WO2014081337A1 - Система отображения информации для управления воздушным судном - Google Patents

Система отображения информации для управления воздушным судном Download PDF

Info

Publication number
WO2014081337A1
WO2014081337A1 PCT/RU2013/000924 RU2013000924W WO2014081337A1 WO 2014081337 A1 WO2014081337 A1 WO 2014081337A1 RU 2013000924 W RU2013000924 W RU 2013000924W WO 2014081337 A1 WO2014081337 A1 WO 2014081337A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
aircraft
dimensional
trajectory
space
pilot
Prior art date
Application number
PCT/RU2013/000924
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Андрей Юрьевич ЗЕЛИНСКИЙ
Андрей Леонидович ГОРБУНОВ
Андрей Иванович КАУРОВ
Original Assignee
Zelinskiy Andrey Yurievich
Gorbunov Andrey Leonidovich
Kaurov Andrey Ivanovich
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 Zelinskiy Andrey Yurievich, Gorbunov Andrey Leonidovich, Kaurov Andrey Ivanovich filed Critical Zelinskiy Andrey Yurievich
Publication of WO2014081337A1 publication Critical patent/WO2014081337A1/ru

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/01—Head-up displays
    • G02B27/017—Head mounted
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C23/00—Combined instruments indicating more than one navigational value, e.g. for aircraft; Combined measuring devices for measuring two or more variables of movement, e.g. distance, speed or acceleration
    • G01C23/005—Flight directors
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S19/00—Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
    • G01S19/38—Determining a navigation solution using signals transmitted by a satellite radio beacon positioning system
    • G01S19/39—Determining a navigation solution using signals transmitted by a satellite radio beacon positioning system the satellite radio beacon positioning system transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
    • G01S19/42—Determining position
    • G01S19/48—Determining position by combining or switching between position solutions derived from the satellite radio beacon positioning system and position solutions derived from a further system
    • G01S19/485—Determining position by combining or switching between position solutions derived from the satellite radio beacon positioning system and position solutions derived from a further system whereby the further system is an optical system or imaging system
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B30/00—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images
    • G02B30/20—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images by providing first and second parallax images to an observer's left and right eyes
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/01—Head-up displays
    • G02B27/0101—Head-up displays characterised by optical features
    • G02B2027/0132—Head-up displays characterised by optical features comprising binocular systems
    • G02B2027/0134—Head-up displays characterised by optical features comprising binocular systems of stereoscopic type
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/01—Head-up displays
    • G02B27/0101—Head-up displays characterised by optical features
    • G02B2027/0141—Head-up displays characterised by optical features characterised by the informative content of the display
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/01—Head-up displays
    • G02B27/017—Head mounted
    • G02B2027/0178—Eyeglass type

Definitions

  • a display system for controlling aircraft is
  • the utility model relates to aeronautical engineering, namely: to aircraft on-board equipment.
  • SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) cab to the display and back, matching the sectors of the review and the scale of the real world image and the display image.
  • the technical task of the proposed utility model is to create a display system for controlling aircraft, providing spatial orientation of aircraft pilots, devoid of these shortcomings.
  • the head module is made in the form of a helmet (Elbit Systems Targo Racer), on the flap of which two-dimensional projections of three-dimensional markers are displayed in the form of a series of virtual objects - flat frames that define the flight path. stereoscopic perception of the volumetric framework of the "celestial tunnel", which reduces the effectiveness of spatial orientation.
  • This utility model includes the formation of a virtual landing glide path using a complex containing a head module, a positioning system that includes a means for determining three linear and three angular coordinates of the position of the aircraft in space, a computer connected to it and a memory module with the coordinates of the landing glide paths, excellent yuschiysya in that the module is a nagolovnym
  • SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) mixed reality glasses with prisms for outputting transparent glasses of stereopairs of virtual objects - landing glide path markers onto transparent glasses; the positioning system is connected to a computer generating stereopairs of virtual objects - markers of landing glide path for mixed reality glasses.
  • the markers of the calculated trajectory are formed in the form of three-dimensional three-dimensional frames that are located in space along the horizon, which allows the pilot to more easily and quickly visually determine the angular and spatial position of the aircraft relative to these markers.
  • the technical result of the proposed utility model is to increase the efficiency of the spatial orientation of the pilots.
  • the system for the spatial orientation of aircraft pilots consists in displaying flight information and the calculated trajectory combined with a real or virtual picture of the surrounding space, and the combination is made using the augmented reality complex, consisting of a head-mounted module including transparent stereo glasses augmented reality with two transparent microdisplays and a positioning system that provides the definition of three linear coordinates AT position of the point of observation and three angular coordinates of the line of sight position in space, and the computer generates and transmits to the microdisplays augmented reality glasses stereo video in real time.
  • Flight information can be supplemented by displaying a calculated forecast of the position or trajectory of the aircraft in the form of three-dimensional objects.
  • the calculated trajectory is displayed as a series of three-dimensional virtual objects - volumetric frames tracing the flight path (see Fig. 3), which are located in space along the horizon. Stereoscopic perception of volumetric frames allows the pilot with high accuracy
  • SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) visually assess the angular coordinates of the aircraft, while it does not experience additional load when mentally converting symbolic information into an adequate representation of the environment and flight status.
  • Well-noticeable characteristics of the display of the frames can be different, and can be used as symbols for the correspondence of the flight characteristics to the calculated ones (for example, red is the excess of the required flight speed).
  • the dimensions, degree of transparency and frequency of displaying frames along the path are determined by the convenience of visual perception. Additionally, the boundaries of permissible deviations from the calculated trajectory can be displayed, in this case, the Sky Tunnel can be identified with a visual representation of the tube of permissible trajectories.
  • the GLONASS / GPS / SBAS certified compact receiver for high-precision navigation systems with enhanced accuracy for landing has been used (for example, the Garmin GTN 625).
  • the angular coordinates of the position of the pilot’s head are generated by the orientation sensor included in the head module.
  • a significant difference between the proposed utility model and the closest analogue described in the “BACKGROUND OF THE ART” section (RF patent 107515) is that the design trajectory markers are formed in the form of three-dimensional three-dimensional frames that are located in space along the horizon and have distinct spatial dimensions and positions that allows the pilot, observing them in stereo 3D mode, with high accuracy to visually evaluate the angular coordinates of the aircraft. Along with fixed-size frames marking the trajectory, it is also proposed to display the boundaries of permissible deviations from the calculated trajectory, forming a visual representation of the tube of permissible trajectories.
  • the difference of the proposed utility model is that color, shape, animation effects and
  • SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) other visual features of the markers are important and display deviations of flight parameters from the calculated ones, being for the pilot intuitive clues to keeping the aircraft on the calculated trajectory with specified characteristics.
  • a significant difference is the use of the GLONASS / GPS / SBAS receiver as a source of linear coordinates, since GLONASS / GPS receivers do not currently provide the accuracy required for a number of aviation applications.
  • FIG. 1 An example of a sky tunnel display on a primary flight display (PFD). Illustration from a publication: Design of Tunnel-in-the-Sky Display and Curved Trajectory. Kohei Funabiki (Japan Aerospace Exploration Agency), 24th International Congress of the Aeronautical Sciences, 2004.
  • FIG. 2 An example of displaying a sky tunnel on the display of a Synthetic Vision System (SVS). Illustration from publication: Curved and steep approach flight tests of a lowcost 3d-display for general aviation aircraft. Sachs G., Sperl R., Sturhan I. (Institute of Flight Mechanics and Flight Control, TU Miinchen, Germany), 25th International Congress of the Aeronautical Sciences. Hamburg, Germany, 2006.
  • SVS Synthetic Vision System
  • FIG. 3 The proposed system for displaying the forecast of the aircraft position and 3D volumetric markers of the calculated trajectory.
  • the computer receives data on the position and speed of the aircraft in space from the positioning system and data on the spatial coordinates of the control point of the trajectory and the parameters of the approach to it. Based on these data, the computer calculates the real trajectory of the aircraft.
  • the parameters of the calculated trajectory can also be calculated in advance and stored in the memory module
  • SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) a computer.
  • the computer generates stereo pairs of three-dimensional virtual objects - markers for predicting the position or trajectory of the aircraft, volumetric markers-frames of the calculated trajectory, signographic symbols of other flight information and displays them on transparent microdisplays of stereo augmented reality glasses (see Fig. 3).
  • aeronautical information and information about other aircraft in the flight area can be displayed on the glasses available on the computer’s memory or accessible via communication channels.
  • a stereo image of a three-dimensional model of the earth's surface and ground objects in the flight zone can be additionally displayed.
  • an autonomous mobile computer having pocket sizes can be used.
  • Mixed reality glasses are transparent glasses, or image projectors on the retina, which output a stereo pair of three-dimensional three-dimensional images of virtual objects formed by a computer.
  • the pilot sees them together with the surrounding space, while the stereo effect allows not only to impose objects on the background, but to position them in space.
  • the observation point and turning the observation line the observation point moves with the aircraft, the observation line can change independently
  • virtual objects remain in space “in place”
  • the pilot sees them as if they were real objects that can be approached , retire, inspect them from different sides.
  • appropriate glasses manufactured by the industry for example, Vuzix STAR 1200, equipped with a built-in orientation sensor, which allows determining three angular coordinates of the observation line in space, can be used.
  • the linear coordinates of the observation point can be obtained using the compact receiver GLONASS / GPS / SBAS, a highly accurate global navigation system.
  • SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) (e.g. Garmin GTN 625), certified for aviation applications.
  • the pilot Due to the transparency of the glasses, the pilot retains visual control over the situation, but at the same time he sees markers for predicting the position or trajectory of the aircraft, markers of the calculated trajectory, the stereo volumetric images of which change in accordance with the movement of the aircraft, which is ensured by using data from the positioning system. Flying inside the “sky tunnel” with holding the aircraft in the tube of permissible trajectories ensures an unmistakable following of the calculated trajectory at any visibility.
  • the use of the proposed utility model due to the stereoscopic reproduction of the calculated trajectory markers in the form of three-dimensional three-dimensional frames improves the accuracy and reliability of the spatial orientation of the pilots and enables them to perform error-free maneuvers regardless of weather and visibility conditions, including during landing.
  • the proposed utility model is implemented as a compact technical solution that fits in the pilot’s pocket and does not depend on the on-board power supply, which increases its reliability.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Navigation (AREA)
  • Processing Or Creating Images (AREA)

Abstract

Изобретение относится к авиационной технике. Система отображения информации для управления воздушным судном включает датчик ориентации, позволяющий определять три угловых координаты положения линии наблюдения в пространстве, датчик позиционирования, позволяющий получать три линейные координаты точки наблюдения в пространстве, являющийся приемником глобальных навигационных систем повышенной точности GLONASS/GPS/SBAS, мобильный компьютер, формирующий трехмерное объемное визуальное представление расчетной траектории, прогноза положения или реальной траектории и другой полетной информации и прозрачные стереоочки с микродисплеями или проекторами изображения на сетчатку глаза, позволяющие пилоту видеть в стереорежиме сформированные компьютером позиционированные в реальном пространстве виртуальные трехмерные объекты - маркеры, отображающие отклонение воздушного судна от расчетной траектории. Повышается эффективность пространственной ориентации пилотов

Description

Система отображения информации для управления воздушным судном.
Полезная модель относится к авиационной технике, а именно: к бортовому оборудованию воздушных судов.
Уровень техники.
Известны системы пространственной ориентации пилотов воздушных судов и отображения навигационной и полётной информации с помощью вычислительных комплексов, вырабатывающих по сигналам датчиков авиационных приборов двумерные символы, характеризующие пространственное, угловое положение и составляющие скорости воздушного судна относительно земли, и визуализирующие расчётную траекторию с отображением информации на электронный дисплей, лобовое стекло кабины пилота, прозрачную панель перед лобовым стеклом кабины пилота или наголовный модуль (US 4454496, RU 2173660). Способ визуализации расчётной траектории с помощью маркеров, представляющих собой развернутую в перспективе последовательность рамок, перпендикулярных расчётной траектории и расположенных по ее оси, известен как «небесный туннель» («tunnel-in-the-sky»). Изображение небесного туннеля может накладываться на основной полётный дисплей (Primary flight display, PFD, см. Фиг. 1) или на дисплей системы синтетического зрения (Synthetic Vision System, SVS, см. Фиг. 2)
Недостатками известных систем является наличие большого количества двухмерной знакографической информации (угловое положение, высота, скорость воздушного судна), рассеивающей внимание пилота и требующей от него ментальной конвертации символьной информации в адекватное представление об окружающей обстановке и состоянии полёта а также проблемы отображения и восприятия трёхмерных объектов на двумерном плоском дисплее. При использовании электронного дисплея SVS, имеются также проблемы рассеивания внимания, затрат времени для аккомодации зрения пилота при переключении внимания от пространства за
1
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) кабиной на дисплей и обратно, согласования секторов обзора и масштабов изображения реального мира и дисплейной картинки.
Технической задачей предлагаемой полезной модели состоит в создании системы отображения информации для управления воздушным судном, обеспечивающей пространственную ориентацию пилотов воздушных судов, лишенной указанных недостатков.
Близким к предлагаемой полезной модели по технической сущности и достигаемому техническому результату является известная система формирования в пространстве траектории воздушного судна и отображения ее пилотам и зрителям с помощью условных виртуальных объектов, продемонстрированный в авиашоу Rocket Racing League (http://www.membrana.m/articles/technic/2010/04/27/l 30400.html . Для пилотов использовался комплекс, содержащий наголовный модуль, имеющий систему позиционирования, позволяющую определять линейные координаты положения воздушного судна в пространстве и угловые координаты положения головы пилота, и связанный с ним компьютер. Наголовный модуль выполнен в виде шлема (Elbit Systems Targo Racer), на щиток которого отображаются двумерные проекции трёхмерных маркеров в виде серии виртуальных объектов - плоских рамок, задающих траекторию полёта. Данный способ не обеспечивает стереоскопического восприятия объёмных рамок «небесного туннеля», что снижает эффективность пространственной ориентации.
Наиболее близким к предлагаемой полезной модели является система пространственной ориентации пилотов воздушных судов при посадке, описанная в патенте на полезную модель РФ 107515. Данная полезная модель включает формирование виртуальной посадочной глиссады с использованием комплекса, содержащего наголовный модуль, систему позиционирования, включающую средство определения трёх линейных и трёх угловых координат положения воздушного судна в пространстве, связанный с ней компьютер и модуль памяти с координатами посадочных глиссад, отличающийся тем, что наголовный модуль представляет собой
2
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) очки смешанной реальности с призмами для вывода на прозрачные стекла очков стереопар виртуальных объектов - маркеров посадочной глиссады, система позиционирования связана с компьютером, генерирующим стереопары виртуальных объектов - маркеров посадочной глиссады для очков смешанной реальности. Существенным отличием предлагаемой полезной модели является то, что маркеры расчётной траектории формируются в виде объёмных трёхмерных рамок, которые располагаются в пространстве вдоль линии горизонта, что позволяет пилоту легче и быстрее визуально определять угловое и пространственное положение воздушного судна относительно данных маркеров.
Раскрытие полезной модели.
Технический результат предлагаемой полезной модели состоит в повышении эффективности пространственной ориентации пилотов.
Указанный технический результат достигается тем, что система для пространственной ориентации пилотов воздушных судов состоит в отображении полётной информации и расчётной траектории совмещенных с реальной или виртуальной картиной окружающего пространства, причем совмещение происходит с помощью комплекса дополненной реальности, состоящего из наголовного модуля, включающего прозрачные стерео очки дополненной реальности с двумя прозрачными микродисплеями и системы позиционирования, обеспечивающей определение трёх линейных координат положения точки наблюдения и трёх угловых координат положения линии наблюдения в пространстве, и компьютера, в реальном времени генерирующего и передающего на микродисплеи очков дополненной реальности стерео видеоизображение. Полётная информация может быть дополнена отображением расчётного прогноза положения или траектории воздушного судна в виде трёхмерных объектов. Расчётная траектория отображается в виде серии трёхмерных виртуальных объектов - объёмных рамок, трассирующих траекторию полёта (см. Фиг. 3), которые располагаются в пространстве вдоль линии горизонта. Стереоскопическое восприятие объёмных рамок позволяет пилоту с высокой точностью
3
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) визуально оценивать угловые координаты воздушного судна, при этом он не испытывает дополнительной нагрузки при ментальной конвертации символьной информации в адекватное представление об окружающей обстановке и состоянии полёта.
Хорошо заметные характеристики отображения рамок (цвет, форма, анимационные эффекты и т.п.) могут быть различными, и являться условными обозначениями соответствия характеристик полёта расчётным (например, красный цвет - превышение требуемой скорости полёта). Размеры, степень прозрачности и частота отображения рамок вдоль траектории определяются удобством визуального восприятия. Дополнительно могут отображаться границы допустимых отклонений от расчётной траектории, в этом случае «Небесный тоннель» может быть отождествлен с визуальным представлением трубки допустимых траекторий.
Для получения линейных координат в системе позиционирования применяется сертифицированный для выполнения посадок компактный приемник глобальных навигационных систем повышенной точности GLONASS/GPS/SBAS (например, Garmin GTN 625). Угловые координаты положения головы пилота вырабатываются включенным в наголовный модуль датчиком ориентации.
Существенным отличием предлагаемой полезной модели от описанного в разделе «Уровень техники» наиболее близкого аналога (патент РФ 107515) является то, что маркеры расчётной траектории формируются в виде объёмных трёхмерных рамок, которые располагаются в пространстве вдоль линии горизонта и имеют хорошо различимые пространственные размеры и положение, что позволяет пилоту, наблюдая их в стерео 3D режиме, с высокой точностью визуально оценивать угловые координаты воздушного судна. Наряду с маркирующими траекторию рамками фиксированного размера предлагается также отображать границы допустимых отклонений от расчётной траектории, формируя визуальное представление трубки допустимых траекторий. Отличием предлагаемой полезной модели является то, что цвет, форма, анимационные эффекты и
4
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) другие визуальные особенности маркеров имеют значение и отображают отклонения параметров полёта от расчётных, являясь для пилота интуитивно понятными подсказками к удержанию воздушного судна на расчётной траектории с заданными характеристиками. Кроме того, существенным отличием является использование приемника GLONASS/GPS/SBAS в качестве источника линейных координат, поскольку приемники GLONASS/GPS в настоящее время не обеспечивают требуемой для ряда авиационных применений точности.
Краткое описание иллюстраций.
Фиг. 1. Пример отображения небесного туннеля на основном полётном дисплее воздушного судна (Primary flight display, PFD). Иллюстрация из публикации: Design of Tunnel-in-the-Sky Display and Curved Trajectory. Kohei Funabiki (Japan Aerospace Exploration Agency), 24th International Congress of the Aeronautical Sciences, 2004.
Фиг. 2. Пример отображения небесного туннеля на дисплее системы синтетического зрения (Synthetic Vision System, SVS). Иллюстрация из публикации: Curved and steep approach flight tests of a lowcost 3d-display for general aviation aircraft. Sachs G., Sperl R., Sturhan I. (Institute of Flight Mechanics and Flight Control, TU Miinchen, Germany), 25th International Congress of the Aeronautical Sciences. Hamburg, Germany, 2006.
Фиг. 3. Предлагаемая система отображения прогноза положения ВС и объёмных 3D маркеров расчётной траектории.
Осуществление полезной модели.
Осуществление предлагаемой системы пространственной ориентации пилотов воздушных судов заключается в следующем.
В компьютер поступают данные о положении и скорости воздушного судна в пространстве из системы позиционирования и данные о пространственных координатах контрольной точки траектории и параметрах подхода к ней. На основе этих данных компьютер рассчитывает реальную траекторию движения воздушного судна. Параметры расчётной траектории также могут быть рассчитаны заранее и храниться в модуле памяти
5
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) компьютера. Компьютер генерирует стереопары трёхмерных виртуальных объектов - маркеров прогноза положения или траектории воздушного судна, объёмных маркеров-рамок расчётной траектории, знакографические символы другой полётной информации и выводит их на прозрачные микродисплеи стерео очков дополненной реальности (см. Фиг. 3). Также на очки может выводиться имеющаяся в памяти компьютера или доступная через каналы связи аэронавигационная информация и сведения о других воздушных судах, находящихся в зоне полёта (например, получаемые из системы ADS-B). В условиях ограниченной видимости дополнительно может выводиться стереоизображение трёхмерной модели поверхности земли и наземных объектов в зоне полёта.
Для осуществления предлагаемой полезной модели может быть использован автономный мобильный компьютер, имеющий карманные размеры. Очки смешанной реальности представляют собой прозрачные стекла, либо проекторы изображения на сетчатку глаза, которые выводят стереопару трёхмерных объёмных изображений виртуальных объектов, сформированных компьютером. Пилот видит их вместе с окружающим пространством, при этом стерео эффект позволяет не просто накладывать объекты на фон, а позиционировать их в пространстве. При перемещении точки наблюдения и повороте линии наблюдения (точка наблюдения перемещается вместе с воздушным судном, линия наблюдения может меняться независимо) виртуальные объекты остаются в пространстве «на своем месте», пилот видит их, как если бы это были реальные объекты, к которым можно приближаться, удаляться, осматривать их с разных сторон. В качестве прозрачных очков смешанной реальности могут быть использованы соответствующие очки, выпускаемые промышленностью, например, STAR 1200 компании «Vuzix», снабженные встроенным датчиком ориентации, позволяющим определять три угловых координаты положения линии наблюдения в пространстве. Линейные координаты точки наблюдения можно получать, используя компактный приемник глобальных навигационных систем повышенной точности GLONASS/GPS/SBAS
6
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) (например, Garmin GTN 625), сертифицированный для авиационного применения.
В силу прозрачности очков пилот сохраняет визуальный контроль над ситуацией, но одновременно видит маркеры прогноза положения или траектории воздушного судна, маркеры расчётной траектории, объёмные стереоизображения которых меняются в соответствии с движением воздушного судна, что обеспечивается посредством использования данных системы позиционирования. Выполнение полёта внутри «небесного туннеля» с удержанием воздушного судна в трубке допустимых траекторий обеспечивает безошибочное следование расчётной траектории при любой видимости.
Использование предлагаемой полезной модели за счёт стереоскопического воспроизведения маркеров расчётной траектории в виде объёмных трёхмерных рамок обеспечивает повышение точности и надежности пространственной ориентации пилотов и выполнение ими безошибочных маневров независимо от метеоусловий и условий видимости, в том числе при посадке. Таким образом, удаётся решить проблему пространственной ориентации пилотов, потеря которой является причиной ряда крупных авиакатастроф. Предлагаемая полезная модель реализуется как компактное, умещающееся в кармане пилота техническое решение, не зависящее от бортовой сети питания, что повышает его надежность.
7
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26)

Claims

Формула полезной модели.
Система для отображения информации для управления воздушным судном, включающая датчик ориентации, позволяющий определять три угловых координаты положения линии наблюдения в пространстве, датчик позиционирования, позволяющий получать три линейные координаты точки наблюдения в пространстве, являющийся приемником глобальных навигационных систем повышенной точности GLONASS/GPS/SBAS, мобильный компьютер, формирующий трёхмерное объёмное визуальное представление расчётной траектории, прогноза положения или реальной траектории и прозрачные стерео очки с микродисплеями или проекторами изображения на сетчатку глаза, позволяющие пилоту видеть в стереорежиме позиционированные в реальном пространстве виртуальные трёхмерные объекты, отличающаяся тем, что для визуального представления расчётной траектории, прогноза положения и реальной траектории используются стереоизображения ориентированных вдоль линии горизонта объёмных трёхмерных маркеров, графические свойства которых, в частности форма, цвет, эффекты анимации, отображают отклонения параметров полёта от расчётных и являются подсказками пилоту для удержания воздушного судна на расчётной траектории с заданными характеристиками, при этом стереоскопическое воспроизведение трехмерных объёмных маркеров позволяет пилоту с большой точностью визуально оценивать угловые координаты положения воздушного судна.
8
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26)
PCT/RU2013/000924 2012-11-20 2013-10-21 Система отображения информации для управления воздушным судном WO2014081337A1 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012149359 2012-11-20
RU2012149359 2012-11-20

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2014081337A1 true WO2014081337A1 (ru) 2014-05-30

Family

ID=50776386

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2013/000924 WO2014081337A1 (ru) 2012-11-20 2013-10-21 Система отображения информации для управления воздушным судном

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2014081337A1 (ru)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108765270A (zh) * 2018-05-30 2018-11-06 链家网（北京）科技有限公司 一种虚拟三维空间标签绑定方法及装置
EP3663721A1 (en) * 2018-12-07 2020-06-10 Ge Aviation Systems Llc, Inc. Aircraft augmented reality system and corresponding method of operating
US11442470B2 (en) 2016-05-11 2022-09-13 Bombardier Inc. Method of and system for displaying an aircraft control input

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1462767A1 (en) * 2003-02-27 2004-09-29 The Boeing Company Flight guidance system and symbology and control system providing perspective flight guidance
US7961117B1 (en) * 2008-09-16 2011-06-14 Rockwell Collins, Inc. System, module, and method for creating a variable FOV image presented on a HUD combiner unit
RU107515U1 (ru) * 2011-02-08 2011-08-20 Федеральное агентство воздушного транспорта Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Московский государственный технический университет гражданской авиации (МГТУ ГА) Система пространственной ориентации пилотов воздушных судов при посадке

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1462767A1 (en) * 2003-02-27 2004-09-29 The Boeing Company Flight guidance system and symbology and control system providing perspective flight guidance
US7961117B1 (en) * 2008-09-16 2011-06-14 Rockwell Collins, Inc. System, module, and method for creating a variable FOV image presented on a HUD combiner unit
RU107515U1 (ru) * 2011-02-08 2011-08-20 Федеральное агентство воздушного транспорта Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Московский государственный технический университет гражданской авиации (МГТУ ГА) Система пространственной ориентации пилотов воздушных судов при посадке

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11442470B2 (en) 2016-05-11 2022-09-13 Bombardier Inc. Method of and system for displaying an aircraft control input
CN108765270A (zh) * 2018-05-30 2018-11-06 链家网（北京）科技有限公司 一种虚拟三维空间标签绑定方法及装置
EP3663721A1 (en) * 2018-12-07 2020-06-10 Ge Aviation Systems Llc, Inc. Aircraft augmented reality system and corresponding method of operating

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11568756B2 (en) Augmented reality for vehicle operations
JP3700021B2 (ja) 位置及び姿勢を利用した電子光学式視覚システム
US8089375B1 (en) Head-up display/synthetic vision system predicted flight path depiction
US9347792B2 (en) Systems and methods for displaying images with multi-resolution integration
US10678238B2 (en) Modified-reality device and method for operating a modified-reality device
US9557176B2 (en) Method for synthetic three-dimensional conformal representation of terrain cartography as a function of visibility
US9163944B2 (en) System and method for displaying three dimensional views of points of interest
US11869388B2 (en) Augmented reality for vehicle operations
US20140097291A1 (en) Hover hold aid system for a helicopter
WO2014081337A1 (ru) Система отображения информации для управления воздушным судном
US5181028A (en) 3D stereo integrated attitude director and horizontal situation indicator apparatus
Foxlin et al. Improved registration for vehicular AR using auto-harmonization
RU130963U1 (ru) Система дополненной реальности для отображения информации для управления воздушным судном
WO2022094279A1 (en) Augmented reality for vehicle operations
RU107515U1 (ru) Система пространственной ориентации пилотов воздушных судов при посадке
ES2957292T3 (es) Aparato y método para definir e interactuar con regiones de un área operativa
RU2585260C2 (ru) Способ пространственной ориентации пилотов воздушных судов при посадке
Bridges et al. Three-dimensional stereographic pictorial visual interfaces and display systems in flight simulation
de Haag EE6900 Flight Management Systems
RU50032U1 (ru) Имитатор визуальной обстановки авиационного тренажера
Bagassi et al. Innovation in man machine interfaces: use of 3D conformal symbols in the design of future HUDs (Head Up Displays)
Boehm et al. LCD helmet-mounted display with stereoscopic view for helicopter flight guidance
Safi Development of 3D Symbology for Head Mounted Displays
Prinzel III et al. Development and evaluation of 2D and 3D exocentric synthetic vision navigation display concepts for commercial aircraft
Shabaneh Probability Grid Mapping System for Aerial Search (PGM)

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 13857236

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 13857236

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1