飛機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及飛機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)。公開了用于監(jiān)控飛機(jī)（202）的方法以及設(shè)備。駕駛員控制輸入信號（224）被接收。利用所述駕駛員控制輸入信號（224）識別由飛行操縱模型（230）控制的操縱面系統(tǒng)（206）的響應(yīng)。當(dāng)操縱面系統(tǒng)（206）達(dá)到關(guān)于操縱面系統(tǒng)（206）變?yōu)轱柡偷拈撝担?41）時，警告（240）被生成。
【專利說明】飛機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明總體涉及飛機(jī)，并且特別涉及監(jiān)控飛機(jī)的飛行。更具體地，本發(fā)明涉及在飛機(jī)的測試期間用于提供飛機(jī)的狀態(tài)感知的方法和設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]當(dāng)飛機(jī)被開發(fā)時，測試作為飛機(jī)開發(fā)的一部分而進(jìn)行。飛行測試被完成以在飛機(jī)的飛行期間收集關(guān)于飛機(jī)性能的數(shù)據(jù)。這個數(shù)據(jù)可以被使用以評估飛機(jī)。例如，該數(shù)據(jù)可以被使用以驗證針對飛機(jī)的特定設(shè)計的性能。
[0003]另外，該數(shù)據(jù)可以被使用以確定飛機(jī)是否如期望的飛行以及提供期望的安全等級。飛行測試也可以被使用以證明關(guān)于特定政府機(jī)構(gòu)的安全以及性能要求的飛機(jī)合格。
[0004]在飛行測試期間，駕駛員操縱控制器以執(zhí)行不同的操作?？刂破鞯牟倏v可以改變飛機(jī)的操縱面的位置。如在飛機(jī)測試過程中，駕駛員可以使操縱面向著操縱面的極限移動。
[0005]例如，駕駛員可以操縱控制器以改變飛機(jī)的俯仰。在飛行測試或不同的飛行測試期間，俯仰的改變可以漸漸地變得更積極。俯仰的這種改變可以引起操縱面達(dá)到極限。當(dāng)極限被到達(dá)時，飛機(jī)可能不按期望或預(yù)計的執(zhí)行。
[0006]許多當(dāng)前被使用的飛行控制系統(tǒng)具有在被機(jī)械連接到飛機(jī)中的操縱面的駕駛員座艙中的控制器。這些控制器經(jīng)常通過聯(lián)動裝置、電纜以及其他的機(jī)械組件被連接到操縱面。通過這類飛行控制系統(tǒng)，當(dāng)在駕駛員座艙中的控制器被移動到極限時，操縱面也達(dá)到移動的極限。以這種方式，駕駛員可以通過操縱面能被操縱多遠(yuǎn)而獲知操縱面何時達(dá)到了極限。換句話說，當(dāng)操縱面的極限被達(dá)到時，對應(yīng)于那個特定操縱面的控制器再也不可以被操縱。
[0007]在執(zhí)行飛行測試中，在測試飛機(jī)的飛行過程早期的操作期間，通常不期望達(dá)到移動操縱面的極限。因此，在測試和正常飛行期間，駕駛員可能能夠向著極限移動操縱面但是避免達(dá)到極限。
[0008]具有遙控自動駕駛儀系統(tǒng)形式的飛行控制系統(tǒng)的飛機(jī)的測試可能比機(jī)械控制系統(tǒng)的測試更難。遙控自動駕駛儀控制系統(tǒng)用電子接口替換具有機(jī)械系統(tǒng)的手動飛行控制器。
[0009]因此，當(dāng)駕駛員在駕駛員座艙里移動控制器時，控制器的這種移動被轉(zhuǎn)換為通過電線、光纖或其他類型的通信鏈路傳輸?shù)男盘?。通過飛機(jī)中的計算機(jī)，這些信號被解釋為被命令的飛機(jī)響應(yīng)。反過來，計算機(jī)生成被發(fā)送到飛行操縱面的信號以影響被命令的飛機(jī)響應(yīng)。這些信號被發(fā)送到例如執(zhí)行器等關(guān)聯(lián)飛行操縱面的裝置。
[0010]因此，基于駕駛員控制的位置，駕駛員可能不具有對于飛行操縱面的真實位置的感知。因此，當(dāng)試圖避免飛行操縱面的極限時，使用遙控自動駕駛儀控制系統(tǒng)的飛機(jī)的飛行測試可能更困難。因此，期望具有考慮上述至少一些問題以及其他可能問題的方法和設(shè)備。

【發(fā)明內(nèi)容】
[0011]在一個說明性實施例中，提供了用于監(jiān)控飛機(jī)的方法。駕駛員控制輸入信號被接收。使用駕駛員控制輸入信號識別由飛行控制模型控制的操縱面系統(tǒng)的響應(yīng)。當(dāng)操縱面系統(tǒng)達(dá)到關(guān)于操縱面系統(tǒng)變?yōu)轱柡偷拈撝禃r，警告被生成。
[0012]在另一個說明性實施例中，提供了用于監(jiān)控飛機(jī)的方法。駕駛員控制輸入信號被接收。使用駕駛員控制輸入信號識別由飛行控制模型控制的操縱面系統(tǒng)的響應(yīng)。基于針對操縱面系統(tǒng)的位置的范圍而修正操縱面系統(tǒng)的響應(yīng)的顯示。
[0013]在另一個說明性實施例中，設(shè)備包括飛行監(jiān)控器。飛行監(jiān)控器被配置以接收用于飛機(jī)的駕駛員控制輸入信號，并且使用駕駛員控制輸入信號而識別由飛行控制模型控制的操縱面系統(tǒng)的響應(yīng)。飛行監(jiān)控器進(jìn)一步被配置為當(dāng)操縱面系統(tǒng)達(dá)到關(guān)于操縱面系統(tǒng)變?yōu)轱柡偷拈撝禃r生成警告。
[0014]仍然在另一個說明性實施例中，設(shè)備包括飛行監(jiān)控器。飛行監(jiān)控器被配置以接收用于飛機(jī)的駕駛員控制輸入信號，并且使用駕駛員控制輸入信號而識別由飛行控制模型控制的操縱面系統(tǒng)的響應(yīng)。飛行監(jiān)控器進(jìn)一步被配置以基于操縱面系統(tǒng)的位置的范圍修正操縱面系統(tǒng)的響應(yīng)的顯示。
[0015]所述特征以及功能可以在本發(fā)明的各種實施例中獨立實現(xiàn)或可以在其他實施例中被組合，其中進(jìn)一步的細(xì)節(jié)可以參考以下說明以及附圖而得到。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]說明性實施例的被確信具有新穎特性的特征在所附權(quán)利要求中提出。然而，說明性實施例以及優(yōu)選的使用模式、其進(jìn)一步的目的以及特性將通過在與所述附圖一起閱讀時參考以下本發(fā)明的說明性實施例的【具體實施方式】而被最好地理解，其中:
[0017]圖1是根據(jù)說明性實施例的飛機(jī)的說明；
[0018]圖2是根據(jù)說明性實施例的飛機(jī)監(jiān)控環(huán)境的框圖的說明；
[0019]圖3是根據(jù)說明性實施例的圖形用戶界面的框圖的說明；
[0020]圖4是根據(jù)說明性實施例的圖形用戶界面的說明；
[0021]圖5是根據(jù)說明性實施例的橫向飽和的說明；
[0022]圖6是根據(jù)說明性實施例的縱向飽和的說明；
[0023]圖7是根據(jù)說明性實施例的定向飽和的說明；
[0024]圖8是根據(jù)說明性實施例的用于隨著時間的俯仰控制的圖形用戶界面元件的說明；
[0025]圖9是根據(jù)說明性實施例的用于監(jiān)控遙控自動駕駛儀飛機(jī)的過程的流程圖的說明；
[0026]圖10是根據(jù)說明性實施例的用于監(jiān)控遙控自動駕駛儀飛機(jī)的過程的流程圖的另一個說明；以及
[0027]圖11是根據(jù)說明性實施例的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的框圖的說明。
【具體實施方式】
[0028]說明性實施例意識到并且顧及了一個或多個不同的考慮。例如，說明性實施例意識到并且考慮到在具有遙控自動駕駛儀控制系統(tǒng)的飛機(jī)中的控制器可能不提供期望數(shù)量的反饋。例如，與在機(jī)械控制系統(tǒng)中不同，所述遙控自動駕駛儀控制系統(tǒng)可能不指示操縱面的位置的物理極限何時被接近或達(dá)到。
[0029]說明性實施例也意識以及考慮到遙控自動駕駛儀控制系統(tǒng)可以包括增加物。例如，如控制規(guī)則等軟件可以被使用以預(yù)測移動控制系統(tǒng)中的控制器的期望結(jié)果。軟件可以生成對操縱面的命令，其使得操縱面比可通過由駕駛員操縱的控制器的位置指示的移動得更多或更少?；谲浖臉O限可以被稱為控制極限。
[0030]因此，這類遙控自動駕駛儀控制系統(tǒng)的增加物可以進(jìn)一步增加對操縱面移動的物理極限何時被接近或到達(dá)的獲知的難度。換句話說，除了操縱面的真實機(jī)械極限之外，所述軟件還可以設(shè)置操縱面移動的極限。因此，操縱面的移動極限可以基于操縱面移動到特定位置的真實能力以及操縱面基于軟件的移動的能力。
[0031]因此，說明性實施例提供了用于監(jiān)控飛機(jī)的方法以及設(shè)備。特別的，說明性實施例可以被使用以監(jiān)控具有遙控自動駕駛儀控制系統(tǒng)的飛機(jī)。
[0032]在一個說明性示例中，駕駛員控制輸入信號被接收。利用駕駛員控制輸入信號識別由飛行控制模型控制的操縱面系統(tǒng)的響應(yīng)。當(dāng)操縱面系統(tǒng)達(dá)到關(guān)于操縱面系統(tǒng)變?yōu)轱柡偷拈撝禃r，警告被生成。換句話說，警告可以是一種響應(yīng)，該響應(yīng)指示操縱面系統(tǒng)正在接近操縱面系統(tǒng)的全偏移能力。
[0033]現(xiàn)在參照附圖并且特別地參照圖1，描述了根據(jù)說明性實施例的飛機(jī)的說明。在這個說明性示例中，飛機(jī)100具有附連到機(jī)身106的機(jī)翼102和機(jī)翼104。飛機(jī)100包括附連到機(jī)翼102的發(fā)動機(jī)108和被附連到機(jī)翼104的發(fā)動機(jī)110。
[0034]機(jī)身106具有機(jī)頭部分112和機(jī)尾部分114。水平尾翼116、水平尾翼118和垂直尾翼120被附連到機(jī)身106的機(jī)尾部分114。
[0035]飛機(jī)100是飛機(jī)的示例，其中可以根據(jù)說明性實施例實施飛行監(jiān)控器。飛行監(jiān)控器可以在飛機(jī)100中實施以監(jiān)控飛機(jī)100上的操縱面122。操縱面122的這種監(jiān)控可以包括飛機(jī)100上的操縱面122的位置。飛行監(jiān)控器也可以監(jiān)控通過飛機(jī)100的操作的移動。例如，飛行監(jiān)控器可以監(jiān)控由飛機(jī)100執(zhí)行的側(cè)滾。
[0036]如所描述，操縱面122包括例如副翼124、副翼126、副翼128、副翼130、副翼132和副翼134的操縱面。操縱面122也可以包括例如升降舵136、升降舵138和方向舵140。當(dāng)然，這些僅僅是對于飛機(jī)100的一些類型的主操縱面的示例。飛機(jī)100可以包括其他操縱面，例如但不限于:擾流器、風(fēng)閘、前緣縫翼、控制板和可以被使用以控制飛機(jī)100的移動的其他合適類型的操縱面。
[0037]雖然飛機(jī)100被顯示為商務(wù)飛機(jī)的形式，但不同的說明性實施例可以被應(yīng)用到其他類型的飛機(jī)。例如，說明性實施例可以被應(yīng)用到軍用飛機(jī)、旋翼飛機(jī)以及其他合適類型的飛機(jī)。
[0038]下面參考圖2，根據(jù)說明性實施例描述了飛機(jī)監(jiān)控環(huán)境的框圖的說明。在這個被描述的示例中，飛機(jī)監(jiān)控環(huán)境200是這樣一種環(huán)境，在該環(huán)境中，飛機(jī)202的性能可以被監(jiān)控。圖1中的飛機(jī)100是飛機(jī)202的一個實施方式的示例。
[0039]在這個說明性示例中，飛行監(jiān)控器204被配置為監(jiān)控操縱面系統(tǒng)206。如所描述，飛行監(jiān)控器204可以被實施在軟件、硬件、固件或它們的組合里。當(dāng)軟件被使用時，通過飛行監(jiān)控器204執(zhí)行的操作可以被實現(xiàn)在程序代碼中，該程序代碼被配置為運行在處理器單元上。當(dāng)固件被使用時，通過飛行監(jiān)控器204執(zhí)行的操作可以被實施在程序代碼和數(shù)據(jù)中并且被儲存在永久性存儲器里以在處理器單元上運行。當(dāng)硬件被采用時，所述硬件可以包括操作以執(zhí)行飛行監(jiān)控器204中的操作的電路。
[0040]在這些說明性示例里，硬件可以采用電路系統(tǒng)、集成電路、專用集成電路(ASIC)、可編程邏輯器件或配置為執(zhí)行若干操作的一些其他合適類型的硬件的形式。對于可編程邏輯器件，所述器件被配置為執(zhí)行若干操作。所述器件可以在之后的時間被重新配置或可以永久地配置為執(zhí)行若干操作。可編程邏輯器件的示例包括，例如可編程邏輯陣列、可編程陣列邏輯、現(xiàn)場可編程邏輯陣列、現(xiàn)場可編程門陣列以及其他的合適的硬件器件。此外，處理可以在集成了無機(jī)組件的有機(jī)組件中實施和/或可以僅包括除了人類以外的有機(jī)組件。例如，所述處理可以在有機(jī)半導(dǎo)體中實施為電路。
[0041]在這個說明性示例中，飛行監(jiān)控器204可以實施在飛機(jī)202中的計算機(jī)系統(tǒng)208里。計算機(jī)系統(tǒng)208在這些說明性示例中是一臺或多臺計算機(jī)。當(dāng)多于一臺計算機(jī)存在于計算機(jī)系統(tǒng)208中時，這些計算機(jī)可以利用通信介質(zhì)例如網(wǎng)絡(luò)彼此通信。
[0042]在這些被描述的示例里，操縱面系統(tǒng)206是關(guān)聯(lián)飛機(jī)202的操縱面210。換句話說，操縱面系統(tǒng)206包括操縱面210中的一個或多個操縱面。
[0043]在操縱面系統(tǒng)206中的操縱面210包括一個或多個操縱面,該操縱面響應(yīng)于由操作者214對控制器212的操縱而移動。操縱面系統(tǒng)206可以是，例如側(cè)滾操縱面系統(tǒng)、偏航操縱面系統(tǒng)、俯仰操縱面系統(tǒng)或一些其他的適合類型的操縱面系統(tǒng)。
[0044]控制器212可以采用若干不同的形式。例如，控制器212可以選自輪子、桿、踏板、操縱桿、杠桿或可以由操作者214操縱以控制飛機(jī)202的所述配置或移動的一些其他的合適的控制器中的一個。
[0045]控制器212具有一個或多個飽和極限213。在這些說明性示例里，控制器212的飽和極限213是物理極限。飽和極限213對于所有的飛行狀態(tài)以及飛機(jī)202的配置可以是或可以不是恒定的。
[0046]在這個說明性示例里，控制器212不直接控制操縱面系統(tǒng)206。如所描述，飛機(jī)202采取遙控自動駕駛儀飛機(jī)216的形式。換句話說，飛機(jī)202具有遙控自動駕駛儀控制系統(tǒng)220形式的控制系統(tǒng)218。
[0047]控制系統(tǒng)218是包括控制器212的控制器222的接口，以便操作操縱面210。在這些說明性示例里，可以利用軟件、硬件或其一些組合來實施控制系統(tǒng)218。在這些說明性示例里，控制系統(tǒng)218也可以被實施在計算機(jī)系統(tǒng)208內(nèi)。
[0048]在這些被說明的示例里，通過操縱控制器222中的控制器212，操作者214可以生成駕駛員控制輸入信號224?？梢酝ㄟ^飛行監(jiān)控器204接收駕駛員控制輸入信號224。在這些說明性示例里，可以通過位于飛機(jī)202和飛機(jī)202的仿真器中的一個中的控制器生成駕駛員控制輸入信號224。
[0049]在這個說明性示例中，駕駛員控制輸入信號224表明由操作者214執(zhí)行的控制器212的操縱。例如，根據(jù)特定實施方式，駕駛員控制輸入信號224可以表示控制器212的位置的改變以及其他合適類型的信息。
[0050]控制系統(tǒng)218被配置為響應(yīng)于操作者214對控制器212的操縱而利用由控制器212生成的駕駛員控制輸入信號224控制操縱面系統(tǒng)206的配置226。換句話說，控制系統(tǒng)218可以發(fā)送命令228到操縱面系統(tǒng)206以引起操縱面系統(tǒng)206中的操縱面的位置的改變。在這些說明性示例中，命令228可以使與操縱面系統(tǒng)206關(guān)聯(lián)的一個或多個執(zhí)行器改變操縱面的位置。在一些示例里，如果操縱面系統(tǒng)206包括不止一個操縱面，則不止一個操縱面可以被移動。
[0051]在這些說明性示例中，控制系統(tǒng)218將駕駛員控制輸入信號224解釋為被命令的飛機(jī)響應(yīng)?？刂葡到y(tǒng)218使用飛行控制模型230以識別命令228，該命令228將引起匹配被命令的飛機(jī)響應(yīng)的預(yù)測的飛機(jī)響應(yīng)。飛行控制模型230使用當(dāng)前飛機(jī)配置以及飛行狀況來確定命令228，該命令228將引起被命令的飛機(jī)響應(yīng)。
[0052]如所描述，飛行控制規(guī)則232監(jiān)控傳感器數(shù)據(jù)250以確定在被命令的飛機(jī)響應(yīng)以及真實的飛機(jī)響應(yīng)之間的誤差。飛行控制模型230之后調(diào)整命令228以將飛機(jī)響應(yīng)誤差減少到O。
[0053]在這些說明性示例中，飛行控制規(guī)則232在生成命令228時將駕駛員控制輸入信號224解釋為被命令的飛機(jī)響應(yīng)。因此，操縱面系統(tǒng)206的配置226可以不同于基于控制器212的操縱由操作者214預(yù)計的配置。
[0054]例如，如果控制器212是桿，則操作者214可以移動桿以使該桿不達(dá)到桿的移動的極限。然而，使用飛行控制規(guī)則232以及飛行控制模型230的控制系統(tǒng)218可以生成命令228，此命令228使得操縱面系統(tǒng)206中的升降舵移動到所述升降舵的物理極限。換句話說，飛行控制規(guī)則232可以使得操縱面移動至物理極限并且保持在所述物理極限以試圖減少響應(yīng)誤差。
[0055]在所述說明性示例中，即使駕駛員控制輸入信號224是0，控制系統(tǒng)218也可以使用飛行控制模型230以生成命令228。換句話說，控制系統(tǒng)218可以在沒有來自駕駛員的輸入的情況下自動執(zhí)行功能。例如，控制系統(tǒng)218可以生成命令228以消除響應(yīng)誤差。
[0056]在這些說明性示例中，操縱面系統(tǒng)206可以具有若干飽和極限233。如在本文中所用，當(dāng)用于參考項目時，“若干”意味著一個或多個項目。例如，若干飽和極限233是一個或更多個飽和極限。
[0057]在若干飽和極限233中的一個飽和極限是在操縱面系統(tǒng)206中的操縱面移動的物理極限。所述飽和極限可以是基于機(jī)械的，作為操縱面移動能力的物理極限。換句話說，可以通過操縱面的設(shè)計定義飽和極限。飽和極限也可以是基于處理或軟件的。在這種情況下，操縱面的設(shè)計可以允許它更遠(yuǎn)的移動，但是移動可能被處理或軟件限制。這些極限可以表明一個或多個操縱面的完全的偏轉(zhuǎn)能力。
[0058]在這個說明性示例中，飽和極限可以由控制系統(tǒng)218設(shè)置。更具體地，飛行控制規(guī)則232可以生成小于控制面可以移動的物理極限的極限，以形成在若干飽和極限233內(nèi)的飽和極限。
[0059]如所描述，飛行監(jiān)控器204被配置為提供關(guān)于在操縱面系統(tǒng)206中的操縱面210的配置226的信息234。在這些說明性示例中，可以通過在計算機(jī)系統(tǒng)208的顯示系統(tǒng)238中的圖形用戶界面236中顯示信息234而提供信息234。顯示系統(tǒng)238是硬件并且可以包括一個或多個顯不設(shè)備。
[0060]在這些說明性示例中，飛行監(jiān)控器204可以生成警告240。當(dāng)操縱面系統(tǒng)206達(dá)到閾值241時，警告240可以被生成。如所描述，閾值241是關(guān)于操縱面系統(tǒng)206趨向飽和的。換句話說，在達(dá)到與閾值241關(guān)聯(lián)的若干飽和極限223中的飽和極限之前，閾值241可以被達(dá)到。
[0061]在這些說明性示例中，閾值241可以基于特定實施方式以若干不同方式選擇。例如，閾值241可以是操縱面系統(tǒng)206達(dá)到飽和時的百分?jǐn)?shù)，操縱面系統(tǒng)206達(dá)到飽和的實際點的值，或其他一些合適的測量值。
[0062]在這些說明性示例中，操縱面系統(tǒng)206達(dá)到飽和是不期望的情況。當(dāng)操縱面系統(tǒng)206達(dá)到飽和時，操縱面系統(tǒng)206可能不操作為用期望的方式控制飛機(jī)202的移動。因此，飛機(jī)202可能以不期望的方式移動。例如，飛機(jī)202可以執(zhí)行比期望更慢的操作，執(zhí)行不期望的操作，或從事一些其他類型的不期望或非預(yù)計的移動。
[0063]如所描述，當(dāng)在操縱面系統(tǒng)206中的一個或多個操縱面達(dá)到關(guān)于操縱面移動的物理極限時，操縱面系統(tǒng)206可以機(jī)械地飽和。這個物理極限可以基于操縱面的設(shè)計，由控制系統(tǒng)218設(shè)置的極限，或其一些組合。因此，操縱面不能夠以下述方式被定位，即提供以期望的方式減少飛機(jī)202的飛機(jī)響應(yīng)誤差所需的力的大小的方式。
[0064]在這些說明性示例中，多個飽和極限233可以動態(tài)改變。換句話說，在飛機(jī)202的飛行期間，多個飽和極限233可以改變。多個飽和極限233可以基于若干不同情況而改變。這些情況可以包括，例如飛行階段、高度、偏航角度、毛重、襟翼設(shè)置、起落架位置、飛機(jī)202的速度以及其他合適情況中的至少一個。
[0065]如在本文中所用，當(dāng)用于項目列表時，所述短語“至少一個”意味著所列項目中的一個或多個的不同組合可以被使用并且可能僅需要所述列表中的每個項目中的一個。例如“項目A、項目B以及項目C中的至少一個”可以包括但不限于，項目A或項目A和項目B。這個示例也可以包括項目A、項目B、以及項目C或項目B和項目C。所述項目可以是特定的對象、事物或類別。換句話說，至少一個意味著任何組合項目以及若干項目可以從所述列表中被使用，但是并不要求列表中的所有項目。
[0066]進(jìn)一步，即使一個或多個其他操縱面可能沒有飽和，操縱面系統(tǒng)206也可被認(rèn)為是飽和系統(tǒng)。這個狀態(tài)可以在即使一些操縱面仍然可以改變位置以運用所述力，但操縱面系統(tǒng)206不能按期望提供控制飛機(jī)202的移動所需的力時發(fā)生。
[0067]換句話說，一些操縱面可能能夠運用期望的力以期望的方式控制飛機(jī)202的移動。因此，操縱面系統(tǒng)206中的操縱面210不能提供需要的力來以期望的方式控制飛機(jī)202的移動。
[0068]在這些說明性示例中，警告240可以采用各種形式。例如，警告240可以從圖形警告242、音頻警告244、觸覺警告246或其他合適類型的警告中的至少一個選擇。圖形警告242可以被顯示在顯示系統(tǒng)238中的圖形用戶界面236上。音頻警告244可以在聲音系統(tǒng)(未顯示)上生成。觸覺警告246可以被提供在控制器212上，并且可以是例如振動或一些其他合適的觸覺提示。
[0069]在這些被描述的示例中，關(guān)于在操縱面系統(tǒng)206中的操縱面210的配置226的信息234可以從傳感器系統(tǒng)248獲得。傳感器系統(tǒng)248關(guān)聯(lián)操縱面210以監(jiān)控操縱面210并且被配置為生成傳感器數(shù)據(jù)250。操縱面210的所述配置包括操縱面系統(tǒng)206的配置226。
[0070]傳感器系統(tǒng)248也可以關(guān)聯(lián)飛機(jī)202中的其他系統(tǒng)。例如,傳感器系統(tǒng)248可以關(guān)聯(lián)發(fā)動機(jī)、輔助電力單元、液壓系統(tǒng)或飛機(jī)202中的其他組件。[0071 ] 在這個說明性示例中，傳感器數(shù)據(jù)250可以通過測試服務(wù)器252由飛行監(jiān)控器204接收。測試服務(wù)器252可以被配置為接收并且處理傳感器數(shù)據(jù)250。測試服務(wù)器252可以處理傳感器數(shù)據(jù)250，以便飛行監(jiān)控器204可以盡快接收傳感器數(shù)據(jù)250。例如，飛行監(jiān)控器204可以實時接收傳感器數(shù)據(jù)250。
[0072]如所述，測試服務(wù)器252也可以處理傳感器數(shù)據(jù)250以使傳感器數(shù)據(jù)250具有由飛行監(jiān)控器204使用的格式?；谔囟▽嵤┓绞剑瑴y試服務(wù)器252可以被安裝以特別地用于飛行測試，作為健康監(jiān)控系統(tǒng)的一部分，或其一些組合。
[0073]轉(zhuǎn)到下一個圖3，根據(jù)說明性實施例描述了圖形用戶界面的框圖的說明。在這個附圖中，示出了可以被展示在圖2里的圖形用戶界面236中的特征的說明。
[0074]如所述，圖形用戶界面236包括圖形元素300。這些圖形元素可以采用各種形式。例如，在圖形元素300里的圖形元素可以從位圖、圖像、顏色、字體類型、字體尺寸、陰影、交叉影線、或其他適合類型元素中的至少一個中選擇。
[0075]在這些被描述的示例里，圖形元素300可以被使用以在圖形用戶界面236上指示圖2中的信息234。例如，圖形元素300可以被用于以控制輸入302，命令304，飽和極限306，鎖存值308，飽和等級310，操縱面位置312，操縱面飽和316，或其他適合的信息中的至少一個的形式顯示信息234。
[0076]如所述，控制輸入302是由操作者214在圖2里的控制器212上生成的輸入。在這些說明性示例里，控制輸入302可以是圖2里的駕駛員控制輸入信號224的視覺表示。
[0077]命令304是圖2里通過控制系統(tǒng)218的命令228。如所述，命令304是在圖2里被發(fā)送到操縱面系統(tǒng)206的命令228的視覺表示。
[0078]如所述，飽和極限306是針對特定的操縱面或操縱面的組的極限。換句話說，飽和極限306可以被用于指示控制輸入302和命令304中的至少一個的范圍，飽和極限306可以基于操縱面的機(jī)械設(shè)計、基于由控制系統(tǒng)設(shè)置的極限或基于其一些組合。
[0079]在這些說明性示例里，這些極限可以以修正的方式被顯示。換句話說，即使飽和極限306的值可以改變，飽和極限306的圖形元素也可以保持恒定。所述顯示可以基于預(yù)定的范圍被修正。
[0080]鎖存值308是最大值以及最小值中的至少一個。鎖存值308用于控制輸入302以及命令304中的至少一個。
[0081]飽和等級310標(biāo)識用于圖2中的操縱面系統(tǒng)206的飽和的等級。飽和等級310可以表示操縱面系統(tǒng)206接近飽和的程度。
[0082]在這些說明性示例里，圖形元素300提供態(tài)勢感知給駕駛員。這個態(tài)勢感知可以被提供，以使每一個圖形元素300以直覺和形式移動。換句話說，當(dāng)圖形元素300以邏輯方式移動并且提供駕駛員可以容易看到以及理解的信息時，可以通過圖形元素300提供態(tài)勢感知。例如，當(dāng)以環(huán)形方式圖形顯示飛機(jī)202的橫向參數(shù)時，態(tài)勢感知可以被增加，其中圖形元素300的順時針移動匹配飛機(jī)202的順時針移動。
[0083]當(dāng)然，取決于特定實施方式，通過以其他一些形式安排圖形元素300，可以向駕駛員提供態(tài)勢感知。在其他的說明性示例里，態(tài)勢感知也可以通過以下方式被增強(qiáng)，即通過提供附加的數(shù)據(jù)，例如飛行控制模式、飛機(jī)配置、飛行包絡(luò)線以及其他合適類型的數(shù)據(jù)。
[0084]此外，圖形元素300也可以為駕駛員提供數(shù)據(jù)完整性。例如，通過利用圖形元素300，數(shù)據(jù)完整性被連續(xù)監(jiān)控并且被指示在圖形用戶界面的每個部分里。作為示例，如果在圖形用戶界面里顯示的數(shù)據(jù)被確定是無效的，則圖形元素300其中之一可以被顯示為柔和的灰色。在其他的說明性示例里，可以以一些其他合適的方式在所述圖形用戶界面上顯示數(shù)據(jù)無效的指示，這取決于特定的實施方式。
[0085]利用圖形元素300在圖形用戶界面236中的信息234的展示可以被配置為向操作者214提供關(guān)于飛機(jī)202的信息234。特別的，圖形元素300可以被用于提供操縱面210的態(tài)勢感知，并且特別地，提供可能對特定的操作感興趣的操縱面系統(tǒng)206的態(tài)勢感知。因此，一個或多個說明性實施例可以提供執(zhí)行以下操作中的至少一個的能力:監(jiān)控操縱面系統(tǒng)中的飽和，顯示關(guān)于操縱面的信息，顯示關(guān)于操縱面飽和的信息，或提供可以用于提供駕駛員態(tài)勢感知的其他信息，安全監(jiān)控，以及其他期望的信息。
[0086]圖2和圖3中的飛機(jī)監(jiān)控環(huán)境200以及不同組件的說明不意味著暗示對說明性實施例可以被實施的方式的物理或結(jié)構(gòu)限制?？梢允褂贸f明的組件以外或替換所說明的組件的其他組件。一些組件可以是不必要的。此外，框被展示以說明一些功能組件。當(dāng)在說明性實施例中實施時，這些框中的一個或多個可以被組合、劃分、或被組合和劃分為不同的框。
[0087]例如，控制系統(tǒng)218的操作已經(jīng)在說明性示例里被描述為響應(yīng)于接收駕駛員控制輸入信號224而生成命令228。在其他的說明性示例里，除了駕駛員控制輸入信號224以夕卜，一個或多個附加的駕駛員控制輸入信號也可以被生成。進(jìn)一步，控制系統(tǒng)218可以響應(yīng)于駕駛員控制輸入信號224或附加的駕駛員控制輸入信號而生成除命令228以外的一個或多個命令。
[0088]進(jìn)一步，圖形元素300僅僅是可以被使用在圖形用戶界面236中的圖形元素的示例。這些不同類型的圖形元素的多個實例可以取決于特定實施方式被顯示在圖形用戶界面236中。此外，除了或替代圖3中描述的圖形元素，也可以包括其他類型的圖形元素。
[0089]現(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖4，根據(jù)說明性實施例描述了圖形用戶界面的說明。在這個說明性示例里，圖形用戶界面400是圖2中的圖形用戶界面236的一個實施方式的示例。
[0090]在這個說明性示例里，操縱面系統(tǒng)206的響應(yīng)可以在這些說明性示例里被顯示在圖形用戶界面236中。如所述，側(cè)滾部分402顯示關(guān)于側(cè)滾操縱面系統(tǒng)的側(cè)滾速率的信息。
[0091]在這些被描述的示例里，機(jī)輪輸入404是指示駕駛員控制輸入信號的圖形元素，所述駕駛員控制輸入信號可以通過轉(zhuǎn)動具有飛機(jī)的座艙中的機(jī)輪的形式的控制器而生成。側(cè)滾速率406是指示飛機(jī)側(cè)滾速率的圖形元素。飛機(jī)的側(cè)滾速率可以顯示為依據(jù)側(cè)滾部分402中的機(jī)輪輸入命令的側(cè)滾速率406。在這個示例里，機(jī)輪輸入404以及側(cè)滾速率406被展示為圓周部分。換句話說，這兩個圖形元素被展示為可以是圓形一部分并且可以形成圓周顯示器的圓弧或曲線。
[0092]在側(cè)滾部分402里，指示器408是指示由駕駛員生成的側(cè)滾控制輸入的圖形元素。在這個示例里，控制輸入是可以被駕駛員操縱的機(jī)輪的輸入。
[0093]如所述，指示器408可以在箭頭410的方向上移動。指示器408的這種移動是在機(jī)輪輸入404內(nèi)的。
[0094]在側(cè)滾部分402中的指示器412是圖形元素，此圖形元素在這個說明性示例中指示響應(yīng)于由駕駛員操縱控制器生成的控制輸入而生成的命令。如所述，指示器412也可以在機(jī)輪輸入404內(nèi)在箭頭410的方向上移動。
[0095]指示器413是指示所述側(cè)滾速率的圖形元素，所述側(cè)滾速率因由指示器412指示的命令和飛機(jī)上的其他外力而產(chǎn)生。在這些被描述的示例里，指示器413被配置為在側(cè)滾速率406內(nèi)在箭頭410的方向上移動。
[0096]如所述，通過這些圖形元素的端部指示機(jī)輪輸入404以及側(cè)滾速率406的極限。這些端部是用于側(cè)滾操縱面系統(tǒng)的飽和極限的示例。在這個說明性示例里，每個端部表示對于所述側(cè)滾操縱面系統(tǒng)的飽和極限。所述極限可以針對所述側(cè)滾操縱面系統(tǒng)中的一個或多個操縱面。
[0097]例如，當(dāng)由駕駛員以及響應(yīng)于駕駛員控制輸入信號由控制系統(tǒng)生成的命令操縱時，機(jī)輪輸入404的端部414以及端部416基于機(jī)輪的輸入指示側(cè)滾操縱面系統(tǒng)的移動的極限。作為另一個示例，端部418和端部420指示可以由所述側(cè)滾操縱面系統(tǒng)生成的被命令的側(cè)滾速率的極限。
[0098]在這些說明性示例里，這些端部表示操縱面的飽和。在這些示例里，飽和是這樣的點，在此點處，來自于駕駛員的任何附加的輸入均不影響操縱面的移動。用這種方式，部分的端部表示飽和點。當(dāng)操縱面在這個飽和的百分比內(nèi)移動時，警告可以出現(xiàn)。在這些說明性示例里，可以配置所述百分比，在該百分比處生成警告。
[0099]如所述，機(jī)輪輸入404顯示為被修正的值。換句話說，沒有使用真實的值或位置。相反，范圍被顯示為從負(fù)的100%到正的100%。因此，如果飽和極限改變，則端部414以及端部416可以不改變位置。相反，指示器408以及指示器412可以在機(jī)輪輸入404內(nèi)重新定位。用這種方式，由控制系統(tǒng)中的控制規(guī)則生成的操縱面的移動的極限可以被考慮在機(jī)輪輸入404的顯示中。通過響應(yīng)于所述飽和極限中的改變而不改變機(jī)輪輸入404的顯示，可以更少地發(fā)生關(guān)于使用圖形用戶界面400的操作者的注意力分散。
[0100]在這個示例里，區(qū)域422是圖形元素。區(qū)域422提供由指示器408指示的所述機(jī)輪輸入的數(shù)值。區(qū)域423是顯示如指示器412所示的由控制系統(tǒng)命令的所述機(jī)輪輸入的數(shù)值的圖形元素。如所述，區(qū)域424是顯示由指示器413指示的側(cè)滾速率的數(shù)值的圖形元素。
[0101]鎖存426和鎖存428是圖形元素，該圖形元素分別示出對于通過所述控制系統(tǒng)生成的命令在負(fù)方向以及正方向上的最大值。以這種方式，駕駛員可能能夠看到由鎖存426指示的最大的負(fù)值以及由鎖存428指示的最大的正值。當(dāng)然，在一段時間、操作者輸入以及響應(yīng)于一些其他事件中的至少一個之后,這些鎖存可以被重置。
[0102]圖形用戶界面400也包括俯仰部分430。如所述，俯仰部分430為俯仰操縱面系統(tǒng)提供關(guān)于飛機(jī)的俯仰的信息。俯仰操縱面系統(tǒng)可以是用于飛機(jī)的一組升降舵。
[0103]在這個說明性示例里，俯仰部分430包括具有以下形式的圖形元素:桿輸入432、尾翼位置434、在桿輸入432中的指示器442以及在尾翼位置434中的指示器444。在這個示例里，通過利用被修正的值顯示桿輸入432。這些值可以基于預(yù)定的范圍被修正。在一些示例里，對于飛機(jī)的迎角可以被顯示在俯仰部分430里。在這些被描述的示例里，指示器436可以表示桿輸入，指示器442表示升降舵位置，并且指示器444表示尾翼位置。
[0104]如所述，指示器436是指示由駕駛員操縱桿形式的控制器生成的駕駛員控制輸入信號的圖形元素。在這個說明性示例里，指示器436也可以在桿輸入432內(nèi)在箭頭440的方向上移動。[0105]在桿輸入432中的指示器442是圖形元素，此圖形元素指示響應(yīng)于駕駛員控制輸入信號而生成的所述升降舵命令，所述駕駛員控制輸入信號在這個說明性示例里由駕駛員操縱所述桿而生成。換句話說，指示器442指示升降舵位置。在這個說明里，指示器442也可以在桿輸入432內(nèi)在箭頭440的方向上移動。
[0106]指示器444是指示因由指示器442指示的所述控制系統(tǒng)命令而產(chǎn)生的尾翼位置的圖形元素。如所述，指示器444被配置為在尾翼位置434內(nèi)在箭頭440的方向上移動。
[0107]在這些說明性示例中，所述控制系統(tǒng)命令可以弓I起所述升降舵命令以及所述尾翼命令中的至少一個。因此，相應(yīng)于所述升降舵命令的指示器442以及相應(yīng)于尾翼命令的指示器444中的至少一個可以在箭頭440的方向上移動。在這些說明性示例中，所述升降舵以及所述尾翼的閾值極限可以不同。
[0108]如所述，桿輸入432以及尾翼位置434的極限通過這些圖形元素的端部來指示。例如，桿輸入432的端部446和端部448指示當(dāng)由駕駛員操縱并且由控制系統(tǒng)命令時的桿的移動的極限。換句話說，桿輸入432的端部446以及端部448指示升降舵可以在縱向操縱面中移動的極限。作為另一個示例，端部450以及端部452指示尾翼可以在縱向的操縱面系統(tǒng)中移動的極限。
[0109]在這個說明性示例中，俯仰部分430也包括區(qū)域454、區(qū)域456以及區(qū)域457。區(qū)域454顯示如由指示器436指示的桿輸入的數(shù)值。區(qū)域456顯示升降舵位置。這些區(qū)域?qū)⑿拚碉@示為具有基于預(yù)定范圍的百分比形式的標(biāo)準(zhǔn)化值。區(qū)域457以度數(shù)顯示尾翼位置。
[0110]在這個說明性示例里，圖形用戶界面400也包括踏板部分458。如所述，踏板部分458為偏航操縱面系統(tǒng)提供關(guān)于飛機(jī)的偏航的信息。所述偏航操縱面系統(tǒng)可以是飛機(jī)的方向舵。例如，踏板部分458可以顯示偏航操縱面的飽和等級。
[0111]踏板部分458包括具有踏板輸入460、方向舵位置468以及偏航角度位置462的形式的圖形元素。踏板輸入460以及方向舵位置468也被顯示為修正值。在這些說明性示例里，依據(jù)踏板輸入460的飛機(jī)的滑動(偏航角)可以在踏板部分458中顯示。
[0112]如所描述，指示器464是指示駕駛員控制輸入信號的圖形元素，所述駕駛員控制輸入信號通過駕駛員操縱具有踏板形式的控制器而生成。在這些說明性示例里，指示器464可以在踏板輸入460內(nèi)在箭頭466的方向上移動。
[0113]在踏板輸入460中的指示器464是指示方向舵偏轉(zhuǎn)命令的圖形元素，所述方向舵偏轉(zhuǎn)命令在這個說明性示例中響應(yīng)于由駕駛員操縱踏板的控制輸入而生成。在這些說明性示例里，指示器464也可以在踏板輸入460內(nèi)在箭頭466的方向上移動。
[0114]指示器469是指示飛機(jī)的偏航角度的圖形元素，所述飛機(jī)的偏航角度因通過指示器464指示的命令而出現(xiàn)。如所述，指示器469被配置為在偏航角位置462內(nèi)在箭頭466的方向上移動。
[0115]在這個被描述的示例中，通過這些圖形元素的端部指示踏板輸入460以及偏航角位置462的極限。例如，踏板輸入460的端部470以及端部472指示當(dāng)由駕駛員操縱時踏板的移動的極限以及由控制系統(tǒng)命令的方向舵偏轉(zhuǎn)的極限。作為另一個示例，端部474以及端部476指示可以由所述偏航操縱面系統(tǒng)命令的所述偏航角位置的極限。
[0116]在這些說明性示例里，窗口 478顯示踏板輸入460的值。在這個說明性示例里，這個值是通過駕駛員的踏板輸入。窗口 480顯示由方向舵位置468中的指示器464指示的方向舵的位置的值。
[0117]在這個說明性示例里，鎖存信息部分482包括窗口 484。窗口 484被配置為顯示除了或替代使用圖形元素指示的這些值以外的最大值和最小值。
[0118]此外，圖形用戶界面400也包括模式部分486。模式部分486指示其中控制規(guī)則操作用于飛機(jī)的模式。在這些說明性示例里，模式部分486為用戶提供態(tài)勢感知。例如，當(dāng)飛機(jī)處于正常飛行控制模式中時，圖形描述是準(zhǔn)確的。當(dāng)飛機(jī)處于非正常飛行控制模式中時，模式部分486可能閃爍或以其他方式指示所述標(biāo)準(zhǔn)化假設(shè)(normalization assumption)是無效的并且數(shù)據(jù)不再有效。
[0119]進(jìn)一步，數(shù)據(jù)完整性被連續(xù)監(jiān)控并且被指示在圖形用戶界面400的每個部分中。例如，如果所述側(cè)滾控制以及側(cè)滾操縱面數(shù)據(jù)被確定是無效的，則機(jī)輪輸入404的圓周部分顯示可以被顯示為柔和的灰色。作為另一個示例，如果氣流速度被確定是無效的并且氣流速度被用作輸入以確定操縱面位置的標(biāo)準(zhǔn)化，則操縱面位置的標(biāo)準(zhǔn)化是已知無效的，并且表示所述標(biāo)準(zhǔn)化的操縱面位置的顯示可以被顯示為柔和的灰色。在這個實例中，桿輸入432、機(jī)輪輸入404或踏板輸入460可以被顯示為柔和的灰色。當(dāng)然，數(shù)據(jù)完整性可以以其他的方式被指示，這取決于特定的實施方式。
[0120]接下來轉(zhuǎn)到圖5，根據(jù)說明性實施例描述了橫向飽和的說明。在這個示例里描述了側(cè)滾操縱面的飽和等級。進(jìn)一步，在本附圖中說明了接近閾值的所述側(cè)滾操縱面系統(tǒng)的指
/Jn ο
[0121]在這個說明性示例里，飽和指示器500以及飽和指示器502被顯示在側(cè)滾部分402內(nèi)的機(jī)輪輸入404中。在這個被描述的示例里，飽和指示器500以及飽和指示器502是當(dāng)關(guān)于側(cè)滾操縱面系統(tǒng)的飽和的閾值被達(dá)到、超過、或者達(dá)到并且超過時提供警告的圖形元素。這些飽和指示器可以指示飛機(jī)何時接近橫向飽和或指示飛機(jī)何時出現(xiàn)橫向飽和。
[0122]在這個說明性示例中，飽和指示器500是從機(jī)輪輸入404的端部414延伸到指示器408的區(qū)段。飽和指示器502是從機(jī)輪輸入404的端部416延伸到指示器412的區(qū)段。如所述，飽和指示器500以及飽和指示器502可以具有顏色，例如黃色。雖然這兩個指示器被顯示為具有相同的顏色，但在其他的說明性示例里，它們可以具有彼此不同的顏色。
[0123]進(jìn)一步，在其他的說明性示例中，這些飽和指示器可以采用其他的形式。這些其他的形式可以是例如下列中的至少一個:其他的顏色、圖標(biāo)、閃現(xiàn)的顏色、文本、彈出窗口或可以獲得操作者的注意的一些其他合適類型的指示器。
[0124]在這個特定的示例中，當(dāng)對于由所述機(jī)輪生成的駕駛員控制輸入信號的指示器408大于80%時，飽和指示器500被顯示。以相似的方式，當(dāng)對于被生成的命令的指示器412大于80%時，飽和指示器502也被顯示。當(dāng)然，其他的閾值可以基于特定的實施方式而使用。例如，其他的閾值可以是75%、90%或特定測試飛行所期望的一些其他合適的百分比。
[0125]圖形用戶界面400也包括在機(jī)輪輸入404中的差值指示器504。差值指示器504是具有在由指示器408標(biāo)識的所述駕駛員控制輸入信號和由指示器412標(biāo)識的命令之間延伸的區(qū)段的形式的圖形元素。差值指示器504被配置為提供駕駛員控制輸入信號與所述命令之間的差值的圖形指示。在這個說明性示例里，差值指示器504可以是彩色的，例如品紅色。當(dāng)然，其他的顏色以及其他類型的圖形也可以被用于差值指示器504，這取決于特定的實施方式。[0126]現(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖6，根據(jù)說明性實施例描述了縱向飽和的說明。在這個說明性示例里，圖形用戶界面400顯示了俯仰操縱面的飽和等級。進(jìn)一步，在本圖中說明了俯仰操縱面系統(tǒng)接近閾值的指示。如所述，圖形用戶界面400包括在尾翼位置434中的飽和指示器600。如所述，飽和指示器600是采用從端部450延伸以包括具有黃色的指示器444的區(qū)段的形式的圖形元素。
[0127]當(dāng)如在尾翼位置434中的指示器444所指示的尾翼位置大于80%時，飽和指示器600被顯示。在這個特定的示例里，飽和指示器600以及在尾翼位置434中的指示器444的位置指示俯仰操縱面系統(tǒng)處于機(jī)頭完全向下配置中。
[0128]在這個示例里，在尾翼位置434中的尾翼的位置沒有被顯示為基于預(yù)定范圍被修正。相反，顯示了所述尾翼位置的值。在這個說明性示例里，80%可以是尾翼小于I度或大于15度的移動。
[0129]在這個說明性示例里，差值指示器602是具有區(qū)段形式的圖形元素，所述區(qū)段從用于所述駕駛員控制輸入信號的指示器436延伸到用于通過所述控制系統(tǒng)的升降舵命令的指示器442。在這個示例里，差值指示器602包括品紅色。
[0130]接下來轉(zhuǎn)到圖7，根據(jù)說明性實施例描述了定向飽和的說明。如所述，飽和指示器700被顯示在踏板輸入460中。飽和指示器700是包括黃色的圖形元素。當(dāng)所述駕駛員控制輸入信號指示駕駛員已經(jīng)移動踏板大于80%時，飽和指示器700被顯示。在這個說明性示例里，飽和指示器700是從踏板輸入460的端部472延伸到顯示駕駛員控制輸入信號的指示器464的區(qū)段。在這個說明性示例里，當(dāng)駕駛員控制輸入信號指示方向舵踏板已經(jīng)被命令超過其可能的移動的80%時，飽和指示器700被顯示。
[0131]以這種方式，在圖4-7中的圖形用戶界面400為例如駕駛員的操作者提供確定操縱面系統(tǒng)何時達(dá)到或超過了期望的飽和等級的能力。在這個示例中，各種指示器用于圖形顯示關(guān)于由操縱控制器生成的駕駛員控制輸入信號與由控制系統(tǒng)生成的命令相比的信息。進(jìn)一步，圖形用戶界面400向駕駛員提供關(guān)于何時達(dá)到或超過閾值極限的增加的態(tài)勢感知。
[0132]通過指示由所述駕駛員輸入控制信號生成的真實命令，圖形用戶界面400可以允許駕駛員操作飛機(jī)，以使操縱面系統(tǒng)保持在特定的極限內(nèi)。以這種方式，飛機(jī)的性能可以被評估，并且可以進(jìn)行關(guān)于是否應(yīng)該改變極限的判斷。例如，在飛機(jī)的測試期間，可以進(jìn)行將所述極限改變?yōu)樵诓倏v面系統(tǒng)的一系列極限中的其他極限的判斷。
[0133]在圖4-7中的圖形用戶界面400的說明僅僅意味著顯示了圖形用戶界面236的一個示例，該圖形用戶界面236可以被顯示在圖2中的顯示系統(tǒng)238上。該說明不意味著限制可以實施其他圖形用戶界面的方式。例如，在其他的說明性示例中，可以省略用于顯示數(shù)值的窗口。
[0134]作為另一個示例，圖形用戶界面400可以顯示用于不同于在圖4-7中顯示的操縱面系統(tǒng)的其他操縱面系統(tǒng)的部分或窗口。在其他的說明性示例中，可以僅顯示單個操縱面系統(tǒng)，或者可以顯示除了或代替圖形用戶界面400中描述的操縱面系統(tǒng)的其他類型的操縱面系統(tǒng)。
[0135]現(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖8，根據(jù)說明性實施例描述了用于隨時間的俯仰控制的圖形用戶界面元素的說明。在這個說明性示例中，圖示800包括由俯仰部分802、俯仰部分804以及俯仰部分806描述的在圖4中的俯仰部分430隨時間的示例。
[0136]如所述，圖示800說明了在圖形用戶界面上顯示操縱面系統(tǒng)的響應(yīng)之前，基于操縱面的位置的范圍的所述響應(yīng)的顯示的修正。在這個被描述的示例中，俯仰部分802、俯仰部分804以及俯仰部分806為俯仰操縱面系統(tǒng)提供關(guān)于飛機(jī)的俯仰的信息。例如，圖示800在這些示例中可以提供關(guān)于圖1中的飛機(jī)100的俯仰的信息。在這個說明中，俯仰部分802、俯仰部分804以及俯仰部分806包括被顯示在表示升降舵位置的桿輸入432中以及表示尾翼位置的尾翼位置434中的圖形元素。
[0137]在這個描述的示例中，在俯仰部分802、俯仰部分804以及俯仰部分806被顯示的每個時間點處，處理確定指示所述桿的移動的當(dāng)前極限的桿輸入432的端部446以及端部448的值。例如，端部446以及端部448的值可以基于飛機(jī)的當(dāng)前配置以及當(dāng)前飛行狀況被確定。例如，飛機(jī)配置可以包括襟翼設(shè)置、起落架(gear)位置以及其他合適的飛機(jī)配置組件。進(jìn)一步，飛行狀態(tài)可以包括空氣流速、馬赫數(shù)、高度以及其他合適的飛行狀況。
[0138]在這個示例中，端部446以及端部448的值標(biāo)識桿輸入432的圖形元素的值的范圍。桿輸入432顯示從正100到負(fù)100的數(shù)值范圍。然而，被用于確定在桿輸入432上顯示指示器436和指示器442的位置的值的范圍是端部446以及端部448的值的范圍。例如，端部446的值被顯示為100，即使端部446的真實值對于每個指示器可以是不同的值。
[0139]另一個處理確定指示器442的值以及指示器436的值。在這些說明性示例中，指示器442的值以及指示器436的值被用于確定指示器442和指示器436在端部446和端部448之間的數(shù)值范圍內(nèi)的顯示位置。
[0140]在這個說明性示例中，端部446和端部448的值隨著時間在俯仰部分802、俯仰部分804以及俯仰部分806之間改變。在這個示例中，駕駛員沒有對控制器進(jìn)行任何改變，然而，所述當(dāng)前的飛機(jī)配置和/或飛行狀況隨時間的改變引起用于俯仰部分804和俯仰部分806中的端部446和端部448的新的值。在這個實例中，端部446和端部448的值導(dǎo)致端部446和端部448之間隨時間的更小的數(shù)值范圍。
[0141]如所述，在俯仰部分806中的端部446的值引起指示器444的定位超過飽和閾值。響應(yīng)于指示器444的定位超過飽和閾值，尾翼位置434顯示飽和閾值被達(dá)到的指示。換句話說，尾翼位置434指示達(dá)到了尾翼輸入飽和的閾值。在這個示例中，通過在尾翼位置434的顯示中的交叉影線顯示了飽和閾值被達(dá)到的指示。
[0142]接下來轉(zhuǎn)到圖9，根據(jù)說明性實施例描述了用于監(jiān)控遙控自動駕駛儀飛機(jī)的處理的流程圖的說明。通過利用飛行監(jiān)控器204可以實施圖9中說明的處理，以便監(jiān)控在圖2中的飛行監(jiān)控環(huán)境200中的飛機(jī)202。
[0143]所述處理開始于接收駕駛員控制輸入信號(操作900 )。此后，通過利用駕駛員控制輸入信號而識別由飛行控制模型控制的操縱面系統(tǒng)的響應(yīng)(操作902)。在這個說明性示例里，圖2中的飛行控制模型230可以在由控制系統(tǒng)218使用時控制操縱面系統(tǒng)206的操作。
[0144]所述處理之后在圖形用戶界面上顯示操縱面系統(tǒng)的響應(yīng)(操作904)。接著，進(jìn)行關(guān)于操縱面系統(tǒng)是否已達(dá)到關(guān)于操縱面系統(tǒng)變?yōu)轱柡偷拈撝档呐袛?操作906)。如果操縱面系統(tǒng)已經(jīng)達(dá)到閾值，則生成警告(操作908)，并且所述處理回到如本文描述的操作900。警告可以采用各種形式。例如，警告可以是以下項目中的至少一個:圖形警告242、音頻警告244、觸覺警告246或其他合適類型的警告。再次參考操作906，如果操縱面系統(tǒng)還沒有達(dá)到所述閾值，則所述處理回到操作900。
[0145]接下來轉(zhuǎn)到圖10，根據(jù)說明性實施例描述了用于監(jiān)控遙控自動駕駛儀飛機(jī)的處理的流程圖的另一個說明。可以利用飛行監(jiān)控器204實施圖10中說明的處理，從而監(jiān)控在圖2中的飛機(jī)監(jiān)控環(huán)境200中的飛機(jī)202。
[0146]所述處理起始于基于飛機(jī)配置和飛行狀況而識別操縱面系統(tǒng)的數(shù)值范圍(操作1000)。所述處理接下來識別用于操縱面系統(tǒng)的駕駛員控制輸入(操作1002)。在這個說明性示例中，圖2中的飛行控制模型230當(dāng)由控制系統(tǒng)218使用時可以控制操縱面系統(tǒng)206的操作。
[0147]所述處理之后使用駕駛員控制輸入信號識別由飛行控制模型控制的操縱面系統(tǒng)的響應(yīng)(操作1004)。下一步，所述處理在圖形用戶界面上使用用于操縱面系統(tǒng)的數(shù)值范圍顯示操縱面系統(tǒng)的響應(yīng)(操作1006)。
[0148]進(jìn)行關(guān)于操縱面系統(tǒng)是否已達(dá)到關(guān)于操縱面系統(tǒng)變?yōu)轱柡偷拈撝档呐袛?操作1008)。如果操縱面系統(tǒng)已經(jīng)達(dá)到所述閾值，則生成警告(操作1010)，并且所述處理返回到如本文描述的操作1002。所述警告可以采用各種形式。例如，所述警告可以是圖形警告242、音頻警告244、觸覺警告246或其他合適類型的警告中的至少一個。
[0149]再次參考操作1008，如果操縱面系統(tǒng)沒有達(dá)到所述閾值，則所述處理確定飛機(jī)配置或飛行狀況的改變是否已經(jīng)發(fā)生(操作1012)。如果飛機(jī)配置或飛行狀況的改變沒有發(fā)生，則所述處理返回到操作1002。否則，所述處理基于飛機(jī)配置以及飛行狀況修正用于操縱面系統(tǒng)的數(shù)值范圍(操作1014)，并且所述處理之后返回到操作1002。
[0150]在所描述的不同的實施例中的流程圖以及框圖說明了說明性實施例中的設(shè)備和方法的一些可行的實施方式的結(jié)構(gòu)、功能以及操作。在這方面，在流程圖或框圖里的每個框可以表示模塊、區(qū)段、功能和/或操作或步驟中的一部分。例如，一個或多個所述框可以被實施為程序代碼、硬件或所述程序代碼和硬件的組合。當(dāng)在硬件中實施時，所述硬件可以例如采用集成電路的形式，所述集成電路被制造或配置以執(zhí)行所述流程圖或框圖中的一個或多個操作。當(dāng)被實施為程序代碼和硬件的組合時，所述實施方式可以采用固件的形式。
[0151 ] 在一些說明性實施例的可替換的實施方式中，在框中注釋的一個或多個功能可以不按圖中記載的順序發(fā)生。例如，在一些示例中，連續(xù)顯示的兩個框可以基本同時執(zhí)行，或所述框有時可以反轉(zhuǎn)的順序執(zhí)行，這取決于所涉及的功能。同樣，可以加入除了流程圖或框圖中說明的框以外的其他的框。
[0152]例如，在圖9和圖10里被描述的不同操作可以為不同的操縱面系統(tǒng)重復(fù)任意次。此外，在圖形用戶界面上的操縱面系統(tǒng)的響應(yīng)的顯示可以被執(zhí)行以用于任何感興趣的操縱面系統(tǒng)。
[0153]現(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖11，根據(jù)說明性實施例描述了數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的框圖的說明。數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)1100可以被用于實施圖2中的計算機(jī)系統(tǒng)208中的一臺或多臺計算機(jī)。在這個說明性示例里，數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)1100包括通信框架1102，該通信框架提供處理器單元1104、存儲器1106、永久性貯存器1108、通信單元1110、輸入/輸出單元1112以及顯示器1114之間的通信。在這個示例中，通信框架1102可以采用總線系統(tǒng)的形式。
[0154]處理器單元1104用于執(zhí)行可以加載到存儲器1106中的軟件指令。處理器單元1104可以是若干處理器、多處理器核心或一些其他類型的處理器，這取決于特定的實施方式。
[0155]存儲器1106以及永久性貯存器1108是存儲裝置1116的示例。存儲裝置是能夠存儲信息的任意硬件體，所述信息例如但不限于:數(shù)據(jù)、功能形式的程序代碼和/或基于臨時性和/或基于永久性的其他合適的信息。在這些說明性示例中，存儲器1106可以是隨機(jī)存取存儲器，或任何其他合適的易失性或非易失性存儲裝置。
[0156]永久性貯存器1108可以采用各種形式，這取決于特定的實施方式。例如，永久性貯存器1108可以包括一個或多個組件或裝置。例如，永久性貯存器1108可以是硬件驅(qū)動
器、閃存、可復(fù)寫光盤、可復(fù)寫磁帶或上述的一些組合。
[0157]在這些說明性示例里，通信單元1110提供與其他的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)或裝置的通信。在這些說明性示例里，通信單元1110是網(wǎng)絡(luò)接口卡。
[0158]輸入/輸出單元1112允許與可以連接到數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)1100的其他裝置輸入和輸出數(shù)據(jù)。例如，輸入/輸出單元1112可以通過鍵盤、鼠標(biāo)和/或一些其他合適的輸入裝置提供對用戶輸入的連接。進(jìn)一步，輸入/輸出單元1112可以發(fā)送輸出到打印機(jī)。顯示器1114提供機(jī)構(gòu)以向用戶顯示信息。
[0159]用于操作系統(tǒng)、應(yīng)用程序和/或程序的指令可以位于存儲裝置1116中，所述存儲裝置1116通過通信框架1102與處理器單元1104通信。不同實施例的處理可以由處理器單元1104利用可以位于存儲器例如存儲器1106中的計算機(jī)實施的指令而執(zhí)行。
[0160]這些指令被稱為程序代碼、計算機(jī)可用程序代碼或可以由處理器單元1104中的處理器讀取以及執(zhí)行的計算機(jī)可讀程序代碼。在不同的實施例中的程序代碼可以實現(xiàn)在不同的物理或計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)上，例如存儲器1106或永久性貯存器1108。
[0161]在這些說明性示例中，程序代碼1118和計算機(jī)可讀介質(zhì)1120形成計算機(jī)程序產(chǎn)品1122。在一個示例里，計算機(jī)可讀介質(zhì)1120可以是計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)1124或計算機(jī)可讀信號介質(zhì)1126。
[0162]在這些說明性示例里，計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)1124是用于存儲程序代碼1118的物理或有形存儲裝置，而不是傳播或傳輸程序代碼1118的介質(zhì)。
[0163]說明為用于數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)1100的不同的組件不意味著對可以實施不同的實施例的方式提供結(jié)構(gòu)限制。不同的說明性實施例可以被實施在包括除了和/或代替針對數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)1100說明的那些組件之外的組件的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)中。圖11中所示的其他組件可以根據(jù)顯示的說明性示例而變化?？梢允褂媚軌蜻\行程序代碼1118的任何硬件裝置或系統(tǒng)來實施不同的實施例。
[0164]特別地，一個或多個說明性示例以下述方式顯示信息，該方式允許駕駛員或飛機(jī)的其他操作者識別何時可能接近或即將迎來操縱面系統(tǒng)的飽和。用這種方式，說明性實施例向駕駛員提供機(jī)構(gòu)以避免在呈現(xiàn)操縱面系統(tǒng)的飽和時可能出現(xiàn)的不期望的飛機(jī)性能。在這些說明性示例中，所述圖形用戶界面可發(fā)揮控制極限指示輔助器的作用以傳遞關(guān)于可能相對于飛機(jī)上的操縱面達(dá)到的極限的信息。
[0165]不同的說明性實施例的描述被提供以用于說明和描述的目的，并且不意圖窮舉或被限制為具有公開的形式的實施例。許多改進(jìn)以及改變對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將是顯然的。進(jìn)一步，不同的說明性實施例可以提供與其他的說明性實施例相比不同的特征。選擇的一個或多個實施例被選定和描述以便最好地解釋所述實施例的原理、實際的應(yīng)用以及使本領(lǐng)域的其他普通技術(shù)人員能夠理解具有適合于預(yù)期的特定用途的各種改進(jìn)的多種實施例的公開。
【權(quán)利要求】
1.一種用于監(jiān)控飛機(jī)(202)的方法，所述方法包括: 接收駕駛員控制(212)輸入信號(224)； 使用所述駕駛員控制(212)輸入信號(224)識別由飛行控制模型(230)控制的操縱面系統(tǒng)(206)的響應(yīng)；以及 當(dāng)所述操縱面系統(tǒng)(206)達(dá)到關(guān)于所述操縱面系統(tǒng)(206)變?yōu)轱柡偷拈撝?241)時，生成警告(240)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括: 在圖形用戶界面(236)上顯示所述操縱面系統(tǒng)(206)的所述響應(yīng)；以及 在所述圖形用戶界面(236)上顯示所述響應(yīng)之前，基于操縱面(212)的位置范圍修正所述操縱面系統(tǒng)(206)的所述響應(yīng)的顯示。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括: 顯示針對側(cè)滾操縱面(212)、或偏航操縱面(212)、或俯仰操縱面(212)、或所述操縱面(212)的組合的飽和(310)等級。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括: 基于操縱面(212)的 位置的范圍而修正所述響應(yīng)的顯示；以及 顯示所述操縱面系統(tǒng)(206)接近所述閾值(241)的指示。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括: 顯示:(a)依據(jù)圓周顯示器中的機(jī)輪輸入命令的飛機(jī)(202)的側(cè)滾速率(406)，或(b)與桿輸入(432)相關(guān)的飛機(jī)(202)的迎角，或(c)與踏板輸入(460)相關(guān)的飛機(jī)(202)的滑動,或(d)上述內(nèi)容的組合。
6.根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的方法，其中通過位于飛機(jī)(202)以及用于飛機(jī)(202)的仿真器中的一個中的控制器(212)生成所述駕駛員控制(212)輸入信號(224)，并且其中所述飛機(jī)(202 )是遙控自動駕駛儀飛機(jī)(216)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于監(jiān)控飛機(jī)(202)的方法，進(jìn)一步包括: 基于操縱面系統(tǒng)(206)的位置范圍修正所述操縱面系統(tǒng)(206)的所述響應(yīng)的顯示；以及 當(dāng)所述響應(yīng)指示所述操縱面系統(tǒng)(206)正在接近所述操縱面系統(tǒng)(206)的完全偏轉(zhuǎn)能力時，在被修正的顯示上生成警告(240)。
8.—種設(shè)備,其包括: 飛行監(jiān)控器(204)，其配置為接收用于飛機(jī)(202)的駕駛員控制(212)輸入信號(224);使用所述駕駛員控制輸入信號(224)識別由飛行控制模型(230)控制的操縱面系統(tǒng)(206)的響應(yīng)；以及當(dāng)所述操縱面系統(tǒng)(206)達(dá)到關(guān)于所述操縱面系統(tǒng)(206)變?yōu)轱柡偷拈撝?241)時，生成警告(240)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的設(shè)備，其中所述飛行監(jiān)控器(204)進(jìn)一步配置為在圖形用戶界面(236 )上顯示所述操縱面系統(tǒng)(206 )的所述響應(yīng)，并且其中所述飛機(jī)(202 )是遙控自動駕駛儀飛機(jī)(216)。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的設(shè)備，其中所述飛行監(jiān)控器(204)進(jìn)一步配置為在所述圖形用戶界面(236)上顯示所述響應(yīng)之前，基于操縱面的位置范圍修正所述操縱面系統(tǒng)(206)的所述響應(yīng)的顯示。
11.根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的設(shè)備，其中所述飛行監(jiān)控器(204)進(jìn)一步配置為顯示對于(a)側(cè)滾操縱面(212)，或(b)偏航操縱面(212)，或(c)俯仰操縱面(212)，或(d)上述內(nèi)容的組合的飽和(310)等級。
12.根據(jù)權(quán)利要求16所述的設(shè)備，其中所述飛行監(jiān)控器(204)進(jìn)一步配置為顯示所述操縱面系統(tǒng)(206)接近所述閾值(241)的指示。
13.根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的設(shè)備，其中所述飛行監(jiān)控器(204)進(jìn)一步配置為顯示:(a)與在圓周顯示器中的機(jī)輪輸入命令相關(guān)的飛機(jī)(202)的側(cè)滾速率(406)，或(b)依據(jù)桿輸入(432)的飛機(jī)(202)的迎角，或(c)依據(jù)踏板輸入(460)的飛機(jī)(202)的滑動，或Cd)上述內(nèi)容的組合。
14.根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的設(shè)備，其中通過位于飛機(jī)(202)以及用于飛機(jī)(202)的仿真器中的一個中的控制器生成所述駕駛員控制輸入信號(224)。
15.根據(jù)權(quán)利要求8所述的設(shè)備，進(jìn)一步包括:
所述飛行監(jiān)控器(204)還配置為:(a)基于操縱(212)面的位置范圍修正所述操縱面系統(tǒng)(206)的所述響應(yīng)的顯示，以及(b)當(dāng)所述響應(yīng)指示所述操縱面系統(tǒng)(206)正在接近所述操縱面系統(tǒng)(206)的飽和(310)極限時，在被修正的顯示上生成警告(240)。
【文檔編號】B64F5/00GK103991537SQ201410052700
【公開日】2014年8月20日 申請日期:2014年2月17日 優(yōu)先權(quán)日:2013年2月18日
【發(fā)明者】S·M·彭內(nèi)爾, N·E·艾倫, D·G·麥克唐納 申請人:波音公司