[发明专利]用于飞行器显示设备上的着陆跑道的三维图形表示的方法

说明书

技术领域

本发明的领域涉及用于航空应用的人系统接口的领域，更具体地，涉及包括用于显示外部景观的三维合成图像的装置的合成显示系统的领域。

背景技术

现代飞行器通常具有称为“SVS”的合成视觉系统。该系统使得能够向乘员显示通常包括领航或导航信息的外部景观的合成图像。

SVS系统包括表示所飞越的地形的地图数据库、地理定位系统、电子计算装置和安装在飞行器驾驶舱中的一个或多个显示设备。地理定位系统具有“GPS”(全球定位系统)类型。它可以与飞行器的惯性系统相联接。地理定位系统作为整体至少提供以下参数：飞行器在纬度、经度和海拔上的位置以及飞行器在俯仰、滚转和航向上的定向。

通常，图像显示在位于飞行器仪表板的前部的显示屏幕上。图像是尽可能实际地表示的外部的三维视图。显示的视角在飞行器的轴上。

对于用户非常有吸引力的这种类型的系统呈现一种视图，使得该用户可能对他或她周围的要素的位置，特别是着陆跑道的位置非常放心。然而，根据定位系统的质量，图像不精确或可能仅是部分精确的。当前系统从假设定位的质量足以保证所呈现的信息的质量开始。然而，这种假设在某些情况下可能是错误的，特别是当飞行器非常接近地面时。

可能遇到的错误的类型是水平和垂直定位误差，这可能导致落在跑道外部，这是不可接受的。

一种用于解决这个问题的方法是考虑到由地理定位系统提供的精度，向用户呈现可信的图像的区域和不可信的图像的区域。然后，通过不透明或半透明着色或者通过故意模糊的区域来指示“不可信”区域。这个解决方案的缺点是它可以掩蔽合成地形的大部分，而在着陆跑道进场阶段，地形通常在跑道周围是平坦的。因此，由于水平和垂直定位误差被反映为地形的转换或旋转，因此不需要对其进行掩蔽，因此该误差在跑道周围的地形上将是不清楚的。

在名称为“包括跑道位置指示符的飞行器视觉系统(Aircraft Vision System including a runway position indicator)”的专利US8589071中描述了另一种方案。如图1所示。显示器包括在跑道P的假定位置周围的特定符号S。如在图1中可以看到的，该符号大于实际跑道，以便通过给予飞行员关于要观看的区域的指示来帮助他或她在视觉上获取着陆跑道。该方案的缺点在于，它向图形表示添加符号，因此增加了用于解释所显示的所有信息的飞行员的工作量。

发明内容

根据本发明的在三维合成视图中的着陆辅助表示方法不存在这些缺点。它使用现有符号，而根据定位误差来改变它们的图形表示。更具体而言，本发明的主题是一种用于飞行器的机载显示系统的显示设备上的至少一个着陆跑道的三维图形表示的方法，所述图形表示显示在外部景观的合成视图中，所述跑道包括着色矩形形状、围绕所述形状的轮廓以及标记，飞行器相对于所述跑道的位置在具有第一精度的水平平面中以及在具有第二精度的垂直轴线中是已知的，其特征在于，当第一精度高于第一阈值和/或当第二精度高于第二阈值时，修改矩形形状、或者轮廓、或者至少一个标记的外观。

有利的是，所述外观修改是所述矩形形状的放大，所述放大包括在作为所述第一精度和/或所述第二精度的函数的宽度上模糊所述矩形形状的周长。

有利的是，所述模糊是连续的透明度梯度，所述透明度随着到所述跑道的中心的距离而增加，所述透明度规律可以是，但是不限制于高斯函数、或者线性函数、或者径向函数。

有利的是，通过成组交错的矩形获得所述模糊，每个矩形具有随着到跑道的中心的距离而增加的透明度值。

有利的是，所述外观修改包括所述矩形形状的渐进的透明度，所述透明度是所述第一精度和/或所述第二精度的递增函数，当第一精度低于第一阈值时和/或当第二精度低于第二阈值时，所述矩形形状是完全不透明的，而当第一精度高于第三阈值时和/或当第二精度高于第四阈值时，所述矩形形状是完全透明的。

有利的是，所述外观修改包括将轮廓改变为虚线并且将其放大，所述放大是所述第一精度和/或所述第二精度的递增函数。

有利的是，所述外观修改包括删除所述轮廓。

有利的是，所述外观修改包括标记的渐进的透明度，所述透明度是所述第一精度和/或所述第二精度的递增函数，当第一精度低于第一阈值时和/或当第二精度低于第二阈值时，所述标记是完全不透明的，而当第一精度高于第五阈值时和/或当第二精度高于第六阈值时，所述标记是完全透明的。

有利的是，当所述显示包括属于同一机场的若干跑道时，跑道的全部或部分图形表示同时经历相同的外观修改。