Diese Arbeit befasst sich mit der Nutzbarmachung neuartiger Methoden für zukünftige Führungsanzeigen im Cockpit. Ziel ist es, ein sensorbasierendes Sichtsystem zur Pilotenunterstützung zu schaffen, welches keiner direkten Darstellung von Bilddaten mehr bedarf. Diesem Ziel wird sich aus zwei Richtungen angenähert: Einerseits werden Methoden vorgestellt, um aus Entfernungs-Azimut-Bilddaten eines Millimeterwellen-Radars die fehlende Elevationsinformation über Mehrfachmessung zurückzugewinnen. Andererseits wird ein Anzeigekonzept für Head-Up- oder Helmet-Mounted-Displays mit verbessertem informationstransfer vorgestellt, das unter anderem die aus den Sensoren gewonnenen und verarbeiteten Daten in konformer Darstellung mit der Außensicht anzeigen kann. Das Konzept beruht auf der Methode des Scene-Linking, welche den optischen Fluss der Anzeige mit dem der Außensicht vereint. Dies führt zu einer Verbesserung der zeitgleichen Wahrnehmung beider Informationsebenen. Das Anzeigesystem wurde auf breiter Basis, vom Laborexperiment bis hin zum Flugversuch, weiter untersucht. Zur Rekonstruktion der Höheninformation aus Radardaten werden zwei unterschiedliche Konzepte vorgestellt. Beide beruhen auf einer Mehrfachmessung unter verschiedenen Rolllagen. Die erste Methode beschreibt die Rekonstruktion für extrahierte Objekte aus Datenströmen mit sich kontinuierlich ändernden Rollwinkeln. Die zweite Methode nutzt zwei Datenströme mit konstanter Rollwinkeldifferenz. Diese Form der Rekonstruktion erlaubt die Berechnung geschlossener Oberflächen. Zur Beurteilung der Leistungsfähigkeit wurden die Algorithmen an eigens entwickelten synthetischen Datensätzen getestet und bewertet. Die aus Flugversuchen gewonnenen Daten wurden ebenfalls ausgewertet und ermöglichen eine gute Validierung der Ergebnisse.

    This thesis concerns the utilization of novel methods for future guidance systems in cockpits. The aim is to develop a sensor based visualization system to serve as a pilot assistance system which does no longer need to directly display sensor data. This goal was approached from two different perspectives: On the one hand methods will be presented to regain the missing elevation information from range-azimuth millimeter wave radar images. On the other hand a visualization concept for head-up and helmet-mounted displays with improved information transfer capabilities will be introduced that display amongst others the gained and preprocessed sensor data information conformingly with the out-of-the-window view. The concept is based on the method of scene-linking which combines the optical flow of the display with the out-of-the-window view. This leads to an improvement of simultaneous perception of both information sources. The visualization concept has been broadly investigated further - from laboratory experiments to flight tests. To reconstruct the elevation from radar data two diverse methods will be presented. Both rely on multiple measurements under different bank angles. The first method describes the reconstruction of extracted objects from data streams containing constantly changing bank angles. The second method uses two data streams with constant bank angle difference. This reconstruction enables the generation of a closed surface. To estimate their performance the algorithms were tested and evaluated by using specially developed synthetic datasets. Data from flight tests were as well analyzed and enabled a good validation of the results.


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    Title :

    Radarbasiertes Pilotenassistenzsystem zur visuellen Flugführung unter schlechten Sichtbedingungen


    Additional title:

    Radar based pilot assistance system for visual guidance during poor visability


    Contributors:


    Publication date :

    2010


    Size :

    123 Seiten, 52 Bilder, 17 Tabellen, 75 Quellen



    Type of media :

    Theses


    Type of material :

    Print


    Language :

    German