專利名稱：一種操作飛行器中合成視覺系統(tǒng)的方法
ー種操作飛行器中合成視覺系統(tǒng)的方法
背景技術(shù)：
當(dāng)代的飛行器可包括合成視覺(vision)系統(tǒng)的使用，該合成視覺系統(tǒng)可向機(jī)組人員呈現(xiàn)某種顯示，其示出了飛行器前面的世界的計(jì)算機(jī)生成的表示。這樣的合成視覺系統(tǒng)提高了飛行人員相對(duì)于地理地形和障礙物來定向自身的能力，并給飛行人員提供對(duì)應(yīng)于在清楚能見度條件下他們往駕駛艙的擋風(fēng)玻璃外將實(shí)際看到的圖像。在飛行器的外面的能見度差的時(shí)候，這樣的系統(tǒng)可能是尤其有用的。當(dāng)前的合成視覺系統(tǒng)限于提供向前觀察的視圖給機(jī)組人員。

發(fā)明內(nèi)容
在一個(gè)實(shí)施例中，ー種操作具有駕駛艙的飛行器(駕駛艙具有飛行駕駛臺(tái)，上述飛行駕駛臺(tái)具有至少ー個(gè)飛行顯示器；面對(duì)飛行駕駛臺(tái)的飛行員的座位；以及合成視覺系統(tǒng)，該合成視覺系統(tǒng)產(chǎn)生用于在至少ー個(gè)飛行顯示器上顯示的合成圖像)的方法，包括確定飛行器的位點(diǎn)和航向；根據(jù)確定的位點(diǎn)和航向從合成視覺系統(tǒng)檢索合成視覺圖像；在至 少ー個(gè)飛行顯示器上顯示合成視覺圖像；從要求在顯示的合成視覺圖像的航向上有所變化的飛行員接收觀測(cè)變化輸入；響應(yīng)于觀測(cè)變化輸入，跟蹤坐在座位中的飛行員的、飛行員的頭部的移動(dòng)；基于跟蹤的頭部移動(dòng)，確定更新的航向；根據(jù)更新的航向，從合成視覺系統(tǒng)檢索更新的合成視覺圖像，以及在至少ー個(gè)飛行顯示器上顯示更新的合成視覺圖像。


在附圖中圖I是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的、具有合成視覺系統(tǒng)的飛行器駕駛艙的一部分透視圖；圖2是供圖I的飛行器使用的合成視覺系統(tǒng)的示意圖；圖3A示出處于直前方位置的用戶以及向前觀察的合成視覺圖像的顯示的示意圖；圖3B-3D示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用戶與合成視覺系統(tǒng)交互從而顯示更新的合成視覺圖像的示例。
具體實(shí)施例方式圖I示出具有駕駛艙12的飛行器10的一部分，該駕駛艙12具有飛行員座位14，副駕駛員座位16，飛行器控制桿(control yoke) 18，以及具有許多飛行控件22和多個(gè)飛行顯示器24的飛行駕駛臺(tái)20。多個(gè)飛行顯示器24可包括主要的和次要的飛行顯示器，任何飛行顯示器可用于向飛行員和飛行人員顯示大范圍的飛行器、飛行、導(dǎo)航以及在操作和控制飛行器中使用的其他信息。雖然已示出商業(yè)飛行器，但是可以設(shè)想，本發(fā)明可用于任何類型的飛行器，不受限地例如是固定翼、旋轉(zhuǎn)翼、火箭、私人飛行器和軍用飛行器。坐在面對(duì)飛行駕駛臺(tái)20的飛行員座位14中的飛行員26可利用桿18以及其他的飛行控件22來操縱飛行器10。可設(shè)想，控制柄和其他的控制裝置可代替桿18備選地安裝在駕駛艙12中，而且這樣的控制柄可用于操縱飛行器10。為了描述的目的，術(shù)語“桿”用于指所有類型的控制裝置。飛行員26可通過擋風(fēng)玻璃28和/或窗29在視覺上監(jiān)測(cè)飛行器10的飛行路徑。然而，如果飛行員26依賴通過擋風(fēng)玻璃28和窗29的視域，則他或者她的可視范圍可能是受限的。飛行員和飛行人員的其他成員可使用多個(gè)飛行顯示器24以增加他們的可視范圍和增強(qiáng)他們的決策能力。在示例性實(shí)施例中，飛行顯示器24可配置成顯示天氣、地形、固定障礙物(例如，塔和建筑物)，可變的障礙物(例如，其他飛行器)、飛行特性(例如，高度或速度)，或者其任意的組合。合成視覺系統(tǒng)30可包含在飛行器10中，并可產(chǎn)生飛行器10周圍世界的合成圖像以用于在飛行顯示器24的其中之ー上顯示。合成視覺系統(tǒng)30是基于計(jì)算機(jī)的現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)，其使用3D以給飛行員提供了解他們的飛行環(huán)境的清晰的和直觀的方式。合成視覺系統(tǒng)30使用3D成像以通過向飛行員26提供飛行器外面世界的現(xiàn)實(shí)成像來提高飛行員的情景意識(shí)，該現(xiàn)實(shí)成像從來自多種數(shù)據(jù)庫(kù)的信息和影像來創(chuàng)建。 傳感器32和促動(dòng)器34還可位于駕駛艙12中，并且可包含作為合成視覺系統(tǒng)30的一部分，以及將在本文中詳細(xì)描述。在這點(diǎn)上充分解釋的是，可定位傳感器32以便坐在飛行員座位14中的飛行員26在傳感器32在視域內(nèi)，而且雖然示出促動(dòng)器34設(shè)置在桿18上，但是促動(dòng)器34可備選地設(shè)置在飛行員26可達(dá)到的距離內(nèi)飛行駕駛臺(tái)20上的其他地方。圖2將了合成視覺系統(tǒng)30示意性地示出為包含飛行器狀態(tài)模塊36、圖形處理器38、屏幕40、存儲(chǔ)器42、數(shù)據(jù)庫(kù)44、傳感器32、促動(dòng)器34，以及控制器46。飛行器狀態(tài)模塊36可提供關(guān)于飛行器10的狀態(tài)數(shù)據(jù)。作為非限制的示例，這樣的狀態(tài)數(shù)據(jù)可包括地理位置、高度、航向、速度和加速度。狀態(tài)模塊36可包含全球定位系統(tǒng)(GPS)，該全球定位系統(tǒng)可提供關(guān)于飛行器10的地理位置的坐標(biāo)數(shù)據(jù)。GPS部分還可提供關(guān)于飛行器10的高度以及飛行器10的航向和速度的數(shù)據(jù)給狀態(tài)模塊36。狀態(tài)模塊36還可包含從飛行器10的慣性參考系接收的數(shù)據(jù)，這可提供位置和航向輸入以及速度和加速度輸入。圖形處理器38可以是能夠響應(yīng)從控制器46接收的指令和信息而在屏幕40上生成圖像的任何合適的圖形處理器。雖然圖形處理器38被描述為是與控制器46物理上分離的實(shí)體，但是可設(shè)想，圖形處理器38能夠認(rèn)為是控制器46的組件，其中，控制器46在沒有利用分離的圖形處理器的情況下能操縱顯示在屏幕40上的圖像。屏幕40可以是任何合適的顯示屏，例如液晶顯示(IXD)屏、等離子屏、或者圖形圖像可在上面顯示的任何其他類型的屏幕。屏幕40已作為多個(gè)飛行顯示器24的顯示器的其中之一而示出。備選可設(shè)想的，屏幕40可以是分離的顯示屏。存儲(chǔ)器42可包含隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)、只讀存儲(chǔ)器(ROM)、閃速存儲(chǔ)器，或ー個(gè)或者更多的不同類型的便攜式電子存儲(chǔ)器，例如盤、DVD、CD-R0M等等，或者這些類型的存儲(chǔ)器的任何合適的組合。如所示，數(shù)據(jù)庫(kù)44可包含在存儲(chǔ)器42中，并可存儲(chǔ)影像數(shù)據(jù)，上述影像數(shù)據(jù)可包含地理特定的地形、包含跑道和機(jī)場(chǎng)規(guī)劃的人造對(duì)象、和包含飛行器交通信息的另外的影像?？稍O(shè)想，數(shù)據(jù)庫(kù)44可結(jié)合許多數(shù)據(jù)庫(kù)，或者數(shù)據(jù)庫(kù)44可實(shí)際上是多個(gè)分離的數(shù)據(jù)庫(kù)，包含地形數(shù)據(jù)庫(kù)、人造障礙物數(shù)據(jù)庫(kù)、地理政治數(shù)據(jù)庫(kù)、水文數(shù)據(jù)庫(kù)、以及其他的數(shù)據(jù)庫(kù)。可設(shè)想，合成視覺系統(tǒng)30通過從多個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)獲得的信息和影像數(shù)據(jù)生成合成視覺圖像，來檢索和顯示合成視覺圖像。
備選地，可設(shè)想的，數(shù)據(jù)庫(kù)44可與存儲(chǔ)器42相分離，但是可與存儲(chǔ)器42和/或控制器46通信，以便它可由存儲(chǔ)器42和/或控制器46訪問。例如，可設(shè)想，數(shù)據(jù)庫(kù)44可包含在便攜式存儲(chǔ)器裝置上，且在這樣的情況下，合成視覺系統(tǒng)30可包含用于接收便攜式存儲(chǔ)器裝置的端ロ，且這樣的端ロ將與控制器46電通信，以便控制器46可以能夠讀取便攜式存儲(chǔ)器裝置的內(nèi)容。還可設(shè)想的，數(shù)據(jù)庫(kù)44可通過通信鏈路來更新，而且照這樣，諸如關(guān)于空中交通影像的信息的實(shí)時(shí)信息可包含在數(shù)據(jù)庫(kù)44中，以及可包含在通過合成視覺系統(tǒng)30顯示的合成視覺圖像中。傳感器32可以是能夠檢測(cè)ー個(gè)或者更多的感測(cè)的對(duì)象(作為非限制性示例包括飛行員26的頭部)的移動(dòng)并輸出關(guān)于跟蹤移動(dòng)的信號(hào)的任何合適的傳感器。傳感器32可能夠相對(duì)于參考位點(diǎn)或者相對(duì)于對(duì)象的開始位置來檢測(cè)飛行員的頭部的移動(dòng)。作為非限制性實(shí)施示例，傳感器32可包含照相機(jī)，該照相機(jī)可安裝在飛行駕駛臺(tái)20上固定位點(diǎn)中、可具有包含飛行員座位14的視界(field of view)、并可輸出指示飛行員的頭部的移動(dòng)的信號(hào)。示例性的照相機(jī)包括CCD照相機(jī)、CMOS照相機(jī)、數(shù)字式照相機(jī)、攝影機(jī)、紅外線照相機(jī)、或者能夠跟蹤飛行員的頭部的移動(dòng)的任何其他類型的裝置。應(yīng)該意識(shí)到，照相機(jī)的使用僅為示例性，而且可采用其他類型的移動(dòng)傳感器。作為另外的非限制性示例，可采用非光學(xué)的 運(yùn)動(dòng)/位置傳感器，例如加速度計(jì)。不管使用的傳感器32的類型，可以設(shè)想，傳感器32可以在多個(gè)方向上檢測(cè)飛行員的頭部的移動(dòng)，包括檢測(cè)水平移動(dòng)和垂直移動(dòng)，以及可輸出關(guān)于這樣的移動(dòng)的信號(hào)到控制器46?？稍O(shè)想，可允許飛行員限制傳感器的檢測(cè)為垂直移動(dòng)或水平移動(dòng)之ー的機(jī)構(gòu)可操作地耦合到傳感器32。照這樣，飛行員可具有使一個(gè)或者另ー個(gè)檢測(cè)方向無能(disable)的能力，以便僅檢測(cè)橫向移動(dòng)或水平移動(dòng)。促動(dòng)器34可與合成視覺系統(tǒng)30操作地耦合，以便當(dāng)飛行員激活促動(dòng)器34時(shí)，合成視覺系統(tǒng)30接收飛行員26要求在顯示的合成視覺圖像的航向上有所變化的輸入。如所示，例如飛行員26的用戶可容易地達(dá)到促動(dòng)器34，以便飛行員26可通過操作促動(dòng)器34來選擇地輸入用于觀測(cè)變化的要求。作為非限制性示例，促動(dòng)器34已作為桿18上的開關(guān)來示出；然而，可設(shè)想，促動(dòng)器34可以是能夠輸入用于觀測(cè)變化的要求的任何合適的機(jī)構(gòu)，以及可以位于飛行員26能夠達(dá)到的任何位點(diǎn)?？刂破?6可包含ー個(gè)或者更多的微處理器或者能夠執(zhí)行操作合成視覺系統(tǒng)30所必需的功能的合適的電子組件?？刂破?6可與傳感器32電通信，并可接收傳感器32輸出的信號(hào)，該信號(hào)是指示感測(cè)對(duì)象的移動(dòng)?？稍O(shè)想，控制器46可包含圖像處理器，從而能夠?qū)崿F(xiàn)跟蹤飛行員的頭部的移動(dòng)。更明確地，控制器46的圖像處理器可從傳感器32獲得輸出，以及從輸出信號(hào)跟蹤飛行員的頭部的移動(dòng)的量。備選地，可設(shè)想，傳感器32可包含這樣的成像軟件或者能力用于跟蹤飛行員的頭部26的移動(dòng)，而且從傳感器32輸出的信號(hào)可指示跟蹤的移動(dòng)?？刂破?6可與存儲(chǔ)器42電通信，以便控制器46可讀取包含在存儲(chǔ)器42內(nèi)的數(shù)據(jù)以及將數(shù)據(jù)寫到存儲(chǔ)器42，如果期望的話。控制器46還也可與圖形處理器38通信，圖形處理器38又與屏幕40通信。因此，控制器46可能夠通過從控制器46發(fā)出到圖形處理器38的指令和信息來指定顯示在屏幕40上的圖像。從控制器46到圖形處理器38的關(guān)于顯示在屏幕40上的圖像的指令可基于包含在存儲(chǔ)器42和數(shù)據(jù)庫(kù)44內(nèi)的信息。上述合成視覺系統(tǒng)30可用于實(shí)現(xiàn)對(duì)屏幕40上顯示的渲染情景和其他圖像的控制，從而幫助飛行人員操作飛行器10。在合成視覺系統(tǒng)30的操作期間，控制器46可從飛行器狀態(tài)模塊36接收數(shù)據(jù)，由此控制器46可確定關(guān)于飛行器10的位點(diǎn)、航向和速度的信息。作為非限制性示例，飛行器的位點(diǎn)可以從來自于GPS的坐標(biāo)確定，且飛行器的航向可以通過從慣性制導(dǎo)系統(tǒng)接收航向輸入來確定?？刂破?6可訪問存儲(chǔ)器42，并可將飛行器的位點(diǎn)和航向數(shù)據(jù)與來自于數(shù)據(jù)庫(kù)44的適當(dāng)?shù)挠跋駭?shù)據(jù)相匹配，以及可提供這樣的信息到圖形處理器38。然后，圖形處理器38可輸出正確的影像到 屏幕40。本質(zhì)上，合成視覺系統(tǒng)30根據(jù)確定的飛行器10的位點(diǎn)和航向來檢索合成視覺圖像，并在屏幕40上顯示合成視覺圖像。這樣的視圖可以是2D的或3D的，并且為了解釋飛行器10的運(yùn)動(dòng)，可一秒鐘重復(fù)更新多次。因此，為了提供通常與飛行員將在飛行器10移動(dòng)時(shí)從飛行器10的前擋風(fēng)玻璃28向外所看到的實(shí)際視圖相匹配的圖像，合成視覺圖像可持續(xù)地更新。圖3A中示出這樣的向前觀察的合成視圖和向前觀察的飛行員。合成視覺系統(tǒng)30還可用于獲取不是在飛行器10直前方的視圖。雖然顯示直前方的合成視覺圖像，但是合成視覺系統(tǒng)30可從要求在顯示的合成視覺圖像的航向上有所變化的飛行員26接收觀測(cè)變化輸入。當(dāng)飛行員26激活促動(dòng)器34時(shí)，可接收這樣的輸入。當(dāng)飛行員26坐在飛行員座位14中時(shí)，來自促動(dòng)器34的這樣的觀測(cè)變化輸入導(dǎo)致合成視覺系統(tǒng)30跟蹤飛行員的頭部的移動(dòng)。更明確地，傳感器32可向控制器46輸出指示飛行員的頭部的移動(dòng)的信號(hào)，并且控制器46可從輸出信號(hào)跟蹤飛行員的頭部的移動(dòng)。備選地，傳感器32可輸出指示飛行員的頭部的跟蹤移動(dòng)的信號(hào)到控制器46。不管移動(dòng)跟蹤的方式，然后，控制器46可基于飛行員的頭部的、跟蹤的頭部移動(dòng)，確定更新的航向?？刂破?6獲得該更新的航向，并從與更新的航向相關(guān)的數(shù)據(jù)庫(kù)44檢索信息和影像，并且將這樣的信息發(fā)送到圖形處理器38。然后，圖形處理器38發(fā)送更新的合成視覺圖像到屏幕40，該合成視覺圖像是基于更新的航向的。這允許飛行員26通過移動(dòng)他的頭部到某個(gè)角度來改變顯示在屏幕40上的合成視覺圖像的航向。例如，如果飛行員26想要屏幕40上顯示他的當(dāng)前視野(view)的右邊是什么樣，則他可以選擇促動(dòng)器34，并且將他的頭部轉(zhuǎn)向右邊，從而合成視覺系統(tǒng)30將工作以在屏幕40上顯示先前示出的圖像的右邊世界的、更新的合成視覺圖像。例如，如圖3B中所示，當(dāng)飛行員的頭部向右移動(dòng)5度時(shí)，線條50已經(jīng)包含在圖中以更好的示出飛行員的頭部的移動(dòng)，顯示的合成圖像可具有更新的航向，該更新的航向也是向之前向前觀察顯示的右邊5度。照這樣，合成視覺系統(tǒng)30在屏幕40上顯示在基于飛行員的頭部的移動(dòng)來確定的方向中的、更新的地形、地標(biāo)、以及空中交通的合成視覺圖像。為了解釋飛行器10的移動(dòng)和由合成視覺系統(tǒng)30確定的飛行員的頭部的另外的移動(dòng)，這樣的視圖可一秒鐘重復(fù)更新多次。一旦釋放促動(dòng)器34，圖像就返回到直前方的視圖?？稍O(shè)想，跟蹤飛行員的頭部的移動(dòng)可包括跟蹤側(cè)向(side-to-side)的頭部移動(dòng)，以及跟蹤向上和向下的頭部移動(dòng)，從而確定斜度。將理解，在飛行員的頭部側(cè)向移動(dòng)的情況下，與這樣的側(cè)移相關(guān)的更新航向通過控制器46來確定，并且更新的合成視覺圖像根據(jù)更新的航向來檢索。在飛行員的頭部移動(dòng)還包含向上或者向下的移動(dòng)的情況下，確定基于跟蹤向上或者向下的頭部移動(dòng)的斜度，并且更新的合成視覺圖像根據(jù)更新的航向和確定的斜度兩者來檢索，這允許飛行員26具有更充分地指引合成視覺系統(tǒng)30圖形地顯示地形、障礙物和空中交通的能力。
可設(shè)想，在確定更新的航向時(shí)，合成視覺系統(tǒng)30可換算飛行員26的跟蹤的頭部移動(dòng)。由合成視覺系統(tǒng)30進(jìn)行的這樣的換算可包括將轉(zhuǎn)動(dòng)范圍轉(zhuǎn)換到180度的更新航向上的變化，該轉(zhuǎn)動(dòng)范圍對(duì)應(yīng)于飛行員的頭部從直前方位置到飛行員的眼睛將保持凝視在至少一個(gè)飛行顯示器上的位置。因此，通過使用這樣的換算，可小于40度(作為非限制性示例)地轉(zhuǎn)動(dòng)飛行員的頭部，因此他可保持眼睛與屏幕40聯(lián)系，并且所得到的顯示將有至少180度的航向變化，因此，他可合成地看見飛行器10的后面。這樣的換算通過向左、向右、向上和向下簡(jiǎn)單地移動(dòng)飛行員26的頭部到某個(gè)角度同時(shí)仍然允許飛行員的眼睛凝視在他的主要飛行顯示器上(以便由于視界52將仍然包含他前面的屏幕40，他不失去與顯示器的可視聯(lián)系)，允許他具有飛行器10周圍區(qū)域的全視野。進(jìn)一步可設(shè)想的，換算可以是非線性的。作為非限制性示例，非線性的換算可包括當(dāng)飛行員的頭部轉(zhuǎn)動(dòng)增加時(shí)增加換算的量。更明確地，當(dāng)飛行員的頭部移動(dòng)進(jìn)一步遠(yuǎn)離直前方位置時(shí)，換算的量增加。例如，圖3C示出，飛行員的頭部從直前方位置已移動(dòng)10度，同時(shí)更新的航向從向前觀察的位置已移動(dòng)50度。在圖3D中示出，飛行員的頭部從直前方位置已移動(dòng)35度，同時(shí)更新的方向從向前觀察的位置已移動(dòng)180度。照這樣，飛 行員的頭部運(yùn)動(dòng)通過合成視覺系統(tǒng)來換算以增加飛行員運(yùn)動(dòng)的視在距離(apparent range)，并仍然使得飛行員能夠保持看到飛行駕駛臺(tái)20上的顯示器。雖然以上描述示出在飛行器飛行期間合成視覺系統(tǒng)30的使用，但是也可設(shè)想，當(dāng)飛行器10在地上的時(shí)候，可采用合成視覺系統(tǒng)30。在這樣的情況下，可設(shè)想，檢索合成視覺圖像或者更新的合成視覺圖像可包含接收關(guān)于門的位點(diǎn)以及飛行器10周圍的其他飛行器的數(shù)據(jù)。這可輔助飛機(jī)人員在機(jī)場(chǎng)地面上定位飛行器，并幫助飛機(jī)人員識(shí)別不是直接在飛行器10前面的其他飛行器的位點(diǎn)。進(jìn)一步，雖然上面描述的實(shí)施例與來自于飛行員26的輸入以及飛行員的頭部的跟蹤移動(dòng)相關(guān)聯(lián)，但是將理解，合成視覺系統(tǒng)30能容易地接收來自備選的飛行人員的成員的輸入，且能夠跟蹤那些成員的移動(dòng)以確定更新的航向。例如，可設(shè)想，可包括分離的屏幕、傳感器和促動(dòng)器為副駕駛員使用，而且這樣的元件可與合成視覺系統(tǒng)綁定(tie)以便控制器可關(guān)于副駕駛員的頭部的移動(dòng)來確定更新的方向。上述合成視覺系統(tǒng)不限制于僅向前觀察以及使用飛行員的頭部的運(yùn)動(dòng)來控制在合成視覺系統(tǒng)30上的顯示。合成視覺系統(tǒng)和上述方法允許飛行員通過激活促動(dòng)器，容易地調(diào)整他的合成視圖，以便合成視覺基于檢測(cè)的飛行員的頭部的移動(dòng)來更新，而不是將飛行員限于僅向前的視圖。當(dāng)飛行員轉(zhuǎn)動(dòng)他的頭部時(shí)，他能夠得到改進(jìn)的飛行器周圍的地形、障礙物、交通的情景意識(shí)，然后，一旦釋放促動(dòng)器，合成視覺就可返回到表示直前方視圖的合成視覺圖像。上述實(shí)施例和方法通過允許他或者她(飛行員)更自由地環(huán)視飛行器的外面來允許改進(jìn)的飛行員的情景意識(shí)，以及允許飛行員形成飛行器全部周圍環(huán)境的思維模型，同時(shí)仍然保持主要的飛行顯示器在看得見的地方。本書面描述使用示例來公開包括最佳模式的本發(fā)明，并還使本領(lǐng)域技術(shù)人員能實(shí)踐本發(fā)明，包括制作和使用任何裝置或系統(tǒng)及執(zhí)行任何結(jié)合的方法。本發(fā)明可取得專利的范圍由權(quán)利要求定義，且可包括本領(lǐng)域技術(shù)人員想到的其它示例。如果此類其它示例具有與權(quán)利要求字面語言無不同的結(jié)構(gòu)要素，或者如果它們包括與權(quán)利要求字面語言無實(shí)質(zhì)不同的等效結(jié)構(gòu)要素，則它們規(guī)定為在權(quán)利要求的范圍之內(nèi)。部件列表
10飛行器12駕駛艙14飛行員座位16副駕駛員座位18飛行器控制桿20飛行駕駛臺(tái)22飛行控件24飛行顯示器26飛行員28擋風(fēng)玻璃29 窗30合成視覺系統(tǒng)32傳感器34促動(dòng)器36飛行器狀態(tài)模塊38圖形處理器40 屏幕42存儲(chǔ)器44數(shù)據(jù)庫(kù)46控制器4850 線條
0054]52 視界
權(quán)利要求
1.ー種操作飛行器的方法，所述飛行器包括駕駛艙，所述駕駛艙具有帶至少一個(gè)飛行顯示器的飛行駕駛臺(tái)、面對(duì)所述飛行駕駛臺(tái)的飛行員的座位、以及合成視覺系統(tǒng)，所述合成視覺系統(tǒng)產(chǎn)生用于在所述至少一個(gè)飛行顯示器上顯示的合成圖像，所述方法包括 確定所述飛行器的位點(diǎn)和航向； 根據(jù)所確定的位點(diǎn)和航向，從所述合成視覺系統(tǒng)檢索合成視覺圖像； 在所述至少ー個(gè)飛行顯示器上顯示所述合成視覺圖像； 從要求在顯示的所述合成視覺圖像的所述航向上有所變化的飛行員接收觀測(cè)變化輸入; 響應(yīng)于所述觀測(cè)變化輸入，跟蹤坐在所述座位中的所述飛行員的、所述飛行員的頭部的移動(dòng)； 基于所跟蹤的頭部移動(dòng)確定更新的航向； 根據(jù)所述更新的航向，從所述合成視覺系統(tǒng)檢索更新的合成視覺圖像；以及 在所述至少ー個(gè)飛行顯示器上顯示所述更新的合成視覺圖像。
2.如權(quán)利要求I所述的方法，其中，所述確定所述飛行器的位點(diǎn)包括從全球定位系統(tǒng)接收坐標(biāo)，以及確定所述飛行器的航向包括從慣性制導(dǎo)系統(tǒng)接收航向輸入。
3.如權(quán)利要求1-2中的任一項(xiàng)所述的方法，其中，檢索所述合成視覺圖像包括所述合成視覺系統(tǒng)從存儲(chǔ)在所述飛行器上的至少ー個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)生成所述合成視覺圖像。
4.如權(quán)利要求1-3中的任一項(xiàng)所述的方法，其中，跟蹤所述飛行員的頭部的所述移動(dòng)包括跟蹤至少側(cè)向頭部移動(dòng)。
5.如權(quán)利要求1-4中的任一項(xiàng)所述的方法，其中，跟蹤所述飛行員的頭部的所述移動(dòng)進(jìn)ー步包括跟蹤向上和向下的頭部移動(dòng)以確定斜度。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其中，所述檢索所述更新的合成視覺圖像進(jìn)ー步包括基于所確定的航向和斜度檢索更新的合成視覺圖像。
7.如權(quán)利要求1-6中的任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述確定所述更新的航向包括換算所述跟蹤的頭部移動(dòng)。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其中，所述換算提供導(dǎo)致至少180度的航向變化的、小于40度的所述飛行員的頭部的轉(zhuǎn)動(dòng)。
9.如權(quán)利要求7-8中的任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述換算是非線性的。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其中，所述換算隨著所述飛行員的頭部的所述轉(zhuǎn)動(dòng)増加而增加。
全文摘要
本發(fā)明名稱為“一種操作飛行器中合成視覺系統(tǒng)的方法”。一種操作飛行器(10)的方法，該飛行器包括駕駛艙(12)，駕駛艙具有帶至少一個(gè)飛行顯示器(24)的飛行駕駛臺(tái)(20)、面對(duì)飛行駕駛臺(tái)(20)的飛行員座位(14)、以及合成視覺系統(tǒng)(30)，該合成視覺系統(tǒng)(30)產(chǎn)生用于在至少一個(gè)飛行顯示器(24)上顯示的合成圖像。
文檔編號(hào)G05D1/10GK102866710SQ20121032369
公開日2013年1月9日 申請(qǐng)日期2012年6月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月30日
發(fā)明者T·D·P·伯恩斯, D·M·科爾柏, N·L·歐文斯 申請(qǐng)人:通用電氣公司