[发明专利]用于为自动驾驶仪操作提供预测模式改变数据的系统和方法

说明书

提供了一种用于在使用垂直导航（VNAV）自动驾驶仪模式的飞行管理系统（FMS）的操作期间提供模式数据的方法。当FMS已经脱离横向导航（LNAV）自动驾驶仪模式时，该方法检测指示从飞行路径的偏离的改变的飞行器位置，其中改变的飞行器位置包括当前飞行器位置；基于改变的飞行器位置、预测的交叉跟踪误差以及从飞行路径的偏离来计算用于VNAV自动驾驶仪模式脱离的未来飞行器位置；并经由显示设备呈现当在VNAV自动驾驶仪模式下操作时改变的飞行器位置和未来飞行器位置。当未来飞行器位置不在飞行路径上时，该方法基于改变的飞行器位置和未来飞行器位置来脱离VNAV自动驾驶仪模式；在脱离之后计算飞行器的下降路径；并呈现下降路径。

技术领域

本文描述的主题的实施例总体上涉及在飞行器机上提供垂直导航（VNAV）自动驾驶仪模式数据。更具体地，本主题的实施例涉及在使用解耦的（decoupled）和脱离的（disengaged）LNAV自动驾驶仪模式期间提供用于VNAV自动驾驶仪模式脱离的飞行器位置。

背景技术

飞行过程和飞行器机载状备的自动化增加了飞行器的操作期间的效率和安全。同时，无论飞行机组成员是否主动地知晓行动项目和/或改变，此类自动系统都可以完成行动项目并进行改变。态势感知至关重要，以便飞行人员可以为飞行期间即将进行的自动改变进行准备，调节工作负荷和任务优先级，并使操作决策基于这样的即将进行的自动改变。自动过程的示例可以包括但不限于横向导航（LNAV）自动驾驶仪模式和垂直导航（VNAV）自动驾驶仪模式。VNAV功能帮助飞行人员在考虑高度和速度的情况下控制到所期望的垂直路径，并且VNAV功能还负责在飞行器已偏离下降轨迹时引导飞行器。通常来说，随着飞行条件在飞行期间发展，VNAV命令的轨迹和模式自主地改变。

在高工作负荷飞行阶段（例如，下降飞行阶段、进场飞行阶段）期间要求VNAV模式转变的情况可能不会立即对飞行机组成员可识别。典型的飞行器显示配置可以呈现多个VNAV命令和/或呈现VNAV命令与图形元素和与其他系统、过程或模式相关联的文本的组合。这样的显示配置可能要求密切关注细节，以及因此增加的飞行员工作负荷，以解译当前VNAV模式和可能适用的VNAV模式改变。

因此，期望在飞行期间提供增加的态势感知数据（例如，LNAV和VNAV模式数据）。此外，根据结合附图及前述技术领域和背景技术进行的随后的详细描述和所附权利要求，其他期望的特征和特性将变得显而易见。

发明内容

本公开的一些实施例提供了一种用于在使用垂直导航（VNAV）自动驾驶仪模式的飞行管理系统（FMS）的操作期间在飞行器机上提供模式数据的方法。当FMS已经脱离横向导航（LNAV）自动驾驶仪模式时，该方法检测指示从飞行路径的偏离的改变的飞行器位置，其中改变的飞行器位置包括当前的飞行器位置；基于改变的飞行器位置、预测的交叉跟踪（cross-track）误差以及从飞行路径的偏离来计算VNAV自动驾驶仪模式脱离的未来飞行器位置；并且经由通信地耦合到FMS的显示设备来呈现当在VNAV自动驾驶仪模式中操作时改变的飞行器位置和未来飞行器位置。此外，当未来飞行器位置不在飞行路径上时，该方法基于改变的飞行器位置和用于VNAV自动驾驶仪模式脱离的未来飞行器位置来脱离FMS的VNAV自动驾驶仪模式；在VNAV自动驾驶仪模式的脱离之后来计算飞行器的下降路径；并经由显示设备来呈现下降路径。