DE3123371C1

DE3123371C1 - Screen device for guiding a helicopter in flight close to the ground at night

Info

Publication number: DE3123371C1
Application number: DE19813123371
Authority: DE
Inventors: Ernst Ing.(grad.) 3300 Braunschweig Kohnen
Original assignee: Deutsche Forschungs und Versuchsanstalt fuer Luft und Raumfahrt eV DFVLR
Current assignee: Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt eV
Priority date: 1981-06-12
Filing date: 1981-06-12
Publication date: 1982-12-16
Also published as: FR2507563A1; GB2101549A

Description

3030th

Die Erfindung bezieht sich auf ein Bildschirmgerät, auf dem wenigstens die wesentlichen Instrumentenanzeigen anzeigbar sind, für die Führung eines Hubschraubers im bodennahen Flug bei Nacht.The invention relates to a screen device on which at least the essential instrument displays can be displayed for guiding a helicopter in flight close to the ground at night.

Das Führen eines Hubschraubers bei Nacht im bodennahen Flug bedingt die Verwendung von Sensoren, mit denen der Besatzung die Umgebung sichtbar gemacht wird, damit im bodennahen Bereich zuverlässig operiert werden kann.Driving a helicopter at night in flight close to the ground requires the use of sensors, with which the crew can see the surroundings, so that they are reliable in the area close to the ground can be operated on.

Bekannt ist die Verwendung von Infrarotsensoren und elektronischen Restlichtkameras, die im allgemeinen außen am Hubschrauber vorzugsweise schwenkbar befestigt sind. Das von den Sensoren aufgenommene Bild der Umgebung wird auf einem Bildschirmgerät wiedergegeben. In das wiedergegebene Bild sind dabei die wesentlichen Instrumentenanzeigen über Flughöhe, Flugrichtung und Fluglage sowie Angaben über Gerätezustände, wie Motorleistung usw. einblendbar. Der Pilot beobachtet hierbei den Bildschirm. Die Wiedergabe erfolgt im allgemeinen mit weißer Darstel- so lung auf im wesentlichen schwarzem Untergrund. Diese Art der Sichthilfe ist relativ aufwendig und nur begrenzt anwendbar (AGARD-CP 312,22-1 bis 22-11).The use of infrared sensors and electronic residual light cameras, which in general are preferably pivotally attached to the outside of the helicopter. The one picked up by the sensors Image of the surroundings is displayed on a screen device. In the reproduced picture are included the essential instrument displays about altitude, flight direction and flight attitude as well as information about Device states, such as engine power, etc. can be displayed. The pilot observes the screen. the Reproduction generally takes place with a white image on an essentially black background. These The type of visual aid is relatively complex and can only be used to a limited extent (AGARD-CP 312, 22-1 to 22-11).

Eine andere Möglichkeit der Orientierung für die Besatzung bei Dunkelheit besteht in der Verwendung von Bildverstärkerbrillen. Hierbei wird die Umgebung durch die Bildverstärkerbrille direkt beobachtet. Da Bildverstärkerbrillen einen Verstärkungsfaktor bis zu 1 · 10⁵ haben, führt jeder Fremdlichteinfall zu einer Beeinträchtigung des Sehvermögens der Besatzungsmitglieder. Störender und die Sicht ausschließender Fremdlichteinfall kann bereits dadurch entstehen, daß das Licht von schwach eingestellten Instrumentenbeleuchtungen eventuell nach mehrfacher Umlenkung im Lichteinfallbereich der Bildverstärkerbrille reflektiert £>5 wird (a.a.O.)Another way of orientation for the crew in the dark is to use image intensifier goggles. The surroundings are observed directly through the image intensifier goggles. Since image intensifier goggles have a gain factor of up to 1 · 10 ⁵ , any incidence of external light leads to an impairment of the crew members' eyesight. Disturbing incidence of extraneous light that blocks the view can already arise from the fact that the light from weakly set instrument lighting is reflected in the light incidence area of the image intensifier goggles after multiple deflections £> 5 (loc. Cit.)

Um auch bei Verwendung von Bildverstärkerbrillen die notwendigen Instrumentenanzeigen der Besatzung zur Verfügung stellen zu können, ist es bekannt, die vorhandenen Instrumente mit Tritium zu belegen, das durch Fremdlicht zum Leuchten anregbar ist. Ferner ist bekannt, mit Hilfe einer Frontscheiben-Projektions-Anzeige die Instrumentenanzeige in Blickrichtung der Brille im Unendlichen fokussiert darzustellen (AGARD-CP 312, 9-1 bis 9-7). Die beiden zuletzt genannten Verfahren haben sich aus unterschiedlichen Gründen nicht bewährt.In order to have the necessary instrument displays for the crew even when using image intensifier goggles To be able to make available, it is known to cover the existing instruments with tritium, the can be excited to glow by extraneous light. It is also known to use a front screen projection display to show the instrument display focused in the direction of the glasses at infinity (AGARD-CP 312, 9-1 to 9-7). The last two procedures mentioned have emerged from different Reasons not proven.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Möglichkeit zu schaffen, mit einfachen Mitteln der mit Bildverstärkerbrillen ausgestatteten Besatzung, insbesondere dem Piloten, eines Hubschraubers beim Nachtflug für die eine sichere Flugführung benötigten Instrumentenanzeigen zur Verfügung zu stellen, ohne daß die Gefahr einer direkten oder indirekten Blendung besteht.The object of the invention is to create the possibility of using image intensifier glasses with simple means equipped crew, especially the pilot, of a helicopter during the night flight for the to provide a safe flight guidance required instrument displays, without the danger there is direct or indirect glare.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß in Verbindung mit einer Bildverstärkerbrille für die Bildschirmwiedergabe der Instrumentenanzeigen Licht im blau-nahen Bereich des Lichtspektrums verwendet wird.This object is achieved according to the invention in that in connection with image intensifier glasses for the screen display of the instrument displays light in the blue-near region of the light spectrum is used.

Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Appropriate refinements of the invention are the subject of the subclaims.

Der Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung liegt darin, daß die Wiedergabe der Instrumentenanzeigen einmal außerhalb des Lichteinfalls der Bildverstärkerbrille liegt und daß Licht, das eventuell direkt oder indirekt in den Einfallsbereich der Bildverstärkerbrille reflektiert wird, die Beobachtung nicht stört, da dieses Licht außerhalb des im Rot-Bereich liegenden Spektralbereiches liegt, wo die Bildverstärkerbrille ihre maximale Empfindlichkeit hat. Die Aussendung von Streustrahlung kann übrigens noch dadurch verringert werden, daß für den Bildschirm ein Jalousiefilter vorgesehen ist.The advantage of the solution according to the invention is that the reproduction of the instrument displays once outside of the light incidence of the image intensifier glasses and that light that may be direct or is reflected indirectly into the area of incidence of the image intensifier glasses, the observation does not interfere, since this Light outside the red spectral range is where the image intensifier glasses are at their maximum Has sensitivity. Incidentally, the emission of scattered radiation can be reduced by that a blind filter is provided for the screen.

Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise veranschaulicht und im nachstehenden im einzelnen anhand der Zeichnung beschrieben.The invention is illustrated by way of example in the drawing and in more detail below described with reference to the drawing.

Diese zeigt schematisch das Auge 2 eines Beobachters, vor dem eine Bildverstärkerbrille (BIV-Brille) 4 angeordnet ist. Die BIV-Brille ist in ihrer äußeren Form einem Fernglas ähnlich und am Helm des Piloten befestigt. Die optische Achse der BIV-Brille ist in Richtung des Pfeiles 6 auf die zu beobachtende Umgebung gerichtet.This shows schematically the eye 2 of an observer, in front of which image intensifier glasses (BIV glasses) 4 is arranged. The outer shape of the BIV glasses is similar to binoculars and is attached to the pilot's helmet attached. The optical axis of the BIV glasses is in the direction of arrow 6 on the one to be observed Environment directed.

Unterhalb der Augenhöhe ist in dem in der Zeichnung nicht dargestellten Cockpit ein Bildschirmgerät 8 angeordnet, daß der Beobachter ohne Änderung der Kopfhaltung unter dem Okular der Bildverstärkerbrille hinweg den Bildschirm beobachten kann, und zwar in Richtung des Pfeiles 10.A screen device 8 is located below eye level in the cockpit (not shown in the drawing) arranged that the observer without changing the head position under the eyepiece of the image intensifier goggles can watch the screen away, in the direction of arrow 10.

Auf dem Bildschirm 8 werden in bekannter Weise die Anzeigen der wesentlichen Instrumente wiedergegeben, wie Flughöhe, Fluggeschwindigkeit, künstlicher Horizont, Flugrichtung und Motorleistung usw.The displays of the essential instruments are reproduced on the screen 8 in a known manner, such as altitude, airspeed, artificial horizon, flight direction and engine power, etc.

Die Wiedergabe der Instrumentenangaben auf dem Bildschirm erfolgt mit einem Licht im blau-nahen Bereich des Lichtspektrums, beispielsweise mit Licht, dessen Maximum im Bereich zwischen etwa 430 bis 480 nm liegt. Dieses Licht liegt am Rand des Bereiches des Lichtspektrums, das in der Bildverstärkerbrille verstärkt wird. Diese hat ihr Verstärkungsmaximum immer im rotnahen Bereich, beispielsweise im Spektralbereich mit einer mittleren Wellenlänge von 600 nm, da die spektrale Strahlungsdichteverteilung des Nachthimmels mit größerer Wellenlänge zunimmt.The display of the instrument information on the screen takes place with a light close to blue Area of the light spectrum, for example with light, the maximum of which is in the range between approximately 430 to 480 nm. This light lies at the edge of the area of the light spectrum that is in the image intensifier glasses is reinforced. This always has its gain maximum in the area close to the red, for example in the spectral range with a mean wavelength of 600 nm, as the spectral radiation density distribution of the night sky increases with longer wavelength.

Die Lichtstrahlung im blau-nahen Bereich kann dadurch erreicht werden, daß Leuchtphosphore mit einem Emissionsmaximum zwischen 430 und 480 nmThe light radiation in the near-blue area can be achieved by using luminous phosphors an emission maximum between 430 and 480 nm

Wellenlänge für den Bildschirm verwendet werden.Wavelength can be used for the screen.

Eine einfachere Lösung besteht darin, einen normalen Bildschirm mit einer Filterfolie oder -platte 12 abzudecken, die in der Zeichnung schematisch dargestellt ist. Die Verwendung eines solchen Filters hat den Vorteil, daß normale Bildschirmgeräte verwendet werden können, die nach Abnahme des Filters auch für die Navigation bei Tageslicht verwendet werden können und die hinsichtlich der erreichbaren Beleuchtungsdichte so ausgelegt sind, daß die Angaben auch bei Sonnenlicht erkennbar bleiben.A simpler solution is to use a normal screen with a filter film or plate 12 to cover, which is shown schematically in the drawing. The use of such a filter has the The advantage that normal display devices can be used, which can also be used for after removing the filter the navigation can be used in daylight and that in terms of the achievable lighting density are designed in such a way that the information remains recognizable even in sunlight.

Zur Vermeidung von Streustrahlung ist es zweckmäßig, den Bildschirm so auszubilden, daß Licht nur in Richtung auf das Auge des Betrachters austritt. Zu diesem Zweck kann für den Bildschirm ein Jalousiefilter vorgesehen sein, vorzugsweise ein kreuzweise orientiertes Jalousiefilter. Der Austrittswinkel kann dabei entsprechend der jeweiligen Anordnung des Bildschirms im Cockpit gewählt werden. Ein Jalousiefilter hat gleichzeitig den Vorteil, daß bei der oben erwähnten Verwendung des Bildschirms auch für den Flugbetrieb bei Tage der Lichteinfall auf die Orientierungsrichtung des Jalousiefilters beschränkt bleibt und damit das Ablesen der Instrumentenanzeigen erleichtert wird und blendungsfrei bleibt.To avoid scattered radiation, it is useful to design the screen so that light is only in In the direction of the eye of the beholder. For this purpose, a blind filter can be used for the screen be provided, preferably a cross-oriented louvre filter. The exit angle can be can be selected according to the respective arrangement of the screen in the cockpit. A blind filter at the same time has the advantage that with the above-mentioned use of the screen also for flight operations During the day, the incidence of light is limited to the orientation direction of the blind filter and thus that Reading the instrument displays is made easier and remains glare-free.

ίο Ein derartiges Jalousiefilter 14 kann, wie in der Zeichnung dargestellt, bei Verwendung eines Farbfilters außen auf dem Farbfilter angeordnet sein. Zweckmäßig wird ein solches Jalousiefilter bei Verwendung eines Farbfilters unterhalb des Farbfilters angeordnet, damit es auch nach Abnehmen oder Abklappen des Farbfilters in der angegebenen Weise wirksam bleibt.ίο Such a louvre filter 14 can, as in the Drawing shown, be arranged when using a color filter on the outside of the color filter. Appropriate if a color filter is used, such a blind filter is arranged below the color filter, so that it remains effective in the specified manner even after removing or folding down the color filter.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

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Claims

I claims:

1. Screen device on which at least the essential instrument displays can be reproduced are, for guiding a helicopter near the ground at night, characterized that in conjunction with image intensifier glasses (4) for screen display Light in the blue-near region of the light spectrum is used.

2. Display device according to claim 1, characterized in that light is used whose Maximum is at wavelengths of about 430 to 480 nm.

3. Display device according to claim 1, characterized in that one for the screen (8) Color filter disc or foil {12) is provided for the near-blue area of the light spectrum is permeable.

4. Display device according to one of the preceding claims, characterized in that for the screen (8) a blind filter (14) is provided.

5. Display device according to claim 4, characterized in that a cross-oriented Blind filter (14) is provided.