用于在飞行器的监测传感器的操作期间自动地检测失准的方法和系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及用于在飞行器一一特别是运输飞机一一的监控传感器的操作期间自动地检测失准的方法和系统。
【背景技术】
[0002]已知的是，现代飞行器被配备有从监测飞行器的环境来为飞行员提供数据的用于成像(或成像器)的系统(或传感器)，在下文中被命名为“监测传感器”。这样的监测传感器可能尤其涉及:
[0003]-雷达，提供存在于飞行器的前方的障碍物或者环境状况的图像；
[0004]-增强的视觉系统，EVS，包括在劣化的视觉状况下为飞行器的飞行员提供飞行器前方的区域的增强的图像的红外线相机;以及
[0005]-滚动相机，为飞行员供给在飞行器前面的外部景象，以帮助飞行员在地面上进行驾驶。
[0006]已知的是，由这样的监测传感器提供的信息的可靠性直接与其根据预先确定的位置的对准相关。特别是:
[0007]-EVS增强视觉系统的图像，被投射到平视显示器HUD上，必须例如被完美地叠加到由于透明通过该平视显示器而被看到的真实的图像上；
[0008]-雷达必须执行在飞行器的轴的上的检测；以及
[0009]-滚动相机必须完美地与飞行器的轴对准。
[0010]沿着与飞行器关联的预先确定的轴的监测传感器的对准在监测传感器在飞行器最终组装线上的装配期间被固定。
[0011]然而，在飞行器的寿命期间，诸如与外部物体的碰撞的事件可能例如直接地或者间接地经由携带监测传感器的结构或结构部件的移位而导致监测传感器的失准。
[0012]失准意味着监测传感器的视线(监测传感器根据视线来产生图像)关于被考虑作为基准的预先确定的方向的偏移。
[0013]因此，必要的是，或者甚至至少特别有用的是，能够在操作期间在飞行器上检测监测传感器的失准，从而不会被诱导到错误中并且具有可靠的信息。
【发明内容】
[0014]本发明涉及用于在构建到飞行器中的监测传感器的操作期间自动地检测失准的方法，所述监测传感器能够生成飞行器的外部环境的图像，这使得能够执行特别地可靠并且有效的检测。
[0015]根据本发明，所述方法包括连续的步骤，所述步骤在于，在操作期间:
[0016]a)分析由监测传感器生成的多个连续图像，从而在所述图像的至少一个第一图像中确定表示飞行器的移位的轴在所述第一图像和第二图像之间的位置，即所谓的真实位置；
[0017]b)从飞行器的机载系统获取与飞行器在生成所述第一图像的瞬时和生成所述第二图像的瞬时之间的移位有关的数据；
[0018]c)基于这些数据和飞行器上的监测传感器的定位，计算表示飞行器的移位的轴在所述第一图像中的位置，即所谓的理论位置；
[0019]d)估计表示飞行器的移位的轴的真实位置和理论位置之间的角差异;和
[0020]e)将该角差异与至少一个预先限定的值进行比较，从而当该角差异大于所述预先限定的值时检测失准。
[0021]因此，凭借本发明，获得了用于在操作期间(也就是说当飞行器在飞行过程中或者在地面上行进之时而为操作的时候)，基于对由监测传感器生成的图像和由机载系统(尤其是用于测量飞行器的移位和姿态的系统)提供的数据的分析，来自动地检测监测传感器的失准的有效方法，如下文所指明的那样。
[0022]凭借本发明，飞行器的机组人员因此能够被告知监测传感器的任何失准，并且因此知道由监测传感器提供的信息是否是准确的和可信的。
[0023]将注意的是，在本发明的框架内，所述第一图像(在所述第一图像上尤其计算真实位置)按时间顺序一般在其它图像(所谓的第二图像)之后被生成。然而还可想见的是所述第一图像在所述第二图像之前被生成。
[0024]在优选的实施例中，所述方法还包括把在步骤d)中估计的角差异和/或与在步骤
e)中检测到的失准相关的信息项传输到至少一个用户系统的步骤，该角差异使得能够量化监测传感器的失准。
[0025]此外，以有利的方式，步骤a)在于:
[0026]-分析由监测传感器生成的图像从而选择特征点；
[0027]-针对被选择的特征点的每个分析图像，从而确定这些特征点的每个的运动；
[0028]-针对特征点的每个的运动，把由于飞行器的移位所致的运动的第一分量与由于特征点所属于的元件的固有运动所致的运动的第二分量分离开;以及
[0029]-借助于所述特征点的运动的第一分量来确定表示所述飞行器的移位的轴的所述真实位置。
[0030]根据本发明的能够被一起或分离地采用的各个实施例:
[0031 ]-在步骤a)中实现的各图像的分析被限制于所述图像的至少一个所谓的感兴趣区域；
[0032]-在步骤a)中实现的各图像的分析，仅仅针对所有η个连续的图像而执行，η为大于I的整数；
[0033]-步骤a)在于确定说明表示飞行器的移位的轴的所述真实位置的所谓的延伸聚焦的真实位置，步骤c)在于确定说明表示飞行器的移位的轴的所述理论位置的所谓的延伸聚焦的理论位置，以及步骤d)在于估计延伸聚焦的真实位置与延伸聚焦的理论位置之间的差升；
[0034]-所述方法包括确定在步骤d)中估计的角差异的置信度等级的步骤；
[0035]-所述方法包括在步骤d)中估计的角差异的时间域滤波的步骤。
[0036]本发明还涉及用于在构建到飞行器中的监测传感器的操作期间自动地检测失准的系统，所述监测传感器能够生成飞行器的外部环境的图像。
[0037]根据本发明，所述检测系统包括:
[0038]-分析单元，被配置为分析由监测传感器生成的多个连续图像，从而在所述图像的至少一个第一图像中确定表示飞行器的移位的轴在所述第一图像和第二图像之间的位置，即所谓的真实位置；
[0039]-获取单元，被配置为从飞行器的机载系统获取与飞行器在生成所述第一图像的瞬时和生成所述第二图像的瞬时之间的移位有关的数据；
[0040]-计算单元，被配置为基于这些数据和飞行器上的监测传感器的定位，计算表示飞行器的移位的轴在所述第一图像中的位置，即所谓的理论位置；
[0041]-估计单元，被配置为估计表示飞行器的移位的轴的真实位置和理论位置之间的角差异；以及
[0042]-比较单元，被配置为将该角差异与至少一个预先限定的值进行比较，从而当该角差异大于所述预先限定的值时检测失准。
[0043]有利地，检测系统还包括传输单元，被配置为把由估计单元估计的角差异和/或与由比较单元检测到的失准相关的信息项传输到至少一个用户系统，诸如用于角差异的校正系统。
[0044]本发明还涉及一种飞行器，特别是被提供有诸如上文所指明的检测系统的检测系统的运输飞机。
【附图说明】
[0045]随附各图将阐明其中可以体现本发明的方式。在这些图中，相同的标号指示相似的元件。
[0046]图1是用于在飞行器的监测传感器的操作期间自动地检测失准的系统的特定实施例的示意图。
[0047]图2示出被提供有这样的检测系统的飞行器(也就是运输飞机)。
[0048]图3示意性地图解借助于延伸聚焦来确定说明失准的角差异的示例。
[0049]图4是由检测系统实现的处理的示例的示意图。
【具体实施方式】
[0050]在图1中示意性地表示并且使得能够说明本发明的系统I是用于在飞行器AC(例如运输飞机)的监测传感器“传感器2”(下文中“监测传感器2”)的操作期间自动地检测失准的系统。
[0051]安装在飞行器AC上的监测传感器2能够生成飞行器AC的外部环境的图像，如在滚动相机的示例中在图2中示意性地表示那样。该滚动相机为飞行员提供与在地面S上行进的飞行器AC前方的外部景象相关的连续图像(或视频序列)，使得能够尤其是当在地面上驾驶时辅助飞行员。监测传感器2沿着查看轴AV产生图像。
[0052]关于监测传感器，这可能还需要例如:
[0053]-提供障碍物的图像或存在于飞行器的前方的环境状况的图像的雷达；
[0054]-包括红外相机以及在劣化的视觉状况下为飞行器的飞行员提供飞行器的前方区域的增强图像的增强视觉系统，EVS;或
[0055]-根据对飞行器的环境的监控来为飞行员提供数据的任何成像系统。
[0056]所述检测系统I包括，如在图1中表示那样，中央单元3，该中央单元3包括:
[0057]-分析单元4，被配置为分析由监测传感器2生成的多个连续图像，其目的是至少在所述图像的至少一个第一图像中确定表示飞行器的移位的轴(下文中所谓的“移位轴”)在所述第一图像和第二图像之间的位置，所谓的真实位置，如下文所指明的那样。相应地，该分析单元4或者被经由链路5直接连接到监测传感器2 (如图1中表示那样)，或者被连接到存储装置或已经从监测传感器2接收到图像的图像使用装置；
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