退化环境下增强合成视景及其视景仿真研究

摘要

在当今的军事和民用领域中，直升机扮演着不可替代的角色。军用直升机已广泛应用于侦察、攻击、运输、通信指挥等战场的各个环节，民用直升机也在医疗救护、紧急救援、吊装设备、护林灭火等方面发挥着重要作用。但是，由于设计和应用条件的限制，直升机的事故率远高于固定翼飞机。因此，如何提高直升机操作人员的态势感知能力，保障直升机飞行安全已经成为一项重大课题。
　　本文首先介绍了直升机的飞行特点以及在飞行各阶段面临的退化环境问题，并由此引入了增强合成视景系统航空电子解决方案，介绍了相关技术概念和特点，包括增强视景系统和合成视景系统等；然后总结了目前国内外在退化环境下增强合成视景系统方面的项目进展和研究成果，确定了借助视景仿真技术进行增强合成视景模拟和仿真的设计方案，主要完成了以下几个方面的工作：
　　1.对增强合成视景系统及相关技术的分析和研究。分析了增强合成视景系统的架构和功能；总结了常用机载传感器的作用和成像特点，介绍了多传感器数据融合技术；同时还介绍了其他关键技术，包括地形提示与告警技术，障碍物感知与凸显技术以及仪表符号显示技术等。
　　2.视景仿真系统的设计与开发。根据增强合成视景仿真系统的需求，介绍了视景仿真系统的开发流程,研究了视景数据库并介绍了视景数据库的特点和创建流程,研究了三维实体模型和地形三维模型的创建，虚拟飞行仪表、信息显示面板以及系统控制面板的设计与建模，完成了视景仿真的前期准备工作。
　　3.对增强合成视景系统仿真关键技术的分析和研究。介绍了实现增强合成视景仿真系统的技术路线；研究了退化环境模拟和传感器成像模拟的实现方法；研究了地形数据库的显示处理、障碍物的感知与凸显处理、飞行轨迹的绘制以及区域威胁告警显示等地形告警系统中关键要素的设计和实现方法。
　　4.对系统的整体设计和实现方式的研究。介绍了增强合成视景综合演示平台的设计思路；概述了主要功能模块的设计与实现过程，介绍了综合演示系统的架构、显示布局、操作方式以及运行画面，全方位地展示了增强合成视景系统的特点。

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第一章 绪论

1.1 课题的研究背景和意义

1.2 国内外研究现状

1.3 论文研究内容与主要结构

第二章 增强合成视景系统关键技术分析

2.1传感器及数据融合技术

2.2 地形提示与告警技术

2.3 障碍物感知与凸显技术

2.4 仪表符号显示技术

2.5 本章小结

第三章 视景仿真系统的设计与开发

3.1 视景仿真系统的开发

3.2 视景数据库的设计

3.3 虚拟仪表的开发

3.4 本章小结

第四章 增强合成视景系统仿真的关键技术

4.1 技术路线

4.2 退化环境的模拟

4.3 传感器的成像仿真

4.4 地形告警系统的设计和实现

4.5 本章小结

第五章 增强合成视景综合演示平台的整体设计

5.1 设计思路

5.2 综合演示平台的构建

5.3 综合演示系统的整体实现

5.4 本章小结

第六章 总结与展望

6.1 研究结论

6.2 研究展望

参考文献

致谢

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