[發明專利]模擬飛行姿態顯示的地平經緯網方法

在審

• 申請號: 202310400754.5
• 申請日: 2023-04-14
• 公開（公告）號: CN116580620A
• 公開（公告）日: 2023-08-11
• 發明（設計）人: 張莉莉;鄧略;鄧學謙;鄭珺文;張曉麗;劉琳;蘇芳;劉何慶;卜偉平;趙彥鵬;劉珺;孫瑋;蘇彬;叢聰;趙靜;馮立爽
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍空軍特色醫學中心
• 主分類號: G09B9/08
• 分類號: G09B9/08;G09B9/12;G09B9/24;G09B9/30;G09B9/42;G01C21/20
• 代理公司: 北京易捷勝知識產權代理有限公司 11613
• 代理人: 李會娟

1.一種模擬飛行姿態顯示的地平經緯網方法，其特征在于，包括：

S10、獲取當前飛機的飛行參數；

S20、根據所述飛行參數，在預先處理的地平經緯線的動態顯示模型中進行逆向推算，獲取用于顯示飛行姿態的地平經緯網所需的空間方向；

S30、將包含了空間方向信息的地平經緯網在視景區域進行顯示，以指示當前飛機的飛行姿態；

其中，所述預先處理的地平經緯線的動態顯示模型包括：基于機體坐標系和大地坐標系、預先構建新的原點隨機體平移、方向與大地固聯的空間方向坐標系，將新的空間方向坐標系的角刻度表達為地平子午面和地平緯度錐的動態顯示模型。

2.根據權利要求1所述的地平經緯網方法，其特征在于，所述S10之前，所述方法還包括：

基于機體坐標系和大地坐標系、預先構建新的空間方向坐標系，獲取具有地平子午面和地平緯度錐的動態顯示模型；

具體地，基于機體坐標系和大地坐標系，建立原點隨飛機平移、方向與大地固聯的空間方向坐標系；空間方向坐標系為三個正交坐標軸的坐標系，且原點在飛機質心上，第一軸始終經過地球中心，第二軸始終指向地球正北；

基于空間方向坐標系，構建動態的地平赤道面、地平子午面和地平緯度錐的面模型，所述面模型與視景平面的交線構成動態地平經緯線，并疊加顯示于視景上；

所述機體坐標系是對飛機剛體機體縱軸、機體橫軸、機體立軸和機體水平面、機體對稱面的描述，是駕駛者從飛機上觀察外景的基準；

所述大地坐標系是對大地基準和飛機實時地理信息的描述，包含地球中心、地球北極點、大地經度、大地緯度、海拔高度；

所述地平赤道面為過視點且以重力線為法線的平面，用以指示視點處的地平面方向，在飛機保持水平飛行時與飛機的機體水平面重合；所述地平面為以重力線為法線，且與地球表面相切的平面；所述地平子午面為過重力線的平面族，其必與所述地平赤道面和地平面垂直，重力線為所有地平子午面的惟一交線；

所述地平緯度錐為以視點作為頂點，以重力線為旋轉軸的圓錐面；

所述重力線為視點與地心的連線，指示視點處的重力方向，以指向地心為負向，其反向為正向；

所述視點為駕駛者在正常駕駛位雙眼連線的中點，與所述飛機質心處于指定修正值的誤差范圍內。

3.根據權利要求2所述的地平經緯網方法，其特征在于，

所述模型中，過地球北極點的地平子午面為0°地平子午面，其他地平子午面與0°地平子午面按順時針旋轉的夾角為地平經度，范圍0～360°；

地平緯度錐的母線與地平赤道面的夾角為地平緯度，范圍±90°；地平赤道面是頂角為180°的特殊緯度錐，其緯度為0°；地平緯度錐在地平赤道面遠離地心一側的緯度為正，在另一側的緯度為負。

4.根據權利要求1所述的地平經緯網方法，其特征在于，所述飛行參數包括：實時的俯仰角、偏航角、滾轉角、大地經緯度和海拔高度數據；

所述S20包括：

根據實時的俯仰角、偏航角和滾轉角以及大地經緯度和海拔高度數據，逆向推算地平赤道面相對飛機縱軸的第一夾角、0°地平子午面相對飛機縱軸的第二夾角、地平赤道面相對飛機橫軸的第三夾角；

將第一夾角作為用于在視景中顯示經緯網的中心緯度；

將第二夾角作為用于在視景中顯示經緯網的中心經度；

將第三夾角作為用于在視景中顯示經緯網相對機體對稱面的傾斜角度；

且地平子午面與視景平面的交線作為地平經線；地平緯度錐面與視景平面的交線作為地平緯線；所述地平經線和所述地平緯線為多條；

所述地平經緯網所需的空間方向包括：中心地平緯度、中心地平經度、傾斜角度和多條地平經線、多條地平緯線。