CN116088551A - 一种基于综合视景的飞行引导方法 - Google Patents

一种基于综合视景的飞行引导方法 Download PDF

Info

Publication number
CN116088551A
CN116088551A CN202310047871.8A CN202310047871A CN116088551A CN 116088551 A CN116088551 A CN 116088551A CN 202310047871 A CN202310047871 A CN 202310047871A CN 116088551 A CN116088551 A CN 116088551A
Authority
CN
China
Prior art keywords
flight
helicopter
data
comprehensive
terrain
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.)
Pending
Application number
CN202310047871.8A
Other languages
English (en)
Inventor
齐小谦
刘文展
谷沛尚
谷金波
冯士妥
王炳翮
司召峰
于健
张睿
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.)
CETC 54 Research Institute
Original Assignee
CETC 54 Research Institute
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 CETC 54 Research Institute filed Critical CETC 54 Research Institute
Priority to CN202310047871.8A priority Critical patent/CN116088551A/zh
Publication of CN116088551A publication Critical patent/CN116088551A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/08Control of attitude, i.e. control of roll, pitch, or yaw
    • G05D1/0808Control of attitude, i.e. control of roll, pitch, or yaw specially adapted for aircraft
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/10Simultaneous control of position or course in three dimensions
    • G05D1/101Simultaneous control of position or course in three dimensions specially adapted for aircraft
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Navigation (AREA)
  • Traffic Control Systems (AREA)

Abstract

本发明涉及一种基于综合视景的飞行引导方法。该方法首先使用直升机的多源探测图像、姿态数据与地景数据进行匹配生成三维地理环境,结合直升机航迹点、飞行航线进行实时解算,提取综合视景范围并进行信息仿真,然后对地形数据库和多源航电数据进行综合处理,生成地形和障碍物告警提示并叠加在视景中显示,在近地、着陆阶段,通过识别近距离地形障碍等威胁和远距离地形冲突,提供清晰且易于理解的视景图像输出与可靠的飞行指示信息。该方法具有计算效率高、通用性强、易于实现的特点。

Description

一种基于综合视景的飞行引导方法
技术领域
本发明属于直升机可视化飞行引导应用领域,具体涉及一种基于综合视景的飞行引导方法,特别适用于复杂视觉环境下的战场环境综合展示、危险地形及障碍告警问题。
背景技术
针对直升机飞行员在复杂地形及恶劣视觉环境下提升外部威胁感知与安全驾驶能力需求,以内置综合视景数据库为基础,使用直升机的多源探测图像、姿态数据与地景数据进行匹配生成三维地理环境,结合直升机航迹点、飞行航线进行实时解算,驱动综合视景信息仿真,完成地形障碍物告警提示与飞行可视化引导符号输出。特别是在近地阶段,通过近距离地形障碍等威胁和远距离地形冲突识别,提供清晰且易于理解的视景图像输出与可靠的飞行指示信息,辅助飞行员规避威胁并安全驾驶。从实际情况看,目前尚未有此类研究,利用综合视景生成的方法在直升机前舱飞行引导的应用上仍属空白。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于避免上述背景技术中的不足之处,提供一种基于综合视景的飞行引导方法。本发明计算效率高、通用性强、易于实现,可以用于降低复杂视场环境下直升机飞行操作负荷、提升安全驾驶水平。
本发明所要解决的技术问题是由以下技术方案实现的:
一种基于综合视景的飞行引导方法,包含以下步骤:
步骤1,起飞前,机载三维引擎加载综合视景数据库和直升机飞行航线,预读直升机当前坐标所在固定范围的周围地形数据并存入内存,生成飞行员基础视角前方三维图像综合视景;
步骤2,飞机飞行过程中,获取直升机位置姿态数据和飞行员头盔朝向信息,实时计算飞行员导航视场范围,基于导航视场范围更新步骤1生成的综合视景,并对综合视景中的地形数据叠加安全等级颜色以标识对直升机飞行高度的威胁等级;
步骤3,根据步骤2处理后的飞行员导航视场范围,对直升机多源传感器数据进行图像配准和障碍物识别,提取障碍物模型和地理数据,并在综合视景中进行匹配、融合加载与渲染;
步骤4,根据步骤1加载的直升机飞行航线数据和直升机当前位置姿态,计算获得直升机前方最小飞行航段数据,并进行基于飞行警戒包线模型的视觉告警处理;
步骤5,生成对应的安全飞行通道信息,并以图层的形式叠加显示在综合视景窗口中;
步骤6,生成近地飞行场景中的安全驾驶引导符号集,动态计算沿预期航迹飞行的时间周期内的分段路径,并生成配套的安全操作引导符号,以指示引导飞行员安全驾驶;
步骤7,基于直升机当前航迹位置姿态和飞行航线,继续执行步骤2-步骤6直到安全降落,实现全部飞行过程的近地引导。
进一步地,步骤1具体包括以下步骤:
步骤101,起飞前,机载三维引擎加载综合视景数据库和直升机飞行航线;以起飞机场中心点坐标为中心,提取设定范围内地形数据和高大建筑物模型,完成视景初始化显示;
步骤102,预读设定视景区域周围同等范围的8块地形数据并存入内存;
步骤103,基于飞机在机场停机点的坐标和机身朝向,初始化直升机前舱飞行员基础视角信息;
步骤104,基于飞行员基础视角信息,机载三维引擎加载综合视景视点数据,并载入地形、地面物体模型和大气光照数据,生成飞行员基础视角前方三维图像综合视景。
进一步地,步骤2具体包括以下步骤:
步骤201,在飞行中,接收机载总线数据,获取直升机位置姿态数据和飞行员头盔朝向信息;
步骤202,基于获取的直升机位置姿态数据和飞行员头盔朝向信息,实时计算飞行员导航视场方向和范围数据,当视景边界即将超出当前视景范围时,将预读的周围地形数据加载至视景窗口,同时删除已显示过的预读地形数据,使得实时绘制时的数据交换只发生在内存中,提高绘制速度;
步骤203,基于导航视场方向和范围更新综合视景显示范围和视点信息;
步骤204,计算综合视景显示范围内所有地形高度与载机的高度差ΔH1
步骤205,确定ΔH1取值区间,使用OpenGL着色器将综合视景中各区间地形叠加不同的安全等级颜色显示;
步骤206,基于步骤204,若ΔH1的值小于0m,定义为威胁等级,使用50%红色进行插值着色;若ΔH1的值位于区间[0m,50m),定义为危险等级,使用50%黄色进行插值着色;若ΔH1的值位于区间[50m,100m),定义为告警等级,使用25%黄色进行插值着色;若ΔH1的值位于区间[100m,200m),定义为注意安全等级,使用25%绿色进行插值着色;若ΔH1的值大于200m,定义为安全等级,使用综合视景数据库地形本身纹理;
步骤207,机载三维引擎按照步骤204-步骤206对预置综合视景数据库进行匹配渲染,实现按级别标识对直升机飞行存在潜在危险的视觉信息。
进一步地,步骤3具体包括以下步骤:
步骤301,根据机载光学传感器载荷参数和飞行员导航视场范围,将微光、红外和可见光进行图像去噪、配准和像素级融合,生成融合后光学图像;
步骤302,采用基于VGG19网络的智能算法,将融合后的光学图像与机载雷达图像和雷达数据进行融合,对视场内的目标、障碍物以及威胁进行检测、识别和着色标记,将处理后的障碍物模型和地理数据台添加到光学图像中,生成融合后的光电图像;
步骤303,以步骤2处理后的综合视景为背景,叠加融合后的光学与雷达图像图层并进行显示。
进一步地,步骤4具体包括以下步骤:
步骤401,当直升机在保持一定的无线电高度之上飞行时,选用120s和60s警戒包线来判断当前告警状态;以最新前向速度计算前方120s航时距离、左右方向60s航时距离范围内地形、障碍物高度与无线电高度差,触发120s航时阀值显示注意级提示,触发60s航时阀值显示告警级提示;
步骤402,当直升机处于下降状态并且下降速率超过允许安全值时,选用60s和30s警戒包线来判断当前告警状态;若60s航时包线内地形、障碍物均低于载机高度,无告警信号输出;若60s航时包线内存在等于或高于直升机高度的障碍物,但30s航时包线内不存在,则输出对应视觉提示信号,若存在等于或高于直升机高度的地形,则显示琥珀色区域标识;若30s航时包线内存在等于或高于直升机高度的障碍物,则输出对应视觉告警信号,若存在等于或高于直升机高度的地形,则着重显示红色区域标识;
步骤403,当直升机进入近着陆阶段,选用40s和20s航时警戒包线来判断当前告警状态;距离障碍物、威胁地形40s航时,定义为达到注意级别提示,显示琥珀色障碍物轮廓线;距离障碍物、威胁地形20s航时,定义为达到告警级提示,显示红色障碍物轮廓线并持续闪烁。
进一步地,步骤5具体包括以下步骤:
步骤501,加载飞行航线信息作为虚拟中心线,为安全飞行管状通道计算和飞行引导指令解算提供基础依据,不直接在综合视景中显示;
步骤502,根据载机状态的数据参数,计算安全飞行管状通道中的虚拟航路点,同时从目标位置到载机处绘制红色连接线当作分段距离引导线;
步骤503,根据各虚拟航路点及该处的航迹弧度,以虚拟航路点为中心计算垂直于航路的矩形平面端点坐标,形成左限定框和右限定框;依次连接左边限定框和右边限定框中的所有端点,将限定框各端点坐标转换为屏幕坐标,得到本航段二维安全飞行通道形状,给予飞行员直观的航迹提示。
进一步地,步骤6具体包括以下步骤:
步骤601,根据载机位置姿态,计算沿安全通道飞行的各项关键点,按照时间次序标识沿安全飞行通道飞行10s后的预期位置,转换为屏幕坐标进行叠加显示,在飞过之后清除上次显示通道信息;
步骤602,在飞行过程中,根据当前飞行姿态,计算载机当前应飞航向、应飞高度、应飞速度的信息;将已计算生成的应飞航向、高度、速度转换为飞行符号,使用深绿色线状符号显示,在飞过之后清除上次显示信息;
步骤603,通过视景信息对比,辅助飞行员确认驾驶直升机的飞行航迹与引导符号的位置关系,在误差区间内辅助判定为直升机实飞航迹与规划通道的重合,实现可视化航迹跟踪与安全飞行引导。
本发明相比背景技术具有如下优点:
1、本发明基于载机位置、姿态的多源图像匹配,为飞行员呈现前向视角下的综合视景,填补了直升机可视化飞行引导领域的空白;
2、本发明产生相应的地形障碍告警显示,让飞行员可视化感知地形等与载机的相对水平位置、垂直位置以及随载机相对高度差的变化,所需的算法成熟,计算效率高且稳定;
3、本发明生成的安全飞行通道与引导符号可随飞行过程变化,进行引导信息多维图形化生成,实现清晰的飞行驾驶操作指示,有利于缩小飞行过程中航迹偏差,
4、本发明还具有易于实现与调试、易于扩展、兼容性强的特点。
附图说明
图1为飞行环境综合展示信息流程图示例。
图2为危险地形及障碍告警显示信息流程示例。
图3为可视化近地引导流程示例。
具体实施方式
下面,结合附图对本发明作进一步说明。
一种基于综合视景的飞行引导方法,该方法首先使用直升机的多源探测图像、姿态数据与地景数据进行匹配生成三维地理环境,结合直升机航迹点、飞行航线进行实时解算,提取综合视景范围并进行信息仿真,然后对地形数据库和多源航电数据进行综合处理,生成地形和障碍物告警提示并叠加在视景中显示,在近地、着陆阶段,通过识别近距离地形障碍等威胁和远距离地形冲突,提供清晰且易于理解的视景图像输出与可靠的飞行指示信息。
如图1-3所示,该方法具体包含以下步骤:
(1)起飞前,加载机载三维引擎加载综合视景数据库和直升机飞行航线数据,预读直升机当前坐标所在固定范围相邻的周围地形数据至内存,并生成和实时更新飞行员基础视角前方三维图像综合视景;具体包括以下步骤:
(101)起飞前,加载机载三维引擎加载综合视景数据库和直升机飞行航线;同时,以起飞机场中心点坐标为中心,提取设定范围内地形数据和高大建筑物模型,完成视景初始化显示;
(102)同时预读设定视景区域周围同等范围的8块地形数据并存入内存;
(103)基于飞机在机场停机点坐标和机身朝向,初始化直升机前舱飞行员基础视角信息;
(104)基于飞行员基础视角信息,机载三维引擎加载综合视景视点数据,并载入地形、地面物体模型和大气光照数据,生成飞行员基础视角前方三维图像综合视景。
(2)飞机飞行过程中,获取直升机位置姿态数据和飞行员头盔朝向信息,实时计算飞行员导航视场范围,基于导航视场范围更新预读取的综合视景地形数据,并将综合视景中地形数据叠加安全等级颜色来标识对直升机飞行高度的威胁等级;具体包括以下步骤:
(201)在飞行中,接收机载总线数据,获取直升机位置姿态数据和飞行员头盔朝向信息;
(202)基于获取的直升机位置姿态数据和飞行员头盔朝向信息,实时计算飞行员导航视场方向和范围数据,当视景边界即将超出当前视景范围时,将预读的相邻范围地形加载至视景窗口,同时删除已显示过的预读地形数据,使得实时绘制时的数据交换只发生在内存中,提高绘制速度;
(202)基于导航视场方向和范围更新综合视景显示范围和视点信息;
(203)计算综合视景显示范围内所有地形高度与载机的高度差ΔH1
(204)确定ΔH1取值区间,使用OpenGL着色器将综合视景中各区间地形叠加不同的安全等级颜色显示;
(205)基于步骤(204),若ΔH1的值小于0m,定义为威胁等级,使用50%红色进行插值着色;若ΔH1的值位于区间[0m,50m),定义为危险等级,使用50%黄色进行插值着色;若ΔH1的值位于区间[50m,100m),定义为告警等级,使用25%黄色进行插值着色;若ΔH1的值位于区间[100m,200m),定义为注意安全等级,使用25%绿色进行插值着色;若ΔH1的值大于200m,定义为安全等级,使用综合视景数据库地形本身纹理。
(206)机载三维引擎按照步骤(203)-(205)的顺序对预置综合视景数据库进行匹配渲染,实现按级别标识对直升机飞行存在潜在危险的视觉信息。
(3)根据步骤(2)处理后的飞行员导航视场范围,对直升机多源传感器数据进行图像配准和障碍物识别,提取障碍物模型和地理数据,并在综合视景中进行匹配、融合加载与渲染;具体包括以下步骤:
(301)根据机载光学传感器载荷参数和飞行员导航视场范围,将微光、红外和可见光进行图像去噪、配准和像素级融合,生成融合后光学图像;
(302)采用基于VGG19网络的智能算法,将融合后光学图像与机载雷达图像和雷达数据进行融合,对视场内目标、障碍物以及威胁等进行检测、识别和着色标记,将处理后的障碍物模型和地理数据台添加到光学图像中,生成融合后的光电图像;
(303)以步骤(2)处理后的视景图像为背景,图层叠加融合后的光学与雷达图像进行显示;
(4)根据步骤(1)加载的飞行航线数据和直升机当前位置姿态,计算获得直升机前方最小飞行航段数据,并进行基于飞行警戒包线模型的视觉告警处理;具体包括以下步骤:
(401)当直升机在保持一定的无线电高度之上飞行时,选用120s和60s警戒包线来判断当前告警状态。以最新前向速度计算前方120s航时距离、左右方向60s航时距离范围内地形、障碍物高度与3无线电高度差,触发120s航时阀值显示注意级提示,触发60s航时阀值显示告警级提示。
(402)当直升机处于下降状态并且下降速率超过允许安全值时,选用60s和30s警戒包线来判断当前告警状态。若60s航时包线内地形、障碍物均低于载机高度,无告警信号输出;若60s航时包线内存在等于或高于直升机高度的障碍物,但30s航时包线内不存在,应输出对应视觉(琥珀色信息)提示信号,若存在等于或高于直升机高度的地形,应显示琥珀色区域标识;若30s航时包线内存在等于或高于直升机高度的障碍物时,应输出对应视觉(红色信息)告警信号,若存在等于或高于直升机高度的地形,着重显示红色区域标识。
(403)当直升机进入进近着陆阶段,选用40s和20s航时警戒包线来判断当前告警状态。距离障碍物、威胁地形约40s航时,定义为达到注意级别提示,显示琥珀色障碍物轮廓线;距离障碍物、威胁地形约20s航时,定义为达到告警级提示,显示红色障碍物轮廓线并持续闪烁。
(5)生成对应的安全飞行通道信息,并以图层的形式叠加显示在综合视景窗口中;具体包括以下步骤:
(501)加载飞行航线信息作为虚拟中心线,不直接在综合视景中显示,为安全飞行管状通道计算和飞行引导指令解算提供基础依据。
(502)根据载机状态的数据参数,计算安全飞行管状通道中的虚拟航路点,同时从目标位置到载机处绘制红色连接线当作分段距离引导线。
(503)根据各虚拟航路点及该处的航迹弧度,以虚拟航路点为中心计算垂直于航路的矩形平面端点坐标,形成左限定框和右限定框。依次连接左边限定框和右边限定框中的所有端点,将限定框各端点坐标转换为屏幕坐标,得到本航段二维安全飞行通道形状,给予飞行员直观的航迹提示。
(6)生成近地飞行场景中安全驾驶引导符号集,动态计算沿预期航迹飞行的时间周期内分段路径,并生成配套的安全操作引导符号,以实时生成的飞行引导符号来指示引导飞行员安全驾驶;具体包括以下步骤:
(601)根据载机位置姿态,计算沿安全通道飞行的各项关键点,按照时间次序标识沿安全飞行通道飞行10s后的预期位置,转换为屏幕坐标进行叠加显示,在飞过之后清除上次显示通道信息。
(602)在飞行过程中,根据当前飞行姿态,计算载机当前应飞航向、应飞高度、应飞速度等诸元信息。将已计算生成的应飞航向、高度、速度等转换为飞行符号,使用深绿色线状符号显示,在飞过之后清除上次显示信息。
(603)通过视景信息对比,辅助飞行员确认驾驶直升机的飞行航迹与引导符号的位置关系,在误差区间内可辅助判定为直升机实飞航迹与规划通道的重合,实现可视化航迹跟踪与安全飞行引导。
(7)基于直升机当前航迹位置姿态和飞行航线,继续执行步骤(2)-步骤(6)直到安全降落,实现全部飞行过程的近地引导。
总之,本发明针对直升机飞行员在复杂地形及恶劣视觉环境下提升外部威胁感知与安全驾驶能力需求,驱动机载综合视景仿真,在近地阶段提供有效的危险地形及障碍告警显示和飞行引导信息提示,设计了一种基于综合视景的飞行引导方法。该方法具有计算效率高、通用性强、易于实现的特点。

Claims (7)

1.一种基于综合视景的飞行引导方法,其特征在于,包含以下步骤:
步骤1,起飞前,机载三维引擎加载综合视景数据库和直升机飞行航线,预读直升机当前坐标所在固定范围的周围地形数据并存入内存,生成飞行员基础视角前方三维图像综合视景;
步骤2,飞机飞行过程中,获取直升机位置姿态数据和飞行员头盔朝向信息,实时计算飞行员导航视场范围,基于导航视场范围更新步骤1生成的综合视景,并对综合视景中的地形数据叠加安全等级颜色以标识对直升机飞行高度的威胁等级;
步骤3,根据步骤2处理后的飞行员导航视场范围,对直升机多源传感器数据进行图像配准和障碍物识别,提取障碍物模型和地理数据,并在综合视景中进行匹配、融合加载与渲染;
步骤4,根据步骤1加载的直升机飞行航线数据和直升机当前位置姿态,计算获得直升机前方最小飞行航段数据,并进行基于飞行警戒包线模型的视觉告警处理;
步骤5,生成对应的安全飞行通道信息,并以图层的形式叠加显示在综合视景窗口中;
步骤6,生成近地飞行场景中的安全驾驶引导符号集,动态计算沿预期航迹飞行的时间周期内的分段路径,并生成配套的安全操作引导符号,以指示引导飞行员安全驾驶;
步骤7,基于直升机当前航迹位置姿态和飞行航线,继续执行步骤2-步骤6直到安全降落,实现全部飞行过程的近地引导。
2.根据权利要求1所述的一种基于综合视景的飞行引导方法,其特征在于,步骤1具体包括以下步骤:
步骤101,起飞前,机载三维引擎加载综合视景数据库和直升机飞行航线;以起飞机场中心点坐标为中心,提取设定范围内地形数据和高大建筑物模型,完成视景初始化显示;
步骤102,预读设定视景区域周围同等范围的8块地形数据并存入内存;
步骤103,基于飞机在机场停机点的坐标和机身朝向,初始化直升机前舱飞行员基础视角信息;
步骤104,基于飞行员基础视角信息,机载三维引擎加载综合视景视点数据,并载入地形、地面物体模型和大气光照数据,生成飞行员基础视角前方三维图像综合视景。
3.根据权利要求1所述的一种基于综合视景的飞行引导方法,其特征在于,步骤2具体包括以下步骤:
步骤201,在飞行中,接收机载总线数据,获取直升机位置姿态数据和飞行员头盔朝向信息;
步骤202,基于获取的直升机位置姿态数据和飞行员头盔朝向信息,实时计算飞行员导航视场方向和范围数据,当视景边界即将超出当前视景范围时,将预读的周围地形数据加载至视景窗口,同时删除已显示过的预读地形数据,使得实时绘制时的数据交换只发生在内存中,提高绘制速度;
步骤203,基于导航视场方向和范围更新综合视景显示范围和视点信息;
步骤204,计算综合视景显示范围内所有地形高度与载机的高度差ΔH1
步骤205,确定ΔH1取值区间,使用OpenGL着色器将综合视景中各区间地形叠加不同的安全等级颜色显示;
步骤206,基于步骤204,若ΔH1的值小于0m,定义为威胁等级,使用50%红色进行插值着色;若ΔH1的值位于区间[0m,50m),定义为危险等级,使用50%黄色进行插值着色;若ΔH1的值位于区间[50m,100m),定义为告警等级,使用25%黄色进行插值着色;若ΔH1的值位于区间[100m,200m),定义为注意安全等级,使用25%绿色进行插值着色;若ΔH1的值大于200m,定义为安全等级,使用综合视景数据库地形本身纹理;
步骤207,机载三维引擎按照步骤204-步骤206对预置综合视景数据库进行匹配渲染,实现按级别标识对直升机飞行存在潜在危险的视觉信息。
4.根据权利要求1所述的一种基于综合视景的飞行引导方法,其特征在于,步骤3具体包括以下步骤:
步骤301,根据机载光学传感器载荷参数和飞行员导航视场范围,将微光、红外和可见光进行图像去噪、配准和像素级融合,生成融合后光学图像;
步骤302,采用基于VGG19网络的智能算法,将融合后的光学图像与机载雷达图像和雷达数据进行融合,对视场内的目标、障碍物以及威胁进行检测、识别和着色标记,将处理后的障碍物模型和地理数据台添加到光学图像中,生成融合后的光电图像;
步骤303,以步骤2处理后的综合视景为背景,叠加融合后的光学与雷达图像图层并进行显示。
5.根据权利要求1所述的一种基于综合视景的飞行引导方法,其特征在于,步骤4具体包括以下步骤:
步骤401,当直升机在保持一定的无线电高度之上飞行时,选用120s和60s警戒包线来判断当前告警状态;以最新前向速度计算前方120s航时距离、左右方向60s航时距离范围内地形、障碍物高度与无线电高度差,触发120s航时阀值显示注意级提示,触发60s航时阀值显示告警级提示;
步骤402,当直升机处于下降状态并且下降速率超过允许安全值时,选用60s和30s警戒包线来判断当前告警状态;若60s航时包线内地形、障碍物均低于载机高度,无告警信号输出;若60s航时包线内存在等于或高于直升机高度的障碍物,但30s航时包线内不存在,则输出对应视觉提示信号,若存在等于或高于直升机高度的地形,则显示琥珀色区域标识;若30s航时包线内存在等于或高于直升机高度的障碍物,则输出对应视觉告警信号,若存在等于或高于直升机高度的地形,则着重显示红色区域标识;
步骤403,当直升机进入近着陆阶段,选用40s和20s航时警戒包线来判断当前告警状态;距离障碍物、威胁地形40s航时,定义为达到注意级别提示,显示琥珀色障碍物轮廓线;距离障碍物、威胁地形20s航时,定义为达到告警级提示,显示红色障碍物轮廓线并持续闪烁。
6.根据权利要求1所述的一种基于综合视景的飞行引导方法,其特征在于,步骤5具体包括以下步骤:
步骤501,加载飞行航线信息作为虚拟中心线,为安全飞行管状通道计算和飞行引导指令解算提供基础依据,不直接在综合视景中显示;
步骤502,根据载机状态的数据参数,计算安全飞行管状通道中的虚拟航路点,同时从目标位置到载机处绘制红色连接线当作分段距离引导线;
步骤503,根据各虚拟航路点及该处的航迹弧度,以虚拟航路点为中心计算垂直于航路的矩形平面端点坐标,形成左限定框和右限定框;依次连接左边限定框和右边限定框中的所有端点,将限定框各端点坐标转换为屏幕坐标,得到本航段二维安全飞行通道形状,给予飞行员直观的航迹提示。
7.根据权利要求1所述的一种基于综合视景的飞行引导方法,其特征在于,步骤6具体包括以下步骤:
步骤601,根据载机位置姿态,计算沿安全通道飞行的各项关键点,按照时间次序标识沿安全飞行通道飞行10s后的预期位置,转换为屏幕坐标进行叠加显示,在飞过之后清除上次显示通道信息;
步骤602,在飞行过程中,根据当前飞行姿态,计算载机当前应飞航向、应飞高度、应飞速度的信息;将已计算生成的应飞航向、高度、速度转换为飞行符号,使用深绿色线状符号显示,在飞过之后清除上次显示信息;
步骤603,通过视景信息对比,辅助飞行员确认驾驶直升机的飞行航迹与引导符号的位置关系,在误差区间内辅助判定为直升机实飞航迹与规划通道的重合,实现可视化航迹跟踪与安全飞行引导。
CN202310047871.8A 2023-01-31 2023-01-31 一种基于综合视景的飞行引导方法 Pending CN116088551A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310047871.8A CN116088551A (zh) 2023-01-31 2023-01-31 一种基于综合视景的飞行引导方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310047871.8A CN116088551A (zh) 2023-01-31 2023-01-31 一种基于综合视景的飞行引导方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN116088551A true CN116088551A (zh) 2023-05-09

Family

ID=86207884

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202310047871.8A Pending CN116088551A (zh) 2023-01-31 2023-01-31 一种基于综合视景的飞行引导方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN116088551A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116577776A (zh) * 2023-07-12 2023-08-11 中国电子科技集团公司第二十八研究所 一种多源自主协同的目标探测与智能识别方法及系统

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116577776A (zh) * 2023-07-12 2023-08-11 中国电子科技集团公司第二十八研究所 一种多源自主协同的目标探测与智能识别方法及系统
CN116577776B (zh) * 2023-07-12 2023-09-22 中国电子科技集团公司第二十八研究所 一种多源自主协同的目标探测与智能识别方法及系统

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN206691107U (zh) 无人驾驶汽车系统及汽车
CN107161141A (zh) 无人驾驶汽车系统及汽车
US9092975B2 (en) Aircraft systems and methods for displaying visual segment information
EP3199918B1 (en) Cockpit display systems and methods for generating cockpit displays including enhanced flight visibility indicators
EP2413101B1 (en) Method and system for attitude differentiation in enhanced vision images of an aircraft cockpit display
US11398078B2 (en) Gradual transitioning between two-dimensional and three-dimensional augmented reality images
US20070027588A1 (en) Aircraft flight safety device and method which are intended for an aircraft flying in instrument meteorological conditions and which are used independently of instrument flight infrastructure
US8462205B2 (en) Landing Aid Device and Method
US20110196599A1 (en) Methods and systems for inputting taxi instructions
CA2737189A1 (en) Onboard assistance device for aiding the following of an airport route by an aircraft
US20230002048A1 (en) Aerial vehicles with machine vision
CN110989642B (zh) 基于三维路径跟踪的航空器地面牵引智能辅助方法及系统
US20210350716A1 (en) Detecting and avoiding conflicts between aircraft
CN116088551A (zh) 一种基于综合视景的飞行引导方法
US10325503B2 (en) Method of visualization of the traffic around a reference aircraft in a compliant display zone, associated computer product program and visualization system
CN107018356B (zh) 将来自图像传感器的图像叠加在外部景观的合成第二图像上的图形化表示方法
CN112185180B (zh) 一种虚拟三维着陆地标辅助降落着陆方法
CN117392641A (zh) 一种飞机牵引车的碰撞预警、导航预警方法及系统
CN116086428A (zh) 一种基于搜救直升机的航线规划方法
CN112214033B (zh) 一种基于ooda的直升机驾驶辅助决策支持系统
US11450216B2 (en) Aircraft display systems and methods for identifying target traffic
CN113534849A (zh) 集成机器视觉的飞行组合导引系统、方法和介质
US10777013B1 (en) System and method for enhancing approach light display
Cheng et al. A prototype of Enhanced Synthetic Vision System using short-wave infrared
CN113990113B (zh) 一种基于hud增强的空管塔台视景显示方法

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