一种伞降模拟训练系统

本技术涉及伞降模拟训练，尤其涉及一种伞降模拟训练系统。

背景技术：

1、伞降训练是特战部队重要训练科目，在多年的组训实践中，基本形成了单项基础训练--综合应用训练--升空实跳训练的成熟训练链路；由于伞降训练操作环节复杂、危险系数大、环境要求高，升空实跳前如何最大程度的体验真实场景，解决心理感适、模拟空中环境操纵、以及各环节交互检查体验等一直是困扰训练效益提升的关键所在。

2、伞降模拟训练器材可在地面模拟空中环境的离机、伞控、着陆等科目训练，是跳伞地面训练的主要手段和通用做法，在一定程度上可解决升空实跳前的各环节技能动作的训练和纠正；如发明专利申请号2018110351322一种延时跳伞训练模拟平台，其公开了在支架上梁中部设有载物台，其上设有旋转机构，在旋转机构的旋转平台上设有拉伸机构，在旋转平台下面设有模拟吊挂伞绳机构，通过旋转机构和拉伸机构可以模拟跳伞过程中的旋转和左右摇摆两种情况；但这类训练器材均以单人、单科目的单一功能训练项目为主，无法使多名跳伞员连续完成离机出舱、空中操纵和着陆的全过程训练操作，存在综合性训练体验感不强。

技术实现思路

1、针对上述情况，本实用新型的目的在于提供一种伞降模拟训练系统，它采用支撑架上设置环形轨道、有轨小车、模拟机舱的模块式设计结构，能实现真实模拟多名跳伞员连续离机出舱、空中操纵和安全着陆的伞降全过程多功能训练，从而克服了现有技术存在单人、单科目、单一功能训练的缺陷，同时整体结构科学合理、简单紧凑，安装和操作方便，市场前景广阔，便于推广使用。

2、为了实现上述目的，一种伞降模拟训练系统，它包括支撑架、设于支撑架上端的环形轨道、配装于环形轨道上的有轨小车；所述有轨小车上设有红外对射传感器并与有轨小车上的副控制模块连接，所述红外对射传感器用于感应环形轨道上不同位置的挡块；所述支撑架上的一端设有模拟机舱，且环形轨道的一端从模拟机舱内穿过；所述模拟机舱内远离环形轨道的一端设有主控制模块并与有轨小车上的副控制模块无线通信连接；所述有轨小车上安装有行走电机用于驱动有轨小车在环形轨道上运行，且有轨小车上安装有升降电机并经钢丝绳与有轨小车下方的操纵盘连接；所述操纵盘底部中心设有四组线轮组，每组线轮组上分别设有操作棒。

3、为了实现结构及效果优化，其进一步的措施是：所述挡块包括分别设置在环形轨道上起始点处挡块、舱门处挡块、距舱门17m处挡块、距舱门68m处挡块、距舱门74m处挡块、距舱门80m处挡块、距舱门85m处挡块、距舱门90m处挡块、距舱门100m处挡块。

4、所述操纵盘内设有背带机构用于绑定跳伞员，且操纵盘顶部还设有旋转电机用于驱动跳伞员顺时针或逆时针旋转。

5、所述支撑架上端并列设置两根环形轨道，每根环形轨道上分别配装有轨小车，且两根环形轨道的端部分别从模拟机舱内穿过。

6、所述有轨小车上还设有超声波测距传感器并与副控制模块连接，所述主控制模块与副控制模块上分别设有通信模块用于无线通信。

7、所述主控制模块由hmi人机界面和西门子s7-200smartplc控制系统构成，所述副控制模块为西门子s7-200smartplc控制系统，主控制模块与副控制模块通过lora无线模块通信，副控制模块与操纵盘通过无线开关量模块进行数据传输。

8、本实用新型相比现有技术所产生的有益效果：

9、(ⅰ)本实用新型中采用在支撑架上端设置模拟机舱、环形轨道、有轨小车的组合式设计结构，能实现从登机、离舱、空中操纵、安全着陆的全流程伞降模拟训练，有效解决了现有技术单人单种设备训练内容单一的缺陷，避免发生训练流程不连贯、各个训练环节中间出现壁垒的情况，便于满足用户的需求；

10、(ⅱ)本实用新型采用有轨小车下方设有操纵盘的结构，可实现载人情况下的上下位移运动、前后倾斜运动、以及左右旋转运动，能够真实模拟离机后的失重感、开伞后的减速冲击感、拉棒时的操纵感、着陆时的坠落感、以及稳定跳伞姿态与特情触发天旋地转的眩晕感等运动体感，大幅增强了训练过程中的真实感，并且整体运动灵活、安全，运动可靠性高；

11、(ⅲ)本实用新型采用多名跳伞员同场景的组训模式，可利用系统直接对模拟训练预案进行增删改查，也可进行训练内容的直接选择，大幅提高了训练实施的效率，并解决了高空实地训练耗费时间多、成本投入大、组织保障困难等问题；

12、(ⅳ)本实用新型采用模拟机舱设有主控制模块、有轨小车及背带机构上设有传感器的结构，可通过传感器采集位置信息用于控制跳伞员的模拟训练方式和采集跳伞员操纵信息，实时上传进行仿真计算处理，便于协调系统进行操纵反馈，有利于跳伞员完全沉浸在体感模拟、操纵反馈、姿态控制的训练环境中，有效提高了实际训练效果；

13、(ⅴ)本实用新型采用在支撑架上端设置模拟机舱、环形轨道、有轨小车的组合式设计结构，可将以往地面简单训练改为空中训练模式，实现在地表低空模拟空中训练再升空跳伞的改进，增强了跳伞员的理性认识与感性认识，便于掌握跳伞中的各种操作、基本动作和处理突发事件的能力，积累空中真实飞行的经验，进而提高跳伞员在实际跳伞时的平衡能力，从而进一步提高伞降训练的质量；

14、(ⅵ)本实用新型采用支撑架上端设置环形轨道、有轨小车、模拟机舱的模块式设计结构，能实现真实模拟多名跳伞员连续登机、离机出舱、空中操纵和安全着陆的伞降全过程多功能训练，从而克服了现有技术存在单人、单科目、单一功能训练的缺陷，同时整体结构科学合理、简单紧凑，安装和操作方便，在使用过程中更加接近真实跳伞的环境，从而提高了训练的可靠性，具有显著的经济效益和社会效益。

15、本实用新型广泛适用于伞降训练配套使用。

16、下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明。

技术特征：

1.一种伞降模拟训练系统，其特征在于包括支撑架(1)、设于支撑架(1)上端的环形轨道(3)、配装于环形轨道(3)上的有轨小车(4)；所述有轨小车(4)上设有红外对射传感器并与有轨小车上的副控制模块连接，所述红外对射传感器用于感应环形轨道(3)上不同位置的挡块；所述支撑架(1)上的一端设有模拟机舱(2)，且环形轨道(3)的一端从模拟机舱(2)内穿过；所述模拟机舱(2)内远离环形轨道的一端设有主控制模块(23)并与有轨小车(4)上的副控制模块无线通信连接；所述有轨小车(4)上安装有行走电机用于驱动有轨小车在环形轨道上运行，且有轨小车上安装有升降电机并经钢丝绳(41)与有轨小车下方的操纵盘(42)连接；所述操纵盘(42)底部中心设有四组线轮组(43)，每组线轮组(43)上分别设有操作棒。

2.根据权利要求1所述伞降模拟训练系统，其特征在于所述挡块包括分别设置在环形轨道上起始点处挡块(31)、舱门处挡块(32)、距舱门17m处挡块(33)、距舱门68m处挡块(34)、距舱门74m处挡块(35)、距舱门80m处挡块(36)、距舱门85m处挡块(37)、距舱门90m处挡块(38)、距舱门100m处挡块(39)。

3.根据权利要求1所述伞降模拟训练系统，其特征在于所述操纵盘(42)内设有背带机构用于绑定跳伞员(5)，且操纵盘(42)顶部还设有旋转电机用于驱动跳伞员顺时针或逆时针旋转。

4.根据权利要求1所述伞降模拟训练系统，其特征在于所述支撑架(1)上端并列设置两根环形轨道(3)，每根环形轨道(3)上分别配装有轨小车(4)，且两根环形轨道(3)的端部分别从模拟机舱(2)内穿过。

5.根据权利要求1所述伞降模拟训练系统，其特征在于所述有轨小车(4)上还设有超声波测距传感器并与副控制模块连接，所述主控制模块与副控制模块上分别设有通信模块用于无线通信。

6.根据权利要求5所述伞降模拟训练系统，其特征在于所述主控制模块(23)由hmi人机界面和西门子s7-200smartplc控制系统构成，所述副控制模块为西门子s7-200smart plc控制系统，主控制模块(23)与副控制模块通过lora无线模块通信，副控制模块与操纵盘(42)通过无线开关量模块进行数据传输。

技术总结
本技术公开一种伞降模拟训练系统，它包括支撑架、设于支撑架上端的环形轨道、配装于环形轨道上的有轨小车；有轨小车上设有红外对射传感器并与有轨小车上的副控制模块连接，所述红外对射传感器用于感应环形轨道上不同位置的挡块；支撑架上的一端设有模拟机舱，且环形轨道的一端从模拟机舱内穿过；所述模拟机舱内远离环形轨道的一端设有主控制模块并与有轨小车上的副控制模块无线通信连接；有轨小车上设有行走电机，且有轨小车上设有升降电机并经钢丝绳与操纵盘连接；它能实现真实模拟多名跳伞员连续离机出舱、空中操纵和安全着陆的伞降全过程多功能训练，克服了现有技术存在单人、单科目、单一功能训练的缺陷；它广泛适用于伞降训练配套使用。

技术研发人员：刘文雯,陈立锋,熊梦婕,石添文,刘虹谷,胡巧红
受保护的技术使用者：湖南科技大学
技术研发日：20230727
技术公布日：2024/2/19