一种虚拟平显在飞行训练器epx视景系统中的应用方法
【专利摘要】一种虚拟平显在飞行训练器EPX视景系统中的应用方法，采用虚拟平显画面嵌入到视景中央通道的方式，利用GL Studio开发虚拟平显程序，并生成DLL数据库，再通过GLS For EPX插件加载嵌入至EPX-50视景系统；EPX-50视景系统启动后自动加载该DLL数据库，虚拟平显画面即在视景中央通道显示；且虚拟平显程序数据由飞行训练器飞机性能仿真计算机通过以太网发送至EPX-50视景系统，经EPX-50视景系统处理，驱动虚拟平显画面显示；既能逼真模拟虚拟平显画面的显示，也可快速方便修改虚拟平显画面内容；同时实现平显各种工作模式及静、动态画面操作响应，满足交互操作控制与显示。
【专利说明】一种虚拟平显在飞行训练器EPX视景系统中的应用方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及飞行训练器显示【技术领域】，尤其涉及一种虚拟平显在飞行训练器EPX视景系统中的应用方法。
【背景技术】
[0002]平显是飞行训练器的重要子系统，它实时为飞行员显示各种参数与控制信息，而平显显示技术一直是飞行训练器的一个技术难点，目前有几种解决方案，但都不尽理想，不能实现平显各种工作模式和工作状态下的静、动态画面及操作响应，且研制费用昂贵，维护不方便。
【发明内容】
[0003]本发明所解决的技术问题在于提供一种虚拟平显在飞行训练器EPX视景系统中的应用方法，以解决上述【背景技术】中的缺点。
[0004]本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现:
[0005]一种虚拟平显在飞行训练器EPX视景系统中的应用方法，采用虚拟平显画面嵌入到视景中央通道的方式，利用GL Stud1开发虚拟平显程序，并生成DLL数据库，再通过GLSFor EPX插件加载嵌入至EPX-50视景系统；EPX_50视景系统启动后自动加载该DLL数据库，虚拟平显画面即在视景中央通道显示；且虚拟平显程序数据由飞行训练器飞机性能仿真计算机通过以太网发送至EPX-50视景系统-RT计算机，经RT计算机处理，驱动虚拟平显画面显示，而虚拟平显画面与GP0视景中央通道画面合成后以DVI视频信号通过投影机在显示系统上显示。
[0006]在本发明中，虚拟平显程序画面在GL Stud1 4.3环境下编辑，并通过MicrosoftVisual Stud1 2003进行编译，以生成RS0模式HUD.DLL文件；虚拟平显程序以DLL数据库的形式在EPX-50视景系统中进行调用，RT计算机采用GLS For EPX插件，将EPX-50视景系统中央通道画面与虚拟平显画面合成，并通过虚拟硬盘将GP0计算机视频信号在显示系统上进行显示。
[0007]在本发明中，为逼真模拟真实平显画面、视场角，而虚拟平显与EPX-50视景系统垂直视场角不一致，在虚拟平显程序嵌入到GP0视景中央通道后，存在视场角与分辨率不匹配问题，导致虚拟平显画面没有在视景画面中间显示，且动态显示时虚拟平显原始画面天地线和视景系统天地线不能保持重合，需调整虚拟平显与EPX-50视景系统的视场角与位置，具体步骤如下:
[0008]①视场角匹配
[0009]为保持动态显示时虚拟平显原始画面天地线和视景系统天地线保持重合，需将虚拟平显画面放大，放大倍数公式如下:
[0010]N1= Vhud/Vepx(1-1)
[0011]其中:Vhud为虚拟平显画面垂直视场角，Vepx为视景显示系统垂直视场角，Ni为垂直视场角放大倍数；
[0012]而虚拟平显画面背景分辨率和EPX-50视景系统图像分辨率保持一致，需将虚拟平显画面放大，放大倍数公式如下:
[0013]N2=PHepxAVud(1-2)
[0014]其中:PHepxS EPX-50视景系统图像水平分辨率P-d为虚拟平显背景水平分辨率；队为图像分辨率放大倍数；
[0015]综合垂直视场角与图像分辨率两个方面的因素，虚拟平显画面放大倍数N，公式如下:
[0016]N =(1-3)
[0017]②位置调试
[0018]通过虚拟平显放大N倍后，虚拟平显中心位置有所偏移，需重新计算虚拟平显在视景中央通道的位置，使虚拟平显和视景中央通道画面相匹配；位置计算方式如下:
[0019]Dh= (P Hhud*N-PHepx) /2 ；(1-4)
[0020]Dv= (Pvhud*N-Pv—)/20(1-5)
[0021]其中:PVepxSEPX-50视景系统图像垂直分辨率；Pvhud为虚拟平显背景垂直分辨率；Dh为虚拟平显中间位置和视景画面中央位置的水平偏差；DV为虚拟平显中间位置和视景画面中央位置的垂直偏差。
[0022]通过公式(1-1)?(1-5)，可计算虚拟平显画面和视景画面的位置偏差Dh *DV，最终确定虚拟平显位置；而后修改EPX-50视景系统HUD.cfg文件相关配置参数，关闭SystemManager 程序和 esHost 程序，运行“C: \Eas\ep_V2.10.0_D3”文件夹下 active_ep_runtime.exe，完成后运行System Manager程序，在EPX-50视景系统中央通道即可观察到虚拟平显画面，即完成虚拟平显画面嵌入。
[0023]有益效果:本发明采用虚拟平显画面嵌入到视景中央通道的方式，利用GL Stud1开发虚拟平显程序，并生成DLL库，通过GLS For EPX插件加载嵌入到EPX-50视景系统，虚拟平显画面在视景中央通道显示；既能逼真模拟虚拟平显画面的显示，快速方便修改虚拟平显画面内容，进而降低了平显研制经费；同时实现平显在各种工作模式和工作状态下的静、动态画面及操作响应，满足交互操作控制与显示。
【专利附图】
【附图说明】
[0024]图1为本发明的较佳实施例的实现原理示意图。
[0025]图2为本发明的较佳实施例中的虚拟平显画面位置示意图。
[0026]图3为本发明的较佳实施例的平显画面效果图。
【具体实施方式】
[0027]为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
[0028]一种虚拟平显在飞行训练器EPX视景系统中的应用方法，采用虚拟平显画面嵌入到视景中央通道的方式，利用GL Stud1开发虚拟平显程序，并生成DLL数据库，再通过GLSFor EPX插件加载嵌入至EPX-50视景系统；EPX_50视景系统启动后自动加载该DLL数据库，虚拟平显画面即在视景中央通道显示；且虚拟平显程序数据由飞行训练器飞机性能仿真计算机通过以太网发送至EPX-50视景系统-RT计算机，经RT计算机处理，驱动虚拟平显画面显示，而虚拟平显画面与GPO视景中央通道画面合成后以DVI视频信号通过投影机在显示系统上显示；实现方式如下:
[0029]1)如图1所示，在GL Stud1 4.3环境下编辑虚拟平显程序画面，并通过Microsoft Visual Stud1 2003进行编译，以生成RS0模式HUD.DLL文件；虚拟平显程序以DLL数据库的形式在EPX-50视景系统中进行调用，RT计算机采用GLS For EPX插件，将EPX-50视景系统中央通道画面与虚拟平显画面合成，并通过虚拟硬盘将GP0计算机视频信号在显示系统上进行显示；虚拟平显程序和飞机性能仿真计算机仿真软件通过以太网组播方式进行通信；
[0030]2)如图2?3所示，为逼真模拟真实平显画面、视场角等，虚拟平显垂直视场角按25°进行设计，虚拟平显画面背景分辨率为1024X768，而飞行训练器EPX-50视景系统图像垂直视场角为53°，EPX-50视景系统图像分辨率为1400X 1050(见图2中A)，因此虚拟平显程序嵌入到GP0视景中央通道后，存在视场角和分辨率不匹配问题，导致虚拟平显画面没有在视景画面中间显示，且动态显示时虚拟平显原始画面天地线和视景系统天地线不能保持重合；(见图2中A和B)针对存在的问题，采取以下方式解决:
[0031]①视场角匹配
[0032]为保持动态显示时虚拟平显画面天地线和视景天地线保持重合，需将虚拟平显画面放大，放大倍数公式如下:
[0033]N1= Vhud/Vepx(1-1)
[0034]其中:Vhud为虚拟平显画面垂直视场角，Vepx为视景显示系统垂直视场角为垂直视场角放大倍数；
[0035]而虚拟平显画面背景分辨率和EPX-50视景系统图像分辨率保持一致，需将虚拟平显画面放大，放大倍数公式如下:
[0036]N2 —Ρ η印χ/fVud(1_2)
[0037]其中:PHepxS EPX-50视景系统图像水平分辨率P-d为虚拟平显背景水平分辨率；N2图像分辨率放大倍数；
[0038]综合垂直视场角与图像分辨率两个方面的因素，虚拟平显画面放大倍数N，(见图2中C)公式如下:
[0039]N = N^N2;(1-3)
[0040]②位置调试
[0041]通过虚拟平显放大N倍后，虚拟平显中心位置有所偏移，需重新计算虚拟平显在视景中央通道的位置，使虚拟平显和视景中央通道画面相匹配；位置计算方式如下:
[0042]Dh= (P Hhud*N-PHepx) /2 ；(1-4)
[0043]Dv= (Pvhud*N_Pv 印 x)/2。(1-5)
[0044]其中:PVepxSEPX-50视景系统图像垂直分辨率；Pvhud为虚拟平显背景垂直分辨率；Dh为虚拟平显中间位置和视景画面中央位置的水平偏差；DV为虚拟平显中间位置和视景画面中央位置的垂直偏差。
[0045]通过公式(1-1)?(1-5)，可计算虚拟平显画面和视景画面的位置偏差DjPDv(如图2所示)，最终确定虚拟平显位置(见图2中D);而后修改EPX-50视景系统HUD.cfg文件相关配置参数，关闭System Manager程序和esHost程序，运行“C: \EasVp_V2.10.0_D3”文件夹下active_ep_runtime.exe，完成后运行System Manager程序，在EPX-50视景系统中央通道即可观察到虚拟平显画面，即完成虚拟平显画面嵌入。
[0046]以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
【权利要求】
1.一种虚拟平显在飞行训练器EPX视景系统中的应用方法，其特征在于，采用虚拟平显画面嵌入到视景中央通道的方式，利用GL Stud1开发虚拟平显程序，并生成DLL数据库，再通过GLS For EPX插件加载嵌入至EPX-50视景系统；EPX-50视景系统启动后自动加载该DLL数据库，虚拟平显画面即在视景中央通道显示；且虚拟平显程序数据由飞行训练器飞机性能仿真计算机通过以太网发送至EPX-50视景系统-RT计算机，经RT计算机处理，驱动虚拟平显画面显示，而虚拟平显画面与GPO视景中央通道画面合成后以DVI视频信号通过投影机在显示系统上显示。
2.根据权利要求1所述的一种虚拟平显在飞行训练器EPX视景系统中的应用方法，其特征在于，虚拟平显程序画面在GL Stud1 4.3环境下编辑，并通过Microsoft VisualStud1 2003进行编译，以生成RSO模式HUD.DLL文件；虚拟平显程序以DLL数据库的形式在EPX-50视景系统中进行调用。
3.根据权利要求1?2所述的一种虚拟平显在飞行训练器EPX视景系统中的应用方法，其特征在于，为逼真模拟真实平显画面、视场角，需调整虚拟平显与EPX-50视景系统的视场角与位置，具体步骤如下: ①视场角匹配 为保持动态显示时虚拟平显原始画面天地线和视景系统天地线保持重合，需将虚拟平显画面放大，放大倍数公式如下: N1=VhudAepx (1-1) 其中:vhud为虚拟平显画面垂直视场角，V epx为视景显示系统垂直视场角，N i为垂直视场角放大倍数； 而虚拟平显画面背景分辨率和EPX-50视景系统图像分辨率保持一致，需将虚拟平显画面放大，放大倍数公式如下:
^2 — P Hepx/PHhud (1_2) 其中:PHepxSEPX-50视景系统图像水平分辨率；PHhud为虚拟平显背景水平分辨率；N2为图像分辨率放大倍数； 综合垂直视场角与图像分辨率两个方面的因素，虚拟平显画面放大倍数N，公式如下: N = N1^N2; (1-3) ②位置调试 通过虚拟平显放大N倍后，虚拟平显中心位置有所偏移，需重新计算虚拟平显在视景中央通道的位置，使虚拟平显和视景中央通道画面相匹配；位置计算方式如下: Dh= (P JN-Pllepx)/2; (1-4) Dv= (PVhUd*N-P_x)/20 α-5) 其中:PVepxSEPX-50视景系统图像垂直分辨率；Pvhud为虚拟平显背景垂直分辨率；Dh为虚拟平显中间位置和视景画面中央位置的水平偏差；DV为虚拟平显中间位置和视景画面中央位置的垂直偏差； 通过公式(1-1)?(1-5)，可计算虚拟平显画面和视景画面的位置偏差DjP Dv，最终确定虚拟平显位置。
4.根据权利要求3所述的一种虚拟平显在飞行训练器EPX视景系统中的应用方法，其特征在于，确定虚拟平显位置后，修改EPX-50视景系统HUD.cfg文件相关配置参数，关闭System Manager 程序和 esHost 程序，运行“C: \Eas\ep—V2.10.0—D3”文件夹下 active—ep—runtime, exe，完成后运行System Manager程序，在EPX-50视景系统中央通道即可观察到虚拟平显画面，即完成虚拟平显画面嵌入。
【文档编号】G06F9/455GK104504960SQ201410707333
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2014年11月29日 优先权日:2014年11月29日
【发明者】陈林, 黄祖丹, 梁琼花, 胡海英, 叶猛, 时绍春, 刘彪, 张志强, 韩立, 杨衍舒, 王建普, 王云, 孙双双, 吴慧钦, 徐燕 申请人:江西洪都航空工业集团有限责任公司