CN109903635A - 一种模块化模拟器座舱 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种模块化模拟器座舱，包括底座、左操纵台、仿真设备、油门台、风挡、仪表板、右操纵台和操纵系统这八个模块，这八大类模块皆具有独立的功能结构和接口；功能结构皆模块化制作；接口皆实现了精简可靠定位和连接；各个模块耦合性小、结构简洁、人机工程设计良好，维修快捷、拆装运输方便，具有较好的模块互换性，产品性能优良。本发明目的在于克服现有飞行模拟器座舱模拟存在的缺陷，制作一种能够满足结构与尺寸与真实飞机一致，又能做到模块化设计的模块化模拟器座舱，该模拟器座舱具备真实飞机的内部结构和尺寸，仿真度高，在满足训练功能要求的同时，还做到了结构简洁、拆卸方便、维修快捷，具备优良的产品性能。

Description

一种模块化模拟器座舱

技术领域

本发明涉及航空器在地面模拟空中飞行的模拟器座舱系统，适合于飞机等武器的座舱仿真模拟，以及飞行游戏和其他运动类游戏的模拟座舱系统，确切的说是一种模块化模拟器座舱。

背景技术

一般飞行训练模拟器，要么机械结构是整体性的座舱，各个系统与座舱的耦合性很大，操纵系统等与座舱壳体紧密连接到一起，各种传动机构零部件多、连接关系复杂，结构整体性好，但是拆卸不便，维修性差，搬运困难；要么结构带有适量的模块化结构，各个系统耦合性小，但是结构过于简单、设备往往采用屏幕显示的虚拟仪表画面进行仿真，操纵性不好，训练效果差。

公开号是CN101251959B的中国专利，公开了一种基于虚拟操作的通用飞行模拟器，包括虚拟操作通用概念座舱内的脚蹬、油门杆、驾驶杆、声音混成音箱，其特征在于通用概念座舱内还装有至少由三台大背投机拼合成一个夹角为135-180度的折幕背投系统组成的视景显示系统，使用触摸方式操作的虚拟开关、旋钮和虚拟仪表，根据实际飞机型号的面板制作，显示在触摸屏上；以及用于模型解算和飞行控制解算、加速度解算的显示和解算中心，驾驶员乘坐的抖震座椅；虚拟开关、旋钮和虚拟仪表、脚蹬、油门杆、驾驶杆的数据，通过接入虚拟仪表前主机进行解算，将解算的结果通过网络接入视景主机，视景显示系统通过视景主机与显示和解算中心连接。尽管该飞行模拟器采用了模块化技术，但是其对操纵设备和仪表的模拟采用的是虚拟仪表方式模拟，操作性差，没有操作力感，座舱内部的结构和尺寸无法做到与真机一致，带来的训练效果不能满足真实性需要。

发明内容

基于上述问题，本发明目的在于克服现有飞行模拟器座舱模拟存在的缺陷，制作一种能够满足结构与尺寸与真实飞机一致，又能做到模块化设计的模块化模拟器座舱，该模拟器座舱具备真实飞机的内部结构和尺寸，仿真度高，在满足训练功能要求的同时，还做到了结构简洁、拆卸方便、维修快捷，具备优良的产品性能。

针对以上问题，提供了如下技术方案：一种模块化模拟器座舱，其特征在于：包括底座、左操纵台、仿真设备、油门台、风挡、仪表板、右操纵台和操纵系统这八个模块，

所述底座包括底座本体和底座本体上设置的底座信号接口、底座供电接口、左操纵台供电接口、左操纵台信号接口、操纵系统供电接口、操纵系统信号接口、右操纵台信号接口、右操纵台供电接口；

所述左操纵台包括左操纵台本体，所述左操作台本体上部安装仿真设备模块和油门台模块，底部连接到底座本体上，所述左操纵台通过左操纵台供电接口供电，且通过左操纵台信号接口传输采集和控制信号；

所述仿真设备包括设备壳体和设置在设备壳体上的设备面板、设备元件、设备供电接口、设备信号接口；

所述油门台包括油门台体、油门台安装接口和油门手柄，所述油门台体通过油门台安装接口连接到左操纵台本体上，所述油门手柄调节油门大小；

所述仪表板包括仪表板壳体和设置在仪表板壳体上的仪表板面板、仿真仪表、仪表板供电接口、仪表板信号接口，所述仪表板壳体底部两端分别与左操纵台和右操纵台连接固定；

所述右操纵台包括右操纵台本体，所述右操作台本体上部安装仿真设备，底部连接到底座本体上，所述右操纵台通过右操纵台供电接口供电，且通过右操纵台信号接口传输采集和控制信号；

所述风挡的两端通过螺栓与左操纵台本体和右操纵台本体连接；

所述操纵系统包括操纵系统壳体和设置在操纵系统壳体上的驾驶杆、脚蹬、供电接口、信号接口，所述操纵系统壳体的底部与底座本体连接，所述操纵系统通过操纵系统供电接口和供电接口进行供电，且通过操纵系统信号接口和信号接口进行采集数据的传输。

本发明进一步设置为：所述底座本体的内部安装有为其他模块供电的采集和控制盒。

本发明进一步设置为：所述底座供电接口和底座信号接口均带有外部输入电源。

本发明进一步设置为：所述左操纵台本体和右操作台本体的底部均通过螺栓连接到底座本体上。

本发明进一步设置为：所述操纵系统壳体的底部通过螺栓连接到底座本体上。

本发明进一步设置为：所述底座本体的底部安装移动轮或者支脚。

与现有技术相比，本发明所产生的有益效果是：

(1)本发明提供的模块化模拟器座舱除了实现模拟飞机座舱功能和结构外，还能做到模块化设计、结构简单，模块体积小巧，便于拆装、维护、运输。

(2)本发明提供的模块化模拟器座舱将机械结构、电气结构、电气接口(包括供电接口和信号接口)都封装为一个独立的整体模块，在维修时，可以直接拆卸进行独立维修或者更换，具有良好的维修性，节省了维护和维修成本。

(3)本发明模块化的设计，可以生产出互换性良好的产品，为模拟座舱的生产、互换提供了便利性，有利于多台模拟器共用模块，降低了生产成本。

附图说明

附图1为本发明的模块化模拟器座舱的结构示意图；

附图2为本发明的模块化模拟器座舱的底座的结构示意图；

附图3为本发明的模块化模拟器座舱的左操纵台的结构示意图；

附图4为本发明的模块化模拟器座舱的仿真设备的结构示意图；

附图5为本发明的模块化模拟器座舱的仿真设备的结构示意图；

附图6为本发明的模块化模拟器座舱的油门台的结构示意图；

附图7为本发明的模块化模拟器座舱的仪表板的结构示意图；

附图8为本发明的模块化模拟器座舱的仪表板的结构示意图；

附图9为本发明的模块化模拟器座舱的右操纵台的结构示意图；

附图10为本发明的模块化模拟器座舱的操纵系统的结构示意图；

附图11为本发明的模块化模拟器座舱的操纵系统的结构示意图；

图中示意：1-底座；11-底座本体；12-底座信号接口；13-底座供电接口；14-左操纵台供电接口；15-左操纵台信号接口；16-操纵系统供电接口；17-操纵系统信号接口；18-右操纵台信号接口；19-右操纵台供电接口；2-左操纵台；21-左操纵台本体；3-仿真设备；31-设备壳体；32-设备面板；33-设备元件；34-设备供电接口；35-设备信号接口；4-油门台；41-油门台体；42-油门台安装接口；43-油门手柄；5-风挡；6-仪表板；61-仪表板壳体；62-仪表板面板；63-仿真仪表；64-仪表板供电接口；65-仪表板信号接口；7-右操纵台；71-右操纵台本体；8-操纵系统；81-操纵系统壳体；82-驾驶杆；83-脚蹬；84-供电接口；85-信号接口。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

如图1所示，一种模块化模拟器座舱，包括底座1、左操纵台2、仿真设备3、油门台4、风挡5、仪表板6、右操纵台7和操纵系统8这八个模块，每个模块包括本体结构和硬件、机械接口、硬件接口，模块之间只通过接口进行连接，极大的降低了模块间的耦合度；这八大类模块，皆具有独立的功能结构和接口；功能结构皆模块化制作，完成功能的同时，尽量精简结构，结构尽量整齐简洁；接口包括机械结构接口、电气和信号接口，接口皆实现了精确地可靠定位和连接。这种模块化座舱，各个模块耦合性小、结构简洁、人机工程设计良好，维修快捷、拆装运输方便，产品性能优良。

如图2所示，所述底座1包括底座本体11和底座本体11上设置的底座信号接口12、底座供电接口13、左操纵台供电接口14、左操纵台信号接口15、操纵系统供电接口16、操纵系统信号接口17、右操纵台信号接口18、右操纵台供电接口19；所述底座本体11的内部安装有为其他模块供电的采集和控制盒；所述底座供电接口13和底座信号接口12均带有外部输入电源；作为其他模块的总体支撑模块，底座本体11的底部安装移动轮或者支脚。对于机械结构接口，直接使用螺钉连接，或者其他快速连接方式。

如图3所示，所述左操纵台2包括左操纵台本体21，所述左操作台本体21上部安装仿真设备3模块和油门台4模块，底部连接到底座本体11上，所述左操纵台2通过左操纵台供电接口14供电，且通过左操纵台信号接口15传输采集和控制信号；所述左操纵台本体21的底部通过螺栓连接到底座本体11上。

如图4和图5所示，所述仿真设备3包括设备壳体31和设置在设备壳体31上的设备面板32、设备元件33、设备供电接口34、设备信号接口35；仿真设备4是所有操作设备和仪表设备的总称，它们都采用各自的面板和开关，并设计成独立的控制安装盒，作为一个独立完整的模块对象进行使用。

如图6所示，所述油门台4包括油门台体41、油门台安装接口42和油门手柄43，油门台4模块也是采用航空插座的方式进行数据信号的接口，所述油门台体41通过油门台安装接口42连接到左操纵台本体21上，所述油门手柄43安装了油门各个元件，并用于调节油门大小。

如图7和图8所示，所述仪表板6包括仪表板壳体61和设置在仪表板壳体62上的仪表板面板63、各种类型的仿真仪表64、仪表板供电接口65、仪表板信号接口66，所述仪表板壳体61底部两端分别与左操纵台2和右操纵台7连接固定。

如图9所示，所述右操纵台7包括右操纵台本体71，所述右操作台本体71上部安装仿真设备3模块，底部连接到底座本体11上，所述右操纵台7通过右操纵台供电接口19供电，且通过右操纵台信号接口18传输采集和控制信号；所述右操作台本体71的底部通过螺栓连接到底座本体11上。

如图1所示，所述风挡5的两端通过螺栓与左操纵台本体21和右操纵台本体71连接；风挡5提供飞机的风挡模拟，没有电气信号。

如图10和图11所示，所述操纵系统8包括操纵系统壳体81和设置在操纵系统壳体81上的驾驶杆82、脚蹬83、供电接口84、信号接口85，所述操纵系统壳体81的底部与底座本体11连接，所述操纵系统8通过操纵系统供电接口16和供电接口84进行供电，且通过操纵系统信号接口17和信号接口85进行采集数据的传输；所述操纵系统壳体81的底部通过螺栓连接到底座本体11上。

上述模块化模拟器座舱克服现有飞行模拟器座舱模拟存在的缺陷，能够满足结构与尺寸与真实飞机一致，具备真实飞机的内部结构和尺寸，仿真度高，又能做到模块化设计，在满足训练功能要求的同时，还做到了结构简洁、拆卸方便、维修快捷，具备优良的产品性能。

该模块化模拟器座舱将机械结构、电气结构、电气接口(包括供电接口和信号接口)都封装为一个独立的整体模块，各个模块耦合性小、结构简洁、人机工程设计良好，维修快捷、拆装运输方便，具有较好的模块互换性，产品性能优良；在维修时，可以直接拆卸进行独立维修或者更换，具有良好的维修性，节省了维护和维修成本。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，上述假设的这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种模块化模拟器座舱，其特征在于：包括底座、左操纵台、仿真设备、油门台、风挡、仪表板、右操纵台和操纵系统这八个模块，

所述底座包括底座本体和底座本体上设置的底座信号接口、底座供电接口、左操纵台供电接口、左操纵台信号接口、操纵系统供电接口、操纵系统信号接口、右操纵台信号接口、右操纵台供电接口；

所述左操纵台包括左操纵台本体，所述左操作台本体上部安装仿真设备模块和油门台模块，底部连接到底座本体上，所述左操纵台通过左操纵台供电接口供电，且通过左操纵台信号接口传输采集和控制信号；

所述仿真设备包括设备壳体和设置在设备壳体上的设备面板、设备元件、设备供电接口和设备信号接口；

所述油门台包括油门台体、油门台安装接口和油门手柄，所述油门台体通过油门台安装接口连接到左操纵台本体上，所述油门手柄调节油门大小；

所述仪表板包括仪表板壳体和设置在仪表板壳体上的仪表板面板、仿真仪表、仪表板供电接口、仪表板信号接口，所述仪表板壳体底部两端分别与左操纵台和右操纵台连接固定；

所述右操纵台包括右操纵台本体，所述右操作台本体上部安装仿真设备，底部连接到底座本体上，所述右操纵台通过右操纵台供电接口供电，且通过右操纵台信号接口传输采集和控制信号；

所述风挡的两端通过螺栓与左操纵台本体和右操纵台本体连接；

所述操纵系统包括操纵系统壳体和设置在操纵系统壳体上的驾驶杆、脚蹬、供电接口、信号接口，所述操纵系统壳体的底部与底座本体连接，所述操纵系统通过操纵系统供电接口和供电接口进行供电，且通过操纵系统信号接口和信号接口进行采集数据的传输。

2.根据权利要求1所述的一种模块化模拟器座舱，其特征在于：所述底座本体的内部安装有为其他模块供电的采集和控制盒。

3.根据权利要求1或2所述的一种模块化模拟器座舱，其特征在于：所述底座供电接口和底座信号接口均带有外部输入电源。

4.根据权利要求1所述的一种模块化模拟器座舱，其特征在于：所述左操纵台本体和右操作台本体的底部均通过螺栓连接到底座本体上。

5.根据权利要求1所述的一种模块化模拟器座舱，其特征在于：所述操纵系统壳体的底部通过螺栓连接到底座本体上。

6.根据权利要求1所述的一种模块化模拟器座舱，其特征在于：所述底座本体的底部安装移动轮或者支脚。