CN112326198B - 一种快速验证靶板及快速验证方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于机载航电设备显示特性测量装置及验证技术领域，具体涉及一种快速验证靶板及快速验证方法。适用多型号平视显示器系统多种显示特性验证，在实施显示特性验证过程中无需额外测试设备，可一次完成单目视场、双目视场、总视场、符号定位精度、眼盒、符号线宽指标的快速验证；靶板的制作成本低，且无对试验环境的特殊要求，验证过程引入的人为误差环节较少。

Description

一种快速验证靶板及快速验证方法

技术领域

本发明属于机载航电设备显示特性测量装置及验证技术领域，具体涉及一种快速验证靶板及快速验证方法。

背景技术

用于主飞行显示的平视显示器系统可以降低飞机的运行要求，提高飞机的运行能力。平视显示器设备显示特性应符合AS8055A及主机顶层要求以达到足够的显示能力并满足适航要求。目前，传统的平视显示器系统显示特性验证方法需要专业的光学电子测量设备及严苛的试验环境支持，且测量过程繁琐耗时并容易引入人为误差。在国内，机载航电设备显示特性测量专用靶板及其验证方法的研究尚处于起步阶段。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种适用多型号平视显示器系统多种显示特性验证，设备及试验环境成本低，测试过程效率高，引入人为误差少，实现方式简便，可以明显减少显示特性验证时间的平视显示器系统显示特性验证靶板及验证方法。

为了达到上述技术目的，本发明所采用的具体技术方案为：

一种快速验证靶板，用于验证平视显示器的系统显示特性，包括基准标识、眼位标识和靶板调节装置；所述基准标识包括单目视场测试图案、双目视场测试图案、总视场测试图案和横向及纵向刻度标识图案；

所述靶板调节装置用于基于经纬仪调节所述靶板与所述平视显示器的相对姿态；

所述单目视场测试图案用于验证所述平视显示器系统的单目视场是否符合所述平视显示器的设计要求；

所述双目视场测试图案用于验证所述平视显示器系统的双目视场是否符合所述平视显示器的设计要求；

所述总视场测试图案用于验证所述平视显示器系统的总视场是否符合所述平视显示器的设计要求；

所述横向及纵向刻度标识图案用于验证所述平视显示器系统的水平视场及垂直视场中符号显示精度及尺寸是否符合所述平视显示器的设计要求；

所述符号定位精度测试图案用于验证平视显示器系统的符号定位精度是否符合所述平视显示器的设计要求；

所述眼位标识设置在所述基准标识上，用于为所述基准标识提供观测眼位。

进一步的，所述单目视场测试图案包括左侧单目视场标识图案和右侧单目视场标识图案。

进一步的，所述眼位标识包括左侧单目视场标识眼位和右侧单目视场标识眼位。

进一步的，所述左侧单目视场标识图案和右侧单目视场标识图案均为圆形图案，内测为虚线外侧为实线；所述双目视场测试图案由所述左侧单目视场标识图案和右侧单目视场标识图案组成；总视场测试图案大于双目视场测试图案。

进一步的，左侧单目视场标识图案和右侧单目视场标识图案的圆形直径为La，La＝2D*Tan(Qa/2)，其中D为靶板距离平视显示器设计眼位的长度，Qa为单目视场测试图案直径所占视场角角度；

总视场测试图案的圆形直径为Lb，Lb＝2D*Tan(Qb/2)，其中D为靶板距离平视显示器设计眼位的长度，Qb为总视场测试图案直径所占视场角角度；

基准标识的线宽为Lc，Lc＝2D*Tan(Qc/2)，其中D为靶板距离平视显示器的距离，Qc为靶板图案的线宽所占视场角角度；所述Qc＝1.5mrad。

进一步的，所述符号定位精度测试图案中心位置与总视场测试图案中心位置的角度差等于被测平视显示器系统在其预期安装的飞机上的安装角；所述符号定位精度测试图案是圆形图案，该圆形图案的半径值所占视场角角度小于等于0.5mrad。

进一步的，所述横向及纵向刻度标识图案具有分辨率为1°的刻度线标识，且每两个刻度线标识之间的间距与当靶板在测试位置时，刻度线间距所对应的视场角角度一致；每隔两个刻度线标识，具有一个数字标识用以标识当前刻度线标识位置的角度值；横向及纵向刻度标识图案的长度充满总视场测试图案范围。

进一步的，所述调节装置具有调节手柄，通过操作调节手柄调节底座的支架姿态，带动靶标板完成竖直、水平方向的平移及三轴向旋转，平移调节范围不小于±15cm，旋转调节范围不小于±15°。

进一步的，本发明还提出一种基于上述靶板的一种平视显示器的系统显示特性快速验证方法，包括以下步骤：

1)靶板定位调整：对靶板在平视显示器前进行定位并通过靶板调节装置调整基准标识，使其符合AS8055A对平视显示器单目视场、双目视场、总视场以及符号线宽要求的图形标识；

2)使平视显示器显示与靶板相同且与平视显示器显示特性设计值一致的符号的画面，在所述画面的单目视场的眼位标识处，仅通过右眼观察左侧单目视场标识图案与平视显示器显示的符号画面的一致性；

3)在所述画面的右侧单目视场的眼位标识处，仅通过左眼观察右侧单目视场标识图案与平视显示器显示的符号画面的一致性；

4)在所述画面的左侧单目视场的眼位标识处及右侧单目视场的眼位标识处，通过双眼观察双目目视场标识图案与平视显示器显示的符号画面的一致性；

5)在眼盒左侧边缘处，通过右眼观察右侧总视场标识图案与平视显示器显示的符号画面的一致性；

6)在眼盒右侧边缘处，通过左眼观察左侧总视场标识图案与平视显示器显示的符号画面的一致性；

在眼盒中移动头部，观察并记录总视场标识图案移出图案的头部特征位置，计算得出平视显示器眼盒参数。

进一步的，所述步骤1)中靶板定位调整的具体步骤为：

1.1)靶板定位：将靶板置于平视显示器前方，使用经纬仪粗略对准靶板横向中心的基准线；

1.2)靶板方位角调节：利用靶板的方位调节旋钮调节靶板，使经纬仪中心对准靶板中心基准线图案；

1.3)靶板垂直对准：利用靶板的升降调节旋钮调节靶板，使经纬仪中心对准靶板基准图案；

1.4)靶板基准俯仰角调节：利用靶板的俯仰调节旋钮调节靶板，使经纬仪测量对称俯仰角度标识的基准线时，水平方位角度值不变，完成靶板的俯仰角调节；

1.5)靶板基准横滚角调节：利用靶板的横滚调节旋钮调节靶板，使经纬仪测量对称横滚角度标识的基准线时，垂直方位角度值不变，完成靶板的横滚角调节,完成靶板定位。

本发明提出的一种平视显示器系统显示特性快速验证靶板及验证方法采用本发明介绍的系统及方法，能够实现对平视显示器单目视场、双目视场、总视场、符号定位精度、眼盒、符号线宽指标的快速验证，设备及试验环境成本低，测试过程效率高，引入人为误差少，实现方式简便。有益效果如下：

1)在实施显示特性验证过程中无需额外测试设备，可一次完成单目视场、双目视场、总视场、符号定位精度、眼盒、符号线宽指标的快速验证。

2)靶板的制作成本低，且无对试验环境的特殊要求。

3)验证过程引入的人为误差环节较少。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1是本发明具体实施方式中靶板的组成示意图；

图2是本发明具体实施方式中靶板的背面板示意图；

图3是本发明具体实施方式的验证方法中平视显示器系统显示的符号画面示意图；

图4是本发明具体实施方式的验证方法中，左侧单目视场的验证方法示意图；

图5是本发明具体实施方式的验证方法中，右侧单目视场的验证方法示意图；

图6是本发明具体实施方式的验证方法中，双目目视场、符号线宽及符号定位精度的验证方法示意图；

图7是本发明具体实施方式的验证方法中，左侧总视场边缘的验证方法示意图；

图8是本发明具体实施方式的验证方法中，右侧单目视场的验证方法示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明实施例进行详细描述。

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

要说明的是，下文描述在所附权利要求书的范围内的实施例的各种方面。应显而易见，本文中所描述的方面可体现于广泛多种形式中，且本文中所描述的任何特定结构及/或功能仅为说明性的。基于本发明，所属领域的技术人员应了解，本文中所描述的一个方面可与任何其它方面独立地实施，且可以各种方式组合这些方面中的两者或两者以上。举例来说，可使用本文中所阐述的任何数目个方面来实施设备及/或实践方法。另外，可使用除了本文中所阐述的方面中的一或多者之外的其它结构及/或功能性实施此设备及/或实践此方法。

还需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

另外，在以下描述中，提供具体细节是为了便于透彻理解实例。然而，所属领域的技术人员将理解，可在没有这些特定细节的情况下实践所述方面。

在本发明的一个实施例中，提出一种快速验证靶板，用于验证平视显示器的系统显示特性，包括基准标识、眼位标识和靶板调节装置；基准标识包括单目视场测试图案、双目视场测试图案、总视场测试图案和横向及纵向刻度标识图案；

靶板调节装置用于基于经纬仪调节靶板与平视显示器的相对姿态；

单目视场测试图案用于验证平视显示器系统的单目视场是否符合平视显示器的设计要求；

双目视场测试图案用于验证平视显示器系统的双目视场是否符合平视显示器的设计要求；

总视场测试图案用于验证平视显示器系统的总视场是否符合平视显示器的设计要求；

横向及纵向刻度标识图案用于验证平视显示器系统的水平视场及垂直视场中符号显示精度及尺寸是否符合平视显示器的设计要求；

符号定位精度测试图案用于验证平视显示器系统的符号定位精度是否符合平视显示器的设计要求；

眼位标识设置在基准标识上，用于为基准标识提供观测眼位。

在本实施例中，单目视场测试图案包括左侧单目视场标识图案和右侧单目视场标识图案。

在本实施例中，眼位标识包括左侧单目视场标识眼位和右侧单目视场标识眼位。

在本实施例中，左侧单目视场标识图案和右侧单目视场标识图案均为圆形图案，内测为虚线外侧为实线；双目视场测试图案由左侧单目视场标识图案和右侧单目视场标识图案组成；总视场测试图案大于双目视场测试图案。

在本实施例中，左侧单目视场标识图案和右侧单目视场标识图案的圆形直径为La，La＝2D*Tan(Qa/2)，其中D为靶板距离平视显示器设计眼位的长度，Qa为单目视场测试图案直径所占视场角角度；

总视场测试图案的圆形直径为Lb，Lb＝2D*Tan(Qb/2)，其中D为靶板距离平视显示器设计眼位的长度，Qb为总视场测试图案直径所占视场角角度；

基准标识的线宽为Lc，Lc＝2D*Tan(Qc/2)，其中D为靶板距离平视显示器的距离，Qc为靶板图案的线宽所占视场角角度；Qc＝1.5mrad。

在本实施例中，符号定位精度测试图案中心位置与总视场测试图案中心位置的角度差等于被测平视显示器系统在其预期安装的飞机上的安装角；符号定位精度测试图案是圆形图案，该圆形图案的半径值所占视场角角度小于等于0.5mrad。

在本实施例中，横向及纵向刻度标识图案具有分辨率为1°的刻度线标识，且每两个刻度线标识之间的间距与当靶板在测试位置时，刻度线间距所对应的视场角角度一致；每隔两个刻度线标识，具有一个数字标识用以标识当前刻度线标识位置的角度值；横向及纵向刻度标识图案的长度充满总视场测试图案范围。

在本实施例中，调节装置具有调节手柄，通过操作调节手柄调节底座的支架姿态，带动靶标板完成竖直、水平方向的平移及三轴向旋转，平移调节范围不小于±15cm，旋转调节范围不小于±15°。

在一个实施例中，本发明还提出一种基于上述靶板的一种平视显示器的系统显示特性快速验证方法，包括以下步骤：

1)靶板定位调整：对靶板在平视显示器前进行定位并通过靶板调节装置调整基准标识，使其符合AS8055A对平视显示器单目视场、双目视场、总视场以及符号线宽要求的图形标识；

2)使平视显示器显示与靶板相同且与平视显示器显示特性设计值一致的符号的画面，在画面的单目视场的眼位标识处，仅通过右眼观察左侧单目视场标识图案与平视显示器显示的符号画面的一致性；

3)在画面的右侧单目视场的眼位标识处，仅通过左眼观察右侧单目视场标识图案与平视显示器显示的符号画面的一致性；

4)在画面的左侧单目视场的眼位标识处及右侧单目视场的眼位标识处，通过双眼观察双目目视场标识图案与平视显示器显示的符号画面的一致性；

5)在眼盒左侧边缘处，通过右眼观察右侧总视场标识图案与平视显示器显示的符号画面的一致性；

6)在眼盒右侧边缘处，通过左眼观察左侧总视场标识图案与平视显示器显示的符号画面的一致性。

在眼盒中移动头部，观察并记录总视场标识图案移出图案的头部特征位置，计算得出平视显示器眼盒参数。

在本实施例中，可以在观测位，以符号定位精度测试图案以及基准眼位标识的重合度，作为平视显示器显示特性是否符合平视显示器的设计要求的判据。

在本实施例中，步骤1)中靶板定位调整的具体步骤为：

1.1)靶板定位：将靶板置于平视显示器前方，使用经纬仪粗略对准靶板横向中心的基准线；

1.2)靶板方位角调节：利用靶板的方位调节旋钮调节靶板，使经纬仪中心对准靶板中心基准线图案；

1.3)靶板垂直对准：利用靶板的升降调节旋钮调节靶板，使经纬仪中心对准靶板基准图案；

1.4)靶板基准俯仰角调节：利用靶板的俯仰调节旋钮调节靶板，使经纬仪测量对称俯仰角度标识的基准线时，水平方位角度值不变，完成靶板的俯仰角调节；

1.5)靶板基准横滚角调节：利用靶板的横滚调节旋钮调节靶板，使经纬仪测量对称横滚角度标识的基准线时，垂直方位角度值不变，完成靶板的横滚角调节,完成靶板定位。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种快速验证靶板，用于验证平视显示器的系统显示特性，其特征在于：包括基准标识、眼位标识和靶板调节装置；所述基准标识包括单目视场测试图案、双目视场测试图案、总视场测试图案和横向及纵向刻度标识图案；

所述靶板调节装置用于基于经纬仪调节所述靶板与所述平视显示器的相对姿态；

所述单目视场测试图案用于验证所述平视显示器系统的单目视场是否符合所述平视显示器的设计要求；

所述双目视场测试图案用于验证所述平视显示器系统的双目视场是否符合所述平视显示器的设计要求；

所述总视场测试图案用于验证所述平视显示器系统的总视场是否符合所述平视显示器的设计要求；

所述横向及纵向刻度标识图案用于验证所述平视显示器系统的水平视场及垂直视场中符号显示精度及尺寸是否符合所述平视显示器的设计要求；

所述符号定位精度测试图案用于验证平视显示器系统的符号定位精度是否符合所述平视显示器的设计要求；

所述眼位标识设置在所述基准标识上，用于为所述基准标识提供观测眼位。

2.根据权利要求1所述的靶板，其特征在于：所述单目视场测试图案包括左侧单目视场标识图案和右侧单目视场标识图案。

3.根据权利要求2所述的靶板，其特征在于：所述眼位标识包括左侧单目视场标识眼位和右侧单目视场标识眼位。

4.根据权利要求3所述的靶板，其特征在于：所述左侧单目视场标识图案和右侧单目视场标识图案均为圆形图案，内测为虚线外侧为实线；所述双目视场测试图案由所述左侧单目视场标识图案和右侧单目视场标识图案组成；总视场测试图案大于双目视场测试图案。

5.根据权利要求4所述的靶板，其特征在于：左侧单目视场标识图案和右侧单目视场标识图案的圆形直径为La，La＝2D*Tan(Qa/2)，其中D为靶板距离平视显示器设计眼位的长度，Qa为单目视场测试图案直径所占视场角角度；

总视场测试图案的圆形直径为Lb，Lb＝2D*Tan(Qb/2)，其中D为靶板距离平视显示器设计眼位的长度，Qb为总视场测试图案直径所占视场角角度；

基准标识的线宽为Lc，Lc＝2D*Tan(Qc/2)，其中D为靶板距离平视显示器的距离，Qc为靶板图案的线宽所占视场角角度；所述Qc＝1.5mrad。

6.根据权利要求5所述的靶板，其特征在于：所述符号定位精度测试图案中心位置与总视场测试图案中心位置的角度差等于被测平视显示器系统在其预期安装的飞机上的安装角；所述符号定位精度测试图案是圆形图案，该圆形图案的半径值所占视场角角度小于等于0.5mrad。

7.根据所述权利要求6的靶板，其特征在于，所述横向及纵向刻度标识图案具有分辨率为1°的刻度线标识，且每两个刻度线标识之间的间距与当靶板在测试位置时，刻度线间距所对应的视场角角度一致；每隔两个刻度线标识，具有一个数字标识用以标识当前刻度线标识位置的角度值；横向及纵向刻度标识图案的长度充满总视场测试图案范围。

8.据权利要求1所述的靶板，其特征在于：所述调节装置具有调节手柄，通过操作调节手柄调节底座的支架姿态，带动靶标板完成竖直、水平方向的平移及三轴向旋转，平移调节范围不小于±15cm，旋转调节范围不小于±15°。

9.基于权利要求1～8之任一项所述的靶板的一种平视显示器的系统显示特性快速验证方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)靶板定位调整：对靶板在平视显示器前进行定位并通过靶板调节装置调整基准标识，使其符合AS8055A对平视显示器单目视场、双目视场、总视场以及符号线宽要求的图形标识；

2)使平视显示器显示与靶板相同且与平视显示器显示特性设计值一致的符号的画面，在所述画面的单目视场的眼位标识处，仅通过右眼观察左侧单目视场标识图案与平视显示器显示的符号画面的一致性；

3)在所述画面的右侧单目视场的眼位标识处，仅通过左眼观察右侧单目视场标识图案与平视显示器显示的符号画面的一致性；

4)在所述画面的左侧单目视场的眼位标识处及右侧单目视场的眼位标识处，通过双眼观察双目目视场标识图案与平视显示器显示的符号画面的一致性；

5)在眼盒左侧边缘处，通过右眼观察右侧总视场标识图案与平视显示器显示的符号画面的一致性；

6)在眼盒右侧边缘处，通过左眼观察左侧总视场标识图案与平视显示器显示的符号画面的一致性；

在眼盒中移动头部，观察并记录总视场标识图案移出图案的头部特征位置，计算得出平视显示器眼盒参数。

10.根据权利要求9所述的快速验证方法，其特征在于，所述步骤1)中靶板定位调整的具体步骤为：

1.1)靶板定位：将靶板置于平视显示器前方，使用经纬仪粗略对准靶板横向中心的基准线；

1.2)靶板方位角调节：利用靶板的方位调节旋钮调节靶板，使经纬仪中心对准靶板中心基准线图案；

1.3)靶板垂直对准：利用靶板的升降调节旋钮调节靶板，使经纬仪中心对准靶板基准图案；

1.4)靶板基准俯仰角调节：利用靶板的俯仰调节旋钮调节靶板，使经纬仪测量对称俯仰角度标识的基准线时，水平方位角度值不变，完成靶板的俯仰角调节；

1.5)靶板基准横滚角调节：利用靶板的横滚调节旋钮调节靶板，使经纬仪测量对称横滚角度标识的基准线时，垂直方位角度值不变，完成靶板的横滚角调节,完成靶板定位。

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