[发明专利]一种航空器失事预测与三维可视化系统

说明书

本发明公开了一种航空器失事预测与三维可视化系统，涉及航空失事搜寻技术领域，在失事搜寻区域的确定、搜寻路径规划和失事数据可视化表达起到重要作用，具体方案为：包括视景生成及飞行失事仿真模块、教员台模块、搜寻模块和可视化模块，视景生成及飞行失事仿真模块用于环境的全景呈现；教员台模块用于提供航空器发生特情前后飞行状态和场景的配置和预览；搜寻模块用于确定发生特情后航空器的搜寻区域；可视化模块用于生成仿真模型。上述技术方案能够实现：逼真性：对于民用航空器失事搜寻仿真系统，逼真性是衡量系统的一个主要指标，航空器失事搜寻的建模与仿真要使用精度较高的真实的环境和航空器。

技术领域

本发明涉及航空失事搜寻技术领域，更具体地说，它涉及一种航空器失事预测与三维可视化系统。

背景技术

失事航空器搜寻是民用航空器搜救至关重要的第一步。建立合理的失事搜寻模型，快速确定失事搜寻区域、搜寻路径规划，对失事搜寻数据进行可视化表达对民用航空器搜救具有十分重要得意义。

目前，失事搜寻区域的确定、搜寻路径的确定和失事搜寻数据可视化存在以下问题：失事搜寻区域的确定都是基于对航空器状态和天气情况等客观条件分析的基础上确定的连续空间，所确定的连续空间范围大，不利于快速搜寻到失事航空器，而计算得出的失事搜寻区域的概率分布，都是基于点、线的普通正态分布，未考虑航空器失事特情对概率分布的影响；在航空器遇到特殊情况时，飞行员主观的判断会改变航空器的飞行轨迹、路径，使得实际失事的地点具有不确定性，现有的搜寻路径规划，考虑飞行员人因影响较少，搜寻效率较低；现有的失事搜寻系统大都是失事搜寻决策系统，对航空器失事特情的研究较少，对失事搜寻产生的数据可视化表达较为简单，不利于对失事搜寻数据的理解和把握，可视化表达对搜寻产生积极影响较少。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的是一种航空器失事预测与三维可视化系统，在失事搜寻区域的确定、搜寻路径规划和失事数据可视化表达起到重要作用。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种航空器失事预测与三维可视化系统，包括视景生成及飞行失事仿真模块、教员台模块、搜寻模块和可视化模块，视景生成及飞行失事仿真模块用于环境的全景呈现；教员台模块用于提供航空器发生特情前后飞行状态和场景的配置和预览；搜寻模块用于确定发生特情后航空器的搜寻区域；可视化模块用于生成仿真模型。

作为一种优选方案，视景生成及飞行失事仿真模块包括视景生成单元和飞行失事仿真单元；视景生成单元用于模拟座舱外景象，包括机场内的跑道、航站楼、塔台、夜间灯光，还包括道路、建筑物、各种地形地貌、活动目标、云、雾、雨、雪，以及不同的光照呈现出昼夜交替的不同时刻景象；飞行失事仿真单元用于航空器引擎和系统、机身表面控制及航空器结构进行仿真。

作为一种优选方案，视景生成及飞行失事仿真模块包括应用层子模块、视景数据库子模块、渲染引擎子模块、特效渲染子模块、飞行模拟子模块、校正融合子模块六个子模块。

作为一种优选方案，教员台配置和预览包括飞行的初始化配置、飞行起降机场设定、航路航线信息设置、仿真时间、气象信息和和航空器发生特情位置、特情配置信息，失事仿真的开始、暂停、回放，仿真结束后，完成对运行过程和结果数据进行存储、上传、格式转换、数据回放。

作为一种优选方案，教员台模块包括想定设置单元、导调控制单元、二维GIS显示单元、二维搜寻区域显示单元、二维搜寻显示单元、失事监控单元、文本预览单元、记录与回放单元和数据库。

作为一种优选方案，搜寻模块还用于将发生特情时间、地点、气象信息、飞机状态信息、并发的特情信息、预测的搜寻范围、搜寻路径等信息存储到数据库。

作为一种优选方案，可视化模块生成的仿真模型包括航空器、机场、航线、航迹等矢量化二维图元信息、二维预测失事区域，包括失事区域范围，可能坠毁的失事点位置、生成显示搜寻区域的范围和搜寻路径，并加载失事地点的三维模型。