本实用新型涉及飞行模拟训练设施技术领域，特别是涉及一种用于飞行仿真训练的混合视景显示系统。
背景技术：
随着计算机技术的不断发展，越来越多的领域可以通过模拟训练进行实践。飞行模拟训练就是在军事领域或者航空领域常用的训练，进而随着飞行模拟训练的发展，模拟飞行器也越来越多。模拟飞行器有助于提高训练的安全性，有助于降低飞行训练的成本花费，有助于缩短受训人员的飞行训练时间、提升飞行技巧，是培训飞行人员的必要技术手段。
飞行模拟训练就是要给飞行员构建一个虚拟的“真实”飞行环境，该虚拟的飞行环境主要指两方面，一方面是与飞行器本身相关的机器环境，包括飞机座舱、设备等；另一方面是飞行器周围的外部环境，主要指自然条件、地理条件等。现有技术中，在与飞行器相关的机器环境方面，对飞行器运动、动感的模拟已取得了比较好的效果。现阶段，为了给飞行员营造更加真实的飞行环境，提升飞行员的感受体验，对飞机座舱中的仪表、操作设备和综合显示系统的模拟也变得越来越重要。但是，目前的飞行模拟训练仍旧没有完备的显示系统，无法更好地将现实环境与虚拟空间进行融合，无法为受训人员提供更加真实的飞行环境。
技术实现要素：
鉴于上述问题，提出了本实用新型以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的用于飞行仿真训练的混合视景显示系统。
依据本实用新型的一个方面，提供了一种用于飞行仿真训练的混合视景显示系统，包括：
第一视景显示器，由第一显示屏、第二显示屏以及第三显示屏依次拼接组成，所述第一显示屏以预设视场角卡接在所述第二显示屏一端，所述第三显示屏以预设视场角卡接在所述第二显示屏另一端，所述第一显示屏、所述第二显示屏以及所述第三显示屏分别显示第一视频画面、第二视频画面以及第三视频画面，所述第一视频画面、所述第二视频画面以及所述第三视频画面拼接构成第一视景内容，所述第一视景内容包括飞行器的飞行环境以及飞行器的仪表内容，其中，所述第一视频画面以及所述第三视频画面包括飞行器侧方飞行环境，所述第二视频画面包括飞行器正前方飞行环境以及飞行器仪表内容；
第二视景显示器，包括壳体、传感器、显示设备以及固定带，所述传感器设置于所述壳体上，适于根据所接收的定位射线建立空间坐标系以确定自身的位置变化及移动速率，所述显示设备安装于所述壳体内部，适于通过三维旋转的视场角显示第二视景内容，所述第二视景内容包括飞行器的飞行环境以及飞行器的仪表内容，所述固定带连接所述壳体两端以在所述第二视景显示器与使用者间形成固定。
可选地，在所述第一视景显示器中，所述第一显示屏以不小于120度的视场角与所述第二显示屏的一端卡接固定，所述第三显示屏以不小于120度的视场角与所述第二显示屏的另一端卡接固定。
可选地，所述第一视景显示器固定于立体支撑架。
可选地，所述立体支撑架包括支撑主体以及支撑底座，所述第一视景显示器固定于所述支撑主体。
可选地，在所述支撑主体与所述支撑底座间还设置有折叠面板。
可选地，所述第一视景显示器还包括：
适于提供仿真线控画面的线控画面单元；
适于提供飞行控制力学仿真的飞控仿真单元；
适于提供导航定位、塔台导航功能仿真的导航仿真单元；
适于提供机组内话、机组与指挥台外话语音通信的通信仿真单元；
适于提供挂载及占位选择功能仿真的外挂仿真单元；
适于提供与环境进行数据交互的数据管理仿真的环境数据管理单元；
适于提供制作场景中的外挂物模型、机体复合模型的3D模型单元。
可选地，所述第二视景显示器还包括：
激光定位器，所述激光定位器安装于所述立体支撑架上，适于根据自身发出的定位射线与所述传感器进行交互以确定所述第二视景显示器的定位信息。
可选地，所述第二视景显示器还包括：
操控手柄，所述操控手柄配置有被所述激光定位器追踪的感应器，适于配合所述第二视景显示器的显示设备与外界进行交互。
本实用新型实施例提供的用于飞行仿真训练的混合视景显示系统，包括第一视景显示器以及第二视景显示器。在本实施例中，第一视景显示器由三个显示屏组成，三个显示屏可以根据实际需求以预设视场角进行拼接，在三个显示屏上可以分别显示不同的内容，进而由三个显示屏显示的画面内容拼接构成第一视景内容。在本实施例中，第一视景显示内容包括飞行器的飞行环境以及飞行器的仪表内容。可见，本实施例提供的用于飞行仿真训练的混合视景显示系统可以由第一视景显示器独立显示第一视景内容以满足使用者的需求。进一步地，本实施例还提供了第二视景显示器，该第二视景显示器通过其内部设置的传感器、显示设备等分析自身位置变化以及移动速率，进而更好的与现实环境相匹配，并结合三维旋转的视场角为用户提供更加立体、真实的满足用户需求的第二视景内容。在本实施例中，第二视景显示内容包括飞行器的飞行环境以及飞行器的仪表内容。可见，本实施例提供的用于飞行仿真训练的混合视景显示系统可以由第二视景显示器独立显示第二视景内容以满足使用者的需求。更多地，本实施例的用于飞行仿真训练的混合视景显示系统还可以通过第一视景显示器以及第二视景显示器配合显示，当第一视景显示器无法完全显示满足用户需求的视景内容时，可以通过第二视景显示器配合显示。本实施例的用于飞行仿真训练的混合视景显示系统能够根据实际需求选择第一视景显示器或者第二视景显示器独立显示视景内容，还可以由第一视景显示器、第二视景显示器同时工作，共同呈现更加完整的视景内容，提升用户体验。
上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本实用新型的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本实用新型的具体实施方式。
根据下文结合附图对本实用新型具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本实用新型的上述以及其他目的、优点和特征。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本实用新型的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
图1是根据本实用新型一个实施例的用于飞行仿真训练的混合视景显示系统显示示意图；
图2是根据本实用新型一个实施例的用于飞行仿真训练的混合视景显示系统中第一视景显示器1的显示示意图；
图3是根据本实用新型一个实施例的用于飞行仿真训练的混合视景显示系统中第一视景显示器1的安装示意图；
图4是根据本实用新型一个实施例的第二视景显示器2的显示示意图；以及
图5是根据本实用新型一个实施例的用于飞行仿真训练的混合视景显示系统的另一个安装示意图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
相关技术中提及，飞行模拟训练已经在越来越多的领域中得到了应用，其就是要给飞行员构建一个虚拟的“真实”飞行环境。该虚拟的飞行环境主要指两方面，一方面是与飞行器本身相关的机器环境，包括飞机座舱、设备等；另一方面是飞行器周围的外部环境，主要指自然条件、地理条件等。现有技术中，在与飞行器相关的机器环境方面，对飞行器运动、动感的模拟已取得了比较好的效果。现阶段，为了给飞行员营造更加真实的飞行环境，提升飞行员的感受体验，对飞机座舱中的仪表、操作设备和综合显示系统的模拟也变得越来越重要。但是，目前的飞行模拟训练仍旧没有完备的显示系统，无法更好地将现实环境与虚拟空间进行融合，无法为受训人员提供更加真实的飞行环境。
为了解决上述技术问题，本实用新型实施例提供了一种用于飞行仿真训练的混合视景显示系统。图1是根据本实用新型一个实施例的用于飞行仿真训练的混合视景显示系统显示示意图。如图1所示，本实施例的显示系统包括第一视景显示器1以及第二视景显示器2。进一步地，图2示出了根据本实用新型一个实施例的用于飞行仿真训练的混合视景显示系统中第一视景显示器1的显示示意图。如图2所示，在本实施例中，第一视景显示器1包括第一显示屏1a，第二显示屏1b以及第三显示屏1c。其中，第二显示屏1b设置于第一显示屏1a与第三显示屏1c之间，具体来说，第一显示屏1a以预设视场角卡接在第二显示屏1b一端，第三显示屏1c以预设视场角卡接在第二显示屏1b另一端。在本实施例中，预设视场角可以根据实际需求进行设置，一般需不小于120度。
在第一视景显示器1中，第一显示屏1a、第二显示屏1b以及第三显示屏1c可以分别独立显示第一视频画面、第二视频画面以及第三视频画面，该第一视频画面、第二视频画面以及第三视频画面拼接可以构成第一视景内容。在本实施例中，第一视景内容包括飞行器的飞行环境以及飞行器的仪表内容，其中，第一视频画面以及第三视频画面可以包括飞行器侧方飞行环境，第二视频画面可以包括飞行器正前方飞行环境以及飞行器仪表内容。该第一视景显示器1可以独立显示第一视景内容以满足用户需求。
图3示出了根据本实用新型一个实施例的用于飞行仿真训练的混合视景显示系统中第一视景显示器1的安装示意图。如图3所示，在本实施例中，第一视景显示器1固定于立体支撑架3。该立体支撑架3可以由多个支撑杆以不同角度连接固定设置，为了将本实施例的立体支撑架3阐述的更加具体，在本实施例中，将该立体支撑架3分为支撑主体3a以及支撑底座3b两大部分。需要说明的是，支撑主体3a与支撑底座3b可以是一体设置共同构成立体支撑架3，还可以是由分离设置的支撑主体3a与支撑底座3b两部分拼接构成。此处将立体支撑架3分为两部分阐述只是为了将设置于该立体支撑架3上的各器件的位置关系阐述的更加清楚，并不构成对立体支撑架3具体构造的限定。
在本实施例中，第一视景显示器1可以固定于支撑主体3a上，具体地，在本实施例中，第一视景显示器1可以通过卡接、旋钮固定或其他任意可行的方式固定于支撑主体3a的支撑杆上。进一步地，本实施例的立体支撑架3还包括折叠面板(图中未示出)，该折叠面板设置于支撑主体3a与支撑底座3b之间的适当位置。当需要用到折叠面板时，可以将其打开固定，用户可以在该折叠面板上放置任何其所需要的物品。
此外，本实施例还提供了第二视景显示器2，图4是根据本实用新型一个实施例的第二视景显示器2的显示示意图。如图4所示，该第二视景显示器2包括壳体2a、传感器2b、显示设备2c以及固定带2d。传感器2b设置于壳体2a上，适于根据所接收的定位射线建立空间坐标系以确定自身的位置变化及移动速率。显示设备2c安装于壳体2a内部，适于通过三维旋转的视场角显示第二视景内容，第二视景内容包括飞行器的飞行环境以及飞行器的仪表内容。固定带2d连接壳体两端以在第二视景显示器2与用户间形成固定。
进一步地，在本实施例中，第二视景显示器2还包括激光定位器2e，可以参见图5所示的内容，该激光定位器2e安装于立体支撑架3上，具体来说，该激光定位器2e设置于支撑主体3a的顶端，适于根据自身发出的定位射线与第二视景显示器2的传感器2b进行交互以确定第二视景显示器2的定位信息。此外，该第二视景显示器2还包括操控手柄(图中未示出)，操控手柄配置有被激光定位器2e追踪的感应器，适于配合第二视景显示器2的显示设备2c与外界进行交互。该第二视景显示器2可以独立显示第二视景内容以满足用户需求。
此外，在本实施例中，第一视景显示器1以及第二视景显示器2不但可以分别独立显示对应的视景内容，还可以同时使用、相互配合显示相应的视景内容。当第一视景显示器1显示的第一视景内容无法满足用户需求时，可以通过第二视景显示器2配合显示。当第二视景显示器2显示的第二视景内容不能完全符合用户需求时，可以通过第一视景显示器1配合显示。
在本实施例中，第二视景显示器2为可穿戴设备，当需使用第二视景显示器2时，只需通过固定带2d将其与用户连接固定即可，当不再使用第二视景显示器2时，可以将其放置于立体支撑架3的折叠面板上，可见，该折叠面板也从侧面上为用户更好地使用第一视景显示器1和/或第二视景显示器2提供了方便。
更多地，在本实施例中，第一视景显示器1还包括适于提供仿真线控画面的线控画面单元；适于提供飞行控制力学仿真的飞控仿真单元；适于提供导航定位、塔台导航功能仿真的导航仿真单元；适于提供机组内话、机组与指挥台外话语音通信的通信仿真单元；适于提供挂载及占位选择功能仿真的外挂仿真单元；适于提供与环境进行数据交互的数据管理仿真的环境数据管理单元；以及适于提供制作场景中的外挂物模型、机体复合模型的3D模型单元。通过上述各单元的设置能够为本实用新型的用于飞行仿真训练的混合视景显示系统储备更多与现实结合的环境场景，以增强用户的沉浸感。
举例来说，在环境数据管理单元中，可以预先设置多种环境音效。比如，本机接地音效，即飞行器着陆时机轮与地面接触时产生的环境音效；发动机噪声音效，即发动机启动完成正常运转时的环境噪声音效；旋翼转动音效，即旋翼正常转速时的环境音效。此外，还可以设置环境数据库，以提供3D的地理模拟。地理模拟内容包含城市、山区、平原、河流、湖泊等地形地貌，包含晴、阴、雾、雨、雪等天气及昼夜变化。通过上述环境场景的设置能够极大地满足飞行模拟训练设备的最新需求。进一步，本实施例环境数据库的构建还可以通过使用高质量的卫片和航片，并通过高精度的全球地形高程数据和纹理数据进行即时渲染，实现环境数据库的快速更新。此外，本实施例的系统还可以根据光线、大气以及物体表面作用的物理规律建立光照模型，进而根据时间、季节、天气情况，逼真复现地形和物体的光照效果。通过上述环境数据库的构建为用户呈现高逼真度的加护环境显示效果奠定了基础。
本实用新型的飞行仿真训练的混合视景显示系统通过虚拟现实技术，将飞行模拟与虚拟现实技术相结合，用户可以将现实世界的实际环境视觉和听觉等由相关感应器导入到数字世界中，并通过本实施例的混合视景显示系统让用户的视觉神经产生出虚拟现实的数字世界，通过将视听与空中体感的结合，将真实的环境虚拟化，并达到与真实环境一致的训练效果。本实施例的混合视景显示系统能够通过第一视景显示器以及第二视景显示器配合显示飞行器周围的飞行环境以及飞行器的仪表内容，使得用户在立体的视觉体验中，更加精确地融合飞行器实际操作环境与虚拟现实信息，为用户提供更加真实、立体的显示效果。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：在本发明的精神和原则之内，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案脱离本发明的保护范围。