ES2303996T3 - Proceso de presentacion de informaciones cartograficas y de zonas aeronauticas sobre la pantalla de una aeronave. - Google Patents
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Abstract
Proceso de síntesis, sobre una pantalla de aeronave, de al menos una primera ventana (1) que representa una imagen cartográfica en vista desde arriba de un terreno sobrevolado por dicha aeronave, siendo la imagen cartográfica elaborada a partir de una primera información altimétrica de dicho terreno y de una segunda información que representan las zonas aeronáuticas, caracterizado porque el proceso presenta, en dicha ventana, una representación altimétrica (3) del terreno sobrevolado que comprende las zonas aeronáuticas (2) comprendidas en un espacio de altitud que corresponde a la fase de vuelo de la aeronave, cuando la imagen cartográfica del terreno sobrevolado es una vista desde arriba, el límite de una zona aeronáutica está representado por un trazo pleno fino coloreado prolongado por un borde semitransparente coloreado situado en el interior de dicha zona, el color del trazo y del borde dependiendo del tipo de zona.
Description
Proceso de presentación de informaciones
cartográficas y de zonas aeronáuticas sobre la pantalla de una
aeronave.
El campo de la invención es el de los procesos
de síntesis de imágenes cartográficas presentadas en los
dispositivos de visualización. Este proceso se aplica más
específicamente a las aeronaves susceptibles de evolucionar en
vuelo de reconocimiento, estas aeronaves pudiendo ser aeronaves
militares o de alabeo giratorio o pertenecientes a la aviación
general.
En las aeronaves modernas, la tabla de borde
comprende visualizaciones electrónicas que permiten presentar al
piloto las informaciones importantes concernientes a la conducción
del vuelo o de la navegación.
Las informaciones útiles en la navegación
son:
- \bullet
- datos cartográficos que conciernen al terreno sobrevolado, sacadas de bases de datos numéricas;
- \bullet
- datos relacionados con las cartas aeronáuticas como los obstáculos, las balizas, las rutas aéreas, las zonas aeronáuticas, las TMA, acrónimo anglosajón de "Terminal Management Approach", los CTR, acrónimo anglosajón de "Control Zone".
El estado de la técnica está descrito en los
documentos EP-A-1 087 210 y US
2002/0143439.
Una zona aeronáutica es una zona definida por la
reglamentación aeronáutica. Los principales tipos de zonas son las
TMA, las CTR y las zonas de acceso restringido o prohibido. Estas
zonas están limitadas por un contorno geográfico, por una altitud
de techo y una altitud de suelo. Estas zonas tiene igualmente un
número y una frecuencia de radio asociadas.
Las zonas aeronáuticas son habitualmente
representadas por una serie de figuras geométricas, principalmente
en las cartas aeronáuticas en papel. Las mismas son clásicamente
representadas por un trazo fino continuo, que define el límite de
la zona y por un borde semitransparente que indica el lado interior
de la zona. El trazo y el borde son coloreados en función del tipo
de zona aeronáutica, estando definido el color por la
reglamentación aérea. Por ejemplo, las zonas de acceso prohibido son
en rojo y las zonas de acceso restringido en magenta.
A cada zona está asociada una etiqueta que
comprende una leyenda cuyo contenido está reglamentado. La etiqueta
comprende el nombre de la zona y eventualmente su frecuencia de
radio, su tipo, su techo y su suelo.
Las presentaciones de cartografía numérica sobre
visualizaciones electrónicas integran raramente las informaciones
relacionadas con las cartas aeronáuticas, que comprenden una
densidad demasiado grande de informaciones. La figura 1 representa
una imagen cartográfica 1 en una vista desde arriba de un terreno
sobrevolado por una aeronave, la imagen cartográfica comprendiendo
a la vez informaciones de relieve 3 figuradas en trazos rayados
horizontal e informaciones 2 relacionadas con las cartas
aeronáuticas. El perímetro de las zonas aeronáuticas está figurado
en trazos rayados oblicuos rodeados de un trazo fino continuo. Las
zonas aeronáuticas 2 se superponen, haciendo la carta difícilmente
legible. Todas las etiquetas 4 son presentadas, lo que entorpece más
la presentación sin realmente dar la información importante al
piloto. Como consecuencia, esta se vuelve ilegible para el
usuario.
Sin embargo, una aeronave que se desplaza en un
espacio aéreo debe saber anticipar el ingreso a una zona
aeronáutica. Según el caso, el piloto debe evitar la zona,
contactar una frecuencia radio antes de entrar ahí o tomar
disposiciones particulares relativas a la reglamentación aérea. Es
entonces importante para un piloto conocer la posición geográfica de
esas zonas y anticipar el ingreso a ellas.
El proceso según la invención permite presentar
las informaciones útiles de las cartas aeronáuticas conservando
completamente una legibilidad aceptable para el usuario. La
seguridad del vuelo es de esta manera notablemente aumentada.
Más precisamente, la invención tiene por
objetivo un proceso de síntesis sobre una pantalla de aeronave, de
al menos una primera ventana que representa una imagen cartográfica
en vista desde arriba de un terreno sobrevolado por dicha aeronave,
siendo elaborada la imagen cartográfica a partir de una primera
información altimétrica del terreno sobrevolado y de una segunda
información que representa las zonas aeronáuticas, caracterizado
porque el proceso exhibe, en dicha ventana, una representación
altimétrica, del terreno sobrevolado que comprende las zonas
aeronáuticas comprendidas en un espacio de altitud que corresponde a
la fase de vuelo de la aeronave, cuando la imagen cartográfica del
terreno sobrevolado es una vista desde arriba, el límite de una zona
aeronáutica está representado por un trazo pleno fino coloreado
prolongado por un borde semitransparente coloreado situado en el
interior de dicha zona, el color del trazo y del 3 borde dependiendo
del tipo de zona.
Ventajosamente, el proceso comprende al menos
etapas de filtrado automático de zonas aeronáuticas en función de
la localización geográfica y de la posición vertical de la aeronave.
Las etapas de filtrado en función de la posición vertical de la
aeronave son:
- \bullet
- Cálculo de los límites de altitud inferior y superior de la aeronave, siendo dichos límites determinados agregando y suprimiendo a la altitud corriente de la aeronave un margen determinado.
- \bullet
- Determinación de las zonas aeronáuticas cuyo techo es superior al límite de altitud inferior y el suelo es inferior al límite de altitud superior.
Ventajosamente, el proceso sintetiza al menos
una segunda ventana que muestra una representación altimétrica en
corte vertical del terreno sobrevolado, que comprende las zonas
aeronáuticas vistas en corte vertical.
Según un modo particular de puesta en práctica
del proceso, cuando la imagen cartográfica del terreno sobrevolado
es una vista desde arriba, la representación altimétrica comprende
un sombreado representativo del relieve del terreno.
Ventajosamente, cuando la imagen cartográfica
del terreno sobrevolado es una vista desde arriba, el límite de una
zona aeronáutica es representado por un trazo pleno fino coloreado
prolongado por un borde coloreado semitransparente situado en el
interior de dicha zona, el color del trazo y del borde dependiendo
del tipo de zona. El proceso exhibe al menos una etiqueta de
información que corresponde a una zona aeronáutica, dicha etiqueta
siendo seleccionada por el
usuario de dicho proceso, la etiqueta contiene el nombre de la zona, su frecuencia de radio, su tipo, su techo y su suelo.
usuario de dicho proceso, la etiqueta contiene el nombre de la zona, su frecuencia de radio, su tipo, su techo y su suelo.
La invención concierne igualmente a una pantalla
de visualización, siendo la presentación sobre esta pantalla
controlada por un proceso de presentación según la invención así
como una aeronave que posee al menos esta pantalla o una pantalla
multiuso cuya presentación es controlada por un proceso de
presentación según la invención.
La invención será mejor comprendida y aparecerán
otras ventajas con la lectura de la descripción que seguirá a título
no limitativo y gracias a las figuras anexadas, entre las
cuales:
\bullet La figura 1 representa una vista
esquemática de una representación cartográfica de los datos
altimétricos y de zonas aeronáuticas según el arte anterior;
\bullet La figura 2 representa una primera
vista esquemática de una representación cartográfica de los datos
altimétricos y de zonas aeronáuticas según la invención;
\bullet La figura 3 representa una segunda
vista esquemática de una representación cartográfica de los datos
altimétricos y de zonas aeronáuticas según la invención;
\bullet Las figuras 4 y 5 representan una
tercera vista esquemática de una representación cartográfica de los
datos altimétricos y de zonas aeronáuticas según la invención para
dos altitudes diferentes de la aeronave;
\bullet La figura 6 representa una cuarta
vista esquemática de una representación cartográfica de los datos
altimétricos y de zonas aeronáuticas según la invención.
La principal fuente de sobrecarga gráfica de una
representación cartográfica que comprende a la vez los datos
altimétricos y las zonas aeronáuticas del terreno sobrevolado viene
de las zonas aeronáuticas. En efecto, las zonas aeronáuticas pueden
ser numerosas y relativamente complicadas en ciertas zonas
geográficas.
Las zonas aeronáuticas tienen, sin embargo, una
propiedad no explotable sobre las cartas en papel. Las mismas son
limitadas en altitud y muy raramente están imbricadas las unas con
las otras. Las zonas aeronáuticas están definidas por una cobertura
geográfica así como por dos límites de altitud, el límite bajo es
llamado suelo y el límite alto, techo. De esta manera una primera
parte de las zonas aeronáuticas solo concierne a las bajas
altitudes, por ejemplo, aquellas situadas alrededor de los
aeropuertos. Una segunda parte concierne únicamente a las altas
altitudes, en general aquellas relacionadas con el tráfico de vuelos
en tránsito. Según la fase de vuelo, un piloto solo tendrá
necesidad de conocer una parte de las zonas aeronáuticas. Por
ejemplo, en fase de despegue y de aterrizaje, es importante conocer
las zonas de baja altitud alrededor del aeropuerto, pero las zonas
de alta altitud sobrecargan inútilmente la carta.
El proceso según la invención reposa sobre esta
propiedad. De esta manera, el proceso exhibe una representación
altimétrica del terreno sobrevolado que solo comprende las zonas
aeronáuticas comprendidas en un espacio de altitud que corresponde
a la fase de vuelo de la aeronave, como se muestra en la figura 2.
Esta ilustra la misma representación cartográfica que la figura 1,
pero en la cual solo las zonas aeronáuticas 2 referidas por la fase
de vuelo de la aeronave fueron mostradas.
La puesta en práctica del proceso es simple. El
proceso debe comprender etapas de filtrado automático de las zonas
aeronáuticas en función de la localización geográfica y de la
posición vertical de la aeronave. Las etapas de filtrado en función
de la posición vertical de la aeronave realizan las funciones
siguientes:
- \bullet
- Cálculo de los límites de altitud inferior y superior de la aeronave. Estos límites pueden ser determinados agregando y suprimiendo a la altitud corriente de la aeronave un margen determinado.
- \bullet
- Determinación de las zonas aeronáuticas cuyo techo es superior al límite de altitud inferior y el suelo inferior al límite de altitud superior.
De esta manera las zonas cuya altitud de suelo o
de techo están alejadas de las del portador no son presentadas en
la pantalla. El techo y el suelo de estas zonas pueden ser
definidos, ya sea con relación al nivel de vuelo, en inglés
"flight level" que es la altitud dada con relación a una
presión barométrica estándar, ya sea con relación al nivel medio
del mar, ya sea también con relación a la altura con respecto al
suelo. Esta selección de las zonas aligera considerablemente la
presentación, porque ciertas zonas son definidas muy bajas
alrededor de los aeropuertos y no interesan a un piloto en fase de
crucero a una altitud elevada. De igual manera, ciertas zonas son
definidas en alta altitud por las aeronaves en crucero y no
interesan los aviones en fase de acercamiento.
Según la posición de la aeronave en el espacio
se conocen fácilmente las zonas aeronáuticas al alcance de la
aeronave. De esta manera, igualmente solo se muestra al piloto las
zonas aeronáuticas que pueden impactar su vuelo.
En la figura 2, ninguna etiqueta es presentada
para aligerar el grafismo. Sin embargo, la presentación de las
etiquetas útiles es importante para conocer los tipos de acceso de
las zonas aeronáuticas, la frecuencia de radio asociada y otros
parámetros útiles de la zona. Presentar las etiquetas de todas las
zonas al mismo tiempo cargaría inútilmente la presentación
cartográfica. En efecto, el piloto tiene raramente necesidad de
todas estas informaciones a la vez. En la práctica, solo las
etiquetas de las zonas transitadas por la aeronave son útiles al
piloto. Según las zonas a transitar, el piloto tiene necesidad de
conocer las condiciones de acceso, así como las frecuencias de
radio asociadas. También, el proceso según la invención permite
presentar solamente una etiqueta a la vez como la representada en
la figura 3 que es idéntica a la figura 2 en la presentación cerca
de la etiqueta 4, la presentación de la etiqueta siendo seleccionada
por el usuario por medio de los puestos de control de la
aeronave.
Las figuras 2 y 3 muestran representaciones
cartográficas de los datos altimétricos y de zonas aeronáuticas
según la invención en vista desde arriba en una sola ventana de
presentación. Para una mejor apreciación de la situación
geométrica de las zonas aeronáuticas, es ventajoso presentar en una
segunda ventana de presentación 10 una vista en corte vertical del
relieve del terreno y de las zonas aeronáuticas. El piloto percibe
de esta manera más fácilmente las zonas aeronáuticas impactadas por
una trayectoria definida de su aeronave. Esta presentación da una
interpretación tridimensional fácil de la posición de las zonas
aeronáuticas. La misma permite una buena representación de la
situación vertical de las zonas y aligera considerablemente de esta
manera el trabajo de anticipación del piloto. Una maqueta de
aeronave 7 puede ser representada sobre la vista en corte para
facilitar también la localización de la aeronave con relación al
relieve.
Las figuras 4 y 5 muestran una vista esquemática
de una representación cartográfica de los datos altimétricos y de
zonas aeronáuticas que comprenden dos ventanas 1 y 10, la ventana
principal 1 que representa una vista desde arriba, la ventana
lateral 10 que representa una vista en corte. Las figuras 4 y 5
representan la misma porción de terreno para dos altitudes
diferentes de la aeronave, siendo la altitud de la aeronave de la
figura 5 superior a la de la figura 4. En función de la altitud,
las zonas aeronáuticas representadas cambian. De esta manera, en la
figura 4, el avión está en el interior de la zona aeronáutica 5 y
bajo la zona aeronáutica 6 como se puede observar en la vista en
corte. En la vista desde arriba, solo está representada la zona
aeronáutica 5. En la figura 5, el avión está encima de la zona
aeronáutica 5 y en el interior de la zona aeronáutica 6 como se
puede ver en la vista en corte. En la vista desde arriba, solo está
representada la zona aeronáutica 6.
En las figuras 4 y 5, la ventana 10 que
representa la vista en corte está unida a uno de los lados
verticales de la ventana 1. Por razones de confort o de la forma
del dispositivo de visualización de presentación, la ventana 10
puede ser colocada en uno de los lados horizontales de la ventana 1
como se muestra en la figura 6.
El proceso de síntesis según la invención
necesita medios que están habitualmente disponibles en los sistemas
de aviónica y de heliviónica de las aeronaves modernas.
El sistema completo que permite la presentación
de la imagen tridimensional según la invención, comprende:
\bullet Una o varias interfaces
Hombre-Máquina de tipo puestos de control que
permiten al piloto seleccionar las informaciones que le son
necesarias y en particular la presentación de las leyendas
relacionadas con las zonas aeronáuticas.
\bullet Los medios de localización geográfica
de la aeronave en el espacio comprendiendo:
\bullet Sensores (central inercial, sistema de
localización por satélite de tipo GPS (Global Positioning system),
...);
\bullet Captores (sondas
anemo-barométricas, captores giroscópicos,
acelerómetros, ...)
\bullet Una unidad de navegación que asegura
el tratamiento de los datos sacados de las cadenas de sensores y de
captores y que permite determinar la posición geográfica, la altitud
y la posición de la aeronave.
\bullet Una unidad de generación de una imagen
cartográfica de síntesis que comprende la imagen del terreno y de
las zonas aeronáuticas representadas según uno de los modos de
presentación según la invención.
\newpage
Dicha unidad comprende:
- \bullet
- Una base de datos cartográficos que comprende al menos las informaciones de relieve del terreno;
- \bullet
- Una base de datos que integra las informaciones de las cartas aeronáuticas:
- \bullet
- Una unidad de tratamiento y de filtrado automático de las zonas aeronáuticas en función de la localización geográfica y de la posición vertical de la aeronave;
- \bullet
- Al menos un dispositivo de visualización dispuesto sobre la tabla de borde de tipo MFD, acrónimo anglosajón de "Multi Funtion Display" que permite la representación en tiempo real de la imagen tridimensional del terreno y de las zonas aeronáuticas, ya sea en una sola ventana o en dos ventanas.
Los enlaces electrónicos unen las diferentes
unidades del sistema completo. La transmisión de las diferentes
informaciones se hace por un bus de datos según los estándares
propios de la aeronáutica.
El proceso está principalmente dedicado a las
aplicaciones de heliviónica y al vuelo de reconocimiento sobre
helicópteros.
Claims (9)
1. Proceso de síntesis, sobre una pantalla de
aeronave, de al menos una primera ventana (1) que representa una
imagen cartográfica en vista desde arriba de un terreno sobrevolado
por dicha aeronave, siendo la imagen cartográfica elaborada a partir
de una primera información altimétrica de dicho terreno y de una
segunda información que representan las zonas aeronáuticas,
caracterizado porque el proceso presenta, en dicha ventana,
una representación altimétrica (3) del terreno sobrevolado que
comprende las zonas aeronáuticas (2) comprendidas en un espacio de
altitud que corresponde a la fase de vuelo de la aeronave, cuando la
imagen cartográfica del terreno sobrevolado es una vista desde
arriba, el límite de una zona aeronáutica está representado por un
trazo pleno fino coloreado prolongado por un borde semitransparente
coloreado situado en el interior de dicha zona, el color del trazo y
del borde dependiendo del tipo de zona.
2. Proceso de síntesis según la reivindicación
1, caracterizado porque el proceso comprende al menos etapas
de filtrado automático de las zonas aeronáuticas (2) en función de
la localización geográfica y de la posición vertical de la
aeronave.
3. Proceso de síntesis según la reivindicación
2, caracterizado porque las etapas de filtrado en función de
la posición vertical de la aeronave son:
- \bullet
- Cálculo de los límites de altitud inferior y superior de la aeronave, siendo dichos límites determinados agregando y suprimiendo a la altitud corriente de la aeronave un margen determinado.
- \bullet
- Determinación de las zonas aeronáuticas cuyo techo es superior al límite de altitud inferior y el suelo inferior al límite de altitud superior.
4. Proceso de síntesis según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el proceso
sintetiza al menos una segunda ventana (10) que representa una
representación altimétrica en corte vertical del terreno
sobrevolado, que consta de las zonas aeronáuticas vistas en corte
vertical.
5. Proceso de síntesis según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque, cuando la
imagen cartográfica del terreno sobrevolado es una vista desde
arriba, la representación altimétrica comprende un sombreado
representativo del relieve del terreno.
6. Proceso de síntesis según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque, cuando la
imagen cartográfica del terreno sobrevolado es una vista desde
arriba, el proceso presenta al menos una etiqueta de información que
corresponde a una zona aeronáutica, siendo dicha etiqueta
seleccionada por el usuario de dicho proceso.
7. Proceso de síntesis según la reivindicación
6, caracterizado porque la etiqueta comprende el nombre de la
zona, su frecuencia de radio, su tipo, su techo y su suelo.
8. Pantalla de visualización,
caracterizada porque la presentación sobre esta pantalla es
controlada por un proceso de presentación según una cualquiera de
las reivindicaciones anteriores.
9. Helicóptero caracterizado porque
comprende al menos una pantalla según la reivindicación 8 o una
pantalla multiuso cuya presentación es controlada por un proceso de
presentación según una de las reivindicaciones 1 a 7.
Applications Claiming Priority (2)
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