CN114519946A - 一种空中指引显示方法、装置、设备以及存储介质 - Google Patents

一种空中指引显示方法、装置、设备以及存储介质 Download PDF

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CN114519946A CN202210136781.1A CN202210136781A CN114519946A CN 114519946 A CN114519946 A CN 114519946A CN 202210136781 A CN202210136781 A CN 202210136781A CN 114519946 A CN114519946 A CN 114519946A
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Abstract

本发明公开了一种空中指引显示方法、装置、设备以及存储介质，属于飞行器技术领域。该方法包括：获取目标飞行场景的目标场景数据；根据所述目标场景数据、当前飞行数据、以及屏幕数据，确定飞行指引数据，以供显示。通过上述技术方案，实现了空中指引显示，提升了用户体验，为空中指引显示提供了一种新思路。

Description

一种空中指引显示方法、装置、设备以及存储介质
技术领域
本发明实施例涉及飞行器技术领域，尤其涉及一种空中指引显示方法、装置、设备以及存储介质。
背景技术
飞行模拟系统是一种尽可能真实地再现或模拟航空器驾驶感觉的系统。飞行模拟广泛地运用于由航空工业设计和研发，它能够把飞行员在空中操纵真实飞行器时所看到的飞行器姿态、飞行器运动、仪表提示、环境变化以及本身生理反应等逼真地反映给飞行器驾驶员，从而获得研究飞行或训练飞行的实际效果。
现在的飞行模拟主要针对大型民用航空，如A320等机型及专业飞行员。但是为了解决城市交通问题，发展绿色交通，采用eVTOL飞行器构建绿色的城市空中交通(Urban AirMobility，UAM)/先进空中交通(Advanced Air Mobility，AAM)运行系统，成为下一代城市交通解决方案的选择之一，如何对eVTOL飞行器显示模拟，尤为重要。
发明内容
本发明提供一种空中指引显示方法、装置、设备以及存储介质，以实现飞行器的显示模拟，并提升用户体验。
第一方面，本发明实施例提供了一种空中指引显示方法，该方法包括：
获取目标飞行场景的目标场景数据；
根据所述目标场景数据、当前飞行数据、以及屏幕数据，确定飞行指引数据，以供显示。
第二方面，本发明实施例还提供了一种空中指引显示装置，该装置包括：
目标场景数据获取模块，用于获取目标飞行场景的目标场景数据；
飞行指引数据确定模块，用于根据所述目标场景数据、当前飞行数据、以及屏幕数据，确定飞行指引数据，以供显示。
第三方面，本发明实施例还提供了一种电子设备，该电子设备包括：
一个或多个处理器；
存储器，用于存储一个或多个程序；
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如本发明任一实施例所提供的空中指引显示方法。
第四方面，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如本发明任一实施例所提供的空中指引显示方法。
本发明实施例的技术方案，通过获取目标飞行场景的目标场景数据，之后根据目标场景数据、当前飞行数据、以及屏幕数据，确定飞行指引数据，以供显示。上述技术方案，实现了空中指引显示，提升了用户体验，为空中指引显示提供了一种新思路。
附图说明
图1A是本发明实施例一提供的一种空中指引显示方法的流程图；
图1B是本发明实施例一提供的一种空中飞行场景指引显示效果示意图；
图1C是本发明实施例一提供的一种降落场景指引显示效果示意图；
图2A是本发明实施例二提供的一种空中指引显示方法的流程图；
图2B是本发明实施例二提供的一种水平相对角度的示意图；
图2C是本发明实施例二提供的一种竖直相对角度的示意图；
图2D是本发明实施例二提供的一种检查点的显示形状的示意图；
图2E为本发明实施例二提供的一种空中高速公路的屏幕显示的示意图；
图3A是本发明实施例三提供的一种空中指引显示方法的流程图；
图3B是本发明实施例三提供的一种显示位置的确定示意图；
图3C是本发明实施例三提供的一种降落指引数据确定的示意图；
图4是本发明实施例四提供的一种空中指引显示装置的结构示意图；
图5是本发明实施例五提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“目标”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
实施例一
图1A是本发明实施例一提供的一种空中指引显示方法的流程图，本实施例可适用于如何进行空中指引显示的情况，尤其适用于如何对eVTOL飞机进行空中指引显示的情况。该方法可以由空中指引显示装置来执行，该装置可以由软件和/或硬件的方式实现，并可集成于承载空中指引显示功能的电子设备中，比如服务端或客户端。如图1A所示，本实施例提供的空中指引显示方法具体可以包括：
S110、获取目标飞行场景的目标场景数据。
本实施例中，目标飞行场景是指飞行过程中的场景，可以包括但不限于空中飞行场景和降落场景，其中，空中飞行场景为飞行器正常飞行的场景，也即飞行器驾驶员目视前方时所见到的场景；降落场景为飞行器即将降落时飞行器吊舱摄像机所见到的场景。
所谓目标场景数据是指与目标飞行场景相关的数据，可以包括但不限于飞行路径规划数据、待降落地点数据等。
具体的，可以从飞行器管理系统中获取目标场景的目标场景数据。
S120、根据目标场景数据、当前飞行数据、以及屏幕数据，确定飞行指引数据，以供显示。
本实施例中，当前飞行数据是指飞行器的实际飞行数据，可以包括但不限于飞行器的当前位置信息、实际航向角等，其中当前位置信息包括飞行器的经纬度和高度。所述屏幕数据为与显示屏幕相关的数据，可以包括但不限于屏幕尺寸和屏幕视场角等。
所谓飞行指引数据为飞行过程中用于指引的数据，可以包括但不限于空中高速公路指引信息、检查点、降落指引数据和飞行路径矢量数据。其中高速公路指引信息用于指示空中道路，例如可以是矩形区域。检查点是指飞行路径规划数据需要进行航向变化的轨迹点，例如拐弯点等。降落指引数据用于指示飞行器降落，例如可以是以降落地点为圆心的圆形区域。飞行路径矢量数据是指飞行器在飞行过程中驾驶员目视前方时所见到的飞行路径矢量，或者飞行器即将降落时，飞行器吊舱摄像机所见到的飞行路径矢量。示例性的，如图1B和1C所示，分别给出在空中飞行场景和降落场景下，飞行指引数据的显示效果，以供参考。
可选的，可以基于飞行指引模型，根据目标场景数据、当前飞行数据、以及屏幕数据，确定飞行指引数据。其中，飞行指引模型可以基于图形图像学算法得到。
需要说明的是，本发明实施例提供的空中指引显示方法的执行主体可以是服务端，也可以是客户端。若执行主体为服务端，则服务端获取目标飞行场景的目标场景数据，并根据目标场景数据、当前飞行数据、以及屏幕数据，确定飞行指引数据后，将飞行指引数据发送给客户端，以供客户端根据需求显示飞行指引数据。其中，服务端和客户端可以通过专用TCP协议进行通讯。若执行主体为客户端，则客户端获取目标飞行场景的目标场景数据，并根据目标场景数据、当前飞行数据、以及屏幕数据，确定飞行指引数据，并根据客户需求显示飞行指引数据。其中，客户端可以是飞机的显示系统。
此外，本发明实施例中的飞行器可以是飞机等，例如eVTOL飞机。
本发明实施例的技术方案，通过获取目标飞行场景的目标场景数据，之后根据目标场景数据、当前飞行数据、以及屏幕数据，确定飞行指引数据，以供显示。上述技术方案，实现了空中指引显示，提升了用户体验，为空中指引显示提供了一种新思路。
实施例二
图2A本发明实施例二提供的一种空中指引显示方法的流程图，图2B是本发明实施例二提供的一种水平相对角度的示意图，图2C是本发明实施例二提供的一种竖直相对角度的示意图；图2D是本发明实施例二提供的一种检查点的显示形状的示意图，图2E为本发明实施例二提供的一种空中高速公路的屏幕显示的示意图。在上述实施例的基础上，对“根据目标场景数据、当前飞行数据、以及屏幕数据，确定飞行指引数据”进一步优化，提供一种可选实施方案。如图2A所示，本实施例提供的空中指引显示方法具体可以包括：
S210、获取目标飞行场景的目标场景数据。
本实施例中，目标飞行场景可以是空中飞行场景，也即飞行器在空中正常飞行的场景。相应的，目标场景数据可以是空中飞行场景对应的场景数据，可以包括但不限于飞行路径规划数据，进一步的，飞行路径规划数据中包含路径的轨迹点数据。
示例性的，可以从飞行器的飞行管理系统中获取目标场景数据。具体的，飞行管理系统根据用户输入的飞行路径规划，确定飞行路径规划数据，即路径上每个轨迹点的经纬度和高度等。进而客户端的显示系统，从飞行管理系统中获取目标场景数据中的飞行路径规划数据。
S220、根据当前飞行数据、以及目标场景数据中飞行路径规划数据，确定飞行器当前位置点与飞行路径规划数据中下一轨迹点之间的相对角度。
本实施例中，下一轨迹点是指飞行路径规划数据中与飞行器当前位置点对于的当前轨迹点的下一轨迹点。所谓相对角度分为水平相对角度和竖直相对角度，其中水平相对角度为飞行器当前位置点与飞行路径规划数据中下一轨迹点在水平方向上的相对角度；竖直相对角度为飞行器当前位置点与飞行路径规划数据中下一轨迹点在竖直方向上的相对角度。
示例性的，对于水平方向，可以根据当前飞行数据中的经纬度、飞行路径规划数据中下一轨迹点的经纬度，确定飞行器当前位置点与下一轨迹点的相对距离，进而根据相对距离确定飞行器当前位置点与飞行路径规划数据中下一轨迹点之间的水平相对角度。具体的，可以根据当前飞行数据中的经纬度、飞行路径规划数据中下一轨迹点的经纬度，确定飞行器当前位置点与下一轨迹点在水平面上的水平距离和垂直距离，进而根据水平距离和垂直距离，确定飞行器当前位置点与飞行路径规划数据中下一轨迹点的水平相对角度。例如可以用通过如下公式确定水平相对角度：
Figure BDA0003505118380000071
其中，结合图2B所示，d1表示垂直距离，d2表示水平距离，α表示水平相对角度。
进一步的，为了确保水平相对角度更加准确，基于与正北方向为基准的飞行器航向角，对水平相对角度进行校正，具体的，可以将水平相对角度减去飞行器航向角后的结果作为最终的水平相对角度。
示例性的，对于竖直方向，可以根据当前飞行数据中的经纬度和高度、飞行路径规划数据中下一轨迹点的经纬度和高度，确定飞行器当前位置点与下一轨点的直线距离和高度差，进而根据直线距离和高度差确定飞行器当前位置点与飞行路径规划数据中下一轨迹点之间的竖直相对角度。具体的，可以将当前飞行数据中的高度与下一轨迹点的高度相减，得到高度差，进而根据当前飞行数据中的经纬度和下一轨迹点的经纬度，确定在直线距离，最后直线距离和高度差确定飞行器当前位置点与飞行路径规划数据中下一轨迹点之间的竖直相对角度。例如，可以通过如下公式确定竖直相对角度：
Figure BDA0003505118380000081
其中，结合图2C，d表示飞行器当前位置点与下一轨迹点的直线距离，ΔAlt表示高度差，β表示竖直相对角度。
进一步的，为了确保竖直相对角度更加准确，基于飞行器俯仰角，对竖直相对角度进行校正，具体的，可以将竖直相对角度减去飞行器俯仰角后的结果作为最终的水平相对角度。
需要说明的是，直线距离为飞行器当前位置点与下一轨迹点在飞行器水平面上的直线距离。
S230、根据相对角度、屏幕数据中的屏幕视场角和屏幕尺寸、以及飞行路径规划数据中下一轨迹点数据，确定飞行指引数据。
本实施例中，屏幕视场角是指屏幕的视场，包括水平视场角和竖直视场角。
具体的，若相对角度小于屏幕视场角，即水平相对角度小于水平视场角且竖直相对角度小于竖直相对角度，则根据相对角度、屏幕数据中的屏幕视场角和屏幕尺寸、以及飞行路径规划数据中下一轨迹点数据，确定飞行指引数据。
可选的，可以根据飞行路径规划数据中下一轨迹点数据，确定检查点的第一屏幕显示信息；根据飞行路径规划数据中下一轨迹点数据、相对角度、屏幕视场角、以及屏幕尺寸，确定空中高速公路指引信息的第二屏幕显示信息；将第一屏幕显示信息、以及第二屏幕显示信息，作为飞行指引数据。
其中，检测点是指飞行路径规划数据中处于拐点的轨迹点，例如飞行方向发生改变的轨迹点。所谓高速公路指引信息是指空中飞行道路指引信息，以指示飞行器按照飞行路径规划数据进行飞行，例如可以是以飞行规划数据中轨迹点为中心、设定长度为边长的矩形区域。
所谓第一屏幕显示信息是指检查点在屏幕上的显示形状的数据，所谓第二屏幕显示信息是指空中高速公路在屏幕上的显示形状的数据。
一种可选方式，根据飞行路径规划数据中下一轨迹点数据，确定检查点的第一屏幕显示信息具体可以是，以检查点为中心点，以设定长度为边长，构建矩形，并基于检查点的经度、维度、高度和航向角，确定矩形四个顶点的经度、维度、高度和航向角，进而根据矩形，构建四个多边形，最终构建成检查点的第一屏幕显示信息。一个具体的例子，以确定矩形的四个顶点中的其中一个顶点为例，假设该顶点为顶点a，
顶点的经度可以通过如下公式确定：
Figure BDA0003505118380000091
顶点的纬度可以通过如下公式确定：
Figure BDA0003505118380000101
顶点的高度可以通过如下公式确定：
Ha＝H下一轨迹点+15。
其中，TH(True Heading)为正北方向为基准的飞行器航向角；Lnga为顶点a点的经度；Lata为a点的纬度；Ha为a点的高度；Lng下一轨迹点为下一个计划点的经度；Lat下一轨迹点为下一个计划点的纬度；H下一轨迹点为下一个计划点的高度；常数110540和111320是由于地球的扁率，即极地和赤道周长不同。rad为弧度，所有角度计算量需要转换成rad进行计算。
对于顶点a的航向角，顶点a的航向角与下一轨迹点的航向角相同。
进一步的，同理可以计算其他三个顶点的同理计算其他b,c,d的经度，纬度，高度和航向角。
在确定好矩形的四个顶点的经度、维度、高度和航向角后，基于矩形的四个顶点的经度、维度和高度，通过三角函数，确定多边形的顶点。如图2D所示的检查点的屏幕显示形状，优选多边形为三角形，则四个三角形的顶点e、f、g、k可以通过矩形四个顶点a、b、c、d确定。对于点e、f、g、h的航向角，顶点a、b、c、d的航向角与e、f、g、h的航向角相同。
另一种可选方式，根据飞行路径规划数据中下一轨迹点数据、相对角度、屏幕视场角、以及屏幕尺寸，确定空中高速公路指引信息的第二屏幕显示信息。具体的，根据飞行路径规划数据中下一轨迹点数据确定空中高速公路指引信息的矩形形状的方式如上述实施例中确定检查点的矩形的方式相同，此处不在赘述。在确定空中高速公路指引信息的矩形的顶点后，根据矩形的顶点的坐标、相对角度、屏幕视场角、以及屏幕尺寸，确定空中高速公路指引信息的第二屏幕显示信息。例如，结合图2E所示，可以通过如下方式确定屏幕显示长度，其中，屏幕显示长度包括竖直屏幕显示长度和水平屏幕显示长度也可以理解为矩形形变比例：
Figure BDA0003505118380000111
Figure BDA0003505118380000112
其中，25°为屏幕视场角的竖直视场角，45°为屏幕视场角的水平视场角，x1表示水平屏幕显示长度，y1表示竖直屏幕显示长度，x表示屏幕长度，y表示屏幕宽度，αcorr表示校正后的水平相对角度，βcorr表示校正后的竖直相对角度。
进而根据矩形的顶点的坐标、矩形形变比例，确定最终的空中高速公路指引信息的第二屏幕显示信息，即形变的矩形框数据。
本发明实施例的技术方案，通过获取目标飞行场景的目标场景数据，之后根据当前飞行数据、以及目标场景数据中飞行路径规划数据，确定飞行器当前位置点与飞行路径规划数据中下一轨迹点之间的相对角度，进而根据相对角度、屏幕数据中的屏幕视场角和屏幕尺寸、以及飞行路径规划数据中下一轨迹点数据，确定飞行指引数据。上述技术方案，通过确定空中飞行场景中的飞行指引数据，可以直观的显示飞行指引数据，为用户提供飞行指引，提升用户体验。
在上述实施例的基础上，为了更加提升驾驶效果，作为本发明实施例的一种可选方式，还可以根据飞行路径规划数据中的飞行器横向航迹角、以及当前飞行数据中的实际航向角，确定飞行器的实际横向偏移角度；根据实际横向偏移角度、以及屏幕尺寸，确定飞行器的屏幕横向偏移量；根据目标场景数据中的地球半径和海平面高度、飞行路径规划数据中的飞行器纵向航迹角、以及屏幕尺寸，确定飞行器的屏幕纵向偏移量；将屏幕横向偏移量、以及屏幕纵向偏移量，作为飞行路径矢量数据，以供显示。
其中，飞行路径矢量可以包括屏幕横向偏移量和屏幕纵向偏移量。
具体的，可以将当前飞行数据中的实际航向角与飞行路径规划数据中的飞行器横向航迹角的差值，作为飞行器的实际横向偏移角度，进而根据实际横向偏移角度、以及屏幕尺寸中的横向屏幕尺寸，确定飞行器的屏幕横向偏移量。例如可以通过如下公式确定飞行器的屏幕横向偏移量：
angle＝Track-TH
Figure BDA0003505118380000121
其中，angle为横向偏移量角度；Track为以正北方向为基准的横向航迹角；TH为以正北方向为基准的实际航向角；defx为屏幕横向偏移量；rad为弧度，所有角度计算量需要转换成rad进行计算；x为横向屏幕尺寸。
之后，根据目标场景数据中的地球半径和海平面高度、飞行路径规划数据中的飞行器纵向航迹角、以及屏幕尺寸，确定飞行器的屏幕纵向偏移量，可以通过如下公式确定：
Figure BDA0003505118380000122
其中，defyoffset为未校准的纵向偏移量；R为地球半径，h为海平面高度；θ为飞行器纵向航迹角；rad为弧度，所有角度计算量需要转换成rad进行计算；y为纵向屏幕尺寸。
进一步的，为了使得飞行器的屏幕纵向偏移量更加准确的，还可以对屏幕纵向偏移量进行地平线校正，具体的，可以通过如下公式进行校正：
defy＝defy0+defyoffset
其中，defy0为地平线基准；defyoffset为未校准的纵向偏移量；defy为校准的纵向偏离量。
最后，将将屏幕横向偏移量、以及屏幕纵向偏移量，作为飞行路径矢量数据，以供显示。
实施例三
图3A是本发明实施例三提供的一种空中指引显示方法的流程图，在上述实施例的基础上，对“根据目标场景数据、当前飞行数据、以及屏幕数据，确定飞行指引数据”进一步优化，提供一种可选实施方案。如图3A所示，本实施例提供的空中指引显示方法具体可以包括：
S310、获取目标飞行场景的目标场景数据。
本实施例中，若目标飞行场景为降落场景，即飞行器即将降落的场景。相应的，目标场景数据可以是降落场景对应的场景数据，可以包括但不限于待降落地点的位置信息，进一步的，待降落地点可以是可降落的机场，还可以是可降落区域。
示例性的，可以从飞行器的飞行管理系统中获取目标场景数据。
S320、根据目标场景数据中待降落地点的位置信息、以及当前飞行数据中飞行器的当前位置信息，确定飞行器与待降落地点在屏幕上的映射距离。
本实施例中，映射距离是指飞行器与待降落地点之间的实际距离映射在屏幕上的距离，进一步可以分解为水平方向映射距离和竖直方向映射距离。待降落地点的位置信息包括待降落地点的经纬度和高度；飞行器的当前位置信息包括飞行器所处的经纬度和高度。
可选的，可以根据目标场景数据中待降落地点的位置信息、以及当前飞行数据中飞行器的当前位置信息，确定飞行器与待降落地点之间的实际距离和实际角度，之后根据实际距离、以及实际角度，确定飞行器与待降落地点在屏幕上的映射距离。
其中，实际距离为飞行器与待降落地点之间在真实空间中的距离，包括水平方向距离和垂直方向距离。实际角度为飞行器与待降落地点之间在真实空间中的相对角度。
示例性的，可以根据目标场景中可降落地点的位置信息、以及当前飞行数据中飞行器的当前位置信息，确定可降落地点与飞行器之间的实际距离，之后根据距离，从可降落地点中选择待降落地点。其中，可降落地点可以是待降落地点。具体的，根据各可降落地点的经纬度、以及当前飞行数据中飞行器的经纬度，确定可降落地点与飞行器之间的实际距离，进而根据实际距离，从可降落地点中选择距离与飞行器最近的降落地点作为待降落地点。一个具体的例子，可以通过如下公式，确定可降落地点与飞行器之间的实际距离：
a＝lat1-lat2
b＝lng1-lng2
Figure BDA0003505118380000141
其中，lat1、lng1分别表示为飞行器的经度和纬度；lat2、lng2分别为可降落地点的经度和纬度；d为飞行器和可降落地点之间的实际距离。
进而，根据目标场景数据中待降落地点的位置信息、以及当前飞行数据中飞行器的当前位置信息，确定飞行器与待降落地点之间的实际距离和实际角度，之后根据实际距离、以及实际角度，确定飞行器与待降落地点在屏幕上的映射距离。一个具体的例子，可以通过上述公式确定飞行器与待降落地点之间的实际距离，进而可以通过如下方式确定飞行器与待降落地点之间的实际角度：
Figure BDA0003505118380000151
其中，lat1、lng1分别表示为飞行器的经度和纬度；lat2、lng2分别为待降落地点的经度和纬度，dir表示实际角度。
在确定实际距离和实际角度后，根据实际距离、以及实际角度，确定飞行器与待降落地点在屏幕上的映射距离：
α＝dir-TH
d1＝cosα×d
d2＝sinα×d
其中，TH(True heading)为飞行器的以正北方向为基准的航向角；dir为飞行器和待降落地点之间的实际角度；α为飞行器和待降落地点的相对角度，即飞行器和待降落地点之间的角度与飞行器航向角之差，飞行器和待降落地点之间的角度和飞行器航向角都以正北方向为基准；d为飞行器和待降落地点之间的距离；d1为竖直方向映射距离；d2为水平方向映射距离。
S330、根据屏幕数据中的屏幕视场角，以及目标场景数据中飞行器与待降落地点之间的高度差，确定屏幕视距。
本实施例中，屏幕视场角是指屏幕所能看到得最大范围对应的角度。屏幕视距是指屏幕中显示的最大水平距离和最大竖直距离，即屏幕视距包括水平视距和垂直视距。
例如，可以通过如下公式确定：
ΔAlt＝Altaircraft-Altvertiport
d1max＝tan(rad(25°))×ΔAlt
d2max＝d1max×screenratio
其中，Altaircraft为飞行器的高度；Altvertiport为待降落地点的高度；ΔAlt为飞行器与待降落地点之间的高度差；d1max为垂直视距；d2max为水平视距；screen ratio为屏幕长宽比；25°为屏幕视场角中的水平视场角。
S340、根据屏幕视距、映射距离、以及屏幕数据中的屏幕尺寸，确定待降落地点在屏幕上的显示位置。
本实施例中，显示位置为待降落地点屏幕坐标的水平屏幕显示长度和竖直屏幕显示长度。
具体的，如图3B所示，基于如下公式，确定待降落地点(比如垂直起降机场)在屏幕上的显示位置：
Figure BDA0003505118380000161
Figure BDA0003505118380000162
其中，结合图3B，d1为竖直方向映射距离；d2为水平方向映射距离；d1max为最大垂直方向显示距离，即垂直视距；d2max为最大水平方向显示距离，即水平视距；x1为水平屏幕显示长度，即屏幕水平坐标；y1为竖直屏幕显示长度，即屏幕竖直坐标；x为横向屏幕尺寸；y为纵向屏幕尺寸。
S350、根据显示位置、以及设定半径，构建降落指引数据，并将降落指引数据作为飞行指引数据。
本实施例中，降落指引数据用于显示于屏幕，以为用户提供飞行器降落指引，示例性的，降落指引数据可以指以待降落地点为中心的一个或多个圆形区域。
具体的，可以以显示位置为圆心，以设定半径，构建不同的同心圆，作为降落指引数据。例如，可以结合图3C，构建2个同心圆为例，通过如下公式构建降落指引数据：
根据三角形函数进行计算：
Figure BDA0003505118380000171
计算屏幕和实际距离比例：
Figure BDA0003505118380000172
其中，rscreen为内圆显示半径长度；rreal为内圆半径实际长度；l为飞行器和待降落地点之间的线束距离；d为飞行器和待降落地点之间的距离；x1为待降落地点的屏幕水平坐标；y1为待降落地点的屏幕竖直坐标；ax为内圆绘制点的横坐标；ay为内圆绘制点的纵坐标；bx为外圆绘制点的横坐标；by为外圆绘制点的纵坐标，比如待降落地点可以是图3C中所示的垂直起降机场。
需要说明的是，在识别到飞行器的高度小于设定高度值时，则开始执行上述步骤S310-S350。
本发明实施例的技术方案，通过获取目标飞行场景的目标场景数据，之后根据目标场景数据中待降落地点的位置信息、以及当前飞行数据中飞行器的当前位置信息，确定飞行器与待降落地点在屏幕上的映射距离，并根据屏幕数据中的屏幕视场角，以及目标场景数据中飞行器与待降落地点之间的高度差，确定屏幕视距，进而根据屏幕视距、映射距离、以及屏幕数据中的屏幕尺寸，确定待降落地点在屏幕上的显示位置，并根据显示位置、以及设定半径，构建降落指引数据，并将降落指引数据作为飞行指引数据。上述技术方案，通过降落场景中的降落指引数据，以直观显示降落指引数据，为用户提供降落指引，提升了用户体验。
在上述实施例的基础上，为了更加提升驾驶效果，作为本发明实施例的一种可选方式，还可以根据目标场景数据中飞行路径规划数据中的飞行器横向航迹角、以及当前飞行数据中的实际航向角，确定飞行器的实际横向偏移角度；根据实际横向偏移角度、以及屏幕尺寸，确定飞行器的屏幕横向偏移量；根据飞行路径规划数据中的飞行器最大轴向速度、当前飞行数据中的飞行器实际轴向速度、以及屏幕尺寸，确定飞行器的屏幕纵向偏移量；将屏幕横向偏移量、以及屏幕纵向偏移量，作为飞行路径矢量数据，以供显示。
需要说明的是，屏幕横向偏移量的确定方式如上述实施例中空中飞行场景中确定方式相同，此处不再赘述。
具体的，根据飞行路径规划数据中的飞行器最大轴向速度、当前飞行数据中的飞行器实际轴向速度、以及屏幕尺寸，确定飞行器的屏幕纵向偏移量，可以通过如下公式确定：
Figure BDA0003505118380000181
其中，longVelocity为飞行器轴向速度；longVelocitymax为飞行器最大轴向速度；defy为校准的纵向偏离量；y为屏幕尺寸中的纵向屏幕尺寸。
实施例四
图4是本发明实施例四提供的一种空中指引显示装置的结构示意图，本实施例可适用于如何进行空中指引显示的情况，尤其适用于如何对eVTOL飞行器进行空中指引显示的情况。该装置可以由软件和/或硬件的方式实现，并可集成于承载空中指引显示功能的电子设备中，比如服务端或客户端。如图4所示，本实施例提供的空中指引显示装置具体可以包括：
目标场景数据获取模块410，用于获取目标飞行场景的目标场景数据；
飞行指引数据确定模块420，用于根据飞行指引数据确定模块目标场景数据、当前飞行数据、以及屏幕数据，确定飞行指引数据，以供显示。
本发明实施例的技术方案，通过获取目标飞行场景的目标场景数据，之后根据目标场景数据、当前飞行数据、以及屏幕数据，确定飞行指引数据，以供显示。上述技术方案，实现了空中指引显示，提升了用户体验，为空中指引显示提供了一种新思路。
进一步地，若目标飞行场景为空中飞行场景，则飞行指引数据确定模块420包括：
相对角度确定单元，用于根据当前飞行数据、以及目标场景数据中飞行路径规划数据，确定飞行器当前位置点与飞行路径规划数据中下一轨迹点之间的相对角度；
飞行指引数据确定单元，用于根据相对角度、屏幕数据中的屏幕视场角和屏幕尺寸、以及飞行路径规划数据中下一轨迹点数据，确定飞行指引数据。
进一步地，飞行指引数据具体用于：
根据飞行路径规划数据中下一轨迹点数据，确定检查点的第一屏幕显示信息；
根据飞行路径规划数据中下一轨迹点数据、相对角度、屏幕视场角、以及屏幕尺寸，确定空中高速公路指引信息的第二屏幕显示信息；
将第一屏幕显示信息、以及第二屏幕显示信息，作为飞行指引数据。
进一步地，若目标飞行场景为降落场景，则飞行指引数据确定模块420还包括：
映射距离确定单元，用于根据目标场景数据中待降落地点的位置信息、以及当前飞行数据中飞行器的当前位置信息，确定飞行器与待降落地点在屏幕上的映射距离；
屏幕视距确定单元，用于根据屏幕数据中的屏幕视场角，以及目标场景数据中飞行器与待降落地点之间的高度差，确定屏幕视距；
显示位置确定单元，用于根据屏幕视距、映射距离、以及屏幕数据中的屏幕尺寸，确定待降落地点在屏幕上的显示位置；
飞行指引数据单元，还用于根据显示位置、以及设定半径，构建降落指引数据，并将降落指引数据作为飞行指引数据。
进一步地，映射距离确定单元具体用于：
根据目标场景数据中待降落地点的位置信息、以及当前飞行数据中飞行器的当前位置信息，确定飞行器与待降落地点之间的实际距离和实际角度；
根据实际距离、以及实际角度，确定飞行器与待降落地点在屏幕上的映射距离。
进一步地，该装置还包括飞行路径矢量数据确定模块，该模块具体用于：
根据飞行路径规划数据中的飞行器横向航迹角、以及当前飞行数据中的实际航向角，确定飞行器的实际横向偏移角度；
根据实际横向偏移角度、以及屏幕尺寸，确定飞行器的屏幕横向偏移量；
根据目标场景数据中的地球半径和海平面高度、飞行路径规划数据中的飞行器纵向航迹角、以及屏幕尺寸，确定飞行器的屏幕纵向偏移量；
将屏幕横向偏移量、以及屏幕纵向偏移量，作为飞行路径矢量数据，以供显示。
进一步地，飞行路径矢量数据确定模块还具体用于：
根据目标场景数据中飞行路径规划数据中的飞行器横向航迹角、以及当前飞行数据中的实际航向角，确定飞行器的实际横向偏移角度；
根据实际横向偏移角度、以及屏幕尺寸，确定飞行器的屏幕横向偏移量；
根据飞行路径规划数据中的飞行器最大轴向速度、当前飞行数据中的飞行器实际轴向速度、以及屏幕尺寸，确定飞行器的屏幕纵向偏移量；
将屏幕横向偏移量、以及屏幕纵向偏移量，作为飞行路径矢量数据，以供显示。
上述空中指引显示装置可执行本发明任意实施例所提供的空中指引显示方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。
实施例五
图5示出了可以用来实施本发明的实施例的电子设备10的结构示意图。电子设备旨在表示各种形式的数字计算机，诸如，膝上型计算机、台式计算机、工作台、个人数字助理、服务器、刀片式服务器、大型计算机、和其它适合的计算机。电子设备还可以表示各种形式的移动装置，诸如，个人数字处理、蜂窝电话、智能电话、可穿戴设备(如头盔、眼镜、手表等)和其它类似的计算装置。本文所示的部件、它们的连接和关系、以及它们的功能仅仅作为示例，并且不意在限制本文中描述的和/或者要求的本发明的实现。
如图5所示，电子设备10包括至少一个处理器11，以及与至少一个处理器11通信连接的存储器，如只读存储器(ROM)12、随机访问存储器(RAM)13等，其中，存储器存储有可被至少一个处理器执行的计算机程序，处理器11可以根据存储在只读存储器(ROM)12中的计算机程序或者从存储单元18加载到随机访问存储器(RAM)13中的计算机程序，来执行各种适当的动作和处理。在RAM 13中，还可存储电子设备10操作所需的各种程序和数据。处理器11、ROM 12以及RAM 13通过总线14彼此相连。输入/输出(I/O)接口15也连接至总线14。
电子设备10中的多个部件连接至I/O接口15，包括：输入单元16，例如键盘、鼠标等；输出单元17，例如各种类型的显示器、扬声器等；存储单元18，例如磁盘、光盘等；以及通信单元19，例如网卡、调制解调器、无线通信收发机等。通信单元19允许电子设备10通过诸如因特网的计算机网络和/或各种电信网络与其他设备交换信息/数据。
处理器11可以是各种具有处理和计算能力的通用和/或专用处理组件。处理器11的一些示例包括但不限于中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)、各种专用的人工智能(AI)计算芯片、各种运行机器学习模型算法的处理器、数字信号处理器(DSP)、以及任何适当的处理器、控制器、微控制器等。处理器11执行上文所描述的各个方法和处理，例如空中指引显示的方法。
在一些实施例中，空中指引显示的方法可被实现为计算机程序，其被有形地包含于计算机可读存储介质，例如存储单元18。在一些实施例中，计算机程序的部分或者全部可以经由ROM 12和/或通信单元19而被载入和/或安装到电子设备10上。当计算机程序加载到RAM 13并由处理器11执行时，可以执行上文描述的空中指引显示的方法的一个或多个步骤。备选地，在其他实施例中，处理器11可以通过其他任何适当的方式(例如，借助于固件)而被配置为执行空中指引显示的方法。
本文中以上描述的系统和技术的各种实施方式可以在数字电子电路系统、集成电路系统、场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、专用标准产品(ASSP)、芯片上系统的系统(SOC)、负载可编程逻辑设备(CPLD)、计算机硬件、固件、软件、和/或它们的组合中实现。这些各种实施方式可以包括：实施在一个或者多个计算机程序中，该一个或者多个计算机程序可在包括至少一个可编程处理器的可编程系统上执行和/或解释，该可编程处理器可以是专用或者通用可编程处理器，可以从存储系统、至少一个输入装置、和至少一个输出装置接收数据和指令，并且将数据和指令传输至该存储系统、该至少一个输入装置、和该至少一个输出装置。
用于实施本发明的方法的计算机程序可以采用一个或多个编程语言的任何组合来编写。这些计算机程序可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器，使得计算机程序当由处理器执行时使流程图和/或框图中所规定的功能/操作被实施。计算机程序可以完全在机器上执行、部分地在机器上执行，作为独立软件包部分地在机器上执行且部分地在远程机器上执行或完全在远程机器或服务器上执行。
在本发明的上下文中，计算机可读存储介质可以是有形的介质，其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的计算机程序。计算机可读存储介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备，或者上述内容的任何合适组合。备选地，计算机可读存储介质可以是机器可读信号介质。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或快闪存储器)、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。
为了提供与用户的交互，可以在电子设备上实施此处描述的系统和技术，该电子设备具有：用于向用户显示信息的显示装置(例如，CRT(阴极射线管)或者LCD(液晶显示器)监视器)；以及键盘和指向装置(例如，鼠标或者轨迹球)，用户可以通过该键盘和该指向装置来将输入提供给电子设备。其它种类的装置还可以用于提供与用户的交互；例如，提供给用户的反馈可以是任何形式的传感反馈(例如，视觉反馈、听觉反馈、或者触觉反馈)；并且可以用任何形式(包括声输入、语音输入或者、触觉输入)来接收来自用户的输入。
可以将此处描述的系统和技术实施在包括后台部件的计算系统(例如，作为数据服务器)、或者包括中间件部件的计算系统(例如，应用服务器)、或者包括前端部件的计算系统(例如，具有图形用户界面或者网络浏览器的用户计算机，用户可以通过该图形用户界面或者该网络浏览器来与此处描述的系统和技术的实施方式交互)、或者包括这种后台部件、中间件部件、或者前端部件的任何组合的计算系统中。可以通过任何形式或者介质的数字数据通信(例如，通信网络)来将系统的部件相互连接。通信网络的示例包括：局域网(LAN)、广域网(WAN)、区块链网络和互联网。
计算系统可以包括客户端和服务器。客户端和服务器一般远离彼此并且通常通过通信网络进行交互。通过在相应的计算机上运行并且彼此具有客户端-服务器关系的计算机程序来产生客户端和服务器的关系。服务器可以是云服务器，又称为云计算服务器或云主机，是云计算服务体系中的一项主机产品，以解决了传统物理主机与VPS服务中，存在的管理难度大，业务扩展性弱的缺陷。
应该理解，可以使用上面所示的各种形式的流程，重新排序、增加或删除步骤。例如，本发明中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行，只要能够实现本发明的技术方案所期望的结果，本文在此不进行限制。
上述具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明保护范围之内。

Claims (10)

1.一种空中指引显示方法，其特征在于，包括：
获取目标飞行场景的目标场景数据；
根据所述目标场景数据、当前飞行数据、以及屏幕数据，确定飞行指引数据，以供显示。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，若所述目标飞行场景为空中飞行场景，则所述根据所述目标场景数据、当前飞行数据、以及屏幕数据，确定飞行指引数据，包括：
根据当前飞行数据、以及所述目标场景数据中飞行路径规划数据，确定飞行器当前位置点与所述飞行路径规划数据中下一轨迹点之间的相对角度；
根据所述相对角度、屏幕数据中的屏幕视场角和屏幕尺寸、以及所述飞行路径规划数据中下一轨迹点数据，确定飞行指引数据。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述相对角度、屏幕数据中的屏幕视场角和屏幕尺寸、以及所述飞行路径规划数据中下一轨迹点数据，确定飞行指引数据，包括：
根据所述飞行路径规划数据中下一轨迹点数据，确定检查点的第一屏幕显示信息；
根据所述飞行路径规划数据中下一轨迹点数据、所述相对角度、所述屏幕视场角、以及所述屏幕尺寸，确定空中高速公路指引信息的第二屏幕显示信息；
将所述第一屏幕显示信息、以及所述第二屏幕显示信息，作为飞行指引数据。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，若目标飞行场景为降落场景，则所述根据所述目标场景数据、当前飞行数据、以及屏幕数据，确定飞行指引数据，包括：
根据所述目标场景数据中待降落地点的位置信息、以及当前飞行数据中飞行器的当前位置信息，确定所述飞行器与所述待降落地点在屏幕上的映射距离；
根据屏幕数据中的屏幕视场角，以及所述目标场景数据中所述飞行器与所述待降落地点之间的高度差，确定屏幕视距；
根据所述屏幕视距、所述映射距离、以及所述屏幕数据中的屏幕尺寸，确定所述待降落地点在屏幕上的显示位置；
根据所述显示位置、以及设定半径，构建降落指引数据，并将所述降落指引数据作为飞行指引数据。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标场景数据中待降落地点的位置信息、以及当前飞行数据中飞行器的当前位置信息，确定所述飞行器与所述待降落地点在屏幕上的映射距离，包括：
根据所述目标场景数据中待降落地点的位置信息、以及当前飞行数据中飞行器的当前位置信息，确定所述飞行器与所述待降落地点之间的实际距离和实际角度；
根据所述实际距离、以及所述实际角度，确定所述飞行器与所述待降落地点在屏幕上的映射距离。
6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，还包括：
根据所述飞行路径规划数据中的飞行器横向航迹角、以及所述当前飞行数据中的实际航向角，确定所述飞行器的实际横向偏移角度；
根据所述实际横向偏移角度、以及所述屏幕尺寸，确定所述飞行器的屏幕横向偏移量；
根据所述目标场景数据中的地球半径和海平面高度、所述飞行路径规划数据中的飞行器纵向航迹角、以及所述屏幕尺寸，确定所述飞行器的屏幕纵向偏移量；
将所述屏幕横向偏移量、以及所述屏幕纵向偏移量，作为飞行路径矢量数据，以供显示。
7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，还包括：
根据所述目标场景数据中飞行路径规划数据中的飞行器横向航迹角、以及所述当前飞行数据中的实际航向角，确定所述飞行器的实际横向偏移角度；
根据所述实际横向偏移角度、以及所述屏幕尺寸，确定所述飞行器的屏幕横向偏移量；
根据所述飞行路径规划数据中的飞行器最大轴向速度、所述当前飞行数据中的飞行器实际轴向速度、以及所述屏幕尺寸，确定所述飞行器的屏幕纵向偏移量；
将所述屏幕横向偏移量、以及所述屏幕纵向偏移量，作为飞行路径矢量数据，以供显示。
8.一种空中指引显示装置，其特征在于，包括：
目标场景数据获取模块，用于获取目标飞行场景的目标场景数据；
飞行指引数据确定模块，用于根据所述目标场景数据、当前飞行数据、以及屏幕数据，确定飞行指引数据，以供显示。
9.一种电子设备，其特征在于，包括：
一个或多个处理器；
存储器，用于存储一个或多个程序；
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如权利要求1-7中任一项所述的空中指引显示方法。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-7中任一项所述的空中指引显示方法。
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