失速狀態(tài)的飛行器的輔助駕駛的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提出了一種包括在俯仰標(biāo)尺（23）上的最大許用迎角的視覺(jué)表示（33）的直觀顯示，從而給予飛行器的乘務(wù)員即將進(jìn)入失速或失速的視覺(jué)識(shí)別，以及在失速期間實(shí)際地輔助駕駛，直到飛行器已經(jīng)完全脫離失速為止。
【專(zhuān)利說(shuō)明】失速狀態(tài)的飛行器的輔助駕駛
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及輔助駕駛飛行器的機(jī)載方法和系統(tǒng)的領(lǐng)域、更具體地涉及警告乘務(wù)員即將進(jìn)入失速并且輔助他們控制飛行器的機(jī)載方法和系統(tǒng)的領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]失速包括飛行器的升力的突然損失，這種突然損失可能是由于在機(jī)翼的弦線(xiàn)與飛行器的速度矢量之間的非常大的迎角(或攻角)引起的。更具體地，當(dāng)俯仰角增大時(shí)，則迎角增大、升力增大并且流過(guò)機(jī)翼的頂部表面的流動(dòng)開(kāi)始在后緣的區(qū)域分離。當(dāng)迎角到達(dá)取決于機(jī)翼特性的臨界值(被稱(chēng)作失速值)時(shí)，則氣流分離可能會(huì)出現(xiàn)在機(jī)翼的頂部表面上，這導(dǎo)致升力的損失。
[0003]每個(gè)機(jī)翼通常具有用于測(cè)量迎角的當(dāng)前值的傳感器(例如，定位在機(jī)翼的邊緣上的榫舌)。測(cè)量被傳送至儀表盤(pán)上的給出迎角的當(dāng)前值的指針。
[0004]此外，當(dāng)迎角開(kāi)始接近失速值時(shí)，迎角測(cè)量傳感器啟動(dòng)視覺(jué)和/或聽(tīng)覺(jué)和/或觸覺(jué)(桿振動(dòng))類(lèi)型的艙室警報(bào)。飛行員然后推動(dòng)桿以恢復(fù)低于失速值的迎角。
[0005]各種警報(bào)因此能夠使乘務(wù)員補(bǔ)救該狀態(tài)以使飛行器不會(huì)失速。然而，這些警報(bào)沒(méi)有為駕駛提供輔助以便于飛行器的控制的重新確立。
[0006]此外，乘務(wù)員不具有能夠使他們?cè)谛枰獣r(shí)完全地增大升力而不超出失速迎角的精確指示。
[0007]本發(fā)明的目的是提出一種用于輔助駕駛的簡(jiǎn)單、直觀且精確的系統(tǒng)和方法，以彌補(bǔ)上述缺陷，并且特別地為乘務(wù)員提供容易理解的視覺(jué)檢測(cè)裝置以便不進(jìn)入失速，并且提供用于輔助駕駛以控制處于失速狀態(tài)下的飛行器的真實(shí)系統(tǒng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明通過(guò)一種用于輔助飛行器的駕駛的方法進(jìn)行限定，根據(jù)該方法，代表當(dāng)前飛行軌跡矢量的軌跡指針和指示當(dāng)前俯仰角的值的俯仰指針在顯示屏的俯仰標(biāo)尺上示出，其中該方法包括下列步驟:
[0009]-根據(jù)一組飛行參數(shù)和飛行器配置來(lái)確定代表最大許用迎角的俯仰角極限值，以及
[0010]-將指示俯仰角極限值的最大迎角指針顯示在顯示屏的所述俯仰標(biāo)尺上。
[0011]該方法能夠使飛行員快速地和視覺(jué)地檢測(cè)失速即將或正在開(kāi)始，并且能夠使飛行員相關(guān)于俯仰角來(lái)直接地控制飛行器，以變脫離失速并且在不會(huì)有任何第二次失速的情況下準(zhǔn)確地重新確立海拔。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的特定實(shí)施方式，最大迎角指針和軌跡指針?lè)謩e形成代表飛行器的正常飛行的動(dòng)態(tài)安全包線(xiàn)(dynamic safety envelope)的上限和下限。
[0013]動(dòng)態(tài)包線(xiàn)因此提供了容易理解的視覺(jué)安全界限。更具體地，假如俯仰指針位于包線(xiàn)內(nèi)，則飛行員可以確定飛行器處于正常的飛行中，并且如果俯仰指針接近包線(xiàn)的上限，則飛行員能快速地檢測(cè)到即將進(jìn)入失速。此外，動(dòng)態(tài)包線(xiàn)使飛行員能夠從失速狀態(tài)出來(lái)，同時(shí)最大程度地利用俯仰安全界限，以在不超出最大迎角的情況下準(zhǔn)確地恢復(fù)初始海拔。
[0014]動(dòng)態(tài)包線(xiàn)相對(duì)于俯仰標(biāo)尺的相對(duì)位置和/或范圍隨著飛行參數(shù)(包括馬赫數(shù)和俯仰角速度)的改變以及飛行器配置的改變而改變。
[0015]這允許實(shí)時(shí)檢測(cè)出即將進(jìn)入失速狀態(tài)。
[0016]作為示例，所述動(dòng)態(tài)包線(xiàn)是上邊和下邊分別由最大迎角指針和軌跡指針形成的矩形，因此給予飛行員簡(jiǎn)單和直觀的視覺(jué)檢測(cè)手段。
[0017]應(yīng)當(dāng)注意的是，在正常飛行情況下，所述最大迎角指針或所述動(dòng)態(tài)包線(xiàn)有利地根據(jù)飛行員的要求而顯示。這給予飛行員自由度來(lái)選擇顯示動(dòng)態(tài)包線(xiàn)或者不選擇顯示動(dòng)態(tài)包線(xiàn)，以便不使顯示屏過(guò)載。
[0018]飛行器一進(jìn)入失速，所述最大迎角指針或所述動(dòng)態(tài)包線(xiàn)就有利地被自動(dòng)地顯示。這使得即使在動(dòng)態(tài)包線(xiàn)還沒(méi)有被飛行員預(yù)先選擇的情況下也能夠警告飛行員即將進(jìn)入失速。此外，在飛行器已經(jīng)脫離失速之后，所述最大迎角指針或所述動(dòng)態(tài)包線(xiàn)的顯示仍繼續(xù)，直到飛行員消除這種顯示為止。
[0019]所述最大迎角指針或所述動(dòng)態(tài)包線(xiàn)的顯示有利地使用不同的顏色示出，不同的顏色包括代表正常飛行狀態(tài)的第一顏色、代表即將進(jìn)入失速狀態(tài)的第二顏色、以及代表失速的第三顏色。這能夠使飛行員在即將進(jìn)入失速、失速狀態(tài)和脫離失速狀態(tài)之間進(jìn)行快速且直觀地區(qū)分。
[0020]有利地，失速伴隨著方向箭頭的顯示，該方向箭頭沿從俯仰指針朝向所述動(dòng)態(tài)包線(xiàn)的內(nèi)部的方向指向。這有助于通過(guò)指示飛行員應(yīng)當(dāng)減小俯仰角來(lái)使其返回由動(dòng)態(tài)包線(xiàn)限定的安全界限內(nèi)而使飛行員恢復(fù)對(duì)飛行器的控制。
[0021]有利地，該方法包括顯示翻滾控制信號(hào)以在飛行器脫離失速之后、或當(dāng)飛行器不處于失速時(shí)重新確立飛行器的橫向穩(wěn)定性。
[0022]如果俯仰指針已經(jīng)位于動(dòng)態(tài)包線(xiàn)內(nèi)，這能夠使飛行員在其翻滾操作中被引導(dǎo)。
[0023]翻滾控制信號(hào)可以有利地包括以不同顏色和/或尺寸和/或閃光的方式示出的箭頭，取決于返回至水平飛行的操作是否沿正確或不正確的方向完成。更具體地，這能夠在返回至水平飛行的操作沿不正確的方向進(jìn)行的情況下吸引飛行員的注意力。
[0024]有利地，該方法包括在常規(guī)速度指示器發(fā)生故障的情況下在顯示屏上顯示替代速度標(biāo)尺。
[0025]本發(fā)明還涉及一種用于輔助飛行器的駕駛的系統(tǒng)，包括示出俯仰標(biāo)尺的顯示屏，代表當(dāng)前的飛行軌跡矢量的軌跡指針以及指示當(dāng)前的俯仰角的值的俯仰指針，該系統(tǒng)包括:
[0026]-用于根據(jù)一組飛行參數(shù)和飛行器配置來(lái)確定代表最大許用迎角的俯仰角極限值的計(jì)算裝置，以及
[0027]-用于將指示俯仰角極限值的最大迎角指針在顯示屏的所述俯仰標(biāo)尺上顯示的計(jì)
算裝置。
[0028]本發(fā)明還涉及一種包括根據(jù)上述特征的輔助駕駛的系統(tǒng)的飛行器。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】[0029]圖1示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的用于輔助飛行器的駕駛的機(jī)載系統(tǒng)；
[0030]圖2A-圖2H示意性地示出了在圖1的系統(tǒng)的顯示屏上的在不同的飛行狀態(tài)下的動(dòng)態(tài)包線(xiàn)的顯示；
[0031]圖3A-圖3C示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的、在翻滾運(yùn)動(dòng)方面引導(dǎo)乘務(wù)員的翻滾控制信號(hào)在顯示屏上的顯示；以及
[0032]圖4示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的BUSS的顯示屏上的顯示。
【具體實(shí)施方式】
[0033]圖1示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的用于輔助飛行器的駕駛的機(jī)載系統(tǒng)。應(yīng)當(dāng)注意的是，該圖也是根據(jù)本發(fā)明的用于輔助駕駛的方法的視圖。
[0034]用于輔助駕駛的機(jī)載系統(tǒng)I包括采集裝置3、處理裝置5和接口裝置7。
[0035]采集裝置3構(gòu)造成從一組傳感器和/或飛行器控制計(jì)算機(jī)9采集相關(guān)于飛行器的一組飛行參數(shù)和配置的測(cè)量或數(shù)據(jù)。例如，這組飛行參數(shù)包括飛行器相對(duì)于空氣的速度、馬赫數(shù)、飛行器質(zhì)量、空氣密度、載荷系數(shù)、升力梯度、迎角等等，同時(shí)飛行器的配置例如包括襟翼或其他飛行控制裝置的位置。
[0036]處理裝置5使用通過(guò)采集裝置3采集的數(shù)據(jù)以常規(guī)的方式確定翻滾角和俯仰角、飛行器的速度矢量、以及用于乘務(wù)員的其他使用數(shù)據(jù)。
[0037]采集裝置3和處理裝置5經(jīng)由連接裝置11連接至接口裝置7，所述接口裝置包括已經(jīng)設(shè)置在飛行器的甲板上的TOF (Pilot Flight Display，駕駛飛行顯示)類(lèi)型的駕駛指示器或屏幕13。
[0038]在PDF的顯示屏15上，總體上顯示出了飛行器相對(duì)于陀螺地平儀的姿態(tài)或配平。傳統(tǒng)的顯示裝置包括通過(guò)陀螺地平儀線(xiàn)21隔開(kāi)的上部17和下部19。上部17總體上為藍(lán)色以代表天空，另外的部分19為棕色以代表大地。地平線(xiàn)21也用作相關(guān)于存在于顯示屏的周界上的翻滾梯度(未示出)的翻滾角指示器。
[0039]顯示屏15上的顯示還包括在地平線(xiàn)21的每一側(cè)上的形成俯仰標(biāo)尺23的梯度23，連同指示當(dāng)前的俯仰角的值的指針25。俯仰指針25總體上包括用作指示俯仰角度的指針的、在中央元件25c的每側(cè)上的第一和第二 L形元件25a、25b。顯示裝置還包括在俯仰標(biāo)尺23上測(cè)量當(dāng)前飛行軌跡矢量相對(duì)于地平線(xiàn)21的方向的軌跡指針27。軌跡指針27總體上具有非常簡(jiǎn)化的飛行器模型的形式。
[0040]根據(jù)本發(fā)明，用于輔助駕駛的系統(tǒng)I包括用于確定代表最大許用迎角的俯仰角極限值的計(jì)算裝置31。此外，顯示屏15上的顯示包括最大迎角指針33，該最大迎角指針33在俯仰標(biāo)尺15上指示俯仰角極限值，高于俯仰角極限值則飛行器開(kāi)始失速。
[0041]在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，計(jì)算裝置31、采集裝置3和處理裝置5被編組成飛行器的機(jī)載計(jì)算機(jī)(未表示)中的單一的中央處理單元35。在這種情況下，計(jì)算裝置31可以由記錄在計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)器中以由計(jì)算機(jī)的中央單元35使用的算法模塊構(gòu)成。更具體地說(shuō)，當(dāng)中央處理單元35執(zhí)行計(jì)算機(jī)程序時(shí)，計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)器可以包括計(jì)算機(jī)程序，該計(jì)算機(jī)程序包括與算法模塊對(duì)應(yīng)的代碼指令，以用于當(dāng)該計(jì)算機(jī)程序被中央處理單元35執(zhí)行時(shí)來(lái)使用根據(jù)本發(fā)明的方法。
[0042]因此根據(jù)本發(fā)明的用以輔助駕駛的系統(tǒng)或方法是可升級(jí)的，并可以容易地安裝在現(xiàn)有的飛行器中，從而提供了一種低成本的可行的解決方案。
[0043]該算法模塊(或計(jì)算裝置31)使用了對(duì)飛行器的升力建模的模塊，該模塊預(yù)先記錄在計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)器中，以便特別是根據(jù)高升力裝置(前緣縫翼、襟翼等等)的位置、飛行器的質(zhì)量、飛行器相對(duì)于空氣的速度或馬赫數(shù)，以已知的方式確定最大許用迎角。要指出的是，最大許用迎角也可以用于其他已知的駕駛或飛行控制的應(yīng)用。
[0044]此外，算法模塊(或計(jì)算裝置31)通過(guò)計(jì)算最大許用迎角的值與由迎角傳感器(未示出)測(cè)量的迎角的當(dāng)前值之間的差異來(lái)確定迎角的界限。這種差異然后根據(jù)俯仰角和標(biāo)尺來(lái)表達(dá)以限定相對(duì)于當(dāng)前俯仰角值的俯仰角極限值。俯仰角極限值因此是實(shí)時(shí)確定的，記住的是其隨著飛行器不同的參數(shù)和配置的改變而改變。
[0045]要指出的是，在正常飛行中以及對(duì)于整個(gè)正常飛行，乘務(wù)員可以在任何時(shí)間選擇是否顯示最大迎角指針33。然而，只要飛行器開(kāi)始進(jìn)入失速，該指針33就自動(dòng)地顯示，并且甚至在正常飛行已經(jīng)被重建以后仍保持，直到其在適當(dāng)時(shí)被飛行員解除。
[0046]此外，根據(jù)飛行器是否處于正常飛行狀態(tài)、即將失速的狀態(tài)、或失速狀態(tài)中，最大迎角指針33和軌跡指針27可以顯示成不同的顏色，由此使飛行員能夠在不同狀態(tài)之間快速和直觀地區(qū)分。
[0047]最大迎角指針33和軌跡指針27分別有利地形成代表飛行器的正常飛行的動(dòng)態(tài)安全包線(xiàn)37 (見(jiàn)圖2A)的上限和下限。動(dòng)態(tài)包線(xiàn)因此提供當(dāng)前的俯仰角與俯仰角極限值之間的安全界限。該可視的安全界限容易理解，并且表示乘務(wù)員可獲得的操縱包線(xiàn)以保持正常飛行模式而不進(jìn)入失速。如同最大迎角角度指針33—樣，飛行員可以決定顯示動(dòng)態(tài)包線(xiàn)37。動(dòng)態(tài)包線(xiàn)37在失速的情況下自動(dòng)顯示。
[0048]圖2A-圖2H示出了根據(jù)本發(fā)明的動(dòng)態(tài)包線(xiàn)在不同的飛行狀態(tài)下的顯示。
[0049]根據(jù)這些示例，動(dòng)態(tài)包線(xiàn)37的形狀是矩形。矩形的上側(cè)邊和下側(cè)邊分別通過(guò)最大迎角指針33和軌跡指針27形成，并且矩形的側(cè)邊使這兩個(gè)指針之間的關(guān)系能夠被示出。當(dāng)然，矩形的(即動(dòng)態(tài)包線(xiàn)37的)相對(duì)于俯仰標(biāo)尺23的相對(duì)位置和/或范圍隨著飛行器的飛行參數(shù)(速度、馬赫數(shù)、俯仰角速度，等等)和配置(襟翼、前緣縫翼等的位置)的改變而實(shí)時(shí)改變。
[0050]此外，動(dòng)態(tài)包線(xiàn)37有利地顯示為不同的顏色，包括代表正常飛行情況的第一顏色(例如綠色)、代表即將失速的情況的第二顏色(例如黃色或琥珀色)以及代表失速的第三顏色(例如紅色)。要指出的是，動(dòng)態(tài)包線(xiàn)37的即將失速或開(kāi)始失速的表示與在這些情況下通常給出的聽(tīng)覺(jué)或觸覺(jué)警報(bào)一起進(jìn)行。
[0051]圖2A的示例示出了這種情況:飛行器處于正常飛行的狀態(tài)并且飛行員已經(jīng)選擇顯示動(dòng)態(tài)包線(xiàn)37。更具體地說(shuō)，在這個(gè)示例中，矩形的下側(cè)邊(即軌跡指針27)在地平線(xiàn)21上方，表明飛行器正在爬升。此外，俯仰指針25 (或者，更準(zhǔn)確地說(shuō)是其中央元件25C)實(shí)際上位于動(dòng)態(tài)的矩形37 (表示成綠色)內(nèi)，并且飛行員因此具有良好的界限以在不超出矩形37的情況下增加俯仰角。此外，俯仰指針25的第一和第二元件25a、25b的水平部分平行于地平線(xiàn)21，表明翻滾角為零。
[0052]圖2B示出了這樣的情況:飛行器開(kāi)始進(jìn)入失速且動(dòng)態(tài)包線(xiàn)37自動(dòng)地顯示。在這個(gè)示例中，俯仰指針25接近動(dòng)態(tài)矩形37的上側(cè)邊33。在這種情況下迎角接近臨界值，從而使飛行員在視覺(jué)(表示成黃色的動(dòng)態(tài)矩形37)和聽(tīng)覺(jué)上得到警報(bào)，他們應(yīng)該返回到正常的飛行狀態(tài)。
[0053]圖2C示出了飛行器已經(jīng)失速的情況。該示例示出俯仰指針25 (元件25C)已經(jīng)超出到動(dòng)態(tài)矩形37的外側(cè)，因此，該迎角超出最大迎角。此外，飛行器處于低海拔，這通過(guò)矩形(即軌跡指針27)的下側(cè)邊低于地平線(xiàn)21的事實(shí)示出。然后在聲覺(jué)、觸覺(jué)和視覺(jué)上更強(qiáng)烈地對(duì)飛行員發(fā)出警報(bào)。視覺(jué)警報(bào)采用改變動(dòng)態(tài)矩形37的顏色(變成紅色)的方式，以及還通過(guò)顯示沿從俯仰指針25指向動(dòng)態(tài)包線(xiàn)37內(nèi)部的方向的方向箭頭39，促使飛行員遵循習(xí)慣的程序，并且特別是減小迎角以使俯仰指針(元件25C)返回到矩形37內(nèi)。視覺(jué)警報(bào)還可能包括詞語(yǔ)“失速”的閃光信號(hào)41，以更有力地吸引飛行員的注意力。
[0054]在圖2D的情況下，飛行器處于失速中，具有距離對(duì)應(yīng)于正常飛行的動(dòng)態(tài)矩形37非常遠(yuǎn)的非常高的迎角，此外，該矩形(即軌跡指針27)的下側(cè)邊恰好低于地平線(xiàn)21。聲覺(jué)、觸覺(jué)和視覺(jué)的警報(bào)保持顯示指向動(dòng)態(tài)矩形37的若干箭頭39a、39b、39c，促使飛行員仍然可以更確定地首先降低迎角以脫離失速，然后施加更多的動(dòng)力來(lái)提高速度和減少海拔的下降。
[0055]在圖2E情況中，飛行器已經(jīng)從失速狀態(tài)脫離，俯仰指針25的元件25C恰好處于動(dòng)態(tài)矩形37內(nèi)，其再次被表示成綠色，除非飛行器的海拔較低。然而，飛行員具有良好的俯仰角界限，以使飛行器在不離開(kāi)動(dòng)態(tài)矩形37的情況下再次爬升。
[0056]因此，在圖2F的情況中，為了恢復(fù)飛行器的海拔，俯仰角已經(jīng)增加，同時(shí)將俯仰指針25的元件25C保持在動(dòng)態(tài)矩形37中，但剛好處于矩形37的上側(cè)邊33的下方。這使俯仰角界限在其最完整的范圍中被使用，同時(shí)確保不出現(xiàn)第二次失速。當(dāng)然，由于俯仰指針25變得靠近動(dòng)態(tài)矩形37的上側(cè)邊33的事實(shí)，矩形37的顏色又變成了黃色，以警告駕駛員不超過(guò)最大迎角。
[0057]在圖2G的情況中，飛行器的海拔已經(jīng)重新確立并且矩形(即軌跡指針27)的下側(cè)邊位于地平線(xiàn)21上方。然而，動(dòng)態(tài)矩形37的顏色保持黃色，這是由于俯仰指針仍然靠近矩形37 (即最大迎角指針33)的上側(cè)邊。
[0058]最后，在圖2H中，動(dòng)態(tài)矩形37的顏色又變綠，這是因?yàn)楦┭鲋羔?5的中央元件25c恰好處于矩形37內(nèi)并且飛行器返回到正常的飛行狀態(tài)。動(dòng)態(tài)包線(xiàn)37的顯示甚至在飛行器已經(jīng)脫離失速之后仍持續(xù)，直到其被飛行員解除。
[0059]動(dòng)態(tài)包線(xiàn)37的相對(duì)位置——首先相對(duì)于俯仰指針25，其次相對(duì)于地平線(xiàn)21——從而使最佳的性能以簡(jiǎn)單的方式實(shí)現(xiàn)，以脫離失速和在不再次失速的情況下恢復(fù)海拔，同時(shí)保持對(duì)當(dāng)前飛行階段而言適當(dāng)?shù)乃俣取?br> [0060]在脫離失速之后，有利地，用于輔助駕駛的系統(tǒng)I包括顯示翻滾控制信號(hào)以重新確立飛行器的橫向穩(wěn)定性。
[0061]實(shí)際上，圖3A-圖3C示出了根據(jù)本發(fā)明顯示的翻滾控制信號(hào)，以在翻滾運(yùn)動(dòng)中引導(dǎo)乘務(wù)員。
[0062]翻滾控制信號(hào)有利地包括以不同顏色和/或尺寸示出的、并且可以閃光的箭頭41a、41b，這取決于返回至水平飛行的操作是否沿正確或不正確的方向完成。
[0063]在該情形下，意圖給予飛行員清楚和準(zhǔn)確的指示以引導(dǎo)他在飛行器已經(jīng)脫離失速之后沿正確方向朝向陀螺水平儀21進(jìn)行翻滾運(yùn)動(dòng)。換句話(huà)說(shuō)，在飛行器處于失速中或者即將進(jìn)入失速時(shí)，翻滾控制信號(hào)沒(méi)有被顯示，但是相反，在飛行器已經(jīng)脫離這些失速狀態(tài)之后(即，當(dāng)俯仰指針25c位于動(dòng)態(tài)包線(xiàn)37內(nèi)時(shí))自動(dòng)地顯示翻滾控制信號(hào)。此外，在飛行器已經(jīng)脫離失速之后，也可以顯示翻滾控制信號(hào)以重新確立飛行器的橫向穩(wěn)定。
[0064]圖3A示出了這樣的情形:飛行器已經(jīng)脫離失速，但俯仰指針25的第一和第二元件25a、25b的水平部分不平行于地平線(xiàn)21的情形。翻滾控制信號(hào)然后在此時(shí)自動(dòng)地顯示以輔助飛行員沿正確方向進(jìn)行翻滾運(yùn)動(dòng)。特別地，兩個(gè)箭頭41a、41b在俯仰指針25的第一和第二元件25a、25b的區(qū)域中顯示。實(shí)際上，第一和第二箭頭41a、41b分別沿相反的方向在俯仰指針25的第一和第二元件25a、25b的水平部分中施加，因此表示圍繞指針25的中央元件25c的旋轉(zhuǎn)扭矩。此外，翻滾控制信號(hào)還可以包括詞語(yǔ)“翻滾至水平”的閃光信號(hào)43。兩個(gè)箭頭41a、41b和閃光信號(hào)43開(kāi)始表示成黃色以吸引飛行員的注意力。
[0065]圖3B示出了這樣的情形:當(dāng)由飛行員采取的動(dòng)作與翻滾控制信號(hào)一致時(shí)，第一和第二箭頭41a、41b的顏色又變綠，以鼓勵(lì)飛行員的動(dòng)作，向其指示翻滾運(yùn)動(dòng)在正確的方向中發(fā)生。
[0066]相反，圖3c示出了這樣的情形:當(dāng)飛行員初始完成的翻滾運(yùn)動(dòng)沿不正確的方向時(shí)，第一和第二箭頭41a、41b的尺寸增大以吸引飛行員的注意力，以便于飛行員糾正其動(dòng)作。此外，如果飛行員持續(xù)沿不正確的方向行進(jìn)，則箭頭41a、41b開(kāi)始閃光并且變紅，以進(jìn)一步吸引飛行員的注意力。
[0067]此外，有利地，用于輔助駕駛的系統(tǒng)I包括顯示“BUSS”(備用速度標(biāo)尺)。
[0068]事實(shí)上，圖4示出了根據(jù)本發(fā)明在顯示屏上顯示BUSS。
[0069]因此，在常規(guī)速度指針(未示出)發(fā)生故障或數(shù)據(jù)錯(cuò)誤的情形下，有色標(biāo)尺條45顯示在與動(dòng)態(tài)矩形37相同的位置中。在該情形下，軌跡指針27用于讀取代表飛行器的速度的顏色。
[0070]事實(shí)上，顏色標(biāo)尺條45用于通過(guò)從由非常魯棒的迎角傳感器測(cè)量的迎角確定的有色標(biāo)尺來(lái)代替正常速度標(biāo)尺。有色速度標(biāo)尺條45例如具有與動(dòng)態(tài)矩形37相同的寬度，并且包括代表代表飛行器的正常速度的綠色中央?yún)^(qū)域45a，以黃色警示顏色的第一上部區(qū)域45b和下部區(qū)域45c為邊界，所述第一上部區(qū)域和下部區(qū)域隨之以代表非正常速度的紅色的第二上部和下部區(qū)域(未示出)為邊界。有色速度條45因此促進(jìn)飛行員保持在綠色中央?yún)^(qū)域45a內(nèi)以完全安全地飛行。
【權(quán)利要求】
1.一種用于輔助駕駛飛行器的方法，根據(jù)所述方法，在顯示屏(15)的俯仰標(biāo)尺(23)上示出代表當(dāng)前飛行軌跡矢量的軌跡指針(27)和指示當(dāng)前俯仰角的值的俯仰指針(25)，其特征在于，所述方法包括下列步驟: -根據(jù)一組飛行參數(shù)和飛行器配置來(lái)確定代表最大許用迎角的俯仰角極限值，以及 -將指示所述俯仰角極限值的最大迎角指針(33)顯示在所述顯示屏(15)的所述俯仰標(biāo)尺(23)上，其中所述最大迎角指針(33)和軌跡指針(27)分別形成代表所述飛行器的正常飛行的動(dòng)態(tài)安全包線(xiàn)(37)的上限和下限。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述動(dòng)態(tài)包線(xiàn)(37)相對(duì)于所述俯仰標(biāo)尺(23)的相對(duì)位置和/或范圍隨著所述飛行參數(shù)和所述飛行器配置的改變而改變。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述飛行參數(shù)包括馬赫數(shù)和俯仰角速度。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，一旦所述飛行器出現(xiàn)失速，所述最大迎角指針(33)或所述動(dòng)態(tài)包線(xiàn)(37)就被自動(dòng)地顯示。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至3中的任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在正常飛行中，所述最大迎角指針(33 )或所述動(dòng)態(tài)包線(xiàn)(37 )是根據(jù)飛行員的要求而顯示的。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述最大迎角指針(33)或所述動(dòng)態(tài)包線(xiàn)(37)的顯示是使用不同的顏色示出的，所述不同的顏色包括代表正常飛行狀態(tài)的第一顏色、代表即將發(fā)生失速的狀態(tài)的第二顏色、以及代表失速的第三顏色。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述失速伴隨有顯示方向箭頭(39)，所述方向箭頭沿著從所述俯仰指針(25 )朝向所述動(dòng)態(tài)包線(xiàn)(37 )的內(nèi)部的方向指向。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在脫離所述失速之后，仍保持顯示所述最大迎角指針(33)或所述動(dòng)態(tài)包線(xiàn)(37)，直到所述飛行員確定不再顯示所述最大迎角指針或所述動(dòng)態(tài)包線(xiàn)為止。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述方法包括顯示翻滾控制信號(hào)(41a、41b)，以在所述飛行器脫離所述失速之后或當(dāng)所述飛行器不處于失速時(shí)重新確立所述飛行器的橫向穩(wěn)定性。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述方法包括:在常規(guī)速度指示器發(fā)生故障的情況下，在所述顯示屏上顯示替代速度標(biāo)尺(43)。
11.一種用于輔助駕駛飛行器的系統(tǒng)，包括示出俯仰標(biāo)尺(23)的顯示屏(15)，其中，軌跡指針(27)代表當(dāng)前飛行軌跡矢量，且俯仰指針(25)指示當(dāng)前俯仰角的值，其特征在于，所述系統(tǒng)包括: -用于根據(jù)一組飛行參數(shù)和飛行器配置來(lái)確定代表最大許用迎角的俯仰角極限值的計(jì)算裝置(31)，以及 -用于將指示所述俯仰角極限值的最大迎角指針(33)顯示在所述顯示屏(15)的所述俯仰標(biāo)尺(23)上的計(jì)算裝置(31)，其中所述最大迎角指針(33)和軌跡指針(27)分別形成代表所述飛行器的正常飛行的動(dòng)態(tài)安全包線(xiàn)(37)的上限和下限。
12.—種飛行器，包括根據(jù)權(quán)利要求11所述的輔助駕駛的系統(tǒng)。
【文檔編號(hào)】B64D43/00GK103847971SQ201310637048
【公開(kāi)日】2014年6月11日 申請(qǐng)日期:2013年12月2日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月30日
【發(fā)明者】哈里·尼爾森 申請(qǐng)人:空中客車(chē)股份有限公司