[发明专利]用于改善机场的虚拟表示的方法和实施该方法的显示系统

说明书

本发明涉及一种用于改善机场的虚拟表示的方法。该方法在于：获得机场的跑道(10”、20”)的入口的位置；是跑道的多边形建模的跑道模型(MP”)将每条跑道与多边形关联，为两条正割跑道共用的部分由为两条正割跑道的模型化共用的多边形(37)表示；确定位于跑道的入口下方的地形模型的校正平面(X’Y’)；基于跑道模型和校正平面，限定跑道模型周围的轮廓区域(50)；校正地形模型，使得在轮廓区域外部的任意点被投影到校正平面上，并且轮廓区域内的任意点被投影到轮廓区域上；以及组合校正后的场模型(MT”)与跑道模型(MP”)，以获得改善的虚拟表示(RV”)。

【技术领域】

本发明总体涉及装置和方法，这些装置和方法用于创建机场的虚拟表示；从该虚拟表示和飞机的飞行信息生成从飞机来看的机场及其周围地形的合成视图；并且将所生成的合成视图显示在安装飞机驾驶舱中的屏幕上，以辅助飞行员，特别是在降落和起飞阶段中。

【背景技术】

在该文献中，“虚拟表示”被理解为意指将机场地形的模型与机场跑道组(即具有至少一条跑道的机场跑道组)的模型组合的三维表示。

虚拟表示由多个点构成，这些点的位置被限定，并且每个表面元素的纹理连接一组相邻点。

在该文献中，“点P的位置”被理解为意指例如根据三个坐标X、Y以及Z并且优选地是与高度坐标关联的经度和纬度的两个极坐标的该点的位置。

图1示意性地表示机载在飞机上的显示系统1。

该显示系统是包括存储装置和计算装置的计算机。计算装置适于执行存储在存储装置中的计算机程序指令。

显示系统1包括上面显示图形界面3的屏幕2。

图形界面3在前景中叠加导航信息4(诸如例如飞机的航向、飞机的高度或人造地平线)，并且在背景中叠加飞机的周围环境(例如飞机将降落的机场)的合成视图5。

由此，除了常规导航信息之外，飞行员还将能够在屏幕2上看到机场跑道和这些跑道周围的地形的重建图像。

当前，在进场阶段期间，飞行员不得不只依靠传统制导信息。显示合成视图仅是为了提高对情况的察觉。在大多数进场的情况下，飞行员甚至必须在地平面以上大体大约200英尺的高度上可见地识别跑道。

在不久的将来，对于这些相同的进场，并且在这不需要特定的地面设备的情况下，计划飞行员将能够从由这种图形界面提供的输入受益，以降低飞行员必须视觉识别跑道的高度，目标地上高度为大约150英尺或100英尺。

因此，为了开发合成视图以实现该目标，必须具有可靠的图形表示。

图2表示实际正割跑道10和20。

跑道10具有限定跑道10的方向的跑道轴线100。跑道10可以沿一个方向或另一个方向使用。例如，跑道轴线100在图2中从左到右定向，指示跑道用于降落或起飞的可能方向。根据跑道轴线100的这种方位，跑道10在上游入口11与下游入口12之间延伸。跑道横向地延伸到已知宽度L10。跑道的表面具有不同的标记，这些标记允许飞行员识别跑道、跑道中心线、跑道的上游和下游入口等。

在上游入口11的上游(相应地在下游入口12的下游)可能存在支线跑道入口13(14)。支线跑道入口由通向对应入口的箭头标记。该支线跑道入口仅由滑行飞机用于在起飞期间与跑道中心线对齐。

最后，在上游支线入口13的上游(相应地在下游支线跑道入口14的下游)，也可能存在由V形标志标记的防吹坪15(16)。防吹坪的表面被设计为承受由定位在对应支线跑道入口的飞机的发动机产生的热风的强劲气流。该防吹坪不用于滑行飞机。

可以对于具有轴线200和宽度L20的跑道20进行类似的描述，该跑道在上游与下游入口21与22之间延伸，并且与支线跑道入口23和24以及防吹坪25和26关联。