一种合成视景系统机场跑道与地形融合方法及实现系统与流程

本发明属于光电技术领域，具体涉及一种合成视景系统机场跑道与地形融合方法。

背景技术：

合成视景系统(svs)以飞机的位置和姿态为基准，并以存储的地形、跑道、障碍物数据库为基础，经计算处理，生成虚拟外部环境视景，能增强飞行员夜间和低能见度条件下的情景意识。

合成视景图像是使用地形数据库和机场数据库来绘制三维场景。地形数据库采用的是地形高程数据，机场数据库是民航领域根据机场运行而建立的跑道数据。由于机场数据和地形数据采集机制不一致，机场数据只有机场标高，无跑道高程数据，造成地形和跑道显示存在高度差，且地形数据在机场区域由于数据精度不够精确，可能会存在地形起伏，造成显示跑道侵入地表问题。

因此，需提供一种能使合成视景的跑道与地形匹配的方法。

技术实现要素：

发明目的：

本发明的目的在于提供一种合成视景系统机场跑道与地形融合的方法，该融合方法能够使合成视景的跑道与地形匹配，解决跑道数据与地形数据来源不一致，存在冲突的问题，能够提高合成视景系统画面的质量，提供更符合实际的跑道图像。

技术方案：

一种合成视景系统机场跑道与地形融合方法，该方法包括如下步骤：

1)在机场数据库中确定跑道标高、跑道中心两端及跑道宽度数据；

2)依据步骤1)中确定的跑道标高、跑道中心两端及跑道宽度数据，确定跑道在地型数据库中的区域；

3)在地形数据库中确定跑道区域的所在地形的高程值；

4)依据机场数据库中的机场标高对地形数据库中的跑道区域高程值进行修正。

进一步的，所述机场数据库包括机场标高、跑道编号、跑道中心两端及跑道宽度数据。

进一步的，所述地形数据库采用数字高程数据，按照经纬度1*1度进行组织；

所述地形数据库中的地形数据依据地形数据块的经纬度命名。

进一步的，所述步骤3)包括如下步骤：

3.1)根据机场经纬度整数部分，确定地形数据库地形块；

3.2)根据机场经纬度的小数部分，在地形块的区域，确定区域的公式如下：i＝longitude/step+1；

j＝latitude/step+1；

step＝1/count；

其中，count为1*1度数据块一行包含数据高程点数目减1；

i：地形块中的数据值的行号；

j：地形块中的数据值的列号；

longitude：机场跑道中心两端经度的小数部分；

latitude：机场跑道中心两端纬度的小数部分。

进一步的，所述步骤4)包括如下步骤：

4.1)根据上述步骤确定的i和j，将该地形块的响应区域设置为机场标高h；

4.2)合成视景系统根据修正后的地形数据库绘制地形，并在修正后的地形上依据机场数据库绘制跑道；

4.3)将绘制的地形和跑道显示给飞行员。

本发明的另一目的在于，提供一种如上述任一项所述方法的实现系统，所述系统包括机载传感器、数据库、处理单元、图形单元和显示单元；

所述数据库包括机场数据库和地形数据库。

进一步的，所述机场数据库包括机场标高、机场跑道中心两端经纬度和跑道宽度数据；

所述地形数据库为数字高程，组织方式按照1*1度的，地形数据库命名方式是依据该地块包含的数据经纬度来进行命名。

有益效果：

本发明所提供的合成视景系统机场跑道与地形融合方法实现较为简单，计算量较小，适合机载嵌入式平台使用。

本发明所提供的合成视景系统机场跑道与地形融合方法能够为飞行员提供更好的合成视景跑道图像，提升飞行员对于合成视景图像的信任度。

附图说明

附图1为本发明所提供合成视景系统机场跑道与地形融合方法的流程图。

附图2为本发明所提供的机场数据与地形数据融合实现系统框图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细描述：

如图1所示，为本发明提供的方法的流程图，该方法步骤如下：

1)在机场数据库中确定跑道标高、跑道中心两端及跑道宽度数据；

机场数据库包括机场标高、跑道编号、跑道中心两端及跑道宽度数据。

2)依据步骤1)中确定的跑道标高、跑道中心两端及跑道宽度数据，确定跑道在地型数据库中的区域；

地形数据库采用数字高程数据，按照经纬度1*1度进行组织；

所述地形数据库中的地形数据依据地形数据块的经纬度命名。

3)在地形数据库中确定跑道区域的所在地形的高程值；

3.1)根据机场经纬度整数部分，确定地形数据库地形块；

3.2)根据机场经纬度的小数部分，在地形块的区域，确定区域的公式如下：i＝longitude/step+1；

j＝latitude/step+1；

step＝1/count；

其中，count为1*1度数据块一行包含数据高程点数目减1；

i：地形块中的数据值的行号；

j：地形块中的数据值的列号；

longitude：机场跑道中心两端经度的小数部分；

latitude：机场跑道中心两端纬度的小数部分。

4)依据机场数据库中的机场标高对地形数据库中的跑道区域高程值进行修正

4.1)根据上述步骤确定的i和j，将该地形块的响应区域设置为机场标高h；

4.2)合成视景系统根据修正后的地形数据库绘制地形，并在修正后的地形上依据机场数据库绘制跑道；

4.3)将绘制的地形和跑道显示给飞行员。

如图2所示，为本发明所提供的机场数据与地形数据融合实现系统框图。

该系统包括机载传感器数据，数据库，处理单元，图形单元和显示单元；

数据库包括机场数据库和地形数据库；

机场数据库包括机场标高、跑道编号、跑道中心两端及跑道宽度数据。

地形数据库采用数字高程数据，按照经纬度1*1度进行组织；

所述地形数据库中的地形数据依据地形数据块的经纬度命名。

处理单元接收机载传感器数据，在机场数据库中确定跑道标高、跑道中心两端及跑道宽度数据，再确定跑道在地形数据库中的区域，最后根据机场数据库中的机场标高对地形数据库中的跑道区域高程值进行修正；

将修正后的数据发送给图形处理单元，绘制地形，并在修正后的地形上依据机场数据库绘制跑道；

将绘制的地形和跑道通过显示单元显示给飞行员。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。