе местоположение 152 режима автомата тяги. В одном из аспектов варианта выполнения, показанного на фиг.4, первое местоположение 141 режима тангажа и первое местоположение 151 режима автомата тяги совмещены по оси с первой областью 131; второе местоположение 142 режима тангажа и второе местоположение 152 режима автомата тяги совмещены по оси со второй областью 132. В соответствии с этим информация может отображаться в первых местах 141 и/или 151, когда работа соответствующих устройств управления основана, по меньшей мере, частично, на скорости самолета. Информация может отображаться во вторых местах 142 и/или 152, когда работа соответствующих устройств управления не основана, по меньшей мере, частично, на скорости самолета, например, когда эти функции основаны, по меньшей мере, частично, на высоте самолета.

В одном аспекте варианта выполнения дисплея 130, показанного на фиг.4, дисплей 150 режима автомата тяги может быть расположен над дисплеем 149 режима тангажа. В другом варианте выполнения относительные положения дисплея 150 режима автомата тяги и дисплея 140 режима тангажа могут быть противоположными. В любом варианте выполнения дисплей 150 режима автомата тяги и дисплей 140 режима тангажа представляют буквенно-цифровую информацию, обозначающую режимы работы автомата тяги и автопилота соответственно. Например, дисплей 150 режима автомата тяги может включать индикатор 155 режима автомата тяги, который представляет (когда это применимо) информацию, соответствующую одному из множества заранее определенных режимов автомата тяги, в котором он в данный момент работает. Дисплей 150 режима автомата тяги может дополнительно включать индикатор 153 заданной скорости, который представляет (когда это применимо) скорость самолета, которую автомат тяги поддерживает путем регулировки тяги двигателя. В представленном на фиг.4 примере индикатор 155 режима автомата тяги отображает режим "SPD", и индикатор 153 заданной скорости отображает заданное значение скорости 140 узлов (225 км/час).

Дисплей 140 режима тангажа может включать индикатор 145 режима тангажа, который представляет (когда применимо) информацию, соответствующую одному из множества заранее заданных режимов работы контроллера тангажа, с которым он сейчас работает. Дисплей 140 режима тангажа может дополнительно включать индикатор 144 направления тангажа, который указывает, набирает ли в данный момент самолет высоту или теряет ее, и индикатор 143 заданного значения высоты, который представляет высоту самолета, которую поддерживает контроллер тангажа или на которую он пытается выйти путем регулировки положения рулей высоты самолета. В примере, показанном на фиг.4, индикатор режима тангажа отображает режим тангажа "G/S" (по наклону глиссады), индикатор 144 направления тангажа отображает стрелку, направленную вниз, для обозначения снижения, и индикатор высоты отображает заданное значение высоты 100 футов (30,5 м).

Некоторая или вся из приведенной выше буквенно-цифровой информации может перемещаться из положения, совмещенного с первой областью 131, в положение, совмещенное со второй областью 132, в зависимости от контролируемого параметра соответствующего устройства управления полетом. Например, как показано на фиг.4, автомат тяги может осуществлять управление для достижения заданного значения скорости 140 узлов (225 км/час), и контроллер тангажа может управлять самолетом для снижения на высоту 100 футов (30,5 м). В соответствии с этим индикатор 155 режима автомата тяги и индикатор 153 заданного значения скорости совмещены с первой областью 131 (в которой отображается скорость самолета), и индикатор 145 режима тангажа, индикатор 143 заданного значения высоты и индикатор 144 направления тангажа совмещены со второй областью 132 (которая отображает высоту самолета). Пилот, соответственно, может получать визуальную информацию о том, что в режиме "SPD" автомата тяги управление скоростью для достижения заданного значения скорости самолета осуществляет автомат тяги, а не автопилот. На фигурах 5А-13В показаны примеры режимов работы, как автомата тяги, так и контроллера тангажа в соответствии с другими вариантами выполнения настоящего изобретения.

На фиг.5А представлено изображение самолета 110, который оторвался от взлетно-посадочной полосы 115 и находится в режиме подъема на полной тяге до заданного значения высоты 4000 футов (1220 м), которое обозначено линией 116 заданного значения высоты. На фиг.5В изображена часть дисплея 130, описанного выше со ссылкой на фиг.4, на которой представлена информация автоматического управления полетом в том виде, как она отображается в ходе этой части полета. Для иллюстрации дисплей 160 тяги (фиг.4) и дисплей 165 режима крена (фиг.4) для индикации того, что управление тангажом осуществляется для обеспечения соответствия заданному значению скорости самолета, на фиг.5В не показаны. Индикатор 145 режима тангажа содержит текст "TO/GA" (взлет/выход на второй круг) для обозначения режима тангажа, и индикатор 153 заданного значения скорости обозначает, что управление рулями высоты самолета осуществляется таким образом, чтобы обеспечить заданное значение скорости воздушного потока 165 узлов (263 км/час). Как индикатор 145 режима тангажа, так и индикатор 153 заданного значения скорости расположены в первом месте 141 режима тангажа (которое совмещено с индикаторов 133 скорости самолета) для индикации того, что управление тангажом осуществляется для обеспечения соответствия заданному значению скорости самолета. Индикатор 144 направления тангажа указывает, что самолет поднимается, и индикатор 143 заданного значения высоты указывает, что подъем направлен на достижение заданного значения высоты 4000 футов (1220 м).

Индикатор 155 режима автомата тяги отображает текст "THR REF" (контрольное значение тяги). Индикатор 155 режима автомата тяги сместился из первого местоположения 151 режима автомата тяги (совмещенного с дисплеем 133 скорости самолета) во второе местоположение 152 режима автомата тяги. В соответствии с этим пилот получает визуальный сигнал о том, что скоростью самолета управляет автопилот, а не автомат тяги.

В другом аспекте варианта выполнения, показанном на фиг.5В, дисплей 150 режима автомата тяги может содержать метку 156 дисплея автомата тяги, и дисплей 140 режима тангажа может содержать метку 146 дисплея тангажа, каждая из которых расположена так, что они идентифицируют функцию отображения соответствующего режима. В другом варианте выполнения (таком, как описан выше со ссылкой на фигуру 4) метки 156 и 146 могут не использоваться.

На фиг.6А показан самолет 110, поднимающийся в режиме частичной тяги на высоту 4000 футов (1220 м), обозначенную линией 116 заданного значения высоты. На фиг.6В показана соответствующая часть дисплея 130. В связи с тем, что самолет находится в режиме частичной тяги, индикатор 155 режима автомата тяги указывает режим "THR". Индикатор 145 режима тангажа отображает режим "FLCH SPD". Управление самолетом осуществляется таким образом, чтобы обеспечивалось заданное значение скорости 220 узлов (354 км/час), которое обозначено индикатором 153 заданного значения скорости. В связи с тем, что индикатор 153 заданного значения скорости расположен в первом месте 141 расположения режима тангажа (а не в первом месте 151 расположения режима автомата тяги), пилот принимает визуальный сигнал о том, что управление скоростью для заданного ее значения осуществляет контроллер тангажа (а не автомат тяги).

В другом варианте выполнения, который показан на фиг.7А и 7В, самолет 110 может подниматься в режиме постоянной скорости воздушного потока и при постоянной скорости изменения высоты (или вертикальной скорости) до заданного значения высоты 4000 футов (1220 м), которое обозначено линией 116 заданного значения высоты. В соответствии с этим индикатор 153 заданного значения скорости показывает, что управление осуществляет автомат тяги для достижения заданного значения скорости 220 узлов (354 км/час), и индикатор 155 режима автомата тяги указывает, что автомат тяги работает в режиме "SPD". Контроллер тангажа осуществляет управление рулями высоты самолета, обеспечивая заданное значение скорости изменения высоты 1000 футов (305 м) в минуту, что обозначено текстом "V/S", отображаемым индикатором 145 режима тангажа, и цифрой 1000 на индикаторе 147 заданного значения скорости изменения высоты. Поскольку индикатор 153 заданного значения скорости появляется на дисплее 150 режима автомата тяги и поскольку индикатор 155 режима автомата тяги совмещен с дисплеем 133 скорости самолета, пилот принимает визуальный сигнал о том, что скоростью самолета управляет автомат тяги. Поскольку индикатор 145 режима тангажа совмещен с дисплеем 134 высоты самолета, пилот принимает визуальный сигнал о том, что контроллер тангажа осуществляет управление для достижения заданного значения высоты и скорости изменения высоты.

На фигуре 8А изображен самолет 110, осуществляющий полет на заданной высоте 12000 футов (3660 м), которая обозначена линией 116 заданного значения высоты. На фиг.8В представлена часть соответствующего дисплея 130, на котором индикатор 155 режима автомата тяги отображает режим "SPD", и индикатор 153 заданного значения скорости указывает, что управление для достижения заданного значения скорости 300 узлов (483 км/час) осуществляет автомат тяги. Индикатор 143 заданного значения высоты указывает, что контроллер тангажа осуществляет управление для поддержания заданного значения высоты 12000 футов (3660 м), и индикатор 145 режима тангажа указывает режим тангажа "ALT". И вновь повторим, что, поскольку индикатор 155 режима автомата тяги совмещен с дисплеем 133 скорости самолета, и индикатор 145 режима тангажа совмещен с дисплеем 134 высоты самолета, пилот принимает визуальный сигнал в отношении режима полета самолета, направленного на достижение и/или поддержание заданных параметров полета.

На фиг.9А представлен самолет 110 в режиме снижения до высоты 15000 футов (4570 м), что обозначено линией 116 заданного значения высоты. На фиг.9В изображена часть соответствующего дисплея 130. Индикатор 144 направления тангажа изображает стрелку, указывающую вниз, и индикатор 143 заданного значения высоты указывает заданное значение высоты 15000 футов (4570 м). Индикатор 145 режима тангажа отображает режим "FLCH SPD", который совмещен с дисплеем 133 скорости самолета, при этом управление рулями высоты осуществляется для достижения заданного значения скорости воздушного потока 280 узлов (451 км/час), что обозначено индикатором 153 заданного значения скорости. Дисплей 150 режима автомата тяги содержит индикатор 155 режима автомата тяги, который обозначает режим "THR", совмещенный с дисплеем 134 высоты самолета.

На фиг.10А изображен самолет 110, снижающийся по геометрической траектории 117, между первой фиксированной точкой 170а и второй фиксированной точкой 170b до заданного значения высоты 12000 футов (3660 м), которая обозначена линией 116 заданного значения высоты. Как показано на фиг.10В, индикатор 155 режима автомата тяги указывает, что двигатели в данном сегменте полета работают в режиме "IDLE" (холостые обороты). После заранее определенного периода времени автомат тяги может перейти в состояние "покоя", и индикатор 155 режима автомата тяги может обозначать режим "HOLD" (удержание). Индикатор 144 направления тангажа указывает, что самолет снижается, и индикатор 143 заданного значения высоты указывает, что заданное значение высоты составляет 12000 футов (3660 м). Индикатор 145 режима тангажа указывает режим тангажа "VNAV РТН", который совмещен с дисплеем 134 высоты самолета. Благодаря совмещению 155 индикатора режима автомата тяги и индикатора 145 режима тангажа с дисплеем 134 высоты, пилот принимает визуальный сигнал о том, что ни автомат тяги, ни контроллер тангажа не осуществляют управление для достижения заданного значения скорости самолета, но вместо этого осуществляют управление самолетом для обеспечения заданной траектории полета.

Если самолет 110 начинает слишком далеко выходить за установленные пределы заданной траектории 117 полета (как обозначено на фиг.11А), контроллер тангажа переключается от управления для достижения заданной траектории 117 полета (как было обозначено режимом тангажа "VNAV РТН", показанного на фиг.10В) в режим тангажа "VNAV SPD", как показано на фиг.11В. Заданное значение скорости воздуха 300 узлов (483 км/час) также появляется на индикаторе 153 заданного значения скорости воздуха. Как индикатор 145 режима тангажа, так и индикатор 153 заданного значения скорости воздуха совмещены с дисплеем 133 скорости самолета для указания пилоту, что самолет 110 больше не управляется для поддержания заданной траектории полета, и вместо этого управление производится по заданному значению скорости. Эта ситуация (которая обычно называется как "реверсирование скорости") может возникать, если в ходе снижения неожиданно изменяется направление или сила ветра.

Если самолет 110 опустится ниже заданной траектории 117 полета (как показано на фигуре 12А), контроллер тангажа может остаться в режиме "VNAV РТН", описанном выше со ссылкой на фиг.10В. Автомат тяги может "проснуться" из режима ожидания ("HOLD") для увеличения скорости самолета до исходного значения, для которого производилось вычисление заданной траектории 117 полета. В соответствии с этим индикатор 155 режима автомата тяги показывает режим "SPD", и индикатор 153 заданного значения скорости воздушного потока (который теперь расположен на дисплее 150 режима автомата тяги) указывает, что автомат тяги осуществляет управление для достижения заданного значения скорости воздуха 300 узлов (483 км/час).

На фиг.13А изображен самолет 110, приближающийся по ILS (инструментальная система посадки) к глиссаде 118. Как показано на фиг.13В, на дисплее 130 может быть указан режим "SPD" автомата тяги на индикаторе 155 режима автомата тяги и заданное значение скорости 144 узлов на индикаторе 153 заданного значения скорости. Индикатор 145 режима тангажа может отображать "G/S" (глиссада) без указания заданного значения высоты, поскольку автопилот не осуществляет управление для достижения заданного значения высоты. Однако дисплей 140 режима тангажа может включать индикатор 148 высоты ухода на второй круг, который указывает высоту ухода на второй круг 4000 футов (1220 м).

Одно из свойств вышеприведенных вариантов выполнения, описанных выше со ссылкой на фиг.3А-13В, состоит в том, что буквенно-цифровые индикаторы для режимов управления полетом и заданных значений, по которым устройства управления полетом осуществляют управление, могут изменять свое положение на дисплее 130 в зависимости от того, осуществляет или нет устройство управления полетом управление с достижением заданной скорости самолета. В соответствии с этим как содержание, так и место расположения на дисплее буквенно-цифровой информации могут изменяться при изменении режима работы устройства управления полетом. Преимущество такого свойства состоит в том, что оно позволяет обеспечить интуитивную визуальную связь для пилота и помогает пилоту легче понять режим работы устройства управления полетом. Дополнительное преимущество этого свойства состоит в том, что, когда устройство управления полетом изменяет режим работы, такое изменение будет более заметно для пилота, поскольку изменяется положение описания режима, кроме того, таким образом, это создает интуитивную связь между режимом и переменными (обычно скоростью воздушного потока, высотой или скоростью изменения высоты), по которым устройством управления полетом осуществляет управление самолетом.

Другое свойство вариантов выполнения систем и способов, описанных выше со ссылкой на фиг.3А-4, состоит в том, что информация, соответствующая режимам работы двигателя (двигателей) самолета, может отображаться рядом с информацией, соответствующей работе автомата тяги и/или автопилота. Например, дисплей 130 может содержать дисплей 160 тяги, который обозначает предел тяги в данный момент (как процент от общего значения доступной тяги), и действительное значение тяги (также как процент от общего доступного значения тяги). В одном из аспектов данного варианта выполнения информация о тяге может отображаться текстуально и/или графически, и в других вариантах выполнения эта информация может быть представлена другим способом. Одно из преимуществ данного свойства состоит в том, что рабочие характеристики самолета с несколькими двигателями могут быть представлены с помощью единого составного дисплея. В соответствии с этим пилот может получить более быстрый доступ к общему уровню рабочих характеристик всей системы привода самолета в движение. Другое преимущество данного свойства состоит в том, что информация о рабочей характеристике двигателя может отображаться рядом с информацией, относящейся к автомату тяги и/или автопилоту. В соответствии с этим пилот может более просто получать полное обозначение рабочих характеристик самолета из визуально компактного источника без необходимости переводить взгляд на существенное расстояние.

Из вышеприведенного понятно, что конкретные варианты выполнения настоящего изобретения были описаны для иллюстрации и что различные модификации могут быть выполнены без отхода от объема и сущности настоящего изобретения. Например, устройства управления могут осуществлять управление другими функциями самолета, кроме значения тангажа, крена и тяги самолета, и могут работать в других режимах, кроме описанных выше со ссылкой на фигуры 3А-13В. В соответствии с этим изобретение ограничивается только прилагаемой формулой изобретения.

Изобретение относится к области приборостроения и может найти применение в системах для отображения информации при автоматическом управлении полетом самолета. Технический результат - расширение функциональных возможностей. Для достижения данного результата осуществляют управление самолетом на основе, по меньшей мере, заданного значения скорости самолета. При этом дополнительно осуществляют отображение буквенно-цифровой информации, соответствующей работе автоматического устройства управления самолетом, в первом местоположении средства дисплея. Кроме этого, дополнительно осуществляют отображение буквенно-цифровой информации во втором местоположении средства дисплея. 3 н. и 20 з.п. ф-лы, 13 ил.

1. Способ, основанный на компьютере, предназначенный для отображения информации, при работе устройства автоматического управления самолетом, содержащий

прием информации, соответствующей работе автоматического устройства управления самолетом,

определение, выполняет или нет автоматическое устройство управления самолетом управление функциями самолета на основе, по меньшей мере, частично скорости самолета,

отображение буквенно-цифровой информации, соответствующей работе автоматического устройства управления самолетом в первом местоположении на средстве дисплея, если автоматическое устройство управления самолетом осуществляет управление функцией самолета, основанной, по меньшей мере, частично на заданном значении скорости самолета; и

отображение буквенно-цифровой информации во втором местоположении на средстве дисплея, отличающемся от первого местоположения, если автоматическое устройство управления самолетом не осуществляет управление функцией самолета, основанной, по меньшей мере, частично на заданном значении скорости самолета.

отображение скорости самолета в первой области средства дисплея;

отображение высоты самолета во второй области средства дисплея, отличающейся от первой области средства дисплея; и

в котором отображение буквенно-цифровой информации в первом местоположении включает отображение, по меньшей мере, части буквенно-цифровой информации, по меньшей мере, рядом с первой областью средства дисплея и в котором отображение буквенно-цифровой информации во втором местоположении включает отображение, по меньшей мере, части буквенно-цифровой информации, по меньшей мере, рядом со второй областью средства дисплея.

отображение скорости самолета в первой области средства дисплея, и отображение, по меньшей мере, части буквенно-цифровой информации над первой областью средства дисплея.

отображение буквенно-цифровой информации, имеющей первое содержание, когда устройство автоматического управления самолета осуществляет управление функцией самолета, на основе, по меньшей мере, частично заданного значения скорости самолета; и

когда устройство автоматического управления самолета не осуществляет управление функцией самолета на основе, по меньшей мере, частично заданного значения скорости самолета, прекращение отображения первого содержания и отображение буквенно-цифровой информации, имеющей второе содержание, отличающееся от первого содержания.

отображение скорости самолета в первой области средства дисплея, которая проходит вдоль первой оси;

отображение высоты самолета во второй области средства дисплея, отличающееся от первой области средства дисплея, которая проходит вдоль второй оси, расположенной на некотором расстоянии от первой оси;

в котором отображение, по меньшей мере, части буквенно-цифровой информации включает отображение, по меньшей мере, части буквенно-цифровой информации над первой областью так, что она совмещена с первой осью, когда устройство автоматического управления самолета осуществляет управление функцией самолета на основе, по меньшей мере, частично заданного значения скорости самолета; и

отображение, по меньшей мере, части буквенно-цифровой информации над второй областью так, что она совмещена со второй осью, когда устройство автоматического управления самолета не осуществляет управление функцией самолета на основе, по меньшей мере, частично заданного значения скорости самолета.

управления самолета представляет собой первое устройство автоматического управления самолета, осуществляющее управление первой функцией самолета, и

буквенно-цифровая информация представляет собой первую буквенно-цифровую информацию, и в котором способ дополнительно содержит

отображение второй буквенно-цифровой информации, соответствующей работе второго устройства автоматического управления самолета, в третьем местоположении на средстве дисплея, если второе устройство автоматического управления самолета осуществляет управление второй функцией самолета на основе, по меньшей мере, частично заданного значения скорости самолета;

отображение второй буквенно-цифровой информации в четвертом местоположении средства дисплея, отличающемся от третьего места положения, если второе устройство автоматического управления самолета не осуществляет управление второй функцией самолета на основе, по меньшей мере, частично заданного значения скорости самолета.

отображение скорости самолета в первой области на средстве дисплея;

отображение высоты самолета во второй области на средстве дисплея, отличающейся от первой области средства дисплея;

отображение буквенно-цифровой информации режима автопилота в, по меньшей мере, одном из первого местоположения и второго местоположения средства дисплея, причем первое местоположение совмещено с первой областью средства дисплея, второе местоположение совмещено со второй областью средства дисплея, причем буквенно-цифровая информация режима автопилота соответствует работе автопилота самолета;

отображение буквенно-цифровой информации о режиме автомата тяги, по меньшей мере, в одном из третьего местоположения и четвертого местоположения средства дисплея, причем третье местоположение совмещено с первой областью средства дисплея, четвертое местоположение совмещено со второй областью средства дисплея, причем информация режима автомата тяги соответствует работе автомата тяги самолета;

если автопилот осуществляет управление тангажом самолета на основе, по меньшей мере, частично заданного значения скорости самолета, отображение, по меньшей мере, части буквенно-цифровой информации о режиме автопилота в первом местоположении средства дисплея, и если автопилот не осуществляет управление тангажом самолета на основе, по меньшей мере, частично заданного значения скорости самолета, отображение, по меньшей мере, части буквенно-цифровой информации о режиме автопилота во втором местоположении средства дисплея; и

если автомат тяги осуществляет управление двигателем самолета на основе, по меньшей мере, частично заданного значения скорости самолета, отображение, по меньшей мере, части буквенно-цифровой информации о режиме автомата тяги в третьем местоположении средства дисплея, и если автомат тяги не осуществляет управление двигателем самолета на основе, по меньшей мере, частично заданного значения скорости самолета, отображение, по меньшей мере, части буквенно-цифровой информации о режиме автомата тяги в четвертом местоположении на средстве дисплея.

информации, соответствующей работе автоматического устройства управления самолетом, содержащая

устройство ввода-вывода, предназначенное для взаимодействия с устройством автоматического управления самолетом,

средство дисплея, позволяющее отображать информацию; и запоминающее устройство, содержание которого позволяет отображать буквенно-цифровую информацию, соответствующую работе устройства автоматического управления самолета в первом местоположении средства дисплея, когда устройство автоматического управления самолета осуществляет управление функцией самолета на основе, по меньшей мере, частично заданного значения скорости самолета; и

отображать буквенно-цифровую информацию во втором местоположении средства дисплея, отличающемся от первого местоположения, когда автоматическое устройство управления самолетом не осуществляет управление функцией самолета на основе, по меньшей мере, частично заданного значения скорости самолета.