一種基于機(jī)載儀表著陸設(shè)備的合成視景系統(tǒng)校驗(yàn)方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于機(jī)載儀表著陸設(shè)備的合成視景系統(tǒng)校驗(yàn)方法，利用儀表著陸系統(tǒng)所給出的空間角度信息作為參考系，在進(jìn)近階段對(duì)合成視景系統(tǒng)進(jìn)行校驗(yàn)；確定校驗(yàn)采樣時(shí)間，校驗(yàn)單次采樣點(diǎn)數(shù)，校驗(yàn)門限；實(shí)時(shí)獲取進(jìn)近過程中，合成視景和儀表著陸系統(tǒng)得到的航向面夾角和下滑道夾角；由獲得的夾角數(shù)據(jù)計(jì)算檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量；計(jì)算得到的檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量進(jìn)行合成視景系統(tǒng)可用性校驗(yàn)。彌補(bǔ)傳統(tǒng)方法對(duì)于機(jī)場(chǎng)特征合成視景顯示可用性校驗(yàn)的不足，提高了合成視景系統(tǒng)姿態(tài)或角度信息態(tài)勢(shì)校驗(yàn)的能力，提高了校驗(yàn)過程對(duì)飛機(jī)姿態(tài)細(xì)小變化所帶來的合成視景更新的核查效率；有效提高合成視景系統(tǒng)進(jìn)近階段的實(shí)用性，提高低空飛行安全性。
【專利說明】-種基于機(jī)載儀表著陸設(shè)備的合成視景系統(tǒng)校驗(yàn)方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及合成視景系統(tǒng)實(shí)際應(yīng)用過程中的校驗(yàn)方法，特別是飛機(jī)進(jìn)近過程中基 于機(jī)載儀表著陸設(shè)備的合成視景系統(tǒng)校驗(yàn)方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 面對(duì)飛機(jī)飛行過程遭遇的復(fù)雜地形、氣象環(huán)境，為了使得飛行員能夠?qū)崟r(shí)感知外 界環(huán)境態(tài)勢(shì)、保證飛行安全，需要采用信息感知、圖像處理等技術(shù)呈現(xiàn)飛行器周圍環(huán)境。合 成視景系統(tǒng)根據(jù)飛機(jī)的姿態(tài)、高精度導(dǎo)航、地形數(shù)據(jù)庫、障礙物和其它相關(guān)技術(shù)，采用計(jì)算 機(jī)生成的前方虛擬視景，作為傳統(tǒng)儀表的輔助，幫助飛行員"看"到自己周圍的飛行環(huán)境，減 輕工作負(fù)擔(dān)。
[0003] 合成視景系統(tǒng)主要通過向飛行員提供外部環(huán)境的虛擬圖像，增強(qiáng)飛行員的環(huán)境感 知和飛行糾錯(cuò)能力，但由于導(dǎo)航信息和地形數(shù)據(jù)庫信息均存在誤差，如何校驗(yàn)合成視景系 統(tǒng)誤差，或?qū)崟r(shí)判斷該系統(tǒng)提供給飛行員信息的可用性是需要解決的重要問題。
[0004] 目前國(guó)際上常用的合成視景系統(tǒng)校驗(yàn)方法采用全球定位系統(tǒng)（GP巧和無線電高 度表所獲取的高度信息作為參考系，對(duì)合成視景系統(tǒng)所提供的信息進(jìn)行校驗(yàn)。該方法由于 參考源為距離類的高度信息，對(duì)于地形睹峭等特征明顯的地域具有較好的校驗(yàn)效果，而機(jī) 場(chǎng)附近進(jìn)近過程飛行器離地較低，對(duì)該系統(tǒng)的機(jī)場(chǎng)平面特征顯示，W及飛行姿態(tài)改變所造 成外部態(tài)勢(shì)變化顯示提出了較高的要求。采用上述基于高度的校驗(yàn)方法不能起到很好的校 驗(yàn)效果，還可能會(huì)對(duì)飛行員產(chǎn)生誤導(dǎo)，影響低空飛行安全，需要在飛行進(jìn)近階段采用其它方 法對(duì)合成視景系統(tǒng)進(jìn)行校驗(yàn)，提高進(jìn)近階段合成視景系統(tǒng)校驗(yàn)方法本身的效果。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 為了避免現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明提出一種基于機(jī)載儀表著陸設(shè)備的合成 視景系統(tǒng)校驗(yàn)方法，利用儀表著陸系統(tǒng)所給出的空間角度信息作為參考系，在進(jìn)近階段對(duì) 合成視景系統(tǒng)進(jìn)行校驗(yàn)；W解決現(xiàn)有基于高度的校驗(yàn)方法對(duì)于角度或姿態(tài)校驗(yàn)誤差大的問 題，有效提高合成視景系統(tǒng)進(jìn)近階段的可用性，提高低空飛行安全。
[0006] 本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種基于機(jī)載儀表著陸設(shè)備的合 成視景系統(tǒng)校驗(yàn)方法，其特征在于包括W下步驟：
[0007] 步驟1.確定校驗(yàn)采樣時(shí)間，校驗(yàn)單次采樣點(diǎn)數(shù)，校驗(yàn)口限；
[000引設(shè)定合成視景系統(tǒng)校驗(yàn)所用參數(shù)，分別為：Lampl。為校驗(yàn)采樣時(shí)間，由儀表著陸系 統(tǒng)輸出夾角數(shù)據(jù)的時(shí)間間隔Tiw合成視景系統(tǒng)更新時(shí)間間隔Tsvs決定，取兩數(shù)值最小公倍 數(shù)；
[0009] 為校驗(yàn)單次采樣點(diǎn)數(shù)，由合成視景系統(tǒng)事先給出的最大告警時(shí)間計(jì)算 獲得，計(jì)算公式為：
[0010] Nsampie=Twarning*a/XampJ (D
[0011] Eth為校驗(yàn)口限，校驗(yàn)口限是判斷合成視景誤差能否接受的標(biāo)準(zhǔn)，大于校驗(yàn)口限則 認(rèn)為合成視景系統(tǒng)所顯示的外部態(tài)勢(shì)信息不可用，反之則可用；
[0012] 步驟2.實(shí)時(shí)獲取進(jìn)近過程中，合成視景系統(tǒng)和儀表著陸系統(tǒng)所得到的航向面夾 角和下滑道夾角；
[0013] 按步驟1所確定的校驗(yàn)采樣時(shí)間，實(shí)時(shí)獲取進(jìn)近過程中，合成視景系統(tǒng)和儀表著 陸系統(tǒng)所得到的航向面夾角和下滑道夾角；
[0014] 步驟3.由步驟2獲得的夾角數(shù)據(jù)計(jì)算檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量；
[001引對(duì)步驟2計(jì)算得到每個(gè)校驗(yàn)采樣點(diǎn)處的兩組航向面夾角和下滑道夾角，每隔 個(gè)采樣點(diǎn)，計(jì)算一次檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量E ;
[0016] 步驟4.采用步驟1所確定的校驗(yàn)口限對(duì)步驟3所計(jì)算得到的檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量進(jìn)行合 成視景系統(tǒng)可用性校驗(yàn)；
[0017] 按步驟1所確定的校驗(yàn)口限Eth對(duì)上述步驟3中每N 個(gè)采樣點(diǎn)后所計(jì)算得到 的檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量E進(jìn)行判別，一旦實(shí)際計(jì)算得到的E大于校驗(yàn)口限Eth，則告警：當(dāng)前合成視 景系統(tǒng)所顯示的虛擬視景不可用。
[001引有益效果
[0019] 本發(fā)明提出的基于機(jī)載儀表著陸設(shè)備的合成視景系統(tǒng)校驗(yàn)方法，利用儀表著陸系 統(tǒng)所給出的空間角度信息作為參考系，在進(jìn)近階段對(duì)合成視景系統(tǒng)進(jìn)行校驗(yàn)；能有效彌補(bǔ) 傳統(tǒng)方法對(duì)于機(jī)場(chǎng)特征合成視景顯示可用性校驗(yàn)的不足，提高了合成視景系統(tǒng)姿態(tài)或角度 信息態(tài)勢(shì)校驗(yàn)的能力。與現(xiàn)有技術(shù)相比，一是解決了傳統(tǒng)基于高度校驗(yàn)方法姿態(tài)變化信息 不夠敏感的缺點(diǎn)，提高了校驗(yàn)過程對(duì)飛機(jī)姿態(tài)細(xì)小變化所帶來的合成視景更新的核查效 率；二是增強(qiáng)了復(fù)雜氣象條件下飛行器機(jī)場(chǎng)周圍或進(jìn)近過程，有效提高合成視景系統(tǒng)進(jìn)近 階段的實(shí)用性，提高低空飛行安全性。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0020] 下面結(jié)合附圖和實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明一種基于機(jī)載儀表著陸設(shè)備的合成視景系統(tǒng) 校驗(yàn)方法作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0021] 圖1為合成視景系統(tǒng)誤差檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量的概率密度函數(shù)圖。
[0022] 圖2為飛行器機(jī)場(chǎng)進(jìn)近過程的航向面夾角和下滑道夾角。
[0023] 圖3為合成視景系統(tǒng)校驗(yàn)方法實(shí)施例的流程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0024] 本實(shí)施例是一種基于機(jī)載儀表著陸設(shè)備的合成視景系統(tǒng)校驗(yàn)方法。
[0025] 參閱圖1、圖2、圖3,本實(shí)施例基于機(jī)載儀表著陸設(shè)備的合成視景系統(tǒng)校驗(yàn)方法， 具體步驟如下：
[0026] 第一步，設(shè)定合成視景系統(tǒng)校驗(yàn)所用參數(shù)，包括：校驗(yàn)采樣時(shí)間Lampl。，校驗(yàn)單次采 樣點(diǎn)數(shù)Nsampl。，校驗(yàn)n限Ethjsampi杰驗(yàn)采樣時(shí)間應(yīng)由儀表著陸系統(tǒng)輸出夾角數(shù)據(jù)的時(shí)間間 隔Tiu，合成視景系統(tǒng)更新時(shí)間間隔Tsvs決定，取兩數(shù)值最小公倍數(shù)；
[0027] 校驗(yàn)單次采樣點(diǎn)數(shù)由合成視景系統(tǒng)事先給出的最大告警時(shí)間T計(jì)算獲 得，計(jì)算公式為：N,_ple= ;
[002引 Eth校驗(yàn)口限應(yīng)滿足：
[0029]

【權(quán)利要求】
1. 一種基于機(jī)載儀表著陸設(shè)備的合成視景系統(tǒng)校驗(yàn)方法，其特征在于包括以下步驟： 步驟1.確定校驗(yàn)采樣時(shí)間，校驗(yàn)單次采樣點(diǎn)數(shù)，校驗(yàn)門限； 設(shè)定合成視景系統(tǒng)校驗(yàn)所用參數(shù)，分別為：TsamplJ%校驗(yàn)采樣時(shí)間，由儀表著陸系統(tǒng)輸 出夾角數(shù)據(jù)的時(shí)間間隔T%，合成視景系統(tǒng)更新時(shí)間間隔Tsvs決定，取兩數(shù)值最小公倍數(shù)； Nsample為校驗(yàn)單次采樣點(diǎn)數(shù)，由合成視景系統(tǒng)事先給出的最大告警時(shí)間Twaming計(jì)算獲 得，計(jì)算公式為： Nsample T warning* (1 ZTsampie) (1) Eth為校驗(yàn)門限，校驗(yàn)門限是判斷合成視景誤差能否接受的標(biāo)準(zhǔn)，大于校驗(yàn)門限則認(rèn)為 合成視景系統(tǒng)所顯示的外部態(tài)勢(shì)信息不可用，反之則可用； 步驟2.實(shí)時(shí)獲取進(jìn)近過程中，合成視景系統(tǒng)和儀表著陸系統(tǒng)所得到的航向面夾角和 下滑道夾角； 按步驟1所確定的校驗(yàn)采樣時(shí)間，實(shí)時(shí)獲取進(jìn)近過程中，合成視景系統(tǒng)和儀表著陸系 統(tǒng)所得到的航向面夾角和下滑道夾角； 步驟3.由步驟2獲得的夾角數(shù)據(jù)計(jì)算檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量； 對(duì)步驟2計(jì)算得到每個(gè)校驗(yàn)采樣點(diǎn)處的兩組航向面夾角和下滑道夾角，每隔Nsample個(gè) 采樣點(diǎn)，計(jì)算一次檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量E ; 步驟4.采用步驟1所確定的校驗(yàn)門限對(duì)步驟3所計(jì)算得到的檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量進(jìn)行合成視 景系統(tǒng)可用性校驗(yàn)； 按步驟1所確定的校驗(yàn)門限Eth對(duì)上述步驟3中每N sample個(gè)采樣點(diǎn)后所計(jì)算得到的檢 驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量E進(jìn)行判別，一旦實(shí)際計(jì)算得到的E大于校驗(yàn)門限Eth，則告警：當(dāng)前合成視景系 統(tǒng)所顯示的虛擬視景不可用。
【文檔編號(hào)】G01C25/00GK104501834SQ201410777547
【公開日】2015年4月8日 申請(qǐng)日期:2014年12月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月16日
【發(fā)明者】宋東, 馬存寶, 陳杰, 沈春南, 和麟, 張?zhí)靷? 申請(qǐng)人:西北工業(yè)大學(xué)