"虚拟目视飞行"进入实用阶段视景增强系统和合成视景系统的新进展

能见度受限是全球重大航空事故的主要因素之一,开发视景增强系统(EVS)和合成视景系统(SVS)的目的便是利用先进的驾驶舱显示器,为驾驶员提供在低能见度情况下了解地面和空中情况的能力.     

视景增强系统在民用飞机中的应用

视景增强系统可提高低能见度情况下飞机的运行能力,本文从视景增强系统的工作方式、运行规章目前允许的应用高度出发,结合国际及国内对视景增强系统的应用现状和前景的分析,判断视景增强系统必将在中国民航未来的空中运行中承担越来越重要的作用。     

视景增强系统设计中的人素分析

视景增强系统(EVS)一经问世,就引起了各航空公司,特别是美国航空公司的极大重视。因为这种系统能够直接为航空公司节省费用,提高营运的灵活性。它可直接在平显上(或下显上)显示红外、毫米波雷达、激光雷达及地形数据库所提供的数字式图像,引导驾驶员在低能见度条件下安全进近与着陆。从理论上讲,如果EVS能向驾驶员提供足够可靠的视景感知,机场就可不装备昂贵的Ⅲ B     

增强飞行视景系统的发展

增强飞行视景系统（EFVS）是一种“以飞机为中心”的低能见度运行解决方案，能有效地改善飞机起降的安全性和运行效率。随着技术的发展，增强视景、合成视景、大型触敏屏以及3D成像技术将结合在一起，进一步改善飞行员的态势感知能力，提升飞机运营安全性。     

美国两大公司研发军用合成视景系统

为民用航空研发的“合成视景系统”正在向军事领域发展，这种系统可以提高低能见度下的飞行安全性，能帮助直升机飞行员在旋翼卷起的扬尘和其他低能见度环境下安全着陆。     

民用飞机情景识别系统试飞研究

由于平视显示器(HUD)、视景增强系统(EVS)以及合成视景系统(SVS)优秀的情景显示能力,HUD与EVS、SVS结合使用将显著提高飞行机组情景识别以及态势感知能力。同时,HUD与自动着陆系统结合使用可降低着陆和起飞时的最低天气标准。随着机组情景识别能力的提高,必须提出高效的试飞方法来验证情景识别系统的适航符合性,在分析EVS、SVS与HUD结合使用的基础上,提出综合的优化的民用飞机机组情景识别系统试飞方法以及基于任务的符合性判据。     

视景增强驾驶舱的前驱——霍尼韦尔公司的新型平视仪

霍尼韦尔公司、GEC-马可尼航空电子公司和湾流公司正在通过在“湾流”公务喷气机上认证一种与视景增强系统(EVS)/合成视景(SVS)兼容的平视导引系统(HGS)来推动增强和合成视景驾驶舱系统的研制。湾流公司最近所作的市场调查发现,其新型远程“湾流”5(G5)飞机全部顾客的约25％订购了作为选用设备的平视显示仪,如霍尼韦尔公司的新型     

视景系统的发展与市场

视景系统是全功能飞行模拟器(FFS)的一个主要组成部分。尽管飞行员对FFS的视景系统会产生各种各样的想法,但随着飞行模拟器国际鉴定标准的形成,制造厂商只能按要求提供物理法则允许做的产品,管理机构也要照章控制。 近一年多来,视景系统市场发生了很多变化,飞行安全公司收购了麦道电子系统公司,CAE公司推出了自己研制的Maxvue视景系统,并已开始配备他们生产的FFS。休斯丽的呼声公司(HRSL)也推出了一种新型视景系统。SEOS显示公司开创了一套低成本宽视角显示系统。但由于经济衰退等因素给低成本图像发生器生产厂家带来的压力,使这部分产品的销售特别困难。     

益世电脑公司及其视景系统

益世电脑公司(过去译埃文斯·萨瑟兰公司)是世界著名的计算机视景系统公司。25年前,两位计算机图像方面的专家埃文斯和萨瑟兰教授创建了这家公司,希望以计算机作为完成各种任务的交互作用工具。如今,梦想成真,益世电脑公司生产的计算机视景系统已在民用航空及军事飞行员训练、宇航员培训、工业研究甚至娱乐行业大显身手,累积交付了700多套视景系统。     

模拟器视景系统的计算机成象技术

作为视景模拟技术的计算机成象(Computer Generated Imaga-以下简称CGI)在七十年代突飞猛进地发展,从而受到各种模拟器制造者的重视。在飞行模拟器中,它具有更明显的意义。从技术上看,飞行模拟器视景系统的CGI最具有代表性。     

合成视景系统的发展及应用

合成视景技术已经发展了10年。目前,这项技术已经开始用于在公务机甚至新式的活塞式通用飞机上,但出于对成本、技术成熟度等方面的考虑。应用于商用飞机尚需时日。     

合成视景系统的机遇与挑战

基于三维地形显示的合成视景系统结合空中隧道等新技术,为飞行员提高情形认知、降低工作量,同时也给传统驾驶舱显示、飞行安全、航线运营等带来不同程度的影响,特别是对驾驶舱显示将是划时代变革。综述机遇与挑战并结合航空发展,预测合成视景系统在10～15年内必将广泛应用。     

双目视觉系统的立体标定与校正

双目视觉系统的立体标定与校正是立体视觉的重要环节,也是研究的关键领域。本文简述了图像、摄像机坐标系和世界坐标系及其相互之间的关系,给出了摄像机标定、立体标定与校正的基本原理;在完成单个摄像机标定的基础上进行了立体标定,并应用Bouguet算法进实现了双目视觉系统的立体校正,得到了双目视觉系统的重要参数旋转矩阵与平移向量,并将双目视觉系统校正为数学意义上的前向平行对准结构。     

一种月球车视觉系统的匹配算法

 对采用双目视觉来实现月球车自主导航提出了一种快速匹配的方法。首先,对相机的内外参数进行精确地标定,通过两相机的外参数对图像进行核线纠正,生成消除上下视差的核线;然后,在核线图像上,采用相关系数法进行由少到多的粗匹配,对匹配结果进行多重的检验,接着用最小二乘方法进行亚像素的精确匹配;最后,在匹配的像点间构建Delaunay三角网,建立两图像重叠区域的匹配关系,实现稠密匹配。对该方法进行了多组实验,实验结果表明:该方法可以快速、可靠地实现稠密的图像匹配。     

民用飞机组合视景系统设计研究

组合视景系统聚集了合成视景系统和视景增强系统各自的优势,并通过有效的图像融合进一步提高了图像信息质量,将大大提高飞行员对飞机周围环境的情景意识,从而进一步提高飞行的安全性。针对民用飞机组合视景系统的设计,提出了对其功能及性能、安全性评估及设计保障等级、组成及架构、人机接口、布置安装、验证及适航等方面的通用考虑和设计指南。     

智能车辆视觉系统的障碍物边缘检测

对采集的道路图像中的障碍物进行边缘检测,其过程为:道路图像预处理、二值化、边缘检测和数学形态学处理.同时,在MATLAB7.0中对图像进行仿真.     

基于增强现实技术的飞行视景系统

提出一种基于增强现实技术的新型飞行视景系统。该系统利用机载图像设备及飞机位姿传感器，计算飞机获得的真实空间兴趣点的三维信息，并据此实时叠加相应的可视化信息，最终形成虚实融合的图像显示在飞机的显示设备中，便于飞行员能同时感知飞机外部的真实环境和相应位置上的关键信息。这套系统具有数据量小、显示直观的特点，能为飞行员提供更加有效的信息，具有广阔的应用前景。