一种全功能飞行模拟器的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种全功能飞行模拟器，在丰旲拟座舱中设有飞彳丁t旲拟系统，飞彳丁t旲拟系统包括仪表台面、信号装置、操纵装置和光学装置;活动平台包括工作台面和液压作动筒，工作台面安装在液压作动筒上，模拟座舱安装在工作台面上，液压作动筒与液压生成装置连接；视景生成装置与模拟座舱中的光学装置连接；教员指挥控制台与模拟座舱中的飞行模拟系统连接，计算机系统分别与模拟座舱中的飞行模拟系统、活动平台、液压生成装置、视景生成装置和教员指挥控制台连接。本实用新型中，全功能飞行模拟器提高了作训逼真度，实时再现了各种飞行条件下飞行器近乎真实的飞行环境和飞行运动状态。
【专利说明】一种全功能飞行模拟器
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及飞行仿真【技术领域】，尤其涉及一种全功能飞行模拟器。
【背景技术】
[0002]飞行模拟器，又称飞行模拟机，是一种尽可能真实地复制或模拟飞机驾驶经验的系统。从广义上来说，就是用来模拟飞行器飞行的机器，如模拟飞机、导弹、卫星、宇宙飞船等飞行的装置，其能够复现飞行器及空中环境并能够进行操作。从狭义上来说，就是用来模拟飞行器是结构比较复杂、功能比较齐全的装置，不同于结构比较简单且功能较少的飞行训练器。
[0003]随着计算机系统和软件技术的发展，飞行模拟器的性能不断提高，已经成为保障飞行安全、大幅度提高飞行人员及机组人员的技能、缩短飞行人员训练周期、降低训练成本，以及提高训练效率的不可缺少的重要训练装备。利用飞行模拟器来训练飞行员具有节能、经济、安全、不受场地和气候条件的限制、训练周期短、训练效率高等突出优点。在飞行模拟器上可以进行各种复杂飞行环境，飞行失效状态及军事上导弹闪避技术等的训练；利用模拟器进行训练是通用航空飞行员训练与特种作业人员训练不可或缺的一个环节，也是运输航空和军用航空专业人才的重要来源。
[0004]提高飞行员训练水平，促进航空安全指标提升，确保飞行自主训练工作顺利实施，而且今后在飞行模拟训练上将拥有更大的自主性、自控权，并可根据飞行员的特点，有针对性地展开飞行训练，进一步提高各种训练强度。开发飞行模拟器的目的是模拟真实飞机飞行状态，避免决策失误，预测可能发生的问题，达到避免故障、安全控制。
[0005]然而，现有技术的飞行训练模拟器逼真度不够，无法实时再现各种飞行条件下飞行器近乎真实的飞行环境和飞行运动状态。
实用新型内容
[0006]本实用新型提出了一种全功能飞行模拟器，提高了作训逼真度，实时再现了各种飞行条件下飞行器近乎真实的飞行环境和飞行运动状态。
[0007]本实用新型提出的一种全功能飞行模拟器，包括:模拟座舱、活动平台、液压生成装置、视景生成装置、教员指挥控制台和计算机系统；在模拟座舱中设有飞行模拟系统，飞行模拟系统包括仪表台面、信号装置、操纵装置和光学装置；活动平台包括工作台面和液压作动筒，工作台面安装在液压作动筒上，模拟座舱安装在工作台面上，液压作动筒与液压生成装置连接；视景生成装置用于生成飞行模拟器的外部视野并与模拟座舱中的光学装置连接；教员指挥控制台与模拟座舱中的飞行模拟系统连接用于控制飞行模拟器的工作状态并获取飞行员的操作情况；计算机系统分别与模拟座舱中的飞行模拟系统、活动平台、液压生成装置、视景生成装置和教员指挥控制台连接，在计算机系统中储存飞行员在模拟训练中产生的飞行数据以及对驾驶员的飞行进行分析和评价的任务/飞行评估管理系统。
[0008]优选地，在模拟座舱内设有用于根据飞行条件产生相应负荷的负荷产生装置，负荷产生装置与操纵装置连接。
[0009]优选地，光学装置由投影器、透射屏和反射屏组成。
[0010]优选地，操纵装置为杆舵。
[0011]优选地，在模拟座舱内设有用于在飞行过程中产生音响效果的音响模拟装置。
[0012]优选地，液压作动筒由多个液压油缸组成，液压生成装置也多个液压油缸连接。
[0013]优选地，教员指挥控制台包括控制板、显示器、飞行条件设置板、故障设置板和通话装置，在控制板上装有电门和按钮，显示器用于显示飞行轨迹、仪表指示参数，飞行条件设置板用于设置各种初始参数，故障设置板用于给飞行员设置各种故障，通话装置用于与飞行员联络通话。
[0014]本实用新型中，可以在地面实时再现各种飞行条件下飞行器近乎真实的飞行环境和飞行运动状态的地面装置，该模拟器数据齐全，功能完备，真正具备全天候、全任务的模拟能力，重大故障模拟覆盖率高达92%以上，系统逼真度接近90%，支持红外、夜视、头盔及气象雷达功能的仿真。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1为本实用新型实施例提出的一种全功能飞行模拟器的结构示意图。
【具体实施方式】
[0016]如图1所示，本实用新型实施例提出了一种全功能飞行模拟器，包括:模拟座舱
10、活动平台20、液压生成装置30、视景生成装置40、教员指挥控制台50和计算机系统60。
[0017]模拟座舱10与真实飞机中以驾驶员为中心的座舱系统类似，模拟座舱10内设有飞行模拟系统，飞行模拟系统包括仪表台面、信号装置、操纵装置(例如舵杆)和光学装置，光学装置由投影器、透射屏和反射屏组成，模拟座舱10的内部结构形状、仪表台面、信号装置、操纵装置和光学装置的布局与真实飞机一样；在使驾驶员在座位上的视野范围内对各种景象不产生异质感的范围内，制作成与飞机座舱相似的形态，以给飞行员造成座舱环境的逼真感。各种仪表的盘面与真实飞机仪表完全相同，其内部结构有的也与真实仪表一样或部分不同，但其指示现象都与真实仪表相同。
[0018]在模拟座舱10内的操纵装置与负荷产生装置相连，负荷产生装置可根据飞行条件产生相应的负荷，从而使飞行员的手和脚上有操纵力的感觉。
[0019]在模拟座舱10内装有音响模拟装置，可以产生飞行中飞行员所能听到的某些音响效果，例如发动机起动/运转的声音，气流与飞机的摩擦声，收放起落的声音，以及飞机着陆接地时的撞击声等。音响模拟装置用于模拟正常、非正常状态下飞行员能够听到的主要声音或噪音，把实际飞行当中产生的所有种类的音响或杂音，都在模拟器中进行合成和再生；另外，音响模拟装置中设有开发音频通信装置，以使直升机模拟器和教员台系统之间能够进行有机的训练。
[0020]活动平台20，包括工作台面21和液压作动筒22，工作台面21安装液压作动筒22上，液压作动筒22对工作台面21进行支撑，模拟座舱10安装在工作台面21上，液压作动筒22与液压生成装置连接，液压作动筒22由多个液压油缸组成。当飞行员在模拟座舱10内操纵“飞机”运动时，活动平台20就会产生相应的运动，从而使飞行员的身体及大脑中的前庭器官感受到这种运动，飞行员借助这种感觉判断出飞机姿态及速度的变化。
[0021]视景生成装置4与模拟座舱10中的光学系统连接，光学系统由投影器、透射屏和反射屏组成，视景生成装置4负责生成飞行模拟器的外部视野，利用7或8个通道，视野角满足220° X60°的广角要求，以此来达到使驾驶员训练效果和投入感极大化的目标。
[0022]教员指挥控制台50与模拟座舱10中的飞行模拟系统连接，教员指挥控制台50是教员控制飞行模拟器的工作状态及了解飞行员操作情况的装置。不同类型、不同功能的模拟器，其控制台的组成、结构也不一样，包括控制板、显示器、飞行条件设置板、故障设置板和通话装置，控制板装有控制整机及各大系统工作的电门、按钮等，显示器用来显示飞行轨迹、仪表指示参数等，飞行条件设置板用以设置各种初始参数，例如起飞位置、起飞航向、油量等；及气象条件，例如场面气压、气温、风速、风向、能见度等，故障设置板用来给飞行员设置各种故障，以锻炼飞行员在各种故障情况下的处置能力。例如，歼六飞行模拟器可以设置66种故障，其中发动机系统故障就有22种，如发动机接不通最大、接不通加力、断不开最大、发动机失火、空中停车等；特种设备故障21种，如地平仪抖动、卡住，罗盘卡住、摆动，空速管堵塞、结冰，发电机电压过高、过低等；以及其他系统的一些故障，如操纵系统的力臂调节器失灵、起落架放不下，刹车失效等，通话装置用来与模拟座舱中的飞行员联络通话。
[0023]计算机系统60相当于模拟器的大脑，计算机系统60分别与模拟座舱10中的飞行模拟系统、活动平台20、液压生成装置30、视景生成装置40和教员指挥控制台50连接；计算机系统60负责与各个子系统之间的同步化及实时计算，为了方便进行直升机模拟器的维修，还包括部分管理功能、保养及测试功能、在线监控功能等。计算机系统是飞行模拟器中最重要的部分，它是飞行模拟器的“神经中枢”。飞行模拟器是一个实时性要求很高，交换信息量很大，并有一定精度要求的复杂实时仿真系统。计算机系统承担着整个模拟器各个系统的控制与数学模型的解算任务，计算机系统实时采集飞行员的各种操纵信息和教员的各种控制指令信息，按飞机、发动机、各种机载系统变化规律计算各种参数，再输往仪表、视景、运动、音响等各个系统，使飞行员从视觉、听觉、触觉等几个方面感受到“飞机”飞行的情况。
[0024]在计算机系统60中能够储存训练中产生的飞行数据以及对驾驶员的飞行进行分析和评价的任务/飞行评估管理系统，使训练更有效果。计算机系统60中设有数学模型，开发出直-18舰载直升机专用数学仿真模型、载舰数学模型等，模型标准允许误差按照FAAAC120-63的相关建议执行，并模拟以下特殊情况:涡环进入、渐强及强烈的非线性、非定常感觉；舰上操作甲板上方各种紊乱尾流、船尾下冲气流对低空着舰、离舰的影响；舰上操作时局部的、动态的舰面/水面效应对飞行的影响；高海况对飞行的影响，含海面常有的紊流、舰上尾流等复杂流态；流场数据来自型号计算。
[0025]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，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种全功能飞行模拟器，其特征在于，包括:模拟座舱(10)、活动平台(20)、液压生成装置(30)、视景生成装置(40)、教员指挥控制台(50)和计算机系统(60);在模拟座舱(10)中设有飞行模拟系统，飞行模拟系统包括仪表台面、信号装置、操纵装置和光学装置；活动平台(20)包括工作台面(21)和液压作动筒(22)，工作台面(21)安装在液压作动筒(22)上，模拟座舱(10)安装在工作台面(21)上，液压作动筒(22)与液压生成装置(30)连接；视景生成装置(40)用于生成飞行模拟器的外部视野并与模拟座舱(10)中的光学装置连接；教员指挥控制台(50)与模拟座舱(10)中的飞行模拟系统连接用于控制飞行模拟器的工作状态并获取飞行员的操作情况；计算机系统(60)分别与模拟座舱(10)中的飞行模拟系统、活动平台(20)、液压生成装置(30)、视景生成装置(40)和教员指挥控制台(50)连接。
2.根据权利要求1所述的全功能飞行模拟器，其特征在于，在模拟座舱(10)内设有用于根据飞行条件产生相应负荷的负荷产生装置，负荷产生装置与操纵装置连接。
3.根据权利要求1所述的全功能飞行模拟器，其特征在于，光学装置由投影器、透射屏和反射屏组成。
4.根据权利要求1所述的全功能飞行模拟器，其特征在于，操纵装置为杆舵。
5.根据权利要求1所述的全功能飞行模拟器，其特征在于，在模拟座舱(10)内设有用于在飞行过程中产生音响效果的音响模拟装置。
6.根据权利要求1所述的全功能飞行模拟器，其特征在于，液压作动筒(22)由多个液压油缸组成，液压生成装置(30)也多个液压油缸连接。
7.根据权利要求1所述的全功能飞行模拟器，其特征在于，教员指挥控制台(30)包括控制板、显示器、飞行条件设置板、故障设置板和通话装置，在控制板上装有电门和按钮，显示器用于显示飞行轨迹、仪表指示参数，飞行条件设置板用于设置各种初始参数，故障设置板用于给飞行员设置各种故障，通话装置用于与飞行员联络通话。
【文档编号】G09B9/32GK204029190SQ201420145327
【公开日】2014年12月17日 申请日期:2014年3月27日 优先权日:2014年3月27日
【发明者】邓禹, 周灵利, 陈坤, 王威, 朱倩, 舒航, 夏森, 宋琪, 檀剑飞 申请人:芜湖航飞科技股份有限公司