CN115620583B - 夜视镜兼容的视景显示系统、飞行模拟器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种夜视镜兼容的视景显示系统、飞行模拟器，该系统包括：视景仿真平台、显示终端、控制装置；显示终端包括：仪表显示器、以及视景显示器；所述视景仿真平台，用于将仿真视频数据传送至所述视景显示器；所述视景显示器，用于进行仿真视频显示；所述视景显示器具有双模工作模式，所述双模工作模式包括：微光工作模式和白光工作模式；所述视景显示器在微光工作模式下，辐射亮度可调；所述仪表显示器，用于在所述视景显示器工作于所述白光工作模式时，模拟驾驶舱仪表盘；所述控制装置，用于控制所述视景显示器和所述仪表显示器的工作。利用本发明方案，能够兼容夜视镜模拟飞行需要，达到夜间模拟视景与空中视景相同的夜视镜观察效果。

Description

夜视镜兼容的视景显示系统、飞行模拟器

技术领域

本发明涉及飞行器舱外视景模拟技术领域，具体涉及一种夜视镜兼容的视景显示系统，还涉及一种飞行模拟器。

背景技术

飞行模拟器的舱外视景是视景系统生成的虚拟仿真视景而非真实飞行场景，模拟器上佩戴夜视镜进行夜间模拟飞行，还需要视景系统与夜视镜兼容才能达到与实际夜间飞行接近的效果。飞行模拟器视景系统主要包括视景数据库、视景生成系统和视景显示系统，用于生成模拟飞行舱外仿真视景并通过显示设备显示给使用者。视景系统与夜视镜兼容除了对视景数据库和视景生成进行重新设置、定义和特殊夜视现象的仿真外，还需要对视景显示系统进行夜视镜兼容设计或者改造，使其既可以显示正常飞行模拟视景也可以显示夜视镜兼容视景。

通常飞行模拟器模拟夜视飞行是直接仿真生成夜视镜下观察到的舱外夜间视景，使用者不佩戴夜视镜直接裸眼进行夜视模拟飞行。少量飞行模拟器按照飞机座舱夜视兼容要求，也只是仅仅集中于内部照明系统的夜视兼容，使用者佩戴夜视镜也仅是针对于座舱内部照明和各种显示指示控制面板灯发光体的夜视兼容体验。因此，如何实现飞行模拟器视景系统与夜视镜兼容，是业界亟待解决的一个重要问题。

发明内容

本发明提供一种夜视镜兼容的视景显示系统、飞行模拟器，能够兼容夜视镜模拟飞行需要，达到夜间模拟视景与空中视景相同的夜视镜观察效果。

为此，本发明提供如下技术方案：

一种夜视镜兼容的视景显示系统，所述系统包括：视景仿真平台、显示终端、控制装置；所述显示终端包括：仪表显示器、以及视景显示器；

所述视景仿真平台，用于将仿真视频数据传送至所述视景显示器；

所述视景显示器，用于进行仿真视频显示；所述视景显示器具有双模工作模式，所述双模工作模式包括：微光工作模式和白光工作模式；所述视景显示器在微光工作模式下，辐射亮度可调；

所述仪表显示器，工作于白光工作模式，用于模拟驾驶舱仪表盘；

所述控制装置，用于控制所述视景显示器和所述仪表显示器的工作。

可选地，所述视景显示器包括：液晶显示模组、双光源背光模组；

所述液晶显示模组，用于确定显示的仿真视频的色彩、灰阶、以及对比度；

所述双光源背光模组，用于为所述液晶显示模组提供光源。

可选地，所述双光源背光模组包括：白光光源和微光光源；

在所述白光光源开启、或者所述白光光源和所述微光光源均开启时，所述液晶显示模组工作于白光工作模式；

在所述白光光源关闭、所述微光光源开启时，所述液晶显示模组工作于微光工作模式。

可选地，在白光工作模式下，所述液晶显示模组采用全彩色图像调制方式显示所述仿真视频；在微光工作模式下，所述液晶显示模组采用灰度调制方式显示所述仿真视频。

可选地，所述白光光源为由多个WLED组成的LED阵列，所述微光光源包括一个或多个特定波长的LED。

可选地，所述WLED和所述特定波长的LED均具有二次设计的光学系统，用于实现LED和WLED光源均匀辐照度分布。

可选地，所述二次设计的光学系统为自由曲面的匀光透镜；所述匀光透镜的内表面为球面；所述WLED或所述特定波长的LED置于所述内表面的球心处；所述匀光透镜的外表面为自由曲面。

可选地，所述双光源背光模组与所述液晶显示模组之间设置有上、下扩散片，在所述上、下扩散片之间设置有棱镜片。

可选地，所述视景显示器有多个，所述系统还包括：分屏器；

所述分屏器，具有解码、分屏、编码功能，用于将所述视景仿真平台输出的仿真视频数据分为多屏数据，并依序输入各视景显示器。

一种飞行模拟器，包括前面所述的夜视镜兼容的视景显示系统、座椅、脚舵台、油门台、操纵杆、支架系统；所述视景显示系统中的显示终端和控制装置安装在所述支架系统上。

本发明实施例提供的夜视镜兼容的视景显示系统，通过增加仪表显示器，并使视景显示器在两种工作模式之间切换，即微光工作模式和白光工作模式，从而可以兼具可见光和夜间微光辐射特性，能够逼真显示飞行仿真视景计算机生成的昼间或微光夜视图像信号，为佩戴头盔夜视镜的受试者提供仿真环境，用于夜间或昼间变换条件下的飞行模拟体验训练。

进一步地，通过对背光源中的LED和WLED增加二次设计的光学系统，有效提高背光源的均匀辐照度分布，为使用者提供更好的仿真环境，提升使用体验。

附图说明

图1是本发明实施例夜视镜兼容的视景显示系统的一种结构框图；

图2是本发明实施例夜视镜兼容的视景显示系统中显示仿真视频数据的一种硬件结构示意图；

图3是图2所示硬件结构中数据传递过程的示意图；

图4是本发明实施例夜视镜兼容的视景显示系统中视景显示器的结构框图；

图5是本发明实施例中液晶显示模组和双光源背光模组的硬件结构示意图；

图6是本发明实施例提供的一种LED混联结构示意图；

图7是本发明实施例中视景显示器中背光源的驱动系统的工作原理示意图；

图8是本发明实施例提供的飞行模拟器的整体结构示意图。

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实施例的方案，下面结合附图和实施方式对本发明实施例作进一步的详细说明。

视景显示系统主要显示视景生成系统的视频信号，呈现与实际飞行一致的视景、深度、分辨率及可能的立体感。按照技术原理的不同，视景显示技术主要分实像显示、虚像显示两大类。实像是由实际光线汇合在一起所成的影像，可以显现在屏幕上。实像显示系统一般光路比较简单，直接通过投影设备将图像投射到显示屏上，缺点是缺乏立体感和纵深感。目前，比较常见的实像显示方式有平面窗口式、球形幕显示、多通道平面板块显示三种类型。显示设备通常采用显示器、电视机和投影机。虚像是光的反射延长线会聚而成的像，视景的纵深感强，有景深感，不需要显示屏承接，但使用空间需求高，视野、特别是垂直方向的视野有限，抗振动性能一般，成本较高。因此，一般飞行模拟器较少采用虚像方式，大多采用的是投影显示、液晶板块拼接的实像显示方式。

液晶显示器基于液晶在电场的作用下能够对外部照射光进行调制的电光效应，通过改变外照光的透射率或反射率形成显示的图像。以液晶显示器作为飞行模拟器液晶视景显示设备，通常采用3通道、4通道、6通道等多通道液晶显示器拼接，而且液晶显示器的背光源必须有足够亮度。目前，飞行模拟器液晶显示器，采用的超高压汞灯、LED灯、激光等光源的波长大多不高于700nm，而且出于优化系统性能、控制发热等考虑，在光学系统设计加工中，一般也不响应700nm以上的超出可见光谱的近红外光。因而，飞行模拟器视景系统中，由光源，以及包括导光板、偏振片、透镜组、镜头、投影幕等光学元件构成的视景显示系统必须能够激励波长在700~900nm的近红外光。

目前，市场上的液晶显示器虽然能够或多或少发射少量的近红外光，但是实际上其光谱辐射能量主要集中在可见光波长，而夜视镜敏感的远红外光，特备是近红外光的能量相对较少，光视效率较低，夜视镜下图像对比度会很差。特别是在为限定舱内夜视兼容照度环境，需要调低液晶屏辐射亮度，降低光源功率的条件下，微弱的近红外光在夜视镜下的图像对比度会进一步降低，图像效果无法满足需求。如果投影、液晶等视景显示系统的光谱分布和辐射亮度未经处理，佩戴夜视镜模拟飞行无法观察到与佩戴夜视镜夜间空中飞行观察一致的场景。

在液晶显示器夜视兼容夜视镜方面，采用滤光片技术通过降低液晶显示器的夜视镜辐亮度，可以达到液晶显示器与夜视镜的夜视兼容。但薄膜干涉型滤光片是通过干涉截止或吸收来降低背光源中近红外光出射的，其截止滤光具有角度依赖性，会导致显示器图像在不同视角存在严重的色差；而吸收型滤光片国内技术不够成熟，使用较少。

为此，本发明提供一种夜视镜兼容的视景显示系统、飞行模拟器，显示终端不仅包括视景显示器，还包括仪表显示器，而且，视景显示器具有双模工作模式，即微光工作模式和白光工作模式，在微光工作模式下，辐射亮度可调，从而使该视景显示系统能够很好地与夜视镜兼容，达到与实际夜间飞行接近的效果。

需要说明的是，为了便于描述，本发明实施例中将在自然界中不存在的图案称为图形，将自然界中存在的图案称为图像，将一系列按照时间顺序组织起来的图像称为视频。视频文件通常以视频流作为图像处理及传递的基本单位。

在飞行模拟器视景图像中，夜晚的自然景物、人文景物和光源等各种目标在夜视镜下的亮度，应与实际夜间飞行条件下各种地面景物目标的亮度接近或一致。目标在夜视镜下的辐射亮度R，为夜视镜系统的光谱响应函数与目标的光谱辐射亮度函数乘积在夜视镜光谱响应范围的积分值。计算公式如下：

其中，

为夜视镜的相对光谱响应；

为目标的光谱辐亮度，单位是W/cm· sr· nm；

；S为比例系数。

根据上面公式，由于各种型号夜视镜的相对光谱响应

已有标准规定，目标进入夜视镜的入射光光谱辐亮度

决定了视景目标模拟实际夜间目标亮度的逼真度。

基于上述需求，本发明实施例提供的夜视镜兼容的视景显示系统中，视景显示器通过两种工作模式的切换，双模工作模式包括：微光工作模式和白光工作模式，兼具可见光和夜间微光辐射特性，能够逼真显示飞行仿真视景计算机生成的昼间或微光夜视图像信号，为佩戴头盔夜视镜的受试者提供仿真环境，用于夜间或昼间变换条件下的飞行模拟体验训练。

如图1所示，是本发明实施例夜视镜兼容的视景显示系统的一种结构框图。

该实施例的夜视镜兼容的视景显示系统包括：视景仿真平台10、显示终端20、控制装置30。其中，所述显示终端20包括：仪表显示器21、以及视景显示器22。

所述视景仿真平台10，用于将仿真视频数据传送至所述视景显示器22；

所述视景显示器22，用于进行仿真视频显示；所述视景显示器22具有双模工作模式，所述双模工作模式包括：微光工作模式和白光工作模式；所述视景显示器22在微光工作模式下，辐射亮度可调；

所述仪表显示器21，工作于白光工作模式，用于模拟驾驶舱仪表盘；

所述控制装置30，用于控制所述视景显示器22和所述仪表显示器21的工作。

需要说明的是，在实际应用中，所述视景显示器22可以有多个，以分屏显示仿真视频，即仿真的飞行模拟器的舱外视景。相应地，所述系统还包括：分屏器。所述分屏器具有解码、分屏、编码功能，用于将所述视景仿真平台输出的仿真视频数据分为多屏数据，并依序输入各视景显示器。

本发明实施例中，所述仪表显示器21和所述视景显示器22均采用液晶显示器，所不同的是，仪表显示器21为单光源背光液晶显示器，而视景显示器22采用双光源背光，即在可视光谱液晶屏的基础上，增加微光（比如波长为740nm）背光源，以使其能够工作在不同背光环境下。

如图2所示，是本发明实施例夜视镜兼容的视景显示系统中显示仿真视频数据的一种硬件结构示意图。

在该示例中，所述视景显示器22设置有三个，如图2中的视景显示器221、222、223。需要说明的是，视景显示器的数量可以根据需要仿真的环境等设定，可以是一台或多台，对此本发明实施例不做限定。

图2中，分屏器40分别与视景仿真平台10及三个视景显示器信号连接。分屏器40将视景仿真平台10输出的仿真视频数据分为多屏数据，并依序输入三个视景显示器221、222、223中。相应地，三个视景显示器221、222、223根据输入的数据进行视频显示。

图3是图2所示硬件结构中数据传递过程的示意图，下面结合图3说明其仿真视频数据的传递过程。

参照图3，视景仿真平台10对仿真视频流进行编码，经由VGA（Video GraphicsArray，视频图形阵列）接口或HDMI（High Definition Multimedia Interface，高清晰度多媒体接口）接口将仿真视频数据传送至分屏器40。分屏器40对所述仿真视频数据进行解码、分屏再编码工作，经分屏后的三路数据由HDMI或VGA接口按顺序分别传送至相应的视景显示器221、222、223的主板接口。

各视景显示器221、222、223的主板除电源分配及遥控等控制功能外，主要工作是对接收的视频数据进行解码，解码成逻辑板可读的LVDS信号传送至逻辑板。逻辑板按照LVDS（Low-Voltage Differential Signaling，低电压差分信号）信号内容进一步生成可驱动液晶面板TFT薄膜的RGB色彩分量信号及行频、场频信号，实现对视景显示器的驱动及图像色彩、灰度的调制。

前面提到，本发明实施例中，仪表显示器21采用单光源背光，比如可以采用WLED光源，对此本发明实施例不做限定。而视景显示器22采用双光源背光，下面重点对仪表显示器21做详细说明。

如图4所示，是本发明实施例夜视镜兼容的视景显示系统中视景显示器的结构框图。

所述视景显示器20包括：液晶显示模组201和双光源背光模组202。其中：

所述液晶显示模组201用于确定显示的仿真视频的色彩、灰阶、以及对比度（影响亮度最低值）；

所述双光源背光模组202用于为所述液晶显示模组201提供光源，决定了液晶输出图像的亮度及均匀性，部分地影响对比度（影响亮度最高值）。

在该实施例中，所述双光源背光模组202包括两种光源，分别为：白光光源和微光光源。在非夜视环境下使用光效较高的白光光源、或者同时使用所述白光光源和所述微光光源作为背光源，获取较低的功耗和较高的亮度；在夜视环境下，只使用微光光源作为背光源。

需要说明的是，在白光工作模式下，所述液晶显示模组采用全彩色图像调制方式显示所述仿真视频；在微光工作模式下，所述液晶显示模组采用灰度调制方式显示所述仿真视频。

所述白光光源为白色高亮背光电源，可以由一个或多个WLED（White LightEmitting Diode，白光二极管）组成WLED阵列，所述多个WLED可以串联和/或并联连接。微光光源可以由一个或多个特定波长（比如波长可以是700nm）的LED（即彩色LED）组成，所述多个彩色LED可以串联和/或并联连接。WLED和彩色LED可以分区域布设，也可以在同一区域穿插布设，对此本发明实施例不做限定。

上述白光光源和微光光源可以分别独立控制，在所述白光光源开启、或者所述白光光源和所述微光光源均开启时，所述液晶显示模组工作于白光工作模式；在所述白光光源关闭、所述微光光源开启时，所述液晶显示模组工作于微光工作模式。

进一步地，为了使每粒WLED光源散射的空间光尽可能均匀分布，在一种非限制性实施例中，每粒WLED光源都可具有二次设计的光学系统，所述二次设计的光学系统为自由曲面的匀光透镜；所述匀光透镜的内表面为球面；所述WLED光源置于所述内表面的球心处；所述匀光透镜的外表面为自由曲面。

同样地，对于每粒彩色LED，也可以有与WLED同样的二次设计的光学系统，以保证在微光环境下，使彩色LED光源散射的空间光尽可能均匀分布。

在具体应用中，可以通过仿真设计确定微光光源规模，合理规划微光光源中LED的间距D及照明距离H，从出光层面优化照明均匀性。

参照图5，图5是本发明实施例中液晶显示模组和双光源背光模组的硬件结构示意图。

其中，液晶显示模组由外到内主要包括：屏幕、上下偏振片、在上下偏振片之间还包括滤色器基板和TFT（Thin Film Transistor，薄膜晶体管）基板。其中，偏振片控制光的进入和离去；显示屏上的每个液晶像素点由集成在像素点后面的TFT来驱动；滤色器基板的作用是吸收某些波长的光，让某些波长的光通过。

在本发明实施例中，为了提高微光模式下显示图像的对比度，采用灰度视频，RGB开关处于同开或同关状态，实现最大通光和最高截止，使微光工作模式对比度取决于暗室照度与液晶显示黑白照度较大者。

进一步地，在所述双光源背光模组与所述液晶显示模组之间还设置有上、下扩散片，在所述上、下扩散片之间设置有棱镜片。其中，扩散片的功能主要是为显示器提供一个均匀的面光源，棱镜片的作用主要是提高显示屏的正面亮度。

由于LED是点光源，为了给显示器提供亮度均匀的平面光源，需要将多个LED按照设计要求排列组合起来，以满足大范围动态显示要求。在本发明实施例中，可以采用直下式LED背光源，LED背光连接排列方式可以有串联、并联和串并联混合三种连接方式。

需要说明的是，所述LED背光源包括上面提到的彩色LED背光源和WLED背光源，为了便于描述，后面统一用LED背光源说明阵列中的多个LED的连接方式。其中：

LED串联排列便于调节通过LED的电流，由于串联电路中流过各LED的电流相同，LED的亮度与色度基本一致，可以最大限度地降低LED个体差异性对亮度色度的影响。但是若其中任何一个LED开路，那么所有的LED都不能正常工作。若LED串联电路发生短路，恒流控制没有问题，但若恒压控制，那么由于系统输入电压不变，分配在剩余LED两端的电压必然升高，导致通过LED两端的电流将增大，可能导致余下的LED全部损坏，如果将所有的LED都串联起来，则要求系统的输入电压必须大于所有串联LED的前向电压之和，这对LED驱动电路设计要求很高，也对系统的驱动效率有影响，因此在LED大量应用时不宜采用。

如果将LED并联排列，当一个LED出现开路状态时不会对其他LED的工作造成影响，但是由于并联电路的总电流等于各支路电流之和，这种排列方式要求LED驱动器输出较大的电流。若恒压驱动时，并联方式分配在每个LED两端电压相同，当LED的个体差异较大时，通过每颗LED的电流会出现不一致的情况，LED的亮度与色度也会有明显差异，而且由于LED制造技术的限制，这种差异是不可避免的。当出现LED断路时，若采用恒流驱动，由于驱动总电流输出保持不变，分配给余下LED的电流将会增大，这可能导致剩余LED损坏，当出现LED短路时，无论采用恒压驱动还是恒流驱动，所有剩余的LED都会停止工作，在大量使用LED时，单纯的并联要求LED驱动器输出较大电流，若出现故障，容易烧坏LED是并联电路的最大缺点。

在需要大量使用LED的产品中，将所有LED单纯地串联或并联，不仅会限制LED的使用数量，还将增加驱动电路设计的复杂程度，加大研发成本。因为前者要求驱动器输出很高的电压，后者要求驱动器输出很大的电流，为此可以采用混联方式解决这些问题，混联是综合了LED串联和并联的各自优点而提出的，主要有先串联后并联和先并联后串联两种形式，两种方式，各有利弊。

如图6所示，示出了先串联后并联的混联结构示意图。

采用先串后并的混联方式，既保证每个支路中的LED出现故障只影响本支路的正常发光，又保证了驱动电路输出合适的电压，比单纯的串联或并联形式提高了可靠性，该电路结构适用于LED数量多的应用场合。

在实际应用中，对于图6所示连接方式，可以采用恒压恒流驱动模式驱动LED工作，可以更好地保证色温的稳定性。比如，可以采用ZK-SJ4可调升降压恒压恒流驱动模块。

驱动模块工作电压提供DC 5-30V宽电压输入，在加强散热的情况下，输出通道控制的最大输出电流为4A，最大输出电压为30V，通过24V开关电源直接给驱动模块供电。每个模块最大可以输出4A电流，30V电压。为每台视景显示器配有一个驱动模块，每台视景显示器LED背光只需要700mA电流和10V电压就能满足需要，该驱动模块的恒流精确率为2%，输出的电流值可以通过驱动模块上电位器来设定，输出的电压通过外接的四联同步电位器再串联三个微调电位器来改变输出电压值，四联同步电位器实现同步调节三台视景显示器微光LED亮度，微调电位器实现微调微光LED亮度，从而实现三台视景显示器微光辐射强度同步和独自调节能力。

利用上述驱动模块对视景显示器中背光源的驱动系统工作原理如图7所示。

需要说明的是，上述驱动系统为图1所示控制装置30中的部分功能模块和电路。

在实际应用中，所述控制装置30还包括控制盒，在控制盒面板上设置有视景显示器电源开关、仪表显示器电源开关，还设置有微光开关、以及同步调节旋钮。其中：

视景显示器电源开关和仪表显示器电源开关实现对视景显示器和仪表显示器上电；

微光开关实现视景显示器从可见光转换到微光工作模式；

同步调节旋钮实现同步调节三台视景显示器微光LED亮度。

进一步地，所述控制装置30还包括微调旋钮，设置在每台视景显示器后方，实现微调微光LED的亮度。

利用上述同步调节旋钮和所述微调旋钮，可以方便地实现三台视景显示器微光辐射强度同步和独自调节能力。

本发明实施例提供的夜视镜兼容的视景显示系统，通过增加仪表显示器，并使视景显示器在两种工作模式之间切换，即微光工作模式和白光工作模式，从而可以兼具可见光和夜间微光辐射特性，能够逼真显示飞行仿真视景计算机生成的昼间或微光夜视图像信号，为佩戴头盔夜视镜的受试者提供仿真环境，用于夜间或昼间变换条件下的飞行模拟体验训练。

相应地，本发明实施例还提供一种包括上述夜视镜兼容的视景显示系统的飞行模拟器，如图8所示，是该飞行模拟器的整体结构示意图。

该飞行模拟器包括：视景显示器1、仪表显示器2、控制盒3、支架系统4、工作站5、座椅6、脚舵台7、油门台8、操纵杆9。

其中，工作台5即前面夜视镜兼容的视景显示系统中的视景仿真平台。

视景显示器1和仪表显示器安装在支架系统4上，支架系统4底座与座椅6的底座可设计为连接整体，此设计保证了支架系统4的结构稳固性，而且地面无需打孔，可稳定立于实验室水平地面。座椅6两侧分别设计有油门台支架和操纵杆支架，分别用于安装油门台8和操纵杆9。

支架系统4在保证多台显示器承重需求的同时将视景显示器视线高度提升至距地面1200mm，考虑到受测人员的视线高度差异性，可以预留±20mm调节余量。视景显示器固定在横梁上，可整体沿主支架上下滑动，两根主支撑柱采用套管式升降机构实现，利用螺钉固定锁紧，保证稳固性。

如图8所示，在该实施例中，三台视景显示器与一台仪表显示器共同连接在主支撑架横向上，其中，中间的视景显示器通过支架系统4固定于中间横梁上，正对测试者；中间横梁连段设计摆杆机构分别连接左右两根辅梁，两侧视景显示器分别固定于两侧辅梁上，通过摆杆机构摆动，可在110°~180°范围内调整两侧屏与主屏之间的夹角，便于灵活调节到舒适的测试角度。

座椅6的选型参照飞行模拟类产品座椅参数，该座椅对第50百分位（人体数据测量术语，第50百分位为中点，表示将一组数平分成两组，较大的50%和较小的50%。第50百分位的数值可以说接近平均值。）坐姿人体，眼水平位置与中央视景显示器中心水平线重合，双腿、左右手臂与脚舵、油门台和操纵杆距离适中，可完成正常飞行操纵动作，承重100Kg，座椅底座与显示器支架底座相连接，稳定舒适。座椅座面和椅背间夹角可在90°~120°范围内调整，座椅整体可通过管状伸缩结构实现±20cm调整，以满足测试人员身高变化需求。

根据所选显示器尺寸，三屏拼接实现180°环绕效果，且保证拼接缝最小时，测试者工作位设计在距离屏幕800mm位置。按照人机工程学，测试者位于坐姿时，视线距地面高度为1200mm，视线高度±20mm可调；中间视景显示器与人眼水平视线垂直设计，位于左侧和右侧的视景显示器与中间的视景显间夹角在110°~180°角范围内可调。此时，人眼距三个屏幕的距离接近相等，均为800mm。

仪表显示器选型，仪表显示器通过VGA/HDMI接口直接与仿真计算机视频接口连接，将仪表仿真图像显示在仪表显示器上。根据技术要求，需要将输出光亮度调节至0.1cd/m²。比如选择蓝光滤光膜进行测试，经光谱仪测试可有效对红光光谱进行衰减，但能量仍高于0.1cd/m²，可通过调整电压输出进一步保证满足参数要求。

双光源液晶显示系统安装于暗室内部地面，微光工作模式下，试验人员需佩戴夜视头盔坐在屏幕前80cm范围内参与测试。双光源液晶显示系统提供VGA、HDMI两种视频接口，仿真视频文件通过以上视频接口传输至双光源液晶显示系统的视景显示屏幕上，视频线缆预留为3m，系统供电线缆预留长度为5m。

740nmLED背光模组可选用0.5W LED进行集成，电流150mA，电压2~2.2V，工作光谱730nm~740nm，电源控制模块采用恒压恒流驱动模块。

上述对本发明飞行模拟器中的结构、组件的设置及部分参数举例等做了说明。需要说明的是，本发明实施例并不仅限于上述所提到的相应参数，各参数可根据具体设计需要来确定，对此本发明实施例不做限定。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。而且，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中作为分离部件说明的模块和单元可以是或者也可以不是物理上分开的，即可以位于一个网络单元上，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

以上对本发明实施例进行了详细介绍，本文中应用了具体实施方式对本发明进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及装置，其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，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。因此，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 (10)

1.一种夜视镜兼容的视景显示系统，其特征在于，所述系统包括：视景仿真平台、显示终端、控制装置；所述显示终端包括：仪表显示器、以及视景显示器；

所述视景仿真平台，用于将仿真视频数据传送至所述视景显示器；

所述视景显示器，用于进行仿真视频显示；所述视景显示器具有双模工作模式，所述双模工作模式包括：微光工作模式和白光工作模式；所述视景显示器在微光工作模式下，辐射亮度可调；

所述仪表显示器，工作于白光工作模式，用于模拟驾驶舱仪表盘；

所述控制装置，用于控制所述视景显示器和所述仪表显示器的工作。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述视景显示器包括：液晶显示模组、双光源背光模组；

所述液晶显示模组，用于确定显示的仿真视频的色彩、灰阶、以及对比度；

所述双光源背光模组，用于为所述液晶显示模组提供光源。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述双光源背光模组包括：白光光源和微光光源；

在所述白光光源开启、或者所述白光光源和所述微光光源均开启时，所述液晶显示模组工作于白光工作模式；

在所述白光光源关闭、所述微光光源开启时，所述液晶显示模组工作于微光工作模式。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，在白光工作模式下，所述液晶显示模组采用全彩色图像调制方式显示所述仿真视频；在微光工作模式下，所述液晶显示模组采用灰度调制方式显示所述仿真视频。

5.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述白光光源为由多个WLED组成的LED阵列，所述微光光源包括一个或多个特定波长的LED。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述WLED和所述特定波长的LED均具有二次设计的光学系统，用于实现LED和WLED光源均匀辐照度分布。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述二次设计的光学系统为自由曲面的匀光透镜；所述匀光透镜的内表面为球面；所述WLED或所述特定波长的LED置于所述内表面的球心处；所述匀光透镜的外表面为自由曲面。

8.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述双光源背光模组与所述液晶显示模组之间设置有上、下扩散片，在所述上、下扩散片之间设置有棱镜片。

9.根据权利要求1至8任一项所述的系统，其特征在于，所述视景显示器有多个，所述系统还包括：分屏器；

所述分屏器，具有解码、分屏、编码功能，用于将所述视景仿真平台输出的仿真视频数据分为多屏数据，并依序输入各视景显示器。

10.一种飞行模拟器，其特征在于，包括如权利要求1至9任一项所述的夜视镜兼容的视景显示系统、座椅、脚舵台、油门台、操纵杆、支架系统；所述视景显示系统中的显示终端和控制装置安装在所述支架系统上。

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