一种检测不符合规定的飞行员动作的飞行器系统和方法

一种检测不符合规定的飞行员动作的飞行器系统和方法
【专利摘要】提供了一种检测不符合规定的飞行员动作的飞行器系统和方法。该方法包括分析来自飞行器的出站通信，以识别对应于与飞行员动作的先前请求相关的参数的单词或者短语。如果识别出该单词或者短语，则该方法还包括将对应于该出站通信的数据存储在数据存储设备中。将该存储数据与采取的飞行员动作进行比较，以确定在该飞行员动作与该存储数据之间是否存在差异。如果确定存在差异，则输出差异提醒。自出站通信对预定时间间隔计时。在预定时间间隔超时下，输出超时提醒，除非在该预定时间间隔内采取请求的飞行员动作。
【专利说明】一种检测不符合规定的飞行员动作的飞行器系统和方法

【技术领域】
[0001]本发明一般地涉及航空电子系统，并且更特别地涉及用于检测不符合规定的飞行员动作的飞行器系统和方法。

【背景技术】
[0002]为了减少错误的可能性，在航空环境中使用交叉检验过程(cross-checkingprocess).,交叉检验的最终目标是经由在动作执行中包括另一方(人脑)来防止与执行协作决定相关的错误。传统上，交叉检验过程包括在其执行前对座舱中的预定动作进行口头和视觉验证。即使在许多情况下，座舱系统是足够智能，以不允许由飞行机组人员执行危险动作(基于系统的交叉检验)，但是许多动作仍然依赖对动作正确性的飞行员验证(基于人的交叉检验)。
[0003]特别是在多组员情形下，交叉检验过程是飞行员职责中的重要元素。通常存在要被交叉检验的定义的动作的最小列表。例如，空中交通管制(ATC)许可证和其它请求/指令将通常由两个飞行员监视，并且操控飞行员(PF)采取的后续飞行员动作将由不操控飞行员(PNF)证实或者监视。设备设置，诸如高度计压力设置、准许高度、频率变化、以及导航路线通常也由PNF设置，并且由PF交叉检验，或者反之亦然。在单一飞行员操作(SP0)中，不存在交叉检验的第二飞行员。
[0004]不幸的是，尽管交叉检验过程能够显著减少错误的可能性，但是存在其中基于人的交叉检验可能是不足够的许多例子。人的头脑是易犯错误的，并且人为错误可能因为许多原因发生。例如，因为误听消息、疲劳、记忆衰退、对情形的不正确或者不完全理解、不足够的交叉检验、语言障碍、分心、通信问题、无效监视、数据使用错误、不符合标准操作程序(SOP )等，交叉检验过程可能失败。在特定情况下，诸如当存在迅速地完成动作的压力时(例如，为了加快离开或者在应急或者异常情形期间)，交叉检验错误是更加可能的，但是在正常的日常情形中也可能发生。
[0005]因此，希望提供用于检测不符合规定的飞行员动作的飞行器系统和方法。此外，希望提供符合飞行员动作的请求的交叉检验的方法和系统。此外，根据结合附图和前面的背景进行的随后的详细描述和所附权利要求，该方法和系统的其它希望特征和特性变得显而易见。


【发明内容】

[0006]提供了一种用于检测不符合规定的飞行员动作的方法。根据一个示例性实施例，该方法包括分析来自飞行器的出站通信(outbound communicat1n),以识别对应于与飞行员动作的在先请求相关的参数的单词或者短语。如果识别到该单词或者短语，则该方法还包括将对应于该出站通信的数据存储在数据存储设备中。将该存储的数据与该飞行员动作进行比较，以确定在该飞行员动作与该存储的数据之间是否存在差异。如果确定存在差异，则输出差异提醒。
[0007]根据本发明的又一个示例实施例，提供了用于检测不符合规定的飞行员动作的方法。该方法包括监视包括与飞行员动作的请求相关的来自飞行器的出站通信和来自地面位置的入站通信(inbound communicat1n)的对话。将对应于入站通信的数据存储在数据存储设备中。存储的数据涉及与飞行员动作请求相关的请求参数值和请求参数。将与出站通信相关的确认参数值和确认参数与存储数据中的请求参数值和请求参数进行比较，以确定是否存在差异。如果存在差异，则输出差异提醒。
[0008]根据本发明的又一示例实施例，提供了用于检测不符合规定飞行员动作的系统。该系统包括通信系统，其被配置成支持来自地面位置的与飞行员动作请求相关的入站通信以及来自飞行器的包括飞行员动作请求的确认的出站通信。飞行员动作的请求与请求参数和请求参数值相关，并且该确认与确认的参数和确认的参数值相关。该系统包括数据存储设备，该数据存储设备包含具有与飞行员动作请求相关的存储数据的数据库；以及处理器，该处理器被耦合到该通信系统和数据存储设备，以接收存储的数据。该处理器被配置成将该存储的数据与该飞行员动作进行比较，并且确定在采取的飞行员动作与该存储的数据之间是否存在差异；并且如果存在差异，则输出差异提醒。
[0009]此外，根据结合附图和前面的背景进行的随后的详细描述和所附权利要求，该系统和方法的其它希望特征和特性将变得显而易见。

【专利附图】

【附图说明】
[0010]下文将结合下面的绘制图形来描述本发明，其中相似的数字表示相似的元件，并且其中:
图1是根据本发明示例实施例的用于检测不符合规定的飞行员动作的计算机实施系统的不意图；
图2是根据本发明的另一示例实施例的用于检测不符合规定的飞行员动作的方法的流程图；
图3是具有由图1的系统生成的视觉差异提醒的示例显示，通过对不正确航向值下划线来举例说明视觉差异提醒；
图4是具有在其中显示视觉差异提醒的另一个示例显示，由不正确航向值附近的问号字符来举例说明视觉差异提醒；
图5描绘了示例飞行引导控制面板；以及
图6描绘了显示设备的显示屏幕上的示例组员提醒系统(CAS)窗口上的示例视觉超时提醒。

【具体实施方式】
[0011]下面的详细描述本质上仅是示例性的，并且不意图限制本发明或者本发明的应用和使用。如本文使用的，单词“示例性”指“用作例子、实例或者例证”。因此，本文描述为“示例性”的任何实施例不一定被解释为相比于其它实施例是优选或者有利的。本文描述的所有实施例是为了使本领域技术技术人员能够作出或者使用本发明，并且不是为了限制由权利要求限定的本发明的范围而提供的示例实施例。此外，不意图受到前面的【技术领域】、背景、
【发明内容】
或者下面的详细描述中呈现的任何明示的或者暗示的理论制约。
[0012]各种实施例涉及用于检测不符合规定的飞行员动作的方法和系统。此类方法和系统提供特别是在单一飞行员操作中有用的附加的交叉检验。通过检测不符合规定的飞行员动作，根据本文描述的方法和系统帮助修正不符合规定的飞行员动作，从而通过更有效通信，导致增加的飞行安全和效率。尽管下文描述了用于检测不符合规定的“飞行员”动作的系统和方法，但是应当理解，此类系统和方法可以用于检测除飞行员之外的飞行人员所采取的不符合规定的动作。飞行员动作的请求可以源自地面位置，诸如空中交通管制(ATC)，或者来自另一个源。尽管在此使用用于飞行员动作的术语“请求”，但是应当明白，包括由从飞行器出站通信的飞行员必须以某种方式确认的对飞行器的任何入站通信，而无论在文字上是“指令”、“请求”、“命令”等。术语“飞行员动作”指“飞行员”采取的动作，并且意在符合从ATC或者另一源的入站通信。根据示例实施例，“飞行员动作”指根据下文描述的参数和与该参数相关的值(即，“参数值”)。“不符合规定的飞行员动作”包括未能正确地遵循ATC请求(S卩，未能采取正确的飞行员动作)、在由飞行员对其确认之后未能遵循ATC请求，导致超时提醒(即，未能采取飞行员动作)，或者两者。可以在诸如直升机、飞机、或者无人交通工具之类的飞行器中利用该系统。此外，除了机器操作之外，该系统的示例实施例还可以用于宇宙飞船、舰船、潜艇以及其它类型的交通工具中。为了简洁起见，下面参考“飞行器”来描述实施例。
[0013]图1是根据本发明的示例实施例的用于检测不符合规定的飞行员动作的计算机实施的系统的简化功能框图。系统10包括多个部件，可以配置其中每个，以安装在飞行器中。在一些实施例中，系统10可以是自给的(self contained)系统,使得下面描述的部件中的每个被包含在单一外壳中，并且排它地专用于为系统10的功能服务。在其它实施例中，下面描述的各种部件可以是独立部件，或者它们可以是用作其它系统的一部分的部件，并且其被配置成用作此类其它系统与系统10之间的共享资源。
[0014]在图1中所示的实施例中，系统10包括通信系统12、言语识别模块14、飞行管理系统16、用户接口 18、处理器20、数据存储设备22、以及显示设备24。在其它实施例中，系统10可以包括附加的或者较少的部件。系统10可以被布置为单一系统，其在数据通信总线或者系统总线上，或者以一种布置，由此通信系统、处理器、言语通信模块、数据库、飞行管理系统、显示设备、以及用户接口中的一个或者多个是位于飞行器机上或者外部的另一个系统的子部件或者独立的部件。应当明白，为了解释和便于描述的目的，图1是系统10的简化表示，并且图1无意以任何方式限制主题的应用或者范围。实际上，尽管未示出，但是如本领域中将认识到的，系统10和/或飞行器可以包括附加的或者较少的设备、部件以及数据库以提供系统功能和特征。
[0015]仍参考图1，在示例实施例中，适当配置通信系统12，以支持飞行器(例如，飞行员)与地面位置(例如，ATC)之间的通信。可以使用无线电通信系统26和/或者数据链路系统28实现该通信系统(如下文所述)。在此，将从地面位置到飞行器的通信称为“入站通信”。在此，将从飞行器到地面位置的通信称为“出站通信”。ATC与飞行员之间通信的标准方法是无线电话(voice rad1)，使用诸如用于视线通信的VHF频带或者用于长距离通信的HF频带的无线电通信系统26。座舱中的无线电通信系统可以包括例如可以组合于航空耳机(未示出)中的传统扬声器和扩音器；无线电接收机(未示出)；以及按键通话(PTT)开关(未示出)。
[0016]将飞行器与地面位置之间的涉及特定事务的消息序列(例如，飞行员动作的请求和该请求的确认)称为“对话”。对话中可以存在几个消息序列，其中每个利用通常为确认或者接受的适当消息来结束。可以将飞行器与地面位置之间的消息的所有交换看作对话。消息可以涉及各种参数，诸如航向、高度、姿态、飞行水平、QNH等和与其相关的参数值。例如，空中交通管制员(ATCO)被提供有发出水平指派、交叉约束(crossing constraints)、横向偏差、路线变化和许可、速度指派、射频指派、信息的各种请求等的能力。飞行员被提供有确认飞行员动作的请求、对消息进行响应，请求许可和信息、报告信息以及宣布/废除紧急状况的能力。
[0017]管制员一飞行员数据链路通信(CPDLC)是数字通信，并且是ATC与飞行员之间的通信的另一方法，将数据链路系统28用于此类数字通信。例如，ATC能够从一组消息中选择，并且将数字通信发送到飞行器(在这种情况下，经由处理器)。飞行组员将利用诸如R0GER、WILC0、STANDBY或者NEGATIVE之类的确认进行响应。此外，飞行员被提供有从下游空中交通服务单元(ATSU)请求状况许可(下游)和信息的能力。还提供“自由文本”能力，以交换不符合限定格式的信息。提供辅助能力，以允许地面系统使用数据链路系统来将CPDLC消息转发到另一个地面系统。座舱包括数据链路控制和显示设备(未示出)，其用作用于发送和接收CPDLC消息的CPDLC接口。数据链路系统28发送来自CPDLC的数字信号，供处理器处理，如下文所述。
[0018]言语识别模块14是已知的，并且通常包括言语输入模块，配置该言语输入模块，以产生从语音通信导出的数字信号；以及言语处理模块，其操作地耦合到言语输入模块。在一些实施例中，言语识别模块可以包括专用处理器、微处理器、电路、或者一些其它处理部件。配置该言语识别模块，以产生表示对应于ATC与飞行员之间的语音通信的参数和参数值的数字数据。配置该言语识别模块，以将该数字信号发送到处理器，如下文所述。
[0019]飞行管理系统16是如本领域中的技术人员已知的。飞行管理系统包括飞行引导控制系统。飞行管理系统耦合到处理器，并且可以将与飞行器的当前位置和飞行方向(例如，航向、航线、轨迹等)有关的导航数据提供到处理器。提供到处理器的导航数据还可以包括关于飞行器的飞行速度、高度、俯仰、飞行路径、预定目的地、起飞和着陆信息的信息以及其它重要飞行信息。例如，飞行管理系统可以生成飞行器的飞行计划，其包括形成到目的地的飞行路径的航路点(waypoint)之间的段。飞行管理系统可以包括任何适当位置和方向确定设备，其能够为处理器至少提供飞行器的当前位置、飞行器在其飞行路径上的实时方向、沿着飞行路径的航路点、以及其它重要飞行信息(例如，上升、俯仰、飞行速度、高度、姿态等)。可以由例如惯性参考系统(IRS)、空中数据航向参考系统(AHRS)、和/或全球定位系统(GPS)将信息提供到处理器。
[0020]通常，用户接口 18 (图1)被耦合到飞行管理系统16，并且位于飞行器的座舱内。协作地配置飞行员和飞行管理系统，以允许用户(例如，飞行员或者其它飞行机组人员)与飞行管理系统16和系统10的其它部件交互，如下文所述。根据示例实施例，如领域中已知的，用户接口可以实现为飞行引导控制面板34 (FGCP)(或者仅“引导面板”)。示例飞行引导控制面板34在图5中被描绘。FGCP用作飞行员与飞行管理系统16之间的接口。在FGCP上是用于设置不同操作模式、参数以及参数值等的控件和开关。“飞行员动作”可以包括在引导面板上或者另外设置的参数和参数值。
[0021]处理器20可以是任何类型的计算机、计算机系统、微处理器、逻辑设备的集合、或者任何其它模拟或者数字电路，其被配置成计算、和/或执行算法、和/或实施软件应用、和/或实施子例程、和/或加载并且实施任何类型的计算机程序。处理器20可以包括单个处理器或者共同起作用的多个处理器。在一些实施例中，处理器20可以排它地专用于与系统10使用，而在其它实施例中，处理器20可以与飞行器的其它机载系统共享。在又一实施例中，处理器20可以集成到系统10的其它部件的任何一个中。例如，在一些实施例中，处理器20可以是言语识别模块的部件。
[0022]处理器20被通信地耦合到数据链路系统28、言语识别模块14、以及数据存储设备22，并且操作地耦合到显示设备24。通过使用包括有线和无线连接两者的任何适当传输装置可以实现此类通信和操作连接。例如，通过同轴电缆或者通过有效传输电子信号的任何其它类型的线连接，每个部件可以物理地连接到处理器20。在其它实施例中，每个部件可以跨总线或者其它类似通信通道通信地连接到处理器20。适当无线连接的例子包括但并不局限于蓝牙连接、W1-Fi连接、红外连接等。
[0023]通过与数据链路系统28通信地和/或操作地耦合，言语识别模块14、数据存储设备22以及显示设备24为处理器20提供用于从其它部件中的每个接收并向其它部件中的每个发射信号、命令、指令和询问的通路。如下文所描述的，为了检测不符合规定的飞行员动作的目的，配置处理器(即，加载并且能够实施适当的计算机代码、软件和/或应用)，以与系统10中的其它部件中的每个交互和协调。
[0024]处理器访问或者包括包含数据库30的数据存储设备22，该数据库30具有与飞行器和地面位置之间的对话(即，入站和出站通信)相关的数字数据。数据存储设备22可以是以数字信号的形式存储与入站和出站通信相关的数据的存储器设备(例如，非易失性存储器、磁盘、驱动器、磁带、光存储设备、大容量存储设备等)。数字信号表示此类信息，如入站通信的源(例如，ATC、飞行员)、作为飞行员动作的请求主题(sub ject)的参数(例如，高度、航向、姿态、飞行水平、QNH、速度、应答器设置、频率变化、监视等)、参数值(例如，180°、10000英尺等)、以及与确认飞行员的动作的请求相关的单词或者短语(例如，R0GER、WILC0、STANDBY 和 NEGATIVE)。
[0025]通常，处理器20接收和/或检索航空电子、导航以及飞行管理信息(例如，来自飞行管理系统或者通信系统)、和与入站和出站通信相关的信息(例如，来自言语识别模块、数据链路系统、以及来自数据存储设备)。配置处理器，以将飞行员动作的请求与采取的飞行员的动作进行比较，并且确定飞行员动作的请求与采取的飞行员动作之间是否存在差异。还配置处理器，以在作出飞行员动作的请求和采取的飞行员动作之间存在不同的确定的情况下作为比较的结果输出差异提醒，如下文所述。例如，如果ATCO对飞行员传达以航向100°飞行的请求，并且飞行员设置了 110°的航向(例如，在引导面板34上)，则处理器输出差异提醒。
[0026]还配置处理器20，以将对话的入站和出站通信进行比较，并且确定它们之间是否存在差异，其未被另外地在地面位置处或者由地面位置检测。还配置处理器，以在作出入站与出站通信之间存在不同的确定的情况下，作为比较的结果而输出差异提醒。例如，如果ATCO对飞行员传达以航向100°飞行的请求，并且飞行员确认了 110°的航向(在采取任何动作之前)，则处理器将输出差异提醒，因为在ATCO与飞行员之间的入站和出站通信之间存在不同。
[0027]因为飞行员动作的请求与飞行员动作之间的不同，或者因为入站和出站通信之间的不同而输出的差异提醒可以是例如视觉差异提醒、听觉差异提醒、触觉差异提醒及其组合等。应当明白，上面描述的输出差异提醒的示例技术是示例性的，并且未包括可以由处理器为了输出(多个)差异提醒可以采用的技术的详尽列表。
[0028]处理器可以用作图形显示发生器，以基于存储在处理器中或者在单独的存储器部件中的算法或者其它机器指令而生成显示命令。该系统还包括耦合到处理器的显示设备24。显示设备可以包括适合显示飞行信息或者与飞行器的操作相关的其它数据的任何设备或者装置。根据示例实施例，显示命令还可以表示视觉差异和超时提醒。处理器生成表示此数据的显示命令，并且如果要输出视觉提醒，则将该显示命令发送到显示设备。
[0029]根据示例实施例，显示设备24是位于飞行器的座舱内的飞行器飞行显示器。可以使用适合于以由飞行员或者其它飞行机组成员可见的格式呈递文本、图形和/或图标信息的大量已知显示设备中的任何一个来实施显示设备。此类显示设备的非限制性例子包括各种阴极射线管(CRT)显示器以及诸如各种类型的IXD (液晶显示器)和TFT (薄膜晶体管)显示器之类的各种平板显示器。显示设备可以另外地被实施为面板安装显示器、HUD (平视显示器)投影仪、或者大量已知技术中的任何一个。另外指出的是，可以将显示设备配置为许多类型的飞行器飞行甲板显示器中的任何一个。例如，可以将其配置为多功能显示器、水平位置指示器或者垂直位置指示器。然而，在图3和4的所描绘的实施例中，将显示设备配置为飞行器的主飞行显示器(PFD)。此外，显示设备包括操作地连接到显示设备的显示屏幕32。显示屏幕被配置成由显示设备控制，并且可以用来显示任何类型的图像，包括但并不局限于文本、图形以及图标信息。在一些实施例中，显示设备可以包括多个显示屏幕，并且系统10可以包括多个显示设备。在图5的所描绘的实施例中，显示设备是引导面板34。
[0030]例如，在图3和4中描绘的有插图的实施例中，配置处理器，以当检测到不符合规定的飞行员动作时，将指令显示设备将视觉差异提醒102显示在显示屏幕上的命令发送到显示设备。然后，配置显示设备，以向飞行员或者其它飞行机组成员提供视觉差异提醒。配置处理器20，以通过用较亮色彩、强度、特殊效果(例如，闪烁、下划线等)、特殊字符、或者与显示屏幕上其它信息不同的不透明性来将不正确的参数、参数值、或者两者显示，或者使用将提醒飞行员或者其它飞行机组人员出站通信中的参数值或者采取的飞行员动作不符合规定(即，不正确)的任何其它技术而使不正确的参数、参数值或者两者在视觉上突出显示(highlight)。应当明白，上面描述的用于视觉上突出显示不正确的参数、参数值或者两者的示例性技术是示例性的，并且未包括可以由处理器为了提供视觉差异提醒采用的技术的详尽列表。
[0031]还配置处理器，以在超过确认之后对采取飞行员动作所设置的时间限制的情况下，输出超时提醒。超时提醒使飞行员想起在已经确认了飞行员动作的请求后采取动作(例如，对设置进行设置)。超时提醒可以是例如视觉超时提醒、听觉超时提醒、触觉超时提醒、增强现实超时提醒等，或其组合。例如，图6描绘了显示于显示屏幕上的示例组员提醒系统(CAS)窗口 36上的示例视觉超时提醒(“未决的(pending) ATC指令”)。应当明白，上述用于输出超时提醒的示例技术是示例性的，并且未包括可以对处理器输出超时提醒而采用的技术的详尽列表。
[0032]图2是根据本发明的示例实施例的用于检测不符合规定的飞行员动作的计算机实施的方法100的流程图。在示例实施例中，方法100以监视包括来自地面位置的入站通信和来自与飞行员动作的请求相关的飞行器的出站通信的对话开始(步骤110)。飞行员动作的请求与参数和参数值相关。飞行员动作的请求中的参数值是“请求的参数值”。
[0033]用于检测不符合规定的飞行员动作的方法100通过将对应于入站通信的数据存储在数据存储设备中来继续(步骤120)。如前面指出的，存储的数据是已由处理器将其识别为与作为飞行员动作的请求的主题的参数(例如，高度、航向、姿态、飞行水平、QNH、速度、应答器设置、频率变化、监视等)以及关于飞行员动作的请求的请求参数值相关的数字数据。还可以将飞行员动作的请求(即，入站通信)的源(例如，ATC、飞行员)存储在数据存储设备中。如果入站通信是语音通信(与经由数据链路系统的数字通信截然相反)，则首先使用言语识别模块来生成或者产生由语音通信导出的数字数据。可以将经由数据链路系统的数字通信直接存储在数据存储设备中，或者在实施例中，来自数据链路系统的数字通信可以首先到达处理器以被分析，从而识别对应于与飞行员动作的请求相关的参数和参数值的单词或者短语。如果在来自数据链路系统的数字通信中识别到该单词或者短语，则可以将该数字通信存储在数据存储设备中。
[0034]用于检测不符合规定的飞行员动作的方法100以对出站通信进行分析来继续，从而识别对应于与飞行员动作的请求相关的参数的单词或者短语(步骤130)。出站通信包括确认入站通信中请求的参数和参数值。本文将出站通信中提及的参数值称为“确认参数值”。如果出站通信是语音通信(与经由数据链路系统的数字通信截然相反)，则首先使用言语识别模块来生成或产生从语音通信导出的数字数据。该数字数据与感兴趣参数和确认的参数值相关。例如，在通过无线电的入站语音通信中，ATC可以声明“飞行航向100°”。在通过无线电的出站语音通信中，飞行员通过推动按键通话(PTT)开关并且读回“飞行航向100°”来进行响应。按下PTT或者任何其它按钮或者触发设备而触发言语识别模块以将出站语音通信数字化。一旦释放了 PTT，处理器就分析出站通信，从而识别对应于与飞行员动作的请求相关的参数的单词或者短语。如果处理器识别到单词或者短语(在此，单词“航向”)，则将与确认的参数(在此，“航向”)和确认的参数值(在此，值100)相关的数字数据存储在数据存储设备中。
[0035]如果在入站通信中识别到对应于与飞行员动作的请求相关的参数(例如，高度、航向、姿态、飞行水平、QNH、速度、应答器设置、频率变化、监视等)的单词或者短语，则用于检测不符合规定的飞行员动作的方法100通过将来自出站通信的存储数据与来自入站通信的存储数据进行比较来继续，以确定在确认的参数值与请求的参数值之间是否存在差异(步骤140)。还将来自出站通信的存储数据与来自入站通信的存储数据进行比较，以确定在确认的参数与请求的参数之间是否存在差异(图2中未示出)。
[0036]用于检测不符合规定的飞行员动作的方法100通过在确定存在差异的情况下输出差异提醒来继续(步骤150)。在正常情况下，例如，ATC或者机组人员将立即检测到飞行员动作的请求(入站通信)与确认(出站通信)之间的任何差异。然而，在其中不立即检测差异的极少情况下，如果存在，则系统将自动检测飞行员动作的请求与确认之间的差异。如果系统输出差异提醒，则飞行员被提醒在他/她的确认中的错误，并且能够请求澄清或者证实来自地面位置的飞行员动作的请求。
[0037]如前面指出的，差异提醒可以是将向飞行员或者其他飞行机组人员提醒差异(在这种情况下，在飞行员动作的请求与确认之间)的任何技术。例如，可以将视觉差异提醒显示在如图3和4中描绘的显示设备的显示屏幕上、引导面板34上、增强现实显示器(诸如与Google? Glass相关)上等，或者其组合上。如果在飞行员动作的请求与确认之间(更具体地说，在请求参数与确认参数之间，或者在请求参数值与确认参数值之间)不存在差异，则方法100通过从数据存储设备中可选地去除对应于入站通信的存储的数据(步骤160)，并且将对应于出站通信的数据存储在数据存储设备中(步骤170)来继续。对应于入站通信的存储数据的去除指示不再需要该数据，因为处理器已经确定在飞行员动作的请求与确认之间不存在差异。尽管可以在将对应于出站通信的数据存储在数据存储设备中之前，或者在之后的任何时间下，去除对应于入站通信的存储的数据，但是应当明白，从数据存储设备中去除其完全不是必需的。
[0038]用于检测不符合规定的飞行员动作的方法100通过以下来继续:对自出站通信的预定时间间隔进行计时(步骤180)，并且在预定时间间隔超时下输出超时提醒，除非在预定时间间隔内采取请求的飞行员动作(步骤190)。超时提醒使飞行员想起采取已经确认但是仍未执行的请求的飞行员动作。该提示有助于防止其中飞行员已经确认飞行员动作的请求，但是然后忘记执行(采取)该请求的飞行员动作的情形。
[0039]用于检测不符合规定的飞行员动作的方法100通过如下来继续:将对应于出站通信的存储数据与采取的飞行员动作进行比较，以确定在采取的飞行员动作与存储数据之间是否存在差异(步骤200)。如果不存在差异，则可以从数据存储设备中去除对应于出站通信的存储的数据(步骤210)。如果在飞行员动作与存储的数据之间存在差异，则确定飞行员动作不符合规定。差异可能与不正确参数或者不正确的参数值相关。
[0040]方法100通过如下来继续:如果在飞行员动作与存储的动作之间存在差异，则输出差异提醒(步骤220)。图3和4是由系统10对飞行员生成并且呈现的示例视觉显示。显示在显示设备的显示屏幕上的图像包括示例视觉差异提醒。例如，图3描绘了其中不正确航向值被下面划线的显示屏幕。图4描绘了其中问号出现在不正确航向值附近的显示屏幕。应当明白，如图3和4中描绘的显示屏幕表示在一个特定时间下冻结的动态显示的状态，并且在飞行器的操作期间，显示屏幕可以被连续地刷新，以反映飞行器状态的变化。此夕卜，应当明白，尽管图3和4中的视觉差异提醒与不正确航向值有关，但是视觉差异提醒可以用于任何不正确参数或者参数值。示例性视觉提醒是使得可以用特殊效果(例如，闪烁、下划线)、特殊字符(例如，问号)、色彩变化、强度、或者与显示屏幕上的其它信息不同的不透明性，或者通过使用将提醒飞行员所采取的飞行员动作不符合规定的任何其它视觉上有区别的或者突出显示的技术来显示对应于不正确参数或者不正确参数值的文本、符号和/或者数字。应当明白，图3 (下划线)和4 (问号)中描绘的和在上面描述的视觉上有区别的技术是示例性的，并且未包括可以由处理器为了提供视觉差异提醒而采用的技术的详尽列表。还应当明白，该差异提醒可以不同于视觉差异提醒；该差异提醒可以是将提醒飞行员所采取的飞行员动作不符合规定(或者如前面指出的，在确认与飞行员动作的请求之间存在差异)的任何技术(例如，听觉、触觉等)，即，在步骤150和220中输出的差异提醒和在步骤190中输出的超时提醒(图2)可以是任何类型的提醒(例如，视觉、听觉、触觉、其组合等)。步骤150、190、220的每个中使用的提醒类型可以是相同的或不同的。
[0041]通过下面的例子进一步详细描述本发明。然而，本发明的范围决不受例子的约束或者限制，例子仅具有说明目的。
[0042]示例
飞行员或者其它飞行机组人员接收来自例如空中交通管制员的入站语音通信。例如，飞行员或者其它飞行机组人员可以接收包括飞行员动作的请求的诸如“下降高度7000英尺，QNH 1002”之类的指令。利用QNH设置，飞行器高度计指示超过平均海平面的高度。QNH可以是在飞机场观测到的压强，或者是通过特定地理区域观测到的最低压强。飞行员或者其他飞行机组人员可以按下PTT按钮并且对ATC读回“下降高度7000英尺，QNH 1002”(确认)。这是出站通信。在此例子中，言语识别模块将出站语音通信数字化，并且处理器在数字信号中检测单词“高度”，并且将其与值“ 7000 ” 一起存储在数据存储设备中；处理器还检测“QNH”，并且将其与值“1002”一起存储。此后，飞行员或者其他飞行机组人员在引导面板上的高度窗口中设置值“7000”(示例性飞行员动作)。处理器将飞行员动作(设置7000的高度值)与存储的高度数据(高度7000)进行比较，并且确定飞行员动作与存储的数据之间是否存在差异。在该例子中，由于不存在不同(差异)，所以可以从数据存储设备中去除该存储的高度数据。接下来，飞行员在引导面板上或主飞行显示器上的QNH窗口中设置值“ 1020”。处理器将飞行员动作(QNH值1020的设置)与存储的QNH数据(QNH 1002)进行比较，并且确定飞行员动作与存储的数据(在该例子中的QNH数据)之间是否存在不同(差异)。由于在飞行员动作与存储的QNH数据中存在不同(QNH 1020对比QNH 1002)，所以处理器输出差异提醒，指示不符合规定的飞行员动作(即，该例子中不正确的QNH值)。然后，通过重新设置正确的QNH值，飞行员能够修正该错误。处理器将修正的飞行员动作(修正的QNH值的设置)与存储的QNH值进行比较，并且确定修正的飞行员动作与存储的数据之间不存在不同。然后，可以从数据存储设备中去除存储的QNH值。
[0043]本领域技术人员将明白，结合在此公开的实施例来描述的各种说明性逻辑块、模块、电路、以及算法步骤可以被实施为电子硬件、计算机软件、或者两者的组合。上面就功能和/或者逻辑块部件(或者模块)以及各种处理步骤描述了实施例和实施方式中的一些。然而，应当明白，此类块部件(或者模块)可以由为了执行指定的功能而配置的任何数目的硬件、软件和/或者固件部件实现。为了清楚地说明硬件和软件的此互换性，上面已经大体地就其功能而描述了各种说明性部件、块、模块、电路和步骤。此类功能被实施为硬件还是软件取决于强加在整个系统上的特定应用和设计约束。技术人员可以以不同的方式为每个特定应用实施所描述的功能，但是不应将此类实施方式的决定解释为引起离开本发明的范围。例如，系统或者部件的实施例可以采用各种集成电路部件，例如，存储器元件、数字信号处理单元、逻辑元件、查找表等，其可以在一个或者多个微处理器或者其它控制设备的控制下实施各种功能。此外，本领域技术人员将明白，在此描述的实施例仅是示例性实施方式。
[0044]结合在此公开的实施例描述的各种说明性逻辑块、模块和电路可以用通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或者其它可编程逻辑设备、分立式门或者晶体管逻辑、分立式硬件部件、或者被设计成执行在此描述的功能的其任何组合来实施或者执行。通用处理器可以是微处理器，但是替代地，处理器可以是任何传统处理器、控制器、微控制器或者状态机器。处理器还可以被实施为计算设备的组合，例如如下的组合:DSP和微处理器、多个微处理器、与DSP芯结合的一个或多个微处理器、或者任何其它此类配置。
[0045]可以将结合在此公开的实施例来描述的方法或者算法的步骤直接包含在硬件中、由处理器实施的软件模块中、或者两者的组合中。软件模块可以驻留在RAM存储器、闪速存储器、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘驱动器、可移动磁盘、CD-ROM、或者本领域中已知的任何其它形式的存储介质中。示例存储介质被耦合到处理器，使得处理器能够从存储介质读取信息并向存储介质写入信息。替代地，可以将存储介质集成到处理器。处理器和存储介质可以驻留在ASIC中。ASIC可以驻留在用户终端中。替代地，处理器和存储介质可以作为分立式部件驻留在用户终端中。
[0046]在本文献中，诸如第一和第二等的关系术语可以单独地被用来将一个实体或者动作与另一个实体或者动作区别，而不必需要求或者暗示此类实体或者动作之间任何实际上的此类关系或者顺序。诸如“第一”、“第二”、“第三”等的数字序数仅表示多个中不同的单体，并且并不暗示任何顺序或者次序，除非由权利要求的语言特别地限定。权利要求的任何一项中的文本的次序并不暗示必须以根据此类次序的时间或者逻辑顺序来执行该处理步骤，除非其被权利要求的语言特别地限定。可以以任何顺序相互交换处理步骤，而不脱离本发明的范围，只要此类相互交换不与权利要求的语言矛盾并且逻辑上不荒谬即可。
[0047]此外，根据上下文，描述不同元件之间的关系中使用的诸如“连接”或者“耦合到”之类的单词并暗示着必须在这些元件之间进行直接物理连接。例如，两个元件可以通过一个或者多个附加元件来物理地、电子地、逻辑上、或者以任何其它方式互相连接。
[0048]根据如在此描述的示例实施例的方法和系统通过交叉检验与飞行员动作的请求相符合来检测不符合规定的飞行员动作，从而导致增加的飞行安全和通信效率。如在此描述的方法和系统在其中不可用另一个飞行员进行此类交叉检验的单一飞行员操作中特别有用，使单一飞行员能够验证他/她的动作遵守飞行员动作的请求。
[0049]尽管在本发明的前面的详细描述中已经呈现至少一个示例实施例，但是应当明白存在大量变型。还应当明白，一个或者多个示例实施例仅是例子，并且不旨在以任何方式限制本发明的范围、可应用性或者配置。更确切地说，前面的详细描述将为本领域技术人员提供用于实施本发明的示例实施例的方便路线图。应当明白，可以在示例实施例中描述的元件的功能和布置方面进行各种变更，而不脱离如在所附权利要求中阐述的本发明的范围。
【权利要求】
1.一种用于检测不符合规定的飞行员动作的方法(100)，该方法包括步骤: 分析来自飞行器的出站通信，以识别对应于与飞行员动作的在先请求相关的参数的单词或者短语(130)，其中如果识别到该单词或者短语，则该方法还包括: 将对应于该出站通信的数据存储在数据存储设备中(170); 将该存储数据与该飞行员动作进行比较，以确定在该飞行员动作与该存储数据之间是否存在差异(200);以及 如果确定存在差异，则输出差异提醒(220)。
2.根据权利要求1所述的方法，还包括步骤: 自出站通信对预定时间间隔计时(180 );以及 在该预定时间间隔超时下，输出超时提醒，除非在该预定时间间隔内采取请求的飞行员动作(190)。
3.根据权利要求1所述的方法，其中该出站通信包括出站语音通信，分析出站通信的步骤(130)包括: 使用言语识别模块来产生对应于出站语音通信的数字数据，以及步骤(170): 存储数据包括将该数字数据存储在数据存储设备中。
4.根据权利要求1所述的方法，还包括步骤: a.监视来自地面位置的入站通信，该入站通信包括飞行员动作的在先请求(110)； b.将对应于入站通信的数据存储在数据存储设备中(120)； c.将对应于入站通信的存储数据与对应于出站通信的存储数据进行比较(140)； d.确定对应于入站通信的存储数据与对应于出站通信的存储数据之间是否存在差异；以及 e.如果在对应于入站通信的存储数据与对应于出站通信的存储数据之间存在差异，则输出差异提醒(150)。
5.根据权利要求4所述的方法，其中入站通信包括入站语音通信，该方法还包括步骤: 使用言语识别模块以产生对应于入站语音通信的数字数据，以及步骤: 存储数据包括将对应于入站语音通信的数字数据存储在数据存储设备中。
6.根据权利要求4所述的方法，还包括步骤: 分析入站通信，以识别对应于与飞行员动作的请求相关的请求参数的单词或者短语、对 应于入站通信的存储数据涉及与飞行员动作的请求相关的请求参数值和请求参数、并且对应于出站通信的存储数据涉及确认参数值和确认参数。
7.根据权利要求6所述的方法，其中将对应于入站通信的存储数据与对应于出站通信的存 储数据进行比较的步骤(140 )包括将确认参数和确认参数值分别与请求参数和请求参数值 进行比较，以确定其间是否存在差异。
8.根据权利要求1所述的方法，其中如果在飞行员动作与对应于出站通信的存储数据之间存在不同，则飞行员采取修正飞行员动作，该方法还包括步骤: 将对应于出站通信的存储数据与修正的飞行员动作进行比较； 确定在修正飞行员动作与对应于出站通信的存储数据之间是否存在不同；以及 如果在修正的飞行员动作与对应于出站通信的存储数据之间存在不同，则输出差异提醒，其中重复比较、确定以及输出差异提醒的步骤，直到在修正的飞行员动作与对应于出站通信的存储数据之间不存在不同为止。
9.一种用于检测不符合规定的飞行员动作的系统(10)，该系统包括: 通信系统，被配置成支持涉及飞行员动作的请求的来自地面位置的入站通信，以及包括飞行员动作的请求的确认的来自飞行器的出站通信，飞行员动作的请求与参数和请求参数值相关，并且确认与参数和确认的参数值相关； 数据存储设备，包含具有与飞行员动作的请求相关的存储数字数据的数据库； 处理器，耦合到该通信系统和数据存储设备，以接收存储数字数据，并且作为对其的响应而被配置成: 将该存储的数字数据与该飞行员动作进行比较，并且确定在采取的飞行员动作与存储的数字数据之间是否存在差异；并且 如果存在差异，则输出差异提醒。
10.根据权利要求9所述的系统，其中处理还被配置成在自出站通信的预定时间间隔的超时下，输出超时提醒，除非在该预定时间间隔内采取请求的飞行员动作。
11.根据权利要求9所述的系统，其中入站通信或者出站通信中的至少一个包括语音通信，该系统还包括言语识别模块，其被配置成由语音通信产生数字数据，以存储在数据存储设备中。
【文档编号】B64D43/00GK104443406SQ201410473737
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年9月17日 优先权日:2013年9月18日
【发明者】I.拉科, J.瓦塞克, P.乌利尔 申请人:霍尼韦尔国际公司