[发明专利]一种通用的增强型合成视景计算平台

摘要

针对当前的合成视景、增强视景、组合视景分开设计、独立装备、部件多、体积大、功耗高、重量重、接口多、互联复杂的问题，本发明提供了一种通用的增强型合成视景计算平台，属于计算机领域。本发明对增强视景、合成视景、组合视景的功能细化与精简，重新整合为矢量符号生成、三维地形生成、视频采集、视频数据处理和视频叠加五个功能单元，设计数据流向，优化系统架构，实现一体化集成设计，具有较高的集成度和可扩展性，达到了降低部件数量、减小体积重量、减少互联复杂度、提高系统通用性的目的。

主权项

1.一种通用的增强型合成视景计算平台，其特征在于：由视频采集、三维地形生成、矢量符号生成、视频数据处理和视频叠加五个功能单元组成；视频采集单元完成多路视频源的数据采集；它包括视频接收VI、视频预处理VP、视频缓存VM；其中，视频接收支持PAL、DVI、VGA多种视频格式；视频预处理采用可编程控制逻辑器件实现，它作为从设备与视频数据处理之间通过PCI‑e总线传输视频帧；矢量符号生成单元根据实时飞行参数绘制出随动的各种飞行符号，如真空速、升降速度、海拔、航向、俯仰、横滚等，并将矢量符号输出至视频叠加单元；它包括矢量符号生成电路GP1、固态存储器MM1；其中，GP1采用通用图形处理器，对外接口符合COM‑e标准；MM1采用标准SATA接口；三维地形生成单元根据飞机当前的经纬度、海拔及姿态数据，读取相应的数字高程地图(DEM)数据，绘制三维地形画面，并输出至视频叠加单元；它包括三维地形生成电路GP2、固态存储器MM2；其中，GP2采用通用图形处理器，对外接口符合COM‑e标准；MM2采用标准SATA接口；视频数据处理单元从视频采集单元读取视频帧后进行多源图像融合、目标跟踪、位姿修正等处理任务，并实时输出图像至视频叠加单元；它包括视频数据处理电路GP3、固态存储器MM3；其中，GP3采用通用图形处理器，对外接口符合COM‑e标准；MM3采用标准SATA接口；视频叠加单元将矢量符号生成单元输出的矢量飞行符号、三维地形生成单元输出的三维地形画面以及视频数据处理单元输出的实时图像进行叠加与融合，实现增强型合成视景画面；它包括视频叠加电路VF、视频驱动VO；其中，VF采用可编程控制逻辑器件实现，可同时输出LVDS、DVI、VGA视频格式，经视频驱动后输出增强型合成视景画面至显示终端，如平视显示器、下视显示器和头盔显示器；矢量符号生成单元、三维地形生成单元、视频数据处理单元分别通过以太网互联，并与航电系统通信，实时获取并共享位置、姿态等关键飞行数据；矢量符号生成部分和视频叠加由电源PS1供电；三维地形生成部分由电源PS2供电；视频采集部分和视频数据处理部分由电源PS3供电；独立供电可确保格功能单元独立工作，避免因电源失效导致单点故障。