JP2008056046A - Aircraft landing assistant device at poor visual field - Google Patents
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Abstract
Description
濃霧や豪雨などの視界不良時に航空機の着陸に際し、計器に頼らざるを得ない操縦士の不安を、有視界時と同様な滑走路進入時のシュミレーション映像をシミュレーション映像表示装置に表示して解消する視界不良時の航空機着陸支援装置に関する。 Eliminate pilot anxiety that has to rely on instruments when landing aircraft in poor visibility such as dense fog and heavy rain by displaying simulation images on runway entry similar to those in visual field on simulation video display The present invention relates to an aircraft landing support device when visibility is poor.
航空機の運航において操縦士の緊張が最も高まるのは離着陸時といわれている。特に着陸時、濃霧や豪雨に見舞われたときには、操縦士の視界は閉ざされ、空港の航空機誘導管制システムの誘導とコックピットの航空機操縦支援用電子装置に表示される図形及び英数字によって機体の姿勢、機首方向、速度、高度、下降率などの情報を得て対応するしかない。しかも、空港には着陸するか否かを決定する高度が定められており、この高度を横切るとき操縦士は滑走路を視認して着陸を続行するか中断するかの決定を行わねばならないことになっているが、滑走路を視認できるのがその高度寸前ということもあり得る。したがって、有視界時に滑走路を視認しつつ着陸操作を行うのと異なり、強度の緊張を強いられることになる。
そこで視界が閉ざされたとき、着陸態勢にある航空機のコックピットから有視界時に看視できる光景を例えば航空機に搭載した赤外線センサやミリ波レーダーで捕らえて操縦士の視野内に、コックピットのフロントガラス面に看視される実際の光景と重ね合わせ表示させるシステムが使用されている。これは視界が不十分な場合、特に霧の中にあるときに直接の視界を補足するためであり、例えばコリメータによって操縦士の視野内にあるガラスパネル上に投影するなどして表示される。
この赤外線センサやミリ波レーダーで捕らえられた光景の表示は、有視界時はもとより前記着陸の是非を決定する高度を横切る際には、遅滞なく絶たれなくてはならないが、一般的にコリメータによって投影される映像は高輝度であり、その表示が絶たれてもフロントガラス外の光景に目が慣れるまでにある程度の時間を必要とし、着陸の是非の判断が遅れるおそれがある。といって早期に前記赤外線センサやミリ波レーダーで捕らえた映像の操縦士への表示を絶つと、操縦士から着陸に必要な情報を奪ってしまう危険がある。
これを解消して着陸決定高度を横切ったとき赤外線センサやミリ波レーダーで捕らえられた光景の表示を的確に絶つ装置に関する発明が、特開平７−３２３８９９号公報に開示されている。
Therefore, when the field of view is closed, a spectacle that can be viewed from the cockpit of an aircraft in a landing position at the time of visual field is captured by, for example, an infrared sensor or millimeter wave radar installed in the aircraft, and in the pilot's field of view, the cockpit windshield surface The system is used to superimpose and display the actual scene that is viewed by the viewer. This is to supplement the direct field of view when the field of view is inadequate, especially when in the fog, such as by projecting onto a glass panel within the pilot's field of view with a collimator.
The display of the scene captured by this infrared sensor or millimeter wave radar must be interrupted without delay when crossing the altitude that determines the right or wrong of the landing as well as in the visual field. The projected image has high brightness, and even if the display is cut off, it takes a certain amount of time until the eyes get used to the scene outside the windshield, and there is a possibility that the judgment of landing is delayed. However, if the image captured by the infrared sensor or millimeter wave radar is not displayed on the pilot at an early stage, there is a risk that information necessary for landing will be taken from the pilot.
Japanese Patent Laid-Open No. 7-323899 discloses an invention relating to a device that accurately eliminates the display of a scene captured by an infrared sensor or millimeter wave radar when the landing decision altitude is overcome.
上記背景技術に記載したシステムも、航空機に搭載された赤外線センサやミリ波レーダーが、着陸に必要な情報が得られる光景を操縦士に供給し得ることを条件としており、それが満足されない場合には当該空港への着陸を断念し他の空港への着陸を余儀なくされることになる。
また、赤外線センサやミリ波レーダーで捕らえられ、コリメータ等によって操縦士の視野内にあるガラスパネル上に投影され映像情報は、可視光線から得られる情報とは異なり、赤外線センサーやミリ波レーダーが捕らえた画像情報の平均輝度、コントラストなどの違いを識別して得られる、滑走路のビーコン・ライティング、ペイント・マーク、コンクリートと草地の境界等であり、有視界時に操縦士によって直接見られる光景と等価としてはいるが、操縦士が得る情報量には大差があるのは否めない。
The system described in the above background art also requires that the infrared sensor or millimeter wave radar mounted on the aircraft can supply the pilot with a sight that provides information necessary for landing, and this is not the case. Will abandon landing at the airport and be forced to land at another airport.
In addition, image information captured by an infrared sensor or millimeter wave radar and projected onto a glass panel in the pilot's field of view by a collimator or the like is different from information obtained from visible light, and is captured by an infrared sensor or millimeter wave radar. It is the beacon lighting on the runway, the paint mark, the boundary between concrete and grassland, etc., which are obtained by discriminating the difference of the average brightness and contrast of the image information, and is equivalent to the sight directly seen by the pilot in visual field However, there is a great difference in the amount of information that pilots obtain.
本発明者は、上記課題を下記の手段によって解決した。
（１） 視界不良時の航空機着陸支援装置であって、有視界時にコックピットから看視される滑走路進入時の光景のシミュレーション映像を操縦士に表示するためにコックピットの前方に配設されたシミュレーション映像表示装置と、航空機の位置、高度、滑走路への進入角度、速度、機体の傾き、あるいは進入時刻など航空機の時々刻々の現状に対応して前記シミュレーション映像を実際に看視される光景に合致するよう制御するシュミレーション映像制御装置とからなることを特徴とする視界不良時の航空機着陸支援装置。
The present inventor has solved the above problems by the following means.
(1) An aircraft landing assistance device for poor visibility, which is arranged in front of the cockpit in order to display to the pilot a simulation image of the scene when entering the runway viewed from the cockpit when the visual field is visible An image display device and a scene where the simulation image is actually observed in response to the current state of the aircraft, such as the aircraft position, altitude, angle of entry to the runway, speed, aircraft tilt, or time of entry. An aircraft landing assistance device for poor visibility, characterized by comprising a simulation video control device for controlling to match.
（２）シミュレーション映像表示装置が、シミュレーション映像が表示されない場合には透明になる液晶パネルで構成されてなることを特徴とする前項（１）に記載の視界不良時の航空機着陸支援装置。、 (2) The aircraft landing support apparatus for poor visibility according to (1) above, wherein the simulation video display device is configured by a liquid crystal panel that is transparent when the simulation video is not displayed. ,
（３）シミュレーション映像表示装置が、コックピットの操縦士席及び副操縦士席の前方にそれぞれ配設されてなり、視界不良時には滑走路進入時の光景のシミュレーション映像を表示し、有視界時には前記シミュレーション映像表示装置の透明液晶パネルを透過してフロントガラス外の光景を看視可能にしてなることを特徴とする前項（１）又は（２）に記載の視界不良時の航空機着陸支援装置。 (3) A simulation video display device is provided in front of the cockpit pilot seat and co-pilot seat, respectively, and displays a simulation video of the scene when entering the runway when visibility is poor, and the simulation when visibility is present. The aircraft landing support apparatus for poor visibility according to the preceding item (1) or (2), wherein the scene outside the windshield can be viewed through the transparent liquid crystal panel of the video display device.
（４）シミュレーション映像表示装置が、コックピットの操縦士席及び副操縦士席のフロントガラス面にそれぞれ配設されてなり、視界不良時には滑走路進入時の光景のシミュレーション映像を表示し、有視界時には前記シミュレーション映像表示装置の透明液晶パネルを透過してフロントガラス外の光景を看視可能にしてなることを特徴とする前項（１）又は（２）に記載の視界不良時の航空機着陸支援装置。 (4) The simulation video display device is arranged on the windshield surface of the cockpit pilot seat and co-pilot seat, respectively, and displays a simulation video of the scene when entering the runway when visibility is poor, The aircraft landing support apparatus for poor visibility according to (1) or (2) above, wherein the scene outside the windshield can be viewed through the transparent liquid crystal panel of the simulation video display device.
（５）シュミレーション映像制御装置が、ＧＰＳ衛星からの位置情報、搭載機器から得られる航空機の姿勢、高度、進行速度などの飛行情報、空港の管制システムから得られる進入路に関する情報によってシミュレーション映像の三次元処理を行うものであることを特徴とする前項（１）〜（４）のいずれか１項に記載の視界不良時の航空機着陸支援装置。 (5) The simulation video control device uses the position information from the GPS satellite, the flight information such as the attitude, altitude and traveling speed of the aircraft obtained from the onboard equipment, and the tertiary of the simulation video based on the information on the approach path obtained from the airport control system. The aircraft landing support apparatus at the time of poor visibility according to any one of (1) to (4) above, wherein original processing is performed.
（６）シミュレーション映像表示制御装置が、当該航空機が空港進入決定高度に達した際に、画像表示装置へのシミュレーション映像の供給を絶つよう制御してなることを特徴とする前項（１）〜（５）のいずれか１項に記載の視界不良時の航空機着陸支援装置。 (6) The simulation video display control device controls the supply of the simulation video to the image display device when the aircraft reaches the airport entry determination altitude, 5) The aircraft landing assistance apparatus according to any one of 5).
（７）シミュレーション映像表示装置に表示されるシミュレーション映像が、有視界時に当該空港に着陸する際、着陸時の機体の位置、姿勢、時刻等によってコックピットから操縦士、及び副操縦士がそれぞれ直接目にする光景の実写を基に構成された三次元ＣＧであることを特徴とする前項（１）〜（６）のいずれか１項に記載の視界不良時の航空機着陸支援装置。 (7) When the simulation video displayed on the simulation video display device lands on the airport in the visual field, the pilot and co-pilot can directly see each other from the cockpit according to the position, attitude, time, etc. of the aircraft at the time of landing. The aircraft landing assistance device for poor visibility according to any one of the preceding items (1) to (6), wherein the aircraft landing assistance device is a three-dimensional CG configured based on a real scene of the scene to be obtained.
（８）シミュレーション映像の三次元ＣＧを表示するためのシミュレーション映像三次元ＣＧ用データが、離着陸する空港ごと、また昼間や夜間等の時間帯ごとに記憶媒体に記録されてなり、前記記憶媒体を選択し交換することによって、当該航空会社の航空路のすべての空港に適用できることを特徴とする前項（１）〜（７）のいずれか１項に記載の視界不良時の航空機着陸支援装置。 (8) Simulation video 3D CG data for displaying the 3D CG of the simulation video is recorded in a storage medium for each airport that takes off and landing, and for each time zone such as daytime or nighttime. The aircraft landing support device for poor visibility according to any one of (1) to (7) above, wherein the aircraft landing support device according to any one of (1) to (7), wherein the aircraft landing support device can be applied to all airports on the airline of the airline by selecting and exchanging.
本発明によって下記の効果が発揮される。 〈１〉視界不良時に、有視界時にコックピットから看視される時々刻々に変化する滑走路進入時の光景のシミュレーション映像を、航空機の位置、高度、滑走路への進入角度、速度、機体の傾き、あるいは進入時刻など航空機の現状に対応してコックピットの前方に配設されたシミュレーション映像表示装置に表示するので、有視界時と同様な感覚が保たれ安心して着陸操作が行える。
〈２〉シミュレーション映像表示装置が、シミュレーション映像が表示されない場合には透明になる液晶パネルで構成されているので、有視界時には前記シミュレーション映像表示装置の透明液晶パネルを透過してフロントガラス外の光景を看視でき操縦士の視野を妨げることなく、安全な着陸操作を可能にする。
〈３〉シミュレーション映像表示装置が操縦士席と副操縦士席の前方にそれぞれ配設され、それぞれのシミュレーション映像表示装置に操縦士席、副操縦士席から有視界時に看視される光景と等価なシミュレーション映像を表示するので、操縦士、副操縦士とも有視界時と同様な感覚で安心して着陸操作が行える。
〈４〉また、当該航空機が空港進入決定高度に達した際に、シミュレーション映像表示装置へのシミュレーション映像の入力を絶つので、空港進入決定高度での視界を操縦士が直接確認でき、着陸するか否かの判断が的確に行える。
〈５〉シミュレーション映像を表示するためのシミュレーション映像三次元ＣＧ用データを、離着陸する空港ごと、また昼間や夜間等の時間帯ごとに記憶媒体に記録しておけるので、前記記憶媒体を選択し交換することによって、当該航空会社の航空路のすべての空港に適用できる視界不良時の航空機着陸支援装置とすることができる。
The following effects are exhibited by the present invention. <1> When the visibility is poor, a simulation image of the scene of the approach to the runway that changes from moment to moment as seen from the cockpit in the visual field, the aircraft position, altitude, approach angle to the runway, speed, and aircraft tilt Or, since it is displayed on the simulation video display device arranged in front of the cockpit in accordance with the current state of the aircraft such as the entry time, the same feeling as in the visual field is maintained and the landing operation can be performed with peace of mind.
<2> Since the simulation video display device is composed of a liquid crystal panel that is transparent when the simulation video is not displayed, a scene outside the windshield is transmitted through the transparent liquid crystal panel of the simulation video display device in the visual field. This allows safe landing operation without obstructing the pilot's vision.
<3> A simulation image display device is provided in front of the pilot seat and the co-pilot seat, and is equivalent to a scene viewed from the pilot seat and the co-pilot seat in the visual field. Since a simple simulation image is displayed, both the pilot and co-pilot can perform landing operations with a sense of security similar to that in visual field.
<4> Also, when the aircraft reaches the airport entry decision altitude, the simulation video input to the simulation video display device is cut off, so that the pilot can directly check the visibility at the airport entry decision altitude and land? It is possible to accurately determine whether or not.
<5> Simulation video 3D CG data for displaying a simulation video can be recorded on a storage medium for each airport that takes off and landing, and for each time zone such as daytime or nighttime. By doing so, it is possible to provide an aircraft landing assistance device at the time of poor visibility applicable to all airports on the airline of the airline concerned.
本発明の視界不良時の航空機着陸支援装置の実施の形態を、実施例の図に基づいて説明する。
図１は本発明の視界不良時の航空機着陸支援装置の構成説明図、図２はシミュレーション映像表示装置の作用の説明図である。
図において１、１’はシミュレーション映像表示装置、２はシミュレーション映像の入力装置、３はシミュレーション映像制御装置、４はシミュレーション映像三次元ＣＧ用データ、５はＧＰＳ衛星からの位置情報、６は搭載機器からの飛行情報、７は空港管制からの進入路関連情報であり、１０はコックピットのフロントガラス、１１はオートフライト計器パネルを示す。
An embodiment of an aircraft landing support apparatus for poor visibility according to the present invention will be described with reference to the drawings of the examples.
FIG. 1 is an explanatory diagram of the structure of an aircraft landing support apparatus when the visibility is poor according to the present invention, and FIG.
In the figure, 1 and 1 'are simulation video display devices, 2 is a simulation video input device, 3 is a simulation video control device, 4 is simulation video 3D CG data, 5 is position information from a GPS satellite, and 6 is a mounted device. Flight information from, 7 is information related to the approach route from the airport control, 10 is the front glass of the cockpit, and 11 is the auto flight instrument panel.
本発明の視界不良時の航空機着陸支援装置は、図１に示すように、有視界時にコックピットから看視される滑走路進入時の光景のシミュレーション映像を操縦士に表示するためにコックピットの前方に配設されたシミュレーション映像表示装置１と、ＧＰＳ衛星から得られる航空機の現在位置の情報５、搭載機器から得られる高度、滑走路への進入角度、速度、機体の傾き、あるいは進入時刻などの飛行情報６、及び空港管制から得られる滑走路の状態、天候、視界距離などの進入路関連情報７に基づいて航空機の時々刻々の状況に対応してシミュレーション映像三次元ＣＧ用データ４を実際に看視される光景に合致するよう制御して取り出すシュミレーション映像制御装置３と、前記シミュレーション映像制御装置３で制御して取り出されたシミュレーション映像を前記シミュレーション映像表示装置１に入力するためのシミュレーション映像入力装置２とで構成されている。
そして、前記シミュレーション映像は、有視界時に当該空港に着陸する際、着陸時の機体の位置、姿勢、時刻等によってコックピットから操縦士、及び副操縦士がそれぞれ直接目にする光景の実写を基に構成された三次元ＣＧで構成されたものであり、視界不良時の着陸の際に、同時刻、同進入経路において時々刻々変化する有視界時の光景を、前記シミュレーション映像制御装置３によってシミュレーション映像表示装置１に表示可能にしてなるものである。
As shown in FIG. 1, the aircraft landing assistance apparatus according to the present invention at the time of poor visibility is provided in front of the cockpit in order to display a simulation image of a scene at the runway entrance viewed from the cockpit during visual viewing to the pilot. Flight of the installed simulation image display device 1 and the current position information 5 of the aircraft obtained from GPS satellites, the altitude obtained from the onboard equipment, the angle of entry to the runway, the speed, the inclination of the aircraft, or the time of entry Based on information 6 and approach information 7 such as runway status, weather, visibility distance, etc. obtained from airport control, simulation video 3D CG data 4 is actually observed corresponding to the momentary situation of the aircraft. The simulation video control device 3 controlled and taken out so as to match the sight to be viewed, and the simulation video control device 3 controlled and taken out The simulation image is composed of a simulation image input device 2 for inputting the simulation image display device 1.
The simulation video is based on the actual scenes that the pilot and the co-pilot directly see from the cockpit depending on the position, posture, time, etc. of the aircraft when landing, when landing at the airport at visual field. The simulation image control device 3 uses the simulation image control device 3 to display a scene at the time of visual field that changes from moment to moment on the same approach path at the time of landing when the visibility is poor. Display on the display device 1 is enabled.
本発明の視界不良時の航空機着陸支援装置のシミュレーション表示装置は、同装置にシミュレーション映像が入力されていない場合には透明になる液晶パネルからなるので、有視界時には図２（ａ）に示すように透明液晶パネルを透過してコックピットのフロントガラス外の光景が看視でき、また視界不良時には図２（ｂ）に示すようにシミュレーション映像を入力・表示することができる。したがって、視界不良時でも操縦士及び副操縦士にあたかもフロントガラス外に滑走路進入時の光景を看視しているような感覚をもたらし、安心して着陸操作が行えることになる。
また、視界不良時の着陸の際にも、当該航空機が空港進入決定高度に達したときには、シミュレーション映像表示装置１へのシミュレーション映像の供給を絶つので、空港進入決定高度での視界を操縦士が直接確認でき、着陸するか否かの判断が的確に行えるようになる。
Since the simulation display device of the aircraft landing assistance apparatus at the time of poor visibility according to the present invention comprises a liquid crystal panel that becomes transparent when no simulation video is input to the apparatus, as shown in FIG. Through the transparent liquid crystal panel, a scene outside the windshield of the cockpit can be observed, and when the visibility is poor, a simulation image can be input and displayed as shown in FIG. Therefore, even when the visibility is poor, the pilot and the co-pilot feel as if they are watching the sight when the runway enters outside the windshield, and the landing operation can be performed with confidence.
Also, when landing at the time of poor visibility, when the aircraft reaches the airport entry decision altitude, the simulation video display device 1 is cut off from supplying the simulation video, so the pilot can see the view at the airport entry decision altitude. It can be confirmed directly, and it will be possible to accurately determine whether or not to land.
さらに、シミュレーション映像を表示するためのシミュレーション映像三次元ＣＧ用データを、離着陸する空港ごと、昼間や夜間等の時間帯ごとに記憶媒体に記録しておくことにより、前記記憶媒体を選択し交換することによって、当該航空会社の航空路のすべての空港に適用できる視界不良時の航空機着陸支援装置とすることができる。 Furthermore, the simulation video 3D CG data for displaying the simulation video is recorded in the storage medium for each airport that takes off and landing, and for each time zone such as daytime or nighttime, so that the storage medium is selected and exchanged. Thus, it is possible to provide an aircraft landing assistance device for poor visibility that can be applied to all airports on the airline of the airline.
さらにまた、シミュレーション映像表示装置１に、航空機操縦支援用電子装置に表示される図形及び英数字を重ね合わせて表示することも好ましい。 Furthermore, it is also preferable that the simulation video display device 1 superimposes and displays figures and alphanumeric characters displayed on the aircraft operation support electronic device.
１、１’： シミュレーション映像表示装置
２： シミュレーション映像入力装置
３： シミュレーション映像制御装置
４： シミュレーション映像三次元ＣＧ用データ
５： ＧＰＳ衛星からの位置情報
６： 搭載機器からの飛行情報
７： 空港管制からの進入路関連情報
１０： コックピットのフロントガラス
１１： オートフライト計器パネル
1, 1 ': Simulation video display device 2: Simulation video input device 3: Simulation video control device 4: Simulation video 3D CG data 5: Position information from GPS satellite 6: Flight information from onboard equipment 7: Airport control Information on approaching road from 10: Cockpit windshield 11: Auto flight instrument panel
Claims (8)
Simulation video 3D CG data for displaying the 3D CG of the simulation video is recorded on a storage medium for each airport that takes off and landing, and for each time zone such as daytime or nighttime, and the storage medium is selected and exchanged. The aircraft landing support device at the time of poor visibility according to claim 1, wherein the aircraft landing support device can be applied to all airports on the airline of the airline.
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