RU2149462C1

RU2149462C1 - Virtual helicopter simulator

Info

Publication number: RU2149462C1
Application number: RU98100617A
Authority: RU
Inventors: В.П. Меркулов; Н.В. Добролюбов; В.Я. Маклашевский
Original assignee: Войсковая часть 75360
Priority date: 1998-01-09
Filing date: 1998-01-09
Publication date: 2000-05-20

Abstract

FIELD: aircraft simulators. SUBSTANCE: virtual helicopter trainer has pilot seat in cabin of real helicopter. Helicopter control system and armament control systems are connected with devices simulating visual situation if flight with night vision goggles and sound formation unit. EFFECT: possibility of making simulated situation close to real situation both above ground and sea. 1 dwg

Description

Изобретение относится к области авиационных тренажеров, а более конкретно - к устройствам имитации визуальной обстановки при полете вертолета ночью с очками ночного видения, расширяющим функциональные возможности тренажера. The invention relates to the field of flight simulators, and more specifically to devices for simulating the visual environment when flying a helicopter at night with night vision goggles that expand the functionality of the simulator.

Наиболее близким к предложенному изобретению является имитатор изображений, содержащий рабочее место летчика, блок виртуальной реальности, выход которого соединен со входом защитного шлема летчика с виртуальными очками, выход которого соединен со входом блока позиционирования, выход которого соединен со входом блока виртуальной реальности (US 4303394 A, 01.12.1981). Closest to the proposed invention is an image simulator containing a pilot’s workstation, a virtual reality unit, the output of which is connected to the input of the pilot's helmet with virtual glasses, the output of which is connected to the input of the positioning unit, the output of which is connected to the input of the virtual reality unit (US 4303394 A 12/01/1981).

Существенным недостатком такого имитатора является отсутствие моделирования визуальной обстановки полета вертолета ночью с использованием очков ночного видения, а также то, что рабочим местом летчика является макет кабины вертолета. Подобные тренажеры требуют строительства специальных зданий. A significant drawback of such a simulator is the lack of modeling the visual situation of a helicopter’s flight at night using night vision goggles, as well as the fact that the pilot’s workplace is a helicopter cockpit model. Such simulators require the construction of special buildings.

Задачей изобретения является приближение имитируемой визуальной обстановки к полетам вертолетов ночью с очками ночного видения как над сушей, так и над водной поверхностью. The objective of the invention is the approximation of a simulated visual environment to helicopter flights at night with night vision goggles both on land and above the water surface.

Поставленная цель достигается тем, что рабочее место летчика находится в кабине реального вертолета, содержащей системы объективного контроля и систему управления вооружением, выходы которых соединены через адаптер со входами блока отображения и документирования оценок рациональной деятельности в полете и блока моделей динамики полета и силовой установки, выход блока моделей динамики полета и силовой установки соединен со входом блока виртуальной реальности, а также со входами блока формирования видеоизображений для очков ночного видения и блока формирования звука в окружающей среде, выходы которых соединены со входами блока виртуальной реальности, причем выход блока виртуальной реальности соединен со входом защитного шлема летчика с виртуальными очками через адаптер. This goal is achieved by the fact that the pilot’s workplace is located in the cockpit of a real helicopter containing objective control systems and an arms control system, the outputs of which are connected through an adapter to the inputs of the display and documentation unit for evaluating rational activity in flight and the block of flight dynamics and power plant models, exit the block of flight dynamics models and the power plant is connected to the input of the virtual reality block, as well as to the inputs of the video imaging unit for night vision goggles vision and sound generation unit in the environment, the outputs of which are connected to the inputs of the virtual reality block, and the output of the virtual reality block is connected to the input of the pilot's helmet with virtual glasses through an adapter.

Достижение иллюзии пилотирования вертолета ночью с очками ночного видения обеспечивается:
нахождением летчика в кабине реального (боевого) вертолета и управлением реальными органами (РУДы, РУС и т.д.), использованием всех элементов пультов системы управления вооружением (СУВ);
виртуальным представлением в некабинной обстановке и приборной доски вертолета;
созданием акустической обстановки шума двигателей, а также имитацией радиосвязи и др.Achieving the illusion of piloting a helicopter at night with night vision goggles is provided by:
finding a pilot in the cockpit of a real (combat) helicopter and controlling real organs (ore, RUS, etc.), using all elements of the armament control system control panels (SUV);
virtual representation in a non-cabin environment and the dashboard of a helicopter;
creating an acoustic environment of engine noise, as well as simulating radio communications, etc.

При этом вертолет должен находиться под током, гидросистема обеспечена давлением от аэродромного источника и должны быть выполнены все требования техники безопасности по применению вооружения, уборки шасси и т.п. In this case, the helicopter must be under current, the hydraulic system is provided with pressure from the airfield source and all safety requirements for the use of weapons, landing gear cleaning, etc. must be met.

Блок-схема виртуального тренажера вертолета представлена на чертеже. A block diagram of a virtual helicopter simulator is shown in the drawing.

Предлагаемый виртуальный тренажер вертолета имеет рабочее место летчика в кабине реального самолета 1, содержащей системы объективного контроля 2 и систему управления вооружением 3, адаптер 4, защитный шлем летчика с виртуальными очками 5, блок моделей динамики полета и силовой установки 6, блок виртуальной реальности 7, блок контроля и управления режимами тренажа 8, блок позиционирования 9, блок формирования видеоизображений для очков ночного видения 10, блок формирования звука в окружающей среде 11, блок отображения и документирования оценок рациональной деятельности в полете 12. The proposed virtual helicopter simulator has a pilot's seat in the cockpit of a real aircraft 1, containing objective control systems 2 and an arms control system 3, adapter 4, a pilot's helmet with virtual glasses 5, a block of flight dynamics models and a power plant 6, a virtual reality block 7, block for controlling and controlling the modes of exercise 8, positioning block 9, block for generating video images for night vision goggles 10, block for forming sound in the environment 11, display and documentation unit for evaluating to rational activity in flight 12.

Виртуальный тренажер вертолета работает следующим образом. The virtual simulator of the helicopter works as follows.

Предварительно летчик занимает свое рабочее место в кабине вертолета 1, надевает защитный шлем летчика с виртуальными очками 5, включает (набирает) на пультах кабины вертолета элементы для конкретного полетного задания. В результате в блок адаптера 4 с блоков системы объективного контроля 2 и системы управления вооружением 3 поступают электрические сигналы в виде последовательности кодов элементов конкретного полетного задания и параметры управления полетом вертолета. При этом с помощью блока контроля и управления режимами тренажера 8 и параметров управления полетом вертолета с выхода блока адаптера 4, осуществляется запуск и настройка моделей динамики полета и силовой установки 6, а также выборка из блока адаптера 4 в блок отображения и документирования оценок рациональной деятельности в полете 12 параметров полета в соответствии с заданной последовательностью кодов полетного задания. После этого в блоке моделей динамики полета и силовой установки 6 формируются последовательности кодов, характеризующие текущие координаты места положения и параметры силовой установки вертолета, которые поступают на входы блоков 7, 10 и 11 соответственно, для выбора электронной карты пролетаемой местности, имитации видимости объектов через очки ночного видения и звуков работы силовой установки. В результате этого с выхода блока виртуальной реальности 7 последовательность кодов через блок адаптера 4 поступает на вход защитного шлема летчика с виртуальными очками 5, создавая у летчика иллюзию ночного полета с использованием очков ночного видения. При этом, в момент поворота летчиком головы, для обозрения окружающей обстановки и приборной доски вертолета, с выхода блока позиционирования 9, закрепленного на защитном шлеме летчика с виртуальными очками 5, поступает последовательность кодов на вход блока виртуальной реальности 7 с целью синхронизации видимого летчиком изображения на мониторах виртуальных очков. Previously, the pilot takes his workplace in the cockpit of the helicopter 1, puts on a pilot's helmet with virtual glasses 5, turns on (dials) the elements for a specific flight mission on the remote controls of the helicopter's cabin. As a result, the adapter unit 4 receives electrical signals in the form of a sequence of codes of the elements of a specific flight mission and helicopter flight control parameters from the units of the objective control system 2 and the weapon control system 3. At the same time, using the control unit for simulator 8 modes and helicopter flight control parameters from the output of adapter unit 4, models of flight dynamics and power unit 6 are launched and tuned, as well as sampling from adapter unit 4 to a display and documentation unit for evaluating rational activities in flight 12 flight parameters in accordance with a given sequence of flight task codes. After that, in the block of flight dynamics models and powerplant 6, sequences of codes are formed that characterize the current coordinates of the position and parameters of the helicopter power plant, which are received at the inputs of blocks 7, 10, and 11, respectively, to select an electronic map of the terrain to fly, simulate the visibility of objects through glasses night vision and sounds of the power plant. As a result of this, from the output of virtual reality unit 7, the sequence of codes through the adapter unit 4 is fed to the input of the pilot's helmet with virtual glasses 5, creating the pilot's illusion of a night flight using night vision goggles. At the same time, when the pilot turns his head, to view the environment and the dashboard of the helicopter, from the output of the positioning unit 9, mounted on the pilot's helmet with virtual glasses 5, a sequence of codes is input to the input of the virtual reality unit 7 in order to synchronize the image visible to the pilot virtual glasses monitors.

Применение виртуального тренажера вертолета позволит повысить эффективность обучения летчика технике пилотирования вертолета ночью с использованием очков ночного видения и расширить функциональные возможности тренажера. The use of a virtual helicopter simulator will increase the effectiveness of pilot training in helicopter piloting techniques at night using night vision goggles and expand the simulator's functionality.

Claims

A virtual helicopter simulator containing a pilot’s workstation, a virtual reality block, the output of which is connected to the pilot’s helmet helmet with virtual glasses, the output of which is connected to the input of a positioning block, the output of which is connected to the input of a virtual reality block, characterized in that the pilot’s workstation is in the cockpit of a real helicopter containing objective control systems and an arms control system, the outputs of which are connected through an adapter to the inputs of the display unit and are documented estimates of rational activity in flight and a block of flight dynamics models and a power plant, the output of a block of flight dynamics models and a power plant is connected to the input of a virtual reality block, as well as to the inputs of a video imaging unit for night vision goggles and a sound generation unit in the environment, outputs which are connected to the inputs of the virtual reality block, and the output of the virtual reality block is connected to the input of the pilot's helmet with virtual glasses through the adapter.