Патент на изобретение №2328764
|
||||||||||||||||||||||||||
(54) СИСТЕМА ДИСПЛЕЯ ДЛЯ ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА
(57) Реферат:
Изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано в бортовых интегрированных системах визуализации состояния летательных аппаратов. Технический результат – расширение функциональных возможностей. Для достижения данной цели система состоит из устройства (2) дисплея, содержащего источники (3) информации, которые обеспечивают визуализацию состояния летательного аппарата и окружающей его обстановки, средства (4) обработки информации. При этом (4) обеспечивает отображение окружающей обстановки летательного аппарата и построение трехмерного синтетического изображения положения летательного аппарата и окружающей его обстановки. Причем синтетическое изображение соответствует, по меньшей мере, информации, относящейся к другому дисплею, например двумерному дисплею. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 2 ил., Посредством настоящего изобретения представление, иллюстрирующее поверхность земли на указанном синтетическом изображении, является реалистичным и интуитивно понятным представлением, что позволяет мгновенно воспринимать действительную географию. Ниже описан предпочтительный вариант построения указанного синтетического трехмерного изображения. В соответствии с этим предпочтительным вариантом выполнения указанное средство 4 обработки информации выполняет способ, содержащий последовательность следующих этапов, состоящих в: a) определении первой прямой линии, проходящей через местоположение летательного аппарата и формирующей первый угол бокового эшелонирования b) определении первой точки, которая расположена на указанной первой прямой линии позади летательного аппарата, на таком расстоянии, что вертикальная проекция этой первой точки на горизонтальную плоскость, проходящую через местоположение летательного аппарата, расположена на заданном расстоянии L1 от указанного местоположения летательного аппарата; c) определении линии цели, проходящей через указанную первую точку и формирующей второй угол va бокового эшелонирования и второй угол vb вертикального эшелонирования со второй прямой линией, проходящей через указанную первую точку и параллельно указанному курсу летательного аппарата; d) определении плоскости проекции, которая ортогональна указанной линии цели; e) построении изображения, по меньшей мере, одной части окружающей обстановки, по меньшей мере, спереди летательного аппарата с использованием конической проекции на указанную плоскость проекции, учитывая указанную первую точку как опорную точку проекции; f) боковом ограничении указанного изображения двумя вертикальными прямыми линиями, пересекающими соответственно линию горизонта изображения во второй и третьей точках, которые выбраны таким образом, что, с одной стороны, угол между линией цели и третьей прямой линией, проходящей через указанную первую и вторую точки, соответствует заданному углу и, с другой стороны, угол между линией цели и четвертой прямой линией, проходящей через указанную первую и третью точки, соответствует заданному углу; g) адаптации масштаба изображения, ограниченного таким образом, с тем чтобы сегмент прямой линии, который сформирован указанной второй и третьей точками и который определяет ширину изображения, соответствовал ширине экрана визуализации, на котором требуется представить указанное изображение, и чтобы это изображение было ограничено по вертикали как функция высоты указанного экрана визуализации; и h) передаче построенного таким образом изображения (которое представляет собой синтетическое трехмерное изображение) в указанное средство 6 дисплея, с тем чтобы представить его в указанной зоне 9A, 9B дисплея указанного экрана 7 визуализации. В конкретном варианте выполнения: – указанный первый угол – указанный первый угол – указанное заданное расстояние L1 расположено между 3 и 20 километрами; – указанный второй угол va бокового эшелонирования меньше, чем или равен указанному первому углу – указанный второй угол vb вертикального эшелонирования меньше, чем или равен указанному первому углу Кроме того, в конкретном варианте выполнения указанный экран 7 визуализации снабжен шкалой курса, и указанные углы между линией цели и указанными третьей и четвертой прямыми линиями является таким, что угловая девиация шкалы цели между указанными второй и третьей точками находится между 40° и 140°. Кроме того, на этапе g) изображение разграничено вертикально так, чтобы линия горизонта указанного изображения была расположена в верхней трети указанной зоны 9A, 9B дисплея экрана 7 визуализации. Кроме того, на этапе e) строят только изображение окружающей обстановки, которая расположена вплоть до заданного расстояния перед летательным аппаратом. В предпочтительном варианте выполнения изобретения изображение, построенное на этапе e), содержит, по меньшей мере, следующие элементы: – первый символ, представляющий летательный аппарат и обозначающий его местоположение; – представление, иллюстрирующее поверхность земли; – вертикальную опорную черту между указанным символом летательного аппарата и его вертикальной проекцией на указанную поверхность земли; и – первый график, представляющий будущую траекторию летательного аппарата. Таким образом, построенное изображение позволяет улучшить восприятие пилотом общего положения летательного аппарата, в частности с учетом внешней окружающей обстановки, и его будущей траектории относительно этой внешней окружающей обстановки. Кроме того, изображение, построенное на этапе e), помимо этого содержит: – второй график, представляющий вертикальную проекцию на указанную поверхность земли будущей траектории летательного аппарата; – множество вертикальных линий между точками, расположенными на указанном первом графике, представляющем будущую траекторию летательного аппарата, и соответствующими вертикальными проекциями. Предпочтительно, по меньшей мере, одна из указанных вертикальных линий содержит обозначение безопасной высоты; – шкалу курса, представленную выше линии горизонта; – план полета; и – дополнительную информацию, например информацию о воздушном движении или погоде. Кроме того, указанная вертикальная опорная линия содержит шкалу и/или обозначение безопасной высоты. Кроме того, указанный первый символ, представляющий летательный аппарат, представляет положение летательного аппарата с указанием его крена, наклона относительно поперечной оси и отклонения от курса, и указанное представление, иллюстрирующее поверхность земли может быть раскрашено как функция отклонения между высотой летательного аппарата и высотой указанной поверхности земли. Система 1A, 1B дисплея в соответствии с изобретением помогает пилотам мгновенно воспринимать положение летательного аппарата в окружающей его обстановке в данный момент времени и в пределах предстоящих нескольких минут. Она предоставляет ценную помощь, обеспечивающую восприятие положения летательного аппарата относительно поверхности земли с повышенным комфортом и безопасностью полета. В частности, указанная система 1A, 1B дисплея позволяет представлять для пилотов интуитивно и инстинктивно понятную информацию, не требующую обдумывания для обработки. Используемая информационная среда позволяет получать синтетическое и мгновенное изображение. Получаемое трехмерное представление улучшает восприятие пилотом всей ситуации.
Формула изобретения
1. Система дисплея для летательного аппарата, причем указанная система (1А, 1В дисплея) содержит устройство (2) дисплея, содержащая источники (3) информации, содержащие информацию, относящуюся к летательному аппарату и окружающей его обстановке, средство (4) обработки информации, которое может строить изображение окружающей обстановки летательного аппарата на основе информации, полученной из указанных источников (3) информации, причем указанное средство (4) обработки информации строит синтетическое трехмерное изображение для визуализации положения летательного аппарата, а также окружающей обстановки, в которой находится данный летательный аппарат, и содержащее, в частности, поверхность земли, над которой пролетает этот летательный аппарат; средство (6) дисплея, содержащее, по меньшей мере, один экран (7) визуализации и представляющее указанное синтетическое изображение, по меньшей мере, в одной зоне (9А, 9 В) указанного экрана (7) визуализации, причем указанное синтетическое изображение соответствует, по меньшей мере, информации, относящейся к другому дисплею, а указанное устройство (2) дисплея соединено со средством (10, 6), которое позволяет воздействовать на указанный другой дисплей, и причем указанное средство (4) обработки информации использует усиленное значение высоты для построения представления поверхности земли на указанном синтетическом изображении, причем это усиленное значение высоты соответствует эффективной высоте поверхности земли, полученной из указанных источников (3) информации, которую умножают на коэффициент k, значение которого находится в пределах интервала, по существу, равного [1; 2]. 2. Система дисплея по п.1, в которой указанный другой дисплей представляет собой двухмерный дисплей. 3. Система дисплея по п.1, в которой указанное средство (4) обработки информации строит указанное синтетическое трехмерное изображение в соответствии с точкой обзора, которая находится за пределами летательного аппарата. 4. Система дисплея по п.1, в которой она дополнительно содержит устройство (10) предупреждения о столкновении с землей, которое может воздействовать на указанный другой дисплей. 5. Система дисплея по п.4, в которой указанное устройство (2) дисплея и указанное устройство (10) предупреждения о столкновении используют информацию из одной и той же базы данных (16), содержащей данные, относящиеся к поверхности земли. 6. Система дисплея по п.4, в которой указанное устройство (10) предупреждения о столкновении соответствующим образом определяет зоны потенциального столкновения летательного аппарата с поверхностью земли, над которой он пролетает, и передает их в указанное устройство (2) дисплея, которое интегрирует эти зоны потенциального столкновения в указанное синтетическое изображение. 7. Система дисплея по п.4, в которой указанное устройство (10) предупреждения о столкновении использует определенное пропорциональное распределение разных цветов для указанного другого дисплея и передает это определенное пропорциональное распределение цветов в указанное устройство (2) дисплея, которое использует его при отображении указанного синтетического трехмерного изображения. 8. Система дисплея по п.1, в которой указанный экран (7) визуализации представляет собой экран навигации, который содержит, по меньшей мере, две разные зоны (9В, 9С) отображения, расположенные вертикально одна над другой, а именно, первую верхнюю зону (9С) для воздействия на указанный другой дисплей, и вторую нижнюю зону (9В) для отображения указанного синтетического трехмерного изображения. 9. Система дисплея по п.8, в которой отношение между высотой указанной первой зоны (9С) и высотой указанной второй зоны (9В) находится в интервале, равном [2; 3]. 10. Система дисплея по п.8, в которой она отображает в указанной первой верхней зоне (9С), по меньшей мере, одно изображение поверхности земли, которое получают из устройства (10) предупреждения о столкновении. 11. Система дисплея по п.1, в которой указанное средство (4) обработки информации использует для построения указанного синтетического трехмерного изображения параметры, представляющие перспективу поверхности земли на указанном синтетическом изображении, которые зависят от режима отображения и от масштаба отображения, используемого для указанного другого изображения. 12. Летательный аппарат, в котором содержится система (1А, 1В) дисплея, охарактеризованная в п.1.
РИСУНКИ
|
||||||||||||||||||||||||||
, … (которые определены ниже и позволяют создать перспективу поверхности земли в указанном синтетическом изображении), которые зависят от режима отображения (например, так называемый режим «ARC» или так называемый режим «ROSE»), а также от масштаба отображения («диапазона»), который используют для указанного двумерного дисплея.
с курсом летательного аппарата;