(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の航空機による気象情報システムからダウンリンクされる気象パラメータを受信する受信装置、受信気象パラメータに基づいてアルゴリズムとモデリングを用いて正確な気象情報を発生する処理装置および正確な気象情報を指定された航空機にアップリンクする送信装置を含む気象情報集合用地上局と、
第１の航空機の近傍の気象条件を特徴づける気象パラメータを検出する標準的な気象情報収集装置、気象パラメータを前記地上局にダウンリンクする送信装置、地上局でアップリンクされた正確な気象情報を受信する受信装置、受信した正確な気象情報を記憶する記憶装置および受信した正確な気象情報に基づいて記号的図形情報を発生する図形発生装置を含む第１の航空機搭載の航空機による気象情報受信表示システムと、
図形発生装置に接続して危険な気象条件の位置を示す多角図形を表示する標準的な搭載気象情報表示装置とを備え、
前記図形発生装置が航空機に既設の地上近接領域の図形および記号発生器であることを特徴とする気象情報表示システム。
【請求項２】
表示装置が航空機に既設の電子フライト情報システム（ＥＦＩＳ）表示器である請求項１のシステム。
【請求項３】
表示装置が航空機に既設の気象レーダ表示器である請求項１のシステム。
【請求項４】
各航空機において、既存の搭載装置を利用して第２の航空機近傍の気象条件を特徴づける気象パラメータを検出する工程、および各航空機において検出した気象パラメータを含む書き込み気象データによって気象データをダウンリンクする工程、
地上局において、複数の航空機からの気象データを受信する工程、アルゴリズムとモデリングを用いて受信気象データに基づいて正確な気象情報を発生する工程、および正確な気象情報を航空機にアップリンクする工程、
各航空機において、地上局がアップリンクした正確な気象情報を受信する工程、受信した気象情報を記憶する工程、航空機に既設の標準的な図形発生装置を用いて受信気象情報に基づいて記号的図形情報を発生する工程、ならびに
航空機に既設のＥＦＩＳまたは気象レーダ表示装置を用いて危険な気象条件の位置を示す図形記号を表示する工程
よりなり、複数の航空機と地上局とで行う気象条件検出報知方法。
【請求項５】
表示工程が、航空機のフライト径路の周囲領域を表示する工程と、
アップリンクされた気象情報に基づいてパイロットが危険な気象を避けて航行しうるようにフライト径路に関する重要な気象情報を表す多角記号を表示する工程とよりなる請求項４の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
（背景技術）
本発明は航空機のコックピットへの気象生成情報配信、特に航空機のコックピット表示への気象データの提供を実現するシステムに関する。
【０００２】
アメリカ合衆国空域で運行される旅客航空機は気象レーダシステムを搭載している。現存の搭載気象レーダシステムは航空機の局地の気象、例えば気象レーダユニットの範囲内での航空機の前方の気象情報を提供する。気象情報はコックピットの気象表示装置上に表示される。しかしながら或る航空機が収集した気象データはその気象を経験している航空機のみが利用しうるもので、地上または他の航空機には転送できない。従って今日搭載コックピット表示装置上に表示される気象情報は搭載気象レーダが供給する気象情報に限定される。
【０００３】
コックピット表示器上での、搭載気象レーダシステムの範囲外の重要な有害気象領域の視覚表示と境界付けは航空機搭乗員にとって重要な運行事項になる。
【０００４】
本発明は航空機の外部の各種の情報源から気象情報が航空機に送られる航空機気象情報システムを提供して、従来技術の問題点を解決する。
【０００５】
本発明の一実施形態によれば、既存の搭載センサで発生したデータが中央地上局にダウンリンクされる。同様に既存の図形発生表示装置がアップリンクされたデータを処理し表示する。従って本発明は航空機に既設の装置を改造する出費を要さずに利用しうるものである。
【０００６】
本発明の他の実施形態によれば、地上で集合させた気象データは一の航空機にアップリンクされ、コックピット表示装置、例えば気象レーダ表示器あるいは電子フライト情報システム（以下「ＥＦＩＳ」という）の表示器上に表示される。
【０００７】
本発明の他の実施形態によれば、航空機の実加速または他のフライトデータ、高度、位置を含む航空機の気象レーダシステム若しくは他の航空機センサが収集した局地的な大気データを地上ステーションにダウンリンクする。ダウンリンクされたデータは他の気象情報と集合され、最新の大気モデルが作成される。最新の大気モデルに基づく気象情況が航空機にアップリンクされ、コックピット上に表示される。本発明の更に他の実施形態によれば、アップリンクされた気象情況は指令によってコックピット表示器上に境界限定の多角形に表示される。
【０００８】
（発明の開示）
本発明の好適な実施形態においては、第１の航空機は地域的な大気データを集め、航空機の位置および高度の機能のような加速および他の飛行データを地上ステーションにダウンリンクする。ダウンリンクされた情報は例えばナショナルセンタの大気調査モデルおよび地上ステーションでの表示に基づき気象事項が使用される。また本発明による好適な実施形態では情報が連係される別の航空機に伝達されて、気象事項を良好にするよう詳細な入手情報の質の向上がなされる。本発明の一の見地によれば、例えば気象レーダから得られる事項および他の気象事項からの乱流、航空機の位置、高度、風力、温度および簡潔な気象事項のような多岐に亙る気象事項が供される。地上ステーションは例えば航空機の位置、速度、軌跡、基本的な航空機および他の航空機に対する顕著な気象の大きさがダウンリンクされる。気象事項は受信され、表示され、次回のアップリンクまで記憶される。
【０００９】
気象事項は本発明においてアップリンクされ、表示され且つ記憶されるが、顕著な気象事項に限定されない。航空機パイロットの判断および熟練度で、気象領域、特に顕著に危険な気象領域が航空機のコックピットにおいて表示される。コックピットでの表示は例えばコックピットに設置のＥＦＩＳ図ないしは航空会社に設置されたカラーの気象レーダの表示で行われる。本発明の一実施形態において航空機のパイロットは気象事項情報の表示および例えば地形、気象レーダ並びにＥＦＩＳ図のような他の情報の表示とのいずれかを手動で選定動作できる。
【００１０】
（発明を実施するための最良の形態）
図１には本発明の一特徴によるデータ収集、アップリンク・ダウンリンク、気象事項記憶並びに表示のダイアフラムが示される。好適な実施形態では本発明は使用装置を充分な利点をもって使用する。例えば図１に示される機内の気象情報システム１０において航空機１２は現在的の地域的な大気データが集められ、オン・ボードデータ源に使用する航空機の位置および高度として利用し得る加速並びに航空機の他の飛行データも収集され、オン・ボードデータ源としては例えばオン・ボードナビゲーションデータ、高度データ、大気データおよび気象レーダ返信データである。本発明ではメモリの記憶場所１４にデータが蓄積される。このデータは地上ステーション１８に対しアンテナ１６を介しダウンリンクされ、且つデータは収集可能で改良された気象事項に使用される。気象事項は基本的な航空機および他の航空機２０、２２にアップリンクされる。気象事項は受信され、記憶場所２４に記憶され、且つ例えば地上の最良の画像およびシンボル発生器のような画像発生器２６を使用して視覚的な事項に変更できる。ビデオデータは気象のビデオバスインターフェースを介して伝達され、例えばＥＦＩＳ図あるいは気象レーダ表示のような１以上のカラーのコックピット装置３０に表示される。従って本発明は航空機システムレベルのデータバスおよびシンボル発生器を独立して動作される。
【００１１】
本発明の好適な実施形態においては多角形のイコン図形で、コックピットにおいてカラーで表示されるに際し、顕著な問題に対し制限が加えられる。新規な多角形図形の各々は、顕著な気象ハザード領域、例えば対流的ハザード領域、潜在的乱流領域、冬期の降雪領域、氷積領域を表す。本発明の一実施形態によれば顕著な気象事項が航空機の航路に沿った３２０海里の最小の範囲で示される。本発明の他の実施形態においては航空機の航路に沿い、６４０海里の最小の範囲で示される。
【００１２】
図２では本発明によるコックピット装置１００が示される。図２の独特のコックピット装置は前組立装置にされ、航空機設置パネル１１０に気象レーダスイッチ１１２によりアクセスされる地上の至近警報システムが包有される。このパイロットの地上至近警報システムのスイッチパネル１１４は顕著な気象データがパイロットの命令によりアクセスされて、オン・オフスイッチ１１６が連係される。設置パネル１１０は地上の至近警報システムのスイッチパネル１１８を含む。
【００１３】
気象レーダのビデオデータバス２８は例えばビデオデータバスがアロナチュカル  ラジオ  インコーポレーテッド（ＡＲＩＮＣ）の標準４５３に沿って作成され、カラーの制限パレットを連係され、制限された帯域巾での可能性が持たされている。新規多角形イコン状の構成が作成され、帯状のハザードが顕著な気象域がビデオデータバスの制限を受ける。一方この発明の装置は他のビデオデータバスの使用が可能であり、その構成は本発明を制限するものではない。
【００１４】
表示されたイコンは種々の新規な多角形にされ得、細部に亙る顕著な気象ハザード、例えば対流的ハザード領域、潜在的乱流領域、冬期の降雪領域、氷積領域である。本発明の一実施形態によれば、イコンは航空機に対し気象ハザードの地理学上の場所が示される二次元画面である。本発明の他の実施形態によればイコンは、気象ハザードの地理学上の場所に加え、航空機に対する気象ハザードの高度を示すように、三次元画面である。
【００１５】
図３および図４は本発明による気象多角形の例を示す。図３は航空機の８０海里（１４８．１６キロメートル）の範囲のデータを示すように選定したコックピット表示器３００を示す。図３は予報される不都合の対流活動域を表す独特の二次元多角形イメージ３１０の一例を含む。本発明によれば多角形イメージ３１０はカラーで、例えば赤色ドットによる赤色多角形として表示される。望ましい実施形態では、不都合な対流活動域内に在る小区分の気象レーダリターンが多角形イメージ３１０内に表示される。
【００１６】
図４は３２０海里（５９２．６４キロメートル）の範囲内のデータを示すように選定した本発明の一実施形態による他のコックピット表示器４００を示す。図４は予報される乱流域を示す独特の二次元多角形イメージ４１０の一例を含む。本発明によれば多角形イメージ４１０はカラーで、例えば黄色ドットによる黄色多角形として表示される。
【００１７】
図５および図６は本発明に組み込んだ２種の現在気象状況を示す。図５は気象領域の発達と衰微を表す暴風予報位置（ＳＥＰ）５００を示す。図６は全航空機の安全性を高めるに重要な気象に関する気象状況報告である対流シグメット６００を示す。例えば、対流シグメットは竜巻、雷雨線、何等かの強度のレベルをもった雷雨、雷雨領域、３／４インチ（１．８センチメートル）またはそれ以上の雹に対して生じさせられる。図６は対流シグメットを表す独特の二次元多角形イメージ６１０の他の例を含む。本発明によればこの多角形イメージ６１０がカラー例えば赤色ドットによる赤色多角形として表示される。
【図面の簡単な説明】
【図１】  図１は本発明による一実施形態の簡略説明図である。
【図２Ａ】  図２Ａは本発明の一実施形態によるコックピット装置の説明図である。
【図２Ｂ】  図２Ｂは本発明の一実施形態によるコックピット装置の説明図である。
【図２Ｃ】  図２Ｃは本発明の一実施形態によるコックピット装置の説明図である。
【図２Ｄ】  図２Ｄは本発明の一実施形態によるコックピット装置の説明図である。
【図２Ｅ】  図２Ｅは本発明の一実施形態によるコックピット装置の説明図である。
【図３】  図３は本発明の一実施形態による気象多角形を示す説明図である。
【図４】  図４は本発明の一実施形態による気象多角形を示す説明図である。
【図５】  図５は本発明の一実施形態の気象事項の説明図である。
【図６】  本発明の一実施形態の気象事項の説明図である。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図２Ｄ】
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【図２Ｅ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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