一種用于無人直升機的輔助著艦引導(dǎo)顯示系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種無人直升機著艦方法，具體是一種用于無人直升機的輔助著艦引導(dǎo)顯示系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著航空工業(yè)近年來的迅速發(fā)展，無人直升機的應(yīng)用越發(fā)廣泛，特別是軍事領(lǐng)域中的艦載無人直升機，由于其兼具了無人機與直升機的雙重優(yōu)點:小巧靈活、機動性強、能夠有效降低風(fēng)險和損失，因此被委以情報搜集、監(jiān)視、偵查、乃至反潛打擊等任務(wù)。
[0003]然而，艦載無人直升機的安全回收是一項巨大挑戰(zhàn)，即無人直升機在完成任務(wù)以后如何安全著艦。特別是:艦船行進(jìn)間著艦、在海浪與海風(fēng)的影響下著艦，顯然，依靠傳統(tǒng)地面控制站所顯示的機載圖像與數(shù)字式飛行參數(shù)進(jìn)行著艦，無法執(zhí)行精準(zhǔn)、安全的著艦操作，甚至?xí)斐扇蝿?wù)延誤乃至著艦事故。
[0004]因此，要進(jìn)行安全、精確地著艦，就需要操作人員在著艦過程中掌握無人直升機的飛行狀態(tài)信息及艦船的運動狀態(tài)信息。而符號化的信息顯示方式能夠簡化冗余的數(shù)字，形象地展示無人直升機著艦時的運動狀態(tài)，便于操作人員進(jìn)行安全操作。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種用于無人直升機的輔助著艦引導(dǎo)顯示系統(tǒng)，以便直觀、清晰的為無人機地面控制站的操作人員提供無人直升機著艦時的飛行狀態(tài)信息以及目標(biāo)艦船的運動狀態(tài)信息，輔助操作人員進(jìn)行安全的著艦操作，保證無人直升機的著艦安全。
[0006]本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的，一種用于無人直升機的輔助著艦引導(dǎo)顯示系統(tǒng)，其特征是:至少包括:處理單元(104)、機載傳感器(101)、艦船運動解算單元(102)、著艦地標(biāo)檢測單元(103)和顯示單元(105);
[0007]處理單元(104)用于獲取來自機載傳感器(101)的無人直升機飛行狀態(tài)信息；用于獲取來自艦船運動解算單元(102)的艦船運動狀態(tài)信息；用于獲取來自著艦地標(biāo)檢測單元(103)的著艦地標(biāo)位置信息；處理單元(104)根據(jù)以上所述的獲取信息生成輔助著艦符號集，顯示單元(105)對輔助著艦符號集進(jìn)行顯示；
[0008]所述的機載傳感器(101)是一個傳感器設(shè)備集，用于為無人直升機提供包括速度、加速度、高度、垂直速度、垂直加速度、航向、俯仰、滾轉(zhuǎn)、風(fēng)速風(fēng)向、可見光及紅外圖像信息;
[0009]所述的著艦地標(biāo)檢測單元(103)和艦船運動解算單元(102)用于利用可見光和紅外圖像信息，通過算法處理獲得艦船運動狀態(tài)信息和著艦地標(biāo)的位置信息；
[0010]顯示單元(105)是地面或艦船控制站上的一個或多個顯示器，為操作人員提供可視化的顯示。
[0011]所述的飛行狀態(tài)信息包括飛機當(dāng)前時刻的速度、加速度、高度、垂直速度、垂直加速度、航向、俯仰、滾轉(zhuǎn)、風(fēng)速及風(fēng)向信息。
[0012]所述的著艦地標(biāo)位置信息包括著艦地標(biāo)在艦船上的位置和著艦地標(biāo)的大小范圍。所述的艦船運動狀態(tài)信息包括目標(biāo)艦船當(dāng)前時刻的速度、航向、縱蕩、橫蕩信息。
[0013]所述的輔助著艦符號集包括無人直升機飛行狀態(tài)指示符號、艦船運動狀態(tài)指示符號和著艦地標(biāo)指不符號。
[0014]所述的無人直升機飛行狀態(tài)指示符號包括無人直升機的飛行姿態(tài)符號、速度符號、高度符號、通告信息及風(fēng)速風(fēng)向符號，這些符號均為二維符號。
[0015]所述的無人直升機飛行姿態(tài)符號包括航向刻度、預(yù)定航向指示符、當(dāng)前航向指示符、轉(zhuǎn)向指示符、俯仰刻度、俯仰范圍指示符、滾轉(zhuǎn)刻度、滾轉(zhuǎn)符號、側(cè)滑符號和飛機指示符號；航向刻度的顯示范圍為25度，同時隨著當(dāng)前航向值進(jìn)行滾動；預(yù)定航向指示符用菱形符號表示，在航向刻度上方指示當(dāng)前無人直升機的預(yù)定航向；所述的當(dāng)前航向指示符是在航向刻度下方，以三角形指示刻度、以矩形框顯示航向讀數(shù)，顯示位數(shù)為3位，精度為I度；轉(zhuǎn)向指示符則用兩個缺少底邊的側(cè)立三角形表示，其尖角方向從當(dāng)前航向指向預(yù)定航向，標(biāo)識轉(zhuǎn)向趨勢，在航向刻度的左下角或右下角顯示；俯仰刻度位于顯示界面的中軸線上，顯示范圍為-20?30度(10度每刻度)；俯仰范圍指示符，由一個圓形和三條短線構(gòu)成，其所在位置指示當(dāng)前的俯仰值；滾轉(zhuǎn)刻度由5條短線構(gòu)成(5度/刻度)，0刻度線均分刻度范圍，滾轉(zhuǎn)刻度不移動；滾轉(zhuǎn)符號為倒立三角形，在滾轉(zhuǎn)刻度上方，隨著飛機姿態(tài)左右移動，指示飛機滾轉(zhuǎn)角度；側(cè)滑符號位于滾轉(zhuǎn)刻度下方，用藍(lán)色矩形表示，其垂直平分線為黑色，用矩形的左右偏移程度表示側(cè)滑幅度；飛機指示符號與上述俯仰范圍指示符號為同一符號，但在著艦地標(biāo)顯示界面，該符號僅作為飛機的參考符號。
[0016]所述的速度符號包括速度刻度、速度指示符、當(dāng)前速度值、加速度符號、速度標(biāo)識、垂直速度刻度、垂直速度指示符、當(dāng)前垂直速度值、垂直速度標(biāo)識、垂直加速度刻度、垂直加速度指示符。速度刻度的顯示范圍為O?5m/s，每刻度為lm/s ;速度指示符為側(cè)立菱形，緊靠速度刻度，標(biāo)識當(dāng)前速度讀數(shù)；當(dāng)前速度值在速度指示符另一側(cè)，在矩形框內(nèi)顯示兩位讀數(shù)，精度為0.lm/s ;加速度則位于當(dāng)前速度框的下方，以直線和斜線的不同組合形式表示正負(fù)，以短刻線表示大小，每刻度為lm/s2;速度標(biāo)識位于速度刻度下方，為綠色實心圓及“GS”指示；垂直速度刻度的顯示范圍為-5?5m/s，每刻度為lm/s ;垂直速度指示符與速度指示符相同；當(dāng)前垂直速度值則在矩形框內(nèi)顯示兩位數(shù)據(jù)，精度為0.lm/s ;垂直速度標(biāo)識位于垂直速度刻度下方，為“VS” ;垂直加速度刻度的顯示范圍為-5?5m/s2，每刻度為Im/s2，垂直加速度指示符與垂直速度指示符相同，這里不顯示加速度數(shù)值。
[0017]所述的高度符號包括高度刻度、高度指示符、當(dāng)前高度值和高度標(biāo)識，高度刻度的顯示范圍為O?30m，每刻度為2m，高度指示符與速度指示符相同，當(dāng)前高度值則在矩形框內(nèi)顯示三位讀數(shù)，精度為0.lm/s ;高度標(biāo)識位于高度刻度下方，為“H”。
[0018]所述的通告信息及風(fēng)速風(fēng)向符號包括著艦應(yīng)答符、著艦距離數(shù)顯項、風(fēng)速等級符號、風(fēng)速刻度、風(fēng)向符號、風(fēng)向與風(fēng)速值，風(fēng)力標(biāo)識；著艦應(yīng)答符為綠色實心圓以及“Acc印t”文字指示，它的開啟表示艦船允許并準(zhǔn)備接受無人機進(jìn)行著艦；著艦距離數(shù)顯項，以三位數(shù)據(jù)表示無人直升機與著艦地標(biāo)的水平距離，精度為0.1m ;風(fēng)速等級符號由紅、橙、黃、藍(lán)四種顏色的同心圓構(gòu)成，依次表示風(fēng)力的強弱等級，兩等級間相差2m/s，風(fēng)向符號是由同心圓的圓心發(fā)出的直線表示，其長度代表風(fēng)速，風(fēng)向與風(fēng)速值為兩個數(shù)顯項，其單位分別為度和m/s，精度分別為I度和0.lm/s ;風(fēng)力標(biāo)識為綠色實心圓及“WIND”文字指示。
[0019]所述的艦船運動狀態(tài)指示符號包括艦船航向指示符、艦船速度指示符、艦船橫蕩指示符、艦船縱蕩指示符；艦船航向指示符是空心箭頭，其位置在無人直升機的航向刻度上方，指示艦船航向的同時也便于與無人直升機的預(yù)定航向進(jìn)行對比；艦船速度指示符是位于無人直升機速度刻度另一側(cè)的空心箭頭，同時顯示當(dāng)前速度值，單位為m/s，精度為
0.lm/s ;艦船橫蕩指示符是用于著艦第二階段的輔助符號，共由五個菱形構(gòu)成，中間的菱形軸線與著艦地標(biāo)指示符的軸線對應(yīng)，艦船發(fā)生橫蕩運動，著艦地標(biāo)指示符也會相應(yīng)運動，而艦船橫蕩指示符固定不動，其與地標(biāo)軸線的偏差位置可以指導(dǎo)著艦操作，當(dāng)偏差小于一個菱形大小的時候，所有菱形顯示綠色，提示可以進(jìn)行著艦；同理，艦船縱蕩指示符也是如此，但方向與橫蕩指示符垂直；
[0020]所述的著艦地標(biāo)指示符包括用于著艦第一階段的三維著艦地標(biāo)指示符和用于著艦第二階段的二維著艦地標(biāo)指示符；利用輔助著艦信息顯示系統(tǒng)，著艦流程分為兩個階段:無人直升機從艦尾到著艦地標(biāo)上方為第一階段，無人直升機在艦面上進(jìn)行行進(jìn)間垂直著艦為第二階段