CN108961906A - 一种平视/显示武器瞄准系统模拟仿真设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种平视/显示武器瞄准系统模拟仿真设备，属于模拟仿真和机载火控技术领域，主要解决平视/显示武器瞄准系统的地面模拟仿真问题。其特征是：包括一体化整体设备机箱独立体，机箱内放置有ARM嵌入式计算机系统主板，供电电源模块；机箱前面板装有控制按键盘、电源开关和电源指示灯；机箱上盖装有液晶显示器、全息玻璃显示装置；全息玻璃显示装置包含有全息玻璃显示器支架、全息玻璃显示器，全息玻璃显示器放于全息玻璃显示支架内；机箱后面板装有以太网输入信号接口和220V电源输入信号接口。主要用途是在军用飞机作战飞行模拟器中为飞行人员提供对空目标或对地（海）目标瞄准攻击画面和直观观看的各种相关信息等。
Description
技术领域
平视/显示武器瞄准系统是军用歼击机或歼击轰炸机对空目标或对地（海）目标进行攻击的瞄准系统设备。在地面飞行模拟作战体验或训练中需对该瞄准系统设备的模拟，本发明提出了一种在地面用于飞行模拟作战的简单实用廉价的模拟仿真设备产品。属于模拟仿真和机载火控技术领域。
背景技术
军用飞机系列中歼击机或歼击轰炸机在实施对空目标或对地(海)目标进行近距打击时，都需要进行瞄准，这主要是靠机载平视/显示武器瞄准系统来实现的。平视/显示武器瞄准系统可完成对地（海）目标进行轰炸，还可完成对空中目标的航炮和空空导弹的瞄准攻击。该系统与大气机、导航系统等交联可显示飞行、导航等参数，即把准直的字符信息投射到驾驶员正前方视场中,使得飞行控制和武器投放信息与通过风挡玻璃观察到的外部视觉信息组合在一起，飞行员通过认知视觉显示画面中的单个信息符号或多信息综合表征获取有意义信息,解决飞行员抬头瞄准低头看仪表的困难，提高了瞄准精度，减轻了飞行员的负担，提高了飞机的安全性，它是歼击机或歼击轰炸机必不可少最重要最直观的瞄准设备。真实平显显示是由驾驶员显示组件来完成的。它的主要功能是将平显火控系统电子组件输出的电信号转换成可见的显示符号，提供驾驶员对飞行参数和瞄准信息等输入量的直观认知，它是具有显示和监控能力的一种设备。它安装在座舱中驾驶员的正前方，在显示组件的顶部装有透光率为70%的双组合特制玻璃。双组合玻璃一方面把飞机前方的真实世界直接投射到驾驶员的视场之内，另一方面还在光学上把飞机前方的真实世界与阴极射线管屏幕上的飞行和战斗信息的显示组合在一起。驾驶员的眼睛在观察外部真实世界的同时，又可以看到如飞行参数和瞄准信息等输入时的显示画面，为这些参数的监视和控制提供了方便。以往地面飞行模拟器平显模拟仿真设备都是采用真实的平显设备进行改装，改装的技术复杂，设计和制作成本很高，不利于批量生产。
发明内容
根据现有平视/显示武器瞄准系统模拟仿真技术的现状，本发明所要解决的技术问题是提出一种平视/显示武器瞄准系统模拟仿真设备。
一种平视/显示武器瞄准系统模拟仿真设备采用了低成本的全息成像技术，即利用液晶显示器投影图像至全息玻璃显示器上形成可显示的各种参数、图形、符号，以到达实际平显的显示效果，运用了ARM嵌入式计算机技术，实现了火控瞄准计算和飞行等参数及图像的显示，形成了一小型化低成本的平显武器系统的模拟仿真设备。
本发明采用以下技术方案来实现：
一种平视/显示武器瞄准系统模拟仿真设备，包括一体化整体设备机箱独立体，机箱内放置有ARM嵌入式计算机系统主板，供电电源模块；机箱前面板装有控制按键盘、电源开关和电源指示灯；机箱上盖装有液晶显示器、全息玻璃显示装置；全息玻璃显示装置包含有全息玻璃显示器支架、全息玻璃显示器，全息玻璃显示器为一块具有一定折射率和透射率的全息玻璃，放于全息玻璃显示支架内；机箱后面板装有以太网输入信号接口和220V电源输入信号接口。所述ARM嵌入式计算机系统主板包括ARM处理器、GPU、HDMI接口、以太网接口、电源接口，以及串口、GPIO、LCD、VGA等接口。ARM嵌入式计算机系统主板通过HDMI线与液晶显示器相连接。
一种平视/显示武器瞄准系统模拟仿真设备不做成一体化设备还可以分成两个单独部分，即由控制机箱和显示组件组成。控制机箱装有ARM嵌入式计算机系统主板、供电电源模块、以太网输入信号接口和220V电源输入信号接口。显示组件包含有液晶显示器、全息玻璃显示器和全息玻璃显示器支架。控制机箱通过HDMI线与显示组件中的液晶显示器相连，显示画面控制由上位机主控系统通过以太网进行控制。
一种平视/显示武器瞄准系统模拟仿真设备模拟效果与真实基本相一致，采用了具有一定透射率和折射率的全息玻璃作为平显显示的显示器，该全息玻璃显示器以45度角度置于飞行人员的正前方视野中，在全息玻璃正投影的下方放置一液晶显示器，液晶显示器连接于ARM嵌入式计算机系统中；ARM嵌入式计算机系统通过以太网与外部主控系统相连，以获取飞行数据、大气数据、雷达数据、导航数据等相关数据参数和控制指令，并根据获取的信息自动进行火控计算，通过数据处理和图形、图像处理，输出各种任务的相关信息、符号和图形送至液晶显示器显示，液晶显示器显示的图像信息投射到全息玻璃上，形成影像。同时ARM嵌入式计算机系统具有按键信号采集识别功能，实时处理按键响应，对输入信息进行功能处理，并实时反馈到显示界面中。控制按键按其功能可控制各种显示状态，也可通过以太网根据上位机主控系统发的程序指令进行控制。ARM嵌入式计算机系统软件采用linux系统软件，支持OpenGLES2.0及以上版本和DirectX图形图像库，图形图像显示功能超强，具有实时性高、可靠性高的特点。
一种平视/显示武器瞄准系统模拟仿真设备具有模拟逼真、实时性强、可靠性高、维护简便、寿命周期长等特点，同时具有低功耗、低成本、小尺寸等优势。
附图说明
图1为本发明的硬件组成框图。
图2为本发明的一体化设备外观结构框图。
图1中，1-以太网输入信号接口，2-ARM嵌入式计算机系统主板，3-液晶显示器，4-全息玻璃显示装置，5-控制按键盘，6-供电电源模块，7-220V电源输入信号接口。
图2中，1-全息玻璃显示器，2-全息玻璃显示器右支架，3-全息玻璃显示器左支架，4-液晶显示器，5-电源指示灯，6-电源开关，7-控制按键盘。
具体实施方式
如图1所示，提供一种平视/显示武器瞄准系统模拟仿真设备的硬件组成框图，由ARM嵌入式计算机系统主板2、液晶显示器3、全息玻璃显示装置4、控制按键盘5、供电电源模块6组成。由220V电源输入信号接口7送入的电源信号，至供电电源模块6，给ARM嵌入式计算机系统主板2和液晶显示器3提供供电电源；由以太网输入信号接口1送入的上位机主控系统发来的信息被ARM嵌入式计算机系统主板2接收，ARM嵌入式计算机系统获取飞行数据、大气数据、雷达数据、导航数据等相关数据参数和控制指令，并根据获取的信息自动进行火控计算，通过数据处理和图形图像处理，并根据控制按键盘5输入的信号进行状态控制，输出各种任务的相关信息、符号和图形送至液晶显示器3，液晶显示器3显示的图像信息投影至全息玻璃显示装置4进行显示，全息玻璃显示装置4采用了全息玻璃作为平显显示的显示屏，该全息玻璃用全息玻璃显示支架以45度角度固定，置于飞行人员的正前方视野中；液晶显示器3水平置于全息玻璃的正投影的下方。
如图2所示，提供一种平视/显示武器瞄准系统模拟仿真设备外观结构图，由全息玻璃显示器1、全息玻璃显示器右支架2、全息玻璃显示器左支架3、液晶显示器4、电源指示灯5、电源开关6、控制按键盘7组成。全息玻璃显示器1由全息玻璃构成，该全息玻璃具有一定透射率和反射率；全息玻璃显示器右支架2和全息玻璃显示器左支架3放入全息玻璃显示器1，全息玻璃显示器1与水平面成45度夹角，在其正投影下方水平放置液晶显示器4，液晶显示器显示的图像通过全息玻璃显示器反射到观察者的视野中。
Claims (5)
1.一种平视/显示武器瞄准系统模拟仿真设备，其特征在于：包含有一体化整体设备机箱独立体，机箱前面板装有控制按键盘、电源开关和电源指示灯；机箱上盖装有液晶显示器、全息玻璃显示装置，机箱后面板装有以太网输入信号接口和220V电源输入信号接口；或包含有控制机箱和显示组件两部分。
2.如权利要求1所述的一种平视/显示武器瞄准系统模拟仿真设备，其特征在于：一体化整体设备机箱内放置有ARM嵌入式计算机系统主板，供电电源模块。
3.如权利要求1所述的一种平视/显示武器瞄准系统模拟仿真设备，其特征在于：全息玻璃显示装置包含有全息玻璃显示器支架，全息玻璃显示器，全息玻璃显示器为一块具有一定透射率和折射率的全息玻璃，放于全息玻璃显示支架内；全息玻璃显示器与液晶显示器呈45度角放置，液晶显示器置于全息玻璃显示器的正投影平面上。
4.如权利要求2所述的一种平视/显示武器瞄准系统模拟仿真设备，其特征在于：ARM嵌入式计算机系统主板包括ARM处理器、GPU、HDMI接口、以太网接口、电源接口，以及串口、GPIO、LCD、VGA等接口，该主板连接控制按键盘，具有按键信号采集识别、实时处理按键响应功能；其系统软件采用linux系统软件，支持OpenGLES2.0及以上版本和DirectX图形图像库，输出显示各种状态画面。
5.如权利要求1所述的一种平视/显示武器瞄准系统模拟仿真设备，其特征在于：控制机箱装有ARM嵌入式计算机系统主板、供电电源模块、以太网输入信号接口和220V电源输入信号接口；显示组件包含有液晶显示器、全息玻璃显示器和全息玻璃显示器支架，其液晶显示器与全息玻璃显示器位置关系同权利要求3；控制机箱通过HDMI线与显示组件相连，显示画面控制由上位机主控系统通过以太网进行控制。
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