[发明专利]用于显示关键信息和非关键信息的设备以及包含这样的设备的航空器

说明书

发明背景

本发明涉及用于显示关键信息和非关键信息两者的设备。

关键信息是航空器飞行员有必要知道的信息，且如果该信息错误，可以直接引起航空器失事。关键信息的主要内容是速度和海拔高度。因此，用于显示关键数据的设备因而本身是关键的元件，以至于它在航空器上的使用必须事先通过鉴定或认证过程，鉴定或认证过程包括设法展示该显示设备在所有环境下的稳健性、精度和可靠性的严格测试。因此，这样的显示设备的设计和制造是昂贵的。

为了改善乘务员舒适度，已知在座舱中显示有用但并非关键的信息。作为示例，这种信息可以包括外部温度和内部温度、时间数据、涉及航空器的某些元件的操作的数据、导航数据和这种类型的其他信息。显示这种信息的设备本身可以是非关键显示设备，或者它可以是关键显示设备。

现在也建议显示相对复杂的非关键信息，例如地图信息或更具体地称为地形渲染的图像，该图像提供航空器在其上飞行的地球表面的地带的三维表示。显示地形渲染图像要求两个数据库，即：包含地域的各种点的海拔高度的海拔高度数据库，海拔高度按地域（territory）的网格的函数确定，以及包含环绕各种地域的点且使用相同的网格的地带的航拍照片的照片数据库。通过将照片拟合到从海拔高度数据库提取的地势（relief）来产生地形渲染图像。在计算方面，该操作极其贪婪，且需要大量的计算资源，在期望以落在25赫兹（Hz）到100Hz的范围内的刷新率实时显示图像时尤其如此。

关键显示设备不具有足够能力来执行这样的计算，且设计适用于显示这样的信息的关键显示设备所需要的开发量如此巨大，尤其是在鉴定测试方面，使得考虑提供这种类型的关键显示设备完全不可行。

因此，有必要利用以足够的量销售的非关键消费性显示设备来调整开发成本。然而，即使是这样，对这样的显示设备执行鉴定测试也将太过昂贵。

因而，同时显示关键信息和非关键信息两者要求使用关键显示设备和非关键显示设备两者，以使得关键信息和非关键信息被显示在两个不同的屏幕上。由于通常以比关键信息视觉上更具有吸引力的方式呈现非关键信息，存在飞行员的注意力被非关键信息独占以至于飞行员未以所有必要注意力来监视关键信息的程度的风险，尤其是由于从信息传达的角度来看，地形渲染图像可能会部分代替海拔高度的原始显示。

本发明的目标是以合理的成本弥补上述缺点。

为此，本发明提供被安排为在航空器座舱中显示信息的信息显示设备，该设备包括第一处理器单元和第二处理器单元，第一处理器单元被安排为连接到提供诸如航空器的速度和海拔高度之类的飞行数据的单元，第二处理器单元被安排为连接到包含地域的网格的坐标以及关联的海拔高度的海拔高度数据库，且连接到包含相同地域的相同网格的坐标以及关联的照片的照片数据库。第一处理器单元也连接到显示器并连接到第二处理器单元。第一处理器单元和第二处理器单元中的每一个都包括计算机和存储器，第二单元的计算机被安排为基于来自海拔高度数据库和来自照片数据库的信息构建地形渲染图像，并将图像传送给第一处理器单元的计算机，第一处理器单元的计算机被安排为通过在其中合并来自信息源的信息来修改图像，并将经修改的图像传送到显示器。

因而，由第一处理器单元处理的信息被显示在基于由第二处理器单元处理的信息生成的图像中。由航空器的海拔高度和速度构成的关键信息因而被合并在地形渲染图像中。面对显示器的用户因而同时看到两种类型的信息。第一处理器单元的计算机执行在计算资源方面要求很少的操作，即它仅需要合并已经由第二处理器单元的计算机计算的图像中的信息，且然后使经修改的图像显示。第一处理器单元的计算机因而可以是关键计算机，该关键计算机保持对它直接处理的信息的显示的完全控制且结果总是提供关键信息。第二处理器单元的计算机不需要是关键计算机且可以是标准计算机或消费者计算机。

根据特定的特性，第一处理器单元也被连接到海拔高度数据库以便验证在由第二处理器单元提供的图像和来自海拔高度数据库的信息之间的一致性，第一处理器单元的计算机优选被安排为基于来自海拔高度数据库的信息创建地势的简化图像并将经简化的图像与第二处理器单元传送的图像进行比较，以便验证在两个图像之间的一致性，且第一处理器单元的计算机有利地被安排为：如果存在不一致性，则使飞行数据独自显示，或者显示合并在经简化的图像中的飞行数据。