现代化军事和民用领域,旋翼直升机起着举足轻重的作用。但是,由于旋翼直升机对任务时效性特别重视,加上飞行环境的错综复杂,很容易给旋翼直升机带来潜在的威胁,尤其当旋翼直升机处于雨、雪、雾、黑夜和沙尘暴等退化视觉环境中,飞行操控人员可能失去重要的视觉参考线索,从而导致态势感知能力减弱,飞行员工作量剧增,决策能力降低,进而危及直升机的飞行安全。因此,如何保障直升机在视觉线索丢失的情况下,仍然保持正常的态势感知能力,已经成为一大研究热点,也是本文研究的出发点。本文以增强合成视景系统为技术基础,利用异源传感器融合处理技术实现了对场景感知线索的最大化,在传感器数据资源缺乏和硬件设施有限的情况下,本文基于视景仿真平台完成了融合感知的可视化处理。主要研究了以下工作内容:(1)对现有退化视觉环境解决方案进行了分析和研究,尤其是以增强合成视景系统为背景的知名解决方案,并剖析了这些解决方案的系统构架和技术实现,总结了当前解决退化视觉环境问题的三大核心技术:传感器感知技术、传感器融合技术和增强合成视景技术。(2)研究了三维场景建模技术,完成了三维复杂场景的构建,包括地形数据库和障碍物数据库的建模;研究了地形数据库显示处理解决方案,实现了地形数据库的网格处理、分层处理和网格-分层处理;研究了退化视觉环境仿真技术,实现了雨、雪、雾、黑夜、沙尘暴、扬尘和雪盲环境的仿真。(3)重点研究了传感器成像仿真技术,实现了前视红外传感器、激光雷达和毫米波雷达的成像仿真;研究了虚拟仪表建模技术,完成了退化视觉环境面板、传感器控制面板和虚拟飞行仪表建模;针对不同的退化视觉环境下,本文提出并设计了六种异源传感器融合方案,然后利用视景仿真平台实现了不同融合方案的可视化感知处理,最后证明了本文所设计的融合方案对特定的飞行环境具有重要的应用价值。(4)设计并实现了异源传感器融合感知处理综合演示软件,包括综合演示平台设计,功能模块代码组织,OpenSceneGraph与仪表的通讯,各功能模块的显示布局,以及最终的融合感知可视化综合处理演示。