[发明专利]一种基于飞行任务的HUD界面优化布局自适应方法及系统

说明书

本发明涉及一种基于飞行任务的HUD界面优化布局自适应方法及系统，系统包括HUD界面、眼动追踪装置、HUD界面调节装置和界面储存装置，所述眼动追踪装置用于记录飞行过程中飞行员在HUD界面各区域的注视点数量和位置，所述界面储存装置用于储存不同飞行员在不同飞行任务下经过自适应的界面布局，在正式飞行期间直接调用存储的自适应界面布局，所述HUD布局自适应方法主要通过眼动仪记录飞行员的注意力分配情况，通过自适应函数迭代计算得到最合适的界面区域大小布局，从而调整HUD界面布局，突出显示重点区域，使飞行员注意力分配强度达到最大，以解决不同任务下部分重点需要的信息无法得到充分的显示，导致飞行员的认知绩效变低的问题。

技术领域

本发明涉及HUD技术领域，特别涉及一种基于飞行任务的HUD界面优化布局自适应方法及系统。

背景技术

抬头显示器(Head Up Display,HUD)，又称为平视显示器，最早运用在军用飞机上，其作用是降低飞行员需要低头查看仪表的频率，从而避免注意力终端以及丧失对状态意识的掌握，后来，HUD技术应用于民航和汽车上，希望减少因为驾驶员低头查看仪表或中控显示而引起的事故，增强驾驶安全性。

在战斗机驾驶过程中，不同飞行任务模式下，飞行员对HUD界面的关注点不同，即注意力分配情况不同，比如，在飞机起飞阶段，发动机转速信息最重要，其次是空速信息，而高度信息相对不太重要；而在飞机巡航阶段，地平信息最重要，其次是空速、高度信息，而发动机转速信息相对不太重要，越重要的信息分配到的注意力资源越多。目前，战斗机HUD界面各区域大小在使用过程中是不变的，随着任务的进行，飞行员的需求不停的发生变化，部分重点需要的信息无法得到充分的显示，导致飞行员的认知绩效变低，并且，不同的机型，驾驶员对于界面各功能区域的需求度也不同。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术的不足，本发明提供一种基于飞行任务的HUD界面优化布局自适应方法，可以解决飞行员的认知绩效低的问题，另一方面，本发明还提供一种基于飞行任务的HUD界面优化布局自适应系统。

技术方案：本发明所述的基于飞行任务的HUD界面优化布局自适应方法，包括：学习阶段：

(1)根据功能将HUD界面整体划分为多个子区域，并以二维坐标形式表示HUD界面各个子区域的位置；

(2)分别采集不同作战任务下飞行员的眼动数据，根据所述眼动数据，得到飞行员对目标的视觉注意力分配的关系；

(3)根据飞行员视知觉基础研究，将HUD界面所在视野的区域进行等级划分，得到各子区域在视野等级中的所占面积，并对所述HUD界面中的各功能子区域进行编号；

(4)计算每个功能子区域对应的兴趣度值，判断所述不同作战任务下，所述目标的相对重要程度以及所述重要程度对应的权值；

(5)根据所述可视化区域等级划分和所述重要程度对应的权值计算兴趣度，进而得到所述HUD界面中界面适应度函数值最高的功能区域；

(6)以HUD界面信息最小元素大小栅格化HUD界面，用以简化表示HUD各子区域的面积，从而简化界面适应度函数的计算；

(7)突出显示界面适应度函数值最大的功子能区域，并自适应调整界面布局，实时计算界面适应函数值，并与上一次适应值相比较，经过多次迭代调整，选取适应值最大的界面布局作为最终输出界面；

正式飞行阶段：

调出使用HUD自适应界面库，所述HUD自适应界面库由记忆储存装置建立，所述记忆存储装置包括在学习阶段不同任务下适应后存储的所述HUD界面。

可选的，进一步包括：