【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于直升机人机功效设计，尤其涉及一种直升机座舱外视野分析方法。
技术介绍
1、直升机座舱外视野是驾驶员观测舱外环境的重要途径，通常采用等效面积视野图进行可视性评价，即以驾驶员设计眼位中心的方位角±180°、俯仰角±90°无阻视野图中，绘制结构件、探测装置等部件/设备所遮挡的视野部分，获取驾驶员不受妨碍的外视野区域。目前，视野图中的视野遮挡区域主要通过提取视野遮挡物的三维边界离散点集，再解算每个点相对设计眼位点的视野方位角和俯仰角，形成二维视野遮挡区边缘点集后再拟合生成。该方法的缺点在于提取的三维边界点难以界定为视野遮挡区边缘点，尤其是附有曲面特征的点，以致形成的视野遮挡区域与实际存在偏差，同时对三维边界点提取要求较高，如点数提取过少，则二维视野遮挡区轮廓线拟合精度低，形成的视野遮挡区域形状容易失真；点数提取过多，则耗时较长，且容易产生视野伪边缘点，直接影响视野轮廓线拟合，降低视野遮挡区域生成质量。
技术实现思路
1、本专利技术提供一种直升机座舱外视野分析方法，解决目前座舱外视野分析方法精度低、耗时长及适用范围局限的问题。
2、为达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案予以实现。
3、一种直升机座舱外视野分析方法，包括以下步骤：
4、步骤一：选定驾驶员设计眼位，给出其在直升机全机坐标系下的三维点坐标，记为p0(x0,y0,z0)；
5、步骤二：选定布置在全机坐标系下的视野遮挡物，获取视野遮挡物相应的三维点集坐标pi(xi,yi
6、步骤三：基于驾驶员设计眼位点p0，对三维点集坐标中的每个点pi，获取对应的二维视野离散点，组成二维视野离散点集pi(ui,νi)(i＝1,2,…n)，记为m；
7、步骤四：对点集m中的任一点p(u,ν)，搜索m中距离p(u,ν)点欧式距离小于预设距离的所有点，记为点集e；
8、步骤五：选取点集e中的任一点p′(u′,ν′)，计算经过p和p′且半径为r的滚动圆圆心坐标p″(u″,ν″)和p″′(u″′,ν″′)；
9、步骤六：计算点集e中除点p′外的其他点到p″、p″′的距离；
10、如果其他点到p″或者p″′点的距离均大于r值，则判定p(u,ν)点为边缘点；
11、步骤七：如果其他点到p″或者p″′点的距离不全大于r值，则遍历点集e中的所有点，轮换作p′点；
12、重复步骤五和步骤六，如果判定p(u,ν)点为边缘点，停止该点的判断，转入步骤四继续判断m中下一点；若e中所有邻近点均不存在p′这样的点，则表明p(u,ν)点为非边缘点，转入步骤四判断m中下一点；
13、步骤八：遍历点集m中的所有点，获取视野遮挡区的边缘点集，进行轮廓线拟合，形成相应的视野遮挡区，从而获取驾驶员不受妨碍的外视野区域。
14、进一步的，
15、步骤三中，对三维点集坐标中的每个点pi，获取对应的二维视野离散点，组成二维视野离散点集pi(ui,νi)(i＝1,2,…n)，具体为：
16、通过公式(1)解算点pi相应的视野方位角μi和俯仰角νi，获取二维视野离散点集pi(ui,νi)(i＝1,2,…n)，记为m；
17、
18、进一步的，
19、步骤四中，预设距离为2r，其中r为给定的搜索滚动圆半径。
20、进一步的，
21、步骤五中，计算经过p和p′且半径为r的滚动圆圆心坐标p″(u″,ν″)和p″′(u″′,ν″′)具体为：
22、
23、式中：中间变量h
24、
25、进一步的，
26、所述的直升机座舱，为并列双座驾驶舱、串列双座驾驶舱或单列单座驾驶舱。
27、进一步的，
28、所述视野遮挡物的表面特征为平面、规则曲面、不规则曲面或平面、规则曲面、不规则曲面的任意组合。
29、进一步的，
30、所述搜索滚动圆半径，采用经验固定值，或者采用固定邻近点数量的自适应半径。
31、进一步的，
32、所述视野遮挡区轮廓线拟合方法为最小二乘法拟合、加权回归拟合或样条拟合。
33、本专利技术提出了一种直升机座舱外视野分析方法，先将视野遮挡物的三维特征点集全部转化为二维视野离散点集，提取视野遮挡区域的边缘点集，拟合生成轮廓线，形成相应的视野遮挡区域，从而获取驾驶员不受妨碍的外视野区域。适用于附带各种表面特征的视野遮挡物，且能够快速、高精度复现视野遮挡区域，大大提升直升机座舱外视野评估质量。此方法已经成功应用到某型直升机，未来可应用到其它直升机上，具有一定的工程应用价值。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种直升机座舱外视野分析方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种直升机座舱外视野分析方法，其特征在于，
3.根据权利要求1所述的一种直升机座舱外视野分析方法，其特征在于，
4.根据权利要求1所述的一种直升机座舱外视野分析方法，其特征在于，
5.根据权利要求1所述的一种直升机座舱外视野分析方法，其特征在于，
6.根据权利要求1所述的一种直升机座舱外视野分析方法，其特征在于，
7.根据权利要求3所述的一种直升机座舱外视野分析方法，其特征在于，
8.根据权利要求1所述的一种直升机座舱外视野分析方法，其特征在于，
【技术特征摘要】
1.一种直升机座舱外视野分析方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种直升机座舱外视野分析方法，其特征在于，
3.根据权利要求1所述的一种直升机座舱外视野分析方法，其特征在于，
4.根据权利要求1所述的一种直升机座舱外视野分析方法，其特征在于，
<...【专利技术属性】
技术研发人员：石春琴，黄磊，席金鉴，张杰宇，姜乃文，
申请(专利权)人：中国直升机设计研究所，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。