飞行错觉体验训练模拟器的制作方法

文档序号:2573433阅读:397来源:国知局

专利名称::飞行错觉体验训练模拟器的制作方法
技术领域
:本实用新型涉及训练模拟器
技术领域
,尤其涉及一种飞行错觉体验训练模拟器。
背景技术
:飞机飞行中,常会使飞行员引发一些飞行错觉,飞行错觉是由于人在三维运动空间中的空间定向能力缺欠所致,也常称为飞行空间定向障碍,是人在飞行环境中发生的一种正常心理生理现象。在飞行中,飞行员依赖自己的视觉(眼睛)、前庭觉(半规管、耳石器)、本体觉(皮肤、肌肉、关节内脏)三种感觉器官来正确地进行空间定向,确定飞机状态和位置,以保证安全飞行。其中,视觉给人提供直接环境定向的最重要、最有用的信息,对空间定向起着决定性作用,而前庭觉和本体觉则起补充和强化作用。根据所受感觉器官的影B向,飞行错觉可以分为几下几类(l)前庭本体性飞行错觉发生在各种加速度作用时或其后的一类飞行错觉;(2)前庭视觉性飞行错觉当前庭本体感觉器官在受各种加速度作用时或其后所发送的错误空间信息,除形成上述第一类前庭本体性飞行错觉的体位知觉形态外,还可表现为视觉形态,即飞行员"看到"飞行状态或外界环境发生与实际不一致的变化,把这一类飞行错觉归类为前庭视觉性飞行错觉;(3)视性飞行错觉由于光线明暗、太阳(月亮)方位、外界环境(景物)状况(如海洋、江湖水面,云状,树木,地貌等)引发视性错觉。飞行员因飞行错觉引发的飞行事故非常严重,其中80%的事故是由于飞行员"不能认知、不能识别"飞行错觉造成的,另外20%的事故是在飞行员知道发生错觉后,但是不能控制而导致的。针对飞行错觉引发事故的情况,识别和控制飞行错觉的训练是预防飞行错觉事故的关键,要识别具体的飞行错觉就要通过让飞行员实际体验到发生飞行错觉时的状况,从而使飞行员体验错觉发生的表象,弄明白其发生的机理,提升其飞行错觉的识别能力,从而掌握识别、及处理错觉的技能。为达到使飞行员掌握识别飞行错觉,避免因飞行错觉引用事故,现常通过一种飞行错觉地面演示设备对飞行员进行空间定向障碍基础课程的训练。一般在训练中,演示前庭性飞行错觉(包括前庭本体性飞行错觉和前庭视觉性飞行错觉)需要一把同心旋转(人坐在旋转中心,可演示躯体旋动错觉)和偏心旋转(人坐在偏轴心一定半径处,可演示躯体重力错觉)的转椅,或者需要两把椅子一个可同心旋转,另一个可偏心旋转,交替使用。转椅需要伺服电机控制,以达到平稳运行,并且要求噪声和震动最小。加速度范围要求从O.5°/82到90°/V,角速度可达180°/s,可顺逆时针旋转,必须保证是适于人使用的(速率)。而视性飞行错觉可以用棒-框效应和其他都知道的方式制成简单的幻灯片演示视性错觉,可通过简单的PC程序控制,或内有覆盖整个视野的黑白相间的垂直条(每根条的视角为7。)的简单转动圆屋顶,演示运动视觉剌激引起的错觉(自身旋转错觉)。视动剌激速度应为90。/s,可以顺逆时针旋转。将一激光指示器放置在人的头近处,用来演示自动性错觉。[0007]做演示的房间要求不透光。应该采取防范措施,使坐在椅子上做观察的飞行学员不能进入到转椅周围。从上述对用于空间定向障碍基础课程的设备介绍中,可以看出现有的实现基础飞行错觉训练设备至少存在下述问题在单个设备上,无法实现所需要的所有定向器官错觉种类的演示。
实用新型内容基于上述现有技术所存在的不足,本实用新型实施方式提供一种飞行错觉体验训练模拟器,可以模拟完成对各种飞行中引起的定向器官错觉种类,且模拟准确、模拟效果好。本实用新型是通过下述技术方案实现的本实用新型实施例提供一种飞行错觉体验训练模拟器,包括座舱系统、转台系统、基座和教员控制台系统;所述座舱系统设置在转台系统的调节机构上,所述转台系统设置在基座上,所述座舱系统的数据采集系统、及所述转台系统的驱动控制器均与所述教员控制台系统电气连接,通过教员控制台系统控制转台系统驱动座舱系统多状态旋转。所述座舱系统包括舱体、座椅和数据采集系统;所述舱体为不透光的封闭结构,舱体上设有舱门;座椅设置在舱体内,座椅上设有座椅扶手、头托和安全带;所述数据采集系统设置在舱体内,用于采集训练者的感觉信息,并通过显示装置进行显示及传送至所述教员控制台系统。所述数据采集系统包括信息采集手柄、显示装置和计算机;所述信息采集手柄,设置在所述舱体内,与所述计算机连接,用于将采集的感觉信息传输至所述计算机;所述显示装置,设置在所述舱体内,与所述计算机连接,用于显示图形化仪表及几何视性错觉图形;所述计算机,用于接收所述信息采集手柄采集的数据信息,并输出至所述显示装置进行显示及传送至所述教员控制台系统。所述数据采集系统还包括摄像装置;所述摄像装置,设置在所述舱体内,与所述计算机连接,用于对座舱内的状态进行监控。所述数据采集系统还包括通讯单元,与所述计算机连接,用于通过计算机与所述教员控制台系统进行通信。所述转台系统包括转台、调节机构、驱动装置和驱动控制器;所述调节机构设置在转台上,所述转台通过螺栓与基座固定连接,所述驱动装置设置在转台内,驱动装置的电机输出轴经减速器、法兰盘与转台连接,驱动转台旋转,驱动装置的电机经驱动控制器与所述教员台控制系统电气连接。所述调节机构包括导轨、滑块、丝杠、手轮、移动平台、倾斜平台、支承垫块、轴承、连接法兰和锁死机构;所述导轨为两根,导轨间设有丝杠,丝杠一端为手轮,所述滑块设置在导轨上,与丝杠活动连接,移动平台固定设置在滑块上,移动平台上设有倾斜平台,倾斜平台通过轴与移动平台连接,倾斜平台下面设有支承垫块,连接法兰与倾斜平台通过轴承连接,锁死机构设置在倾斜平台上。所述座舱系统通过法兰盘与转台系统连接。所述教员控制台系统包括操作机台、显示装置、控制计算机和电器控制单元;显示装置设置在操作机台上,与所述控制计算机连接,用于显示控制软件界面及各种控制信息;所述控制计算机,经所述电器控制单元分别与所述座舱系统的数据采集系统及所述转台系统的驱动控制器电气连接,用于运行控制软件,经所述电器控制单元与所述数据采集系统交互,接收数据采集系统传送的数据,并通过所述转台系统的驱动控制器对驱动装置进行控制。所述教员控制台系统还包括通讯控制单元,与所述控制计算机连接,用于与所述座舱系统的数据采集系统进行通信。由上述本发明实施方式提供的技术方案可以看出,本发明实施方式中通过转台系统与教员控制台系统配合,可以使设置在转台系统上的座舱系统完成各种旋转动作,可使座舱内的被训练者感觉到模拟出的各种飞行错,可获得逼真的运动动感,具有控制方便、模拟效果好、真实性强的特点,进而可使训练者获得更好的训练效果。图1为本实用新型实施例提供的飞行错觉体验训练模拟器的整体结构示意图;图2为本实用新型实施例提供的飞行错觉体验训练模拟器的座舱系统的舱体外观结构示意图;图3为本实用新型实施例提供的座舱系统与转台系统连接的整体结构示意图;图4为本实用新型实施例提供的飞行错觉体验训练模拟器的转台系统的结构示意图;图5为本实用新型实施例提供的飞行错觉体验训练模拟器的转台系统的连接处剖视示意图;图6为本实用新型实施例提供的教员控制台系统的外观结构示意图;图7为本实用新型实施例提供的飞行错觉体验训练模拟器的电气连接示意图;图8为本实用新型实施例提供的飞行错觉体验训练模拟器的工作原理图;图9为本实用新型实施例提供的飞行错觉体验训练模拟器的软件交联图。具体实施方式为便于理解,以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明。实施例本实施例提供一种飞行错觉体验训练模拟器,如图1所示,包括座舱系统1、转台系统2、基座3和教员控制台系统4;其中,座舱系统1设置在转台系统2的调节机构上,转台系统2设置在基座上,基座3可以在固定地基上,座舱系统1的数据采集系统,及转台系统2的驱动控制器均与教员控制台系统电气连接,通过教员控制台系统控制转台系统旋转并带动座舱系统实现多状态旋转。上述模拟器中的座舱系统具体包括舱体、座椅和数据采集系统;其中,舱体为不透光的封闭结构,舱体上设有舱门;座椅设置在舱体内,座椅上设有座椅扶手、头托和安全带;所述的数据采集系统设置在舱体内,用于采集训练者的感觉信息,并通过显示装置进行显示及传送至所述的教员控制台系统。上述座舱系统中的数据采集系统具体包括信息采集手柄、计算机、显示装置、摄像装置和通讯单元;其中,信息采集手柄设置在舱体内,与计算机连接,用于将采集的感觉信息传输至计算机;显示装置也设置在舱体内,与计算机连接,用于显示输出图形化仪表,以反应感觉信息的变化、及显示模拟真实状态的图形化仪表,及显示几何视性错觉图形;计算机用于接收信息采集手柄采集的数据信息,并输出至所述显示装置进行显示及将采集的数据信息传送至教员控制台系统;摄像装置也设置在舱体内,与计算机连接,用于监控收集座舱内的动态。通信单元也与计算机连接,用于通过计算机与所述的教员控制台系统进行通信。上述模拟器中的转台系统具体包括转台、调节机构、驱动装置和驱动控制器;所述调节机构设置在转台上,所述转台通过螺栓与基座固定连接,所述驱动装置设置在转台内,驱动装置的电机输出轴经减速器、法兰盘与转台连接,驱动转台旋转,驱动装置的电机经驱动控制器与所述教员台控制系统电气连接。通过控制转台系统的驱动装置,可以驱动转台带动调节机构旋转,进而带动调节机构上设置的座舱系统旋转。上述转台系统中的调节机构具体包括导轨、滑块、丝杠、手轮、移动平台、倾斜平台、支承垫块、轴承、连接法兰、锁死机构;其中,导轨为两根,两根导轨之间设置丝杠,丝杠一端设置手轮,转动手轮可带动丝杠旋转,滑块设置在导轨上,并与导轨间的丝杠活动连接,移动平台设置在滑块上,通过手轮转动丝杠可使滑块带动移动平台在导轨上滑动,可以方便的调节移动平台在导轨上的位置,从而调节舱体在导轨上的位置。移动平台上设有倾斜平台,倾斜平台与移动平台通过一根垂直于导轨的轴连接,两个支承垫块分别设置在倾斜平台下面,用来固定倾斜平台水平和倾斜两个位置,从而可调节座舱系统的舱体是否向外倾斜;倾斜平台上设有连接座舱系统的连接法兰,连接法兰与倾斜平台通过轴承连接,锁死机构设置在倾斜平台上,用来锁定连接法兰的旋转运动,从而调节座舱系统舱体的朝向。上述模拟器中的座舱系统通过连接法兰(法兰盘)与转台系统的调节机构连接,转台系统形成一种单轴向、偏轴心的运动系统,通过转台系统中的调节机构与驱动装置配合,在驱动控制器的控制下,可实现座舱系统在基座的转台系统上进行下述各种状态的旋转,包括正常旋转(无偏心无倾斜)、偏心向心旋转(偏轴心无倾斜、座舱面向中心位置)、偏心背心旋转(偏轴心无倾斜、座舱背向中心位置)、偏心顺/逆切向旋转(偏轴心无倾斜,并且面向顺时针切线方向或逆时针切线方向)、向心倾斜(偏轴心、远离轴心方向倾斜、并且座舱面向中心位置)、背心倾斜(偏轴心、远离轴心方向倾斜、并且座舱背向中心位置)等各种姿态条件下的旋转。上述模拟器中的教员控制台系统包括操作机台、显示装置、控制计算机和电器控制单元;其中,显示装置设置在操作机台上,与控制计算机连接,用于显示控制软件界面及7显示各种控制信息;控制计算机与电器控制单元连接,通过电器控制单元分别与座舱系统的数据采集系统及转台系统的驱动控制器电气连接,该计算机用于运行控制软件,经电器控制单元与数据采集系统交互,接收数据采集系统传送的数据,并通过转台系统的驱动控制器对驱动装置进行控制。上述模拟器中的教员控制台系统还可以包括通讯控制单元,与控制计算机连接,用于与座舱系统的数据采集系统的通讯单元进行通信,实现教员控制台系统处的教员与座舱系统的舱体内的被训练者通信。上述飞行错觉体验训练模拟器,通过将座舱系统设置在转台系统上,并通过教员台控制系统控制转台系统实现各种旋转动作来模拟出引起各种飞行错觉的状态,由于转台系统采用单轴向、偏轴心的运动系统,从而可以在该模拟器上,集中实现对多种飞行错觉的模拟体验与训练,具有使用方便、训练效果好的优点。为更便于理解本发明实施例中给出的飞行错觉体验训练模拟器,以下结合附图对上述飞行错觉体验训练模拟器作进一步说明。如图1所示,该飞行错觉体验训练模拟器可划分为控制区Sl和模拟器主体区S2两部分。控制区Sl的设备主要为教员控制台系统4;模拟器主体区S2的设备为飞行模拟器,该飞行模拟器可以分为座舱系统1、转台系统2和基座3几部分。其中,座舱系统1的舱体与转台系统2的调节机构之间通过法兰盘连接,调节机构设置在转台系统2的转台上,转台与基座3之间通过螺栓固定接,驱动装置的驱动电机设置在基座3下边的转台内,驱动电机的驱动轴通过减速器与转台上平面连接,通过轴承支撑转台上平面的调节机构和座舱系统l,通过驱动转台系统的转台进行旋转,从而带动调节机构及调节机构上的座舱系统旋转,以完成各种引发飞行错觉的旋转动作。以下结合附图对该飞行错觉体验训练模拟器的各部分一一进行说明(1)座舱系统如图2所示,座舱系统包括舱体,和舱体内设置的座椅和数据采集系统;舱体为不透光的密闭暗式舱体,舱体上设有供被训练者出入的舱门,舱门关闭后在运行中舱体不漏光(呈全暗室状态),并且,在被训练者戴上耳麦隔音后被训练者感受到的噪音噪声不大于50dB;座椅设置在舱体内,座椅上设有座椅扶手和安全带,座椅前设有脚凳板,座椅上对应头部的位置设置头直位头托和头、体前俯90度头托,其中,头直位头托为可前倾30度和有左、右侧各30度的两个侧板;在舱体内的舱头处设有仪表板;仪表板可用于安装数据采集系统的显示装置(可模拟显示地平仪和罗盘、感觉信息仪表和真实状态仪表等及呈现一般性视觉错觉图形),在舱右侧可安装被训练者操纵的数据采集系统的采集手柄,用于传递感觉信息;实际中,对座舱系统的配置和功能可参见下表1。表1座舱系统的配置和功能表<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>上述座舱系统可在转台系统的带动下,作各种旋转运动,以模拟飞机飞行状态中可引发飞行错觉的姿态,以引发舱体内的被训练者感受到各种飞行错觉,利用舱体内的数据采集系统的采集手柄用于对被训练者感觉信息的输入,利用采集手柄可以把被训练者感受到的感觉信息输入到舱体内数据采集系统的显示装置显示的感觉信息仪表上,并同时输出到教员台的显示装置上,用于跟真实的状态仪表对比,从而确定是否发生错觉,同时把错觉进行量化输入;比如,感觉倾斜角度,感觉顺/逆时针旋转等;利用舱体内设置的数据采集系统的显示装置,可以显示感觉信息仪表和真实状态仪表的对比;被训练者在训练中,通过对比看到显示的仪表数据,可发现自己发生的错觉,从而掌握识别该错觉的方法,加强被训练者相信仪表的训练;同时也可以通过舱体内的显示装置显示相应的图形,以进行一系列大小、形状等一般性视觉错觉的体验。舱体内设置的数据采集系统的红外线摄像头,可采集舱体内的图像,并将图像数据传送至舱体内数据采集系统的计算机,通过计算机经网络传送至教员控制台系统,以便教员可实时观察舱体内的动态。(2)转台系统如图3所示,在模拟器主体区S2,飞行模拟器的座舱系统10的舱体,通过法兰盘与转台系统20的调节机构连接,转台系统起到带动舱体实现各种状态下的旋转,以模拟出飞机飞行中可引发飞行错觉的各种状态,使舱体内的被训练者产生各种飞行错觉,该转台系统的结构如图4所示,具体包括转台、调节机构、驱动装置和驱动控制器;其中,所述的调节机构设置在转台上,所述转台通过螺栓与基座固定连接,所述驱动装置设置在转台内,驱动装置的电机输出轴经减速器、法兰盘与转台连接,驱动转台旋转,驱动装置的电机经驱动控制器与所述教员台控制系统电气连接。通过控制转台系统的驱动装置,可以驱动转台带动调节机构旋转,进而带动调节机构上设置的座舱系统旋转。上述转台系统中的调节机构具体包括导轨21、滑块23、丝杠22、手轮24、移动平台25、倾斜平台26、支承垫块29、轴承、连接法兰27、锁死机构28;其中,导轨21为两根,两根导轨21之间设置丝杠22,丝杠22—端设置手轮24,转动手轮24可带动丝杠22旋转,滑块23设置在导轨21上,可在导轨21上滑动,并与导轨21间的丝杠22活动连接,移动平台25设置在滑块23上,通过手轮24转动丝杠22可使滑块23带动移动平台25在导轨21上滑动,可以方便的调节移动平台25在导轨21上的位置,从而可调节设置在调节机构上的舱体在导轨21上的位置。移动平台25上设有倾斜平台26,倾斜平台26与移动平台25通过一根垂直于导轨21的轴连接,两个支承垫块29分别设置在倾斜平台26下面,用来固定倾斜平台水平和倾斜两个位置,从而可调节调节机构上的座舱系统的舱体是否向外倾斜;倾斜平台26上设有连接座舱系统的连接法兰27,连接法兰27与倾斜平台26通过轴承连接,锁死机构28设置在倾斜平台26上,用来锁定连接法兰27的旋转运动,从而调节座舱系统l舱体的朝向。图5所示是转台系统连接处的剖面结构图,其中,转台上平台201与转台基座206通过轴承202相连,减速器204通过螺栓连接在转台基座206上,电机205通过螺栓连接在减速器204上,减速器204和转台上平台201通过联轴器203连接。电机205在转台控制系统控制下产生旋转运动,减速器可起到降低转速、增强扭矩的作用,将转动通过联轴器203传递给转台上平台。上述飞行错觉体验训练模拟器中转台系统的转台和调节机构配合,在驱动装置驱动下,可带动座舱系统实现下述各种旋转动作正常(无偏心无倾斜)、偏心向心(偏轴心无倾斜、座舱面向中心位置)、偏心背心(偏轴心无倾斜、座舱背向中心位置)、偏心正/负切向(偏轴心无倾斜,并且座舱面向顺时针切线方向或逆时针切线方向)、向心倾斜(偏轴心、远离轴心方向倾斜、并且座舱面向中心位置)、背心倾斜(偏轴心、远离轴心方向倾斜、并且座舱背向中心位置)等各种姿态条件下旋转。通过上述这些旋转动作,可使座舱系统舱体内的被训练者进行下述各飞行错觉的感受和训练,包括①无偏心无倾斜旋转,可以进行(可产生)旋转中不动错觉、旋转中反旋转错觉、旋转停动后反旋转错觉的训练(体验),配合个人头部动作还可以进行科里奥利错觉的(感受)训练;②偏心向心无倾斜旋转,可以进行躯体重力错觉中的俯仰躯体重力性错觉的训练;③偏心切向无倾斜旋转,可以进行躯体重力错觉中的倾斜躯体重力性错觉的训练;偏心向心倾斜旋转、⑤偏心背心倾斜旋转,可以进行加深躯体重力错觉中的俯仰躯体重力性错觉的训练。(3)教员控制台系统如图6所示,该教员控制台系统包括控制机台31、显示装置32、控制计算机、电器控制单元和通讯控制单元等;其中,控制机台31用于放置各部件,显示装置32设置在控制机台31上,与控制机台31内设置的控制计算机连接,控制机台31内设置的电器控制单元和通讯控制单元也分别与控制计算机连接;该教员控制台系统提供了一个人机交互接口,通过该教员控制台系统的控制计算机和显示装置,可以显示控制软件的界面及显示各种控制信息,及与座舱系统内数据采集系统通信,实现对座舱系统舱体内的动态进行监控,及通过电器控制单元对转台系统进行控制;及通过通讯控制单元与座舱系统的舱体内的被训练者进行通信。该教员控制台系统的配置及功能参见下述表2。表2-教员控制台系统的配置及功能<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>[0079]利用该教员控制台系统,可以实现状态、课程设置,运动控制,监控和记录等功能;通过控制机台上的显示装置可以显示当前模拟飞行状态的真实状态仪表和被训练者感觉状态仪表显示,可进行对比,从而判断被训练者是否发生错觉。该教员控制台系统与转台系统及座舱系统电气部分的连接示意可参见图7(图中带数字的箭头表示交联顺序,普通箭头表示交联关系及数据传输方向),通过各电气部件的连接,实现了该飞行错觉体验训练模拟器的各种控制功能。本实用新型实施例中的飞行错觉体验训练模拟器的工作原理如图8所示,其中各流程具体为(1)教员通过教员控制台系统进行课程选择,并启动课程——旋转中不动错觉和反旋转错觉体验;(2)教员控制台系统中运行的教员台软件给运动控制模块发送数据,通过驱动器和电机实现转台转动;(转台以5度/sec2角加速度顺时针(可选逆时针)加速旋转,达到120度/sec,并恒速旋转90sec,之后以5度/sec2减角速度减速运行,直至停动);教员台和座舱仪表通过教员台软件控制对应显示图形化仪表和相关信息;(3)学员产生感觉;(4)学员产生感觉并将感觉信息并采集;(5)感觉信息被教员台软件处理后反馈到座舱和教员台仪表进行显示;记录评估模块对过程进行记录;(6)教员通过通讯模块对学员下发动作指令和相关的仪表显示功能(在加速运行到IO秒时询问受训者"您感觉向哪个方向旋转",之后罗盘显示让其看罗盘,此时产生正确方向的旋转感觉;运行40秒时提示受训者"您感觉不转时请报告",当受训者报告停止旋转时显示罗盘,并询问"是否还在旋转?",此时产生旋转中不动的感觉;运行125秒时问受训者"请报告旋转方向",当受训者报告后,即刻显示罗盘,请其判断旋转方向,此时产生旋转中反旋转感觉);(7)教员通过教员台软件结束培训,并对结果进行评估输出。该飞行错觉体验训练模拟器的教员台软件与座舱软件的交联图参见图9所示,通过教员控制台系统的控制计算机中运行的教员台软件与座舱系统的数据采集系统的计算机中运行的座舱软件的交互很好的实现了各种错觉状态信息的采集与监控。利用该模拟器进行训练的工作流程具体为被训练者进行训练时,首先打开舱体的舱门,被训练者进入舱体内,关上舱门并从内部锁定;被训练者的(错觉)感觉信息可以通过操纵采集手柄(控制)在舱体内的显示装置上的显示输出,然后,通过从看到的显示装置显法的感觉信息仪表(指示)和真实信息仪表进行对比,被训练者就可以了解到自己是否发生了错觉;通过该模拟器可让被训练者体验失去可靠的参照点时发生的空间定向障碍错觉,具体可实现两类前庭性错觉的模拟和一般性视觉性错觉的演示其中,前庭性错觉包括旋转性错觉和重力性错觉;该模拟器又可分别模拟躯体旋转性错觉和眼旋转性错觉,躯体重力性错觉和眼重力性错觉。视觉性错觉包括游动性(或自动)错觉和视觉大小、形状常性错觉。躯体旋转性错觉包括阈下角加速度值旋转中模拟无旋转感觉错觉;恒角速度旋转中模拟无旋转感觉错觉;旋转中以阈下角减速度值减速模拟无旋转感觉错觉;旋转中以阈上角减速度减速模拟反旋转错觉;恒角速度旋转后停止旋转模拟旋转错觉。躯体重力性错觉偏轴心、正切朝向旋转模拟倾斜形态的躯体重力性错觉;偏轴心、头向或背向旋转轴旋转模拟俯仰形态的躯体重力性错觉;座舱倾斜一个角度下座舱偏轴心旋转模拟倾斜角度比实际大的超重错觉;座舱前俯或后仰一个角度下座舱偏轴心旋转模拟俯仰角度比实际大的超重错觉(例如夜间加速起飞)。科里奥利错觉恒角速度旋转中由头后仰或头直位绕横轴(俯仰轴)向头直位或向前倾位移动;或头由前倾位或头直位绕俯仰轴向头直位或向后仰位移动,产生滚转或倾斜错觉;恒角速度旋转中由头左倾位或头直位绕胸背轴轴(滚转轴)向头直位或向右倾位移动;或头由右倾位或头直位绕滚转轴向头直位或向左倾位移动,产生翻转或俯仰错觉。视觉性错觉眼旋转性错觉;视觉似动性错觉;前庭性眼震效应;一般性视觉性错觉、视觉游动性错觉。综上所述,本实用新型实施例中的飞行错觉体验训练模拟器,通过单轴向、偏轴心运动系统的转台系统承载座舱系统,在教员控制台系统的控制下,使座舱系统可以实现无偏心旋转、偏轴心旋转,以及偏轴心倾斜旋转,实现了阈值、躯体重力、眼重力性错觉和超G错觉等可以体验前庭和本体功能缺陷的错觉模拟。并且,由于转台系统可实现多姿态调节,再与密闭式座舱系统配合,可获得逼真的运动动感,密闭式座舱则保证了飞行员不受周围环境的影响,提高了模拟前庭本体性错觉的成功率。座舱系统舱体内显示装置上显示的感觉信息仪表和真实状态仪表的对比,也使被训练者在训练中,通过对比,快速发现自己发生的错觉,从而快速掌握识别该错觉的方法,也加强了飞行员相信仪表的训练。同时通过舱体内的显示装置可显示相应的图形,使被训练者进行一系列大小、形状等一般性视觉错觉的体验。[0103]以上所述,仅为本实用新型较佳的具体实施方式,但本实用新型的保护范围并不局限于此,任何熟悉本
技术领域
的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此,本实用新型的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。权利要求一种飞行错觉体验训练模拟器,其特征在于,包括座舱系统、转台系统、基座和教员控制台系统;所述座舱系统设置在转台系统的调节机构上,所述转台系统设置在基座上,所述座舱系统的数据采集系统、及所述转台系统的驱动控制器均与所述教员控制台系统电气连接,通过教员控制台系统控制转台系统驱动座舱系统多状态旋转。2.根据权利要求1所述的飞行错觉体验训练模拟器,其特征在于,所述座舱系统包括舱体、座椅和数据采集系统;所述舱体为不透光的封闭结构,舱体上设有舱门;座椅设置在舱体内,座椅上设有座椅扶手、头托和安全带;所述数据采集系统设置在舱体内,用于采集训练者的感觉信息,并通过显示装置进行显示及传送至所述教员控制台系统。3.根据权利要求2所述的飞行错觉体验训练模拟器,其特征在于,所述数据采集系统包括信息采集手柄、显示装置和计算机;所述信息采集手柄,设置在所述舱体内,与所述计算机连接,用于将采集的感觉信息传输至所述计算机;所述显示装置,设置在所述舱体内,与所述计算机连接,用于显示图形化仪表及几何视性错觉图形;所述计算机,用于接收所述信息采集手柄采集的数据信息,并输出至所述显示装置进行显示及传送至所述教员控制台系统。4.根据权利要求3所述的飞行错觉体验训练模拟器,其特征在于,所述数据采集系统还包括摄像装置;所述摄像装置,设置在所述舱体内,与所述计算机连接,用于对座舱内的状态进行监控。5.根据权利要求3所述的飞行错觉体验训练模拟器,其特征在于,所述数据采集系统还包括通讯单元,与所述计算机连接,用于通过计算机与所述教员控制台系统进行通信。6.根据权利要求1所述的飞行错觉体验训练模拟器,其特征在于,所述转台系统包括转台、调节机构、驱动装置和驱动控制器;所述调节机构设置在转台上,所述转台通过螺栓与基座固定连接,所述驱动装置设置在转台内,驱动装置的电机输出轴经减速器、法兰盘与转台连接,驱动转台旋转,驱动装置的电机经驱动控制器与所述教员台控制系统电气连接。7.根据权利要求6所述的飞行错觉体验训练模拟器,其特征在于,所述调节机构包括导轨、滑块、丝杠、手轮、移动平台、倾斜平台、支承垫块、轴承、连接法兰和锁死机构;所述导轨为两根,导轨间设有丝杠,丝杠一端为手轮,所述滑块设置在导轨上,与丝杠活动连接,移动平台固定设置在滑块上,移动平台上设有倾斜平台,倾斜平台通过轴与移动平台连接,倾斜平台下面设有支承垫块,连接法兰与倾斜平台通过轴承连接,锁死机构设置在倾斜平台上。8.根据权利要求1所述的飞行错觉体验训练模拟器,其特征在于,所述座舱系统通过法兰盘与转台系统连接。9.根据权利要求1所述的飞行错觉体验训练模拟器,其特征在于,所述教员控制台系统包括操作机台、显示装置、控制计算机和电器控制单元;显示装置设置在操作机台上,与所述控制计算机连接,用于显示控制软件界面及各种控制信息;所述控制计算机,经所述电器控制单元分别与所述座舱系统的数据采集系统及所述转台系统的驱动控制器电气连接,用于运行控制软件,经所述电器控制单元与所述数据采集系统交互,接收数据采集系统传送的数据,并通过所述转台系统的驱动控制器对驱动装置进行控制。10.根据权利要求9所述的飞行错觉体验训练模拟器,其特征在于,所述教员控制台系统还包括通讯控制单元,与所述控制计算机连接,用于与所述座舱系统的数据采集系统进行通信。专利摘要本实用新型实施例提供一种飞行错觉体验训练模拟器。属于训练模拟器
技术领域
。它包括座舱系统、转台系统、基座和教员控制台系统;所述座舱系统设置在转台系统的调节机构上,所述转台系统设置在基座上,所述座舱系统的数据采集系统、及所述转台系统的驱动控制器均与所述教员控制台系统电气连接,通过教员控制台系统控制转台系统驱动座舱系统多状态旋转。该训练模拟器通过转台系统与教员控制台系统配合,可以使设置在转台系统上的座舱系统完成各种旋转动作,可使座舱内的被训练者感觉到模拟出的各种飞行状态,可获得逼真的运动动感,具有模拟效果好、真实性强的特点,进而可使训练者获得更好的训练效果。文档编号G09B9/10GK201540661SQ20092011020公开日2010年8月4日申请日期2009年7月15日优先权日2009年7月15日发明者于立身申请人:北京欣远诚业科技有限公司
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