[發明專利]解決飛行模擬器視景系統天地線匹配問題的算法

無效

• 申請號: 201210526817.3
• 申請日: 2012-12-10
• 公開（公告）號: CN103049649A
• 公開（公告）日: 2013-04-17
• 發明（設計）人: 時紹春;葉猛;黃祖丹;劉彪;張志強;張坤;裴登洪
• 申請（專利權）人: 江西洪都航空工業集團有限責任公司
• 主分類號: G06F19/00
• 分類號: G06F19/00
• 代理公司: 南昌新天下專利商標代理有限公司 36115
• 代理人: 施秀瑾

技術領域

本發明涉及飛行模擬器設計技術領域，具體的說，是涉及一種解決飛行模擬器視景系統天地線匹配問題的算法。

背景技術

飛行模擬器視景系統，也稱為視景模擬系統，是在有人駕駛的模擬器之中用來模擬駕駛員所看到的座艙外部的空中及地面景象的模擬系統，為飛行員提供70%以上的有用信息，視景系統模擬場景的逼真度會直接影響地面飛行模擬訓練的效果。

對于現代新型戰斗機/教練機飛行模擬器，飛機平顯模擬采用計算機生成平顯顯示畫面，并疊加在視景系統中顯示的方法。相比采用平顯真實件或模擬件實現飛機平視顯示器模擬的方式，這種方法具有更好的顯示效果、更大的靈活性和更低的成本，是一種較為優秀的實現方案。與此同時，該方案也存在一個比較突出的缺陷，即會出現平顯畫面與視景系統天地線匹配性問題。為模擬地球曲率，視景系統模擬的天地線位置隨距離地表高度增加而出現下沉，而疊加的平顯位置不變，導致平顯畫面零刻度線與視景系統天地線無法對齊，其位置偏差隨模擬飛行高度增大而增大。

本發明中各術語的含義：??

平視顯示器：又稱平視儀，是一種將航空器操縱和武器瞄準所需信息以光學字符和圖形的形式，通過光學系統投影顯示在駕駛員視野正前方的電光顯示裝置。

平顯畫面：將航空器操縱和武器瞄準所需信息以光學字符和圖形的形式，通過光學系統投影顯示在駕駛員視野正前方得到的顯示畫面。

天地線：通俗地講,為在空中所看到的遠處天空與大地的交界線。

俯仰角：飛機軸線與大地水平面夾角。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，適應現實需要，提供一種解決飛行模擬器視景系統天地線匹配問題的算法，其工作原理是對視景系統顯示用俯仰角數據進行修正，抵消地球曲率導致的地平線下沉角度，使視景系統模擬的天地線在視景畫面中的位置不隨飛行高度變化而移動。

為了實現本發明的目的，本發明采用的技術方案為：

一種解決飛行模擬器視景系統天地線匹配問題的算法，包括如下步驟：

步驟一，定義地球半徑為r，飛機相對海平面的高度為h，視景系統顯示用俯仰角為???????????????????????????????????????????????₀，飛機實際俯仰角為，A為地平線下沉角度；

步驟二，計算出地平線下沉角度，從人眼至天地線引一條垂線,再從人眼處引一條水平線,所述垂線與所述水平線組成的夾角即為地平線下沉角度A，其計算公式為；

步驟三，計算出視景系統顯示用俯仰角₀，₀=-A；

步驟四，將得到的₀值作為視景系統生成圖形的顯示用俯仰角，供視景系統生成圖形。

本發明的有益效果在于：

對視景系統顯示用俯仰角數據進行修正，抵消地球曲率導致的地平線下沉角度，使視景系統模擬的天地線在視景畫面中的位置不隨飛行高度變化而移動，解決了平顯畫面零刻度線與視景系統天地線無法對齊的問題。?

附圖說明

圖1為本發明的原理示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明：

實施例：參見圖1。

本發明涉及一種解決飛行模擬器視景系統天地線匹配問題的算法，包括如下步驟：

步驟一，定義地球半徑為r，如圖1所示，由于飛機飛行高度相對于地球直徑是一個小量，因此，把地球看做是直徑為6378.137KM的圓，飛機相對海平面的高度為h，視景系統顯示用俯仰角為₀，飛機實際俯仰角為，A為地平線下沉角度,圖中，D為地球中心；

步驟二，計算出地平線下沉角度，圖中，1為人眼所在的位置，2為天地線，從人眼至天地線引一條垂線a,再從人眼處引一條水平線b,線a、b組成的平面與天地線2垂直，線a、b組成的夾角即為地平線下沉角度A，其計算公式為；

步驟三，計算出視景系統顯示用俯仰角₀，₀=-A，其中飛機實際俯仰角為已知量；

步驟四，將得到的₀值作為視景系統生成圖形的顯示用俯仰角，供視景系統生成圖形。

本發明的實施例公布的是較佳的實施例，但并不局限于此，本領域的普通技術人員，極易根據上述實施例，領會本發明的精神，并做出不同的引申和變化，但只要不脫離本發明的精神，都在本發明的保護范圍內。