CN114120480A - 一种机载hud画面生成过程静态符号监控方法 - Google Patents

一种机载hud画面生成过程静态符号监控方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种机载HUD画面生成过程静态符号监控方法，包括如下步骤：S1：接收机载传感器数据，并根据接收到的机载传感器数据进行HUD画面生成；S2：将S1生成的HUD画面传输至HUD头顶组件进行画面显示之前的处理，得到待显示画面；S3：HUD头顶组件获取机载传感器数据，通过预先存储至HUD头顶组件的模板获得对比画面；S4：将所述待显示画面与所述对比画面进行对比，若一致则在显示组件进行显示，若不一致则告警。该监控方法通过在HUD画面生成过程中画面的消影区中增加关键数据信息，HUD头顶组件接收到HUD画面后，使用模板对比的方法，对画面生成过程进行有效性监控，该监控方法充分利用了HUD画面和头顶组件，无需额外的监控设计，监控效率供且成本低。

Description

一种机载HUD画面生成过程静态符号监控方法
技术领域
本发明属于飞机控制引导技术领域，具体涉及一种机载HUD画面生成过程静态符号监控方法。
背景技术
由于HUD可在同一视野中兼顾飞行参数和外界目视参考，增强了飞行员的态势感知，提高了飞行品质，并能降低低能见度天气对飞行的影响，所以HUD已在飞机上广泛应用和安装。
由于HUD的高安全性，所以一般设计过程中会对HUD画面生成过程增加额外的监控功能，以便对HUD画面生成过程的正确性和完整性进行监控，这增加了HUD的复杂性和成本，同时目前机载显示系统集成度越来越高，HUD画面生成过程往往需要驻留在其他显示系统的计算和绘制模块中，且很难对HUD画面生成过程提供额外的监控。
因此，需要提供一种监控HUD画面生成过程静态符号的方法。
发明内容
本发明为了解决现有技术中HUD画面生成过程难以监控的问题。
本发明的目的在于，提供了一种机载HUD画面生成过程静态符号监控方法，所述方法包括如下步骤：
S1：接收机载传感器数据，并根据接收到的机载传感器数据进行HUD画面生成；
S2：将S1生成的HUD画面传输至HUD头顶组件进行画面显示之前的处理，得到待显示画面；
S3：HUD头顶组件获取机载传感器数据，通过预先存储至HUD头顶组件的模板获得对比画面；
S4：将所述待显示画面与所述对比画面进行对比，若一致则在显示组件进行显示，若不一致则告警。
本发明所提供的机载HUD画面生成过程静态符号监控方法，还具有这样的特征，所述机载传感器数据包括姿态信息、空速、飞行高度、风向、风速以及航向信息。
本发明所提供的机载HUD画面生成过程静态符号监控方法，还具有这样的特征，所述HUD画面包括显示区和消影区，所述显示区用于显示画面，所述消影区内存有机载传感器数据。
本发明所提供的机载HUD画面生成过程静态符号监控方法，还具有这样的特征，所述S2中对画面显示之前的处理为对所述显示区画面的处理。
本发明所提供的机载HUD画面生成过程静态符号监控方法，还具有这样的特征，所述S3中HUD头顶组件在所述消影区获取机载传感器数据。
本发明所提供的机载HUD画面生成过程静态符号监控方法，还具有这样的特征，所述消影区的机载传感器数据存储至固定位置，以便HUD头顶组件的快速获取。
本发明所提供的机载HUD画面生成过程静态符号监控方法，还具有这样的特征，所述对比图像的大小格式与所述待显示画面相同。
本发明所提供的机载HUD画面生成过程静态符号监控方法，还具有这样的特征，所述对比图像与所述待显示画面的对比形式为像素点对比。
本发明所提供的机载HUD画面生成过程静态符号监控方法，还具有这样的特征，所述方法还包括对机载传感器数据的正确性判断和时序判断，若均正确再进行HUD图像和对比图像的生成。
本发明所提供的机载HUD画面生成过程静态符号监控方法，还具有这样的特征，所述告警的告警方式包括在显示特殊画面、显示全黑画面或显示组件关闭三种告警方式中选出的一种。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
本发明所提供的机载HUD画面生成过程静态符号监控方法，通过在HUD画面生成过程中画面的消影区中增加关键数据信息，HUD头顶组件接收到HUD画面后，使用模板对比的方法，对画面生成过程进行有效性监控，该监控方法充分利用了HUD画面和头顶组件，无需额外的监控设计，监控效率供且成本低。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，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他的附图。
图1：本发明实施例所提供的监控方法的原理框图；
图2：HUD画面组成；
图3：本发明实施例所提供的像素中存储数据说明图；
图4：本发明实施例所提供的监控方法的数字模板示例图；
图5：本发明实施例所提供的监控方法的预期画面生成及与HUD画面比较示意图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，以下实施例结合附图对本发明所提供的监控方法作具体阐述。
在本发明实施例的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明创造和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明创造的限制。
此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明创造中的具体含义。
如图1-5所示，一种机载HUD画面生成过程静态符号监控方法，该方法适用于具有HUD计算机或用于执行HUD画面计算和绘制功能的其他物理实体，或与其他应用共用的物理实体等，能够接受机载传感器数据，并依据机载传感器数据生成HUD画面，生成的HUD画面发送到HUD头顶组件进行画面显示，该方法包括HUD计算机10和HUD头顶组件20，第一信号即机载传感器信号11传输至HUD计算机10中的接口12，后进行HUD画面生成13，将生成后的画面发送14，通过HUD计算机10发送出的第二信号21在HUD头顶组件20中进行画面处理22，将处理后的画面在显示组件23中显示。
其中，所述方法包括如下步骤：
S1：接收机载传感器数据，并根据接收到的机载传感器数据进行HUD画面生成；
S2：将S1生成的HUD画面传输至HUD头顶组件进行画面显示之前的处理，得到待显示画面61；
S3：HUD头顶组件获取机载传感器数据，通过预先存储至HUD头顶组件的模板获得对比画面，如图5中62所示；
S4：将所述待显示画面61与所述对比画面62进行对比，若一致则在显示组件进行显示，若不一致则告警。
在部分实施例中，所述机载传感器数据包括姿态信息、空速、飞行高度、风向、风速以及航向信息。
在部分实施例中，所述HUD画面3包括显示区32和消影区31，所述显示区32用于显示画面，所述消影区31内存有机载传感器数据。如图2所示，消影区31不会存在任何画面信息，也不会在最终HUD上显示，用于承载和传递HUD接收到的原始数据，以便于HUD头顶组件进行解析和对画面进行监控。
在部分实施例中，所述S2中对画面显示之前的处理为对所述显示区32画面的处理。
在部分实施例中，所述S3中HUD头顶组件在所述消影区获取机载传感器数据。
在部分实施例中，所述消影区的机载传感器数据存储至固定位置，以便HUD头顶组件的快速获取。HUD计算机绘制的HUD图像中消影区将用于存储接收到的第一信号中关键静态数据，且该数据在HUD画面中固定位置进行显示，称为静态符号,包括但不限于空速、高度等。如图2所示示例，图中33和34分别代表空速和高度数据，这两个数据在固定位置显示对应的数据，属于“静态数据”。
在部分实施例中，所述对比图像的大小格式与所述待显示画面相同。如附图4所示，存储的是0-9的数字模板5。如果需要监控的静态符号中包含有字母等HUD头顶组件应存储a-z的字母模板，模板的类型、大小及格式应与HUD画面中需要被监控的静态符号一致。
在部分实施例中，所述对比图像与所述待显示画面的对比形式为像素点对比。如附图3所示，该图展示了HUD计算机如何在消影区中存储接收到的静态数据信息，如图中所示HUD计算机接收到的数据包44含有三个部分：空速数据41、CRC42和FC值43。其中CRC42校验码用于判断数据值是否是完整的，FC值43通常是0-255或者0-65535等值在使用过程中每次增加1，用于确定数据在传输过程中是变化的，而非静止的。HUD计算机10在HUD图像中消影区31固定位置的像素点处存储关键数据，如可以从消影区31第一行第一个像素点开始，由于每个像素点至少有RGB 3个数据组成每个数据可代表0-255，空速数据由3个像素点表示，(255,255,255),(255,255,255),(0,255,255)，每个像素点的RGB数值分别代表1位数据，其中“0”表示数据的小数点，本示例中三个像素点可存储的空速数据为XXXXXX.XX；示例中有两个像素点存储CRC值，而1个像素点存储FC值(示例中FC采用0-255计数方法，同时只需要使用像素点中一个数据表示即可)。
在部分实施例中，所述方法还包括对机载传感器数据的正确性判断和时序判断，若均正确再进行HUD图像和对比图像的生成。
在部分实施例中，所述告警的告警方式包括在显示特殊画面、显示全黑画面或显示组件关闭三种告警方式中选出的一种。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，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、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种机载HUD画面生成过程静态符号监控方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
S1：接收机载传感器数据，并根据接收到的机载传感器数据进行HUD画面生成；
S2：将S1生成的HUD画面传输至HUD头顶组件进行画面显示之前的处理，得到待显示画面；
S3：HUD头顶组件获取机载传感器数据，通过预先存储至HUD头顶组件的模板获得对比画面；
S4：将所述待显示画面与所述对比画面进行对比，若一致则在显示组件进行显示，若不一致则告警。
2.根据权利要求1所述的机载HUD画面生成过程静态符号监控方法，其特征在于，所述机载传感器数据包括姿态信息、空速、飞行高度、风向、风速以及航向信息。
3.根据权利要求1所述的机载HUD画面生成过程静态符号监控方法，其特征在于，所述HUD画面包括显示区和消影区，所述显示区用于显示画面，所述消影区内存有机载传感器数据。
4.根据权利要求3所述的机载HUD画面生成过程静态符号监控方法，其特征在于，所述S2中对画面显示之前的处理为对所述显示区画面的处理。
5.根据权利要求4所述的机载HUD画面生成过程静态符号监控方法，其特征在于，所述S3中HUD头顶组件在所述消影区获取机载传感器数据。
6.根据权利要求5所述的机载HUD画面生成过程静态符号监控方法，其特征在于，所述消影区的机载传感器数据存储至固定位置，以便HUD头顶组件的快速获取。
7.根据权利要求1所述的机载HUD画面生成过程静态符号监控方法，其特征在于，所述对比图像的大小格式与所述待显示画面相同。
8.根据权利要求7所述的机载HUD画面生成过程静态符号监控方法，其特征在于，所述对比图像与所述待显示画面的对比形式为像素点对比。
9.根据权利要求1所述的机载HUD画面生成过程静态符号监控方法，其特征在于，所述方法还包括对机载传感器数据的正确性判断和时序判断，若均正确再进行HUD图像和对比图像的生成。
10.根据权利要求1所述的机载HUD画面生成过程静态符号监控方法，其特征在于，所述告警的告警方式包括在显示特殊画面、显示全黑画面或显示组件关闭三种告警方式中选出的一种。
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