KR102045362B1 - 회전익기의 조종 보조 장치, 연관된 디스플레이, 및 대응하는 조종 보조 방법 - Google Patents

회전익기의 조종 보조 장치, 연관된 디스플레이, 및 대응하는 조종 보조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 회전익기 착륙 영역에 착륙하는 단계 전에 접근하는 단계 동안에 회전익기(2)를 조종하기 위해, 회전익기(2)의 조종을 보조하기 위한 장치(1)에 관한 것이다. 이러한 장치(1)는 특히 시야의 라인(20, 20')을 따라서 회전익기(2)의 환경의 복수의 이미지를 취하고, 적어도 회전익기(2)의 진행 방향(Dx)을 따라서 바라보기 위한 카메라(3, 3')와, 상기 복수의 이미지 중 적어도 하나의 이미지에서 적어도 하나의 찾은 착륙 영역을 식별하기 위한 프로세서 수단을 포함한다.

Description

회전익기의 조종 보조 장치, 연관된 디스플레이, 및 대응하는 조종 보조 방법{A DEVICE FOR ASSISTING THE PILOTING OF A ROTORCRAFT, AN ASSOCIATED DISPLAY, AND A CORRESPONDING METHOD OF ASSISTING PILOTING}
관련 출원에 대한 상호 참조
본 출원은 본 명세서에 전문이 참조로서 통합되고, 2016년 7월 11일에 출원된 FR 16 01075의 이익을 주장한다.
본 발명은 조종사를 보조하기 위한 장치 분야와, 회전익기에 적용 가능한, 조종사를 보조하는 연관된 방법에 관한 것이다. 그러한 장치들은 구체적으로는 회전익기가 특히 헬리패드(helipad), 헬리포트(heliport), 또는 헬리데크(helideck)와 같은 준비된 회전익기 착륙 구역에 접근하는 단계 동안 회전익기 안내를 촉진하는 역할을 한다.
구체적으로, 회전익기의 승무원은 예컨대 착륙 구역이 건물, 선박이나 거룻배(barge)와 같은 움직이는 것, 또는 복수의 별개인 착륙 구역을 가지는 플랫폼 상에 배치될 때처럼, 회전익기가 착륙할 착륙 구역을 식별하는 것이 때때로 복잡할 수 있다.
그러한 착륙 구역의 식별은 그러한 착륙 구역이 지리적으로 서로 가까운 플랫폼이나 몇몇 건물의 그룹에 있을 때 훨씬 더 복잡해지는 것으로 발견될 수 있다.
실제로, 회전익기의 승무원은 어떤 위치가 복수의 착륙 구역을 가질 때, 정찰을 수행하기 위해 추가적인 시간을 가질 필요가 있다. 그럴 경우 회전익기는 그러한 정찰 활동을 수행할 수 있게 하기 위해 추가적인 양의 연료를 운반할 필요가 있다.
일반적으로, 그리고 문서 EP2996009 또는 WO2014/169364에서 설명된 것처럼, 드론(drone)과 같은 무인 항공기에 먼 착륙 구역이 식별될 수 있게 하는 장치들을 제공하고, 그러한 드론이 상기 미리 식별된 착륙 구역에 접근하는 동안 안내되는 것을 보장하는 것이 알려져 있다. 드론은 착륙 구역의 존재를 탐지하고 그러한 착륙 구역의 위치를 자동으로 추적하는데 적합한 카메라에 의해 착륙 구역에 관하여 안내된다. 그러한 카메라는 특히 "팬-틸트-줌(pan-tilt-zoom)" 타입이 되도록 선택될 수 있는데, 즉 그것은 드론의 이동 방향에 대해, 즉 상하각을 통해 그리고 상대적 방위각을 통해, 회전 이동하는 2개의 자유도를 가질 수 있고, 또한 착륙 구역 쪽으로 줌 기능을 행하는 능력을 가질 수 있다.
그렇지만, 비록 그러한 장치가 카메라의 시야에 배치된 단일 착륙 구역 쪽으로 드론이 안내되게 할 수 있을지라도, 지리적으로 서로 가까운 복수의 착륙 구역에 의해 구성된 그룹 중에서 하나의 특별한 착륙 구역을 회전익기 승무원이 식별하는 것을 가능하게 하도록 적합하게 되지 않는다.
2014년 6월에 N. Peinecke에 의해 Proc. SPIE를 통해 발표되고, 회전익기의 착륙 단계 동안에 준비되지 않은 착륙 장소(site)에 대한 정보를 회전익기의 조종사에게 제공하기 위해, "Detection of helicopter landing sites in unprepared terrain"라는 제목을 가지며, 유럽 특허청에 의해 "Document XP 060037261"이라고 참조되는 문서에서 설명된 것처럼, 회전익기의 조종사를 보조하기 위한 방법 및 시스템이 또한 알려져 있다.
그러한 상황에서는, 그러한 착륙 장소가 회전익기를 받아들이기 위해 처음에 준비되지 않는다. 그러므로 그러한 착륙은 회전익기 착륙 구역에서는 일어나는 것으로 고려될 수 없는데, 이는 그러한 영역이 회전익기를 받아들이기 위해 명확히 준비되고, 특히 특별한 마킹(marking)이 제공되기 때문이다.
Document XP 060037261에서 설명된 시스템은, 예컨대 그것의 사이즈, 그것의 배향(orientation), 및 장소의 레이아웃(layout)의 함수로서 착륙 장소의 준비되지 않은 타입을 미리 선택하는 것을 가능하게 한다.
그럴 경우 잠재적인 착륙 장소들은 지면의 레이더 이미지에 대한 평면도에서 겹쳐 놓인 모니터 스크린 상에 표시된다. 그럴 경우 그러한 시스템은 회전익기의 조종사가 회전익기 밑에 위치하는 제안된 것들 중에서 그러한 착륙 장소 하나를 선택한 다음, 착륙시키기 위해 회전익기를 수동으로 조종하는 것을 가능하게 한다.
그렇지만, 그러한 상황에서는 시스템이 가시선(line of sight)을 따라 보는 카메라를 설명하지 않는다. 또한 착륙 장소들 각각의 이미지들이 독립적으로 표시되는 것을 가능하게 하지 않는다.
그러므로 Document XP 060037261는 또한 상기 복수의 이미지 중 적어도 하나의 이미지에서, 미리 선택된 타입의 착륙 장소에 대응하는 적어도 하나의 잠재적인 착륙 장소를 식별하기 위한 프로세서 수단을 개시하지 않는다.
또한, 조종사는 바라는 착륙 장소를 선택하기 위한 수단을 움직이게 할 수 없고, 그러한 시스템은 회전익기가 바라는 착륙 장소 쪽으로 자동으로 조종되는 것을 가능하게 하는 제어 설정치(setpoint)를 발생시키기 위한 어떠한 제어 유닛도 포함하지 않는다.
회전익기의 조종을 보조하기 위한 방법 및 시스템은 또한 회전익기가 착륙 장소에 착륙하는 단계 동안에 조종되는 것을 가능하게 하기 위한 문서 EP2977976A2에서 설명된 것처럼 알려져 있다.
그렇지만, 문서 EP2977976A2는 찾은(looked-for) 착륙 구역들을 나타내는 이미지들을 표시하도록 가시선을 따라서 보는 카메라를 설명하지 않는다. 카메라가 사용될 수 있지만, 그것은 지면의 평면도를 제공하는 역할만을 하는 레이더와 같이 사용된다.
마지막으로, 문서 US9257048B1과 US2016/055754A1에서 설명된 것처럼, 착륙 장소들에서의 항공기의 비상 착륙을 촉진하기 위해 조종을 보조하기 위한 다른 시스템 및 방법이 알려져 있다.
위에서처럼, 이들 문서 중 그 어느 것도 가시선을 따라서 이미지를 찍고, 따라서 카메라로부터 생기는 다양한 이미지들 중에서 착륙 장소를 선택하기 위한 카메라를 설명하고 있지 않다.
그러므로 이러한 다양한 시스템 및 방법은 착륙 단계 이전의 접근 단계 동안이 아닌 그러한 착륙 단계 동안에, 조종을 촉진하도록 더 적합하게 된다.
그러므로 본 발명은 전술한 한계들을 극복하는 것을 가능하게 하는 장치를 제안하는 것을 그 목적으로 한다. 특히, 조종을 보조하기 위한 본 발명의 장치와 방법은 수평선 쪽으로 바라보는 가시선을 따라 바라보면서 주어진 타입의 복수의 착륙 구역을 식별하는 것을 가능하게 하고, 그리고 접근 단계 동안에 일단 회전익기의 승무원에 의해 선택되었을 때에는 착륙 구역들 중 하나 쪽으로 실질적으로 수평인 방향으로 회전익기를 안내하는 것을 가능하게 한다.
그러므로 본 발명은 회전익기 착륙 구역에 착륙하는 단계 이전의 접근 단계 동안에 회전익기가 조종될 수 있게 하기 위해 회전익기의 조종을 보조하기 위한 장치에 관한 것이다. 전술한 바와 같이, 그러한 착륙 구역은 특히 헬리패드, 헬리포트, 또는 헬리데크의 형태를 가질 수 있다.
그러한 장치는
·회전익기의 승무원에 의해 작동되어지고, 그러한 장치에 의해 찾아질 착륙 구역의 타입을 미리 선택하기 위한 사전 선택 수단;
·적어도 회전익기의 전진 방향(Dx)(즉, 후전 방향)을 가리키는 가시선을 따라서 회전익기의 환경의 복수의 이미지를 취하기 위한 적어도 하나의 카메라;
·사전 선택 수단을 통해 미리 선택된 착륙 구역의 타입에 대응하는 적어도 하나의 찾은 착륙 구역을 복수의 이미지 중 적어도 하나의 이미지에서 식별하기 위한 프로세서 수단;
·적어도 찾은 착륙 구역(들)을 표현하는 이미지를 표시하기 위한 표시 부재;
·회전익기의 승무원이 찾은 착륙 구역(들)으로부터 바라는 착륙 구역을 선택하는 것을 가능하게 하는 선택 수단; 및
·회전익기가 바라는 착륙 구역 쪽으로 실질적으로 수평으로 자동으로 조종되는 것을 가능하게 하는 제어 설정치를 발생시키기 위한 제어 유닛을 포함한다는 점에서 주목할 만하다.
즉, 조종을 보조하기 위한 장치는 승무원이 사전 선택 수단을 통해 미리 선택된 것과 같은 찾은 타입의 착륙 구역에 대응하는 복수의 착륙 구역을 표시 부재에서 승무원이 볼 수 있게 한다. 그러한 착륙 구역들은 또한 회전익기로부터 떨어져 있고, 적어도 수평 방향에서 회전익기로부터 먼 곳에 있다. 그러므로 그러한 착륙 구역들은 회전익기 아래에서 수직으로 위치한 준비되지 않은 비상 착륙 장소(site)들을 구성하지 않는다. 그럴 경우 제어 설정치는 수백 미터에 걸쳐 회전익기를 조정하는 역할을 하거나, 실질적으로 수평인 경로를 따라서 수킬로미터에 걸쳐 회전익기를 조종하는 역할을 한다.
그러한 사전 선택 수단은 특히, 착륙 구역들의 상징적 이미지들이나 사진들이 표시되는 사전 선택 터치 스크린에 의해 형성될 수 있다. 그럴 경우 회전익기의 조종사 또는 부조종사는 장치에 의해 이후 기대되고, 표시 부재에 표시될 착륙 구역의 타입을 선택할 수 있다.
또한, 찾은 착륙 구역(들)을 식별하는 역할을 하는 프로세서 수단은 계산 수단, 프로세서들, 또는 더 일반적으로는 복수의 이미지에서 찾은 착륙 구역(들)을 식별하는 것을 가능하게 할 필요한 계산 파워(power)을 가지는 컴퓨터로 구성될 수 있다. 찾은 착륙 구역의 그러한 식별은 여러 단계에서 일어난다. 처음에는, 소위 "그래디언트(gradient)" 방법을 사용하는 수평 선을 검출하는 것이 가능하다. 더 정확하게는, 그러한 방법이 이미지에 대해 수직 "소벨(Sobel)" 필터를 사용한다. 그러므로 그러한 방법은 콘트라스트를 확대하고, 수평 선들을 검출하는 역할을 한다. 그 후, "허프(Hough)" 변환을 사용하여 가장 큰 개수의 포인트들을 통과하는 선을 충분히 찾는다. 실제로, 그러한 수평 선은 그 이미지가 엄밀히 말해서 일직선이 아니고, 포물선 호(parabolic arc)이다.
그렇지만 대략적으로만 수평 선을 검출하는 것은 문제가 되지 않는데, 이는 수평선을 검출하는 것이, 하늘(sky)에 대응하고 착륙 구역들을 검출하기 위해 직접적으로 유용하지 않은, 이미지의 높은 부분을 단지 제거하는 역할을 하기 때문이다.
또한, 프로세서 수단은 항상 회전익기의 자세를 주는 보조 탑재 기기들을 사용함으로써, 롤(roll) 축 주위에서의 회전익기의 기울기 각도를 고려하고, 그 결과 수평 자세를 가지는 회전익기에 대응하는 직립 이미지를 얻기 위해 이미지가 돌려질 필요가 있는 각도를 명시한다.
일단 수평 선이 식별되고, 하늘이 제거되면, 프로세서 수단이 Arnaud Le Troter, Sebastien Mavromatis, 및 Jean Sequeira에 의해 공보에 실린 상이한 출원에 관해 설명된 것처럼 "영역 성장(region growing)" 방법을 수행하고, 이러한 출원 문서는 2004년 10월 포르투갈의 Porto에서 열린, Image Analysis and Recognition에 관한 국제 회의에서 발표되었고, 그 제목은 "Soccer field detection in video images using color and spatial coherence"이다.
그런 경우 그러한 구역 성장 방법은 비색 정량 분포에 의해 관심 구역 또는 이미지에서의 우세한 색들을 탐색하는 역할을 한다. 또한 그것은 그러한 이미지의 비색 정량 표준에 따라 일관성 있는(coherent) 구역들을 탐색하는 것을 가능하게 하고, 그럴 경우 그것은 그러한 이미지의 픽셀들에서의 확대 모델을 이용할 수 있다. 그러한 모델은 이미지들을 구성하는 착색된(colored) 픽셀의 조사를 확립하기 위해 알려져 있고, 색조, 포화도, 및 밝기(HSL)로서 알려진 것과 같은 컬러 공간의 표현을 이용할 수 있다.
그러한 영역 성장 방법은 특히 수평 선 아래에 배치된 이미지의 바닥 부분에서 바다를 탐지하는 역할을 할 수 있고, 그러한 수평 선 위에 배치된 이미지의 높은 부분에서의 하늘을 탐지하는 역할을 할 수 있다.
그 후, 나머지 픽셀들은 하나 이상의 찾은 착륙 구역을 포함하는 영역들을 얻도록 연결된 구역들에서 함께 그룹화될 수 있다. 하늘에서만 존재하는 연결된 구역들은 제거되는데, 이는 그것들이 일반적으로, 구름, 연기, 또는 찾고 있는 착륙 구역들에 대응하지 않는, 비행 물체들에 대응하기 때문이다.
일관성 있는 구역들의 형성은 픽셀 각각을 "HSL" 구역에 할당하거나 또는 픽셀의 컬러가 우세한 HSL 구역(또는 이미지의 우세한 컬러들) 중 어느 곳에도 있지 않으면 어떠한 HSL 구역에도 할당하지 않는 것으로 이루어진다. 그 후, 프로세서 수단은 공통(common) HSL 구역에 속하는 픽셀들의 연결된 구역들을 생성하는 역할을 한다.
하나의 픽셀을 하나의 구역까지 확대하는 현상은 폐쇄에 대응하는 수학적 형태학상 도구를 적용함으로써 수행된다. 폐쇄를 위해 선택된 구성 요소는 착륙 구역들 또는 이미지들에서 검출될 착륙 구역들의 그룹들에 관한 최소 사이즈들보다 훨씬 더 작은 사이즈를 가지는 원이다. 구성 요소에 관해 선택된 사이즈는 검출될 물체들의 사이즈의 1/10의 크기를 가지는 것이다.
그럴 경우 얻어지는 구역들은 잠재적인 착륙 구역들인 것으로 식별되고, 그러한 구역들은 표시 수단에 의해 독립적으로 표시될 수 있고, 그러한 경우 승무원에 의해 선택된다.
그러므로 일단 바라는 착륙 구역이 승무원에 의해 선택되면, 제어 유닛은 회전익기가 그러한 회전익기의 조종사의 부분에서의 임의의 다른 작용없이 바라는 착륙 구역 쪽으로 자동으로 조종되는 것을 가능하게 하고, 그렇게 하는 것을 적어도 수평 성분을 포함하는 회전익기의 전진 방향으로 행한다.
유리하게, 표시 부재는 장치에 의해 찾아질 착륙 구역의 복수의 타입을 각각 나타내는 다양한 이미지를 표시하는 역할을 할 수 있고, 그 사전 선택 수단은 터치 타입의 것일 수 있으며, 표시 부재의 표시 표면상에 직접 배치될 수 있다.
그러므로 찾은 착륙 구역(들)과 찾은 착륙 구역(들) 중에서부터 바라는 착륙 구역을 선택하기 위한 수단을 나타내는 이미지를 표시하는 역할을 하는 표시 부재는 선택 터치 스크린의 형태를 가지는 단일 부재일 수 있다.
또한, 사전 선택 터치 스크린은 선택 터치 스크린과 동일할 수 있고, 처음에 찾아질 착륙 구역의 타입을 미리 선택하고, 그 결과 미리 선택된 타입의 착륙 구역에 대응하는 적어도 하나의 식별된 착륙 구역을 표시하며, 마지막으로 바라는 착륙 구역을 선택하는 것을 가능하게 하는 단일 터치 스크린에 의해 형성될 수 있다.
실제로, 그러한 프로세서 수단은 사전 선택 수단을 통해 미리 선택된 착륙 구역의 타입에 대응하는 복수의 찾은 착륙 구역을 포함하는 적어도 하나의 그룹을, 복수의 이미지로부터의 적어도 하나의 이미지에서 식별하는 역할을 할 수 있다. 그러한 상황에서, 표시 부재는 복수의 찾은 착륙 구역을 포함하는 그룹(들)을 나타내는 이미지를 표시하는 역할을 할 수 있다. 선택 수단은 복수의 찾은 착륙 영역을 포함하는 그룹(들) 중에서 바라는 그룹이 선택되는 것을 가능하게 할 수 있다.
다시 말해, 프로세서 수단은 선박 또는 오일 플랫폼과 같은 복수의 착륙 구역을 가지는 연결된 구역들을 이미지들에서 식별하는 역할을 할 수 있다. 그러한 식별은 회전익기가 매우 비슷한 오일 플랫폼들의 필드와 같이, 착륙 구역들의 복수의 그룹을 가지는 위치 쪽으로 비행할 때 특히 유용하다.
본 발명의 특별한 구현예에서는, 장치가 회전익기와, 바라는 착륙 구역의 기하학적 중심 사이의 거리를 바라는 착륙 구역의 이미지로부터 결정하기 위한 계산 수단을 포함할 수 있다.
착륙 구역이 하나의 원에 의해 지면 상에 표시될 때에는, 그러한 원의 원주를 형성하는 선의 두께는 표준화될 수 있고, "CAP 437 - 오프쇼(offshore) 헬리콥터 착륙 구역들에 관한 표준" 법(legislation)에 따라 1미터의 값을 가질 수 있다. 다른 착륙 구역들에 관해서는, 지면 또는 지지 표면 상에 착륙 구역을 표시하는 원, 정사각형, 또는 삼각형의 두께의 함수로서 착륙 구역의 다른 카테고리를 정의하는 것이 가능하다. 미리 선택된 착륙 구역의 타입에 따라서, 계산 수단에 의해 상이한 알고리즘이 사용될 수 있다.
게다가, 미리 결정된 원으로 표시된 착륙 구역에 관해서는, 그러한 원의 두께를 카메라(들)가 보는 각도(ε)를 사용함으로써, 착륙 구역의 중심까지의 거리(d)를 계산하는 것이 가능하다. 카메라에 의해 보이는 착륙 구역의 모양은 카메라(들)에 의해 보여지고, 방정식들이 계산될 수 있는 이미지들에서 식별되는 것처럼 원의 변형된 모양에 대응하는 타원이다.
작은 각도 근사를 사용하여, 다음 방정식이 얻어지고,
Figure 112018003995649-pat00001
여기서, e는 1미터와 같은, 착륙 구역의 아우트라인의 두께이다. 값(ε)은 사영기하학과 핀홀(pinhole) 카메라의 근사를 사용함으로써 계산될 수 있다. 핀홀 근사는 모든 광선이 단일 포인트("핀홀"이라고 부르는)를 통과하고, 이미지가 캡처(capture)되는 평면 상에 투영된다고 가정하여 이루어진다. 그러한 포인트와 평면 사이의 거리를 초점거리(f)라고 부른다.
핀홀 모델에 따르면, 광선들이 만나는 포인트는 z축이 이미지 평면에 직교하는 축이고, 그러한 이미지로부터 멀어지는 3차원 공간에 관한 직사각형 기준 프레임의 원점으로서 정의된다.
좌표(x,y,z)의 포인트는 이미지 평면 상에 (x',y',z')로서 투영되고, 이 경우 , x'=x*
Figure 112018003995649-pat00002
, y'=y*
Figure 112018003995649-pat00003
, 및 z'=f이다.
그럴 경우 물체가 보이는 각도는 초점거리로 나누어진, 이미지 평면 상의 물체의 사이즈에 대응한다. 이러한 근사는 작은 각도들에 대해서만 유효하다. 구체적으로 이러한 핀홀 근사는 큰 각도들에 대해서는 적용 가능하지 않다. 특히 이미지의 사이즈는 픽셀들의 개수에 의해 정의되는데, 즉 각도들을 픽셀들로 전환하기 위해서는 비례 계수를 곱하는 것이 필수적이다. 그럴 경우 장치는 알려져 있는 특징들의 장면을 재현한다. 그러므로 카메라에 의해 장면이 캡처되고, 얻어진 이미지들이 그러한 비례 계수를 계산하는 것을 가능하게 한다.
그 후, 회전익기의 자세와 같은 회전익기 데이터와 카메라의 위치가 수평, 회전익기, 및 착륙 구역 사이의 각도(
Figure 112018003995649-pat00004
)로서 정의된 회전익기의 평가 각도를 식별하는 것을 가능하게 한다.
계산 수단은 직립 이미지를 얻도록 회전익기의 롤(roll) 각도와 반대되는 각도를 통해 카메라에 의해 취해진 이미지를 회전시킴으로써 시작한다.
그 후, 각도(
Figure 112018003995649-pat00005
)는 처음에 카메라의 가기선과 회전익기의 세로축 사이의 각도를 탑재된 계기에 의해 공급된 회전익기의 피칭(pitching) 각도를 더함으로써 계산된다(카메라가 회전익기에 대해 정지된 상태에 있다면 일정한 값이고, 그렇지 않고 움직일 수 있을 때에는 그 각도가 카메라 시스템에 의해 계산 수단에 전송될 수 있다). 그럴 경우 각도(
Figure 112018003995649-pat00006
)는 이러한 합을 이미지에서 측정된 각도에 더함으로써 계산된다. 그러한 이미지로부터 측정된 각도는 카메라의 가시선과 카메라를 통과하는 축, 및 착륙 구역의 중심 사이의 각도에 대응한다. 그러므로 이미지에서 측정된 이러한 각도는 픽셀들로부터 각도를 정의하는 역할을 하는 카메라에 의해 제공된 데이터와, 착륙 구역의 중심과 카메라의 가시선 사이의 픽셀들에서의 거리로부터 얻어진다.
그러므로 수평 거리는 다음 공식에 의해 주어진다:
Dh=d*cos(
Figure 112018003995649-pat00007
)
수직 거리 또는 고도 차이는 다음 공식에 의해 주어진다:
Dv=d*sin(
Figure 112018003995649-pat00008
)
또한, CAP 437 표준을 만족시키는 착륙 구역들은 중심에 H가 있는 원의 모양을 하고 있다. 회전익기가 그러한 착륙 구역의 중심을 통과하는 수직 축으로부터 멀리 있을 때, 그러한 착륙 구역은 다음 공식, 즉
Figure 112018003995649-pat00009
을 가지는 직사각형 기준 프레임에서 감소된 방정식을 그 특징으로 할 수 있는 타원의 형태를 가지는 것으로 보여지고, 이 경우 E(xE,yE)는 그러한 타원의 중심이고, θ는 타원의 배향이며, a는 절반초점(half-focal) 축이고, b는 절반비초점(half-non-focal) 축이다. 그러므로 위치에 관계없이 타원의 특징을 정하기 위해서는, 그 계산 수단이 이들 5개의 파라미터를 결정하는 역할을 한다.
문서 US4618989는 이미지로부터 타원 파라미터들을 어떻게 추출하는 지의 일 예를 준다.
유리하게, 그러한 계산 수단은 바라는 착륙 구역에 접근하기 위해 회전익기에 관한 적어도 하나의 접근 경로를 결정할 수 있다. 그럴 경우 표시 부재는 회전익기에 관한 접근 경로(들)를 나타내는 이미지를 표시할 수 있다. 그러므로 선택 수단은 회전익기에 관한 접근 경로(들) 중에서 선택된 접근 경로를 선택하는 역할을 할 수 있다. 마지막으로, 제어 유닛은 회전익기가 바라는 접근 경로를 따르는 바라는 착륙 구역 쪽으로 실질적으로 수평으로 자동으로 조종되는 것을 가능하게 하는 제어 설정치를 발생시킬 수 있다.
계산 수단은 회전익기와 타원의 중심 사이의 거리와 같이 알려지거나 계산되는 데이터, 회전익기의 이동 속도 벡터의 성분들(Vx, Vy, Vz)과 같은 3개의 축에 대한 회전익기의 상태 파라미터들, 롤 각도, 피칭 각도, 및 요 각도로부터, 만약 있다면 기준 위치에 대한 카메라의 움직임과 함께 접근 경로를 결정한다.
그럴 경우 회전익기의 승무원은 표시 부재 상에 표시된 제안된 접근을 승인하거나 거절할 수 있다. 장치가 순응하지 않는 착륙 구역을 명시할 때에는, 승무원이 장치가 승무원이 착륙하기를 바라는 착륙 구역으로 회전익기를 안내하게 강제할 수 있다. 그러므로 항상 승무원은 조종을 보조하기 위해 장치에 대한 결정권을 유지한다. 폐쇄된 착륙 구역, 장치에서 정의된 표준들 중 그 어느 것도 따르지 않는 착륙 구역에서의 강제된 착륙, 또는 실제로는 하나 이상의 카메라가 고장인 경우와 같은 드문 상황에서는 승무원이 장치와 의견이 다른 경우가 발생할 수 있다.
실제로는, 바라는 착륙 구역(들)이 폐쇄(occluding) 요소를 포함하는지를 복수의 이미지 중 적어도 하나의 이미지에서 프로세서 수단이 식별하고, 그럴 경우 그러한 폐쇄 요소를 포함하는 바라는 착륙 구역(들)을 나타내는 이미지를 가지고 표시 부재상에 정보 메시지를 표시하는 역할을 할 수 있다.
내부의 H를 드러내기 위해 착륙 구역 내에서는 그래디언트 필터링(gradient filtering) 방법이 사용된다. 그 후 H의 라인 세그먼트들을 검출하기 위해 허프 변환이 적용될 수 있다. 그 후, 12개의 세그먼트의 세트에 대응하는 12개의 모서리를 찾기 위해, 2개의 세그먼트와 공통인 단부(end)들에 대응하는 모서리에 대한 탐색이 이루어진다.
착륙 구역까지의 거리가 일정한 미리 결정된 값보다 작고, H 모양이 여전히 검출되지 않았다면, 장치는 회전익기의 승무원에게 경고를 할 수 있다. 몇몇 상황에서는 H 모양을 검출하는 것에 대한 실패가 발생할 수 있는데, 그러한 상황에는 회전익기가 이미 점유한 착륙 구역, 또는 더 일반적으로는 폐쇄되고 착륙이 이루어지지 않을 착륙 구역이 있다. 위 상황 모두에서, 회전익기의 적어도 하나의 로터의 컨트롤을 제어하는 오토파일럿(autopilot)을 분리하는 절차를 권고하기 위해 회전익기의 승무원에 경보가 다시 발생된다.
게다가, 착륙 구역에 서 있는 회전익기가 H 모양이 검출되는 것을 방지하지 않는 상황이 일어날 수 있다. 구체적으로, 회전익기와, 착륙 구역의 각각의 사이즈에 따라서, 그리고 가시선의 각도에 따라서 H 모양이 완전히 보이게 될 수 있다. 그렇지만, 이러한 특정 상황에서는 지면 상의 회전익기가 착륙 구역의 아우트라인의 일부를 가릴 수 있고, 이는 또한 탐지될 수 있다.
일 구현예에서, 프로세서 수단은 복수의 이미지 중 적어도 하나의 이미지에서, 바라는 착륙 구역(들)의 인접 환경이 금지된 구역을 포함하는지를 식별하는 역할을 할 수 있다.
그러한 금지된 구역들은 안전 값들보다 큰 높이를 갖는 정지되어 있는 요소들이 착륙 구역의 바로 근처에 존재할 수 있는 작은 사이즈를 가진 구역들이다. 그럴 경우 그러한 금지된 구역은 특별한 기호 및/또는 특별한 컬러를 갖는 착륙 구역의 바깥 둘레에서 금지된 구역이라는 표시가 만들어진다. 그럴 경우 그러한 금지된 구역을 통해 지나가는 접근 경로를 따름으로써, 착륙 구역에 임의의 회전익기가 접근하는 것이 금지된다.
그러한 금지된 구역은 여러 단계들에서 탐지될 수 있는데, 그 첫 번째 단계는 비색 정량 분석에 의해 관심이 있는 요소들을 탐지하는 것이다. 구체적으로, 금지된 구역들의 아우트라인은 일반적으로 비색 정량 분석에 의해 식별될 수 있는 평행한 적색 줄무늬와 백색 줄무늬로 나타내어진다. 그 후, 이들 컬러를 가지는 요소들이 실제로 해당 마킹(marking)인지가 입증되고, 마지막으로 3차원 공간에서의 금지된 구역의 아우트라인이 그것으로부터 이끌어내어진다.
컬러들을 탐지하는 단계는 위에서 설명한 방법에 가깝다. 직선 세그먼트들을 탐지하기 위해, 허프 변환을 사용하여 적합한 컬러들에서의 직선들에 대한 탐색이 이루어진다.
마지막으로, 3차원 공간에서 구역들을 탐지하는 것은 착륙 구역의 이미지를 직교하게 투영하고, 3차원 공간에서 착륙 구역을 담고 있는 평면 상에 마킹함으로써 행해진다.
그러한 상황에서, 회전익기에 관한 접근 경로(들)는 바라는 착륙 구역(들)의 인접한 환경에 금지된 구역이 존재하는 것을 회피하는 역할을 할 수 있다.
착륙 구역과 그건의 근처에서의 금지된 구역들의 위치를 정하기 위해 얻어진 결과들에 기초하여, 접근 경로가 제안되고 표시 부재상에 표시된다. 착륙 구역의 상태는 또한 디스플레이상에서 겹쳐 놓일 수 있어서 조종사에게 회전익기가 이미 착륙 구역에 존재하는지 또는 착륙 구역이 폐쇄되어 있는지를 알린다.
유리하게는, 앙각(elevation angle) 및/또는 상대적인 방위각을 따라서 제1 카메라의 제1 가시선의 배향을 조정하기 위해 이동 가능한 터릿(turret)에 배치된 제1 카메라를 적어도 하나의 카메라가 포함할 수 있고, 그러한 제1 카메라는 제1 시야각을 가지고 있으며, 찾은 착륙 구역(들)의 파노라마(panoramic) 이미지를 얻는 역할을 한다. 예를 들면, 제1 카메라의 제1 시야는 30°×20°의 중간 필드(medium field)일 수 있다.
실제는 카메라(들)가 앙각 및/또는 상대적인 방위각을 따라서 제2 카메라의 제2 가시선의 배향을 조정하기 위해 상기 이동 가능한 터릿에 배치된 제2 카메라를 포함할 수 있고, 그러한 제2 카메라는 제1 카메라의 제1 시야보다 작은 제2 시야를 가지고 있으며, 찾은 착륙 구역(들)의 높은 해상도의 이미지를 얻는 역할을 한다. 예를 들면, 이러한 제2 카메라의 제2 시야는 5°×3.5°의 작은 필드일 수 있다. "높은 해상도"라는 용어는 250 ppi(pixels per inch)보다 큰 제2 카메라에 의해 얻어진 이미지에 관한 해상도를 가리킨다.
110°×110°의 넓은 각도(wide angle)를 가지고 아래쪽을 향하는 이동할 수 없는 제3 카메라는 착륙 단계 직전에 착륙 구역의 이미지를 얻는 역할을 할 수 있다.
본 발명의 일 구현예에서, 장치는 찾은 착륙 구역(들)에 대한 정보를 저장하기 위한 적어도 하나의 메모리를 포함할 수 있고, 그 표시 부재는 정보가 동시에 및/또는 찾은 착륙 영역(들)을 나타내는 대응하는 이미지에 관한 대체물로서 표시되는 것을 가능하게 한다.
예를 들면, 이러한 메모리에 저장된 정보는 표시 부재에 표시하기 위한 이미지들이나 사진들을 포함할 수 있다. 착륙 구역의 그러한 사진들은 특히 장치의 카메라(들)에 의해 취해진 이미지들의 해상도보다 큰 해상도의 것일 수 있거나, 실제로는 특별한 각도에서 또는 유리한 조건 하에서 취해질 수 있는 것일 수 있다.
이미 언급한 바와 같이, 본 발명은 또한 회전익기 착륙 구역에 착륙하는 단계 이전의 접근 단계 동안에 회전익기가 조종되는 것을 가능하게 하기 위해, 조종을 보조하기 위해 전술한 바와 같은 장치를 포함하는 것이 주목될 수 있는 회전익기를 제공한다.
그러므로 동일한 타입의 다른 착륙 구역들의 바로 근처에 위치한 착륙 구역에 도달하기 위해, 조종을 보조하기 위해 전술한 장치를 구비한 회전익기는 더 효율적이고 연료를 덜 소모한다.
이미 언급한 바와 같이, 본 발명에 따른 회전익기는 또한 더 안전한데, 이는 그것이 이용 가능하지 않거나 심지어 폐쇄된 착륙 구역들을 승무원이 회피하는 것을 가능하게 하기 때문이다. 마지막으로, 또한 그것은 만약 있다면 금지된 구역들을 고려하면서 회전익기의 승무원이 접근 경로를 선택하는 것을 가능하게 한다.
본 발명은 또한 회전익기 착륙 구역에 착륙하는 단계 이전의 접근 단계 동안에 수행되는 회전익기의 조종을 보조하는 방법을 제공한다.
게다가, 그러한 방법은
·그것에 의해 찾아질 착륙 구역의 타입을 미리 선택하기 위한 사전 선택 단계로서, 회전익기 작용 사전 선택 수단의 승무원 멤버에 의해 수행되는 사전 선택 단계;
·적어도 회전익기의 전진 방향(Dx)을 따라서 회전익기의 환경의 복수의 이미지를 취하기 위한 획득 단계;
·사전 선택 단계 동안에 미리 선택된 착륙 구역의 타입에 대응하는 적어도 하나의 찾은 착륙 구역을 복수의 이미지 중 적어도 하나의 이미지에서 식별하기 위한 처리 단계;
·적어도 찾은 착륙 구역(들)을 나타내는 하나의 이미지를 표시하기 위한 적어도 하나의 표시 단계;
·적어도 찾은 착륙 구역(들) 중에서 하나의 바라는 착륙 구역을 선택하기 위해, 회전익기의 승무원에 의해 수행된 적어도 하나의 선택 단계; 및
·적어도 실질적으로 수평으로 회전익기가 바라는 착륙 구역 쪽으로 자동으로 조종되는 것을 가능하게 하기 위해, 제어 설정치를 발생시키기 위한 적어도 하나의 제어 단계를 포함하는 것이 주목될 수 있다.
다시 말해, 그러한 방법은 동일한 모양이나 동일한 기호(symbol)를 가지는 경우처럼, 동일한 타입의 다른 착륙 구역들 옆에 착륙 구역이 위치하는 착륙 구역을 탐색할 때 시간을 절약하기에 특히 적합하다. 이러한 방법은 또한 회전익기가 바라는 착륙 구역에 가까울 때 회전익기의 승무원에게 지워지는 작업 부담을 감소시키는 것을 가능하게 한다.
유리하게, 처리 단계는 복수의 이미지 중 적어도 하나의 이미지에서, 사전 선택 단계 동안에 미리 선택된 것과 같은 착륙 구역의 타입에 대응하는 복수의 찾은 착륙 구역을 포함하는 적어도 하나의 그룹을 식별하는 역할을 할 수 있다. 그러한 상황에서는 표시 단계가 복수의 찾은 착륙 구역을 포함하는 그룹(들)을 나타내는 이미지를 표시하는 역할을 할 수 있다. 마지막으로 선택 단계는 복수의 찾은 착륙 구역을 포함하는 그룹(들) 중에서 바라는 그룹을 선택하는 역할을 할 수 있고, 그럴 경우 제어 단계는 회전익기가 실질적으로 수평으로 바라는 그룹 쪽으로 자동적으로 조종이 되는 것을 가능하게 하는 제어 설정치를 발생시킬 수 있다.
실제로, 이러한 방법은 바라는 착륙 구역의 기하학적 중심과 회전익기 사이의 거리를 결정하기 위해, 바라는 착륙 구역의 이미지에 기초한 계산 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 구현예에서, 이러한 계산 단계는 바라는 착륙 구역에 접근하기 위해, 회전익기에 관한 적어도 하나의 접근 경로를 결정할 수 있다. 그럴 경우 표시 단계는 회전익기에 관한 접근 경로(들)를 나타내는 이미지를 표시할 수 있다. 그러한 상황에서, 선택 단계는 회전익기에 관한 적어도 하나의 접근 경로 중에서 바라는 접근 경로를 선택하는 역할을 할 수 있다. 그 후, 제어 단계는 바라는 접근 경로를 따르는 바라는 착륙 구역 쪽으로 실질적으로 수평으로 자동적으로 회전익기를 조종하는 역할을 하는 제어 설정점을 발생시킬 수 있다.
유리하게, 처리 단계는 복수의 이미지 중 적어도 하나의 이미지에서, 바라는 착륙 구역(들)이 폐쇄 요소를 포함하는지를 식별하는 역할을 할 수 있고, 그럴 경우 표시 단계 동안에 그러한 폐쇄 요소를 포함하는 바라는 착륙 구역(들)을 나타내는 이미지를 갖는 정보 메시지를 표시하는 역할을 할 수 있다.
실제로, 그러한 처리 단계는 복수의 이미지 중 적어도 하나의 이미지에서, 바라는 착륙 구역(들)의 인접 환경이 금지된 구역을 포함하는지를 식별하는 역할을 할 수 있다.
본 발명의 일 구현예에서, 회전익기에 관한 접근 경로(들)는 적어도 하나의 바라는 착륙 구역의 인접 환경에 있는 금지된 구역을 회피하는 역할을 할 수 있다.
유리하게, 이러한 방법은 찾은 착륙 구역(들)에 대한 정보를 저장하기 위한 적어도 하나의 저장 단계를 포함할 수 있고, 그 표시 단계는 찾은 착륙 구역(들)을 나타내는 대응하는 이미지에 관한 대체물로서 및/또는 그러한 대체물과 동시에 정보가 표시되는 것을 가능하게 한다.
본 발명의 본 발명의 장점은 예시를 통해 주어지는 예들의 이어지는 설명의 상황으로부터, 그리고 첨부 도면을 참조하여 더 상세하게 드러난다.
도 1은 본 발명에 따른 회전익기의 개략적인 측면도.
도 2는 착륙 구역으로의 접근 단계 동안의 회전익기의 개략적인 측면도.
도 3은 회전익기의 조종을 보조하기 위한 본 발명에 따른 장치를 보여주는 블록도.
도 4 내지 도 7은 본 발명에 따른 표시 부재에 의해 표시된 것과 같은 다양한 이미지들 또는 이미지들의 그룹들을 보여주는 도면.
도 8 내지 도 11은 본 발명에 따른 회전익기의 조종을 보조하는 방법의 변형예들을 예시하는 플로우 차트들.
2개 이상의 도면에 존재하는 요소들은 그것들 각각에 동일한 참조 번호가 주어진다.
전술한 바와 같이, 그리고 도 1에 도시된 것처럼, 본 발명은 회전익기(2)의 조종을 보조하기 위한 장치(1)와, 조종을 보조하기 위한 그러한 장치(1)를 구비한 회전익기(2)에 관한 것이다. 장치(1)는 더 구체적으로는 착륙 구역에 착륙하는 단계 이전에 회전익기(2)에 관한 착륙 구역에 접근하는 단계 동안에 회전익기(2)의 승무원에 의해 사용된다.
그러한 장치(1)는 적어도 가시선(20, 20')을 따라서 회전익기(2)의 환경의 복수의 이미지를 취하기 위한 적어도 하나의 카메라(3, 3')를 또한 포함한다. 카메라(3, 3')의 이동 가능한 터릿(19, 19')에 의해, 카메라(3, 3')는 승무원이 회전익기(2)를 착륙시키기를 바라는 착륙 구역을 추적할 수 있다.
도시된 것처럼, 카메라(3, 3')의 가시선(20, 20')은 적어도 회전익기(2)의 전진 방향(Dx)을 따라서 가리키고, 카메라(3, 3')가 이러한 전진 방향(Dx)으로 회전익기(2)의 앞에 위치한 회전익기(2)의 환경의 복수의 이미지를 취하는 것을 가능하게 한다. 그러므로 복수의 이미지는 수평 선을 포함할 수 있고, 회전익기(2) 아래에 위치한 환경의 평면도 이미지들만을 제공하지는 않는다.
도 2에 도시된 것처럼, 바라는 착륙 구역(14)에 대한 회전익기(2)의 위치 선정은 착륙 구역(14)의 기하학적 중심(13)과 회전익기(2) 사이의 거리(d)에 의해 정의될 수 있거나, 실제로는 수직 거리(Dv)와, XZ 기준 프레임에서의 거리(d)의 사영(projection)에 대응하는 수평 거리(Dh)에 의해 정의될 수 있으며, 이 경우 Z는 수평축이고, Z는 수직축이다.
그러므로 그러한 장치(1)는 바라는 착륙 구역(14)과 회전익기(2) 사이의 거리들(Dv,Dh)을 계산하기 위해, 가시선(20,20')을 따라서 가리키는 카메라(들)로부터 이미지들을 처리할 수 있다.
또한, 그리고 도 3에 도시된 것처럼, 조종을 보조하기 위한 장치(1)는 그 후 승무원이 장치(1)에 의해 찾아질 착륙 구역의 타입(4)을 미리 선택하는 것을 가능하게 하는 사전 선택 수단(5)을 또한 포함한다. 전술한 바와 같이, 이들 사전 선택 수단은 특히 착륙 구역의 다양한 타입(4)을 표시하고 그것들을 미리 선택하는 것 모두의 역할을 하는 터치 스크린에 의해 형성될 수 있다.
게다가, 그러한 장치(1)는 카메라(3, 3')로부터의 이미지들을 처리하기 위한 프로세서 수단(6)을 포함한다. 그러한 프로세서 수단(6)은 카메라(들)에 의해 제공된 이미지들에서 착륙 구역의 미리 선택된 타입(4)에 대응하는 적어도 하나의 찾은 착륙 구역(14,14')을 식별하는 것을 가능하게 한다.
그런 다음 표시 부재(7)는 프로세서 수단(6)에 의해 식별된 다양한 찾은 착륙 구역(14,14')의 선택을 표시하는 역할을 한다. 선택 수단(8)은 표시 부재(7)에 표시된 복수의 찾은 착륙 구역(14,14') 중에서 바라는 착륙 구역(14)을 승무원이 선택하는 것을 가능하게 한다.
유리하게, 그리고 예를 들면 그러한 표시 부재(7)와 선택 수단(8)은 터치 스크린의 형태를 가질 수 있거나, 사전 선택 수단을 형성하는 전술한 터치 스크린과 동일할 수 있다.
장치(1)는 또한 바라는 착륙 구역(14) 쪽으로 실질적으로 수평으로 회전익기(2)를 자동으로 조종하기 위한 제어 설정점을 발생시키기 위한 제어 유닛(9)을 가진다.
또한, 장치(1)는 바라는 착륙 구역(14)의 기하학적 중심(13)과 회전익기(2) 사이의 거리(d)를 결정하기 위해 카메라(들)로 취한 이미지들을 사용하기 위한 계산 수단(12)을 또한 포함할 수 있다. 그러므로 그러한 거리 정보는 찾은 착륙 구역(14,14')을 나타내는 이미지 상에 겹쳐 놓인 표시 부재(7)에 의해 표시될 수 있다.
또한, 그러한 장치(1)는 찾은 착륙 구역(14,14')에 대한 정보를 저장하기 위한 메모리(21)를 또한 포함할 수 있다. 그러한 상황에서 표시 부재(7)는 찾은 착륙 구역(14,14')을 나타내는 이미지와 동시에 이러한 정보를 표시할 수 있다. 표시 부재(7)는 또한 카메라(들)로부터 얻어진 찾은 착륙 구역(14,14')을 나타내는 이미지를 메모리(21)에 저장되고 이러한 찾은 착륙 구역(14,14')을 보여주는 것과 같은 또 다른 이미지로 대체하는 역할을 할 수 있다.
도 4에 도시된 것처럼, 그리고 이미 위에서 언급된 바와 같이, 사전 선택 수단(5)과 표시 부재(7)는 단일 터치 스크린에 의해 형성될 수 있다. 그러한 상황에서, 사전 선택 수단(5)은 표시 부재(7)의 디스플레이 표면(10)에 배치된 터치패드에 의해 형성된다.
착륙 구역의 다양한 타입(4)들이 예를 들면 원, 4변형, 또는 삼각형의 형태로 도시될 수 있다.
도 5에 도시된 것처럼, 프로세서 수단(6)은 또한 각각 복수의 찾은 착륙 구역(14,14')을 가지는 복수의 그룹(15,15',15")을 식별하는 역할을 할 수 있다. 그러한 상황에서, 표시 부재(7)는 또한 이들 다양한 그룹(15,15',15")에 대응하는 복수의 이미지를 표시하는 역할을 한다.
선택 부재(8)는 그 후 복수의 찾은 착륙 구역(14,14')을 포함하는 선택된 그룹(15) 쪽으로 실질적으로 수평으로 회전익기(2)를 자동으로 조종하기 위한 제어 설정치를 제어 유닛(9)이 발생시키는 것을 가능하게 하도록 승무원이 이들 그룹(15) 중 하나를 선택하는 것을 가능하게 한다.
또한, 계산 수단(12)은 바라는 착륙 구역(14)에 회전익기(2)가 접근하는 것을 가능하게 하는 적어도 하나의 접근 경로(16,16',16")를 결정하는 역할을 할 수도 있다. 그러한 상황에서, 그리고 도 6에 도시된 것처럼, 표시 부재(7)는 또한 이들 접근 경로(16,16',16")를 표시하는 역할을 할 수 있다.
그럴 경우 선택 부재(8)는 바라는 접근 경로(16)가 있는 바라는 착륙 구역(14) 쪽으로 실질적으로 수평으로 회전익기(2)가 자동으로 조종되는 것을 가능하게 하는 제어 설정치를 제어 유닛(9)이 발생시키는 것을 가능하게 하도록 접근 경로(16)들 중 바라는 하나를 승무원이 선택하는 것을 가능하게 한다.
도 7에 도시된 것처럼, 프로세서 유닛(6)은 또한 바라는 착륙 구역(14)에 존재하는 폐쇄 요소(17)를 식별하는 역할을 할 수 있다. 예를 들면, 그러한 폐쇄 요소(17)는 바라는 착륙 구역(14)에 이미 존재한 또 다른 회전익기일 수 있다.
게다가, 바라는 착륙 구역(14)으로부터 수백미터 떨어진 곳에 있는 카메라(3)로부터의 이미지들을 처리함으로써 폐쇄 요소(17)가 탐지될 수 있다. 그 결과, 그러한 장치(1)는 회전익기(2)의 승무원에 의한 직접적인 육안 탐지 훨씬 전에 바라는 착륙 구역(14')의 변화를 승무원이 예상하는 것을 가능하게 한다.
마찬가지로, 프로세서 부재(6)는 바라는 착륙 구역(14)의 환경에서 존재한 금지된 구역(18)을 식별하는 역할도 할 수 있다.
그러므로 금지된 구역(18)은 바라는 착륙 구역(14)으로부터 수백미터 떨어진 곳에 있는 카메라(3)로부터의 이미지들을 처리함으로써 탐지될 수 있다. 그 결과, 그러한 장치(1)는 탐지 금지된 구역(18)을 제외하는 승무원에게 접근 경로(16,16',16")를 제안하는 것을 가능하게 한다.
도 8에 도시된 것처럼, 본 발명은 또한 착륙 구역(14)에 접근하는 단계 동안 수행될 때 회전익기(2)의 조종을 보조하는 방법(30)에 관한 것이다. 그러므로 그러한 방법(30)은 서로 연속해서 이어지는 복수의 단계를 포함한다.
또한, 방법(30)은 회전익기(2)의 승무원이 그 후 찾아질 착륙 구역의 타입(4)을 미리 선택하는 것을 가능하게 하는 사전 선택 단계(31)를 포함한다.
그럴 경우 방법(30)은 하나 이상의 카메라(3,3')를 사용하여 가시선(20,20')을 따라 회전익기(2)의 환경의 이미지들을 획득하는 역할을 하는 획득 단계(32)를 포함한다.
처리 단계(33)는 카메라(3,3')로부터 복수의 이미지 중에서 적어도 하나의 찾은 착륙 구역(14,14')을 식별하는 역할을 한다. 표시 단계(34)는 찾은 착륙 구역(14,14')을 표시하는 역할을 한다.
또한, 방법(30)은 찾은 착륙 구역(14,14') 중에서 바라는 착륙 구역(14)을 선택하기 위한 선택 단계(35)를 포함한다.
마지막으로, 방법(30)은 바라는 착륙 구역(14) 쪽으로의 접근 단계 동안에 실질적으로 수평으로 회전익기(2)를 자동으로 조종하기 위한 제어 설정치를 발생시키려고 하는 제어 단계(36)를 포함한다.
도 9에 도시된 것처럼, 조종 보조 방법(40)은 추가적인 단계들의 브랜치(branch)(47)를 또한 포함할 수 있고, 이러한 브랜치(47)는 표시 단계(34) 및 선택 단계(35)와 나란히 수행된다.
그러므로 브랜치(47)는 적어도 복수의 찾은 착륙 구역(14,14')을 포함하는 그룹(15,15',15")을 나타내는 하나의 이미지를 표시하는 표시 단계(44)를 포함할 수 있다. 그러한 상황에서, 카메라(3,3')로부터의 이미지들을 처리하는 단계(33)는 또한 이들 그룹(15,15',15")을 식별하는 역할을 한다.
그럴 경우 브랜치(47)는 회전익기(2)의 승무원이 복수의 찾은 착륙 구역(14,14')을 포함하는 그룹(15,15',15")을 나타내는 하나 이상의 이미지로부터 바라는 그룹(15)을 나타내는 이미지를 선택하는 것을 가능하게 하는 선택 단계(45)를 포함한다.
마지막으로, 그러한 브랜치(47)는 접근 단계 동안에 회전익기(2)가 바라는 그룹(15) 쪽으로 자동으로 조종되는 것을 가능하게 하는 제어 설정치를 발생시키는 역할을 하는 제어 단계(46)를 포함한다.
마찬가지로, 그리고 도 10에 도시된 것처럼, 조종을 보조하는 방법(50)은 추가 단계들의 브랜치(57)를 또한 포함할 수 있고, 이러한 브랜치(57)는 제어 단계(36)와 나란히 이루어진다.
방법(50)의 브랜치(57)는 착륙 구역(14,14')의 기하학적 중심(13)과 회전익기(2) 사이의 거리(d)를 결정하기 위해, 카메라(3,3')에 의해 취해진 이미지들을 사용하기 위한 계산 단계(51)를 포함한다. 그러한 계산 단계(51)는 바라는 착륙 구역(14)에 접근하기 위해, 회전익기(2)에 관한 적어도 하나의 접근 경로(16,16',16")를 결정하는 역할도 한다.
표시 단계(54)는 바라는 착륙 구역(14)의 이미지에 겹쳐 놓인 회전익기(2)에 관한 접근 경로(16,16',16")를 표시하는 역할을 하고, 그 다음에는 회전익기(2)의 승무원이 바라는 경로(16)를 선택하는 것을 가능하게 하는 선택 단계(55)가 온다.
마지막으로, 그러한 브랜치(57)는 또한 바라는 접근 경로(16)를 따르는 바라는 착륙 구역(14) 쪽으로 실질적으로 수평으로 회전익기를 자동으로 조종하기 위한 제어 설정치를 발생시키는 역할을 하는 제어 단계(56)를 포함한다.
도 11에 도시된 것처럼, 조종을 보조하는 방법의 또 다른 변형예(60)는 또한 찾은 착륙 구역(14,14')에 대한 정보를 메모리(21)에 저장하는 저장 단계(61)를 포함할 수 있다.
그 후, 찾은 착륙 구역(14,14')을 나타내는 이미지를 표시하면서, 표시 단계(64)는 메모리(21)에 저장된 정보가 그 위에 겹쳐 놓이는 것처럼 표시되는 것을 가능하게 한다.
또한, 카메라(3,3')에 의해 취해진 이미지를 메모리(21)에 저장된 것처럼, 찾은 착륙 구역(14,14')의 이미지로 대체하는 것도 예견된다. 메모리(21)에 저장된 그러한 이미지는 카메라(3,3')로부터의 이미지의 해상도보다 양호한 해상도로 또는 실제로는 특별한 시야각 또는 조종 보조 장치(1)의 표시 부재(7) 상에 이미지들을 표시하기 위해 최적인 기상 상태 및/또는 조명(lighting) 상태에서 취해질 수 있다.
물론, 본 발명은 그것의 구현시 다양한 변형을 받을 수 있다. 비록 일부 실시예들이 설명되었지만, 모든 가능한 실시예를 빠짐없이 제시하는 것은 생각할 수 없다는 것을 쉽게 이해할 수 있을 것이다. 따라서 설명된 임의의 수단을 본 발명의 범위를 벗어남이 없이 균등한 수단으로 교체하는 것을 당연히 고려할 수 있을 것이다.

Claims (20)

  1. 회전익기 착륙 구역(14,14')에 착륙하는 단계 이전의 접근 단계 동안에 회전익기(2)가 조종될 수 있게 하기 위해 상기 회전익기(2)의 조종을 보조하기 위한 장치(1)로서,
    상기 장치(1)에 의해 찾아질 착륙 구역의 타입(4)을 미리 선택하기 위한 사전 선택 수단(5) ― 상기 사전 선택 수단(5)은 상기 회전익기(2)의 승무원에 의해 작동됨 ―;
    적어도 상기 회전익기(2)의 전진 방향(Dx)을 가리키는 가시선(20,20')을 따라서 상기 회전익기(2)의 환경의 복수의 이미지를 취하기 위한 적어도 하나의 카메라(3,3');
    사전 선택 수단(5)을 통해 미리 선택된 착륙 구역의 타입(4)에 대응하는 적어도 하나의 찾은 착륙 구역(14,14')을 복수의 이미지 중 적어도 하나의 이미지에서 식별하기 위한 프로세서 수단(6);
    적어도 하나의 찾은 착륙 구역(14,14')을 나타내는 이미지를 적어도 표시하기 위한 표시 부재(7);
    회전익기(2)의 승무원이 적어도 하나의 찾은 착륙 구역(14,14')으로부터 바라는 착륙 구역(14)을 선택하는 것을 가능하게 하는 선택 수단(8); 및
    바라는 착륙 구역(14) 쪽으로 실질적으로 수평으로 상기 회전익기(2)가 자동으로 조종되는 것을 가능하게 하는 제어 설정치를 발생시키기 위한 제어 유닛(9)을 포함하는, 회전익기의 조종 보조 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 표시 부재(7)는 상기 장치(1)에 의해 찾아질 착륙 구역의 복수의 타입(4)을 각각 나타내는 다양한 이미지를 표시하는 역할을 하고, 상기 사전 선택 수단(5)은 터치 타입의 것이고 상기 표시 부재(7)의 표시 표면(10)상에 직접 배치되는, 회전익기의 조종 보조 장치.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 프로세서 수단(6)은 상기 사전 선택 수단(5)을 통해 미리 선택된 착륙 구역의 타입(4)에 대응하는 복수의 찾은 착륙 구역(14,14')을 포함하는 적어도 하나의 그룹(15,15',15")을 복수의 이미지 중 적어도 하나의 이미지에서 식별하는 역할을 하고,
    상기 표시 부재(7)는 복수의 찾은 착륙 구역(14,14')을 포함하는 적어도 하나의 그룹(15,15',15")을 나타내는 이미지를 표시하는 역할을 하고,
    상기 선택 수단(8)은 복수의 찾은 착륙 구역(14,14')을 포함하는 적어도 하나의 그룹(15,15',15")으로부터 바라는 그룹(15)이 선택되는 것을 가능하게 하는, 회전익기의 조종 보조 장치.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 장치(1)는 바라는 착륙 구역(14)의 기하학적 중심(13)과 회전익기(2) 사이의 거리(d)를 결정하기 위해 바라는 착륙 구역(14)의 이미지를 사용하기 위한 계산 수단(12)을 포함하는, 회전익기의 조종 보조 장치.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 계산 수단(12)은 바라는 착륙 구역(14)에 접근하기 위해, 회전익기(2)에 관한 적어도 하나의 접근 경로(16,16',16")를 결정하고,
    표시 수단(7)은 상기 회전익기(2)에 관한 적어도 하나의 접근 경로(16,16',16")를 나타내는 이미지를 표시하고,
    상기 선택 수단(8)은 상기 회전익기(2)에 관한 적어도 하나의 접근 경로(16,16',16") 중에서 바라는 접근 경로(16)를 선택하는 역할을 하고,
    상기 제어 유닛(9)은 바라는 접근 경로(16)를 따르는 바라는 착륙 구역(14) 쪽으로 실질적으로 수평으로 회전익기(2)가 자동으로 조종되는 것을 가능하게 하는 제어 설정치를 발생시키는, 회전익기의 조종 보조 장치.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 프로세서 수단(6)은 복수의 이미지 중 적어도 하나의 이미지에서, 적어도 하나의 바라는 착륙 구역(14)이 폐쇄 요소(17)를 포함하는지를 식별하는 역할을 하고, 상기 폐쇄 요소(17)를 포함하는 적어도 하나의 바라는 착륙 구역(14)을 나타내는 이미지를 가지고 정보 메시지를 표시 부재(7)상에 표시하는 역할을 하는, 회전익기의 조종 보조 장치.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 프로세서 수단(6)은 복수의 이미지 중 적어도 하나의 이미지에서, 적어도 하나의 바라는 착륙 구역(14)의 인접 환경이 금지된 구역(18)을 포함하는지를 식별하는 역할을 하는, 회전익기의 조종 보조 장치.
  8. 제5 항에 있어서,
    상기 프로세서 수단(6)은 복수의 이미지 중 적어도 하나의 이미지에서, 적어도 하나의 바라는 착륙 구역(14)의 인접 환경이 금지된 구역(18)을 포함하는지를 식별하는 역할을 하고, 회전익기에 관한 적어도 하나의 접근 경로(16,16',16")는 적어도 하나의 바라는 착륙 구역(14)의 인접 환경에 존재하는 금지된 구역(18)을 회피하는 역할을 하는, 회전익기의 조종 보조 장치.
  9. 제1 항에 있어서,
    적어도 하나의 카메라(3,3')는 앙각 및/또는 상대적인 방위각을 따라서 제1 카메라(3)의 제1 가시선(20)의 배향을 조정하기 위해 이동 가능한 터릿(19)에 배치된 제1 카메라(3)를 포함하고, 상기 제1 카메라(3)는 제1 시야각을 가지고 있으며 적어도 하나의 찾은 착륙 구역(14,14')의 파노라마 이미지를 얻는 역할을 하는, 회전익기의 조종 보조 장치.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 카메라(3,3')는 앙각 및/또는 상대적인 방위각을 따라서 제2 카메라(3')의 제2 가시선(20')의 배향을 조정하기 위해 이동 가능한 터릿(19')에 배치된 제2 카메라(3') 및 이동 가능한 터릿(19)에 배치된 제1 카메라(3)를 포함하고, 상기 제2 카메라(3')는 상기 제1 카메라(3)의 제1 시야각보다 작은 제2 시야각을 가지고 있으며 적어도 하나의 찾은 착륙 구역(14,14')의 이미지를 얻는 역할을 하는, 회전익기의 조종 보조 장치.
  11. 제1 항에 있어서,
    상기 장치(1)는 적어도 하나의 찾은 착륙 구역(14,14')에 대한 정보를 저장하기 위한 적어도 하나의 메모리(21)를 포함하고, 상기 표시 부재(7)는 적어도 하나의 찾은 착륙 구역(14,14')을 나타내는 대응하는 이미지에 관한 대체물과 동시에 상기 정보가 표시되는 것을 가능하게 하는, 회전익기의 조종 보조 장치.
  12. 회전익기(2)로서,
    회전익기 착륙 구역(14, 14')에서의 착륙 단계 이전의 접근 단계 동안에 상기 회전익기(2)가 조종되는 것을 가능하게 하기 위해 제1 항에 따른 조종을 돕기 위한 적어도 하나의 장치(1)를 포함하는 회전익기.
  13. 회전익기(2)의 조종을 보조하는 방법(30,40,50,60)으로서,
    상기 방법(30,40,50,60)은 회전익기 착륙 구역(14,14')에 착륙하는 단계 이전의 접근 단계 동안에 수행되고,
    상기 방법(30,40,50,60)에 의해 찾아질 착륙 구역의 타입(4)을 미리 선택하기 위한 사전 선택 단계(31) ― 상기 사전 선택 단계(31)는 사전 선택 수단(5)을 작동시키는 회전익기(2)의 승무원에 의해 수행됨 ―;
    적어도 회전익기(2)의 전진 방향(Dx)을 따라서 회전익기(2)의 환경의 복수의 이미지를 취하기 위한 획득 단계(32);
    사전 선택 단계(31) 동안에 미리 선택된 착륙 구역의 타입(4)에 대응하는 적어도 하나의 찾은 착륙 구역(14,14')을 복수의 이미지 중 적어도 하나의 이미지에서 식별하기 위한 처리 단계(33);
    적어도 하나의 찾은 착륙 구역(14,14')을 나타내는 하나의 이미지를 적어도 표시하기 위한 적어도 하나의 표시 단계(34,44,54,64);
    적어도 하나의 찾은 착륙 구역(14,14') 중에서 하나의 바라는 착륙 구역(14)을 적어도 선택하기 위해, 회전익기(2)의 승무원에 의해 수행되는 적어도 하나의 선택 단계(35,45,55); 및
    바라는 착륙 구역(14) 쪽으로 실질적으로 수평으로 회전익기(2)가 자동으로 조종되는 것을 가능하게 하는 제어 설정치를 적어도 발생시키기 위한 적어도 하나의 제어 단계(36,46,56)를 포함하는, 회전익기의 조종 보조 방법.
  14. 제13 항에 있어서,
    처리 단계(33)는 사전 선택 단계(31) 동안에 미리 선택된 착륙 구역의 타입(4)에 대응하는 복수의 찾은 착륙 구역(14,14')을 포함하는 적어도 하나의 그룹(15,15',15")을 상기 복수의 이미지 중 적어도 하나의 이미지에서 식별하는 역할을 하고,
    표시 단계(44)는 복수의 찾은 착륙 구역(14,14')을 포함하는 적어도 하나의 그룹(15,15',15")을 나타내는 이미지를 표시하는 역할을 하고,
    선택 단계(45)는 복수의 찾은 착륙 구역(14,14')을 포함하는 적어도 하나의 그룹(15,15',15") 중 바라는 그룹(15)을 선택하는 역할을 하고,
    제어 단계(46)는 바라는 그룹(15) 쪽으로 실질적으로 수평으로 상기 회전익기(2)가 자동으로 조종되는 것을 가능하게 하는 제어 설정치를 발생시키는, 회전익기의 조종 보조 방법.
  15. 제13 항에 있어서,
    상기 방법(50)은 바라는 착륙 구역(14)의 기하학적 중심(13)과 회전익기(2) 사이의 거리(d)를 결정하기 위해, 바라는 착륙 구역(14)의 이미지에 기초하는 계산 단계(51)를 포함하는, 회전익기의 조종 보조 방법.
  16. 제15 항에 있어서,
    상기 계산 단계(51)는 바라는 착륙 구역(14)에 접근하기 위해, 회전익기(2)에 관한 적어도 하나의 접근 경로(16,16',16")를 결정하고,
    표시 단계(54)는 회전익기(2)에 관한 적어도 하나의 접근 경로(16,16',16")를 나타내는 이미지를 표시하고,
    선택 단계(55)는 회전익기(2)에 관한 적어도 하나의 접근 경로(16,16',16") 중에서 바라는 접근 경로(16)를 선택하는 역할을 하고,
    제어 단계(56)는 바라는 접근 경로(16)를 따르는 바라는 착륙 구역(14) 쪽으로 실질적으로 수평으로 회전익기(2)를 자동으로 조종하는 역할을 하는 제어 설정치를 발생시키는, 회전익기의 조종 보조 방법.
  17. 제13 항에 있어서,
    상기 처리 단계(33)는 복수의 이미지 중 적어도 하나의 이미지에서, 적어도 하나의 바라는 착륙 구역(14)이 폐쇄 요소(17)를 포함하는지를 식별하는 역할을 하고, 표시 단계(34,44,54) 동안에 상기 폐쇄 요소(17)를 포함하는 적어도 하나의 바라는 착륙 구역(14)을 나타내는 이미지를 가지고 정보 메시지를 표시하는 역할을 하는, 회전익기의 조종 보조 방법.
  18. 제13 항에 있어서,
    상기 처리 단계(33)는 복수의 이미지 중 적어도 하나의 이미지에서, 적어도 하나의 바라는 착륙 구역(14)의 인접 환경이 금지된 구역(18)을 포함하는지를 식별하는 역할을 하는, 회전익기의 조종 보조 방법.
  19. 제16 항에 있어서,
    상기 처리 단계(33)는 복수의 이미지 중 적어도 하나의 이미지에서, 적어도 하나의 바라는 착륙 구역(14)의 인접 환경이 금지된 구역(18)을 포함하는지를 식별하는 역할을 하고, 회전익기(2)에 관한 적어도 하나의 접근 경로(16,16',16")는 적어도 하나의 바라는 착륙 구역(14)의 인접 환경에 존재하는 금지된 구역(18)을 회피하는 역할을 하는, 회전익기의 조종 보조 방법.
  20. 제13 항에 있어서,
    상기 방법(60)은 적어도 하나의 찾은 착륙 구역(14,14')에 대한 정보를 저장하기 위한 적어도 하나의 저장 단계(61)를 포함하고,
    표시 단계(64)는 적어도 하나의 착륙 구역(14,14')을 나타내는 대응하는 이미지에 관한 대체물과 동시에 상기 정보가 표시되는 것을 가능하게 하는, 회전익기의 조종 보조 방법.
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