Патент на изобретение №2350907

(54) РЕЗЕРВНОЕ УСТРОЙСТВО ИНДИКАЦИИ ВОЗДУШНОГО СУДНА

(57) Реферат:

Изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано в системах индикации состояния летательных аппаратов. Технический результат – расширение функциональных возможностей. Для достижения данного результата устройство содержит набор источников данных, блок обработки данных и средство индикации, отображающее на электронном табло (8) пилотажные параметры (9, 10, 11). При этом курсовая шкала (12) содержит характеристическую отметку (13), указывающую, по меньшей мере, одну следующую маршрутную точку в запланированном полете воздушного судна. Причем упомянутая курсовая шкала (12) не связана с индикацией пилотажных параметров (9, 10, 11). Показатель (14) отображает оставшееся расстояние полета воздушного судна до достижения упомянутой следующей маршрутной точки. 4 н. и 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

Настоящее изобретение относится к резервному устройству индикации воздушного судна, применяемому, в частности, для гражданского транспортного самолета.

Такое резервное устройство индикации должно обеспечивать возможность индикации в кабине экипажа минимальной информации [пилотажной информации (скорости, высоты, пространственного положения) и навигационной информации], которая отображала бы параметры полета воздушного судна в случае неисправности главного устройства индикации воздушного судна, в частности навигационного экрана типа “ND” (“Навигационный Дисплей”) или основного пилотажного экрана типа “PFD” (“Основной Полетный Дисплей”), или в случае неисправности системы [ADIRS (“Система Вычисления Пилотажных Параметров и Инерциальная Навигационная Система”), FMS (“Система Управления Полетом”),…] определения информации, обычно отображаемой на упомянутых главных устройствах индикации самолета (ND, PFD,…).

Известно первое резервное устройство индикации типа “ISIS” (“Интегрированная Резервная Измерительная Система”), которое отображает на экране пилотажную информацию (высоту, скорость и пространственное положение) воздушного судна и человеко-машинный интерфейс которого подобен таковому для PFD экрана. Патентный документ FR-2784457 имеет отношение к такому первому резервному устройству индикации.

Известно также второе резервное устройство индикации типа “DDRMI” (“Цифровой Дистанционный и Радио-Магнитный Индикатор”), которое отображает навигационную информацию, такую как курс воздушного судна, а также положение относительно обычных радиомаяков, например, типа “VOR” (“Всенаправленный ОВЧ Радиомаяк”) или типа “DME” (“Дальномерное Оборудование”).

Таким образом, эти два резервные устройства индикации – ISIS и DDRMI, отображают весьма различающуюся информацию.

Вместе с тем, ни одно из этих устройств, ISIS и DDRMI, не может само по себе отображать вышеупомянутый минимум пилотажной и навигационной информации. Кроме того, даже если воздушное судно одновременно содержит оба этих устройства, ISIS и DDRMI, то все равно имеются значительные затруднения в резервной индикации. Конкретно, если устройство ISIS неисправно или оно недоступно, то воздушное судно не может вылететь по соображениям безопасности, поскольку отображение части информации не будет гарантировано в случае неисправности главных устройств индикации (PDF, ND,…) в течение полета. Кроме того, устройство DDRMI не покрывает те географические зоны, где отсутствует сигнал VOR или сигнал DME (зоны океана, наземные зоны, недостаточно заполненные станциями VOR и DME).

Кроме того, патентный документ US 2002/0123830 представляет конкретный основной пилотажный экран, который в дополнение к обычно отображаемой информации на PFD экране (скорость, высота, пространственное положение) предоставляет также курсовую шкалу на линии горизонта, на которой показывается первый символ, отображающий маршрут следования воздушного судна, и второй символ, показывающий необходимый маршрут полета к следующей маршрутной точке. Таким образом, этот известный экран не может использоваться как резервное устройство индикации, поскольку он не отображает минимально необходимую навигационную информацию, и, в частности, он не позволяет определять точное положение следующей маршрутной точки. Кроме того, если курсовая шкала расположена непосредственно на линии горизонта, то считывание информации затруднено.

Сущность настоящего изобретения заключается в предоставлении резервного устройства индикации, которое позволяет преодолеть указанные недостатки.

С этой целью в соответствии с изобретением упомянутое резервное устройство индикации содержит:

набор источников информации;

блок обработки информации, позволяющий обрабатывать информацию, исходящую из упомянутого ряда источников информации; и

средство индикации, которое позволяет отображать на одном, по меньшей мере, визуализирующем экране обработанную информацию, исходящую из упомянутого блока обработки информации, и которое выполнено таким образом, чтобы отображать на упомянутом визуализирующем экране следующее:

пилотажные индикаторы, отображающие, по меньшей мере, информацию о скорости, высоте и пространственном положении воздушного судна; и

курсовую шкалу, содержащую первую характеристическую отметку, обозначающую курс на, по меньшей мере, одну следующую маршрутную точку плана полета воздушного судна,

примечательно, что упомянутая курсовая шкала не связана с упомянутыми пилотажными индикаторами упомянутого визуализирующего экрана и что упомянутое подключенное средство дополнительно предоставляет на упомянутом визуализирующем экране числовое значение, которое отображает расстояние, оставшееся для преодоления воздушным судном для достижения упомянутой следующей маршрутной точки и которое связано с упомянутой первой характеристической отметкой.

Таким образом, благодаря изобретению предоставляется возможность одновременного определения курса на следующую маршрутную точку и расстояния до нее, позволяя тем самым точно ее определить. При этом для полета требуется минимум навигационной информации. Резервное устройство индикации в соответствии с настоящим изобретением отображает всю существенную информацию, характеризующую полет воздушного судна, то есть пилотажную информацию (скорость, высоту, пространственное положение), а также навигационную информацию (маршрутная точка).

Кроме того, эта пилотажная и навигационная информация отображается одновременно на визуализирующем экране, а резервное устройство индикации, в свою очередь, в соответствии с изобретением способно задействовать, по меньшей мере, один навигационный экран и/или один пилотажный экран, а также второе резервное устройство индикации в соответствии с изобретением, если они неисправны. В качестве примера резервное устройство индикации в соответствии с изобретением может поэтому эффективно заменить упомянутые стандартные устройства ISIS и DDRMI и, таким образом, устранить вышеупомянутые недостатки. Кроме того, оно позволяет перекрыть все зоны земного шара.

Кроме того, поскольку курсовая шкала не зависит от упомянутых пилотажных указателей, считывание и восприятие отображаемой информации оказывается простым и ясным.

В предпочтительном варианте реализации упомянутое средство индикации может отображать упомянутый количественный параметр в цифровом виде на упомянутом визуализирующем экране вблизи упомянутой курсовой шкалы.

Кроме того, полезно, если упомянутая курсовая шкала на упомянутом средстве индикации содержит вторую характеристическую отметку, показывающую текущий курс воздушного судна. Соответственно, от пилота требуется только управление воздушным судном, при котором важным является наложение упомянутой второй характеристической отметки, отвечающей текущему курсу (или маршруту) воздушного судна, на упомянутую первую характеристическую отметку, отвечающую курсу на следующую маршрутную точку, тем самым, направляя воздушное судно в эту маршрутную точку. Таким образом, пилот имеет простое и эффективное вспомогательное средство для пилотажного управления.

Кроме того, в конкретном варианте реализации:

– упомянутое средство индикации выполнено таким образом, чтобы отображать упомянутую первую характеристическую отметку вблизи края упомянутой курсовой шкалы при соответствии боковой стороне этой курсовой шкалы, где находится следующая маршрутная точка, когда последняя располагается вне упомянутой курсовой шкалы, как это отображено на упомянутом визуализирующем экране; и/или

– кроме того, упомянутое средство индикации предоставляет вблизи упомянутой курсовой шкалы численное значение, показывающее курс на упомянутую следующую маршрутную точку, когда последняя располагается вне упомянутой курсовой шкалы, как это отображено на упомянутом визуализирующем экране.

Благодаря этому последнему варианту реализации пилот всегда знает следующую маршрутную точку (навигационную информацию), даже если она расположена вне упомянутой курсовой шкалы, отображаемой на упомянутом визуализирующем экране, и поэтому не может быть показана на этой курсовой шкале.

Прилагаемые чертежи призваны пояснить то, как изобретение может быть реализовано. На этих чертежах подобные элементы имеют одинаковые обозначения.

Фиг.1 изображает блок-схему резервного устройства индикации в соответствии с изобретением.

Фиг.2 и 3 – отображение информации на визуализирующем экране резервного устройства индикации в соответствии с изобретением для двух различающихся случаев.

Устройство 1 в соответствии с изобретением представляет собой резервное устройство индикации воздушного судна, в частности гражданского транспортного самолета, и может, например, быть использовано для замены стандартного основного устройства индикации, в частности PFD устройства или ND устройства в случае их неисправности.

Упомянутое резервное устройство индикации 1, находящееся на приборной панели воздушного судна, содержит:

– набор 3 источников информации;

– блок 4 (центральный) обработки информации, соединенный каналом 5 с упомянутым набором 3 источников информации, позволяющий обрабатывать информацию, поставляемую упомянутым набором 3 источников информации; и

– средство индикации 6, соединенное каналом 7 с упомянутым блоком 4 обработки информации, позволяющее отображать обработанную информацию, исходящую от упомянутого блока 4 обработки информации, по меньшей мере, на одном стандартном визуализирующем экране 8.

Кроме того, упомянутое средство индикации 6 выполнено так, чтобы отображение на визуализирующем экране 8 было таким, как показано на Фиг.2 и 3:

– стандартные пилотажные указатели 9, 10 и 11, а именно указатель скорости 9, указатель высоты 10 и указатель пространственного положения 11, показывающие информацию соответственно о скорости, высоте и пространственном положении воздушного судна, принимаемую от упомянутого центрального блока 4; и

– курсовая шкала 12, содержащая характеристическую отметку 13, показывающую курс (также принимаемый от упомянутого центрального блока 4), по меньшей мере, на одну следующую стандартную маршрутную точку полетного маршрута воздушного судна.

В соответствии с изобретением упомянутая курсовая шкала 12 не связана с упомянутыми пилотажными указателями 9, 10 и 11 на упомянутом визуализирующем экране 8, то есть она не отображается на упомянутых пилотажных указателях 9, 10 и 11, и, кроме того, упомянутое средство индикации 6 отображает на упомянутом визуализирующем экране 8 числовое значение 14 (XXX), которое указывает на оставшееся воздушному судну расстояние до упомянутой следующей маршрутной точки и которое связано с упомянутой характеристической отметкой 13 (представленной, например, в виде розовой стрелки).

Таким образом, благодаря устройству 1 в соответствии с изобретением пилот в любой момент времени знает курс (характеристическая отметка 13 на шкале 12) и расстояние (количественное значение 14) до следующей маршрутной точки плана полета воздушного судна, то есть оказывается возможным точно определить упомянутую маршрутную точку. Таким образом, пилоту оказывается доступной навигационная информация. Итак, упомянутое резервное устройство индикации 1 показывает существенную информацию, отображающую полет воздушного судна, то есть пилотажную информацию (скорость, высоту, пространственное положение), а также навигационную информацию (маршрутную точку).

Кроме того, эта пилотажная и навигационная информация отображается на визуализирующем экране 8 одновременно, то есть резервное устройство индикации 1 в соответствии с изобретением одновременно может использоваться, по меньшей мере, в качестве навигационного экрана и/или, по меньшей мере, в качестве пилотажного экрана, если они оказались неисправны.

Кроме того, поскольку курсовая шкала 12 не связана с упомянутыми пилотажными индикаторами 9, 10 и 11, то считывание и восприятие различной представляемой информации становится для пилота более простым и ясным, причем пилотажная и навигационная информация разделены, будучи представленными на одном визуализирующем экране 8.

В предпочтительном варианте реализации упомянутое средство индикации 6 представляет упомянутое числовое значение 14 в цифровом виде внутри окна 15, предпочтительно расположенного вблизи упомянутой курсовой шкалы 12 (например, непосредственно ниже, выше или сбоку от последнего), как это показано на Фиг.2.

Кроме того, упомянутое средство индикации 6 отображает на упомянутой курсовой шкале 12 характеристическую отметку 16 (например, зеленую бриллиантовую), указывающую текущий курс воздушного судна. Соответственно, от пилота требуется только управление воздушным судном по наложению упомянутой характеристической отметки 16, отвечающей текущему курсу (или текущему маршруту) воздушного судна, на упомянутую характеристическую отметку 13, отвечающую курсу (или маршруту) на следующую маршрутную точку, тем самым направляя воздушное судно в эту следующую маршрутную точку. Таким образом, пилот имеет простое и эффективное средство помощи при пилотировании.

Кроме того, в конкретном варианте реализации, показанном на Фиг.3, который применим к случаю, когда следующая маршрутная точка располагается вне части курсовой шкалы, отображаемой на визуализирующем экране 8:

– упомянутое средство индикации 6 отображает упомянутую характеристическую отметку 13 (или специальную характеристическую отметку, не указанную) вблизи края 12А упомянутой курсовой шкалы 12 при соответствии со стороной этой курсовой шкалы 12, где находится упомянутая следующая маршрутная точка (то есть с правой стороны в примере на Фиг.3). В качестве примера характеристическая отметка 13 может быть отображена непосредственно на краю 12А, как показано на Фиг.3, или даже вне маршрутной шкалы 12, но в непосредственной близости от этого края 12А; и

– кроме того, упомянутое средство индикации 6 предоставляет вблизи упомянутой курсовой шкалы 12 численное значение 17 (YYY), которое отображает курс на упомянутую следующую маршрутную точку и которое показано, например, в цифровом виде в окне 18.

Благодаря этому последнему варианту реализации пилот всегда знает курс (численное значение 17) и расстояние (численное значение 14) до следующей маршрутной точки (навигационная информация), даже если последняя расположена вне части 12 курсовой шкалы (соответствуя, например, 50°), представленной на упомянутом визуализирующем экране 8.

Формула изобретения

1. Резервное устройство индикации воздушного судна, причем резервное устройство (1) индикации содержит

набор источников информации (3);

блок (4) обработки информации, позволяющий обрабатывать информацию, исходящую из упомянутого набора источников информации (3); и

средство индикации (6), которое позволяет отображать на, по меньшей мере, одном визуализирующем экране (8) обработанную информацию, исходящую из упомянутого блока (4) обработки информации, и которое выполнено таким образом, чтобы отображать на упомянутом визуализирующем экране (8) следующее:

пилотажные индикаторы (9, 10, 11), отображающие, по меньшей мере, информацию о скорости, высоте и пространственном положении воздушного судна; и

курсовую шкалу (12), содержащую первую характеристическую отметку (13), показывающую курс на, по меньшей мере, одну следующую маршрутную точку плана полета воздушного судна, причем упомянутая курсовая шкала (12) не связана с упомянутыми пилотажными индикаторами (9, 10, 11) на упомянутом визуализирующем экране (8); и числовое значение (14), которое показывает расстояние, оставшееся до достижения воздушным судном упомянутой следующей маршрутной точки и которое связано с упомянутой первой характеристической отметкой (13).

2. Устройство по п.1, в котором упомянутый блок (4) обработки информации выполнен таким образом, чтобы предоставлять текущий курс воздушного судна и чтобы упомянутое средство индикации (6) дополнительно отображало на упомянутой курсовой шкале (12) вторую характеристическую отметку (16), показывающую упомянутый текущий курс воздушного судна.

3. Устройство по п.1, в котором содержится средство для определения ситуации, когда следующая маршрутная точка находится вне части курсовой шкалы, отображаемой на визуализирующем экране (8), и упомянутое средство индикации (6) выполнено так, чтобы отображать упомянутую первую характеристическую отметку (13) вблизи края (12А) упомянутой курсовой шкалы (12), соответствуя той стороне курсовой шкалы (12), где находится упомянутая следующая маршрутная точка, когда последняя расположена вне упомянутой курсовой шкалы (12), как это отображается на упомянутом визуализирующем экране (8).

4. Устройство по п.1, в котором содержится средство для определения ситуации, когда следующая маршрутная точка находится вне части курсовой шкалы, отображаемой на визуализирующем экране (8), и упомянутое средство индикации (6) дополнительно отображает вблизи упомянутой курсовой шкалы (12) числовое значение (17), указывающее курс на упомянутую следующую маршрутную точку, когда последняя расположена вне упомянутой курсовой шкалы (12), как это отображается на упомянутом визуализирующем экране (8).

5. Способ предоставления помощи при управлении воздушным судном посредством резервного устройства (1) индикации, содержащего

набор источников информации (3);

блок (4) обработки информации, позволяющий обрабатывать информацию, исходящую из упомянутого набора источников информации (3); и

средство индикации (6), которое позволяет отображать на, по меньшей мере, одном визуализирующем экране (8) обработанную информацию, исходящую из упомянутого блока (4) обработки информации, в котором для предоставления помощи пилоту в направлении воздушного судна в следующую маршрутную точку плана полета воздушного судна упомянутое средство индикации (6) отображает на упомянутом визуализирующем экране (8) курсовую шкалу (12), содержащую первую характеристическую отметку (13), указывающую курс, по меньшей мере, на упомянутую следующую маршрутную точку, и вторую характеристическую отметку (16), показывающую текущий курс воздушного судна.

6. Воздушное судно, содержащее резервное устройство (1) индикации такого типа, как определено в п.1.

7. Резервное устройство индикации воздушного судна, причем резервное устройство (1) индикации содержит

набор источников информации (3);

блок (4) обработки информации, позволяющий обрабатывать информацию, исходящую из упомянутого набора источников информации (3); и

средство индикации (6), которое позволяет отображать на, по меньшей мере, одном визуализирующем экране (8) обработанную информацию, исходящую из упомянутого блока (4) обработки информации, и которое выполнено таким образом, чтобы отображать на упомянутом визуализирующем экране (8) следующее:

пилотажные индикаторы (9, 10, 11), отображающие, по меньшей мере, информацию о скорости, высоте и пространственном положении воздушного судна; и

курсовую шкалу (12), содержащую первую характеристическую отметку (13), показывающую курс на, по меньшей мере, одну следующую маршрутную точку плана полета воздушного судна, причем упомянутая курсовая шкала (12) не связана с упомянутыми пилотажными индикаторами (9, 10, 11) на упомянутом визуализирующем экране (8); и

числовое значение (14), которое показывает расстояние, оставшееся до достижения воздушным судном упомянутой следующей маршрутной точки и которое связано с упомянутой первой характеристической отметкой (13),

средство для определения ситуации, когда следующая маршрутная точка находится вне части курсовой шкалы, отображаемой на визуализирующем экране (8), и упомянутое средство индикации (6) выполнено так, чтобы отображать упомянутую первую характеристическую отметку (13) вблизи края (12А) упомянутой курсовой шкалы (12), соответствуя той стороне курсовой шкалы (12), где находится упомянутая следующая маршрутная точка, когда последняя расположена вне упомянутой курсовой шкалы (12), как это отображается на упомянутом визуализирующем экране (8).

РИСУНКИ