一种用于无人直升机的辅助着舰引导显示系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种无人直升机着舰方法，具体是一种用于无人直升机的辅助着舰引导显示系统。
【背景技术】
[0002]随着航空工业近年来的迅速发展，无人直升机的应用越发广泛，特别是军事领域中的舰载无人直升机，由于其兼具了无人机与直升机的双重优点:小巧灵活、机动性强、能够有效降低风险和损失，因此被委以情报搜集、监视、侦查、乃至反潜打击等任务。
[0003]然而，舰载无人直升机的安全回收是一项巨大挑战，即无人直升机在完成任务以后如何安全着舰。特别是:舰船行进间着舰、在海浪与海风的影响下着舰，显然，依靠传统地面控制站所显示的机载图像与数字式飞行参数进行着舰，无法执行精准、安全的着舰操作，甚至会造成任务延误乃至着舰事故。
[0004]因此，要进行安全、精确地着舰，就需要操作人员在着舰过程中掌握无人直升机的飞行状态信息及舰船的运动状态信息。而符号化的信息显示方式能够简化冗余的数字，形象地展示无人直升机着舰时的运动状态，便于操作人员进行安全操作。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是提供一种用于无人直升机的辅助着舰引导显示系统，以便直观、清晰的为无人机地面控制站的操作人员提供无人直升机着舰时的飞行状态信息以及目标舰船的运动状态信息，辅助操作人员进行安全的着舰操作，保证无人直升机的着舰安全。
[0006]本发明的目的是这样实现的，一种用于无人直升机的辅助着舰引导显示系统，其特征是:至少包括:处理单元(104)、机载传感器(101)、舰船运动解算单元(102)、着舰地标检测单元(103)和显示单元(105);
[0007]处理单元(104)用于获取来自机载传感器(101)的无人直升机飞行状态信息；用于获取来自舰船运动解算单元(102)的舰船运动状态信息；用于获取来自着舰地标检测单元(103)的着舰地标位置信息；处理单元(104)根据以上所述的获取信息生成辅助着舰符号集，显示单元(105)对辅助着舰符号集进行显示；
[0008]所述的机载传感器(101)是一个传感器设备集，用于为无人直升机提供包括速度、加速度、高度、垂直速度、垂直加速度、航向、俯仰、滚转、风速风向、可见光及红外图像信息;
[0009]所述的着舰地标检测单元(103)和舰船运动解算单元(102)用于利用可见光和红外图像信息，通过算法处理获得舰船运动状态信息和着舰地标的位置信息；
[0010]显示单元(105)是地面或舰船控制站上的一个或多个显示器，为操作人员提供可视化的显示。
[0011]所述的飞行状态信息包括飞机当前时刻的速度、加速度、高度、垂直速度、垂直加速度、航向、俯仰、滚转、风速及风向信息。
[0012]所述的着舰地标位置信息包括着舰地标在舰船上的位置和着舰地标的大小范围。所述的舰船运动状态信息包括目标舰船当前时刻的速度、航向、纵荡、横荡信息。
[0013]所述的辅助着舰符号集包括无人直升机飞行状态指示符号、舰船运动状态指示符号和着舰地标指不符号。
[0014]所述的无人直升机飞行状态指示符号包括无人直升机的飞行姿态符号、速度符号、高度符号、通告信息及风速风向符号，这些符号均为二维符号。
[0015]所述的无人直升机飞行姿态符号包括航向刻度、预定航向指示符、当前航向指示符、转向指示符、俯仰刻度、俯仰范围指示符、滚转刻度、滚转符号、侧滑符号和飞机指示符号；航向刻度的显示范围为25度，同时随着当前航向值进行滚动；预定航向指示符用菱形符号表示，在航向刻度上方指示当前无人直升机的预定航向；所述的当前航向指示符是在航向刻度下方，以三角形指示刻度、以矩形框显示航向读数，显示位数为3位，精度为I度；转向指示符则用两个缺少底边的侧立三角形表示，其尖角方向从当前航向指向预定航向，标识转向趋势，在航向刻度的左下角或右下角显示；俯仰刻度位于显示界面的中轴线上，显示范围为-20?30度(10度每刻度)；俯仰范围指示符，由一个圆形和三条短线构成，其所在位置指示当前的俯仰值；滚转刻度由5条短线构成(5度/刻度)，0刻度线均分刻度范围，滚转刻度不移动；滚转符号为倒立三角形，在滚转刻度上方，随着飞机姿态左右移动，指示飞机滚转角度；侧滑符号位于滚转刻度下方，用蓝色矩形表示，其垂直平分线为黑色，用矩形的左右偏移程度表示侧滑幅度；飞机指示符号与上述俯仰范围指示符号为同一符号，但在着舰地标显示界面，该符号仅作为飞机的参考符号。
[0016]所述的速度符号包括速度刻度、速度指示符、当前速度值、加速度符号、速度标识、垂直速度刻度、垂直速度指示符、当前垂直速度值、垂直速度标识、垂直加速度刻度、垂直加速度指示符。速度刻度的显示范围为O?5m/s，每刻度为lm/s ;速度指示符为侧立菱形，紧靠速度刻度，标识当前速度读数；当前速度值在速度指示符另一侧，在矩形框内显示两位读数，精度为0.lm/s ;加速度则位于当前速度框的下方，以直线和斜线的不同组合形式表示正负，以短刻线表示大小，每刻度为lm/s2;速度标识位于速度刻度下方，为绿色实心圆及“GS”指示；垂直速度刻度的显示范围为-5?5m/s，每刻度为lm/s ;垂直速度指示符与速度指示符相同；当前垂直速度值则在矩形框内显示两位数据，精度为0.lm/s ;垂直速度标识位于垂直速度刻度下方，为“VS” ;垂直加速度刻度的显示范围为-5?5m/s2，每刻度为Im/s2，垂直加速度指示符与垂直速度指示符相同，这里不显示加速度数值。
[0017]所述的高度符号包括高度刻度、高度指示符、当前高度值和高度标识，高度刻度的显示范围为O?30m，每刻度为2m，高度指示符与速度指示符相同，当前高度值则在矩形框内显示三位读数，精度为0.lm/s ;高度标识位于高度刻度下方，为“H”。
[0018]所述的通告信息及风速风向符号包括着舰应答符、着舰距离数显项、风速等级符号、风速刻度、风向符号、风向与风速值，风力标识；着舰应答符为绿色实心圆以及“Acc印t”文字指示，它的开启表示舰船允许并准备接受无人机进行着舰；着舰距离数显项，以三位数据表示无人直升机与着舰地标的水平距离，精度为0.1m ;风速等级符号由红、橙、黄、蓝四种颜色的同心圆构成，依次表示风力的强弱等级，两等级间相差2m/s，风向符号是由同心圆的圆心发出的直线表示，其长度代表风速，风向与风速值为两个数显项，其单位分别为度和m/s，精度分别为I度和0.lm/s ;风力标识为绿色实心圆及“WIND”文字指示。
[0019]所述的舰船运动状态指示符号包括舰船航向指示符、舰船速度指示符、舰船横荡指示符、舰船纵荡指示符；舰船航向指示符是空心箭头，其位置在无人直升机的航向刻度上方，指示舰船航向的同时也便于与无人直升机的预定航向进行对比；舰船速度指示符是位于无人直升机速度刻度另一侧的空心箭头，同时显示当前速度值，单位为m/s，精度为
0.lm/s ;舰船横荡指示符是用于着舰第二阶段的辅助符号，共由五个菱形构成，中间的菱形轴线与着舰地标指示符的轴线对应，舰船发生横荡运动，着舰地标指示符也会相应运动，而舰船横荡指示符固定不动，其与地标轴线的偏差位置可以指导着舰操作，当偏差小于一个菱形大小的时候，所有菱形显示绿色，提示可以进行着舰；同理，舰船纵荡指示符也是如此，但方向与横荡指示符垂直；
[0020]所述的着舰地标指示符包括用于着舰第一阶段的三维着舰地标指示符和用于着舰第二阶段的二维着舰地标指示符；利用辅助着舰信息显示系统，着舰流程分为两个阶段:无人直升机从舰尾到着舰地标上方为第一阶段，无人直升机在舰面上进行行进间垂直着舰为第二阶段