本發(fā)明的領(lǐng)域涉及用于航空應(yīng)用的人機(jī)接口，并且更具體地，涉及這樣一種合成查看系統(tǒng)，所述合成查看系統(tǒng)包括用于顯示外部景觀的三維合成圖像的裝置。

背景技術(shù)：

現(xiàn)代的飛行器通常具有合成視覺(jué)系統(tǒng)(svs)。該系統(tǒng)能夠?qū)⑼獠烤坝^的合成圖像呈現(xiàn)給機(jī)組人員，所述合成圖像通常包括關(guān)于領(lǐng)航或者導(dǎo)航的信息。

svs系統(tǒng)包括：表示飛越過(guò)的地形的地圖數(shù)據(jù)庫(kù)、地理定位系統(tǒng)、電子計(jì)算裝置、以及安裝于飛行器的駕駛艙中的一個(gè)或多個(gè)查看設(shè)備。地理定位系統(tǒng)為“gps”型，首字母縮寫(xiě)表示“全球定位系統(tǒng)”。地理定位系統(tǒng)可以與飛行器的慣性系統(tǒng)聯(lián)接?？偟膩?lái)說(shuō)，地理定位系統(tǒng)至少提供了以下參數(shù)：飛行器在緯度、經(jīng)度和海拔方面的位置、以及飛行器在俯仰(pitch)、滾轉(zhuǎn)(roll)和航向(heading)方面的方向。

通常，圖像顯示在查看屏幕上，所述查看屏幕位于飛行器的儀表板的前面。圖像為以最真實(shí)的可能方式所表示的外部的三維視圖。顯示的視角在飛行器的軸線上。

該合成圖像通常包括用于幫助領(lǐng)航和導(dǎo)航的符號(hào)體系。在著陸跑道進(jìn)場(chǎng)階段，該符號(hào)體系包括能夠幫助穩(wěn)定進(jìn)場(chǎng)并且?guī)椭w行員與下降計(jì)劃進(jìn)行比較的信息。該幫助采用跑道軸線延伸的形式，也稱作為“延伸跑道中心線”或者“延伸中心線”或者更簡(jiǎn)化地“中心線”。在后續(xù)的描述中，該延伸的或者伸長(zhǎng)的軸線被稱作為跑道軸線或者“中心線”。名稱為“地形擴(kuò)大符號(hào)體系(terrainaugmentedsymbology)”的專利us7463954描述了靠近地形的跑道軸線的延伸。圖1圖示了該方案。其表示了飛行器a所飛越的地形t的垂直截面。該地形包括著陸跑道p。中心線cl為在該附圖中表示為粗體的線。

該方案的缺點(diǎn)在于可能存在由于該線在地形上的重疊所引起的非常令人煩惱的視覺(jué)偽影(例如，閃爍現(xiàn)象，更多地被稱作為術(shù)語(yǔ)“閃爍(flickering)”)。中心線也可能被位于運(yùn)載工具與中心線之間的崎嶇地形所掩蔽。在這種情況下，中心線會(huì)丟失很多感興趣的部分。

在名稱為“用于提供最終進(jìn)場(chǎng)遮蔽的系統(tǒng)和方法(systemandmethodforprovidingafinalapproachcurtain)”的專利us8099202中描述了第二種方案，其描述了由將中心線用符號(hào)表示的垂直帶組成的“遮蔽(curtain)”。圖2圖示了該第二種方案。其表示了飛行器a所飛越的地形t的垂直截面。該地形包括著陸跑道p。中心線cl為由在該附圖中表示為粗體的垂直帶b組成的傾斜線。缺點(diǎn)在于，這種表示占據(jù)了大量的空間，并且可以通過(guò)超載效果來(lái)掩蔽一些信息，更多地被稱作為術(shù)語(yǔ)“混淆(cluttering)”。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

根據(jù)本發(fā)明的方法未呈現(xiàn)出這些缺點(diǎn)。中心線為以小坡度傾斜并且沿著跑道的軸線設(shè)置的直線段。更精確地，本發(fā)明的主題是飛行器的機(jī)載查看系統(tǒng)的查看屏幕上的著陸區(qū)域的三維圖形表示的方法，所述圖形表示顯示成外部景觀的合成視圖，其特征在于所述圖形表示包括沿著著陸區(qū)域的進(jìn)場(chǎng)軸線設(shè)置的線，所述線為相對(duì)于水平線傾斜十分之幾度至幾度的角度的直線帶，所述線開(kāi)始于著陸區(qū)域的入口處。

有利地，所述線由短線表示，兩個(gè)短線之間的距離是恒定的，并且在0.01海里與10海里之間。

有利地，所述線包括若干等距離的分度(graduation)。

有利地，所述分度具有相同的形狀或者不同的形狀。

有利地，所述分度為大寫(xiě)v或者三角形的形狀。

有利地，所述分度包括標(biāo)記。

有利地，所述線包括能夠配置和能夠重新配置的航路點(diǎn)，并且所述航路點(diǎn)包括標(biāo)記。

有利地，所述線具有1至40海里的長(zhǎng)度。

有利地，所述著陸區(qū)域?yàn)轱w行器的著陸跑道，并且所述線沿著所述著陸跑道的軸線。

有利地，當(dāng)飛行器為直升飛機(jī)時(shí)，著陸區(qū)域進(jìn)場(chǎng)軸線的方向由機(jī)組人員來(lái)選擇。

附圖說(shuō)明

通過(guò)閱讀以下遵循并借助于所附附圖的非限制性描述，將更好地理解本發(fā)明并且其它的優(yōu)點(diǎn)將更加顯然，在所附附圖中：

圖1表示根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的包括著陸跑道和第一中心線的地形的垂直截面；

圖2表示根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的包括著陸跑道和第二中心線的地形的垂直截面；

圖3表示根據(jù)本發(fā)明的包括著陸跑道和中心線的地形的垂直截面；

圖4表示根據(jù)本發(fā)明的中心線的顯示的第一變體的俯視圖；

圖5表示根據(jù)本發(fā)明的中心線的顯示的第二變體的俯視圖；

圖6表示根據(jù)本發(fā)明的中心線的顯示的第三變體的垂直截面。

具體實(shí)施方式

根據(jù)本發(fā)明的方法在飛行器機(jī)載的合成查看系統(tǒng)或者svs中實(shí)施。飛行器可以為固定翼飛行器。在這種情況下，著陸區(qū)域?yàn)闄C(jī)場(chǎng)著陸跑道。飛行器也可以為直升飛機(jī)。在這種情況下，進(jìn)場(chǎng)軸線不必須在物理上劃界。其可以根據(jù)各種參數(shù)(諸如，風(fēng)、障礙物等)，由機(jī)組人員或者由航空電子系統(tǒng)來(lái)限定。在以下內(nèi)容中，采用的示例為在著陸跑道上著陸的情況。

svs系統(tǒng)包括：至少一個(gè)地圖數(shù)據(jù)庫(kù)、地理定位裝置、能夠計(jì)算飛行器的主要參數(shù)表示的電子裝置、圖形計(jì)算機(jī)以及至少一個(gè)查看設(shè)備。例如，地理定位裝置為“gps”型，首字母縮寫(xiě)表示“全球定位系統(tǒng)”，與慣性平臺(tái)聯(lián)接/混合或者不與慣性平臺(tái)聯(lián)接/混合。

查看設(shè)備的屏幕上的顯示表示所飛越的地形的三維合成視圖。該視圖可以包括著陸跑道的合成表示。在這種情況下，圖形表示包括沿著跑道的軸線設(shè)置的線，所述線為相對(duì)于水平線傾斜一度至幾度的角度α的直線帶，所述線開(kāi)始于跑道入口處。圖3表示了飛行器a在跑道p進(jìn)場(chǎng)時(shí)所飛越的地形t的垂直截面上的線c。該角度優(yōu)選地為一度。

因此，該表示未覆蓋在地形上，也不會(huì)引起任何閃爍。該中心線在其截?cái)嗟匦螘r(shí)可以被地形掩蔽。這樣具有的優(yōu)點(diǎn)在于，給飛行員關(guān)于存在潛在危險(xiǎn)解除的指示。這些情況很少，因?yàn)橥ǔＴ谂艿乐系倪M(jìn)場(chǎng)坡度為大約三度。因而，在大部分情況下，具有一度坡度的中心線在飛機(jī)的進(jìn)場(chǎng)軸線之下，且因此從飛行器來(lái)看始終可見(jiàn)。因此，在中心線之上和之下沒(méi)有不合時(shí)宜的通道(在中心線具有等于或接近進(jìn)場(chǎng)坡度的坡度的情況下可能如此)。

優(yōu)選地，中心線為基于線框和矢量圖表示的直線，而不是基于紋理映射，從而在“hsi”符號(hào)體系(首字母縮寫(xiě)表示“水平狀況指示符”)的水平處，避免了顯示屏幕底部的變寬效果。

中心線可以表示為幾米寬的帶。例如，寬度可以為四米。

中心線的長(zhǎng)度可以被限制。于是線具有1至40海里的長(zhǎng)度。

該線可以不間斷地表示。但是，如圖4所示，其表示了中心線的俯視圖，中心線也可以由短線表示，兩個(gè)短線之間的距離為恒定的并且在0.1海里與10海里之間。例如，如圖4所示，兩個(gè)短線之間的距離可以為一海里。短線表示為線的易讀性與位于其正下方的地形的易讀性之間的良好折衷。

該線還可以包括等距離分度，使得飛行員能夠大致地理解運(yùn)載工具與跑道入口之間的距離。例如，兩個(gè)分度之間的距離可以為四海里。例如，具有其中的三個(gè)。因而，該線可以具有分別設(shè)置在4海里、8海里和12海里處的三個(gè)分度g1、g2和g3。此外，在分度不是等距離的情況下，該線可以具有分別設(shè)置在3海里、5海里和10海里處的三個(gè)分度。這些值足夠近地對(duì)應(yīng)于發(fā)送最終進(jìn)場(chǎng)信號(hào)的指點(diǎn)標(biāo)的距離，稱作為“內(nèi)指點(diǎn)標(biāo)、中指點(diǎn)標(biāo)和外指點(diǎn)標(biāo)”。

這些分度可以相同，如圖4所示。如圖5所示，有利的是，以位于中心線上的預(yù)先限定的距離處的互不相同的符號(hào)的形式來(lái)呈現(xiàn)它們。這樣呈現(xiàn)出使得飛行員能夠理解距離、而不需要將距離顯示為數(shù)字的優(yōu)點(diǎn)。因此，符號(hào)與距離相關(guān)。此外，這使得即使單個(gè)符號(hào)在屏幕上可視，飛行員也能夠確定該距離。因而，表示最短距離的符號(hào)g1可以為大寫(xiě)v，表示平均距離的符號(hào)g2可以為三角形的三條邊，以及表示最長(zhǎng)距離的符號(hào)g3可以為實(shí)心三角形。

中心線也可以包括指示每個(gè)分度的值的標(biāo)記。

中心線也可以包括其它的所謂的“3d”功能性，從而改善軸線和進(jìn)場(chǎng)坡度的可視化和理解。因而，如圖6所示，其表示所飛越的地形的垂直截面圖，代替分度，該線可以包括航路點(diǎn)w或者“用戶航路點(diǎn)”，其相對(duì)于跑道入口的距離可由飛行員定位，并且其高度根據(jù)表示縱向姿態(tài)指示符的線(也稱作為“fprl”，首字母縮寫(xiě)表示“飛行俯仰基準(zhǔn)線”)來(lái)計(jì)算。

在這種情況下，這些航路點(diǎn)也可以包括指示用戶航路點(diǎn)的距離的標(biāo)記。有利地，用戶航路點(diǎn)能夠(例如，通過(guò)某些控制按鈕)動(dòng)態(tài)移動(dòng)。