專利名稱：空中目標(biāo)繪制大小修正的方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及飛行模擬技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種空中目標(biāo)繪制大小修正的方法和系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
多機(jī)空戰(zhàn)模擬訓(xùn)練系統(tǒng)中，目標(biāo)機(jī)模糊不清和消失過快一直是影響模擬訓(xùn)練質(zhì)量的問題。飛行員在模擬屏幕上看到的目標(biāo)機(jī)的大小和對距離的判斷，與飛行員的空間感知心理，空氣透視，目標(biāo)機(jī)的真實(shí)感成像，顯示分辨率、亮度、對比度等多種因素有關(guān)，目標(biāo)機(jī)在空間的投影不是簡單的線性透視變換關(guān)系。由于多機(jī)空戰(zhàn)模擬訓(xùn)練系統(tǒng)中的視景仿真軟件采用簡單的光照模型，并且顯示處理是數(shù)字信號處理機(jī)制，因此，當(dāng)目標(biāo)機(jī)較遠(yuǎn)時，經(jīng)線性透視變換后在屏幕上的圖像如果超出屏幕顯示分辨率的顯示能力時，目標(biāo)機(jī)圖像會產(chǎn)生變暗、混疊和圖像丟失等現(xiàn)象，從而影響飛行員判斷目標(biāo)距離的準(zhǔn)確性。為了使飛行員能準(zhǔn)確地判斷目標(biāo)距離，目前在雙機(jī)空戰(zhàn)視景系統(tǒng)中，采用專用的亮度較高的目標(biāo)機(jī)投影裝置，用光學(xué)變倍的方法在姿態(tài)變化的解算和顯示時放大目標(biāo)機(jī)的圖像，以保證較遠(yuǎn)距離的目標(biāo)機(jī)其圖像經(jīng)過放大后能夠顯示在屏幕上，確保了目標(biāo)機(jī)的可見性。但是，上述現(xiàn)有技術(shù)成本大，設(shè)計安裝困難，對于多機(jī)空戰(zhàn)系統(tǒng)，需要多個投影器， 實(shí)際應(yīng)用是不可行的。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有技術(shù)的問題，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種空中目標(biāo)繪制大小修正的方法和系統(tǒng)。所述技術(shù)方案如下一方面，一種空中目標(biāo)繪制大小修正的方法，包括預(yù)先根據(jù)人眼分辨率建立空中目標(biāo)繪制大小的修正模型，并根據(jù)期望的顯示分辨率、水平視場和垂直視場確定屏幕的總像素點(diǎn)數(shù)；獲取空中目標(biāo)距本地的距離，按照所述修正模型確定所述距離對應(yīng)的放大倍數(shù)；根據(jù)所述放大倍數(shù)修正所述空中目標(biāo)的繪制大小，將修正后的空中目標(biāo)顯示在像素點(diǎn)為所述總像素點(diǎn)數(shù)的液晶顯示器LCD的屏幕上。另一方面，一種空中目標(biāo)繪制大小修正的系統(tǒng)，包括控制節(jié)點(diǎn)，用于預(yù)先根據(jù)人眼分辨率建立空中目標(biāo)繪制大小的修正模型，并根據(jù)期望的顯示分辨率、水平視場和垂直視場確定屏幕的總像素點(diǎn)數(shù)，獲取空中目標(biāo)距本地的距離，按照所述修正模型確定所述距離對應(yīng)的放大倍數(shù)，并發(fā)送所述放大倍數(shù)；從節(jié)點(diǎn)，用于根據(jù)所述控制節(jié)點(diǎn)發(fā)來的放大倍數(shù)修正所述空中目標(biāo)的繪制大小， 將修正后的空中目標(biāo)顯示在像素點(diǎn)為所述總像素點(diǎn)數(shù)的液晶顯示器LCD的屏幕上。本發(fā)明實(shí)施例提供的技術(shù)方案帶來的有益效果是
通過根據(jù)人眼分辨率建立空中目標(biāo)繪制大小的修正模型，并根據(jù)期望的顯示分辨率、水平視場和垂直視場確定屏幕的總像素點(diǎn)數(shù)，在獲取空中目標(biāo)距本地的距離后，按照修正模型確定對應(yīng)的放大倍數(shù)；根據(jù)該放大倍數(shù)修正空中目標(biāo)的繪制大小然后顯示在像素點(diǎn)為該總像素點(diǎn)數(shù)的LCD的屏幕上，提高了飛行員在模擬訓(xùn)練中感知空中目標(biāo)的距離的準(zhǔn)確性，與使用投影器的現(xiàn)有技術(shù)相比，極大地降低了成本，具有較強(qiáng)的實(shí)用性，而且使用LCD 取代投影器，極大地提高了顯示分辨率，提高了系統(tǒng)性能。


為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖I是本發(fā)明實(shí)施例I圖2是本發(fā)明實(shí)施例2圖3是本發(fā)明實(shí)施例2圖4是本發(fā)明實(shí)施例2
圖5是本發(fā)明實(shí)施例3圖6是本發(fā)明實(shí)施例3
提供的空中目標(biāo)繪制大小修正的方法流程提供的空中目標(biāo)繪制大小修正的方法流程提供的空中目標(biāo)繪制大小的修正模型的擬合曲線提供的采用多個LCD進(jìn)行拼接得到的球形屏幕的效果圖提供的空中目標(biāo)繪制大小修正的系統(tǒng)一種結(jié)構(gòu)提供的空中目標(biāo)繪制大小修正的系統(tǒng)另一種結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明實(shí)施方式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。實(shí)施例I參見圖1，本發(fā)明一實(shí)施例提供了一種空中目標(biāo)繪制大小修正的方法，包括101 :預(yù)先根據(jù)人眼分辨率建立空中目標(biāo)繪制大小的修正模型，并根據(jù)期望的顯示分辨率、水平視場和垂直視場確定屏幕的總像素點(diǎn)數(shù)；102 :獲取空中目標(biāo)距本地的距離，按照所述修正模型確定所述距離對應(yīng)的放大倍數(shù)；103 :根據(jù)所述放大倍數(shù)修正所述空中目標(biāo)的繪制大小，將修正后的空中目標(biāo)顯示在像素點(diǎn)為所述總像素點(diǎn)數(shù)的液晶顯示器LCD的屏幕上。本發(fā)明實(shí)施例中，IXD可以為一個或者多個，優(yōu)選地，IXD的個數(shù)為多個，該個數(shù)N 可以根據(jù)需要設(shè)置，為了構(gòu)建大視場的視景系統(tǒng)，優(yōu)選地，可以設(shè)置N彡40，如可以取N = 40，45或50等等，本發(fā)明對此不限定。本發(fā)明實(shí)施例中選用多個IXD時，可以選用超窄邊的IXD，當(dāng)使用超窄邊的IXD進(jìn)行拼接時，兩邊的拼接距離僅為7. 3mm，完全能夠滿足大視場的視景系統(tǒng)的需求，能夠達(dá)到良好的視覺效果。另外，本發(fā)明對LCD的尺寸也不做限定，如可以選用46英寸的超窄邊LCD
坐寸ο本實(shí)施例提供的上述方法，通過根據(jù)人眼分辨率建立空中目標(biāo)繪制大小的修正模型，并根據(jù)期望的顯示分辨率、水平視場和垂直視場確定屏幕的總像素點(diǎn)數(shù)，在獲取空中目標(biāo)距本地的距離后，按照修正模型確定對應(yīng)的放大倍數(shù)；根據(jù)該放大倍數(shù)修正空中目標(biāo)的繪制大小然后顯示在像素點(diǎn)為該總像素點(diǎn)數(shù)的LCD的屏幕上，提高了飛行員在模擬訓(xùn)練中感知空中目標(biāo)的距離的準(zhǔn)確性，與使用投影器的現(xiàn)有技術(shù)相比，極大地降低了成本，具有較強(qiáng)的實(shí)用性，而且使用LCD取代投影器，極大地提高了顯示分辨率，提高了系統(tǒng)性能。實(shí)施例2參見圖2，本發(fā)明另一實(shí)施例提供了一種空中目標(biāo)繪制大小修正的方法，包括201 :預(yù)先選取一個指定翼展大小的第一空中目標(biāo)，獲取第一空中目標(biāo)在不同時刻在屏幕上的顯示大小以及距本地的距離。202 :記錄飛行員對第一空中目標(biāo)在不同時刻感知的距離。203 :根據(jù)得到的第一空中目標(biāo)在不同時刻的顯示大小、距本地的距離、以及飛行員感知的距離，進(jìn)行分段曲線擬合，得到空中目標(biāo)繪制大小的修正模型。其中，所述屏幕是指本發(fā)明中的IXD屏幕，優(yōu)選地，為N個IXD拼接組成的球形屏幕，所述飛行員感知的距離是指飛行員根據(jù)經(jīng)驗(yàn)估計的空中目標(biāo)距本地的距離，是由人眼分辨率決定的距離。本實(shí)施例中，由于基于人眼分辨率建立空中目標(biāo)繪制大小的修正模型，因此，可以更加真實(shí)地模擬空中目標(biāo)的距離。例如，參見表1，為本實(shí)施例提供的一組建立空中目標(biāo)繪制大小的修正模型的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。其中，所述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)為選取的翼展為14. 7米的目標(biāo)機(jī)在11個不同時刻的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。顯示大小是指目標(biāo)機(jī)在屏幕上顯示出的大小，是按照指定的縮放比例顯示在屏幕上的。 實(shí)際距離是指本地獲取的目標(biāo)機(jī)距本地的距離，該距離是實(shí)際的精確的距離。感知距離是指飛行員根據(jù)屏幕上顯示的目標(biāo)機(jī)的大小，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)依靠人眼分辨進(jìn)行估計得到的目標(biāo)機(jī)距本地的距離。表I
權(quán)利要求
1.一種空中目標(biāo)繪制大小修正的方法，其特征在于，所述方法包括預(yù)先根據(jù)人眼分辨率建立空中目標(biāo)繪制大小的修正模型，并根據(jù)期望的顯示分辨率、 水平視場和垂直視場確定屏幕的總像素點(diǎn)數(shù)；獲取空中目標(biāo)距本地的距離，按照所述修正模型確定所述距離對應(yīng)的放大倍數(shù)；根據(jù)所述放大倍數(shù)修正所述空中目標(biāo)的繪制大小，將修正后的空中目標(biāo)顯示在像素點(diǎn)為所述總像素點(diǎn)數(shù)的液晶顯示器IXD的屏幕上。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，預(yù)先根據(jù)人眼分辨率建立空中目標(biāo)繪制大小的修正模型，包括選取一個指定翼展大小的第一空中目標(biāo)；獲取所述第一空中目標(biāo)在不同時刻在屏幕上的顯示大小以及距本地的距離；記錄飛行員在所述第一空中目標(biāo)在不同時刻感知的距離；根據(jù)得到的所述第一空中目標(biāo)在所述不同時刻的顯示大小、距本地的距離、以及飛行員感知的距離，進(jìn)行分段曲線擬合，得到空中目標(biāo)繪制大小的修正模型。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述空中目標(biāo)繪制大小的修正模型具體為1，O < X < 0.22.1085x5 -1.9010x4 - 2.5602x3 + 0.8000x2 + 3.5093χ + 0.2832, 0.2<x<1.0V=S-0.001 Ix3 +0.0271x2 +0.0594x + 2.1564，1.0<x<8.0 3.66，X > 8.0其中，y為所述放大倍數(shù)，X為所述空中目標(biāo)距本地的距離，單位為km。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，將修正后的空中目標(biāo)顯示在像素點(diǎn)為所述總像素點(diǎn)數(shù)的液晶顯示器IXD的屏幕上，包括將修正后的空中目標(biāo)顯示在多個IXD拼接組成的球形屏幕上；其中，所述多個LCD中的每個LCD的像素點(diǎn)之和為所述總像素點(diǎn)數(shù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法還包括采用同步算法控制所述多個LCD同步顯示所述修正后的空中目標(biāo)。
6.一種空中目標(biāo)繪制大小修正的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括控制節(jié)點(diǎn)，用于預(yù)先根據(jù)人眼分辨率建立空中目標(biāo)繪制大小的修正模型，并根據(jù)期望的顯示分辨率、水平視場和垂直視場確定屏幕的總像素點(diǎn)數(shù)，獲取空中目標(biāo)距本地的距離， 按照所述修正模型確定所述距離對應(yīng)的放大倍數(shù)，并發(fā)送所述放大倍數(shù)；從節(jié)點(diǎn)，用于根據(jù)所述控制節(jié)點(diǎn)發(fā)來的放大倍數(shù)修正所述空中目標(biāo)的繪制大小，將修正后的空中目標(biāo)顯示在像素點(diǎn)為所述總像素點(diǎn)數(shù)的液晶顯示器LCD的屏幕上。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述控制節(jié)點(diǎn)包括模型建立模塊，用于選取一個指定翼展大小的第一空中目標(biāo)，獲取所述第一空中目標(biāo)在不同時刻在屏幕上的顯示大小以及距本地的距離，記錄飛行員在所述第一空中目標(biāo)在不同時刻感知的距離，根據(jù)得到的所述第一空中目標(biāo)在所述不同時刻的顯示大小、距本地的距離、以及飛行員感知的距離，進(jìn)行分段曲線擬合，得到空中目標(biāo)繪制大小的修正模型。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述模型建立模塊建立的空中目標(biāo)繪制大小的修正模型具體為I, O < X < 0.2·2.1085x5 -1.9010x4 - 2.5602x3 + 0.8000x2 + 3.5093χ + 0.2832, 0.2<x<1.0y = {-0.001 Ix3 +0.0271x2 +0.0594x + 2.1564，1.0<x<8.0 3.66，X > 8.0其中，y為所述放大倍數(shù)，X為所述空中目標(biāo)距本地的距離，單位為km。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述從節(jié)點(diǎn)為N個，且每個從節(jié)點(diǎn)連接有一個 LCD ;所述多個從節(jié)點(diǎn)具體用于根據(jù)所述控制節(jié)點(diǎn)發(fā)來的放大倍數(shù)修正所述空中目標(biāo)的繪制大小，將修正后的空中目標(biāo)顯示在N個LCD拼接組成的球形屏幕上；其中，所述N個LCD中的每個LCD的像素點(diǎn)之和為所述總像素點(diǎn)數(shù)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括主節(jié)點(diǎn)，用于采用同步算法控制所述N個從節(jié)點(diǎn)同步繪制修正后的所述空中目標(biāo)在所述N個IXD拼接組成的球形屏幕上。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述控制節(jié)點(diǎn)還用于當(dāng)所述N個從節(jié)點(diǎn)中有從節(jié)點(diǎn)發(fā)生故障時，在所述系統(tǒng)中刪除所述發(fā)生故障的從節(jié)點(diǎn)，當(dāng)所述發(fā)生故障的從節(jié)點(diǎn)恢復(fù)后，在所述系統(tǒng)中添加所述恢復(fù)的從節(jié)點(diǎn)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種空中目標(biāo)繪制大小修正的方法和系統(tǒng)，屬于飛行模擬技術(shù)領(lǐng)域。所述方法包括預(yù)先根據(jù)人眼分辨率建立空中目標(biāo)繪制大小的修正模型，并根據(jù)期望的顯示分辨率、水平視場和垂直視場確定屏幕的總像素點(diǎn)數(shù)；獲取空中目標(biāo)距本地的距離，按照所述修正模型確定所述距離對應(yīng)的放大倍數(shù)；根據(jù)所述放大倍數(shù)修正所述空中目標(biāo)的繪制大小，將修正后的空中目標(biāo)顯示在像素點(diǎn)為所述總像素點(diǎn)數(shù)的液晶顯示器LCD的屏幕上。所述系統(tǒng)為群計算高清視景系統(tǒng)，包括控制節(jié)點(diǎn)和從節(jié)點(diǎn)。本發(fā)明提高了飛行員在模擬訓(xùn)練中感知空中目標(biāo)的距離的準(zhǔn)確性，極大地降低了成本，具有較強(qiáng)的實(shí)用性。
文檔編號G09B9/30GK102610139SQ20121000914
公開日2012年7月25日 申請日期2012年1月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月12日
發(fā)明者范賢德, 雷勵星 申請人:中國人民解放軍空軍軍訓(xùn)器材研究所