一種360度全向過(guò)載飛行仿真模擬器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種360度全向過(guò)載飛行仿真模擬器，受訓(xùn)人的重心與真實(shí)的飛行過(guò)程一樣，在飛機(jī)重心的前部。該飛行仿真模擬器包括上下升降系統(tǒng)，第一運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)，第二運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)，飛行座艙系統(tǒng)四部分。通過(guò)智能控制系統(tǒng)分別控制前后俯仰電機(jī)和左右旋轉(zhuǎn)電機(jī)，受訓(xùn)人的重心與真實(shí)的飛行過(guò)程一樣在飛機(jī)重心的前部，飛行員會(huì)同時(shí)感受到平移和旋轉(zhuǎn)。智能控制系統(tǒng)將視景的各種旋轉(zhuǎn)過(guò)載運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，控制步進(jìn)電機(jī)在X、Y、Z軸的同步運(yùn)動(dòng)。實(shí)施本發(fā)明既可降低訓(xùn)練成本，保證訓(xùn)練效果，又能減少飛行學(xué)員等受訓(xùn)人員的駕機(jī)培訓(xùn)時(shí)間。
【專利說(shuō)明】—種360度全向過(guò)載飛行仿真模擬器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及飛行模擬訓(xùn)練設(shè)施【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種360度全向過(guò)載飛行仿真模擬器。
【背景技術(shù)】
[0002]飛行模擬訓(xùn)練就是要給飛行員構(gòu)建一個(gè)虛擬的“真實(shí)”飛行環(huán)境。這里的環(huán)境主要指兩部分:一方面是機(jī)器環(huán)境，即飛機(jī)座艙、設(shè)備等；另一方面是外部環(huán)境，主要指自然條件、地理?xiàng)l件等。在機(jī)器環(huán)境方面，對(duì)飛機(jī)運(yùn)動(dòng)、動(dòng)感(如加速度、座椅抖振等)的模擬是比較關(guān)鍵的技術(shù)；對(duì)飛機(jī)座艙中的儀表、操作設(shè)備和綜合顯示系統(tǒng)的模擬也比較重要，對(duì)飛行員來(lái)說(shuō)，座艙必須要有真實(shí)感和現(xiàn)場(chǎng)感。在我國(guó)，人們對(duì)飛行模擬器在航空領(lǐng)域的重要作用的認(rèn)識(shí)在不斷提高，航空科技及航空工業(yè)得到迅猛發(fā)展，“十二五”以來(lái)，隨著國(guó)家開放低空領(lǐng)域步伐的加快，國(guó)家對(duì)航空工業(yè)扶持的力度加大，國(guó)內(nèi)飛行仿真模擬器也越來(lái)越多。飛行仿真模擬器有助于提高訓(xùn)練的安全性，有助于降低飛行訓(xùn)練的成本花費(fèi)，有助于縮短受訓(xùn)人員的飛行訓(xùn)練時(shí)間、提升飛行技巧，是國(guó)內(nèi)外培訓(xùn)飛行人員的必要技術(shù)手段。
[0003]現(xiàn)有的飛行模擬器中受訓(xùn)人的重心設(shè)置在模擬器俯仰、橫滾、偏航飛行姿態(tài)軸線的交點(diǎn)上，這與飛機(jī)飛行時(shí)飛行員重心位置的實(shí)際情況不相符合。實(shí)際情況是當(dāng)飛機(jī)飛行時(shí)，飛行員重心通常在飛機(jī)的前端，故當(dāng)飛機(jī)進(jìn)行翻滾、橫滾、旋擺時(shí)，飛行員會(huì)同時(shí)感受到平移和旋轉(zhuǎn)。同時(shí)，現(xiàn)有飛行模擬器飛行座艙只能在一個(gè)平面內(nèi)模擬完成小幅度傾斜、小幅度旋擺等仿真動(dòng)作，例如現(xiàn)有六自由度飛行模擬器飛行座艙一般采用Stewart平臺(tái)結(jié)構(gòu)，Stewart平臺(tái)結(jié)構(gòu)只能在一個(gè)平面內(nèi)模擬完成翻滾、橫滾、大幅度旋擺等仿真動(dòng)作，無(wú)法實(shí)現(xiàn)360度全向過(guò)載和特種危險(xiǎn)等復(fù)雜動(dòng)作，難以保證訓(xùn)練效果?，F(xiàn)有的飛行模擬器系統(tǒng)視景主要通過(guò)投影方式產(chǎn)生，投影儀將空戰(zhàn)目標(biāo)、飛行過(guò)程中飛行員所視艙外實(shí)際景物實(shí)時(shí)投影到飛行模擬器的球幕上，現(xiàn)有模擬器的翻滾、橫滾、旋擺等運(yùn)動(dòng)在一個(gè)平面內(nèi)，運(yùn)動(dòng)范圍小，在模擬翻滾和大幅度旋擺時(shí)，屏幕會(huì)隨著飛行座艙一起旋轉(zhuǎn)，雖然滿足了視覺訓(xùn)練效果的需要，但缺乏真實(shí)飛行體驗(yàn)，視景畫面仿真沉浸性不高，逼真度不好，模擬訓(xùn)練和實(shí)際飛行脫節(jié)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了解決現(xiàn)有技術(shù)中Stewart平臺(tái)結(jié)構(gòu)飛行模擬器受訓(xùn)人重心與飛機(jī)飛行時(shí)重心位置實(shí)際情況不符的缺陷，本發(fā)明提供了一種360度全向過(guò)載飛行仿真模擬器，受訓(xùn)人重心與真實(shí)的飛行過(guò)程一樣，在飛機(jī)重心的前部。該飛行仿真模擬器主要包括上下升降系統(tǒng)、第一運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)、第二運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)、飛行座艙系統(tǒng)四部分。
[0005]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案:
[0006]一種360度全向過(guò)載飛行仿真模擬器，其特征在于:包括
[0007]上下升降系統(tǒng)，用于模擬飛機(jī)的上下升降運(yùn)動(dòng)；
[0008]第一運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)，用于模擬飛機(jī)的前后360度俯仰運(yùn)動(dòng)；所述上下升降系統(tǒng)通過(guò)俯仰軸承和第一運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)相連；所述第一運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)在俯仰驅(qū)動(dòng)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下帶動(dòng)所述仿真模擬器完成如后360度俯仰運(yùn)動(dòng)；
[0009]第二運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)，用于模擬飛機(jī)的向左或向右360度范圍內(nèi)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；所述第一運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)通過(guò)橫滾軸承與所述第二運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)相連；
[0010]飛行座艙系統(tǒng)，所述飛行座艙系統(tǒng)的機(jī)頭飛行座艙固定在所述第二運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)中的橫滾支撐桿的前端，所述飛行座艙系統(tǒng)內(nèi)部集成有自動(dòng)配重平衡系統(tǒng)和內(nèi)置視景系統(tǒng)。
[0011]所述上下升降系統(tǒng)包括支撐平臺(tái)，升降電動(dòng)支撐桿，斜支撐電動(dòng)桿，斜支撐電動(dòng)桿鏈接裝置和升降電動(dòng)支撐桿鏈接裝置；所述支撐平臺(tái)作為整個(gè)飛行仿真模擬器的底座，所述升降電動(dòng)支撐桿的底部連接于所述升降電動(dòng)支撐桿鏈接裝置，所述升降電動(dòng)支撐桿鏈接裝置固定于所述支撐平臺(tái)上，所述斜支撐電動(dòng)桿一端連接于所述升降電動(dòng)支撐桿，另一端連接于斜支撐電動(dòng)桿鏈接裝置，所述斜支撐電動(dòng)桿鏈接裝置固定于所述支撐平臺(tái)上。
[0012]所述上下升降系統(tǒng)還包括限位桿，所述限位桿固定于所述支撐平臺(tái)上，所述限位桿與所述斜支撐電動(dòng)桿分立于所述升降電動(dòng)支撐桿兩側(cè)。
[0013]所述第一運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)包括俯仰驅(qū)動(dòng)電機(jī)，俯仰軸承和俯仰支撐桿；所述俯仰支撐桿通過(guò)俯仰軸承與升降電動(dòng)支撐桿相連；所述俯仰驅(qū)動(dòng)電機(jī)通過(guò)自身的軸套固定在所述俯仰支撐桿的兩端。
[0014]所述第二運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)包括俯仰支撐桿鏈接裝置，機(jī)尾配重艙，橫滾驅(qū)動(dòng)電機(jī)和橫滾支撐桿；所述橫滾支撐桿通過(guò)俯仰支撐桿鏈接裝置裝配在俯仰支撐桿上，所述橫滾支撐桿與所述俯仰支撐桿呈交叉狀態(tài)；所述機(jī)尾配重艙與所述橫滾支撐桿相連；所述機(jī)尾配重艙內(nèi)置有尾艙自動(dòng)配重平衡系統(tǒng)。
[0015]所述尾艙自動(dòng)配重平衡系統(tǒng)通過(guò)傳感器感知飛行員或受訓(xùn)人體重信息，根據(jù)飛行員體重信息自適應(yīng)調(diào)節(jié)機(jī)尾配重艙在橫滾支撐桿上的位置，調(diào)節(jié)完畢后橫滾支撐桿立即進(jìn)入自鎖死狀態(tài)，定位座艙，避免座艙傾斜墜落。
[0016]所述飛行座艙系統(tǒng)內(nèi)部還設(shè)置有姿態(tài)操縱桿和油門操縱桿，所述姿態(tài)操縱桿控制仿真模擬器做俯仰運(yùn)動(dòng)和/或橫滾運(yùn)動(dòng)。
[0017]所述內(nèi)置視景系統(tǒng)接收有關(guān)艙體姿態(tài)信息，控制面向飛行員的屏幕畫面始終和地面保持正向垂直。
[0018]本發(fā)明技術(shù)效果:
[0019]本發(fā)明提出了一種360度全向過(guò)載飛行仿真模擬器，該飛行仿真模擬器通過(guò)位于艙內(nèi)的智能控制系統(tǒng)(也可以是控制平臺(tái)服務(wù)器)分別控制前后俯仰電機(jī)和左右旋轉(zhuǎn)電機(jī)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)真實(shí)飛機(jī)在飛行過(guò)程中進(jìn)行翻滾、橫滾、旋擺等動(dòng)作的仿真模擬，即360度全向過(guò)載飛行仿真模擬。使用本發(fā)明所述飛行仿真模擬器，受訓(xùn)人的重心與真實(shí)的飛行過(guò)程一樣，在飛機(jī)重心的前部，因此受訓(xùn)人會(huì)同時(shí)感受到平移和旋轉(zhuǎn)。同時(shí)，智能控制系統(tǒng)將視景的各種旋轉(zhuǎn)過(guò)載運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，控制步進(jìn)電機(jī)在X、Y、Z軸的同步運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)高沉浸性視景畫面與360度全向任意復(fù)合運(yùn)動(dòng)的同步。360度全向運(yùn)動(dòng)包括X、Y、Z三軸運(yùn)動(dòng)、沿X、Y、Z三軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和任意復(fù)合運(yùn)動(dòng)，以及360旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)及過(guò)載和特種危險(xiǎn)運(yùn)動(dòng)，能夠?yàn)閰⒂?xùn)人員提供多種飛行條件下較為逼真的飛行視覺和臨場(chǎng)感覺，既可降低訓(xùn)練成本，保證訓(xùn)練效果，且能減少飛行學(xué)員等受訓(xùn)人員的駕機(jī)培訓(xùn)時(shí)間?！緦＠綀D】

【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1是本發(fā)明360度全向過(guò)載飛行仿真模擬器結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖2是本發(fā)明360度全向過(guò)載飛行仿真模擬器駕駛艙及座艙內(nèi)視景系統(tǒng)示意圖。
[0022]圖3是本發(fā)明360度全向過(guò)載飛行仿真模擬器座艙內(nèi)視景系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理示意圖。
[0023]圖4a，圖4b是普通平面六自由度飛行模擬器結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖5是頭盔內(nèi)置視景系統(tǒng)示意圖，是即可單獨(dú)使用也可和座艙內(nèi)視景系統(tǒng)配套，是座艙內(nèi)視景系統(tǒng)的升級(jí)版。
[0025]附圖標(biāo)記如下:1_支撐平臺(tái)，2-升降電動(dòng)支撐桿，3-斜支撐電動(dòng)桿，4-斜支撐電動(dòng)桿鏈接裝置，5-限位桿，6-升降電動(dòng)支撐桿鏈接裝置，7-俯仰驅(qū)動(dòng)電機(jī)，8-俯仰軸承，9-俯仰支撐桿，10-俯仰支撐桿鏈接裝置，11-機(jī)尾配重艙，12-橫滾驅(qū)動(dòng)電機(jī)，13-橫滾支撐桿，14-機(jī)頭飛行座艙。
【具體實(shí)施方式】
[0026]現(xiàn)有的飛行模擬器受訓(xùn)人的重心在模擬器俯仰、橫滾、偏航飛行姿態(tài)軸線的交點(diǎn)上，飛行員(即受訓(xùn)人)在模擬受訓(xùn)時(shí)難以同時(shí)感受到平移和旋轉(zhuǎn)。而實(shí)際情況是當(dāng)飛機(jī)飛行時(shí)，飛行員重心通常在飛機(jī)的前端，故當(dāng)飛機(jī)進(jìn)行翻滾、橫滾、旋擺時(shí)，飛行員(或受訓(xùn)者)會(huì)同時(shí)感受到平移和旋轉(zhuǎn)。本發(fā)明所解決的技術(shù)問(wèn)題在于，通過(guò)提供一種360度全向過(guò)載飛行仿真模擬器，實(shí)現(xiàn)對(duì)真實(shí)飛機(jī)在飛行過(guò)程中進(jìn)行翻滾、橫滾、旋擺等動(dòng)作的仿真模擬，即360度全向過(guò)載飛行仿真模擬。為受訓(xùn)人提供同時(shí)感受到平移和旋轉(zhuǎn)的飛行體驗(yàn)；同時(shí)，實(shí)現(xiàn)高沉浸性視景畫面與360度全向任意復(fù)合運(yùn)動(dòng)的同步。
[0027]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例做進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0028]圖4a，圖4b是普通平面六自由度飛行模擬器結(jié)構(gòu)示意圖，可以參考圖4a，圖4b 了解目前常見的主流飛行模擬器Stewart平臺(tái)結(jié)構(gòu)。Stewart平臺(tái)結(jié)構(gòu)雖然具有對(duì)稱性結(jié)構(gòu)，具有六個(gè)自由度，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，適合模塊化生產(chǎn)。但受訓(xùn)人員的重心與Stewart飛行模擬器的重心重合，與實(shí)際飛行過(guò)程中的飛行員重心在飛機(jī)重心前面的實(shí)際情況不符，而且Stewart平臺(tái)結(jié)構(gòu)飛行模擬器只能在一個(gè)平面內(nèi)模擬完成翻滾、橫滾、大幅度旋擺等仿真動(dòng)作，更無(wú)法實(shí)現(xiàn)360度全向過(guò)載和特種危險(xiǎn)復(fù)雜動(dòng)作和特種危險(xiǎn)情況的仿真模擬。因此，當(dāng)模擬飛機(jī)進(jìn)行翻滾、橫滾、旋擺時(shí)，受訓(xùn)人員感受不到真實(shí)飛行過(guò)程中的平移和旋轉(zhuǎn)等實(shí)際飛行身體驗(yàn)。
[0029]圖1是本發(fā)明360度全向過(guò)載飛行仿真模擬器結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明360度全向過(guò)載飛行仿真模擬器駕駛艙及座艙內(nèi)視景系統(tǒng)示意圖。
[0030]本發(fā)明公開了一種具有360度全向過(guò)載模擬能力的飛行仿真模擬器，該飛行仿真模擬器主要包括上下升降系統(tǒng)、第一運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)、第二運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)和飛行座艙系統(tǒng)四部分。上下升降系統(tǒng)通過(guò)俯仰軸承和第一運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)相連，第一運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)通過(guò)橫滾軸承與第二運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)相連，飛行座艙系統(tǒng)集成了自動(dòng)配重平衡系統(tǒng)和內(nèi)置視景系統(tǒng)，自動(dòng)配重平衡系統(tǒng)根據(jù)飛行員(即受訓(xùn)人)體重自適應(yīng)調(diào)節(jié)配重機(jī)尾配重艙(可以是個(gè)配重塊)的位置，內(nèi)置視景系統(tǒng)可通過(guò)艙內(nèi)控制系統(tǒng)將內(nèi)置視景系統(tǒng)飛行場(chǎng)景的俯沖、盤旋、爬高、橫滾等過(guò)載或非過(guò)載飛行轉(zhuǎn)化為控制電信號(hào)，控制電信號(hào)精確控制前后俯仰電機(jī)、左右旋轉(zhuǎn)電機(jī)，實(shí)現(xiàn)飛行模擬器的全向360度過(guò)載飛行訓(xùn)練。本發(fā)明所述360度全向運(yùn)動(dòng)包括X、Y、Z三軸運(yùn)動(dòng)、沿X、Y、Z三軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和任意復(fù)合運(yùn)動(dòng)，以及360度旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)及過(guò)載和特種危險(xiǎn)運(yùn)動(dòng)。本發(fā)明所述過(guò)載是指作用于飛行器或飛行員身體上的除重力以外的力產(chǎn)生的加速度與重力加速度常數(shù)之比。
[0031]如圖1所示，上下升降系統(tǒng)包括支撐平臺(tái)1、升降電動(dòng)支撐桿2、斜支撐電動(dòng)桿3、斜支撐電動(dòng)桿鏈接裝置4、限位桿5和升降電動(dòng)支撐桿鏈接裝置6。支撐平臺(tái)I是整個(gè)飛行仿真模擬器的底座，升降電動(dòng)支撐桿(2)通過(guò)位于升降電動(dòng)支撐桿(2)底部、支撐平臺(tái)I臺(tái)面上的升降電動(dòng)支撐桿鏈接裝置6與支撐平臺(tái)I相連，支撐平臺(tái)I上固定有上下升降驅(qū)動(dòng)電機(jī)，安裝在支撐平臺(tái)I上的上下升降驅(qū)動(dòng)電機(jī)用于帶動(dòng)升降電動(dòng)支撐桿2、斜支撐電動(dòng)桿3共同運(yùn)動(dòng)。斜支撐電動(dòng)桿3通過(guò)斜支撐電動(dòng)桿鏈接裝置4與支撐平I相連；限位桿5固定于所述支撐平臺(tái)I上，與所述斜支撐電動(dòng)桿3分立于所述升降電動(dòng)支撐桿兩側(cè)。限位桿5通過(guò)螺母固定在支撐平臺(tái)I上，起到限制升降電動(dòng)支撐桿2過(guò)仰的作用。上下升降驅(qū)動(dòng)電機(jī)和升降電動(dòng)支撐桿2是一體的，位于升降電動(dòng)支撐桿2的下端，整個(gè)升降電動(dòng)支撐桿2在不運(yùn)動(dòng)的時(shí)候是自鎖死系統(tǒng)，進(jìn)入自鎖死狀態(tài)，防止驅(qū)動(dòng)桿滑落，致使座艙墜落?？梢?，本發(fā)明360度全向過(guò)載飛行仿真模擬器的上下升降系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了飛行仿真模擬器的上下升降運(yùn)動(dòng)。
[0032]第一運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)包括俯仰驅(qū)動(dòng)電機(jī)7、俯仰軸承8和俯仰支撐桿9。俯仰支撐桿9通過(guò)俯仰軸承8與升降電動(dòng)支撐桿2相連，也就是說(shuō)，第一運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)通過(guò)俯仰軸承8與第一運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)相連；俯仰驅(qū)動(dòng)電機(jī)7通過(guò)自身的軸套固定在俯仰支撐桿9的兩端；俯仰驅(qū)動(dòng)電機(jī)7可圍繞俯仰支撐桿9實(shí)現(xiàn)360度旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。第一運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)在俯仰驅(qū)動(dòng)電機(jī)7的驅(qū)動(dòng)下，帶動(dòng)本發(fā)明所述飛行仿真模擬器完成前后360度俯仰運(yùn)動(dòng)。
[0033]第二運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)包括俯仰支撐桿鏈接裝置10、機(jī)尾配重艙11、橫滾驅(qū)動(dòng)電機(jī)12和橫滾支撐桿13。橫滾支撐桿13通過(guò)俯仰支撐桿鏈接裝置10裝配在俯仰支撐桿9上，以此實(shí)現(xiàn)了第二運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)和第一運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的互聯(lián)。機(jī)尾配重艙11與橫滾支撐桿13相連，機(jī)尾配重艙11內(nèi)置有尾艙自動(dòng)配重平衡系統(tǒng)，該尾艙自動(dòng)配重平衡系統(tǒng)通過(guò)傳感器感知乘員(即受訓(xùn)者)重量，然后可根據(jù)乘員(即受訓(xùn)者)體重自動(dòng)調(diào)節(jié)機(jī)尾配重艙11在橫滾支撐桿13上的位置，是本發(fā)明360度全向過(guò)載飛行仿真模擬器的平衡裝置。
[0034]飛行座艙系統(tǒng)包括機(jī)頭飛行座艙14及內(nèi)置視景系統(tǒng)。機(jī)頭飛行座艙14固定在橫滾支撐桿13的前端，內(nèi)置視景系統(tǒng)可通過(guò)飛行座艙14的艙內(nèi)控制系統(tǒng)將內(nèi)置視景系統(tǒng)飛行場(chǎng)景的俯沖、盤旋、爬高、橫滾等過(guò)載或非過(guò)載飛行轉(zhuǎn)化為控制電信號(hào)，控制信號(hào)精確控制前后俯仰電機(jī)、左右旋轉(zhuǎn)電機(jī)，使之帶動(dòng)本發(fā)明所述飛行模擬器完成前后俯仰、左右旋轉(zhuǎn)等動(dòng)作。所述第二運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)和所述飛行座艙系統(tǒng)共同作用，實(shí)現(xiàn)飛行模擬器的全向360度過(guò)載飛行訓(xùn)練。
[0035]圖5是頭盔內(nèi)置視景系統(tǒng)示意圖，是即可單獨(dú)使用也可和座艙內(nèi)視景系統(tǒng)配套，是座艙內(nèi)視景系統(tǒng)的升級(jí)版。頭盔內(nèi)置視景系統(tǒng)也稱內(nèi)置視景系統(tǒng)。但是，根據(jù)實(shí)際體驗(yàn)著的試戴，其分辨率無(wú)法滿足使用要求，原因就是易造成受訓(xùn)人眩暈。通常，受訓(xùn)人在接收飛行模擬訓(xùn)練時(shí)需要佩戴類似圖5所示的頭盔，里面設(shè)置有頭盔內(nèi)置視景系統(tǒng)。
[0036]本發(fā)明所采用的內(nèi)置視景系統(tǒng)可以再現(xiàn)真實(shí)環(huán)境中的自然地形地貌(山川、河流、森林、海洋、天空等)和人文景觀(城鎮(zhèn)建筑物、橋梁、公路、鐵路、機(jī)場(chǎng)等)，同時(shí)提供雨、雪等多種氣象條件下的晝夜景象，創(chuàng)造一種險(xiǎn)象環(huán)生、無(wú)論座艙怎么翻轉(zhuǎn)，畫面始終和地面保持正向垂直狀態(tài)，幾近真實(shí)的立體飛行環(huán)境。[0037]由圖1可知，一方面表明本發(fā)明360度全向過(guò)載飛行仿真模擬器既可以上下升降運(yùn)動(dòng)，也可以做360度橫滾運(yùn)動(dòng)。本發(fā)明模擬器的橫滾支撐桿13通過(guò)10俯仰支撐桿鏈接裝置裝配在9俯仰支撐桿上，實(shí)現(xiàn)了第二運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)和第一運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的互聯(lián)，繞升降電動(dòng)支撐桿2所在的柱體360度旋轉(zhuǎn)。
[0038]升降電動(dòng)支撐桿2控制飛行仿真模擬器完成上下升降運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)速度和加速度可調(diào)，假設(shè)運(yùn)動(dòng)塊質(zhì)量為m，要求的加速度計(jì)為a，則要求的升降電動(dòng)支撐桿2所產(chǎn)生的液壓/電磁升降力為:
[0039]F=ma
[0040]要求功率為:
[0041 ]
【權(quán)利要求】
1.一種360度全向過(guò)載飛行仿真模擬器,其特征在于:包括 上下升降系統(tǒng)，用于模擬飛機(jī)的上下升降運(yùn)動(dòng)； 第一運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)，用于模擬飛機(jī)的前后360度俯仰運(yùn)動(dòng)；所述上下升降系統(tǒng)通過(guò)俯仰軸承和第一運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)相連；所述第一運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)在俯仰驅(qū)動(dòng)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下帶動(dòng)所述仿真模擬器完成前后360度俯仰運(yùn)動(dòng)； 第二運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)，用于模擬飛機(jī)的向左或向右360度范圍內(nèi)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；所述第一運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)通過(guò)橫滾軸承與所述第二運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)相連； 飛行座艙系統(tǒng)，所述飛行座艙系統(tǒng)的機(jī)頭飛行座艙固定在所述第二運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)中的橫滾支撐桿的前端，所述飛行座艙系統(tǒng)內(nèi)部集成有自動(dòng)配重平衡系統(tǒng)和內(nèi)置視景系統(tǒng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的360度全向過(guò)載飛行仿真模擬器，其特征在于:所述上下升降系統(tǒng)包括支撐平臺(tái)，升降電動(dòng)支撐桿，斜支撐電動(dòng)桿，斜支撐電動(dòng)桿鏈接裝置和升降電動(dòng)支撐桿鏈接裝置；所述支撐平臺(tái)作為整個(gè)飛行仿真模擬器的底座，所述升降電動(dòng)支撐桿的底部連接于所述升降電動(dòng)支撐桿鏈接裝置，所述升降電動(dòng)支撐桿鏈接裝置固定于所述支撐平臺(tái)上，所述斜支撐電動(dòng)桿一端連接于所述升降電動(dòng)支撐桿，另一端連接于斜支撐電動(dòng)桿鏈接裝置，所述斜支撐電動(dòng)桿鏈接裝置固定于所述支撐平臺(tái)上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的360度全向過(guò)載飛行仿真模擬器，其特征在于:所述上下升降系統(tǒng)還包括限位桿，所述限位桿固定于所述支撐平臺(tái)上，所述限位桿與所述斜支撐電動(dòng)桿分立于所述升降電動(dòng)支撐桿兩側(cè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的360度全向過(guò)載飛行仿真模擬器，其特征在于:所述第一運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)包括俯仰驅(qū)動(dòng)電機(jī)，俯仰軸承和俯仰支撐桿；所述俯仰支撐桿通過(guò)俯仰軸承與升降電動(dòng)支撐桿相連；所述俯仰驅(qū)動(dòng)電機(jī)通過(guò)自身的軸套固定在所述俯仰支撐桿的兩端。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的360度全向過(guò)載飛行仿真模擬器，其特征在于:所述第二運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)包括俯仰支撐桿鏈接裝置，機(jī)尾配重艙，橫滾驅(qū)動(dòng)電機(jī)和橫滾支撐桿；所述橫滾支撐桿通過(guò)俯仰支撐桿鏈接裝置裝配在俯仰支撐桿上，所述橫滾支撐桿與所述俯仰支撐桿呈交叉狀態(tài)；所述機(jī)尾配重艙與所述橫滾支撐桿相連；所述機(jī)尾配重艙內(nèi)置有尾艙自動(dòng)配重平衡系統(tǒng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的360度全向過(guò)載飛行仿真模擬器，其特征在于:所述尾艙自動(dòng)配重平衡系統(tǒng)通過(guò)傳感器感知飛行員或受訓(xùn)者體重信息，根據(jù)飛行員體重信息自適應(yīng)調(diào)節(jié)機(jī)尾配重艙在橫滾支撐桿上的位置，調(diào)節(jié)完畢后橫滾支撐桿立即進(jìn)入自鎖死狀態(tài)，定位座艙，避免座艙傾斜墜落。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的360度全向過(guò)載飛行仿真模擬器，其特征在于:所述飛行座艙系統(tǒng)內(nèi)部還設(shè)置有姿態(tài)操縱桿和油門操縱桿，所述姿態(tài)操縱桿控制仿真模擬器做俯仰運(yùn)動(dòng)和/或橫滾運(yùn)動(dòng)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的360度全向過(guò)載飛行仿真模擬器，其特征在于:所述內(nèi)置視景系統(tǒng)接收有關(guān)艙體姿態(tài)信息，控制面向飛行員的屏幕畫面始終和地面保持正向垂直。
【文檔編號(hào)】G09B9/08GK103886782SQ201410140754
【公開日】2014年6月25日 申請(qǐng)日期:2014年4月9日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月9日
【發(fā)明者】陳京波 申請(qǐng)人:陳京波