[发明专利]用于识别显示器上的危险飞行区域的方法和系统

说明书

背景技术

开发天气雷达系统算法以确定危险飞行区域。向飞行员指示危险区的一个解决方案是用一系列连接线来围绕所讨论的区。一个选项是围绕危险区的简单方框，但该简单方框可能会包括很多不危险并因此本可以安全飞入的区。第二选项是绘制围绕该区的轮廓，但这可产生过于复杂的形状，当飞机或天气随时间而变化时，该形状可不断变化。

另一种技术使用简化多边形。目前的简化多边形技术提出递归追踪算法。第一步是追踪目标的轮廓。然后，递归算法用该轮廓上的其它点来检查每一个轮廓点，以查看是否可以添加创建简化轮廓的新的线。这需要运行算法以计算用于每条线的值，从而确定其简化该形状的程度。这些比较连同递归使其成为计算非常密集的算法。

发明内容

本发明标记危险区，而该标记的危险区没有一并包括大百分比的非危险区。本发明使边界突出，而不夸大危险区域。

示例性的系统包括：存储器，其将雷达反射率数据存储在三维缓冲区中，显示装置，以及处理器，其与存储器和显示装置进行数据通信。处理器基于三维缓冲区中的数据生成二维图像，然后，其在图像中找出任何形状的中心。接着，处理器在将中心作为公共点共享的多个区域中，找出每个形状的最远点，并基于这些最远点生成多边形。显示装置为该形状显示生成的多边形。

在本发明的一个方面中，该形状与危险天气信息相关联，该危险天气信息从存储在三维缓冲区中的雷达反射率数据确定。显示装置为飞机天气雷达显示器。

在本发明的另一个方面中，处理器在相邻区域的最远点之间进行连线以生成多边形。

在本发明的又一个方面中，处理器在多个区域的每一个中找出该形状的至少2个最远点。

附图说明

本发明的优选和替代实施例参考随后的附图在下文中被详细说明。

图1是根据本发明的实施例形成的示例性系统的框图；

图2和图3是示出了由图1中所示的系统所执行的示例性过程的流程图；以及

图4和图5是用示例性数据图形示出图2和图3中所描述的过程的几何图。

具体实施方式

图1说明了在飞机20上实现的示例性系统30，用于提供更精确的飞行计划/路径天气信息。该系统30包括天气雷达系统40和雷达显示系统38，该雷达显示系统38包括显示处理器42、存储器43、显示装置44和用户接口装置48。飞机20还包括其他飞机系统46，例如航空数据计算机(ADC)，该其他飞机系统与天气雷达系统40和雷达显示系统38进行信号通信。显示处理器42与雷达系统40、显示装置44、其他飞机系统46、用户接口装置48、和存储器43电耦合。雷达系统40包括雷达控制器50、发射机52、接收机54和天线56。基于所选择的雷达模式和从用户接口48接收的其他飞行员输入、以及从ADC、飞行管理系统(FMS)、惯性导航系统(INS)、和/或全球定位系统(GPS)(其他飞机系统46)接收的飞机数据(即，高度、速度、位置、航向、滚动、偏航、颠簸等)，雷达控制器50控制发射机52和接收机54，以通过天线56执行信号的发射和接收。

雷达系统40从发射机52发射雷达信号，由天线56将发射的雷达信号指向到空间中，并且，如果存在将与指向的雷达信号相关联的能量散射回到接收机54的目标60，则用接收机54探测返回信号。优选地，雷达系统40将返回信号数字化，并将数字化信号发送至显示处理器42。显示处理器42将接收的返回信号转化以用于存储在存储器43中的多维缓冲区中。然后，显示处理器42基于从用户接口装置48发送的任意控制信号，或基于来自雷达系统40的信号，来生成二(或三)维图像，用于在显示装置44上呈现。

这里通过引用并入了Christianson的、申请日为2009年12月12日、序列号为12/640,976的美国专利申请，该申请公开了一种用于使用垂直积分反射率(VIR)计算来区分险恶和非险恶天气的方法。

VIR数据包括存储在三维缓冲区中的一列单元中的反射率值的和，或在该列单元中的值的积分。处理器42将反射率值和高度的乘积垂直积分，反射率值和高度分别升到一定次幂。

在一个实施例中，处理器42首先基于显示需求，识别与危险天气相关联的零个或更多个的组或形状。如果形状存在，则处理器42接着将每个识别的形状(关联的危险单元)的每个点基于该形状的中心而放置于若干个区域或象限中的一个中。然后，处理器42在每个区域/象限中找出距离该中心最远的点。接着将每个区域/象限中的这些边远点，用线连接起来，导致了围绕该形状的简化多边形。