飞行器的头部观察系统中显示“姿态指引指示符”的方法技术方案

本发明专利技术的总体涉及一种飞行器的头部观察系统中显示“姿态指引指示符”的方法，其包括：头部支撑体(C)，其支撑观察装置(V)；姿势检测器(DDP)；传感器，其用于检测限定所述飞行器的姿态的各个参数；用于计算并以图形方式生成所述姿态的装置，显示的成组的参数(S)被称为“姿态指引指示符”；在根据本发明专利技术的方法中，当头部支撑体定向于确定的方向(该方向与水平线和/或与“速度矢量”形成的角度大于第一值)时和/或当飞行器的姿态参数的至少一个变为大于第二值时，姿态指引指示符局部地显示在关联于头部支撑体的参考框架和观察装置的场中。

Method for displaying a gesture indication indicator in an aircraft head observation system

The present invention relates to a vehicle head observation system that shows the \attitude indicator guidance\ method, which comprises: a head support body (C), which supports the observation device (V); position detector (DDP); sensors for various parameters defining the aircraft attitude; a device for calculation and generate graphically the attitude parameters, display group (S) is known as the \attitude indicator guidelines\; in the method according to the invention, when the head support is directed to determine the direction (the direction and horizontal line and / or the formation of the \velocity\ angle is greater than the first value when) and / or when the aircraft attitude parameters of at least one variable is greater than the second value, the attitude indicator is displayed on the guidance of local reference frame and an observation device associated with the head support body in the field.

【技术实现步骤摘要】
飞行器的头部观察系统中显示“姿态指引指示符”的方法
本专利技术的领域为用于航空应用的穿戴于用户头部的观察系统。
技术介绍
这些系统用于民用和军用飞行器的驾驶舱中，以向飞行员呈现关于驾驶或导航的基本信息。所述信息显示为叠加于外部场景。这些系统特别地被称为“透视HMD”，“HMD”为“头部安装的显示器”的缩写。他们可以是单眼的或双眼的。该类型的系统总是包括两个主要的子组件：观察系统以及姿势检测系统，所述姿势检测系统使得可以相对于已知基准来精确确定用户头部的姿势。因此，可以将信息显示于空间中完全确定的区域。观察系统主要包括产生合成图像的微成像仪、中继光学器件以及光学组合器或混合器，所述光学组合器或混合器可以将从中继光学器件得到的图像叠加于外部场景。存在可以精确定位空间中的对象的各种技术。可以使用电磁检测器。发射器设置于固定参考框架，而接收器设置于移动参考框架。还可以使用可以为被动或主动的光学检测。在后者的方案中，观察装置设置有发光二极管，该发光二极管发光的位置由照相机精确定位。对本领域技术人员而言，所有这些技术均是已知的。它们与实时操作兼容并且容易适应根据本专利技术的观察系统。该类型的系统的一个优势是可以将信息(特别是符号系统信息)呈现于保形位置，也就是说，完全叠加于他们在外部场景中所占据的空间的位置。因此，可以呈现完全叠加于外部的基本驾驶信息。常规地，该信息一起集合于已知的“ADI”的视图，ADI是表示“姿态指引指示符”的缩写。基本地，该视图包括象征性地表示飞行器的飞机模型和表示就相对于地形基准的滚转和俯仰而言的飞行器的姿态和速度的符号。该符号包括至少一个人工地平线和滚转刻度。应当理解，为了可以容易地解释所述符号系统，该符号系统必须位于飞行器的轴线上。当ADI配置呈现于“透视HMD”时，其还包括称为“速度矢量”的符号，其也称作“飞行路径矢量”并且已知缩写为“FPV”。该符号表示飞机的轨迹，也就是说，飞行器驾驶瞬时朝向的方向。因此，其表示航向或“轨迹”参数，已知缩写为“TRK”，或者表示斜率或“飞行路径角度”参数，已知缩写为“FPA”。另一方面，飞机模型表示飞行器的机头相对于航向角和平衡角的方向。下文中所描述的原理在FPV上示出，但是如果FPV没有呈现在ADI中，则该原理可以应用于飞机模型。在头部观察系统中呈现驾驶信息的困难之一是，当用户转动其头部时，如果“ADI”符号常规地呈现，则其离开其视场。为了减轻这种困难，存在“驻留”算法，该算法提供驾驶回到场边界所需的符号。但是，将这些符号驻留会引起这样的效果：所述符号会失去它们所携带的信息的一致性。例如，在确定的飞行器姿态条件下，速度矢量可以驻留于水平线上方，而在现实中，该速度矢量位于水平线下方。另外，符号的表示可能不再适合于任务或飞行阶段的特定力矩。
技术实现思路
根据本专利技术的方法不会出现这些缺点。实际上，“姿态指引指示符”可以表现在关联于头部支撑体的参考框架中，因此，其一直在用户的视野中。更精确地，本专利技术的主题为一种在飞行器的头部观察系统中显示“姿态指引指示符”的方法，所述头部观察系统包括：头部支撑体，其支撑观察装置；所述头部支撑体的姿势的检测器；传感器，其用于检测限定所述飞行器的姿态的各个参数；用于在所述观察装置中计算并以图形方式生成所述姿态的装置，以符号形式显示的成组的参数被称为“姿态指引指示符”，所述姿态指引指示符显示于确定的角度场；其特征在于，当头部支撑体定向于与水平线和/或与飞行器的“速度矢量”形成的角度大于第一确定值的确定方向时，和/或当飞行器的姿态参数的至少一个变为大于第二确定值时，姿态指引指示符显示于地形参考框架，或局部地显示在关联于头部支撑体的参考框架，并且显示于观察装置的场中。有利地，姿态指引指示符包括采用飞机模型形式的中心符号，其表示飞行器的速度矢量，该模型包括第一中心圆，所述第一中心圆由称为小翼的两个对称的直短线包围，并且垂直于前两条短线的第三直短线位于所述第一中心圆的顶端。有利地，当头部支撑体定向于与水平线和/或与“速度矢量”形成的角度大于第一确定值的确定方向时，姿态指引指示符包括表示这种情形的符号。有利地，表示符号为角直径为几度的第二圆，所述第二圆以飞机模型的第一圆为中心。有利地，当头部支撑体定向于与“速度矢量”形成的角度大于第一确定值的确定方向时，模型的三条短线将第一圆的中心作为公共点。有利地，当滚转角度超过第二确定值时，滚转刻度以至少一个圆弧的形式出现，弧的数量或弧的尺寸或所述弧的短线的厚度随滚转的增加而增加，所述弧以第一圆为中心。有利地，当俯仰角度超过第二确定值时，俯仰符号以V形线条的形式出现，该V形线条在这两个分支内部包括行进刻度，行进速率表示俯仰的变化率。附图说明通过阅读下文中的非限制性的描述并且通过以下附图，将会更好地理解本专利技术，并且其他优点将会变得明显，在所述附图中：图1表示实施根据本专利技术的方法的头部观察系统的总体示意图；图2表示根据本专利技术的方法中实施的符号系统的第一变型；图3表示根据本专利技术的方法中实施的符号系统的第二变型；图4表示根据本专利技术的方法中实施的符号系统的第三变型；图5表示根据本专利技术的方法中实施的符号系统的第四变型；图6表示根据本专利技术的方法中实施的符号系统的第五变型；图7表示根据本专利技术的方法中实施的符号系统的第六变型；图8表示根据本专利技术的方法中实施的符号系统的第七变型；图9表示根据本专利技术的方法中实施的符号系统的第八变型。具体实施方式在图1中示意性地示出了根据本专利技术的头部观察系统。该头部观察系统包括：装配的头部支撑体或头枕C，其包括光电显示组件V。该观察组件可以为单眼的或双眼的。当用户穿戴头部支撑体或头枕时，该组件给出从显示器获取的准直图像。该图像通过光学组合器或混合器而叠加于外部场景；姿势检测系统DDP，其用于头部支撑体或头枕，可以在飞行器的参考框架中确定支撑体的位置或头枕的位置。存在对本领域技术人员已知的各种检测系统。将提到磁检测系统以及光学检测系统，所述磁检测系统中的接收器测量已知电磁场的分量，所述光学检测系统包括发射器和接收器，所述接收器能够通过形状识别来确定该发射器的位置和方向。通过各种传感器(例如，飞行器的惯性平台)，地形参考框架中的飞行器的位置本身是已知的；电子组件或计算机(未示出于图1)，其通过光电显示组件而保证叠加于外部场景的符号系统S的计算和产生。该符号系统一般包括驾驶所需的基础信息，例如，速度、姿态、平衡角、水平位置等的各种指示符。常规地，限定飞行器的姿态的成组的参数被称为“姿态指引指示符”，也如上文所述地由缩写“ADI”表示。为了保证该功能，飞行器的各个传感器为计算机提供了所需的信息。头枕定位检测系统给出了位置信息和方向信息，其可以采用保形方式(也即是说，在独立于飞行器的移动和头枕的移动的地形参考框架中)或非保形方式(也就是说，关联于用户的参考框架)来显示符号系统；控制装置，通常为一个或多个控制台，其可以选择、修改或验证由观察装置显示的信息和数据。这些控制装置还可以设置于控制杆，或者由声音控制激活。常规而言，姿态指引指示符显示于保形位置。在头部观察系统中呈现驾驶信息的困难之一是，当用户转动其头部时，如果“ADI”符号常规地表示，则其离开他们的视场。也就是说，在头部移动中，当采用倾斜飞本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在飞行器的头部观察系统中显示“姿态指引指示符”的方法，所述头部观察系统包括：头部支撑体(C)，其支撑观察装置(V)；所述头部支撑体的姿势的检测器(DDP)；传感器，其用于检测限定所述飞行器的姿态的各个参数；用于在所述观察装置中计算并以图形方式生成所述姿态的装置，以符号形式显示的成组的参数(S)被称为“姿态指引指示符”，所述姿态指引指示符显示于确定的角度场；其特征在于，当头部支撑体定向于与水平线和/或与“速度矢量”形成的角度大于第一确定值的确定方向时和/或当飞行器的姿态参数的至少一个变为大于第二确定值时，姿态指引指示符显示于地形参考框架，或局部地显示在关联于头部支撑体的参考框架，并且显示于观察装置的场中。

【技术特征摘要】
2015.12.09 FR 15025621.一种在飞行器的头部观察系统中显示“姿态指引指示符”的方法，所述头部观察系统包括：头部支撑体(C)，其支撑观察装置(V)；所述头部支撑体的姿势的检测器(DDP)；传感器，其用于检测限定所述飞行器的姿态的各个参数；用于在所述观察装置中计算并以图形方式生成所述姿态的装置，以符号形式显示的成组的参数(S)被称为“姿态指引指示符”，所述姿态指引指示符显示于确定的角度场；其特征在于，当头部支撑体定向于与水平线和/或与“速度矢量”形成的角度大于第一确定值的确定方向时和/或当飞行器的姿态参数的至少一个变为大于第二确定值时，姿态指引指示符显示于地形参考框架，或局部地显示在关联于头部支撑体的参考框架，并且显示于观察装置的场中。2.根据权利要求1所述的在飞行器的头部观察系统中显示“姿态指引指示符”的方法，其特征在于，姿态指引指示符的视觉足迹是渐变的，在飞行器的参数变差时，所述姿态指引指示符的视觉足迹增大。3.根据权利要求1或2所述的在飞行器的头部观察系统中显示“姿态指引指示符”的方法，其特征在于，姿态指引指示符包括采用飞机模型形式的中心符号(1)，其表示飞行器的速度矢量，该模型包括第一中心圆(2)，所述第一中心圆由称为小翼的两个对称的直短线(3)包...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·萨绍，B·艾默里克，J·巴罗，
申请(专利权)人：泰勒斯公司，
类型：发明
国别省市：法国,FR