用于改進(jìn)的低空速警告的系統(tǒng)和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本文所描述的主題的實(shí)施例通常涉及飛行器報(bào)警系統(tǒng)，并且更特別地，涉及生成低空速警告的系統(tǒng)和方法。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)代飛行器用若干方式來(lái)向飛行員提供空速信息(包括例如在飛行器顯示圖表的空速讀出部分上表示安全及不安全空速的明顯地可辨識(shí)區(qū)域)。當(dāng)空速下降到不安全級(jí)另IJ，則提供警告和報(bào)警。聯(lián)邦航空管理部門(mén)(FAA)發(fā)布了飛行器的適航性(airworthiness)標(biāo)準(zhǔn)，其要求:當(dāng)飛行器開(kāi)始在識(shí)別的最小空速以下(下文稱(chēng)為“低空速”)操作時(shí)，飛行器安全系統(tǒng)將低空速狀況警告飛行員。FAA要求:低空速警告是明顯地可辨識(shí)的，并且持續(xù)直到低空速狀況被修正為止(14C.F.R.25.207)。
[0003]按照滿(mǎn)足FAA安全規(guī)則，當(dāng)空速下降到指定的低空速時(shí)，傳統(tǒng)的飛行器安全系統(tǒng)通常為飛行機(jī)組人員提供聽(tīng)覺(jué)上的、可視的以及觸覺(jué)的警告。用于觸發(fā)低空速警告的指定低空速基于預(yù)定義的失速速度(stall speed)，該失速速度是飛行器特有的并且反映了飛行器的特征，例如機(jī)翼升力(wing lift)、飛行器重量、翼形(wing shape)、翼型(airfoil)等等。最小操作速度，例如起飛安全速度、起飛爬升速度以及著陸進(jìn)場(chǎng)速度也與失速速度有關(guān)。此外，被稱(chēng)為“振桿器速度(stick shaker speed) ”的變量與失速速度有關(guān)。也就是說(shuō)，振桿器速度是略高于失速速度的空速，在其處生成觸覺(jué)的警告(具體地，引起整個(gè)柱(column)振動(dòng))。使用振桿器速度是因?yàn)?在失速速度下在機(jī)翼周?chē)臍饬魉鸬墓逃姓駝?dòng)本身可能不足以強(qiáng)大到提供飛行器正接近失速速度的有效的警告。
[0004]傳統(tǒng)的飛行器警告系統(tǒng)使用比例因子來(lái)修改振桿器速度與飛行器最小操作速度的組合，以生成低空速報(bào)警。比例因子表示安全裕度，并且修改的結(jié)果是發(fā)生的低空速警告略微在振桿器速度前面，為飛行員提供了通過(guò)增大發(fā)動(dòng)機(jī)推力(engine thrust)來(lái)對(duì)低空速狀況進(jìn)行響應(yīng)的時(shí)間。然而，即使當(dāng)飛行員以及時(shí)的方式對(duì)低空速狀況進(jìn)行響應(yīng)，直到噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)接近飛行員所選擇的發(fā)動(dòng)機(jī)推力值時(shí)該低空速狀況才被修正，這可能是另外的幾秒。
[0005]傳統(tǒng)的飛行器警告系統(tǒng)使用恒定的預(yù)定比例因子，而不管高度數(shù)據(jù)和/或發(fā)動(dòng)機(jī)推力數(shù)據(jù)。在低高度情況中，傳統(tǒng)飛行器警告系統(tǒng)產(chǎn)生的響應(yīng)時(shí)間就飛行員認(rèn)知的工作負(fù)荷以及整體安全來(lái)說(shuō)是重要的。因此，對(duì)于低高度情況來(lái)說(shuō)希望增加響應(yīng)時(shí)間。因而，希望一種在低高度情況中提供額外響應(yīng)時(shí)間的生成低空速警告的系統(tǒng)或方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]用簡(jiǎn)化的形式提供本概述以介紹構(gòu)思的選擇，其在下文的【具體實(shí)施方式】部分將進(jìn)一步描述。本概述不旨在識(shí)別要求保護(hù)的主題的關(guān)鍵特征或必要特征，其也不旨在用作幫助確定所要求保護(hù)的主題的范圍。
[0007]提供一種用于在飛行器中生成低空速警告的方法。接收發(fā)動(dòng)機(jī)推力數(shù)據(jù)和飛行器高度數(shù)據(jù)。處理器確定低空速閾值，當(dāng)飛行器高度處于預(yù)定的高度范圍(altitude band)內(nèi)時(shí)，其是發(fā)動(dòng)機(jī)推力的函數(shù)。響應(yīng)于對(duì)低空速閾值的確定而生成低空速報(bào)警。
[0008]提供用于在飛行器中生成低空速警告的另一個(gè)方法。接收發(fā)動(dòng)機(jī)推力數(shù)據(jù)和飛行器高度數(shù)據(jù)。將飛行器高度與預(yù)定的高度范圍進(jìn)行比較。處理器確定可變比例因子，其是高度與發(fā)動(dòng)機(jī)推力的函數(shù)?？勺儽壤蜃颖挥糜诖_定低空速閾值，并且生成低空速報(bào)警。
[0009]還提供一種用于在飛行器中生成低空速警告的系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括:發(fā)動(dòng)機(jī)推力數(shù)據(jù)的第一源和高度數(shù)據(jù)的第二源；以及與第一源和第二源耦合的處理器。處理器配置為:
(I)接收發(fā)動(dòng)機(jī)推力數(shù)據(jù)和高度數(shù)據(jù)，(2)確定低空速閾值，該閾值作為高度數(shù)據(jù)和發(fā)動(dòng)機(jī)推力數(shù)據(jù)的函數(shù)而改變，以及(3)響應(yīng)于低空速閾值而生成低空速報(bào)警。
[0010]其它期望的特征將根據(jù)結(jié)合附圖及本【背景技術(shù)】進(jìn)行的下述的【具體實(shí)施方式】和所附權(quán)利要求變得顯而易見(jiàn)。
【附圖說(shuō)明】
[0011]當(dāng)結(jié)合下面的各圖考慮時(shí)，可通過(guò)參考下述詳細(xì)描述和權(quán)利要求來(lái)得到對(duì)技術(shù)主題的更全面的理解，其中遍及各圖的相似的參考數(shù)字指的是相似的元件，并且其中:
[0012]圖1是適合于飛行器中使用的低空速警告系統(tǒng)的示例實(shí)施例的框圖；
[0013]圖2是根據(jù)示例實(shí)施例的示出地形之上的高度范圍內(nèi)的飛行器的空域的簡(jiǎn)化圖示;
[0014]圖3示出了根據(jù)示例實(shí)施例的典型的飛行器顯示圖表；以及
[0015]圖4是根據(jù)示例實(shí)施例的描述低空速警告系統(tǒng)過(guò)程的步驟的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面的詳細(xì)描述本質(zhì)上僅僅是示例性的，并且不意圖限制主題的實(shí)施例或此類(lèi)實(shí)施例的應(yīng)用和使用。如本文使用的，詞“示例”的意思是“用作示例、實(shí)例或例證”。本文描述為示例性的任何實(shí)施方式不一定被解釋為相比于任何其它實(shí)施方式是優(yōu)選的或有利的。此外，不存在受前面技術(shù)領(lǐng)域、【背景技術(shù)】、
【發(fā)明內(nèi)容】
或下面的詳細(xì)描述中提出的任何明示或暗示理論約束的意圖。
[0017]為了簡(jiǎn)短的原因，涉及特定系統(tǒng)和子系統(tǒng)(及其各個(gè)操作部件)的圖形和圖像處理、傳感器及其它功能方面的常規(guī)技術(shù)可能不在此進(jìn)行詳細(xì)的描述。此外，本文包含的各種圖中所示的連接線旨在表示不同元件之間的示例性功能關(guān)系和/或物理耦合。應(yīng)當(dāng)注意的是，該技術(shù)主題的實(shí)施例中可以存在許多替換的或附加的功能關(guān)系或物理連接。
[0018]本文可以關(guān)于功能和/或邏輯塊部件并參考操作的符號(hào)表示、處理任務(wù)和可以由各種計(jì)算部件或設(shè)備執(zhí)行的功能來(lái)描述技法和技術(shù)。此類(lèi)操作、任務(wù)和功能有時(shí)被稱(chēng)為計(jì)算機(jī)執(zhí)行的、計(jì)算機(jī)化的、軟件實(shí)施的、或者計(jì)算機(jī)實(shí)施的。實(shí)際上，通過(guò)在系統(tǒng)存儲(chǔ)器中的存儲(chǔ)器位置處操縱表示數(shù)據(jù)位的電信號(hào)以及對(duì)信號(hào)的其它處理一個(gè)或多個(gè)處理器設(shè)備可以執(zhí)行所描述的操作、任務(wù)和功能。對(duì)數(shù)據(jù)位進(jìn)行保持的存儲(chǔ)器位置是物理位置，其具有對(duì)應(yīng)于數(shù)據(jù)位的特定的電的、磁的、光的或有機(jī)性質(zhì)。應(yīng)當(dāng)理解的是，圖中所示的各種塊部件可以由被配置成執(zhí)行特定功能的任何數(shù)目的硬件、軟件和/或固件部件來(lái)實(shí)現(xiàn)。例如，系統(tǒng)的實(shí)施例或部件可以采用各種集成電路部件，例如存儲(chǔ)器元件、數(shù)字信號(hào)處理元件、邏輯元件、查詢(xún)表等等，其可以在一個(gè)或多個(gè)微處理器或其它控制設(shè)備的控制下執(zhí)行多種功能。
[0019]下面的描述可以指的是被“耦合”在一起的元件或節(jié)點(diǎn)或特征。如本文所使用的，除非明確地另外聲明，“耦合”意旨一個(gè)元件/節(jié)點(diǎn)/特征直接地或間接地被接合到另一元件/節(jié)點(diǎn)/特征，且不一定是機(jī)械地(或者，直接地或間接地與之進(jìn)行通信)。因此，雖然附圖可以描繪元件一個(gè)示例性布置，但是在所描述的主題的實(shí)施例中可以存在另外的中間元件、設(shè)備、特征或部件。此外，僅為了參考的目的，還可以在下面的描述中使用特定的術(shù)語(yǔ)，并且因此不旨在是限制性的。
[0020]本文描述的實(shí)施例僅僅是示例，并用作將本文新穎的系統(tǒng)和方法實(shí)施在任何工業(yè)的、商業(yè)的或消費(fèi)者航空電子應(yīng)用(consumer av1nics applicat1n)中的任何用戶(hù)接口上的指導(dǎo)。因此，本文提出的示例的目的旨在作為非限制性的。
[0021]圖1是適合供飛行器中使用的低空速警告系統(tǒng)100的示例實(shí)施例的系統(tǒng)級(jí)框圖。為了清楚和簡(jiǎn)要的原因，圖1未描述將在飛行器的實(shí)際實(shí)施方式機(jī)上出現(xiàn)的大量系統(tǒng)和子系統(tǒng)。替代地，圖1僅僅描述了低空速警告系統(tǒng)100的顯要的功能元件和部件中的一些，其可以被包括在飛行器中并且支持下面更詳細(xì)描述的各種特征、功能和操作。處理器102耦合到用戶(hù)接口 104、地形數(shù)據(jù)庫(kù)108、視覺(jué)報(bào)警設(shè)備116、音頻報(bào)警設(shè)備118、以及高度計(jì)120。視覺(jué)報(bào)警設(shè)備116包括一個(gè)或多個(gè)燈110、以及顯示模塊114，其驅(qū)動(dòng)顯示設(shè)備112。處理器接收并且處理飛行導(dǎo)航信號(hào)106，例如空速、發(fā)動(dòng)機(jī)推力、最小操作速度和振桿器速度。
[0022]可以使用至少一個(gè)通用處理器、內(nèi)容可尋址存儲(chǔ)器、數(shù)字信號(hào)處理器、專(zhuān)用集成電路、現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列、任何合適的可編程邏輯設(shè)備、離散門(mén)(discrete gate)或晶體管邏輯、離散的硬件部件、或設(shè)計(jì)為執(zhí)行本文描述功能的任何組合來(lái)實(shí)施或?qū)崿F(xiàn)處理器102。處理器設(shè)備可被實(shí)現(xiàn)為微處理器、控制器、微控制器或狀態(tài)機(jī)(state machine)。此外，處理器設(shè)備可以實(shí)施為計(jì)算設(shè)備的組合，例如數(shù)字信號(hào)處理器和微處理器的組合、多個(gè)微處理器、與數(shù)字信號(hào)處理器核(core)協(xié)同的一