[發(fā)明專(zhuān)利]一種基于OODA的直升機(jī)駕駛輔助決策支持系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011020519.8
• 申請(qǐng)日: 2020-09-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112214033B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-12-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 石璐璐;雷詠春;孟浩;曹晞;馬金磊
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)直升機(jī)設(shè)計(jì)研究所
• 主分類(lèi)號(hào): G05D1/10
• 分類(lèi)號(hào): G05D1/10;G05D1/00;G06V20/17;G06V10/80;G06V10/74;G06V10/75;G06T17/05;G07C5/08
• 代理公司: 中國(guó)航空專(zhuān)利中心 11008
• 代理人: 王世磊

本發(fā)明公開(kāi)了一種基于OODA的直升機(jī)駕駛輔助決策支持系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括人機(jī)交互模塊、目標(biāo)識(shí)別模塊、航路規(guī)劃模塊、著陸規(guī)劃模塊以及飛行機(jī)動(dòng)模塊。本發(fā)明基于對(duì)直升機(jī)駕駛過(guò)程中觀察?判斷?決策?行動(dòng)各環(huán)節(jié)場(chǎng)景、需求的全面分析考慮，在每個(gè)環(huán)節(jié)中建立了對(duì)應(yīng)于該環(huán)節(jié)所提供輔助決策支持的功能子模塊，不僅考慮了每個(gè)環(huán)節(jié)中各子模塊之間的數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)關(guān)系，而且從整體角度出發(fā)，充分結(jié)合了各個(gè)環(huán)節(jié)中子模塊之間的關(guān)聯(lián)約束關(guān)系和交互；由于本系統(tǒng)能提供更加全面和接近實(shí)際場(chǎng)景的決策輔助數(shù)據(jù)，因此使得直升機(jī)駕駛輔助決策系統(tǒng)能基于這些數(shù)據(jù)生成更加可靠、準(zhǔn)確的決策指令，有效地增強(qiáng)了直升機(jī)駕駛輔助決策系統(tǒng)的合理性和可用性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及直升機(jī)輔助決策領(lǐng)域，具體涉及一種基于OODA(Observe觀察-Orient判斷-Decide決策-Action行動(dòng))的直升機(jī)輔助決策支持系統(tǒng)。

背景技術(shù)

在復(fù)雜山地中執(zhí)行飛行任務(wù)時(shí)，直升機(jī)時(shí)常需要貼地飛行、野外盲降，直升機(jī)的輔助決策功能可以為駕駛員提供決策建議，減輕駕駛員的操作負(fù)擔(dān)。同時(shí)，飛行環(huán)境的復(fù)雜以及直升機(jī)操作難度高，輔助決策功能對(duì)支持系統(tǒng)的依賴(lài)程度也比較高，支持系統(tǒng)是直升機(jī)輔助決策功能的決策依據(jù)的重要來(lái)源之一。

現(xiàn)有的支持系統(tǒng)中的支持決策數(shù)據(jù)和功能模塊是相對(duì)獨(dú)立的，未考慮到數(shù)據(jù)之間的關(guān)聯(lián)約束，不能很好地滿(mǎn)足對(duì)輔助決策系統(tǒng)的支持需求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種基于OODA的直升機(jī)駕駛輔助決策支持系統(tǒng)，該系統(tǒng)充分考慮直升機(jī)在駕駛過(guò)程中觀察-判斷-決策-行動(dòng)各環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)支持需求，以及各階段數(shù)據(jù)間的關(guān)聯(lián)約束關(guān)系，從而為直升機(jī)輔助決策系統(tǒng)提供更加可靠、全面的決策依據(jù)。

為了實(shí)現(xiàn)上述任務(wù)，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種基于OODA的直升機(jī)駕駛輔助決策支持系統(tǒng)，包括人機(jī)交互模塊、目標(biāo)識(shí)別模塊、航路規(guī)劃模塊、著陸規(guī)劃模塊以及飛行機(jī)動(dòng)模塊，其中：

人機(jī)交互模塊用于在直升機(jī)駕駛的觀察環(huán)節(jié)提供可視化的顯示數(shù)據(jù)，在判斷階段根據(jù)接收的目標(biāo)信息提供目標(biāo)的可視化顯示方式，在決策階段接收航路規(guī)劃數(shù)據(jù)和著陸規(guī)劃數(shù)據(jù)，并在直升機(jī)低空飛行任務(wù)、野外著陸任務(wù)時(shí)，提供對(duì)應(yīng)的決策建議的可視化顯示方式；在行動(dòng)階段獲取直升機(jī)的告警信息，根據(jù)當(dāng)前的場(chǎng)景模式、駕駛員操作狀態(tài)、告警等級(jí)、當(dāng)前人機(jī)交互界面的顯示情況，決定告警信息的可視化顯示方式；

目標(biāo)識(shí)別模塊用于在直升機(jī)駕駛的觀察階段提供傳感器的管理規(guī)則，在判斷階段提供傳感器目標(biāo)識(shí)別的規(guī)則信息、目標(biāo)融合的規(guī)則信息，以及著陸場(chǎng)識(shí)別的規(guī)則信息；

航路規(guī)劃模塊用于在直升機(jī)駕駛的決策環(huán)節(jié)提供目標(biāo)的威脅建模與評(píng)估方式，并提供參考航路的規(guī)劃規(guī)則；

著陸規(guī)劃模塊用于在直升機(jī)駕駛的據(jù)側(cè)環(huán)節(jié)提供優(yōu)選著陸場(chǎng)的規(guī)則和降落航路規(guī)劃的規(guī)則；

飛行機(jī)動(dòng)模塊用于在直升機(jī)駕駛的行動(dòng)環(huán)節(jié)提供直升機(jī)性能限制和駕駛員操作能力限制。

進(jìn)一步地，所述人機(jī)交互模塊進(jìn)一步包括：

三維地圖顯示單元，用于從直升機(jī)的駕駛輔助決策系統(tǒng)獲取三維地圖數(shù)據(jù)，并結(jié)合當(dāng)前的飛行任務(wù)、任務(wù)區(qū)域大小、地圖的精度，確定可調(diào)比例尺的任務(wù)區(qū)域三維地圖可視化顯示方式，并提供給駕駛輔助決策系統(tǒng)進(jìn)行可視化顯示；

目標(biāo)顯示單元，用于根據(jù)接收的目標(biāo)信息提供目標(biāo)的可視化顯示方式；其中，目標(biāo)信息來(lái)自于目標(biāo)識(shí)別模塊，目標(biāo)識(shí)別模塊中包含目標(biāo)識(shí)別的規(guī)則信息、目標(biāo)融合的規(guī)則信息；直升機(jī)駕駛輔助決策系統(tǒng)根據(jù)各類(lèi)傳感器采集的目標(biāo)數(shù)據(jù)，基于所述目標(biāo)識(shí)別規(guī)則進(jìn)行目標(biāo)識(shí)別，基于所述目標(biāo)融合規(guī)則進(jìn)行目標(biāo)融合，目標(biāo)顯示單元基于場(chǎng)景、目標(biāo)類(lèi)別和大小信息，制定目標(biāo)在對(duì)應(yīng)場(chǎng)景下的可視化顯示方式；

導(dǎo)航畫(huà)面設(shè)計(jì)單元，用于根據(jù)不同任務(wù)、場(chǎng)景確定導(dǎo)航畫(huà)面的顯示方式；