本發(fā)明涉及空中加油設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種空中加油中的受油機(jī)末端引導(dǎo)與記錄裝置。

背景技術(shù)：

空中加油是現(xiàn)代戰(zhàn)斗機(jī)提高巡航能力和遠(yuǎn)距離打擊能力的關(guān)鍵技術(shù)，其過(guò)程包括會(huì)合、對(duì)接、加油與解散四個(gè)階段，其中會(huì)合階段主要面臨遠(yuǎn)程導(dǎo)航問(wèn)題，加油階段主要面臨兩架飛機(jī)保持速度和突風(fēng)影響問(wèn)題，解散階段主要面臨特情處理問(wèn)題。在各個(gè)過(guò)程中，難度及危險(xiǎn)度最高的當(dāng)屬對(duì)接階段。在現(xiàn)有技術(shù)中，對(duì)接方法是飛行員根據(jù)自己的感覺(jué)掌握距離由遠(yuǎn)及近，速度差由大到小進(jìn)行對(duì)接。飛行員主要靠用平顯的參考符號(hào)去壓住加油吊艙的某個(gè)部位，并且根據(jù)空速的不同，壓住部位不同，其對(duì)接過(guò)程以及完成情況的判斷完全靠飛行員的個(gè)人感覺(jué)。同時(shí)，由于側(cè)風(fēng)的影響，會(huì)導(dǎo)致平顯參考符號(hào)壓住的點(diǎn)隨之左右移動(dòng)，使得對(duì)接過(guò)程難度極大。

由于在對(duì)接的過(guò)程中沒(méi)有技術(shù)保障手段，在高速飛行過(guò)程中進(jìn)行對(duì)接主要靠飛行員目視觀察，不確定因素很多，導(dǎo)致對(duì)接成功率較低，無(wú)法滿足空中加油的需要。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明公開(kāi)了一種空中加油中的受油機(jī)末端引導(dǎo)與記錄裝置，用以解決空中加油過(guò)程耗時(shí)長(zhǎng)、對(duì)接難度大、成功率不高的問(wèn)題。

一種空中加油中的受油機(jī)末端引導(dǎo)與記錄裝置，包括：主機(jī)、第一圖像采集器、第二圖像采集器、綜合告警顯示設(shè)備和地面回放分析設(shè)備；

所述主機(jī)對(duì)采集的圖像進(jìn)行智能分析計(jì)算，形成安全通道數(shù)據(jù)，并將報(bào)警及提示數(shù)據(jù)輸出至綜合告警顯示設(shè)備或機(jī)上機(jī)載顯示設(shè)備，所述主機(jī)還具有圖像存儲(chǔ)及轉(zhuǎn)儲(chǔ)功能；

所述第一圖像采集器為近距圖像采集設(shè)備，用于采集加油機(jī)浮錨的圖像，記錄受油機(jī)的受油頭與浮錨對(duì)接、加油、解散全過(guò)程，所述第一圖像采集器采集的圖像上傳至所述主機(jī)；

所述第二圖像采集器為遠(yuǎn)距全景圖像采集設(shè)備，采用超廣角或180°全景攝像機(jī)，用于采集加油機(jī)加油吊艙和機(jī)翼的全景，記錄受油機(jī)和加油機(jī)的相互位置關(guān)系，所述第二圖像采集器采集的圖像上傳至所述主機(jī)；

所述綜合告警顯示設(shè)備采用聲音告警和圖形狀態(tài)指示方式，為飛行員提供對(duì)接過(guò)程中超出安全通道的聲音告警提示信息和視覺(jué)提醒信息；

所述地面回放分析設(shè)備將主機(jī)內(nèi)的視頻信息下載并進(jìn)行分析，通過(guò)分析對(duì)接、加油、解散全部過(guò)程，為飛行員提供訓(xùn)練參考，提高對(duì)接能力和成功率；

所述主機(jī)與所述第一圖像采集器、第二圖像采集器、綜合告警顯示設(shè)備和地面回放分析設(shè)備連接。

在基于上述空中加油中的受油機(jī)末端引導(dǎo)與記錄裝置的另一個(gè)實(shí)施例中，所述主機(jī)包括主處理器、電源接口、音頻接口、圖形接口、數(shù)據(jù)接口和下載接口；

所述主處理器是所述主機(jī)的數(shù)據(jù)處理中心；

所述電源接口連接外部供電電源，所述主機(jī)具有電源適配功能；

所述音頻接口和圖形接口與所述綜合告警顯示設(shè)備連接，用于將報(bào)警提示音和圖形信息傳輸至綜合告警顯示設(shè)備；

所述數(shù)據(jù)接口用于飛機(jī)的其他電子設(shè)備交聯(lián)，其中告警提示音與機(jī)載音頻設(shè)備交聯(lián)，圖形顯示信息與平顯設(shè)備交聯(lián)。

所述下載接口用于將所述主機(jī)存儲(chǔ)的視頻信息下載至地面回放分析設(shè)備或機(jī)載存儲(chǔ)設(shè)備。

在基于上述空中加油中的受油機(jī)末端引導(dǎo)與記錄裝置的另一個(gè)實(shí)施例中，所述第一圖像采集器安裝于受油機(jī)的受油管支架處，用于采集加油機(jī)浮錨的圖像，記錄受油機(jī)受油頭與加油機(jī)浮錨對(duì)接、加油、解散的過(guò)程。

在基于上述空中加油中的受油機(jī)末端引導(dǎo)與記錄裝置的另一個(gè)實(shí)施例中，所述第二圖像采集器安裝于第一圖像采集器的下方或并列安裝，用于采集加油機(jī)加油吊艙和機(jī)翼的全景，主要記錄受油機(jī)和加油機(jī)的相互位置關(guān)系，為飛行員準(zhǔn)確掌握和理解加油過(guò)程的各種現(xiàn)象提供依據(jù)。

在基于上述空中加油中的受油機(jī)末端引導(dǎo)與記錄裝置的另一個(gè)實(shí)施例中，所述第一圖像采集器、第二圖像采集器為覆蓋紅外與可見(jiàn)光譜的攝像機(jī)。

在基于上述空中加油中的受油機(jī)末端引導(dǎo)與記錄裝置的另一個(gè)實(shí)施例中，所述綜合告警顯示設(shè)備包括聲音告警裝置和綜合告警顯示器，所述聲音告警裝置對(duì)空中加油過(guò)程中超出安全通道進(jìn)行聲音告警，提醒飛行員進(jìn)行處置，所述綜合告警顯示器包括距離數(shù)碼顯示管和方位顯示屏，所述距離數(shù)碼顯示管用于顯示當(dāng)受油機(jī)受油頭與加油機(jī)浮錨在設(shè)定的距離閾值之間時(shí)的距離，當(dāng)受油機(jī)受油頭與加油機(jī)浮錨距離小于距離閾值下限時(shí)顯示受油機(jī)與加油機(jī)的相對(duì)速度，所述方位顯示屏用于顯示受油機(jī)受油頭與加油機(jī)浮錨的相對(duì)方位位置。

在基于上述空中加油中的受油機(jī)末端引導(dǎo)與記錄裝置的另一個(gè)實(shí)施例中，所述距離閾值為小于20米的一個(gè)區(qū)間值，其區(qū)間下限值根據(jù)加油機(jī)型設(shè)定。

在基于上述空中加油中的受油機(jī)末端引導(dǎo)與記錄裝置的另一個(gè)實(shí)施例中，所述方位顯示屏設(shè)置上、下、左、右、左上、左下、右上、右下8個(gè)預(yù)置方位，設(shè)置第一方位點(diǎn)指示燈表示受油頭處于浮錨以內(nèi)的范圍和方位，設(shè)置第二方位點(diǎn)指示燈表示受油頭處于浮錨范圍外的偏離方位，所述第一方位點(diǎn)指示燈和第二方位點(diǎn)指示燈在所述8個(gè)預(yù)置方位顯示，所述距離數(shù)碼顯示管實(shí)時(shí)顯示受油頭與浮錨的距離或相對(duì)速度。

與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：

本發(fā)明的空中加油中的受油機(jī)末端引導(dǎo)與記錄裝置通過(guò)圖像采集器采集加油機(jī)的浮錨和加油吊艙的圖像，經(jīng)主機(jī)處理分析形成加、受油對(duì)接的安全通道，簡(jiǎn)化了飛行員的操作，引導(dǎo)飛行員順利完成加油對(duì)接過(guò)程。本裝置具有存儲(chǔ)功能，可以進(jìn)行圖像重放，記錄了對(duì)接、加油、解散全部過(guò)程，供飛行員總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，提高對(duì)接能力和成功率。本裝置可將記錄在存儲(chǔ)介質(zhì)內(nèi)的視頻數(shù)據(jù)從主機(jī)下載到地面設(shè)備，通過(guò)地面設(shè)備回放視頻圖像，分析加油過(guò)程，進(jìn)行技術(shù)培訓(xùn)，為受油裝置故障或特情提供視頻依據(jù)。

下面通過(guò)附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所使用的附圖做一簡(jiǎn)單地介紹。

圖1是本發(fā)明的一種空中加油中的受油機(jī)末端引導(dǎo)與記錄裝置的一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明的一種空中加油中的受油機(jī)末端引導(dǎo)與記錄裝置的另一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本發(fā)明的一種空中加油中的受油機(jī)末端引導(dǎo)與記錄裝置的又一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1主機(jī)、2第一圖像采集器、3第二圖像采集器、4綜合告警顯示設(shè)備、5地面回放分析設(shè)備；

101主處理器、102電源接口、103音頻接口、104圖形接口、105總線接口、106下載接口；

201距離數(shù)碼顯示管、202方位顯示屏、203第一方位點(diǎn)指示燈、204第二方位點(diǎn)指示燈。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。

基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

圖1是本發(fā)明的一種空中加油中的受油機(jī)末端引導(dǎo)與記錄裝置的一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖1所示，所述空中加油中的受油機(jī)末端引導(dǎo)與記錄裝置包括：主機(jī)1、第一圖像采集器2、第二圖像采集器3、綜合告警顯示設(shè)備4和地面回放分析設(shè)備5；

所述主機(jī)1對(duì)采集的圖像進(jìn)行智能分析計(jì)算，計(jì)算出安全通道數(shù)據(jù)，并將報(bào)警及提示數(shù)據(jù)輸出至綜合告警顯示設(shè)備4，所述主機(jī)1還具有圖像存儲(chǔ)及轉(zhuǎn)儲(chǔ)功能；

所述第一圖像采集器2為近距圖像采集設(shè)備，用于采集加油機(jī)浮錨的圖像，記錄加油機(jī)受油頭與浮錨對(duì)接、加油、解散全過(guò)程，所述第一圖像采集器2采集的圖像上傳至所述主機(jī)1；

所述第二圖像采集器3為全景圖像采集設(shè)備，用于采集加油機(jī)加油吊艙和機(jī)翼的全景，記錄受油機(jī)和加油機(jī)的相互位置關(guān)系，所述第二圖像采集器3采集的圖像上傳至所述主機(jī)1；

所述綜合告警顯示設(shè)備4采用聲音告警和狀態(tài)指示方式，為飛行員提供對(duì)接過(guò)程中超出安全通道的聲音告警提示信息和視覺(jué)提醒信息；

所述地面回放分析設(shè)備5將主機(jī)內(nèi)的視頻信息下載并進(jìn)行分析，通過(guò)分析對(duì)接、加油、解散全部過(guò)程，為飛行員提供訓(xùn)練參考，提高對(duì)接能力和成功率；

所述主機(jī)1與所述第一圖像采集器2、第二圖像采集器3、綜合告警顯示設(shè)備4和地面回放分析設(shè)備5連接。

圖2是本發(fā)明的一種空中加油中的受油機(jī)末端引導(dǎo)與記錄裝置的另一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖2所示，所述主機(jī)包括主處理器101、電源接口102、音頻接口103、圖形接口104、總線接口105和下載接口106；

所述主處理器101是所述主機(jī)1的數(shù)據(jù)處理中心；主處理器101通過(guò)對(duì)第一圖像采集器2和第二圖像采集器3采集的圖像進(jìn)行智能分析計(jì)算，計(jì)算出安全通道的相關(guān)數(shù)據(jù)。所述安全通道是空中加油過(guò)程中根據(jù)受油機(jī)和加油機(jī)的相互位置關(guān)系和速度差，綜合計(jì)算形成的、用于引導(dǎo)飛行員操作的圖示信息，類比于著陸時(shí)的下滑通道，形象的簡(jiǎn)稱為安全通道。空中加油的安全通道的建立是引導(dǎo)與記錄裝置面臨的主要技術(shù)難點(diǎn)，一方面是兩架飛機(jī)處于高速動(dòng)態(tài)且浮錨受隨機(jī)因素影響大，導(dǎo)致光學(xué)圖像識(shí)別的難度增大；另一方面是光學(xué)中心和受油頭不在同一個(gè)軸線，當(dāng)接近浮錨時(shí)，幾何修正困難，需要大量的地面仿真、模擬和試驗(yàn)。安全通道模型建立的依據(jù)是通過(guò)已知的光學(xué)參數(shù)和空中加油部件的結(jié)構(gòu)參數(shù)，通過(guò)實(shí)時(shí)、快速的大數(shù)據(jù)圖像圖形識(shí)別方式，計(jì)算出受油頭與浮錨的相對(duì)距離、相對(duì)偏移位置和相對(duì)速度，形成安全通道，當(dāng)受油頭處于安全通道內(nèi)時(shí)，顯示相對(duì)位置的第一方位點(diǎn)指示燈203點(diǎn)亮；當(dāng)受油頭越出安全通道時(shí)，相對(duì)位置的第二方位點(diǎn)指示燈204點(diǎn)亮閃爍且發(fā)出報(bào)警音頻，安全通道建立情況可通過(guò)數(shù)據(jù)接口將相關(guān)信息傳輸至機(jī)載相關(guān)設(shè)備。

所述電源接口102連接外部供電電源，所述主機(jī)1具有電源適配功能；

所述音頻接口103和圖形接口104與所述綜合告警顯示設(shè)備4連接，用于將報(bào)警提示音和視頻圖像傳輸至綜合告警顯示設(shè)備4；

所述數(shù)據(jù)接口105和下載接口106用于將所述主機(jī)存儲(chǔ)的視頻信息下載至地面回放分析設(shè)備5或其他存儲(chǔ)載體。

所述第一圖像采集器2安裝于受油機(jī)的受油管支架處，用于采集加油機(jī)浮錨的圖像，記錄受油機(jī)受油頭與加油機(jī)浮錨對(duì)接、加油、解散的過(guò)程。在現(xiàn)有技術(shù)中，攝像機(jī)安裝在飛行員座艙位置，拍攝的錄像由于存在視差和座艙玻璃折射，拍攝的效果不好，且無(wú)法與加油過(guò)程時(shí)間同步，不方便事后分析，采用與加油狀態(tài)開(kāi)關(guān)時(shí)間同步的、對(duì)準(zhǔn)錐套的第一圖像采集器2，能夠準(zhǔn)確的記錄加油過(guò)程中，飛行員對(duì)準(zhǔn)錐套的操作過(guò)程實(shí)時(shí)錄像，可以為事后回放分析提供詳實(shí)的依據(jù)。

所述第二圖像采集器3安裝于第一圖像采集器下方或并列安裝，用于采集加油機(jī)加油吊艙和機(jī)翼的全景，主要記錄受油機(jī)和加油機(jī)的相互位置關(guān)系，為飛行員準(zhǔn)確掌握和理解加油過(guò)程的各種現(xiàn)象提供依據(jù)。第二圖像采集器3擴(kuò)展了視頻記錄范圍，使視頻記錄的數(shù)據(jù)更加豐富、詳實(shí)。

所述第一圖像采集器2、第二圖像采集器3為覆蓋紅外與可見(jiàn)光譜的攝像機(jī)，能夠滿足夜間條件下的空中加油需要。

圖3是本發(fā)明的一種空中加油中的受油機(jī)末端引導(dǎo)與記錄裝置的又一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖3所示，所述綜合告警顯示設(shè)備4包括聲音告警裝置和綜合告警顯示器，所述聲音告警裝置對(duì)空中加油過(guò)程中超出安全通道進(jìn)行聲音告警，提醒飛行員進(jìn)行處置，所述綜合告警顯示器包括距離數(shù)碼顯示管201和方位顯示屏202，所述距離數(shù)碼顯示管201用于顯示當(dāng)受油機(jī)受油頭與加油機(jī)浮錨在設(shè)定的距離閾值之間時(shí)的距離，當(dāng)受油機(jī)受油頭與加油機(jī)浮錨距離小于距離閾值下限時(shí)顯示受油機(jī)與加油機(jī)的相對(duì)速度，所述方位202用于顯示受油機(jī)受油頭與加油機(jī)浮錨的相對(duì)方位位置。

上述實(shí)施例所述距離閾值為小于20米的一個(gè)區(qū)間值，其區(qū)間下限值根據(jù)加油機(jī)型設(shè)定。

所述方位顯示屏202設(shè)置上、下、左、右、左上、左下、右上、右下8個(gè)預(yù)置方位，設(shè)置第一方位點(diǎn)指示燈203表示受油頭處于浮錨以外的范圍和偏離方位，設(shè)置第二方位點(diǎn)指示燈204表示受油頭處于浮錨范圍內(nèi)及其方位，所述第一方位點(diǎn)指示燈203和第二方位點(diǎn)指示燈204在所述8個(gè)預(yù)置方位顯示，所述距離數(shù)碼顯示管201實(shí)時(shí)顯示受油頭與浮錨的距離或相對(duì)速度。第一方位點(diǎn)指示燈203在預(yù)置方位的位置顯示，表示受油頭處于浮錨以外，需要進(jìn)行較大幅度的調(diào)整，而受油頭偏離浮錨的方位即為第一方位點(diǎn)指示燈203顯示的方位，第二方位點(diǎn)指示燈204在預(yù)置方位的位置顯示，表示受油頭處于浮錨以內(nèi)，保持狀態(tài)即可實(shí)現(xiàn)空中對(duì)接，而受油頭偏離浮錨的方位即為第二方位點(diǎn)指示燈204顯示的方位。

在本實(shí)施例中，所述第一方位點(diǎn)指示燈203的顏色為綠色，所述第二方位點(diǎn)指示燈204的顏色為紅色。

本發(fā)明的空中加油中的受油機(jī)末端引導(dǎo)與記錄裝置使用直流27伏電源，內(nèi)置128G存儲(chǔ)單元，功率不大于100瓦，數(shù)據(jù)接口具備422和1553航空總線標(biāo)準(zhǔn)。

以上對(duì)本發(fā)明所提供的一種空中加油中的受油機(jī)末端引導(dǎo)與記錄裝置進(jìn)行了詳細(xì)介紹，本文中應(yīng)用了具體個(gè)例對(duì)本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說(shuō)明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想；同時(shí)，對(duì)于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在具體實(shí)施方式及應(yīng)用范圍上均會(huì)有改變之處，綜上所述，本說(shuō)明書(shū)內(nèi)容不應(yīng)理解為對(duì)本發(fā)明的限制。

最后應(yīng)說(shuō)明的是：以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換,凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。