具体实施方式

本申请的方案涉及一种图形化的飞机风速风向指示方案，提出一种用于在飞机驾驶舱显示器上指示风速风向的新的方法和系统，使得机组可以更直观、更便捷地知晓风速风向信息，辅助飞行操纵。

首先，在图1中示出了根据本申请的一个实施例的用于在飞机驾驶舱显示器上图形化指示风速风向的方法的示例流程图。

如图所示，首先，在步骤110，系统首先显示一个罗盘图形作为背景图，所述罗盘为圆形，在其外圈的风向刻度盘上则会标注例如8个典型方向(0°、45°、90°、135°、180°、225°、270°、315°、360°)作为基本刻度。

而在所述罗盘的内圈上则可使用例如小飞机图标来标注当前的飞机机头方向(航向)。

采用罗盘理念的原因在于：

一是与现有的无线电导航台指示保持一致，避免飞机采用多种方式造成歧义；

二是后续如果要功能扩展，可以结合导航台指示，实现多功能指示。

通过提供罗盘图形作为背景图，并在之后的各步骤中基于该罗盘在其上呈现出风速和风向数据和与其相应的图形表示，使得所述风速风向信息的显示更加清楚、直观化。

在一些实施例中，所述罗盘可包括两种工作模式，根据不同的模式其既可以指示真风向，也可以切换模式指示相对风向。在不同模式下，外圈刻度含义不同。具体而言，当处于“真风向”模式时，0刻度指示真北方向，而在“相对风向”模式中，0刻度指示的是机头方向。采用两种工作模式，可以更方便机组人员按需切换。

随后，在步骤120，系统可以从外部数据源接收风速和风向数据。所述外部数据源可以是例如飞行管理系统(FMS)和/或惯性基准系统(IRS)。在数据源的使用优先级上，飞行管理系统>惯性基准系统，也就是说，一般仅当飞行管理系统工作异常时，才会采用惯性基准系统作为数据源。

这是因为，风速风向原始数据是惯性基准系统(IRS)输出的，飞机一般至少有2～3套IRS，假定有3套IRS，则飞行管理系统(FMS)会同时接收这3套IRS输出的数据，然后经过内部解算后输出综合的数据，以尽可能消除个体差异。这时，如果有1套IRS出了问题，原则上也不会影响FMS的输出结果。除非FMS系统自己发生故障，这时，系统才会退而求其次地使用来自IRS输出的数据。

在步骤130中，根据所接收的风速和风向数据，在所述罗盘上显示风速和风向数值。

例如可以在内圈的小飞机图标下方的风速风向数值显示区域中显示所述风速和风向的数值。所显示的风速和风向的数值可以根据新接收到的风速和风向数据而不断更新，以反映当前的风速和风向。

而且，在一些实施例中，为了能够区分不同的数据源，所述系统可以采用差异化的颜色标识所显示的风速和风向数值，例如当数据源是飞行管理系统，则显示的风速和风向数值可采用绿色(代表此时的数据源是飞行管理系统，该风速和风向数值安全可靠)；而当数据源是惯性基准系统，则显示的数值采用洋红色(代表此时的数据源是惯性基准系统，该风速和风向数值未经FMS系统核实，可能存在问题)。

接着，在步骤140中，根据所接收的风速和风向数据，生成相应的风向袋图形(也可称为“风向指示箭头”)并将其显示在所述罗盘上。

在本方案中，风向箭头采用风向袋的形象化图标来表示，所述箭头从风向袋口(内圈)(指示“来风”)延伸到风向袋尾端(外圈)，最终箭头指向外圈的风向刻度盘的相应刻度，指示为“去风”。所述风向袋的使用可以直观明了地表示风向，是一种接近现实中的风向袋的形象化图标，解决了现有的方向表示容易发生歧义的问题。

所述风向袋的箭头所指向的刻度，是根据接收的风向数据来确定的，并会随着新接收到的风向数据而不断改变方向，以反映风向的实时变化。

而风向袋本身可以是空心的。

但在一些优选实施例中，所述风向袋的本体也可以采用填充形式，以反映更多信息。例如，所述填充形式可以包括下述两种方式：

1)可以根据风速大小，以等比例透明度用一种颜色来实心化地填充风向袋。举例而言，可以采用灰色来进行填充。当所述风速是0节时，所述灰色填充的透明度是100％(即未填充，完全透明)，而随着风速的增加，所述灰色填充的透明度越来越小，风向袋整体呈现出越来越灰的颜色，直至当风速超过某个限制(例如XX节，可以根据需要进行设定)时，透明度一直保持为0。上述灰色仅仅是示例说明，飞行员或设计者可以根据自己的需求选择其他颜色来填充。

这样，仅通过观察风向袋填充颜色的深浅就能在查看风向的同时很容易同时估算出风速的大小，而无需去特别注意罗盘内圈所显示的风速数值，使得方案更加直观。

2)可以根据风速大小，使用不同的颜色对风向袋的本体进行填充。例如当风向袋本体无颜色时，表示此时的风速为0节，而本体变成黄色时则表示风速达到了YY节，而当风速继续变大达到XX节时，填充色变成了红色(XX节和YY节，可以根据需要进行设定)。上述不同的填充颜色的选择仅仅是举例说明，实际上，技术人员或飞行员可以根据需要自由搭配相应的风速阈值和对应的颜色。

至此，基本的风速风向的图形化指示的方法完成。

在图2中示出了根据本申请的一个实施例的采用上述罗盘形式的示例风速风向的图形化表示界面。如图所示，圆形罗盘在其外圈上提供了标有八个基本刻度的风向刻度盘。在其内圈上显示有一个小的飞机图标，其机头位置与航向相对应。而在飞机图标的下方是风速/风向显示区域，可以显示当前的风速和风向数值信息。而在内圈和外圈之间则显示了一个风向袋形式的风向指示箭头(也可称为“风向袋”)，其箭头端指向了风向刻度盘的某个刻度(在此为90°)的位置以图形化地指示风向。

风向刻度盘上的基本刻度一般为这8个，不宜太多，在其之间还可以有不具有数值标注的小刻度(例如一度一度地标注的小刻度)进一步划分。风向袋的具体指向是与收到的实际风向对应的，考虑到风向数据抖动情况，精度在大约在5°范围内。也就是说风向袋在具体指向时可能指到这8个基本刻度，但也可能指向其他未标出刻度的位置，如65°、140°、260°、330°等等。例如，假设风向为65°，虽然刻度盘此时没有对应的数值(因其不是基本刻度)，但飞行员可以根据风向袋的箭头所指的小刻度了解风向。并且，在罗盘内圈的风速风向数值显示区域中会有具体数值显示。

但技术人员应该理解，所述典型方向可以不仅限于这八个基本刻度，而是还可以包含更多或更少的基本刻度。这可以根据飞行需求而进行标注。

但应该理解，所述方法只是提供了一种最基本的图形化指示方案，在此基础上还可以存在各种改进。

例如，如前所述，所述罗盘可以有两种工作模式，即“真风向”模式或“相对风向”模式。飞行员可以根据自身的习惯和需求在这两种工作模式中进行切换。当采用不同的工作模式时，所述风速和风向的图形化表示过程也有区别。

具体而言，所述方法可以进一步包括选择罗盘工作模式的步骤，例如，飞行员可以在“真风向”模式或“相对风向”模式这两种模式中进行选择。

1)如果当前的工作模式选择的是“真风向”模式，则在执行步骤110显示所述罗盘图形时，使得罗盘内圈的小飞机图标的机头始终朝正上，而外圈的刻度盘则会根据飞机的航向进行相应地旋转，以使得0刻度始终对着真北方向。刻度盘旋转多少取决于飞机的航向。此时，机头正对的刻度为航向角度，即真风向时表盘刻度与飞机航向对应。风向袋的箭头根据风向度数进行指示，例如，如果风向数据表明吹正北风(正北风就是风从正北来)，则在所采用的风向袋图形中，大口对应来风，小尖对应去风，所以此时大口对着0刻度，小口则对着180°)。

2)如果当前的工作模式选择的是“相对风向”模式，则在执行步骤110显示所述罗盘图形时，使得罗盘内圈的小飞机图标的机头始终朝正上，同时外圈的刻度盘的0刻度也始终朝上，而不会发生旋转，即表盘刻度与飞机机头对应。此时，风向袋的箭头指示方向除了要基于风向数据之外，还同时与飞机的航向相关。计算风向袋的箭头指示方向的基本公式是“风向-航向”，即例如此时风向为正北风，飞机的航向为90°，那么此时风向对飞机来说是正侧风，因此，风向袋大口对着270°，小尖对着90°，也即如图2所示的情况。

但应该理解，这并不是说这两种工作模式都是必须的，实际上仅仅提供其中的一种工作模式也能够实现本申请的图形化方案。

还应该理解，所述图1中所示的方法流程在飞机的运行阶段被持续执行，也即所述风向袋箭头和显示的风速和风向数值会持续更新以实时反映飞机经历的风速和风向。

在图3中示出了根据本申请的一个实施例的用于在飞机驾驶舱显示器上图形化指示风速风向的系统的示例环境框图

如图所示，所述系统330包括数据源选择器331、背景显示模块332、风速和风向数值显示模块333、风向袋生成和显示模块334、输出模块335以及工作模式选择器336等等。

应该理解，所述各个模块可以通过对飞机上的现有系统进行编程来实现，或者利用对固件、软硬件的编程来实现。各个模块之间可通过有线/无线的通信链路来相互传递信息。在此，不再详述。

首先，如前所述，所述系统330可以从外部数据源，例如飞行管理系统(FMS)310和/或惯性基准系统(IRS)320，接收风速和风向数据。因此，为了能够在外部数据源之间进行选择，所述系统330提供了数据源选择器331。

数据源选择器331被配置用于在飞行管理系统310和惯性基准系统320之间进行切换以从其接收风速和风向数据。但应该理解，所述数据源选择器331是可选的，因为，提供所述数据源选择器331只是为了方便飞行员人工选择数据源，但实际上，系统可以自动切换数据源，例如可以根据数据源的优先级(飞行管理系统的优先级>惯性基准系统的优先级)来进行切换。具体而言，一般情况下，系统都以飞行管理系统310作为默认数据源，也就是说，仅当飞行管理系统工作异常时，系统才会采用惯性基准系统320作为数据源。

背景显示模块332，被配置用于显示一个罗盘图形作为背景图，所述罗盘为圆形，在其外圈的刻度盘上则会标注例如8个典型方向(0°、45°、90°、135°、180°、225°、270°、315°、360°)。而在其内圈上可使用例如小飞机图标来标注当前的飞机机头方向(航向)。

风速和风向数值显示模块333，被配置用于在所述罗盘上显示风速和风向数值。例如，可以在内圈的小飞机图标下方显示所述风速和风向的数值。所显示的风速和风向的数值可以根据新接收到的风速和风向数据而不断更新，以反映当前的风速和风向。

风向袋生成和显示模块334，被配置用于根据所接收的风速和风向数据，生成相应的风向袋图形并将其显示在所述罗盘上。在本方案中，风向箭头采用风向袋的形象化图标来表示，所述箭头从风向袋口(内圈)(指示“来风”)延伸到风向袋尾端(外圈)，最终箭头指向外圈的刻度盘的相应刻度，指示为“去风”。所述风向袋的箭头所指向的刻度，是根据接收的风向数据来确定的，并会随着新接收到的风向数据而不断改变方向，以反映风向的实时变化。

输出模块335，被配置用于将系统330中各个模块所生成的数据提供给驾驶舱显示器340以显示相应的图形和数据。

在一个优选实施例中，所述系统330还包括工作模式选择器336。所述工作模式选择器336被配置用于使得飞行员能够在罗盘的“真风向”模式和“相对风向”模式这两种工作模式之间切换。飞行员可以根据自身的习惯和需求在这两种工作模式中进行切换。当采用不同的工作模式时，所述风速和风向的图形化表示过程也有区别。这两种工作模式的具体介绍请参见先前描述的内容。但应该理解，这并不是说这两种工作模式都是必须提供的，实际上仅仅提供其中的一种工作模式也能够实现本申请的图形化方案。多种罗盘工作模式的提供仅仅是使得飞行员拥有能够选择更符合其习惯和需求的模式的能力而已。

虽然以上描述了不同的实施例，但应当理解的是它们只是作为示例而非限制。(诸)相关领域的技术人员将领会，在不偏离如所附权利要求书所定义的本发明的精神和范围的情况下，可以在形式和细节方面进行各种修改。因此，此处所公开的本发明的宽度和范围不应被上述所公开的示例性实施例所限制，而应当仅根据所附权利要求书及其等同替换来定义。