[發(fā)明專利]一種面向低空飛行器的基于實景的航路點指示方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611123374.8
• 申請日: 2016-12-08
• 公開（公告）號: CN108195384B
• 公開（公告）日: 2021-12-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 仲照華;張鶴
• 申請（專利權(quán)）人: 中國航空無線電電子研究所
• 主分類號: G01C21/22
• 分類號: G01C21/22
• 代理公司: 中國航空專利中心 11008
• 代理人: 杜永保

本發(fā)明提供了一種面向低空飛行器的基于實景的航路點指示方法，其特征在于，包括以下步驟：步驟一，指定航路點相對飛行器實時位置信息解算：根據(jù)飛行器實時位置，飛行器實時位置包括實時地理位置、高度、姿態(tài)、航向信息；指定航路點信息，包括地理位置信息，高度信息；計算該指定航路點相對飛行器機(jī)鼻位置的實時相對位置關(guān)系，包括實時相對距離和相對垂直距離相對機(jī)鼻指向方向的相對角度，實時相對距離包括相對直線距離、相對水平距離。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于航空器的導(dǎo)航技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及低空飛行器飛行時航路點的指引和飛行引導(dǎo)技術(shù)，有助于提升低空飛行器駕駛員的情景意識，有助于提高該類飛行器的運(yùn)行安全和運(yùn)行效率。

背景技術(shù)

飛行器的運(yùn)行是基于預(yù)定的航路點，或預(yù)定的目標(biāo)進(jìn)行飛行。傳統(tǒng)的航路點指示方法是通過導(dǎo)航顯示器或顯示頁面的水平導(dǎo)航信息和垂直導(dǎo)航信息實現(xiàn)。

水平導(dǎo)航方法：根據(jù)飛行器傳感器或其它手段收集的飛機(jī)地理位置信息，或結(jié)合衛(wèi)星視角的地圖，以衛(wèi)星角度觀看飛機(jī)的實時飛行狀態(tài)，以顯示以飛機(jī)為中心的360°或70°或90°羅盤，并根據(jù)羅盤刻度和航路點相對于飛機(jī)的水平位置標(biāo)識航路點的信息。該方法，僅能標(biāo)注航路點相對飛行器的水平位置關(guān)系。

垂直導(dǎo)航方法：根據(jù)飛行器傳感器或其它手段收集的飛機(jī)地理位置信息，根據(jù)地理數(shù)據(jù)庫信息，顯示飛機(jī)按預(yù)定航路至導(dǎo)航點的剖面信息。該方法僅能顯示飛機(jī)航路點與飛機(jī)的垂直相對關(guān)系。

傳統(tǒng)的航空器運(yùn)行時，駕駛?cè)藛T需將上述兩種方法結(jié)合使用，通過人腦翻譯才能而得到航路點相對飛機(jī)的位置關(guān)系。在低空復(fù)雜空域運(yùn)行時，特別如大型城市等復(fù)雜地面環(huán)境低低空運(yùn)行時，駕駛?cè)藛T需將翻譯得到的航路點信息，與地理實物相對應(yīng)以及時了解飛行信息，以對航路情況進(jìn)行預(yù)判。但由于傳統(tǒng)的導(dǎo)航點指示方法，不能直觀的對航路點進(jìn)行指示，需要操作人員對獲取的信息進(jìn)行翻譯，在結(jié)合航空器當(dāng)前所處位置的艙外地理信息，以獲得航路點相對本機(jī)的實時相對位置，從而導(dǎo)致飛行員工作負(fù)荷增加，增加了駕駛員判斷失誤的風(fēng)險。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的發(fā)明目的在于提供一種基于實景的航路點指引方法，以解決現(xiàn)有低空航空器運(yùn)行時，航路點指示不直觀的缺陷。

本發(fā)明目的通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：

步驟一，指定航路點相對飛行器實時位置信息解算：根據(jù)飛行器的實時地理位置、高度、姿態(tài)、航向等信息，指定航路點地理位置信息，高度等信息，計算該航路點相對飛行器機(jī)鼻位置的實時相對位置關(guān)系，包括實時相對距離(相對直線距離、相對水平距離、相對垂直距離)、相對機(jī)鼻指向方向的相對角度等。

步驟二，從飛行器至指定航路點方向圖像采集傳感器控制指令解算：根據(jù)步驟一中所獲取的指定航路點相對飛行器的實施位置信息，解算機(jī)載圖像傳感器的控制指令；通過該控制指令，控制圖像傳感器的視野的中心軸方向?qū)崟r與由飛行器機(jī)鼻至指定航路點方向相同或保持在一定誤差范圍內(nèi)，使得由飛行器機(jī)鼻至指定航路點方向內(nèi)的景物始終在圖像傳感器的視野內(nèi)。

優(yōu)選的，所產(chǎn)生的控制指令，使得航路點在圖像傳感器視野中的位置，可根據(jù)步驟一中所解算獲相對于機(jī)體的位置關(guān)系，相對視野中心位置，在相應(yīng)的方向產(chǎn)生一定的偏差。

步驟三，圖像采集傳感器采集實時圖像：根據(jù)步驟二“從飛行器至指定航路點方向圖像采集傳感器控制指令”中所獲取的機(jī)載圖像傳感器的控制指令，控制機(jī)載圖像傳感器始終面向指定的航路點方向，并采集從飛行器至指定航路點方向的實時圖像。

優(yōu)選的，步驟二，從飛行器至指定航路點方向計算機(jī)合成圖像控制指令解算：根據(jù)獲取飛行器實時的經(jīng)緯度信息，飛行高度，飛行姿態(tài)，以及飛行器航向等信息，根據(jù)步驟一中所獲得的指定航路點相對飛行器的位置，解算合成外視景圖像所需的控制參數(shù)，包括合成圖像的觀察位置參數(shù)、觀察角度參數(shù)等合成計算機(jī)合成圖像所需的控制參數(shù)。飛行姿態(tài)如橫滾角、俯仰角。