[發明專利]一種基于AR顯示技術的通航機場低空航圖顯示方法及系統

有效

• 申請號: 202010440331.2
• 申請日: 2020-05-22
• 公開（公告）號: CN111627108B
• 公開（公告）日: 2020-12-18
• 發明（設計）人: 鄒仲恒
• 申請（專利權）人: 鄒仲恒
• 主分類號: G06T17/05
• 分類號: G06T17/05;G06T19/00;G06F16/29
• 代理公司: 北京國林貿知識產權代理有限公司 11001
• 代理人: 李桂玲;杜國慶

本發明公開了一種基于AR顯示技術的通航機場低空航圖顯示方法及系統，航空器臨近機場或從機場起飛時，通航機場低空航圖顯示在頭戴AR眼鏡的視覺屏幕中，通航機場低空航圖的顯示包括有三維地理空間和與三維地理空間地理數據相關聯的航圖要素三維數據模型；所述航圖要素三維數據模型包括：飛行程序數據模型、機場數據模型、障礙物數據模型、通導設備數據模型和特殊地物數據模型，所述飛行程序數據模型是航空器從低空三維地理空間上限至機場跑道的下降航道上或上升航道上顯示的一條連續的航道和航跡線，圍繞航道和航跡線是一個“回字形”封閉式透明腔體。本發明為飛行員提供直觀的進離場三維航圖要素和屬性信息作為飛行指引。

技術領域

本發明屬于通用航空技術領域，涉及一種基于AR顯示技術的通航機場低空航圖顯示方法及系統。

背景技術

目前通用航空尚沒有完整的專業航圖，《全國通航機場資料匯編》里只有機場平面圖，目視飛行航圖里沒有飛行程序等重要航圖要素和航行信息，更沒有低空航圖的電子飛行包（EFB）和三維產品。

目前民航飛行員所使用的電子飛行包（EFB）或者稱為“電子航圖”和“飛行程序”實質上是“電子版的紙質航圖”。它雖是一款專業的航圖軟件，但航圖的繪制方式與紙質版完全相同，其中最重要的飛行程序（包括儀表飛行程序和目視飛行程序）都是二維的，分為：水平剖面圖和垂直剖面圖，部分航圖因為圖幅等原因，其中一部分飛行程序和航路導航點等航圖要素是不按比例繪制的，且每張航圖都以單獨文檔的方式存儲，存在：調取航行資料需要手工逐個點開不連續、顯示屏幕容易反光、需要飛行員用手滑動屏幕操作不便，不同的跑道起降方向和不同的導航方式分為不同的航圖顯示，分散了駕駛員在飛行操縱和監控時的精力，并且，內置的定位與導航模塊信號容易中斷。

發明內容

針對上述問題本發明的目的在于提供一種基于AR顯示技術的通航機場低空航圖顯示方法及系統，將航空各種專業信息集中以立體坐標的形式隨航空器的飛行軌跡呈現在AR顯示屏幕中。

為了實現上述目的，本發明的技術方案是：

一種基于AR顯示技術的通航機場低空航圖顯示方法，航空器臨近機場或從機場起飛時，通航機場低空航圖顯示在頭戴AR眼鏡的視覺屏幕中，通航機場低空航圖的顯示包括有三維地理空間和與三維地理空間地理數據相關聯的航圖要素三維數據模型；所述航圖要素三維數據模型包括：飛行程序數據模型、機場數據模型、障礙物數據模型、通導設備數據模型和特殊地物數據模型，其中，所述飛行程序數據模型是在航空器從低空三維地理空間上限至機場跑道的下降航道上或上升航道上顯示的一條連續的航道，航道是一個封閉式透明腔體，航空器下降時封閉式透明腔體末端連接到機場跑道入口上方的位置，封閉式透明腔體起始端靠近低空三維地理空間上限的位置、并與中高空航線相連，航空器上升時封閉式透明腔體起始端是機場跑道末端上方的位置，封閉式透明腔體末端靠近低空三維地理空間上限的位置、并與中高空航線相連。

方案進一步是：所述視覺屏幕是以AR眼鏡為中心的周長360厘米的圓形透明球形屏幕，所述中心與航空器的實際經緯度位置和高度始終保持重合，球形屏幕跟隨航空器在三維地里空間里運動，球形屏幕的0度方向始終是航空器的機頭航行方向，球形屏幕的水平軌道面始終與三維地理空間里的地面保持水平，所述航空器的實際經緯度位置和高度是由衛星定位提供。

方案進一步是：所述三維地理空間是在地理信息系統GIS上二次開發的空間，空間的下限是標準海平面，空間的上限是機場標高之上3000米，航空器下降時所述封閉式透明腔體末端是機場跑道入口上方高15米的位置，航空器上升時所述封閉式透明腔體起始端是機場跑道末端上方高5米的位置。