[发明专利]一种随动于头盔显示装置的浸入式综合视景生成方法

说明书

本发明属于机载光电侦察、态势感知领域，公开了一种随动于头盔显示装置的浸入式综合视景生成方法，包括：载机座舱中头部运动跟踪数据获取；座舱坐标系与载机坐标系进行转换以及转换矩阵求解；基于综合视景现有的融合算法，重构基于头盔的综合实景生成模型；基于重构后的模型生成综合设计内容并传输至头盔设备；基于操控指令，控制综合视景图像处于透视显示模式或者头盔显示模式。本发明通过相关技术手段实现飞行员看到哪里就能够显示相应场景的效果，能够随动于头盔显示装置显示相关的综合视景场景内容；从而提供一种浸入式快速准确的浸入式综合态势感知能力。

技术领域

本发明属于机载光电侦察、态势感知领域，涉及一种随动于头盔显示装置的浸入式综合视景生成方法。

背景技术

综合视景技术的不断发展进步，以及对其强烈迫切的军事需求，加速推动了综合视景装备在航空系统的集成和应用。当前的综合视景技术已经具备了在航电系统综合显示器以及平视显示器中显示相关视景内容的能力。

为了使其进一步发挥其最大功效，在飞行员头盔中显示综合视景内容，提供更好的综合态势感知能力和人机功效，需要建立基于头部运动数据的综合视景生成模型，并应用到当前的综合视景处理算法中。

发明内容

(一)发明目的

本发明的目的是：提供一种随动于头盔显示装置的浸入式综合视景生成方法，能够机舱环境下随动于头盔转动生成对应的场景内容，提供给飞行员更好的综合态势感知能力和恶劣视觉环境下辅助导航能力。

(二)技术方案

为能够让现有综合视景技术与现有的机载头盔显示设备进行对接，在头盔设备上显示综合视景内容，本专利提出一种随动于头盔跟踪数据的综合视景生成方法。通过接收座舱中头盔跟踪数据的姿态，将其融合到现有的综合视景数据融合算法中，从而实现跟随头部运动的实时视角生成功能。

该方法主要包括以下几部分，首先获取座舱中头部运动跟踪数据，将座舱坐标系与载机坐标系进行融合；其次，基于载机位姿数据生成综合视景；第三，头部姿态数据融合；第四，完成综合视景场景下不同的模式控制；第五，基于重构后的模型生成综合设计内容并传输至头盔设备。

(三)有益效果

根据该发明提供的方法。可以将其设计为软件功能，利用该功能可连接现有的机载头盔设备与综合视景设备的融合处理单元，实现在头盔上显示综合视景内容的功能。附图说明

图1是本发明中方法的流程组成示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、内容、和优点更加清楚，下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。

如图1所示，本发明实施例随动头盔综合视景生成方法包括以下步骤：第一，建立头部跟踪数据周期通讯接收流程，实时接收来自头盔设备上报的头部姿态数据；第二，基于载机导航模块提供的位置和姿态数据生成动态综合视景；第三，转换载机坐标系、机舱坐标系、东北天坐标系、大地坐标系下的数据，融合头部姿态数据与综合视景数据转换矩阵，生成复合矩阵；第四，完成透视模式和头盔显示模式的模式控制；第五，随动头盔的综合视景生成并传输显示。

下面对上述过程中的每个步骤进行详细描述：

S1：建立头盔跟踪数据周期通讯接收流程

建立与机载航电总线的头部跟踪数据接收流程，封装总线通信协议，实时接收头部跟踪数据。头部跟踪数据包括以机舱坐标系为基准的头部方位角度和头部俯仰角度，分别记为hel_azi和hel_pit。头部位置以载机坐标系质心为原点的空间位置，记为hel_pos(hp_x,hp_y,hp_z)。其中头部位置是已知量，飞行过程中头部位置的微小变化可以忽略。头部跟踪数据实时变化，并影响场景的生成。

S2：基于载机位姿数据的三维综合视景生成