一种hud的进近导引半实物仿真系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种HUD的进近导引半实物仿真系统，属于平视显示器技术领域。
【背景技术】
[0002]平视显示器(以下简称为HUD)可为飞行员提供飞行全阶段完整飞行仪表和导引信息。显示在HUD组合镜上的信息通常包括:空速、高度(气压高度和无线电高度)、垂直速度、姿态(俯仰和横滚)、自动油门、飞行模式通告、导航和传感器源通告、导航信息以及飞行导引等。HUD显示的图像是校准的(呈现在飞行员的无穷远处)和等角的(重叠在外部视场上)。HUD独特的平视视野符号以及与飞机系统的综合，在增强态势感知、能量管理的同时，实现了极为精确的手动飞机控制，能够有效避免因与天气有关的机场能力控制而引起的转场，提高运营效率和飞行安全性。目前，多家外国公司开发出了支持CATma进近导引的HUD系统，并已在多型飞机上得到应用。如:THALES公司开发的HFDS产品，Rockwell Collins公司开发的HGS系列产品，BAE公司开发的VGS产品。这种具备CATma进近导引能力的HUD系统(以下称平视导引系统)提供了飞机在低能见度气象条件下(ma类)的着陆能力，降低了飞机转场的可能性，进一步提高了航空公司的运营效率和飞机飞行的安全性。在进近导引算法的研制过程中，试飞是非常关键且高风险的一个环节，而且受场地，天气等的限制，很难随时飞行。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的是提供一种HUD的进近导引半实物仿真系统，以实现对HUD的仿真。
[0004]本实用新型为实现上述目的提供了一种HUD的进近导引半实物仿真系统，该仿真系统包括三维视景系统、飞行仿真系统、上位机、HUD符号生成系统和頂A平台，所述三维视景系统用于放置在待仿真的HUD前方指定位置，且使HUD显示的符号与三维视景系统是等角的，所述三维视景系统与飞行仿真系统连接，用于将飞行参数传送给三维视景系统进行显示，所述飞行仿真系统、HUD符号生成系统和上位机均与MA平台通信连接，所述MA平台用于根据飞行仿真系统发送的飞机运行参数及上位机模拟的飞行环境参数计算仿真结果，并将仿真结果发送至HUD符号生成系统，由HUD符号生成系统生成相应的HUD符号并发送给待仿真的HUD。
[0005]所述的MA平台为机载真实系统，其包含有运行ARINC653分区实时操作系统的通用处理模块、电源管理模块、机架和通信模块。
[0006]所述飞行仿真系统、HUD符号生成系统和上位机均与IMA平台之间通过符合ARINC664标准的远程交换机通信。
[0007]所述飞行仿真系统上连接有操作杆控制台，所述飞行仿真系统用于根据对操作杆控制台的操作生成相应的飞机运行参数。
[0008]所述的頂A平台在仿真过程中实时将传递信息至上位机。
[0009]本实用新型的有益效果是:本实用新型HUD的进近导引半实物仿真系统采用HUD符号生成系统、IMA平台、飞行仿真系统、操作控制台和模拟开发环境上位机，利用飞行仿真系统实时模拟飞机的运行状态并将飞行参数传送给MA平台，由頂A平台根据模拟开发环境上位机中的飞行仿真环境和飞行参数进行导引计算，并将实时计算的仿真结果发送至HUD符号生成系统，由HUD符号生成系统生成相应的HUD符号并通过待仿真的HUD系统显示出来，并投影到实景前方，从而实现对HUD的仿真。本实用新型的仿真系统采用真实机载设备，能够最大限度的模拟飞行员在飞机上利用HUD进行进近的试验环境，保证了机载环境下HUD进近导引仿真的真实有效性。
【附图说明】
[0010]图1是本实用新型的基于HUD的进近导引半实物仿真系统的结构示意图。
【具体实施方式】
[0011 ]下面结合附图对本实用新型的【具体实施方式】做进一步的说明。
[0012]平视显示器HUD系统用于为飞行员提供飞行全阶段完整飞行仪表和导引信息，其包含投影组件，组合镜和安装支架。本实用新型HUD的进近导引半实物仿真系统如图1所示，包括三维视景系统、模型开发环境上位机、HUD符号生成系统、飞行仿真系统、操作杆控制台和頂A平台，模型开发环境上位机、HUD符号生成系统和飞行仿真系统均通过交换机与頂A平台连接，实现模型开发环境上位机、HUD符号生成系统和飞行仿真系统与MA平台的双向通信，操作杆控制台通过USB总线与飞行仿真系统相连，飞行仿真系统用于根据对操作杆控制台的操作生成相应的飞机运行参数。
[0013]其中三维视景系统用于放置在待仿真的HUD前方指定位置，且使HUD显示的符号与三维视景系统是等角的；頂A平台为机载真实系统，其包含运行ARINC653分区实时操作系统的通用处理模块(GPM)、电源管理模块(PCM)、机架(用于提供冷却和硬件接口)和通信模块，通讯模块为机柜交换机(ACS)，通信模块符合ARINC664P7，Π1Α平台上设置有HUD导引软件，该HUD导引软件用于根据飞行参数和飞行环境进行导引计算，属于现有技术;模型开发环境上位机通过嵌入式交叉编译生成可以部署在MA平台运行的应用，通过ARINC615协议进行加载至IMA平台;HUD符号生成系统上设置有相应的符号生成软件，用于根据頂A平台的仿真结果生成相应的HUD符号，该软件也属于现有技术。本实施例中交换机采用ARINC664交换机。
[0014]该仿真系统的工作过程如下:飞行仿真系统实时模拟飞机的运行状态并将飞行参数传送给IMA平台，由頂A平台根据模拟开发环境上位机中的飞行仿真环境和飞行参数进行导引计算，并将实时计算的仿真结果发送至HUD符号生成系统，由HUD符号生成系统生成相应的HUD符号并通过待仿真的HUD系统显示出来，并投影到实景前方，从而实现对HUD的仿真。
[0015]以上所述仅为本实用新型的较佳实施方式，并非用来限定本实用新型的实施范围，但凡在本实用新型的保护范围内所做的等效变化及修饰，皆应认为落入了本实用新型的保护范围内。
【主权项】
1.一种HUD的进近导引半实物仿真系统，其特征在于，该仿真系统包括三维视景系统、飞行仿真系统、上位机、HUD符号生成系统和頂A平台，所述三维视景系统用于放置在待仿真的HUD前方指定位置，且使HUD显示的符号与三维视景系统是等角的，所述三维视景系统与飞行仿真系统连接，用于将飞行参数传送给三维视景系统进行显示，所述飞行仿真系统、HUD符号生成系统和上位机均与MA平台通信连接，所述MA平台用于根据飞行仿真系统发送的飞机运行参数及上位机模拟的飞行环境参数计算仿真结果，并将仿真结果发送至HUD符号生成系统，由HUD符号生成系统生成相应的HUD符号并发送给待仿真的HUD。2.根据权利要求1所述的HUD的进近导引半实物仿真系统，其特征在于，所述的IMA平台为机载真实系统，其包含有运行ARINC653分区实时操作系统的通用处理模块、电源管理模块、机架和通信模块。3.根据权利要求2所述的HUD的进近导引半实物仿真系统，其特征在于，所述飞行仿真系统、HUD符号生成系统和上位机均与IMA平台之间通过符合ARINC664标准的远程交换机通?目O4.根据权利要求3所述的HUD的进近导引半实物仿真系统，其特征在于，所述飞行仿真系统上连接有操作杆控制台，所述飞行仿真系统用于根据对操作杆控制台的操作生成相应的飞机运行参数。5.根据权利要求4所述的HUD的进近导引半实物仿真系统，其特征在于，所述的IMA平台在仿真过程中实时将传递信息至上位机。
【专利摘要】本实用新型涉及一种HUD的进近导引半实物仿真系统，属于平视显示器技术领域。本实用新型HUD的进近导引半实物仿真系统采用HUD符号生成系统、IMA平台、飞行仿真系统、操作控制台和模拟开发环境上位机，利用飞行仿真系统实时模拟飞机的运行状态并将飞行参数传送给IMA平台，由IMA平台根据模拟开发环境上位机中的飞行仿真环境和飞行参数进行导引计算，并将实时计算的仿真结果发送至HUD符号生成系统，由HUD符号生成系统生成相应的HUD符号并通过待仿真的HUD系统显示出来，并投影到实景前方，从而实现对HUD的仿真。本实用新型的仿真系统采用真实机载设备，能够最大限度的模拟飞行员在飞机上利用HUD进行进近的试验环境，保证了机载环境下HUD进近导引仿真的真实有效性。
【IPC分类】G05B17/02
【公开号】CN205301855
【申请号】
【发明人】马兵兵, 黄程, 张锦赓
【申请人】中国航空工业集团公司洛阳电光设备研究所
【公开日】2016年6月8日
【申请日】2015年12月5日