CN104296732A - 一种用于吊装式平视显示器的自动化校靶方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于吊装式平视显示器的自动化校靶方法，靶板上设置参考点和校靶基准线，并设于待校靶的飞机前方，且飞机纵轴与靶板中垂线相交并垂直于靶板所在平面；校靶人员坐在飞机座椅上，眼睛处于设计眼位，从惯性导航系统获取飞机当前俯仰数据及横滚数据；在下显上开启平视显示器校靶页面，并观测平视显示器显示画面中飞机基准符与靶板上校靶基准线的位置关系；控制平视显示器画面偏航、俯仰、横滚的校准，将这些控制指令转换为相应的偏移量并发送到平显计算机内的画面生成软件对位置进行修正，直到飞机基准符中心点与校靶参考点重合，飞机基准符两翼与校靶基准线重合，实现平视显示器的自动化校靶；本方法调校方便、快捷、精度高。

Description

一种用于吊装式平视显示器的自动化校靶方法

技术领域

本发明属于平视显示器技术领域，涉及一种用于吊装式平视显示器的自动化校靶方法。

背景技术

传统的平视显示器校靶方法均采用机械式校靶，即通过调节平视显示器（简称平显）安装架上的螺栓，校正安装架相对与飞机的安装误差。该方法调校极不方便，并且无法同时进行观测与调校。由于该方法需要对安装架直接进行调校，所以在校靶过程中无法安装平视显示器，只能以校靶镜筒替代平视显示器进行校靶，导致校靶精度受到限制。传统的校靶方式要求飞机必须架平，对于大型飞机则较难实现。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于吊装式平视显示器的自动化校靶方法，以解决机械式校靶操作复杂、精度不高的问题。

为实现上述目的，本发明的用于吊装式平视显示器的自动化校靶方法（适用于已架平的飞机）包括的步骤如下：

（1）靶板上设置与飞机平视显示器的设计眼位ERP处于同一水平面的水平线AOB，其中O点为靶板中心，AO与BO的长度均等于设计眼位ERP到飞机纵轴的水平距离，A、B点上设有分别以A、B为中心的十字线作为校靶基准线；

（2）靶板设于待校靶的飞机前方，且飞机纵轴与靶板中垂线相交并垂直于靶板所在平面；

（3）校靶人员坐在飞机座椅上，眼睛处于设计眼位；在下显上开启平视显示器校靶页面，并观测平视显示器显示画面中飞机基准符与靶板上校靶基准线之间的位置关系；

（4）通过校靶页面控制平视显示器画面偏航、俯仰、横滚的校准，将这些控制指令转换为相应的偏移量并发送到平显计算机的画面生成软件，画面生成软件根据偏移量对平视显示器画面位置进行修正，直到飞机基准符中心点与校靶参考点A或B重合，飞机基准符两翼与校靶基准线重合，实现对平视显示器的自动化校靶。

所述步骤（2）中飞机纵轴与靶板中垂线相交并垂直于靶板所在平面是使用经纬仪观测垂直尾翼和机头，确保垂直尾翼恰好处于驾驶舱挡风玻璃正中心。

还包括步骤（5）设此时平视显示器画面的累计偏移量分别为△α、△β、△γ，将这些累计偏移量发送到机载维护系统存储；（6）每次上电后，平显计算机画面生成软件将读取累计偏移量值，并根据该值在生成画面时对偏航、俯仰、横滚作出修正，使平视显示器显示经过校准的画面。

本发明的用于吊装式平视显示器的自动化校靶方法（适用于未架平的飞机）步骤如下：

（1）靶板上设置与飞机平视显示器的设计眼位ERP处于同一水平面的水平线AOB，其中O点为靶板中心，AO与BO的长度均等于设计眼位ERP到飞机纵轴的水平距离，A、B点上设有分别以A、B为中心的十字线作为校靶基准线；

（2）靶板设于待校靶的飞机前方，且飞机纵轴与靶板中垂线相交并垂直于靶板所在平面；

（3）校靶人员坐在飞机座椅上，眼睛处于设计眼位，从惯性导航系统获取飞机当前俯仰数据β0及横滚数据γ0；在下显上开启平视显示器校靶页面，并观测平视显示器显示画面中飞机基准符与靶板上校靶基准线之间的位置关系；

（4）通过校靶页面控制平视显示器画面偏航、俯仰、横滚的校准，并将这些控制指令转换为偏航、俯仰、横滚的偏移量，将这些偏移量发送到平显计算机的画面生成软件，画面生成软件将利用这些偏移量对画面位置进行修正，校靶页面记录多次点击操作的累计偏移量，直到飞机基准符中心点与校靶参考点A或B重合，飞机基准符两翼与校靶基准线重合；

（5）设此时平视显示器画面的累计偏移量分别为△α、△β+β0、△γ+γ0，将这些累计偏移量发送到机载维护系统存储；

（6）每次上电后，平显计算机画面生成软件将读取累计偏移量值，并根据该值在生成画面时对偏航、俯仰、横滚作出修正，使平视显示器显示经过校准的画面。

所述步骤（2）中飞机纵轴与靶板中垂线相交并垂直于靶板所在平面是使用经纬仪观测垂直尾翼和机头，确保垂直尾翼恰好处于驾驶舱挡风玻璃正中心。

所述步骤（3）中，需通过惯性导航系统读取俯仰数据β0及横滚数据γ0。

本发明的用于吊装平视显示器的自动化校靶方法具有以下优点：

a）由于校靶人员无需对安装架进行机械调整，而是只要坐在飞行员座椅上即可完成校靶，可以同时进行观测与调校，调校方便；

b）直接使用平视显示器进行校靶，比传统的借助校靶镜筒的方式精度更高，避免了校靶设备引入的误差，并且避免了拆卸校靶设备，使校靶过程更便捷；

c）传统的校靶方法要求飞机必须架平，对架平精度亦有较高要求，而本发明的方法只要求飞机停放在平地上，并不要求架平，飞机姿态直接从惯导设备读取，精度更高。

附图说明

图1是实施例的靶板结构示意图；

图2是实施例的靶板沿飞机俯仰平面及偏航平面的放置位置；

图3是实施例的靶板沿飞机轴向的放置位置；

图4是实施例的校靶过程的信号数据流示意图；

图5是实施例的校靶页面图；

图6是实施例的飞机架平条件下校靶过程中平视显示器显示画面；

图7是实施例的飞机不架平条件下校靶过程中平视显示器显示画面。

具体实施方式

用于吊装式平视显示器的自动化校靶方法在使用时，平视显示器已经安装好，且平视显示器安装架的安装误差在规定范围内，且平视显示器与其安装架之间的安装误差无需进一步校准。本方法适用于飞机架平或不架平条件下的校靶。对于飞机不架平时，从惯性导航系统获取飞机当前俯仰角和横滚角均为“0”时，等效于飞机已经架平。

用于吊装式平视显示器的自动化校靶方法步骤如下：

（1）靶板设计，如图1所示。靶板上设置与飞机平视显示器的设计眼位ERP处于同一水平面的水平线AOB，其中O点为靶板中心，AO与BO的长度均等于设计眼位ERP到飞机纵轴的水平距离，A点为左侧平视显示器校靶基准点，B点为右侧平视显示器校靶基准点，A、B点上设有分别以A、B为中心的十字线作为校靶基准线，图1中1表示靶板主视图，2表示靶板左视图，3表示靶板俯视图；

（2）靶板的放置，如图2所示，靶板设于待校靶的飞机前方，且飞机纵轴与靶板中垂线相交并垂直于靶板所在平面；

A）操作人员在飞机正前方面对飞机站立，与飞机的距离确保飞机垂直尾翼最高点不被机头遮挡，如图3所示，处于A点恰好使垂直尾翼不被遮挡，处于更远处的C点亦满足条件，处于更近处的B点则不满足条件，操作人员与飞机的距离并无特定要求，通常选取比A点距离稍远的C点站立；

B）使用经纬仪观测垂直尾翼和机头，确保垂直尾翼恰好处于驾驶舱挡风玻璃正中心，其误差不大于±0.25mrad。此时操作人员所处位置恰好位于飞机纵轴所在的垂直剖面内，则将靶板放置在此处。

（3）具体的校靶过程如图4所示，校靶人员坐在飞机座椅上，眼睛处于设计眼位，从惯性导航系统获取飞机当前俯仰数据β0及横滚数据γ0；开启下显的平视显示器校靶页面，如图5所示，平视显示器显示校靶画面如图6、7所示，分别为架平和不架平时的显示画面，透过平视显示器组合镜观测画面中飞机基准符（由平显计算机内的画面生成软件产生）与靶板上校靶参考点之间的位置关系；

（4）通过校靶页面控制平视显示器画面偏航、俯仰、横滚的校准，并将这些控制指令转换为偏航、俯仰、横滚的偏移量，将这些偏移量发送到平显计算机画面生成软件，画面生成软件将利用这些偏移量对画面位置进行修正，直到飞机基准符中心点与校靶参考点A或B重合，飞机基准符两翼与校靶基准线重合，实现对平视显示器的一次自动化校靶。

为了方便下次的校靶，在步骤（4）中校靶页面记录多次点击操作的累计偏移量，一次自动化校靶完成后继续进行下面的步骤：

（5）设一次自动化校靶完成时，平视显示器画面的累计偏移量分别为△α、△β+β0、△γ+γ0，点击校靶页面的“校靶确认”按钮后，将这些累计偏移量发送到机载维护系统存储，同时向平视显示器画面生成软件发送校靶确认命令，画面生成软件将当前的累计偏移量保存在非易失性存储器中；当然，当飞机处于架平状态时，此时飞机当前俯仰及横滚数据为0，可不通过惯性导航系统读取数据；

（6）每次上电后，平视显示器画面生成软件将读取累计偏移量值，并根据该值在生成画面时对偏航、俯仰、横滚作出修正，使平视显示器显示经过校准的画面。

本校靶方法在使用时，每次更换平视显示器安装架后，需要重新校准一次，但仅更换平视显示器后，无需重新校准；每次更换下显后，平视显示器画面生成软件将读取机载维护系统中保存的偏移量信息，并将这些偏移量信息保存在非易失性存储器中。

本发明的用于吊装式平视显示器的自动化校靶方法，靶板上设置参考点和校靶基准线，并设于待校靶的飞机前方，且飞机纵轴与靶板中垂线相交并垂直于靶板所在平面；校靶人员坐在飞机座椅上，眼睛处于设计眼位，从惯性导航系统获取飞机当前俯仰数据及横滚数据；在下显上开启平视显示器校靶页面，并观测平视显示器显示画面中飞机基准符与靶板上校靶基准线的位置关系；通过校靶页面控制平视显示器画面偏航、俯仰、横滚的校准，将这些控制指令转换为相应的偏移量并发送到平显计算机内的画面生成软件对位置进行修正，直到飞机基准符中心点与校靶参考点重合，飞机基准符两翼与校靶基准线重合，实现对平视显示器的自动化校靶；本自动校靶方法调校方便、快捷、精度高。

最后所应说明的是：以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种用于吊装式平视显示器的自动化校靶方法，其特征在于，该方法包括的步骤如下：

（1）靶板上设置与飞机平视显示器的设计眼位ERP处于同一水平面的水平线AOB，其中O点为靶板中心，AO与BO的长度均等于设计眼位ERP到飞机纵轴的水平距离，A、B点上设有分别以A、B为中心的十字线作为校靶基准线；

（2）靶板设于待校靶的飞机前方，且飞机纵轴与靶板中垂线相交并垂直于靶板所在平面；

（3）校靶人员坐在飞机座椅上，眼睛处于设计眼位；在下显上开启平视显示器校靶页面，并观测平视显示器显示画面中飞机基准符与靶板上校靶基准线之间的位置关系；

（4）通过校靶页面控制平视显示器画面偏航、俯仰、横滚的校准，将这些控制指令转换为相应的偏移量并发送到平显计算机的画面生成软件，画面生成软件根据偏移量对平视显示器画面位置进行修正，直到飞机基准符中心点与校靶参考点A或B重合，飞机基准符两翼与校靶基准线重合，实现对平视显示器的自动化校靶。

2.根据权利要求1所述的一种用于吊装式平视显示器的自动化校靶方法，其特征在于，所述步骤（2）中飞机纵轴与靶板中垂线相交并垂直于靶板所在平面是使用经纬仪观测垂直尾翼和机头，确保垂直尾翼恰好处于驾驶舱挡风玻璃正中心。

3.根据权利要求1或2所述的一种用于吊装式平视显示器的自动化校靶方法，其特征在于，还包括步骤（5）设此时平视显示器画面的累计偏移量分别为△α、△β、△γ，将这些累计偏移量发送到机载维护系统存储；

（6）每次上电后，平显计算机画面生成软件将读取累计偏移量值，并根据该值在生成画面时对偏航、俯仰、横滚作出修正，使平视显示器显示经过校准的画面。

4.一种用于吊装式平视显示器的自动化校靶方法，其特征在于，该方法的步骤如下：

（1）靶板上设置与飞机平视显示器的设计眼位ERP处于同一水平面的水平线AOB，其中O点为靶板中心，AO与BO的长度均等于设计眼位ERP到飞机纵轴的水平距离，A、B点上设有分别以A、B为中心的十字线作为校靶基准线；

（2）靶板设于待校靶的飞机前方，且飞机纵轴与靶板中垂线相交并垂直于靶板所在平面；

（3）校靶人员坐在飞机座椅上，眼睛处于设计眼位，从惯性导航系统获取飞机当前俯仰数据β0及横滚数据γ0；在下显上开启平视显示器校靶页面，并观测平视显示器显示画面中飞机基准符与靶板上校靶基准线之间的位置关系；

（4）通过校靶页面控制平视显示器画面偏航、俯仰、横滚的校准，并将这些控制指令转换为偏航、俯仰、横滚的偏移量，将这些偏移量发送到平显计算机的画面生成软件，画面生成软件将利用这些偏移量对画面位置进行修正，校靶页面记录多次点击操作的累计偏移量，直到飞机基准符中心点与校靶参考点A或B重合，飞机基准符两翼与校靶基准线重合；

（5）设此时平视显示器画面的累计偏移量分别为△α、△β+β0、△γ+γ0，将这些累计偏移量发送到机载维护系统存储；

（6）每次上电后，平显计算机画面生成软件将读取累计偏移量值，并根据该值在生成画面时对偏航、俯仰、横滚作出修正，使平视显示器显示经过校准的画面。

5.根据权利要求4所述的一种用于吊装式平视显示器的自动化校靶方法，其特征在于：所述步骤（2）中飞机纵轴与靶板中垂线相交并垂直于靶板所在平面是使用经纬仪观测垂直尾翼和机头，确保垂直尾翼恰好处于驾驶舱挡风玻璃正中心。

6.根据权利要求4或5所述的一种用于吊装式平视显示器的自动化校靶方法，其特征在于：所述步骤（3）中，需通过惯性导航系统读取俯仰数据β0及横滚数据γ0。