[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

本發明涉及一種模擬飛行姿態顯示的地平經緯網方法，該方法用于在各類飛行模擬器或模擬飛行軟件上顯示飛行姿態供駕駛者查看，實現對飛行姿態顯示儀表的擴充。方法包括：獲取當前飛機的飛行參數；根據飛行參數，在地平經緯線的動態顯示模型中進行逆向推算，獲取用于在視景中顯示的經緯網空間方向；將包含了空間方向信息的地平經緯網在視景區域顯示，以指示當前飛機的飛行姿態；模型包括：基于機體坐標系和大地坐標系預構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，并以經緯線形式呈現在視景平面上。上述方法幫助飛行員在復雜飛行環境下保持、快速建立或恢復空間定向。

技術領域

本發明涉及飛行模擬器顯示技術領域，尤其涉及一種模擬飛行姿態顯示的地平經緯網方法。

背景技術

飛行模擬器的視景是飛行員在駕駛的模擬器中查看外部空中及地面的景象，飛機姿態是指飛機剛體各軸相對當地地面和方位的角度。

通常，飛行員通過觀察視景獲知飛機姿態。在視景中尤以天地線，即在空中看到的遠處天空與大地的交界線，為最明顯特征，天地線的高低位置以及傾斜角度，可作為飛機的俯仰和滾轉姿態參照；飛行員熟知的地形地貌和特殊標識，以及日月星辰，可作為飛機方位航向的姿態參照。除目視飛行以外，飛行員還能通過地平儀、羅盤等儀表或航電顯示器畫面獲知飛行姿態。然而，在黑夜、復雜氣象以及飛行員視野遠離天地線時，參照儀表飛行就是必然選擇，此時針對初學者，如何在復雜環境下感知飛機姿態，快速實現空間定位成為當前亟需解決的技術問題。

發明內容

(一)要解決的技術問題

針對現有技術的缺陷和不足，本發明實施例提供一種模擬飛行姿態顯示的地平經緯網方法、計算設備和飛機模擬器。

(二)技術方案

第一方面，本發明實施例提供一種模擬飛行姿態顯示的地平經緯網方法，其包括：

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具有地平子午面和地平緯度錐的動態顯示模型。

可選地，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；