專利名稱：空中目標繪制大小修正的方法和系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及飛行模擬技術領域，特別涉及一種空中目標繪制大小修正的方法和系統。
背景技術：
多機空戰模擬訓練系統中，目標機模糊不清和消失過快一直是影響模擬訓練質量的問題。飛行員在模擬屏幕上看到的目標機的大小和對距離的判斷，與飛行員的空間感知心理，空氣透視，目標機的真實感成像，顯示分辨率、亮度、對比度等多種因素有關，目標機在空間的投影不是簡單的線性透視變換關系。由于多機空戰模擬訓練系統中的視景仿真軟件采用簡單的光照模型，并且顯示處理是數字信號處理機制，因此，當目標機較遠時，經線性透視變換后在屏幕上的圖像如果超出屏幕顯示分辨率的顯示能力時，目標機圖像會產生變暗、混疊和圖像丟失等現象，從而影響飛行員判斷目標距離的準確性。為了使飛行員能準確地判斷目標距離，目前在雙機空戰視景系統中，采用專用的亮度較高的目標機投影裝置，用光學變倍的方法在姿態變化的解算和顯示時放大目標機的圖像，以保證較遠距離的目標機其圖像經過放大后能夠顯示在屏幕上，確保了目標機的可見性。但是，上述現有技術成本大，設計安裝困難，對于多機空戰系統，需要多個投影器， 實際應用是不可行的。

發明內容
為了解決現有技術的問題，本發明實施例提供了一種空中目標繪制大小修正的方法和系統。所述技術方案如下一方面，一種空中目標繪制大小修正的方法，包括預先根據人眼分辨率建立空中目標繪制大小的修正模型，并根據期望的顯示分辨率、水平視場和垂直視場確定屏幕的總像素點數；獲取空中目標距本地的距離，按照所述修正模型確定所述距離對應的放大倍數；根據所述放大倍數修正所述空中目標的繪制大小，將修正后的空中目標顯示在像素點為所述總像素點數的液晶顯示器LCD的屏幕上。另一方面，一種空中目標繪制大小修正的系統，包括控制節點，用于預先根據人眼分辨率建立空中目標繪制大小的修正模型，并根據期望的顯示分辨率、水平視場和垂直視場確定屏幕的總像素點數，獲取空中目標距本地的距離，按照所述修正模型確定所述距離對應的放大倍數，并發送所述放大倍數；從節點，用于根據所述控制節點發來的放大倍數修正所述空中目標的繪制大小， 將修正后的空中目標顯示在像素點為所述總像素點數的液晶顯示器LCD的屏幕上。本發明實施例提供的技術方案帶來的有益效果是
通過根據人眼分辨率建立空中目標繪制大小的修正模型，并根據期望的顯示分辨率、水平視場和垂直視場確定屏幕的總像素點數，在獲取空中目標距本地的距離后，按照修正模型確定對應的放大倍數；根據該放大倍數修正空中目標的繪制大小然后顯示在像素點為該總像素點數的LCD的屏幕上，提高了飛行員在模擬訓練中感知空中目標的距離的準確性，與使用投影器的現有技術相比，極大地降低了成本，具有較強的實用性，而且使用LCD 取代投影器，極大地提高了顯示分辨率，提高了系統性能。


為了更清楚地說明本發明實施例中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。圖I是本發明實施例I圖2是本發明實施例2圖3是本發明實施例2圖4是本發明實施例2
圖5是本發明實施例3圖6是本發明實施例3
提供的空中目標繪制大小修正的方法流程提供的空中目標繪制大小修正的方法流程提供的空中目標繪制大小的修正模型的擬合曲線提供的采用多個LCD進行拼接得到的球形屏幕的效果圖提供的空中目標繪制大小修正的系統一種結構提供的空中目標繪制大小修正的系統另一種結構圖。
具體實施例方式為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本發明實施方式作進一步地詳細描述。實施例I參見圖1，本發明一實施例提供了一種空中目標繪制大小修正的方法，包括101 :預先根據人眼分辨率建立空中目標繪制大小的修正模型，并根據期望的顯示分辨率、水平視場和垂直視場確定屏幕的總像素點數；102 :獲取空中目標距本地的距離，按照所述修正模型確定所述距離對應的放大倍數；103 :根據所述放大倍數修正所述空中目標的繪制大小，將修正后的空中目標顯示在像素點為所述總像素點數的液晶顯示器LCD的屏幕上。本發明實施例中，IXD可以為一個或者多個，優選地，IXD的個數為多個，該個數N 可以根據需要設置，為了構建大視場的視景系統，優選地，可以設置N彡40，如可以取N = 40，45或50等等，本發明對此不限定。本發明實施例中選用多個IXD時，可以選用超窄邊的IXD，當使用超窄邊的IXD進行拼接時，兩邊的拼接距離僅為7. 3mm，完全能夠滿足大視場的視景系統的需求，能夠達到良好的視覺效果。另外，本發明對LCD的尺寸也不做限定，如可以選用46英寸的超窄邊LCD
坐寸ο本實施例提供的上述方法，通過根據人眼分辨率建立空中目標繪制大小的修正模型，并根據期望的顯示分辨率、水平視場和垂直視場確定屏幕的總像素點數，在獲取空中目標距本地的距離后，按照修正模型確定對應的放大倍數；根據該放大倍數修正空中目標的繪制大小然后顯示在像素點為該總像素點數的LCD的屏幕上，提高了飛行員在模擬訓練中感知空中目標的距離的準確性，與使用投影器的現有技術相比，極大地降低了成本，具有較強的實用性，而且使用LCD取代投影器，極大地提高了顯示分辨率，提高了系統性能。實施例2參見圖2，本發明另一實施例提供了一種空中目標繪制大小修正的方法，包括201 :預先選取一個指定翼展大小的第一空中目標，獲取第一空中目標在不同時刻在屏幕上的顯示大小以及距本地的距離。202 :記錄飛行員對第一空中目標在不同時刻感知的距離。203 :根據得到的第一空中目標在不同時刻的顯示大小、距本地的距離、以及飛行員感知的距離，進行分段曲線擬合，得到空中目標繪制大小的修正模型。其中，所述屏幕是指本發明中的IXD屏幕，優選地，為N個IXD拼接組成的球形屏幕，所述飛行員感知的距離是指飛行員根據經驗估計的空中目標距本地的距離，是由人眼分辨率決定的距離。本實施例中，由于基于人眼分辨率建立空中目標繪制大小的修正模型，因此，可以更加真實地模擬空中目標的距離。例如，參見表1，為本實施例提供的一組建立空中目標繪制大小的修正模型的實驗數據。其中，所述實驗數據為選取的翼展為14. 7米的目標機在11個不同時刻的實驗數據。顯示大小是指目標機在屏幕上顯示出的大小，是按照指定的縮放比例顯示在屏幕上的。 實際距離是指本地獲取的目標機距本地的距離，該距離是實際的精確的距離。感知距離是指飛行員根據屏幕上顯示的目標機的大小，根據經驗依靠人眼分辨進行估計得到的目標機距本地的距離。表I
權利要求
1.一種空中目標繪制大小修正的方法，其特征在于，所述方法包括預先根據人眼分辨率建立空中目標繪制大小的修正模型，并根據期望的顯示分辨率、 水平視場和垂直視場確定屏幕的總像素點數；獲取空中目標距本地的距離，按照所述修正模型確定所述距離對應的放大倍數；根據所述放大倍數修正所述空中目標的繪制大小，將修正后的空中目標顯示在像素點為所述總像素點數的液晶顯示器IXD的屏幕上。
2.根據權利要求I所述的方法，其特征在于，預先根據人眼分辨率建立空中目標繪制大小的修正模型，包括選取一個指定翼展大小的第一空中目標；獲取所述第一空中目標在不同時刻在屏幕上的顯示大小以及距本地的距離；記錄飛行員在所述第一空中目標在不同時刻感知的距離；根據得到的所述第一空中目標在所述不同時刻的顯示大小、距本地的距離、以及飛行員感知的距離，進行分段曲線擬合，得到空中目標繪制大小的修正模型。
3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述空中目標繪制大小的修正模型具體為1，O < X < 0.22.1085x5 -1.9010x4 - 2.5602x3 + 0.8000x2 + 3.5093χ + 0.2832, 0.2<x<1.0V=S-0.001 Ix3 +0.0271x2 +0.0594x + 2.1564，1.0<x<8.0 3.66，X > 8.0其中，y為所述放大倍數，X為所述空中目標距本地的距離，單位為km。
4.根據權利要求I所述的方法，其特征在于，將修正后的空中目標顯示在像素點為所述總像素點數的液晶顯示器IXD的屏幕上，包括將修正后的空中目標顯示在多個IXD拼接組成的球形屏幕上；其中，所述多個LCD中的每個LCD的像素點之和為所述總像素點數。
5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法還包括采用同步算法控制所述多個LCD同步顯示所述修正后的空中目標。
6.一種空中目標繪制大小修正的系統，其特征在于，所述系統包括控制節點，用于預先根據人眼分辨率建立空中目標繪制大小的修正模型，并根據期望的顯示分辨率、水平視場和垂直視場確定屏幕的總像素點數，獲取空中目標距本地的距離， 按照所述修正模型確定所述距離對應的放大倍數，并發送所述放大倍數；從節點，用于根據所述控制節點發來的放大倍數修正所述空中目標的繪制大小，將修正后的空中目標顯示在像素點為所述總像素點數的液晶顯示器LCD的屏幕上。
7.根據權利要求6所述的系統，其特征在于，所述控制節點包括模型建立模塊，用于選取一個指定翼展大小的第一空中目標，獲取所述第一空中目標在不同時刻在屏幕上的顯示大小以及距本地的距離，記錄飛行員在所述第一空中目標在不同時刻感知的距離，根據得到的所述第一空中目標在所述不同時刻的顯示大小、距本地的距離、以及飛行員感知的距離，進行分段曲線擬合，得到空中目標繪制大小的修正模型。
8.根據權利要求7所述的系統，其特征在于，所述模型建立模塊建立的空中目標繪制大小的修正模型具體為I, O < X < 0.2·2.1085x5 -1.9010x4 - 2.5602x3 + 0.8000x2 + 3.5093χ + 0.2832, 0.2<x<1.0y = {-0.001 Ix3 +0.0271x2 +0.0594x + 2.1564，1.0<x<8.0 3.66，X > 8.0其中，y為所述放大倍數，X為所述空中目標距本地的距離，單位為km。
9.根據權利要求6所述的系統，其特征在于，所述從節點為N個，且每個從節點連接有一個 LCD ;所述多個從節點具體用于根據所述控制節點發來的放大倍數修正所述空中目標的繪制大小，將修正后的空中目標顯示在N個LCD拼接組成的球形屏幕上；其中，所述N個LCD中的每個LCD的像素點之和為所述總像素點數。
10.根據權利要求9所述的系統，其特征在于，所述系統還包括主節點，用于采用同步算法控制所述N個從節點同步繪制修正后的所述空中目標在所述N個IXD拼接組成的球形屏幕上。
11.根據權利要求9所述的系統，其特征在于，所述控制節點還用于當所述N個從節點中有從節點發生故障時，在所述系統中刪除所述發生故障的從節點，當所述發生故障的從節點恢復后，在所述系統中添加所述恢復的從節點。
全文摘要
本發明公開了一種空中目標繪制大小修正的方法和系統，屬于飛行模擬技術領域。所述方法包括預先根據人眼分辨率建立空中目標繪制大小的修正模型，并根據期望的顯示分辨率、水平視場和垂直視場確定屏幕的總像素點數；獲取空中目標距本地的距離，按照所述修正模型確定所述距離對應的放大倍數；根據所述放大倍數修正所述空中目標的繪制大小，將修正后的空中目標顯示在像素點為所述總像素點數的液晶顯示器LCD的屏幕上。所述系統為群計算高清視景系統，包括控制節點和從節點。本發明提高了飛行員在模擬訓練中感知空中目標的距離的準確性，極大地降低了成本，具有較強的實用性。
文檔編號G09B9/30GK102610139SQ20121000914
公開日2012年7月25日 申請日期2012年1月12日 優先權日2012年1月12日
發明者范賢德, 雷勵星 申請人:中國人民解放軍空軍軍訓器材研究所