INTERFAZ ELECTRICA UNIVERSAL ENTRE UN AVION Y UNA CARGA EXTERNA ASOCIADA QUE PROPORCIONA UN MENU DE ORDENES SOBRE UNA PANTALLA.

Un aparato que proporciona una interfaz eléctrica (20) entre un avión (10) y una carga externa asociada (20,

16) para controlar la transmisión de datos entre ellos, teniendo dicho avión un dispositivo de presentación de vídeo que proporciona una presentación visual a un operador del avión y que tiene un dispositivo de entrada que incluye al menos un conmutador adaptado para ser accionado por el operador, comprendiendo dicho aparato un controlador (26) que define una pluralidad de órdenes para controlar la carga externa asociada, caracterizado por un mezclador de vídeo (56) acoplado a la carga externa asociada para recibir señales de vídeo desde la misma y transmitir las señales de vídeo recibidas al dispositivo de presentación de vídeo (38) para generar la presentación; y un generador de gráficas de vídeo (52) para generar un menú de las órdenes (48) disponible para el operador y para generar un cursor (44) asociado con el menú, estando dicho generador de gráficas de vídeo acoplado al mezclador de vídeo para superponer el menú y el cursor sobre la presentación, respondiendo dicho generador de gráficas de vídeo (52) a las señales de posición proporcionadas por el dispositivo de entrada para mover el cursor sobre la presentación, seleccionando dicho operador una orden deseada del menú, accionando para ello el conmutador del dispositivo de entrada cuando el cursor designe la orden deseada, en que dicho controlador responde al conmutador del dispositivo de entrada para ejecutar la orden designada

Interfaz eléctrica universal entre un avión y una carga externa asociada que proporciona un menú de órdenes sobre una pantalla.

Campo técnico

El presente invento se refiere en general a un método y un aparato para acondicionamiento de señales y, en particular, a un método y un aparato para proporcionar una interfaz eléctrica universal, agradable para el usuario, entre un avión y una carga externa asociada.

Técnica antecedente

Tales método y aparato son conocidos del documento US 5.548.510 que se considera más adelante, del documento US 4.768.028 en el que se describe un mando de la presentación, y en el documento US 4.138.726 en el que se describe una disposición instalada en el avión para presentar un mapa móvil.

Los aviones tales como el F-4 y el F-15 fabricados por la firma McDonnell Douglas Corporation, concesionaria del presente invento, están adaptados para llevar cargas externas. Otros aviones, tales como los F-16 y los F-111, fabricados por la firma Lockheed Aeronautical Systems Company y por la firma General Dynamics, respectivamente, están igualmente adaptados para llevar cargas externas. Como ejemplo, esas cargas externas incluyen misiles tales como el misil Walleys, el misil de Ataque a Tierra Standoff (SLAM) y el misil Maverick. Típicamente, se usan pilones desconectables para montar los misiles en el ala de un avión huésped, de modo que el avión sea capaz de llevar los misiles hasta las proximidades del objetivo de destino antes de su despliegue.

Antes, durante e incluso después del despliegue de una carga externa, el avión y su carga externa asociada se comunican. Por ejemplo, el avión y la carga externa transmiten bidireccionalmente señales entre ellos para configurar apropiadamente y lanzar la carga externa. En general, la configuración previa al lanzamiento incluye descargar las coordenadas del objetivo e inicializar los diversos sensores de la carga externa. Además, ciertas cargas externas, tales como los misiles SLAM, transmiten imágenes de vídeo del objetivo al avión, mediante señales de radio frecuencia (RF). El avión vigila después la trayectoria de vuelo de una carga externa después de su despliegue y, en algunos casos, controla su trayectoria de vuelo para obtener una mayor precisión de impacto en el objetivo.

Un avión huésped incluye, típicamente, un módulo de mandos y presentaciones en el avión para proporcionar transmisión de la señal bidireccional entre el avión y su carga externa asociada. El módulo de mandos y presentaciones del avión proporciona una interfaz mediante la cual la tripulación del avión vigila y controla la modalidad de vuelo del avión. El módulo de mandos y presentaciones del avión proporciona también control del armamento, tal como el control del despliegue de las cargas externas. Típicamente, el módulo de mandos y presentaciones del avión incluye tanto mandos individualizados (por ejemplo, conmutadores de palanca de dos direcciones, como una palanca de mando o palanca de control, para situar y seleccionar un cursor presentado sobre una pantalla en la cabina del avión.

Un segundo tipo de carga externa, a saber, una barquilla de enlace de datos, facilita además la comunicación bidirecional entre el avión huésped y al menos algunos misiles asociados. La barquilla de enlace de datos (por ejemplo, una AN/AWW-13 o una barquilla de enlace de datos similar) proporciona una interfaz de vídeo entre un misil asociado y el módulo de mandos y presentaciones del avión. Por ejemplo, el avión huésped emplea típicamente una barquilla de enlace de datos conjuntamente con un misil SLAM, para proporcionar un enlace de datos de RF entre el misil SLAM y el avión huésped.

Tanto el avión como la carga externa asociada procesan típicamente señales de acuerdo con un formato predeterminado. Tal como aquí se usa, el término formato hace referencia no solamente a la configuración real de la estructura de los datos, sino también al contenido y al orden de transmisión de las señales. Los formatos predeterminados del avión y de la carga externa son frecuentemente diferentes. Con objeto de asegurar una correcta recepción de la señal por el avión huésped y la carga externa asociada, las señales deben ser por tanto proporcionadas al avión o a la carga externa en el formato predeterminado, que el avión o la carga externa están adaptado para procesar.

Además, cada tipo diferente de avión y cada tipo diferente de carga externa procesan, en general, señales de acuerdo con un formato diferente predeterminado. Típicamente, cada carga externa está adaptada para ser montada sobre, y desplegada por, solamente tipos de aviones predeterminados, para asegurar que las señales son transmitidas entre el avión y la carga externa asociada de acuerdo con el formato predeterminado apropiado. Por consiguiente, un misil y su barquilla de enlace de datos asociada, si existe, están configurados para procesar señales de acuerdo con el formato predeterminado de los tipos predeterminados de aviones a los cuales esté adaptado para ser desplegado, con objeto de asegurar una correcta transmisión de las señales entre ellos. Sin embargo, limitando cada tipo de carga externa a su despliegue desde solamente ciertos tipos predeterminados de aviones, se limita significativamente la flexibilidad con la que se pueden desplegar las cargas externas del avión.

Igualmente, los aviones están diseñados típicamente para hacer interfaz con, y desplegar solamente, uno o más tipos predeterminados de cargas externas, para asegurar que las señales son correctamente transmitidas entre ellos. Por consiguiente, la flexibilidad con la que el avión puede desplegar las cargas externas queda además limitada, si se limita cada avión en cuanto a los tipos de cargas externas que es capaz de desplegar.

En la Patente de EE.UU. Nº 5.548.510, cedida en común, se describe una interfaz eléctrica universal entre un avión y una carga externa asociada. La interfaz de la Patente de EE.UU. Nº 5.548.510 aumenta la flexibilidad con la que pueden ser desplegadas las cargas externas del avión, de tal modo que se puedan lanzar una pluralidad de tipos de cargas externas desde una pluralidad de tipos de aviones. Además, la interfaz de esa patente aumenta la flexibilidad con la que se puede desplegar una carga externa desde una pluralidad de tipos de aviones, sin aumentar la demanda en el procesador de control central del avión, añadiendo electrónica adicional al módulo de mandos y presentaciones del avión, o bien modificando la secuencia de mando y las presentaciones asociadas empleadas por la tripulación para desplegar una carga externa asociada. Aunque en la Patente de EE.UU. Nº 5.548.510 se proporcionan mejoras en tales interfaces, siguen siendo deseables todavía más mejoras.

Por ejemplo, el piloto de un avión efectúa frecuentemente órdenes a la carga externa asociada. En un avión convencional, esas órdenes son dadas mediante conmutadores de palanca de dos direcciones de actuación montados en una estación de la tripulación del avión, o bien accionando conmutadores situados en la palanca de mando. En general, los conmutadores que se usan para producir órdenes del modo convencional no están identificados para la tripulación. Por el contrario, la tripulación ha de memorizar las funciones particulares de cada conmutador. Además, el piloto ha de retirar frecuentemente la mano de la palanca de mando y apartar la vista de la presentación multifunción de la cabina, con objeto de accionar los conmutadores.

Por estas razones, se desea una interfaz mejorada, agradable para el usuario, que permita al piloto mantener la mano en la palanca de mando del avión y la vista en la presentación multifunción mientras selecciona las órdenes, que reduzca el número de operaciones que haya de efectuar el piloto, que reduzca el número de funciones que el piloto deba memorizar, y que permita un más corto tiempo de respuesta.

Descripción del invento

El invento satisface las necesidades especificadas en lo que antecede y supera las deficiencias de la técnica anterior, al proporcionar una interfaz eléctrica mejorada entre un avión y una carga externa asociada. Esto se consigue mediante una interfaz agradable para el usuario, en la que se emplea un menú de órdenes en pantalla, del cual selecciona fácilmente el piloto del avión las órdenes para controlar la carga externa asociada. Al proporcionar tal interfaz, el invento reduce las distracciones del piloto del avión cuando él o ella dan órdenes a la carga externa asociada. Análogamente, la interfaz del invento agradable para el usuario reduce el número de funciones...

1. Un aparato que proporciona una interfaz eléctrica (20) entre un avión (10) y una carga externa asociada (20, 16) para controlar la transmisión de datos entre ellos, teniendo dicho avión un dispositivo de presentación de vídeo que proporciona una presentación visual a un operador del avión y que tiene un dispositivo de entrada que incluye al menos un conmutador adaptado para ser accionado por el operador, comprendiendo dicho aparato un controlador (26) que define una pluralidad de órdenes para controlar la carga externa asociada,

caracterizado por

un mezclador de vídeo (56) acoplado a la carga externa asociada para recibir señales de vídeo desde la misma y transmitir las señales de vídeo recibidas al dispositivo de presentación de vídeo (38) para generar la presentación; y

un generador de gráficas de vídeo (52) para generar un menú de las órdenes (48) disponible para el operador y para generar un cursor (44) asociado con el menú, estando dicho generador de gráficas de vídeo acoplado al mezclador de vídeo para superponer el menú y el cursor sobre la presentación, respondiendo dicho generador de gráficas de vídeo (52) a las señales de posición proporcionadas por el dispositivo de entrada para mover el cursor sobre la presentación, seleccionando dicho operador una orden deseada del menú, accionando para ello el conmutador del dispositivo de entrada cuando el cursor designe la orden deseada, en que dicho controlador responde al conmutador del dispositivo de entrada para ejecutar la orden designada.

2. El aparato según la reivindicación 1, en el que el dispositivo de entrada es una palanca de mando (36) que responde al movimiento por el operador para generar las señales de posición, siendo dichas señales de posición representativas de la posición de la palanca de mando con relación a una posición de origen, y en que el conmutador del dispositivo de entrada es un conmutador de accionamiento a mano en la palanca de mando, que proporciona una orden de designar al ser accionado, respondiendo dicho controlador a la orden de designar, para hacer que sea seleccionada la opción deseada.

3. El aparato según la reivindicación 1, en el que el generador de gráficas de vídeo (52) responde a que el operador accione el conmutador del dispositivo de entrada para generar el menú.

4. El aparato según la reivindicación 1, que comprende además una memoria que almacena la información representativa de una pluralidad de tipos de avión y que es representativa de un margen de señales de un margen de señales de posición correspondiente a cada uno de los tipos de avión, proporcionando dicho avión una señal de identificación correspondiente a uno de los tipos de avión, y en que el controlador (26) responde a la señal de identificación proporcionada por el avión para determinar el tipo de avión a partir de la información almacenada, y para recuperar la información de la señal de posición que corresponda al tipo determinado de avión.

5. El aparato según la reivindicación 4, que comprende además un circuito para modificar las señales de posición procedentes del dispositivo de entrada, en función de la información de la señal de posición recuperada, para proporcionar un movimiento de cursor sustancialmente uniforme en la presentación, en respuesta a las señales de posición procedentes de los diferentes tipos de avión.

6. El aparato según la reivindicación 5, en el que las señales de posición comprenden una pluralidad de voltajes analógicos representativos del movimiento del dispositivo de entrada (36) por el operador en relación con una posición de origen, y en el que el circuito para modificar las señales de posición procedentes del dispositivo de entrada normaliza los voltajes analógicos, de modo que el movimiento del cursor en la presentación, resultante del movimiento del dispositivo de entrada en un tipo de avión, se aproxime al movimiento del cursor en la presentación resultante del movimiento del dispositivo de entrada en otro tipo de avión.

7. El aparato según la reivindicación 6, en el que la información de la señal de posición almacenada en la memoria comprende un conjunto de factores de escalación correspondientes a cada uno de los tipos de avión, con lo que el circuito para modificar las señales de posición procedentes del dispositivo de entrada modifica los voltajes analógicos en función de los factores de escala correspondientes al tipo determinado de avión.

8. El aparato según la reivindicación 1, en el que la carga externa asociada es una barquilla de enlace de datos (16) que incluye un registrador de vídeo para recibir señales de vídeo procedentes de un misil desplegado por el avión, transmitiendo dicha barquilla de enlace de datos las señales de vídeo recibidas del misil al mezclador de vídeo (56).

9. El aparato según la reivindicación 1, que comprende además una memoria que almacena las rutinas ejecutables que implementan la interfaz eléctrica, y en el que el controlador ejecuta las rutinas almacenadas para procesar selectivamente las señales recibidas desde el avión y desde la carga externa asociada (20, 16).

10. Un método de proporcionar una interfaz eléctrica entre un avión y una carga externa asociada para controlar las transmisiones de datos entre ellos, teniendo dicho avión un dispositivo de presentación de vídeo que proporciona una presentación visual a un operador del avión, y que tiene un dispositivo de entrada que incluye al menos un conmutador adaptado para ser accionado por el operador, comprendiendo dicho método los pasos de:

recibir señales de vídeo de la memoria asociada y transmitir las señales de vídeo recibidas al dispositivo de presentación de vídeo;

generar la presentación de vídeo en respuesta a las señales de vídeo recibidas;

definir una pluralidad de órdenes para controlar la carga externa asociada;

generar un menú de las órdenes disponibles para el operador; generar un cursor asociado con el menú; superponer el menú y el cursor en la presentación; mover el cursor en la presentación en respuesta a señales de posición proporcionadas por el dispositivo de entrada;

seleccionar del menú una orden deseada mediante el accionamiento por el operador del conmutador del dispositivo de entrada cuando el cursor designe la orden deseada; y

ejecutar la orden designada en respuesta al conmutador del dispositivo de entrada.

11. El método según la reivindicación 10, en el que el dispositivo de entrada es una palanca de mando (36) que responde al movimiento por el operador para generar las señales de posición y el conmutador del dispositivo de entrada es un conmutador accionado a mano en la palanca de mando, siendo dichas señales de posición representativas de la posición de la palanca de mando con relación a una posición de origen, y que comprende además los pasos de proporcionar una orden de designar cuando el operador acciona el conmutador de accionamiento a mano, haciendo que sea seleccionada la opción deseada en respuesta a la orden de designar.

12. El método según la reivindicación 10, en el que el paso de generar el menú comprende generar el menú en respuesta a que el operador accione el conmutador del dispositivo de entrada.

13. El método según la reivindicación 10, que comprende además los pasos de:

almacenar información en una memoria representativa de una pluralidad de tipos de avión y representativa de una gama de señales de posición correspondientes a cada uno de los tipos de avión,

recibir una señal de identificación del avión correspondiente a uno de los tipos de avión previstos,

determinar el tipo de avión a partir de la información almacenada, en respuesta a la señal e identificación proporcionada por el avión, y

recuperar la información de la señal de posición que corresponda al tipo determinado de avión.

14. El método según la reivindicación 13, que comprende además el paso de modificar las señales de posición procedentes del dispositivo de entrada en función de la información de la señal de posición recibida, para proporcionar un movimiento del cursor sustancialmente uniforme en la presentación, en respuesta a las señales de posición procedentes de los diferentes tipos de avión.

15. El método según la reivindicación 14, en el que las señales de posición comprenden una pluralidad de voltajes analógicos representativos del movimiento del dispositivo de entrada por parte del operador, con relación a una posición de origen, y en el que el paso de modificar las señales e posición procedentes del dispositivo de entrada incluye normalizar los voltajes analógicos de modo que el movimiento del cursor en la presentación, resultante del movimiento del dispositivo de entrada en un tipo de avión, se aproxime al movimiento del cursor en la presentación resultante del movimiento del dispositivo de entrada en otro tipo de avión.

16. El método según la reivindicación 15, en el que la información de la señal de posición almacenada en la memoria comprende un conjunto de factores de escalación correspondientes a cada uno de los tipos de avión, y en el que el paso de modificar las señales de posición procedentes del dispositivo de entrada comprende modificar los voltajes analógicos en función de los factores de escalación correspondientes al tipo de avión determinado.

17. El método según la reivindicación 10, que comprende además los pasos de almacenar rutinas ejecutables que implementen la interfaz eléctrica, y ejecutar las rutinas almacenada para procesar selectivamente las señales recibidas del avión y de la carga externa asociada.

18. Un avión que tiene una interfaz eléctrica agradable para el usuario con una carga externa asociada para controlar las transmisiones de datos entre el avión y la carga externa asociada, comprendiendo dicho avión un dispositivo de presentación de vídeo que proporciona una presentación visual a un operador del avión; un dispositivo de entrada que incluye al menos un conmutador adaptado para ser accionado por el operador; y el aparato según la reivindicación 1.