[发明专利]穿戴式平视显示系统及其双重协调方法

摘要

本发明涉及用于驾驶舱中的具有可移动姿态惯性设备的穿戴式平视显示系统的双重协调方法和系统。所述双重协调方法包括：步骤(206)，其为通过一系列瞄准Vi获取头部姿势检测的N个测量所述瞄准Vi与根据由摄像机拍摄的同一张照片的定向Oi来定向的图像相对应，所述摄像机附接到姿态惯性设备D3并与所述姿态惯性设备D3对准；随后步骤(208)，其将相对定向M01和M23的矩阵联合计算为i从1变化到N的双重协调的联合解，其中是次序i的image(i)相对于显示器D0的相对定向的矩阵M(image(i)/0)的转置，其中M01和M23分别等于右矩阵和左矩阵一种穿戴式平视显示系统配置成实施所述双重协调方法。

主权项

1.一种用于使飞行器驾驶信息在显示器上的显示符合外部现实世界的穿戴式平视显示系统(2)的双重协调方法，所述穿戴式平视显示系统包括：‑透明穿戴式平视显示器(12)D0，‑头部姿势检测子系统(16)，其具有牢固地附接到透明显示器D0的移动式跟踪第一元件(18)D1、牢固地联接到所述飞行器的平台(24)的固定的第二元件(22)D2，以及用于测量并确定移动式跟踪第一元件D1相对于联接到平台(24)的固定的第二元件D2的参考系的相对定向M12的装置，‑姿态惯性设备(30)D3，其用于提供平台(24)相对于联接到地球的地面参考系的相对姿态M3t，所述姿态惯性设备为能够移动且能够在飞行器运行的任意时间段牢固地固定到驾驶舱挡风玻璃上的所述平台(24)，‑协调子系统(34)，其用于使驾驶信息在所述显示器D0上的显示符合外部现实世界的所述穿戴式平视显示系统，所述协调子系统具有用于管理和执行所述双重协调方法的实施的协调计算机(36)以及人‑系统接口(38)，所述双重协调方法的特征在于，其包括：‑第一步骤(204)，其提供扩增惯性设备D3p+，所述扩增惯性设备D3p+牢固地在同一个组合件中集成有飞行器的姿态惯性设备D3以及用于拍摄外部现实世界的一张或多张照片的摄像机，所述摄像机与飞行器的姿态惯性设备D3牢固地联接；‑第二步骤(206)，其获取测量在该步骤中执行一系列整数N个不同瞄准Vi，N大于或等于3，i从1变化到N，所述瞄准Vi通过与外部现实世界对准次序i的不同图像、经由半透明显示器D0来执行，所述次序i的不同图像表示为image(i)、定格在所述显示器D0上且每个图像表示在第一瞄准V1之前由扩增惯性设备D3p+的摄像机拍摄、以预定不同角定向Oi可见的同一张照片，所述不同角定向以与从次序i的图像的参考系“image(i)”到显示器D0的参考系“0”的矩阵M(image(i)/0)相对应的方位角、俯仰角以及横滚角的三个欧拉角表示；且其中，对于i从1变化到N的所执行的每一瞄准Vi，所述姿势检测子系统测量并确定跟踪第一元件D1相对于联接到飞行器的平台的固定的第二元件D2的相对应的相对定向随后‑第三步骤(208)，其中，所述双重协调计算机联合地将处于倾斜位置的显示器D0与跟踪第一元件D1之间的相对定向M01的矩阵以及姿势检测子系统(16)的固定的第二元件D2与姿态惯性设备(30)D3之间的相对定向M23的矩阵分别计算为右矩阵和左矩阵i从1变化到N的协调方程组：的联合解，其中是所述矩阵M(image(i)/0)的转置。