一種虛擬平顯在飛行訓練器epx視景系統(tǒng)中的應(yīng)用方法
【專利摘要】一種虛擬平顯在飛行訓練器EPX視景系統(tǒng)中的應(yīng)用方法，采用虛擬平顯畫面嵌入到視景中央通道的方式，利用GL Studio開發(fā)虛擬平顯程序，并生成DLL數(shù)據(jù)庫，再通過GLS For EPX插件加載嵌入至EPX-50視景系統(tǒng)；EPX-50視景系統(tǒng)啟動后自動加載該DLL數(shù)據(jù)庫，虛擬平顯畫面即在視景中央通道顯示；且虛擬平顯程序數(shù)據(jù)由飛行訓練器飛機性能仿真計算機通過以太網(wǎng)發(fā)送至EPX-50視景系統(tǒng)，經(jīng)EPX-50視景系統(tǒng)處理，驅(qū)動虛擬平顯畫面顯示；既能逼真模擬虛擬平顯畫面的顯示，也可快速方便修改虛擬平顯畫面內(nèi)容；同時實現(xiàn)平顯各種工作模式及靜、動態(tài)畫面操作響應(yīng)，滿足交互操作控制與顯示。
【專利說明】一種虛擬平顯在飛行訓練器EPX視景系統(tǒng)中的應(yīng)用方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及飛行訓練器顯示【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種虛擬平顯在飛行訓練器EPX視景系統(tǒng)中的應(yīng)用方法。

【背景技術(shù)】
[0002]平顯是飛行訓練器的重要子系統(tǒng)，它實時為飛行員顯示各種參數(shù)與控制信息，而平顯顯示技術(shù)一直是飛行訓練器的一個技術(shù)難點，目前有幾種解決方案，但都不盡理想，不能實現(xiàn)平顯各種工作模式和工作狀態(tài)下的靜、動態(tài)畫面及操作響應(yīng)，且研制費用昂貴，維護不方便。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所解決的技術(shù)問題在于提供一種虛擬平顯在飛行訓練器EPX視景系統(tǒng)中的應(yīng)用方法，以解決上述【背景技術(shù)】中的缺點。
[0004]本發(fā)明所解決的技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn):
[0005]一種虛擬平顯在飛行訓練器EPX視景系統(tǒng)中的應(yīng)用方法，采用虛擬平顯畫面嵌入到視景中央通道的方式，利用GL Stud1開發(fā)虛擬平顯程序，并生成DLL數(shù)據(jù)庫，再通過GLSFor EPX插件加載嵌入至EPX-50視景系統(tǒng)；EPX_50視景系統(tǒng)啟動后自動加載該DLL數(shù)據(jù)庫，虛擬平顯畫面即在視景中央通道顯示；且虛擬平顯程序數(shù)據(jù)由飛行訓練器飛機性能仿真計算機通過以太網(wǎng)發(fā)送至EPX-50視景系統(tǒng)-RT計算機，經(jīng)RT計算機處理，驅(qū)動虛擬平顯畫面顯示，而虛擬平顯畫面與GP0視景中央通道畫面合成后以DVI視頻信號通過投影機在顯示系統(tǒng)上顯示。
[0006]在本發(fā)明中，虛擬平顯程序畫面在GL Stud1 4.3環(huán)境下編輯，并通過MicrosoftVisual Stud1 2003進行編譯，以生成RS0模式HUD.DLL文件；虛擬平顯程序以DLL數(shù)據(jù)庫的形式在EPX-50視景系統(tǒng)中進行調(diào)用，RT計算機采用GLS For EPX插件，將EPX-50視景系統(tǒng)中央通道畫面與虛擬平顯畫面合成，并通過虛擬硬盤將GP0計算機視頻信號在顯示系統(tǒng)上進行顯示。
[0007]在本發(fā)明中，為逼真模擬真實平顯畫面、視場角，而虛擬平顯與EPX-50視景系統(tǒng)垂直視場角不一致，在虛擬平顯程序嵌入到GP0視景中央通道后，存在視場角與分辨率不匹配問題，導致虛擬平顯畫面沒有在視景畫面中間顯示，且動態(tài)顯示時虛擬平顯原始畫面天地線和視景系統(tǒng)天地線不能保持重合，需調(diào)整虛擬平顯與EPX-50視景系統(tǒng)的視場角與位置，具體步驟如下:
[0008]①視場角匹配
[0009]為保持動態(tài)顯示時虛擬平顯原始畫面天地線和視景系統(tǒng)天地線保持重合，需將虛擬平顯畫面放大，放大倍數(shù)公式如下:
[0010]N1= Vhud/Vepx(1-1)
[0011]其中:Vhud為虛擬平顯畫面垂直視場角，Vepx為視景顯示系統(tǒng)垂直視場角，Ni為垂直視場角放大倍數(shù)；
[0012]而虛擬平顯畫面背景分辨率和EPX-50視景系統(tǒng)圖像分辨率保持一致，需將虛擬平顯畫面放大，放大倍數(shù)公式如下:
[0013]N2=PHepxAVud(1-2)
[0014]其中:PHepxS EPX-50視景系統(tǒng)圖像水平分辨率P-d為虛擬平顯背景水平分辨率；隊為圖像分辨率放大倍數(shù)；
[0015]綜合垂直視場角與圖像分辨率兩個方面的因素，虛擬平顯畫面放大倍數(shù)N，公式如下:
[0016]N =(1-3)
[0017]②位置調(diào)試
[0018]通過虛擬平顯放大N倍后，虛擬平顯中心位置有所偏移，需重新計算虛擬平顯在視景中央通道的位置，使虛擬平顯和視景中央通道畫面相匹配；位置計算方式如下:
[0019]Dh= (P Hhud*N-PHepx) /2 ；(1-4)
[0020]Dv= (Pvhud*N-Pv—)/20(1-5)
[0021]其中:PVepxSEPX-50視景系統(tǒng)圖像垂直分辨率；Pvhud為虛擬平顯背景垂直分辨率；Dh為虛擬平顯中間位置和視景畫面中央位置的水平偏差；DV為虛擬平顯中間位置和視景畫面中央位置的垂直偏差。
[0022]通過公式(1-1)?(1-5)，可計算虛擬平顯畫面和視景畫面的位置偏差Dh *DV，最終確定虛擬平顯位置；而后修改EPX-50視景系統(tǒng)HUD.cfg文件相關(guān)配置參數(shù)，關(guān)閉SystemManager 程序和 esHost 程序，運行“C: \Eas\ep_V2.10.0_D3”文件夾下 active_ep_runtime.exe，完成后運行System Manager程序，在EPX-50視景系統(tǒng)中央通道即可觀察到虛擬平顯畫面，即完成虛擬平顯畫面嵌入。
[0023]有益效果:本發(fā)明采用虛擬平顯畫面嵌入到視景中央通道的方式，利用GL Stud1開發(fā)虛擬平顯程序，并生成DLL庫，通過GLS For EPX插件加載嵌入到EPX-50視景系統(tǒng)，虛擬平顯畫面在視景中央通道顯示；既能逼真模擬虛擬平顯畫面的顯示，快速方便修改虛擬平顯畫面內(nèi)容，進而降低了平顯研制經(jīng)費；同時實現(xiàn)平顯在各種工作模式和工作狀態(tài)下的靜、動態(tài)畫面及操作響應(yīng)，滿足交互操作控制與顯示。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]圖1為本發(fā)明的較佳實施例的實現(xiàn)原理示意圖。
[0025]圖2為本發(fā)明的較佳實施例中的虛擬平顯畫面位置示意圖。
[0026]圖3為本發(fā)明的較佳實施例的平顯畫面效果圖。

【具體實施方式】
[0027]為了使本發(fā)明實現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體圖示，進一步闡述本發(fā)明。
[0028]一種虛擬平顯在飛行訓練器EPX視景系統(tǒng)中的應(yīng)用方法，采用虛擬平顯畫面嵌入到視景中央通道的方式，利用GL Stud1開發(fā)虛擬平顯程序，并生成DLL數(shù)據(jù)庫，再通過GLSFor EPX插件加載嵌入至EPX-50視景系統(tǒng)；EPX_50視景系統(tǒng)啟動后自動加載該DLL數(shù)據(jù)庫，虛擬平顯畫面即在視景中央通道顯示；且虛擬平顯程序數(shù)據(jù)由飛行訓練器飛機性能仿真計算機通過以太網(wǎng)發(fā)送至EPX-50視景系統(tǒng)-RT計算機，經(jīng)RT計算機處理，驅(qū)動虛擬平顯畫面顯示，而虛擬平顯畫面與GPO視景中央通道畫面合成后以DVI視頻信號通過投影機在顯示系統(tǒng)上顯示；實現(xiàn)方式如下:
[0029]1)如圖1所示，在GL Stud1 4.3環(huán)境下編輯虛擬平顯程序畫面，并通過Microsoft Visual Stud1 2003進行編譯，以生成RS0模式HUD.DLL文件；虛擬平顯程序以DLL數(shù)據(jù)庫的形式在EPX-50視景系統(tǒng)中進行調(diào)用，RT計算機采用GLS For EPX插件，將EPX-50視景系統(tǒng)中央通道畫面與虛擬平顯畫面合成，并通過虛擬硬盤將GP0計算機視頻信號在顯示系統(tǒng)上進行顯示；虛擬平顯程序和飛機性能仿真計算機仿真軟件通過以太網(wǎng)組播方式進行通信；
[0030]2)如圖2?3所示，為逼真模擬真實平顯畫面、視場角等，虛擬平顯垂直視場角按25°進行設(shè)計，虛擬平顯畫面背景分辨率為1024X768，而飛行訓練器EPX-50視景系統(tǒng)圖像垂直視場角為53°，EPX-50視景系統(tǒng)圖像分辨率為1400X 1050(見圖2中A)，因此虛擬平顯程序嵌入到GP0視景中央通道后，存在視場角和分辨率不匹配問題，導致虛擬平顯畫面沒有在視景畫面中間顯示，且動態(tài)顯示時虛擬平顯原始畫面天地線和視景系統(tǒng)天地線不能保持重合；(見圖2中A和B)針對存在的問題，采取以下方式解決:
[0031]①視場角匹配
[0032]為保持動態(tài)顯示時虛擬平顯畫面天地線和視景天地線保持重合，需將虛擬平顯畫面放大，放大倍數(shù)公式如下:
[0033]N1= Vhud/Vepx(1-1)
[0034]其中:Vhud為虛擬平顯畫面垂直視場角，Vepx為視景顯示系統(tǒng)垂直視場角為垂直視場角放大倍數(shù)；
[0035]而虛擬平顯畫面背景分辨率和EPX-50視景系統(tǒng)圖像分辨率保持一致，需將虛擬平顯畫面放大，放大倍數(shù)公式如下:
[0036]N2 —Ρ η印χ/fVud(1_2)
[0037]其中:PHepxS EPX-50視景系統(tǒng)圖像水平分辨率P-d為虛擬平顯背景水平分辨率；N2圖像分辨率放大倍數(shù)；
[0038]綜合垂直視場角與圖像分辨率兩個方面的因素，虛擬平顯畫面放大倍數(shù)N，(見圖2中C)公式如下:
[0039]N = N^N2;(1-3)
[0040]②位置調(diào)試
[0041]通過虛擬平顯放大N倍后，虛擬平顯中心位置有所偏移，需重新計算虛擬平顯在視景中央通道的位置，使虛擬平顯和視景中央通道畫面相匹配；位置計算方式如下:
[0042]Dh= (P Hhud*N-PHepx) /2 ；(1-4)
[0043]Dv= (Pvhud*N_Pv 印 x)/2。(1-5)
[0044]其中:PVepxSEPX-50視景系統(tǒng)圖像垂直分辨率；Pvhud為虛擬平顯背景垂直分辨率；Dh為虛擬平顯中間位置和視景畫面中央位置的水平偏差；DV為虛擬平顯中間位置和視景畫面中央位置的垂直偏差。
[0045]通過公式(1-1)?(1-5)，可計算虛擬平顯畫面和視景畫面的位置偏差DjPDv(如圖2所示)，最終確定虛擬平顯位置(見圖2中D);而后修改EPX-50視景系統(tǒng)HUD.cfg文件相關(guān)配置參數(shù)，關(guān)閉System Manager程序和esHost程序，運行“C: \EasVp_V2.10.0_D3”文件夾下active_ep_runtime.exe，完成后運行System Manager程序，在EPX-50視景系統(tǒng)中央通道即可觀察到虛擬平顯畫面，即完成虛擬平顯畫面嵌入。
[0046]以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
【權(quán)利要求】
1.一種虛擬平顯在飛行訓練器EPX視景系統(tǒng)中的應(yīng)用方法，其特征在于，采用虛擬平顯畫面嵌入到視景中央通道的方式，利用GL Stud1開發(fā)虛擬平顯程序，并生成DLL數(shù)據(jù)庫，再通過GLS For EPX插件加載嵌入至EPX-50視景系統(tǒng)；EPX-50視景系統(tǒng)啟動后自動加載該DLL數(shù)據(jù)庫，虛擬平顯畫面即在視景中央通道顯示；且虛擬平顯程序數(shù)據(jù)由飛行訓練器飛機性能仿真計算機通過以太網(wǎng)發(fā)送至EPX-50視景系統(tǒng)-RT計算機，經(jīng)RT計算機處理，驅(qū)動虛擬平顯畫面顯示，而虛擬平顯畫面與GPO視景中央通道畫面合成后以DVI視頻信號通過投影機在顯示系統(tǒng)上顯示。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種虛擬平顯在飛行訓練器EPX視景系統(tǒng)中的應(yīng)用方法，其特征在于，虛擬平顯程序畫面在GL Stud1 4.3環(huán)境下編輯，并通過Microsoft VisualStud1 2003進行編譯，以生成RSO模式HUD.DLL文件；虛擬平顯程序以DLL數(shù)據(jù)庫的形式在EPX-50視景系統(tǒng)中進行調(diào)用。
3.根據(jù)權(quán)利要求1?2所述的一種虛擬平顯在飛行訓練器EPX視景系統(tǒng)中的應(yīng)用方法，其特征在于，為逼真模擬真實平顯畫面、視場角，需調(diào)整虛擬平顯與EPX-50視景系統(tǒng)的視場角與位置，具體步驟如下: ①視場角匹配 為保持動態(tài)顯示時虛擬平顯原始畫面天地線和視景系統(tǒng)天地線保持重合，需將虛擬平顯畫面放大，放大倍數(shù)公式如下: N1=VhudAepx (1-1) 其中:vhud為虛擬平顯畫面垂直視場角，V epx為視景顯示系統(tǒng)垂直視場角，N i為垂直視場角放大倍數(shù)； 而虛擬平顯畫面背景分辨率和EPX-50視景系統(tǒng)圖像分辨率保持一致，需將虛擬平顯畫面放大，放大倍數(shù)公式如下:
^2 — P Hepx/PHhud (1_2) 其中:PHepxSEPX-50視景系統(tǒng)圖像水平分辨率；PHhud為虛擬平顯背景水平分辨率；N2為圖像分辨率放大倍數(shù)； 綜合垂直視場角與圖像分辨率兩個方面的因素，虛擬平顯畫面放大倍數(shù)N，公式如下: N = N1^N2; (1-3) ②位置調(diào)試 通過虛擬平顯放大N倍后，虛擬平顯中心位置有所偏移，需重新計算虛擬平顯在視景中央通道的位置，使虛擬平顯和視景中央通道畫面相匹配；位置計算方式如下: Dh= (P JN-Pllepx)/2; (1-4) Dv= (PVhUd*N-P_x)/20 α-5) 其中:PVepxSEPX-50視景系統(tǒng)圖像垂直分辨率；Pvhud為虛擬平顯背景垂直分辨率；Dh為虛擬平顯中間位置和視景畫面中央位置的水平偏差；DV為虛擬平顯中間位置和視景畫面中央位置的垂直偏差； 通過公式(1-1)?(1-5)，可計算虛擬平顯畫面和視景畫面的位置偏差DjP Dv，最終確定虛擬平顯位置。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種虛擬平顯在飛行訓練器EPX視景系統(tǒng)中的應(yīng)用方法，其特征在于，確定虛擬平顯位置后，修改EPX-50視景系統(tǒng)HUD.cfg文件相關(guān)配置參數(shù)，關(guān)閉System Manager 程序和 esHost 程序，運行“C: \Eas\ep—V2.10.0—D3”文件夾下 active—ep—runtime, exe，完成后運行System Manager程序，在EPX-50視景系統(tǒng)中央通道即可觀察到虛擬平顯畫面，即完成虛擬平顯畫面嵌入。
【文檔編號】G06F9/455GK104504960SQ201410707333
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年11月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月29日
【發(fā)明者】陳林, 黃祖丹, 梁瓊花, 胡海英, 葉猛, 時紹春, 劉彪, 張志強, 韓立, 楊衍舒, 王建普, 王云, 孫雙雙, 吳慧欽, 徐燕 申請人:江西洪都航空工業(yè)集團有限責任公司