[发明专利]用于计算和显示包含“地貌因子”的领航信息的方法

说明书

本发明涉及用于计算和显示包含“地貌因子”的领航信息的方法。本发明的领域为用于在飞行器显示屏(E)上对图像或符号或符号系统(P_E)进行二维图形表示的方法，所述图像或符号或符号系统(P_E)在大地参考坐标系中的三维坐标已知。在根据本发明的方法中，所述图像或所述符号的图形表示通过介于1.0和1.2之间的常数因子(α)在竖直轴线上被拉伸，所述拉伸以包含飞行器的局部水平地理平面为其中位面。此外，当符号系统为包含刻度的俯仰标尺时，两个连续的刻度由恒定的角度值隔开，俯仰标尺的两个连续的刻度的图形表示在显示屏上由恒定距离隔开。

技术领域

本发明的一般领域为在飞行器显示系统中外部景观的符号图像或真实图像或合成图像的显示。这些合成成像系统被简称为“SVS”，意为“合成视景系统”。

背景技术

这种合成图像显示在三维投影中，以便更好地对应于外部景观的实际情况。

该图像通常包括被简称为“PFD”(意为“主飞行显示”)的领航和导航信息。具体地，这样的信息包括表示飞行器的俯仰的标尺(被简称为“俯仰标尺”)和表示飞行器的方向的符号(被简称为“FPV”，意为“飞行航迹矢量”)。该图像通常显示在飞行器仪表板的显示屏上。图1示意性地示出了这种类型的显示器，在该显示器中有表示外部景观T的虚线、由刻度表示的俯仰标尺P_E以及表示FPV的符号A。

在外部景观的表示上重叠的信息的图形表示造成了一定数量的问题。

第一个问题是，飞行员未必认为景观的完美三维投影是完美三维投影。为了克服这个困难，题为“合成视景动态视场(Synthetic vision dynamic field of view)”的专利US 8 159 416描述了视场(或者“FOV”，“视场(Field Of View)”的首字母缩写)的动态变化，以根据飞机的速度或者根据飞机的高度来更好地了解情况。例如，当飞机位于地面上时，FOV增大，从而飞行员能够更多地看到侧面，而当飞机位于高空时，FOV减小。因而该系统使得视场能够进行缩放而不变形。该解决方案仅不完全地解决了外部景观的现实方面的缺失，或者被认为是这样的。

第二个问题是当领航信息的显示必须重叠在外部景观的合成图像上时，领航信息的显示问题，并且具体地，是俯仰标尺的显示问题。在缺少SVS表示时，包含刻度的俯仰标尺通常为线性的，也就是说，俯仰标尺的刻度的间距是恒定的。

在SVS表示中，该线性表示再也不能适应，也就是说在屏幕上所表示的景观上完全重叠。事实上，屏幕上的三维(或3D)图像的图形生成的原理涉及3D图像在二维平面中的投影。3D图像在二维平面中的投影的结果是根据正比于正切函数的规律，在屏幕上显示的3D场景发生形变。根据该原理，一旦被投影到平面上，表示线性标尺的三维物体就变为非线性标尺。解决该问题的一个方法是通过应用正比于正切函数的投影函数来修改俯仰标尺。题为“用于为符号线性标尺产生非线性间隔刻度的系统、模块和方法(System，module，andmethod for generating non-linearly spaced graduations for a symbolic linearscale)”的专利US 8 344 911，以及题为“具有非线性俯仰标尺的飞行器飞行显示(Aircraft flight display with a non-linear pitch scale)”的专利US 7 825 831描述了这种类型的解决方案。这些表示方法都不能既确保满意的合成图像表示，又确保俯仰标尺的无失真重叠。

发明内容