CN110838246B - 一种机载svs障碍物告警显示方法 - Google Patents

一种机载svs障碍物告警显示方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110838246B
CN110838246B CN201910985175.5A CN201910985175A CN110838246B CN 110838246 B CN110838246 B CN 110838246B CN 201910985175 A CN201910985175 A CN 201910985175A CN 110838246 B CN110838246 B CN 110838246B
Authority
CN
China
Prior art keywords
taws
svs
obstacle
information
airborne
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201910985175.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110838246A (zh
Inventor
刘栋
王丽君
王斌
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Luoyang Institute of Electro Optical Equipment AVIC
Original Assignee
Luoyang Institute of Electro Optical Equipment AVIC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Luoyang Institute of Electro Optical Equipment AVIC filed Critical Luoyang Institute of Electro Optical Equipment AVIC
Priority to CN201910985175.5A priority Critical patent/CN110838246B/zh
Publication of CN110838246A publication Critical patent/CN110838246A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110838246B publication Critical patent/CN110838246B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G5/00—Traffic control systems for aircraft, e.g. air-traffic control [ATC]
    • G08G5/0073—Surveillance aids
    • G08G5/0086—Surveillance aids for monitoring terrain
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06V—IMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V20/00—Scenes; Scene-specific elements
    • G06V20/10—Terrestrial scenes
    • G06V20/13—Satellite images
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G5/00—Traffic control systems for aircraft, e.g. air-traffic control [ATC]
    • G08G5/0017—Arrangements for implementing traffic-related aircraft activities, e.g. arrangements for generating, displaying, acquiring or managing traffic information
    • G08G5/0021—Arrangements for implementing traffic-related aircraft activities, e.g. arrangements for generating, displaying, acquiring or managing traffic information located in the aircraft
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G5/00—Traffic control systems for aircraft, e.g. air-traffic control [ATC]
    • G08G5/04—Anti-collision systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Astronomy & Astrophysics (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Navigation (AREA)

Abstract

本发明公开一种机载SVS障碍物告警显示方法，该方法包括如下步骤：1)TAWS数据的接收；2)提取SVS障碍物数据库、机载传感器参数和机载信息；3)将SVS显示范围和视角与TAWS数据进行配准，识别出SVS显示范围对应的TAWS二维图中的区域；4)识别出障碍物的大概位置和颜色；5)在SVS数据库中寻找对应的障碍物详细位置、高度等信息；6)根据步骤5)所得的障碍物详细位置、高度等信息，输出SVS三维图像。该方法能保证机载SVS显示的内容与TAWS系统显示信息一致，避免由于二者障碍物告警显示的不一致对飞行员产生误导，为飞行员的飞行提供更好的辅助。

Description

一种机载SVS障碍物告警显示方法
技术领域
本发明涉及一种航空告警方法，具体讲设计一种机载SVS障碍物 告警显示方法
背景技术
机载地形告警系统(TAWS)在飞机上的使用已较为普遍，如图3 所示，TAWS告警图为二维告警图；合成视景系统(SVS)作为新技术， 如图2所示，可以向飞行员提供三维的地形、障碍物和机场图像，同 时为飞行员提供地形和障碍物告警信息，根据民航局相关标准要求， SVS中显示的内容需与驾驶舱其他系统显示信息一致，以避免误导飞 行员。由于目前机载TAWS和SVS的供应商的不同导致使用的障碍物 数据库、告警算法等各不相同，二者显示的障碍物告警信息很难保持 一致，且由于涉及到供应商之间的知识产权问题，都很难向对方公布 详细的告警算法和采用的数据库细节，这导致机载SVS在民用飞机上 的推广和应用受到阻碍。
因此，确保机载SVS与TAWS显示内容的一致性已成为现实需要， 由于机载TAWS已较为成熟，并已得到民航局的认可，所以SVS在显 示障碍物告警时需要与TAWS保持一致。需提供一种与TAWS保持一致 的机载SVS障碍物告警显示方法。
发明内容
发明目的：为了解决上述技术问题，本发明提供了一种机载合成 视景系统(SVS)障碍物告警显示方法。
技术方案：
一种机载SVS障碍物告警显示方法，该方法包括如下步骤：
1)TAWS数据的接收；
2)提取SVS障碍物数据库、机载传感器参数和机载信息；
3)将SVS显示范围和视角与TAWS数据进行配准，识别出SVS显 示范围对应的TAWS二维图中的区域；
4)识别出障碍物的大概位置和颜色；
5)在SVS数据库中寻找对应的障碍物详细位置、高度等信息；
6)根据步骤5)所得的障碍物详细位置、高度等信息，输出SVS 三维图像。
进一步的，所述步骤1)TAWS数据包括TAWS二维告警图和TAWS 显示范围；
所述TAWS二维告警图为由机载TAWS输出的二维告警图，图中包 括障碍物告警信息；
所述TAWS显示范围为由机载TAWS输出的用于确定TAWS二维告 警图显示范围的信息。
进一步的，所述步骤1)TAWS数据包括TAWS二维告警图和TAWS 显示范围；
所述TAWS二维告警图为由机载TAWS输出经过其他系统传输或处 理后的二维告警图，该二维图是SVS的输入；
所述TAWS显示范围为由机载TAWS输出的经过其他系统传输或处 理后的范围信息，该信息是SVS的输入，用于确定TAWS二维告警图 显示范围的信息。
进一步的，所述步骤2)中机载传感器参数和机载信息包括飞机 俯仰、横滚、高度、空速、飞机GPS位置信息等飞机状态信息。
进一步的，所述SVS是指根据机载传感器数据结合地形、障碍物 等数据库生成三维地形图像，三维地形图像中包含障碍物告警功能。
进一步的，所述步骤4)为：SVS根据TAWS二维告警图中的障碍 物信息在图中显示的位置信息，结合TAWS显示范围信息和飞机位置 信息，计算出障碍物在空间中的初步位置信息。
进一步的，所述步骤5)包括：
5.1)根据步骤4)所得的障碍物信息，根据障碍物在图中的位 置，结合步骤1)中的TAWS数据，得到障碍物相对于飞机的位置信 息；
5.2)根据上述步骤得到的障碍物相对于飞机的位置信息，SVS 结合机载信息中的飞机位置信息，计算得到障碍物的实际位置信息， 并在SVS障碍物数据库中找到对应的障碍物详细信息。
有益效果：
本发明提供的方法通过配准SVS和TAWS显示图像，找出SVS显 示范围内在TAWS二维告警图中显示的障碍物及其告警状态信息，根 据TAWS显示范围信息，计算出每个识别的障碍物的大概位置信息， 该方法能保证机载SVS显示的内容与TAWS系统显示信息一致，避免 由于二者障碍物告警显示的不一致对飞行员产生误导，为飞行员的飞 行提供更好的辅助。
附图说明
图1：SVS障碍物告警处理方法流程图；
图2：SVS障碍物告警图；
图3：TAWS二维告警图；
图4：SVS与TAWS图配准过程图；
图5：障碍物坐标计算图；
图6：Δσ范围原理图。
其中：100：SVS障碍物告警图；101：SVS障碍物告警图中障碍 物1；102：SVS障碍物告警图中障碍物2；103：SVS障碍物告警图中 障碍物3；200：TAWS二维告警图；201：飞机；202：TAWS二维告警 图中显示的障碍物。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细描述：
如图3所示，为现有技术中飞机上普遍使用的机载地形告警系统 TAWS的二维告警图200，图中显示了飞机201以及障碍物202，该图 不能清晰明了的显示障碍物的位置及距离。
如图2所示，为SVS障碍物告警图100，该图为三维图，很清晰 的显示了障碍物101-103的位置以及高度等信息，为飞行员提供了更 好的辅助。
如图1所示，为本发明所提供的SVS障碍物告警处理方法流程图， 该方法包括如下步骤：
1)TAWS数据的接收；
TAWS二维告警图的长*宽是(a*b)，显示范围参数是(D)，表示 TAWS中心到边缘的最大距离信息
2)提取SVS障碍物数据库、机载传感器参数和机载信息；
SVS是指根据机载传感器数据结合地形、障碍物等数据生成三维 地形图像，三维地形图像中包含障碍物告警功能，SVS的视场是(f°)， 显示范围是(d)；。SVS障碍物数据库为周期更新的数据库，数据库 中包含了近期最新的障碍物数据，障碍物的数据包括障碍物位置信息 (Xo，Yo，Zo),障碍物高度(h)和障碍物是否发光等信息。
机载传感器参数中包括的信息有：θ为飞机当前横滚角，
Figure BDA0002236465640000051
为飞 机当前俯仰角，γ为飞机当前航向信息，飞机当前的GPS三维空间位 置为(Xf，Yf，Zf)。
3)将SVS显示范围和视角与TAWS数据进行配准，识别出SVS显 示范围对应的TAWS二维图中的区域；
根据TAWS显示范围数据和SVS显示范围数据，在TAWS二维告警 图中识别SVS显示区域。其中SVS视场原点为TAWS图像中心点(m,m)， SVS视场中心线沿着航向γ方向，根据TAWS与SVS显示范围的比率 (D/d)对SVS视场范围进行缩放，最终如图4所示，获得SVS视场范围在TAWS二维告警图中的范围坐标点(a1,b1)和(a2,b2)。
4)识别出障碍物的大概位置和颜色；
根据(a1,b1)、(a2,b2)和(m,m)确定的SVS视场范围，在范围 内根据障碍物的绘制特征识别出障碍物在图像中的坐标位置(假定为 [(aob1,bob1)、(aob2,bob2)、(aob3,bob3)…])及每个障碍物的绘制颜色分别 为(RGB1,RGB2,RGB3)。
每个障碍物在TAWS二维告警图中的位置(aob,bob)如图5所示，根 据以下公式计算出障碍物的初步三维空间位置信息(Xob，Yob，Zob)：
Xob＝Xf+(a/2-aob)*D；
Yob＝Yf+(b/2-bob)*D；
Zob＝Zf-h。
5)在SVS数据库中寻找对应的障碍物详细位置、高度等信息；
根据障碍物的初步的三维空间位置信息(Xob，Yob，Zob)，在障碍 物数据库中找出距离(Xob，Yob，Zob)最近的障碍物(Xo，Yo，Zo)则 二者完成配准，由于障碍物数据库数据存储各不相同，可以采用范围 检索，也可以采用在(Xob，Yob，Zob)处通过搜索Δσ范围(如图6所 示)内的障碍物数据，并选择距离(Xob，Yob，Zob)最近的障碍物进行 配准，如果Δσ范围无障碍物可适当调整Δσ数值。
6)根据步骤5)所得的障碍物详细位置、高度等信息，输出SVS 三维图像。
SVS根据(Xo，Yo，Zo)在障碍物数据库中的数据在三维地形中绘 制障碍物，障碍物告警信息与步骤4)中识别的障碍物告警信息(RGB1, RGB2,RGB3)一致。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在 本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均 应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种机载SVS障碍物告警显示方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
1）TAWS数据的接收；
2）提取SVS障碍物数据库、机载传感器参数和机载信息；
3）将SVS显示范围和视角与TAWS数据进行配准，识别出SVS显示范围对应的TAWS二维告警 图中的区域；
4）识别出障碍物的大概位置和颜色；
5）在SVS数据库中寻找对应的障碍物详细位置和高度信息；
6）根据步骤5）所得的障碍物详细位置和高度信息，输出SVS三维图像。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤1）TAWS数据包括TAWS二维告警图和TAWS显示范围；
所述TAWS二维告警图为由机载TAWS输出的二维告警图，图中包括障碍物告警信息；
所述TAWS显示范围为由机载TAWS输出的用于确定TAWS二维告警图显示范围的信息。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤1）TAWS数据包括TAWS二维告警图和TAWS显示范围；
所述TAWS二维告警图为由机载TAWS输出经过其他系统传输或处理后的二维告警图，该TAWS 二维告警 图是SVS的输入；
所述TAWS显示范围为由机载TAWS输出的经过其他系统传输或处理后的范围信息，该信息是SVS的输入，用于确定TAWS二维告警图显示范围的信息。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤2）中机载传感器参数和机载信息包括飞机俯仰、横滚、高度、空速和飞机GPS位置信息。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述SVS是指根据机载传感器数据结合地形和障碍物数据库生成三维地形图像，三维地形图像中包含障碍物告警功能。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤4）为：SVS根据TAWS二维告警图中的障碍物信息在图中显示的位置信息，结合TAWS显示范围信息和飞机位置信息，计算出障碍物在空间中的初步位置信息。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤5）包括：
5.1）根据步骤4）所得的障碍物信息，根据障碍物在图中的位置，结合步骤1）中的TAWS数据，得到障碍物相对于飞机的位置信息；
5.2）根据步骤5.1）得到的障碍物相对于飞机的位置信息，SVS结合机载信息中的飞机位置信息，计算得到障碍物的实际位置信息，并在SVS障碍物数据库中找到对应的障碍物详细信息。
CN201910985175.5A 2019-10-16 2019-10-16 一种机载svs障碍物告警显示方法 Active CN110838246B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910985175.5A CN110838246B (zh) 2019-10-16 2019-10-16 一种机载svs障碍物告警显示方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910985175.5A CN110838246B (zh) 2019-10-16 2019-10-16 一种机载svs障碍物告警显示方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110838246A CN110838246A (zh) 2020-02-25
CN110838246B true CN110838246B (zh) 2021-09-17

Family

ID=69575530

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910985175.5A Active CN110838246B (zh) 2019-10-16 2019-10-16 一种机载svs障碍物告警显示方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110838246B (zh)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8049644B1 (en) * 2007-04-17 2011-11-01 Rcokwell Collins, Inc. Method for TAWS depiction on SVS perspective displays
US8094188B1 (en) * 2008-04-01 2012-01-10 Rockwell Collins, Inc. System, apparatus, and method for enhancing the image presented on an aircraft display unit through location highlighters
CN105139451A (zh) * 2015-08-10 2015-12-09 中国商用飞机有限责任公司北京民用飞机技术研究中心 一种基于hud的合成视景指引显示系统
CN106741985A (zh) * 2016-12-06 2017-05-31 中国航空工业集团公司洛阳电光设备研究所 一种合成视景系统障碍物告警实现方法
CN107451988A (zh) * 2016-04-01 2017-12-08 泰勒斯公司 在飞行器的检视系统中对感兴趣的元素合成表示的方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008153597A1 (en) * 2006-12-06 2008-12-18 Honeywell International, Inc. Methods, apparatus and systems for enhanced synthetic vision and multi-sensor data fusion to improve operational capabilities of unmanned aerial vehicles

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8049644B1 (en) * 2007-04-17 2011-11-01 Rcokwell Collins, Inc. Method for TAWS depiction on SVS perspective displays
US8094188B1 (en) * 2008-04-01 2012-01-10 Rockwell Collins, Inc. System, apparatus, and method for enhancing the image presented on an aircraft display unit through location highlighters
CN105139451A (zh) * 2015-08-10 2015-12-09 中国商用飞机有限责任公司北京民用飞机技术研究中心 一种基于hud的合成视景指引显示系统
CN107451988A (zh) * 2016-04-01 2017-12-08 泰勒斯公司 在飞行器的检视系统中对感兴趣的元素合成表示的方法
CN106741985A (zh) * 2016-12-06 2017-05-31 中国航空工业集团公司洛阳电光设备研究所 一种合成视景系统障碍物告警实现方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Real-time integrity monitoring of stored geo-spatial data using forward-looking remote sensing technology;S.D. Young ,etc.;《Proceedings. The 21st Digital Avionics Systems Conference》;20021231;1-10 *
合成视景系统的机遇与挑战;张伟;《民用飞机设计与研究》;20101231(第3期);54-56、67 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN110838246A (zh) 2020-02-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3199918B1 (en) Cockpit display systems and methods for generating cockpit displays including enhanced flight visibility indicators
US7212216B2 (en) Perspective view primary flight display with terrain-tracing lines and method
US7295901B1 (en) System and method for indicating a position of an aircraft to a user
US6748325B1 (en) Navigation system
US8797191B2 (en) Systems and methods for displaying runway information
US7917289B2 (en) Perspective view primary flight display system and method with range lines
US6782312B2 (en) Situation dependent lateral terrain maps for avionics displays
EP2618322B1 (en) System and method for detecting and displaying airport approach lights
EP3309519B1 (en) Aircraft system and corresponding method for displaying wind shear
EP2194361B1 (en) System for enhancing obstacles and terrain profile awareness
US20080198157A1 (en) Target zone display system and method
EP2204639A1 (en) Systems and methods for enhancing terrain elevation awareness
CN109436348B (zh) 用于调节所显示的传感器图像视场的航空器系统和方法
EP2037216B1 (en) System and method for displaying a digital terrain
US10249094B2 (en) Method of synthetic representation of elements of interest in a viewing system for aircraft
US9734729B2 (en) Methods and systems for providing taxiway stop bar information to an aircrew
EP3336506B1 (en) Systems and methods for managing center of gravity
EP3742118A1 (en) Systems and methods for managing a vision system display of an aircraft
US20190027051A1 (en) Method and system for rendering and displaying a perspective view of aircraft taxi operation
CN110838246B (zh) 一种机载svs障碍物告警显示方法
US11112249B1 (en) Systems and methods for four-dimensional routing around concave polygon avoidances
EP3905223A1 (en) Aircraft display systems and methods for identifying target traffic
WO2004029553A1 (en) Situation dependent lateral terrain maps for avionics displays

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant