一种飞机地面视野范围的计算方法技术

一种飞机地面视野范围的计算方法，通过提取有可能对飞行员视线产生遮挡的全部结构和设备特征点构成遮挡要素集，而后通过转换矩阵对遮挡要素集和眼点进行地面坐标转换后筛选得实际遮挡要素集，在计算从眼点到实际遮挡要素集中每一遮挡要素点连线的延长线与地面交点，进而得出特定飞机执行任务时特有姿态和位置下飞行员真实可见的地面视野范围，有效解决过去只依靠通用规范设计的飞机座舱不一定满足特定飞机使用要求的问题；同时设计人员可根据本方法的计算结果，在飞机设计初期即可判断座舱视野环境和执行任务时飞机轨迹姿态规划能否满足任务对地观察需求，以对座舱视野的遮挡要素和飞机任务轨迹姿态规划优化改进提供可信的数据支持。

A method of calculating the range of plane field of vision

A calculation method for aircraft ground field, through the extraction may produce all structures and equipment features constitute elements of occlusion occlusion set the pilot's attention, then through conversion matrix for coordinate transformation of ground elements set and focus after occlusion were set in the actual block elements, calculated from the starting point to the actual block element concentrated extension line each node and the ground line of the block elements, then the specific aircraft attitude and position under real visible ground pilot vision range unique mission, effectively solve the past rely only on the general code for design of aircraft cockpit can not satisfy the requirements of the use of certain aircraft; at the same time the design personnel can according to the calculation results of this method, the at the early stage of aircraft design can determine the cockpit view environment and mission planning can meet the aircraft attitude trajectory In order to provide reliable data support for the optimization and improvement of the occlusion elements of the cockpit and the attitude planning of the aircraft mission trajectory, the task is to observe the needs of the ground.

【技术实现步骤摘要】
一种飞机地面视野范围的计算方法
本专利技术涉及飞机视野范围算法
，尤其涉及一种飞机地面视野范围的计算方法。
技术介绍
飞行员在空中执行任务时，需对地面扫视发现目标、确定目标方位、辨识目标特征、确定飞机与目标关系，以决定下一步行动；在飞机准备起飞时，飞行员在地面操纵飞机，则需对跑道的地面情况进行观察确认，并与地勤人员进行手势上沟通，确认飞机与跑道状态是否适宜；这都需要飞机具有良好的座舱地面视野。当前飞机的视野是根据相应飞机种类标准进行设计，认为满足标准的座舱视野，即满足飞机使用要求；但这种设计标准，只是对飞机通用需求的提炼，并没有考虑由于特定飞机不同特点、飞机配置状态、执行特定任务时飞行动作和姿态等因素影响；因此，无法确定根据通用标准设计的飞机视野能否满足飞机执行特定任务时对地面的视野需求，同时也无法为飞机因工程实施困难进行座舱视野裁剪提供依据。
技术实现思路
本专利技术所解决的技术问题在于提供一种飞机地面视野范围的计算方法，以解决上述
技术介绍
中的缺点。本专利技术所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：一种飞机地面视野范围的计算方法，假设①地面坐标系用下标“g”表示地面坐标系原点O固本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种飞机地面视野范围的计算方法，其特征在于，假设①地面坐标系用下标“g”表示地面坐标系原点O固定在地面某点上，Oyg轴铅垂向上，为高度方向，Oxg和Ozg轴在水平面内与Oyg轴构成右手直角坐标系；②机体坐标系用下标“b”表示机体坐标系原点O在飞机重心上，纵轴Oxb指向机尾方向；竖轴Oyb在飞机对称面内指向机体上方，横轴Ozb垂直于飞机对称面指向右方；③飞机姿态飞机纵轴Oxb与地面之间的夹角为飞机俯仰角θ，机头上仰为正；飞机纵轴Oxb在水平面上投影与Oxg之间夹角为偏航角ψ，机头左偏为正；飞机对称面OxbOyb与通过飞机纵轴Oxb的铅垂面之间的夹角为滚转角γ，飞机右倾斜时为正；④飞机位置飞机重心...

【技术特征摘要】
1.一种飞机地面视野范围的计算方法，其特征在于，假设①地面坐标系用下标“g”表示地面坐标系原点O固定在地面某点上，Oyg轴铅垂向上，为高度方向，Oxg和Ozg轴在水平面内与Oyg轴构成右手直角坐标系；②机体坐标系用下标“b”表示机体坐标系原点O在飞机重心上，纵轴Oxb指向机尾方向；竖轴Oyb在飞机对称面内指向机体上方，横轴Ozb垂直于飞机对称面指向右方；③飞机姿态飞机纵轴Oxb与地面之间的夹角为飞机俯仰角θ，机头上仰为正；飞机纵轴Oxb在水平面上投影与Oxg之间夹角为偏航角ψ，机头左偏为正；飞机对称面OxbOyb与通过飞机纵轴Oxb的铅垂面之间的夹角为滚转角γ，飞机右倾斜时为正；④飞机位置飞机重心在地面坐标系中位置为P，P点坐标为(Px，Py，Pz)；⑤眼点位置飞行员眼点为两瞳孔中心点连线的中点，位置为E，E点坐标为(Ex，Ey，Ez)；具体步骤如下：1)提取对飞行员视线有遮挡的遮挡要素集A提取有可能对飞行员视线产生遮挡的全部结构和设备特征点，特征点的坐标集合即要提取的座舱遮挡要素集A，遮挡要素集A中包含遮挡要素数量定义为n，在机体坐标系下遮挡要素集为Ab，第i个遮挡要素点坐标为(Ax(i)b，Ay(i)b，Az(i)b)；在地面坐标系下遮挡要素集为Ag，要素集中第i个要素点坐标为(Ax(i)g,Ay(i)g,Az(i)g)；2)将坐标数据转换至飞行员眼点E的矢量输入飞机执行任务时的俯仰角θ、滚转角γ、偏航角ψ、重心P在地面坐标系中的坐标数据，及重心点P至飞行员眼点E的矢量3)坐标转换使用地面坐标与机体坐标系转换矩阵M将在机体坐标系下的遮挡要素集Ab和眼点Eb转换至地面坐标系下的Ag和Eg：4)遮挡要素筛选根据能见度限制，对遮挡要素集A进行筛选，得对地面有真实遮挡作用的实际遮挡要素集B，实际遮挡要素集B中第i个遮挡要素点坐标为(Bx(i),By(i),Bz(i))；5)计算交点计算从眼点E到实际遮挡要素集B中每一遮挡要素点连线的延长线与地面的交点，以判断遮挡要素产生的遮挡区域是否影响飞机任务的完成，若妨碍任务完成，则调整飞机遮挡要素集A和/或飞机执行任务时的姿态和位置，直至满足使用要求，所有遮挡要素与地面产生的交点集合即为飞机地面视野范...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋黄滔，李泰安，闫会明，谭洪开，吴德广，杨帆，姜亚楠，
申请(专利权)人：江西洪都航空工业集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：江西,36