集成的管制員-飛行員數(shù)據(jù)鏈通信系統(tǒng)及其操作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本文描述的主題的實(shí)施例一般地涉及飛行器顯示系統(tǒng)以及操作飛行器顯示系統(tǒng)的方法。更具體地，本文描述的主題的實(shí)施例涉及集成的管制員-飛行員數(shù)據(jù)鏈通信系統(tǒng)及其操作方法。
【背景技術(shù)】
[0002]空中交通管制員與飛行器飛行員之間通信的標(biāo)準(zhǔn)方法是語音無線電，其使用針對(duì)視線通信的VHF頻帶或者針對(duì)長(zhǎng)距離通信的HF頻帶。以這種方式使用的語音無線電通信的主要問題之一是由特定管制員處理的所有飛行員都被調(diào)諧到同一頻率。隨著空中交通管制員必須處理的航班數(shù)量穩(wěn)步增長(zhǎng)，被調(diào)諧到特定電臺(tái)的飛行員的數(shù)量也在增長(zhǎng)。這增加一個(gè)飛行員將意外地與另一個(gè)飛行員重疊從而要求重復(fù)傳送的機(jī)會(huì)。此外，管制員和飛行員之間的每個(gè)交換要求一定量的時(shí)間來完成;最終，隨著被控制的航班數(shù)量達(dá)到飽和點(diǎn)，管制員將無法處理任何另外的飛行器。因此，需要新的策略以應(yīng)付對(duì)空中交通管制的增長(zhǎng)的需求，并且基于數(shù)據(jù)鏈的通信通過增加通信信道的有效容量來提供可能的策略。
[0003]管制員-飛行員數(shù)據(jù)鏈通信(CPDLC)是使用針對(duì)空中交通管制(ATC)通信的數(shù)據(jù)鏈的管制員和飛行員之間通信的裝置。CTOLC應(yīng)用提供用于ATC服務(wù)的空中-地面數(shù)據(jù)通信。這包括對(duì)應(yīng)于由空中交通管制過程采用的語音用語的一組飛行許可/信息/請(qǐng)求消息元素。管制員被提供有發(fā)布飛行高度分配、交叉約束、橫向偏移、航線改變和飛行許可、速度分配、無線電頻率分配以及對(duì)信息的各種請(qǐng)求的能力。飛行員被提供有對(duì)消息進(jìn)行響應(yīng)、請(qǐng)求飛行許可和信息、報(bào)告信息、以及聲明/撤回緊急狀況的能力。此外，飛行員被提供有向下游空中交通服務(wù)單元(ATSU)請(qǐng)求有條件飛行許可(下游)和信息的能力。還提供“自由文本”能力以交換不符合定義的格式的信息。提供允許地面系統(tǒng)使用數(shù)據(jù)鏈轉(zhuǎn)發(fā)CPDLC信息給另一地面系統(tǒng)的輔助能力。
[0004]利用CPDLC，在ATC和飛行員之間存在經(jīng)由文本的增加的通信，并且因此減少了通過VHF或HF的通信。隨著更多的應(yīng)用針對(duì)CPDLC被開發(fā)，可以從連接到機(jī)載航空電子設(shè)備的各種應(yīng)用或設(shè)備執(zhí)行CPDLC操作。例如，除現(xiàn)有技術(shù)中已知的其它之外，可以從多功能控制顯示單元(MCDU)、前視顯示器以及引導(dǎo)面板執(zhí)行當(dāng)前的CPDLC操作。利用現(xiàn)有的航空電子設(shè)備架構(gòu)和設(shè)置，整個(gè)CPDLC操作必須在前述的航空電子設(shè)備/應(yīng)用之一上執(zhí)行。也即是說，飛行員沒有在構(gòu)建或確認(rèn)CPDLC消息時(shí)選擇最好模態(tài)的選項(xiàng)。每一個(gè)模態(tài)(旋鈕旋轉(zhuǎn)/按鈕按壓/光標(biāo)移動(dòng)和點(diǎn)擊/觸摸)具有它們自己的優(yōu)勢(shì)和劣勢(shì)。如此，當(dāng)前CPDLC啟用航空電子系統(tǒng)在它們無法彼此協(xié)作的意義上不被集成，以允許飛行員選擇最好的(一個(gè)或多個(gè))系統(tǒng)來構(gòu)建或響應(yīng)于CPDLC消息。
[0005]因此，將會(huì)合乎期望的是提供如下系統(tǒng)和方法:該系統(tǒng)和方法使用最適合于給定CPDLC情境的一個(gè)或多個(gè)CPDLC啟用航空電子系統(tǒng)使得飛行器飛行員在構(gòu)建或響應(yīng)于CPDLC消息時(shí)具有更大的選擇自由。而且，將會(huì)合乎期望的是提供如下系統(tǒng)和方法:該系統(tǒng)和方法在構(gòu)建或響應(yīng)于CPDLC消息時(shí)減少飛行員工作負(fù)荷和響應(yīng)時(shí)間。另外，根據(jù)隨后的詳細(xì)描述和所附的權(quán)利要求，結(jié)合附圖和前述的技術(shù)領(lǐng)域和【背景技術(shù)】一起理解，示范性實(shí)施例的其它合乎期望的特征和特性將會(huì)變得顯而易見。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]該
【發(fā)明內(nèi)容】
被提供用于以簡(jiǎn)化的形式介紹概念的選擇，該概念在下面在詳細(xì)描述部分中被進(jìn)一步描述。該
【發(fā)明內(nèi)容】
既不意在標(biāo)識(shí)所要求保護(hù)的主題的關(guān)鍵特征或必要特征，也不意在用于輔助確定所要求保護(hù)的主題的范圍。
[0007]公開了集成管制員-飛行員數(shù)據(jù)鏈通信(CTOLC)系統(tǒng)及其操作方法。在一種示范性實(shí)施例中，一種集成CPDLC系統(tǒng)包括多個(gè)CPDLC啟用航空電子設(shè)備以及與該多個(gè)CPDLC啟用航空電子設(shè)備中的每一個(gè)耦合的CPDLC情境管理器;該CPDLC系統(tǒng)進(jìn)一步包括與該CPDLC情境管理器耦合的共享CPDLC情境存儲(chǔ)器和與該CPDLC情境管理器耦合的CPDLC消息輸入/輸入緩沖器。
[0008]在另一個(gè)示范性實(shí)施例中，一種用于操作集成CPDLC系統(tǒng)的方法包括如下步驟:在多個(gè)CPDLC啟用航空電子設(shè)備的每一個(gè)中激活CPDLC模式，以及使用一個(gè)或多個(gè)CPDLC啟用航空電子設(shè)備構(gòu)建CPDLC消息。該方法進(jìn)一步包括使用CPDLC情境管理器傳遞該CPDLC消息到CPDLC通信單元。
[0009]在再另一個(gè)示范性實(shí)施例中，一種用于操作集成CPDLC系統(tǒng)的方法包括如下步驟:在CPDLC通信單元接收CPDLC消息和使用CPDLC情境管理器在多個(gè)CPDLC啟用航空電子設(shè)備的一個(gè)或多個(gè)中激活CPDLC模式。該方法進(jìn)一步包括在該多個(gè)CPDLC啟用航空電子設(shè)備的該一個(gè)或多個(gè)的每一個(gè)上顯示該CPDLC消息。
【附圖說明】
[0010]可從結(jié)合附圖一起理解的接下來的詳細(xì)描述得出對(duì)本主題的更完整的理解，其中類似的附圖標(biāo)記指代類似的元件，并且其中:
[0011]圖1描繪了根據(jù)本公開的實(shí)施例的飛行器顯示系統(tǒng)的示范性實(shí)施例；
[0012]圖2描繪了根據(jù)本公開的實(shí)施例的一種集成的情境感知CPDLC系統(tǒng)；
[0013]圖3A-3D描繪了根據(jù)本公開的實(shí)施例的在集成的情境感知CPDLC操作模式中的各種訂閱的航空電子設(shè)備/應(yīng)用；
[0014]圖4提供了根據(jù)本公開的實(shí)施例的示范性CPDLC情境通知和消息發(fā)送架構(gòu)；
[0015]圖5提供了根據(jù)本公開的實(shí)施例的用于執(zhí)行各種CPDLC操作的通用處理架構(gòu)；以及
[0016]圖6A-6C提供了根據(jù)本公開的實(shí)施例的用于操作集成的情境感知CPDLC系統(tǒng)的方法。
【具體實(shí)施方式】
[0017]接下來的詳細(xì)描述本質(zhì)上僅僅是示范性的，并且不意在限制主題或應(yīng)用的實(shí)施例以及這些實(shí)施例的使用。如在本文中所使用的，詞語“示范性”意思是“用作示例、實(shí)例或說明”。本文中描述為示范性的任何實(shí)現(xiàn)不一定被解釋為相對(duì)于任何其它實(shí)現(xiàn)是優(yōu)選的或有優(yōu)勢(shì)的。而且，不意圖由在前述的技術(shù)領(lǐng)域、【背景技術(shù)】、
【發(fā)明內(nèi)容】
、或接下來的詳細(xì)描述中呈現(xiàn)的任何明示或暗示的理論來限制。
[0018]可在功能和/或邏輯塊組件方面并且參考可由各種計(jì)算組件或設(shè)備執(zhí)行的操作、處理任務(wù)、以及功能的象征性表示來在本文中描述技術(shù)和技藝。這些操作、任務(wù)和功能有時(shí)被稱為是計(jì)算機(jī)執(zhí)行的、計(jì)算的、軟件實(shí)現(xiàn)的、或計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的。在實(shí)踐中，一個(gè)或多個(gè)處理器設(shè)備可通過操縱系統(tǒng)存儲(chǔ)器中的存儲(chǔ)器位置處的表示數(shù)據(jù)位的電信號(hào)、以及對(duì)信號(hào)的其它處理來執(zhí)行所描述的操作、任務(wù)、以及功能。數(shù)據(jù)位被保持在的存儲(chǔ)器位置是具有對(duì)應(yīng)于數(shù)據(jù)位的特定電、磁、光、或有機(jī)屬性的物理位置。應(yīng)當(dāng)理解的是，在圖中示出的各種塊組件可以由任意數(shù)目的被配置成執(zhí)行指定功能的硬件、軟件和/或固件組件來實(shí)現(xiàn)。例如系統(tǒng)或組件的實(shí)施例可采用各種集成電路組件，如存儲(chǔ)器元件、數(shù)字信號(hào)處理元件、邏輯元件、查找表等等，它們可以在一個(gè)或多個(gè)微處理器或其它控制設(shè)備的控制下執(zhí)行各種功能。
[0019]接下來的描述可能涉及被“耦合”在一起的元件或節(jié)點(diǎn)或特征。如在本文所使用的那樣，除非另外明確聲明，否則“耦合”意思是一個(gè)元件/節(jié)點(diǎn)/特征直接或間接地被連接到另一個(gè)元件/節(jié)點(diǎn)/特征(或與另一個(gè)元件/節(jié)點(diǎn)/特征直接或間接通信)，并且不一定機(jī)械連接。因此，雖然附圖中可能描繪了元件的一種示范性布置，但是另外的中間元件、設(shè)備、特征、或組件可以存在于所描繪的主題的實(shí)施例中。此外，特定術(shù)語也可僅僅出于參考的目的被用在接下來的描述中，并且因此并不意在限制。
[0020]為了簡(jiǎn)要，在本文中可能未詳細(xì)描述涉及圖形和圖像處理、導(dǎo)航、飛行計(jì)劃、飛行器控制、以及系統(tǒng)(以及系統(tǒng)的個(gè)體操作組件)的其它功能方面的常規(guī)技術(shù)。而且，本文所包含的各種附圖中所示的連接線意在表示各種元件之間的示范性功能關(guān)系和/或物理耦合。應(yīng)該注意的是，許多替代或附加功能關(guān)系或物理連接可存在于主題的實(shí)施例中。
[0021]圖1描繪了飛行器顯示系統(tǒng)100的示范性實(shí)施例。在示范性實(shí)施例中，顯示系統(tǒng)100包括但不限于:用于顯示圖形飛行計(jì)劃圖像103的顯示設(shè)備/模塊102、導(dǎo)航系統(tǒng)104、通信和數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)106、飛行管理系統(tǒng)(FMS)108、控制器112、圖形模塊114、用戶接口 110、以及適當(dāng)?shù)嘏渲脼橹С謭D形模塊114