[发明专利]3D虚拟立体声空中预警系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种空中预警系统，具体地，涉及一种3D虚拟立体声空中预警系统。

背景技术

空中告警是指当飞机在正常飞行过程中，飞机突然出现故障或者当在飞机周围一定范围内有其他飞机出现的情况下，对飞行员进行即时提醒，避免事故的出现。

现有的空中告警系统主要有以下方面的功能：1、语音提示，提前录制好告警信号，当飞机存在危险时，及时通过语音对飞行员进行提示；2、视频显示，当出现危险的时候通过飞机上的机载屏幕显示当前飞机出现的故障。

参照图1。《科学探讨》上刊发的题为：“空中交通告警与防撞系统的发展和应用”的文章中，提到了现在应用最为广泛的空中交通预警和防撞系统(TCAS)。该告警系统主要包括：TCAS收发主机、S模式(离散选址信标系统模式)应答机、天线(包括定向天线和全线天线)、控制盒和显示装置组成。控制盒控制位于飞机顶部全向天线的两个S模式应答机。应答机与TCAS收发主机相连。收发主机与位于飞机底部的定向天线相连接，同时，TCSA收发主机通过无线电判定两个飞机的高度、姿态、航向等相关问题进行相应的语音告警、TA(交通告警)显示、RA(决断告警)显示的功能。该空中交通告警系统只能进行语音告警和相应的TA显示的功能，在语音告警中只是简单的提醒方位、高度等信息，飞行员在收听到相关信息时仍旧需要进行核准、判定。该语音告警信息缺乏相应的空间信息。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种3D虚拟立体声空中预警系统，其解决现有空中告警系统中缺失的告警音没有方位信息的问题。

根据本发明的一个方面，提供一种3D虚拟立体声空中预警系统，包括 TCSA收发主机、S模式应答机、天线、控制盒、显示装置、3D虚拟立体声合成系统，控制盒控制位于飞机顶部全向天线的两个S模式应答机，S模式应答机与TCAS收发主机相连，TCSA收发主机与位于飞机底部的天线、3D虚拟立体声合成系统相连接，TCSA收发主机通过无线电判定两个飞机的高度、姿态、航向后进行相应的3D语音告警、TA显示、RA显示的功能。

优选地，所述3D虚拟立体声合成系统由个人化模块、语料库选择模块、方位选择模块、立体声耳机组成，个人化模块、语料库选择模块、方位选择模块依次连接。

优选地，所述3D虚拟立体声合成系统合成3D虚拟立体声信号，3D虚拟立体声信号再通过立体声耳机传输到飞行员耳朵中。

优选地，所述显示装置直观显示空间方位及已合成的3D虚拟立体声信号的波形。

优选地，所述个人化模块设置个性化参数，个性化参数包括头部生理参数、躯干生理参数、耳部生理参数，头部生理参数包括头前后宽、头高、头左右宽、头部中心距耳廓水平距离、头部中心距耳廓垂直距离；躯干生理参数包括颈宽、身高、躯干宽度、肩宽；耳部生理参数包括左耳甲艇高度、右耳甲艇高度、左耳甲腔高度、右耳甲腔高度、左耳廓高度、右耳廓高度、左耳廓宽度、右耳廓宽度。

优选地，所述语料库选择模块提供与飞机具体情况匹配的告警音进行告警。

优选地，所述方位选择模块根据TCSA收发主机判定的方位信息，自动设置3D虚拟立体声合成系统的方位。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：本发明的3D虚拟立体声合成系统能进行空间不同方位的告警，填补了原有告警系统空间声源定位的问题。根据TCAS主机判断的两个飞机的相对位置，3D虚拟立体声合成系统自动合成空间3D信息，飞行员在接收到3D虚拟立体声后不需要进行视觉判断当前飞机的方位信息，仅根据听到的音频信号就能判断出当前两架飞机所处的位置，及时调整飞机飞行的高度和方位。3D虚拟立体声合成系统的引入将大大挖掘人耳的功能，减少眼部频繁活动带来的劳累感，提升飞行效率。本系统的个人化模块针对不同人的头部、躯干等生理参数的不同所产生的HRTF(Head Related Transfer Function，头相关传输函数)会有差异的情 况提出个人化处理方法，提高了告警系统的准确性。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为现有告警系统的原理框图。

图2为本发明3D虚拟立体声空中预警系统的原理框图。

图3为本发明中3D虚拟立体声合成系统的原理框图。

图4位3D虚拟立体声合成系统原理图。

具体实施方式