CN109250134A - 一种民机驾驶舱的显示*** - Google Patents
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Abstract
一种民机驾驶舱的显示***,包括:四块软控制面板(SCP)和两块功能显示区域(MFD);两块功能显示区域(MFD)对称设置,且两块功能显示区域(MFD)的侧面和上方分别设置有一块软控制面板(SCP);两块功能显示区域(MFD)融合有多功能显示控制组件、上顶板机电区和通信控制区的功能;位于两块功能显示区域(MFD)上方或侧面的四块软控制面板(SCP)上分别设置有导航栏,用于翻页和功能区的定位;位于两块功能显示区域(MFD)上方的两块软控制面板(SCP),用于提供快速选择按钮;位于两块功能显示区域(MFD)侧面的两块软控制面板(SCP),用于提供三级功能菜单。上述技术方案通过代替物理按键提高驾驶员操作效率。
Description
技术领域
本发明属于航空电子***领域,具体涉及一种民机驾驶舱的显示***。
背景技术
客机驾驶舱的屏幕、操控按键布局、显示内容、显示控制方法是直接影响飞行员获取飞机的飞行状态和对飞行的控制的重要因素,因此,飞机技术的进步都是围绕驾驶舱布局进行,在提高飞机先进性和易用性的同时也进一步加强飞行的安全性和减轻驾驶员负担。
现代大型客机的操作终端多为分布在驾驶舱各处的物理操作按键,主要布置在上顶板和飞行座椅中间的区域,例如波音B787(图1所示)和空客A350(图2所示)。
另外,现代大型客机驾驶舱显示屏的操控多以光标控制装置(CCD)和多功能键盘(MKB)等硬件设备实施,具体功能如下:
a)CCD
每位飞行员配备一个CCD,飞行员可以使用CCD通过菜单方式实现显示窗口的管理和显示格式控制。CCD具有双通道,以获得高的可用性,并具有快捷键以提供直接的数据更改功能。CCD满足人机工效学的要求,可以减轻正副驾驶手臂的疲劳。如图1所示。
b)MKB
每位飞行员配备一个MKB。飞行员可以通过多功能键盘在多功能窗口进行数据输入。另外,通常MKB上还有一个带8个方位可控的、中间可以按压的(PUSHBUTTON)旋钮,可以用作光标控制的备用方式。如图1所示。
c)上顶板
上顶板(Overhead Panel)位于驾驶员座位的正上方。上顶板的主要功能包括发动机***、辅助动力***、燃油***、电气***、液压***、火警烟雾***。舱门***、除冰***、客舱灯光***、排气***等。如图2所示。
综上所述,传统物理面板经过长时间的技术积累在性能上已经十分稳定和成熟,键位的设置也是合理和较为理想的,但是由于物理按键在空间上的限制必然会占用较多的安装空间,因此,现有驾驶舱由光标控制装置(CCD)和多功能键盘(MKB)等硬件设备的操纵方式的间接性使得驾驶员的操作效率降低。
发明内容
(一)发明目的
本发明的目的是提供一种采用触摸屏代替物理按键提高驾驶员操作效率的民机驾驶舱的显示***。
(二)技术方案
为解决上述问题,本发明的第一方面提供了一种民机驾驶舱的显示***,包括:四块软控制面板SCP和两块功能显示区域MFD;两块功能显示区域MFD对称设置,且两块功能显示区域MFD的侧面和上方分别设置有一块软控制面板SCP;两块功能显示区域MFD融合有多功能显示控制组件、上顶板机电区和通信控制区的功能;位于两块功能显示区域MFD上方或侧面的四块软控制面板SCP上分别设置有导航栏,用于翻页和功能区的定位;位于两块功能显示区域MFD上方的两块软控制面板SCP,用于提供快速选择按钮;位于两块功能显示区域MFD侧面的两块软控制面板SCP,用于提供三级功能菜单。
进一步,所述功能区设置有:多功能显示区(MFD)按钮、飞行管理***区(FMS)按钮、第一上顶板控制面板区(P1)按钮、第二上顶板控制面板区(P2)按钮和通讯控制区(P3)按钮。
进一步,所述飞行管理***区的显示界面设置在所述中央操纵台多功能显示仪表***的中部的两块(MFD)的位置处,显示面积为两块(MFD)的显示面积之和。
进一步,所述第一上顶板控制面板区的显示界面设置在所述中央操纵台多功能显示仪表***的中部的两块(MFD)的位置处,显示面积为两块(MFD)的显示面积之和;所述第一上顶板控制面板区,用于显示舱门***、除冰***、客舱灯光***和排气***信息中的一种或多种。
进一步,所述第二上顶板控制面板区的显示界面设置在所述中央操纵台多功能显示仪表***的中部的两块(MFD)的位置处,显示面积为两块(MFD)的显示面积之和;所述第二上顶板控制面板区,用于显示发动机***、辅助动力***、燃油***、电气***、液压***和火警烟雾***信息中的一种或多种。
进一步,所述通讯控制区的显示界面设置在所述中央操纵台多功能显示仪表***的中部的两块(MFD)的位置处,显示面积为两块(MFD)的显示面积之和;所述通讯控制区,用于显示远程终端设备、音频控制面板和中央维护***信息中的一种或多种。
进一步,所述多功能显示区(MFD)、飞行管理***区(FMS)、第一上顶板控制面板区(P1)、第二上顶板控制面板区(P2)和通讯控制区(P3)的显示界面的显示面积均为306*414mm;位于所述两块功能显示区域(MFD)侧面的所述(SCP)的显示面积为46*230mm;位于所述两块功能显示区域(MFD)上方的所述(SCP)的显示面积为153*21mm;所述导航栏的显示面积为46*230mm或153*21mm。
(三)有益效果
本发明的上述技术方案具有如下有益的技术效果:通过中央操纵台多功能显示仪表***和驾驶舱上顶板电气***的功能融合至一块触摸屏上,并重新定义多功能控制显示组件上的显示内容和功能,对显示控制方法进行重构和优化,实现对驾驶舱上顶板及多功能控制显示组件重新布局,以及在保持飞行员操作习惯的基础上提升飞行员操作安全性、降低总体操作量、提高操作效率,以达到大型客机执行飞行任务能力的目的。
附图说明
图1是现有技术中光标控制装置和多功能键盘的示意图;
图2是现有技术中驾驶舱上顶板的示意图;
图3示意性地示出本发明实施例的中央操纵台多功能显示仪表***驾驶舱布局模式图;
图4示意性地示出本发明实施例的中央操纵台多功能显示仪表***基础布局模式图;
图5示意性地示出本发明实施例中SCP功能分区导航栏的图;
图6是本发明实施例的中央操纵台多功能显示仪表***的FMS布局模式图;
图7是本发明实施例的中央操纵台多功能显示仪表***的第一上顶板控制面板区的布局模式图;
图8是本发明实施例的中央操纵台多功能显示仪表***的第二上顶板控制面板区的布局模式图;
图9是本发明实施例的中央操纵台多功能显示仪表***的通讯控制区布局模式图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了,下面结合具体实施方式并参照附图,对本发明进一步详细说明。应该理解,这些描述只是示例性的,而并非要限制本发明的范围。此外,在以下说明中,省略了对公知结构和技术的描述,以避免不必要地混淆本发明的概念。
图3是本发明实施例的中央操纵台多功能显示仪表***驾驶舱布局模式示意图;
图4是本发明实施例的中央操纵台多功能显示仪表***基础布局模式示意图。
一种民机驾驶舱的显示***,包括:中央操纵台多功能显示仪表***;具体如图3和图4所示,中央操纵台多功能显示仪表***包括四块软控制面板SCP和两块功能显示区域MFD,两块功能显示区域MFD对称设置,且两块功能显示区域MFD的侧面和上方分别设置有一块软控制面板SCP;两块功能显示区域MFD互为备份,融合有多功能显示控制组件、上顶板机电区和通信控制区的功能;位于两块功能显示区域MFD上方的两块软控制面板SCP,用于提供快速选择按钮;位于两块功能显示区域MFD侧面的两块软控制面板SCP,用于提供三级功能菜单。
本申请实施例将大型客机驾驶舱的飞行管理***、上顶板机电***和通讯控制台等的功能融合在一块18.5英寸触摸屏上,实现多合一的显示控制布局,并重新定义了触摸屏上的显示内容和功能,对显示和触摸控制方法进行了重构和优化。
中央控制台取消了光标控制装置(CCD)、多功能键盘(MKB)等硬件设备,将其对应的功能都汇集于一台18.5英寸的触摸显示屏上(中央操纵台多功能显示仪表***),该显示屏由两个功能显示区域及四个软控制面板(SCP)区域组成,SCP提供对主飞行仪表***和中央操纵台多功能显示仪表***上所有功能显示区域的控制,由此,遮光罩下的显示控制面板(DCP)的功能也集成到SCP中。
中央操纵台多功能显示仪表***被安置在驾驶员两座位的中间,由一块触摸屏构成,如图3所示。中央操纵台多功能仪表***分为两个大的显示区域(由一块功能显示区域MFD和两块软控制面板SCP构成),两块大的显示区域互相对称,每个大的显示区域包含三个小的显示区域,即每个大的显示区域包含两块软控制面板(SCP)和一块功能显示区域(MFD)。两个大的显示区域分别对应一个座椅,即分别对应主副飞行员。
两块功能显示区域MFD上融合了多功能显示控制组件、上顶板机电区和通信控制区的功能。其中,多功能显示控制组件包括图像化飞行管理***和中央维护***;上顶板机电区包括天文导航***、飞行管理***、机载维护***、电子检查单、***简图页、发动机***、辅助动力***、燃油***、电气***、液压***、火警烟雾***和、舱门***、除冰***、客舱灯光***、排气***;通信控制区包括远程终端设备和音频控制面板。
此外,还可以在空间上不局限于传统的物理式布局,通过触摸屏可以无限扩展的特性将功能区进行分类,设计成多个页面以存放不同属性的功能,使得交互界面更加直观、安全和高效。具体地,是通过增加功能分区导航栏可以对所需功能进行快速定位。导航栏菜单包含了几个功能大类:多功能显示、飞行管理***、上顶板控制面板一、上顶板控制面板二和通讯控制。根据选择菜单不同使得中央操纵台多功能显示仪表***的中部显示区域呈现不同的功能操作界面;
触摸屏的优势在于在空间上不局限于传统的物理式布局,通过触摸屏可以无限扩展的特性将功能区进行分类,设计成多个页面以存放不同属性的功能,相当于对功能面板的层叠堆放。
两个大的显示区域上的软控制面板SCP分别由主副飞行员控制。位于所述两块功能显示区域MFD上方的四块软控制面板SCP分别为主副飞行员提供快速选择按钮,用以常用控制和紧急功能,位于所述两块功能显示区域MFD侧面的两块软控制面板SCP(位于侧部)分别为主副飞行员提供一个多级功能菜单,用于使主副飞行员进行常规的人机交互操作。软控制面板SCP的菜单是一个树形结构,自顶之下的树形结构使得子功能变得越来越详细。例如,一级菜单用于选择控制总体的功能区域;二级菜单用于控制一级菜单中选择的功能区域的子区域;等等以此类推;末级菜单用于选择控制次末级菜单中选择的功能区域的细节内容。其中,软控制面板SCP由按钮组成,按下后按钮改变颜色,指示相应的功能开启,再次按下后则指示相应的功能关闭,且按钮颜色恢复至初始状态。软控制面板SCP提供对主飞行仪表***和中央操纵台多功能显示仪表***上所有功能显示区域的控制。这样,软控制面板SCP就替代了光标控制装置CCD和多功能键盘MKB的功能。
此外,为了发挥触摸屏在人机交互上的优势,基于触摸屏智能显示的飞行管理***和驾驶舱上顶板的机电***也可以被重新优化并集成到触摸屏显示区域。通过在软控制面板SCP中增加导航栏以实现快速翻页和功能区的定位。导航栏包括功能分区导航栏,可以对所需功能进行快速定位,对于当前激活的功能按钮进行区别显示。功能区按钮包括:多功能显示按钮、飞行管理***按钮、第一上顶板控制面板区按钮、第二上顶板控制面板区按钮和通讯控制区按钮。多功能显示区(MFD)按钮、飞行管理***区(FMS)按钮、第一上顶板控制面板区(P1)按钮、第二上顶板控制面板区(P2)按钮和通讯控制区(P3)按钮中的任一个按钮被触发后,就可以进入相应的功能显示界面,并且按下按钮后按钮的颜色会发生改变,指示该功能开启,且按钮颜色恢复,任何状态下每次只能有一个功能区域被激活。如图5所示。
所述飞行管理***区的显示界面设置在所述中央操纵台多功能显示仪表***的中部的两块(MFD)的位置处,显示面积为两块(MFD)的显示面积之和。飞行管理***FMS被设计在中央操纵台多功能显示仪表***的中部,新的FMS被设计成基于图形化界面的操控方式,由两块功能显示区域MFD共同显示以方便驾驶员在更大的屏幕区域上进行操作,提升操作的精确度。如图6所示。
驾驶舱上顶板的机械按钮界面被重新设计并集成在中央操纵台多功能显示仪表***区域显示,进而通过控制导航栏的功能选择来进入到控制面板。这样的设计使得飞行员不必向上仰头伸出手臂进行操作,从而减少了飞行员的不必要操作,使飞行员的注意力不会被没必要的动作分散。由于上顶板的功能过多,所以根据易操作性和简洁性的原则,上顶板根据功能不同被划分成两部分,同样设计成基于图形化界面的操控方式。
如图7所示,第一上顶板控制面板区的显示界面设置在所述中央操纵台多功能显示仪表***的中部的两块(MFD)的位置处,显示面积为两块(MFD)的显示面积之和;第一上顶板控制面板区,用于显示舱门***、除冰***、客舱灯光***和排气***信息中的一种或多种。
如图8所示,第二上顶板控制面板区的显示界面设置在所述中央操纵台多功能显示仪表***的中部的两块(MFD)的位置处,显示面积为两块(MFD)的显示面积之和;第二上顶板控制面板区,用于显示发动机***、辅助动力***、燃油***、电气***、液压***和火警烟雾***信息中的一种或多种。
如图9所示,传统的驾驶舱,通讯控制区位于油门控制台后方,同样存在驾驶员操作不便和分散注意力等问题,因此可以被集成到中央操纵台多功能显示仪表***中,将通讯控制区的显示界面设置在所述中央操纵台多功能显示仪表***的中部的两块(MFD)的位置处,显示面积为两块(MFD)的显示面积之和,并且根据触摸屏的特性设计成基于图形化界面的操控方式,用于显示远程终端设备、音频控制面板和中央维护***信息中的一种或多种。
其中,多功能显示区(MFD)、飞行管理***区(FMS)、第一上顶板控制面板区(P1)、第二上顶板控制面板区(P2)和通讯控制区(P3)的显示界面的显示面积均为306*414mm;位于所述两块功能显示区域(MFD)侧面的所述(SCP)的显示面积为46*230mm;位于所述两块功能显示区域(MFD)上方的所述(SCP)的显示面积为153*21mm;导航栏的显示面积为46*230mm或153*21mm。
下面通过举例对本发明民机驾驶舱的显示***的使用方法进行说明:
以打舱门***的打开为例,飞机完成降落后停在相应机位,飞行员完成关机的相关检查和操作,***根据当前飞机的数据判断出飞机已经完成关机检查和操作后,自动在MFD显示出舱门***界面,然后飞行员可以直接在多功能显示区MFD上对舱门进行操作,具体操作如下:
步骤S1,点按软控制面板SCP使多功能显示区MFD从上一界面切换到舱门***界面,其中,上一界面可以是任意界面,只要点按SCP中的舱门***按钮,则可以进入舱门***界面;
步骤S2,在多功能显示区MFD的舱门***界面上选择对舱门进行打开;
步骤S3,打开舱门的指令通过总线发送到飞机的集成模块化航电***中进行处理;
步骤S4,集成模块化航电***对指令进行判断之后认为操作可行,然后发送相关指令到相应组件上完成打开舱门的具体操作;
步骤S5,完成操作后,相应组件反馈信号传到集成模块化航电***,再由集成模块化航电***传到显示***,显示***通过具体数据进行显示。
本申请实施例旨在提出一种基于触摸屏的民机驾驶舱显示控制***,具有以下有益效果:
1.以大尺寸触摸屏幕代替原有物理按键及其小型显示屏,将上顶板的功能在控制显示组件上实现,不仅简化了布局,还能够在保证操作的效率的同时,提高驾驶员的注意力和精力。
2.传统的机械式布局需要连接大量的线路和复杂的结构设计,在布局上也要进行空间上的妥协,新型触摸式屏幕减少了额外的机械结构,使得设计复杂度减少,飞机重量减轻,而且在未来触摸式布局也可以利用其优势进行快速的升级和更改。
3.大屏幕显示器可以做到更加友好的人际交互,相对于传统的驾驶舱操作模式,显示的方式更加直观,驾驶员可以直接利用手指的操作在屏幕上进行反馈。
4.触摸屏的直接成本远小于大面积的机械式按键;在后期成本上,触摸屏的体积更小的、重量更轻,使得油耗也会相应的降低,在维护成本和升级改造方面也是相对于传统布局占有优势。
此外,随着目前芯片的计算效率越来越强大和人工智能概念的逐渐成熟,计算机拥有更强大的性能和优异的分析能力,所以传统驾驶舱向智能驾驶舱的演化是必然的。基于触摸屏的新型显示方式在满足航空公司对于未来显控***的总体功能性能需求和飞机运行的背景下可以减轻驾驶员操纵负荷、提高驾驶效率。
应当理解的是,本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理,而不构成对本发明的限制。因此,在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。此外,本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。
Claims (7)
1.一种民机驾驶舱的显示***,其特征在于,包括:四块软控制面板(SCP)和两块功能显示区域(MFD);
所述两块功能显示区域(MFD)对称设置,且所述两块功能显示区域(MFD)的侧面和上方分别设置有一块软控制面板(SCP);
所述两块功能显示区域(MFD)融合有多功能显示控制组件、上顶板机电区和通信控制区的功能;
位于所述两块功能显示区域(MFD)上方或侧面的四块所述软控制面板(SCP)上分别设置有导航栏,用于翻页和功能区的定位;
位于所述两块功能显示区域(MFD)上方的两块所述软控制面板(SCP),用于提供快速选择按钮;
位于所述两块功能显示区域(MFD)侧面的两块所述软控制面板(SCP),用于提供三级功能菜单。
2.根据权利要求1所述的一种民机驾驶舱的显示***,其特征在于,所述功能区设置有:多功能显示区(MFD)按钮、飞行管理***区(FMS)按钮、第一上顶板控制面板区(P1)按钮、第二上顶板控制面板区(P2)按钮和通讯控制区(P3)按钮。
3.根据权利要求2所述的一种民机驾驶舱的显示***,其特征在于,所述飞行管理***区的显示界面设置在所述中央操纵台多功能显示仪表***的中部的两块(MFD)的位置处,显示面积为两块(MFD)的显示面积之和。
4.根据权利要求2所述的一种民机驾驶舱的显示***,其特征在于,
所述第一上顶板控制面板区的显示界面设置在所述中央操纵台多功能显示仪表***的中部的两块(MFD)的位置处,显示面积为两块(MFD)的显示面积之和;
所述第一上顶板控制面板区,用于显示舱门***、除冰***、客舱灯光***和排气***信息中的一种或多种。
5.根据权利要求2所述的一种民机驾驶舱的显示***,其特征在于,
所述第二上顶板控制面板区的显示界面设置在所述中央操纵台多功能显示仪表***的中部的两块(MFD)的位置处,显示面积为两块(MFD)的显示面积之和;
所述第二上顶板控制面板区,用于显示发动机***、辅助动力***、燃油***、电气***、液压***和火警烟雾***信息中的一种或多种。
6.根据权利要求2所述的一种民机驾驶舱的显示***,其特征在于,
所述通讯控制区的显示界面设置在所述中央操纵台多功能显示仪表***的中部的两块(MFD)的位置处,显示面积为两块(MFD)的显示面积之和;
所述通讯控制区,用于显示远程终端设备、音频控制面板和中央维护***信息中的一种或多种。
7.根据权利要求2所述的一种民机驾驶舱的显示***,其特征在于,所述多功能显示区(MFD)、飞行管理***区(FMS)、第一上顶板控制面板区(P1)、第二上顶板控制面板区(P2)和通讯控制区(P3)的显示界面的显示面积均为306*414mm;
位于所述两块功能显示区域(MFD)侧面的所述(SCP)的显示面积为46*230mm;
位于所述两块功能显示区域(MFD)上方的所述(SCP)的显示面积为153*21mm;
所述导航栏的显示面积为46*230mm或153*21mm。
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