檢測直升機停機坪和關聯(lián)的建筑物之間不重合的系統(tǒng)和方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明的實施例通常涉及檢測直升機停機坪和與該直升機停機坪相關聯(lián)的建筑物(structure)之間的不重合(misalignment)。
【背景技術】
[0002]許多直升機停機坪是非儀器化(non-1nstrumented)的，且位于擁擠或偏遠區(qū)域。直升機操作的某些階段，例如靠近、著陸和/或從這樣的直升機停機坪起飛可能展出顯著的挑戰(zhàn)。例如，雖然諸如合成視覺系統(tǒng)(“SVS”)之類的機載應用程序(onboard applicat1n)可能向直升機飛行員提供情景意識(例如，SVS可呈現(xiàn)(render)和/或顯示虛擬地形)，這樣的系統(tǒng)通常依賴于地形、障礙物和/或導航數(shù)據(jù)庫信息的準確性。在一些情況下，存儲在這些數(shù)據(jù)庫中的一個或多個中的數(shù)據(jù)可能來自一個或多個來源。這可能影響正如由SVS提供的顯示的導航或地形數(shù)據(jù)的準確性。
[0003]為了圖解，直升機顯示屏可呈現(xiàn)抬高的直升機停機坪(elevated helipad)。依賴于由導航數(shù)據(jù)庫(除了其他數(shù)據(jù)外，其可能存儲直升機停機坪位置數(shù)據(jù))和/或障礙物數(shù)據(jù)庫(除了其他數(shù)據(jù)外，其可能存儲建筑物位置數(shù)據(jù))所存儲的數(shù)據(jù)的準確性，直升機停機坪的位置和建筑物的位置之間的空間不重合可能發(fā)生。這可能導致對即將到來的障礙物建筑物和在其上的直升機停機坪的不精確顯示，正如由SVS所確定的。通常，作為結果，要求直升機飛行員依靠某些視覺提示以補償任意這樣的不重合。
[0004]因此，期望有確定和/或指示建筑物和直升機停機坪不重合的機載或離線系統(tǒng)。還期望開發(fā)校正和/或補償這樣的不重合的系統(tǒng)。

【發(fā)明內容】

[0005]提供了一種用于檢測在直升機停機坪和與該直升機停機坪相關聯(lián)的建筑物之間的不重合的系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括第一數(shù)據(jù)庫，其包括第一建筑物數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)可包括第一建筑物的位置。該系統(tǒng)可進一步包括第二數(shù)據(jù)庫，其可包括第二建筑物數(shù)據(jù)，其中第二建筑物數(shù)據(jù)可包括第二建筑物的位置。第二建筑物可包括在位于第一建筑物頂上面的直升機停機坪。該系統(tǒng)可進一步包括處理器，其被耦合以從第一數(shù)據(jù)庫接收第一建筑物數(shù)據(jù)及從第二數(shù)據(jù)庫接收第二建筑物數(shù)據(jù)，并可被配置，一接收到第一數(shù)據(jù)建筑物和第二數(shù)據(jù)建筑物就:基于第一建筑物數(shù)據(jù)產生第一體積模型(volumetric model)，基于第二建筑物數(shù)據(jù)產生基于第二建筑物數(shù)據(jù)的第二體積模型，基于第一體積模型和第二體積模型的重合度確定相關系數(shù)，并基于相關系數(shù)選擇性地產生警報。
[0006]此外，根據(jù)結合附圖和前述背景獲得的隨后的詳細說明和所附的權利要求，該系統(tǒng)/方法的其他期望的特征和特點將變得明顯。
【附圖說明】
[0007]本發(fā)明將在下文中結合隨后附圖進行說明，其中相似的附圖標記代表相似的元件，且其中:
[0008]圖1示出根據(jù)多個實施例的用于檢測在直升機停機坪和關聯(lián)的建筑物之間的不重合的系統(tǒng)；
[0009]圖2示出根據(jù)多個實施例的用于檢測在直升機停機坪和關聯(lián)的建筑物之間的不重合的過程；
[0010]圖3A示出根據(jù)多個實施例的在建筑物和直升機停機坪之間確定的不重合；
[0011 ]圖3B示出根據(jù)多個實施例的在建筑物和直升機停機坪之間確定的重合。
【具體實施方式】
[0012]下面的詳細說明在本質上僅是示范性，并不旨在限定本發(fā)明或本發(fā)明的應用和使用。如在這里使用，詞“示范性”意指“作為一個例子、實例、或例證”。因此，這里作為“示范性”描述的任意實施例不必理解為比其他實施例更優(yōu)選或更利。這里描述的所有的實施例是示范性實施例，其被提供來使本領域技術人員能夠制造或使用本發(fā)明，并不限制本發(fā)明的范圍，該范圍由權利要求限定。此外，不意圖被先前技術領域、【背景技術】、
【發(fā)明內容】
、或下面詳細說明中展示出的任意表述的或暗示的理論限定。
[0013]如在這里使用的，“體積模型”可包括任意三維模型、對象、對象模型等，例如作為例子，任意三維建筑物或建筑物模型、任意對象或對象模型、任意建筑物或對象輪廓(object profile)等。
[0014]如上面簡要描述的，對于起飛和著陸，直升機飛行員可依靠對應于建筑物的位置和/或位于該建筑物頂上的直升機停機坪的位置。通常，在降落和/或著陸期間，直升機飛行員可從一個數(shù)據(jù)庫(“導航數(shù)據(jù)庫”)中接收直升機停機坪位置數(shù)據(jù)并從另一數(shù)據(jù)庫(“障礙物數(shù)據(jù)庫”)接收建筑物數(shù)據(jù)，例如直升機停機坪安裝到其上的建筑物的位置。組成每一數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)，在很多情況下，可能從完全不同的來源獲得。因此，通常的情況是，組成導航數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)不同于組成障礙物數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)。然而，直升機飛行員可能不知道直升機停機坪坐標和建筑物坐標之間的差異(dispari ty)。結果，當直升機飛行員接近直升機停機坪時，飛行員可能驚訝地發(fā)現(xiàn)直升機停機坪坐標與建筑物坐標不一致;這可能要求飛行員快速地校正不期望的差異。
[0015]然后，在多個實施例中，布置在直升機上的處理器或基于計算機的系統(tǒng)可產生直升機停機坪坐落在其上的建筑物的第一體積模型以及與直升機停機坪自身相關聯(lián)的第二體積模型。理想地，該第一體積模型與第二體積模型很好地相關(例如重疊或基本上重疊)。然而，當情況不是這樣時，飛行員在起飛和/或著陸前可能收到存在差異的警報，這樣飛行員在其執(zhí)行著陸和/或起飛操作時不會感到意外。
[0016]在多個實施例中，在飛行之前可在飛機內裝載一個或多個數(shù)據(jù)庫。作為飛行計劃的一部分，因為可以知道最終目的地直升機停機坪信息和直升機停機坪位于在其上的建筑物，該系統(tǒng)可以在起飛或著陸之前確定該不重合。此外，在多個實施例中，通過升級(例如，周期性地，例如每28天，每56天，等等)可以離線檢測到不重合。因此，一旦升級的數(shù)據(jù)庫是可用的，系統(tǒng)就可以被應用到所有抬高的直升機停機坪以及主控(host)它們的建筑物以確定該不重合。因此，確定的不重合可以添加到一個或多個數(shù)據(jù)庫中作為該一個或多個數(shù)據(jù)庫中額外的字段以在實時期間用作為對飛機飛行員的指示。
[0017]現(xiàn)在注意圖1，示出用于檢測在直升機停機坪和關聯(lián)的建筑物之間不重合的系統(tǒng)100。該系統(tǒng)100可包括基于計算機的系統(tǒng)或處理器102，例如被配置以和/或能夠執(zhí)行這里描述的過程和/或任意其他直升機操作的任意處理器。
[0018]該系統(tǒng)100可進一步包括第一數(shù)據(jù)庫104(“障礙物數(shù)據(jù)庫”)。該障礙物數(shù)據(jù)庫104可包括被配置以或能夠存儲數(shù)據(jù)的任意有形的、非暫時的、計算機或處理器可讀介質。該障礙物數(shù)據(jù)庫104可存儲與建筑物的一個位置和/或多個位置相關的任意數(shù)據(jù)，例如直升機停機坪可位于其頂上的大樓和/或任意其他建筑物。障礙物數(shù)據(jù)庫104可以可通信地和/或可操作地耦合到處理器102。
[0019]該系統(tǒng)100可進一步包括第二數(shù)據(jù)庫106(“導航數(shù)據(jù)庫”)。該導航數(shù)據(jù)庫106可包括被配置以或能夠存儲數(shù)據(jù)的任意有形的、非暫時的、計算機或處理器可讀介質。該導航數(shù)據(jù)庫106可存儲與直升機停機坪的一個位置和/或多個位置相關的任意數(shù)據(jù)。導航數(shù)據(jù)庫106可以可通信地和/或可操作地耦合到處理器102。在多個實施例中，第一和第二數(shù)據(jù)庫可包括單獨的存儲器或數(shù)據(jù)庫。
[0020]該系統(tǒng)100可進一步包括顯示器108。該顯示器108可包括能夠和/或被配置以顯示警報、地形數(shù)據(jù)、建筑物數(shù)據(jù)、直升機停機坪數(shù)據(jù)等的任意類型的顯示器(例如，計算機屏幕或其他顯示設備)。顯示器108可以可通信地和/或可操作地耦合到處理器102。
[0021]現(xiàn)在轉向圖2、3A，以及3B，示出用于檢測在直升機停機坪和關聯(lián)的建筑物之間的不重合的過程200。在多個實施例中，處理器102可接收第一建筑物數(shù)據(jù)(“障礙物數(shù)據(jù)”)，例如與直升機停機坪位于在其頂上的建筑物的位置相關聯(lián)的數(shù)據(jù)(步驟202)。該障礙物數(shù)據(jù)可以，例如，包括，在笛卡爾坐標系中，一個或多個X坐標、一個或多個y坐標、和/或一個或多個z坐標、與建筑物相關聯(lián)的半徑、和/或與該建筑物相關聯(lián)的任意其他尺寸或坐標。
[0022]因此，處理器102可確定或產生代表第一建筑物的體積模型(步驟204)，例如諸如建筑物302。特別地，處理器102可通過乘以x、y和z坐標的每個產生代表第一建筑物302的體積模型，以獲得代表第一建筑物302的體積模型(假定，例如第一建筑物302包括矩形體積建筑物)。然而，在第一建筑物302包括另一體積輪廓的情況下，與第一建筑物302相關聯(lián)的該障礙物數(shù)據(jù)可用于產生在適當時用于第一建筑物302的體積模型。此外，在多個實施例中，多個其他坐標系(例如極坐標系)的任意一種可用于清楚表示(articulate)第一建筑物302的尺寸。
[0023]相似地，在多個實施例中，處理器102可接收第二建筑物數(shù)據(jù)(“導航數(shù)據(jù)”)，例如與在空間中的直升機停機坪的位置相關聯(lián)的數(shù)據(jù)(步驟206)。導航數(shù)據(jù)可，例如，包括，在笛卡爾坐標系中，一個或多個X坐標、一個或多個y坐標、一個或多個z坐標、與第二建筑物相關聯(lián)的半徑和/或與第二建筑物相關聯(lián)的任意其他尺寸或坐標等的一個或多個。因此，處理器102可確定或產生代表第二建筑物的體積模型(步驟208)，例如，諸如建筑物304。
[0024]特別地，處理器102可通過乘以x、y和z坐標的每個和/或通過以常量31以及第二建筑物304半徑的平方乘z坐標(S卩3i*r2*z)產生代表第二建筑物304的體積模型以僅給出數(shù)個例子，以獲得代表第二建筑物304的體積模型(假定，例如，第二建筑物包括圓柱形體積建筑物)。然而，在第二建筑物304包括另一體積輪廓的情況下，與第二建筑物304相關聯(lián)的導航數(shù)據(jù)可用于產生，在適當時