CN109920300A - 一种军用战斗机模拟驾驶系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种军用战斗机模拟驾驶系统，包括仿真座舱舱体、飞机操纵仿真系统、显控设备仿真系统、视景系统、战场环境态势仿真系统和主控系统；本发明的有益效果在于，首先，本发明的战斗机模拟驾驶系统包含飞行仿真系统、飞行态势系统、飞行视景系统，形成一个一体化完整仿真系统，从多角度还原飞行员驾驶执行飞行任务过程中军机内部布局环境和舱外视景，能够满足教学、科研和实验需求；其次，本发明战斗机模拟驾驶系统的硬件、软件均采用模块化设计，单独模块均可替换，且支持二次开发、升级、维护需求，各个系统之间通过分布式总线连接，由主控系统统一管理调度数据，能够高效的完成飞行仿真任务。
Description
技术领域
本发明涉及飞行模拟训练技术领域，尤其涉及一种军用战斗机模拟驾驶系统。
背景技术
现在流行的航空飞行模拟系统主要由大型显示设备(例如显示器或投影设备等)和飞行模拟座舱构成。在使用所述飞行模拟系统时，使用者位于所述飞行模拟座舱内部，并根据在前方显示设备上展示的仿真视景，实时操作所述飞行模拟座舱，从而实现航空模拟仿真、航空体验娱乐或飞行仿真训练的目的。
实践表明，在应用现有飞行模拟系统时，飞行员能够获得较大的视景，但是由于在显示设备上输入的信息为固定视景信息，使得所观察到视野亦较为固定，使用者无法主动调整视角来进行多视角观察或进行全视域观察以获得整个战场的环境态势，因此无法给飞行员带来的沉浸感较强的模拟飞行体验，造成航空体验效果或飞行仿真训练效果有限的问题。
发明内容
1.需要解决的技术问题
本发明需要解决的技术问题在于，提供一种军用战斗机模拟驾驶系统，能逼真地仿真军机内部布局环境和操作使用，同时逼真地模拟军机飞行过程中的系统状态及舱外视景系统。
2.技术方案
为了实现上述目的，本发明的技术方案是：一种军用战斗机模拟驾驶系统，包括：
仿真座舱舱体：用于模拟战斗机的飞行座舱环境；
飞机操纵仿真系统：用于模拟战斗机飞行操纵设备；
显控设备仿真系统：用于显示战斗机座舱的仪表界面；
视景系统：用于显示战斗机飞行环境的画面；
战场环境态势仿真系统：用于模拟战斗机在飞行过程中的状态；
主控系统：负责整个模拟驾驶系统的运行调度和数据管理。
所述的各个系统之间通过分布式总线双向连接；所述主控系统包括系统主控台和移动主控台，且二者通过通讯网络连接；所述仿真座舱舱体由仿真舱体和VR穿戴设备组成，且二者分别于所述主控系统通讯连接。
上述的军用战斗机模拟驾驶系统，其中，所述显控设备仿真系统包括主操纵台显控设备、左操纵台显控设备和右操纵台显控设备，且三者分别通过仿真计算机与所述主控系统连接。
上述的军用战斗机模拟驾驶系统，其中，所述的各个显控设备为samkoon SA-7A显控人机界面。
上述的军用战斗机模拟驾驶系统，其中，所述飞机操纵仿真系统由通讯连接的操纵结构和操纵系统采集组件组成；所述操纵结构由驾驶杆、脚蹬、侧杆、油门台和轨迹球组成。
上述的军用战斗机模拟驾驶系统，其中，所述操纵系统采集组件为西门子S7-200系列PLC数据采集器。
上述的军用战斗机模拟驾驶系统，其中，所述视景系统包括融合机、若干投影仪和投影幕；所述融合机输入端与所述主控系统连接，且输出端与若干所述投影仪连接，并将生成的画面信息投影在所述投影幕上。
上述的军用战斗机模拟驾驶系统，其中，所述战场环境态势仿真系统包括通讯连接的战场态势显示组件和图形工作站；所述图形工作站与所述主控系统连接。
上述的军用战斗机模拟驾驶系统，其中，所述图形工作站的型号为为UltraABAlpha720。
上述的军用战斗机模拟驾驶系统，其中，所述VR穿戴设备与所述主控系统采用WIFI无线连接、蓝牙无线连接或Zigbee无线连接中的一种或多种。
上述的军用战斗机模拟驾驶系统，其中，所述的各个系统之间通过DDS通讯方式连接。
3.有益效果
综上所述，本发明的有益效果在于：
(1)本发明的战斗机模拟驾驶系统包含飞行仿真系统、飞行态势系统、飞行视景系统，形成一个一体化完整仿真系统，从多角度还原飞行员驾驶执行飞行任务过程中军机内部布局环境和舱外视景，能够满足教学、科研和实验需求；
(2)本发明战斗机模拟驾驶系统的硬件、软件均采用模块化设计，单独模块均可替换，且支持二次开发、升级、维护需求，各个系统之间通过分布式总线连接，由主控系统统一管理调度数据，能够高效的完成飞行仿真任务。
附图说明
图1是本发明一种军用战斗机模拟驾驶系统的原理图。
具体实施方式
以下结合附图进一步说明本发明的实施例。
请参见附图1所示，一种军用战斗机模拟驾驶系统，包括：
仿真座舱舱体：用于模拟战斗机的飞行座舱环境；
飞机操纵仿真系统：用于模拟战斗机飞行操纵设备；
显控设备仿真系统：用于显示战斗机座舱的仪表界面；
视景系统：用于显示战斗机飞行环境的画面；
战场环境态势仿真系统：用于模拟战斗机在飞行过程中的状态；
主控系统：负责整个模拟驾驶系统的运行调度和数据管理。
所述的各个系统之间通过分布式总线双向连接；所述主控系统包括系统主控台和移动主控台，且二者通过通讯网络连接；所述仿真座舱舱体由仿真舱体和VR穿戴设备组成，且二者分别于所述主控系统通讯连接。
所述显控设备仿真系统包括主操纵台显控设备、左操纵台显控设备和右操纵台显控设备，且三者分别通过仿真计算机与所述主控系统连接，仿真计算机将各个显控设备的操作信息进行收集和仿真，在将仿真信息通过所述主控系统传递至其他系统，并由其他系统作出相应的反馈。
所述的各个显控设备为samkoon SA-7A显控人机界面，飞行员在所述显控设备录入相关信息，并由显控设备的显示装置展示出来，模拟并显示战斗机的实际仪表盘的数据信息。
所述飞机操纵仿真系统由通讯连接的操纵结构和操纵系统采集组件组成；所述操纵结构由驾驶杆、脚蹬、侧杆、油门台和轨迹球组成，尽可能模拟战斗机的实际操纵部件，使得飞行员获得更好的驾驶代入感。
所述操纵系统采集组件为西门子S7-200系列PLC数据采集器，对飞行员对左右驾驶杆、左右脚蹬、左右侧杆、油门台和轨迹球的操作进行采集和储存，并发送至所述主控系统进行处理，以指导其他系统作出相应的反馈。
所述战场环境态势仿真系统包括通讯连接的战场态势显示组件和图形工作站；所述图形工作站与所述主控系统连接，所述图形工作站的型号为为UltraAB Alpha720；所述视景系统包括融合机、若干投影仪和投影幕；所述融合机输入端与所述主控系统连接，且输出端与若干所述投影仪连接，并将生成的画面信息投影在所述投影幕上，可将战场环境态势仿真系统的战斗机姿态和战场环境通过投影仪投影至投影幕。
所述VR穿戴设备与所述主控系统采用WIFI无线连接、蓝牙无线连接或Zigbee无线连接中的一种或多种，所述VR穿戴设备与主控系统通过无线通讯方式连接，能够提高飞行员穿戴所述VR穿戴设备时的舒适性。
所述的各个系统之间通过DDS通讯方式连接。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用附属在其他相关产品的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种军用战斗机模拟驾驶系统，其特征在于，包括：
仿真座舱舱体：用于模拟战斗机的飞行座舱环境；
飞机操纵仿真系统：用于模拟战斗机飞行操纵设备；
显控设备仿真系统：用于显示战斗机座舱的仪表界面；
视景系统：用于显示战斗机飞行环境的画面；
战场环境态势仿真系统：用于模拟战斗机在飞行过程中的状态；
主控系统：负责整个模拟驾驶系统的运行调度和数据管理。
所述的各个系统之间通过分布式总线双向连接；所述主控系统包括系统主控台和移动主控台，且二者通过通讯网络连接；所述仿真座舱舱体由仿真舱体和VR穿戴设备组成，且二者分别于所述主控系统通讯连接。
2.根据权利要求1所述的一种军用战斗机模拟驾驶系统，其特征在于：所述显控设备仿真系统包括主操纵台显控设备、左操纵台显控设备和右操纵台显控设备，且三者分别通过仿真计算机与所述主控系统连接。
3.根据权利要求2所述的一种军用战斗机模拟驾驶系统，其特征在于：所述的各个显控设备为samkoon SA-7A显控人机界面。
4.根据权利要求1所述的一种军用战斗机模拟驾驶系统，其特征在于：所述飞机操纵仿真系统由通讯连接的操纵结构和操纵系统采集组件组成；所述操纵结构由驾驶杆、脚蹬、侧杆、油门台和轨迹球组成。
5.根据权利要求4所述的一种军用战斗机模拟驾驶系统，其特征在于：所述操纵系统采集组件为西门子S7-200系列PLC数据采集器。
6.根据权利要求1所述的一种军用战斗机模拟驾驶系统，其特征在于：所述视景系统包括融合机、若干投影仪和投影幕；所述融合机输入端与所述主控系统连接，且输出端与若干所述投影仪连接，并将生成的画面信息投影在所述投影幕上。
7.根据权利要求1所述的一种军用战斗机模拟驾驶系统，其特征在于：所述战场环境态势仿真系统包括通讯连接的战场态势显示组件和图形工作站；所述图形工作站与所述主控系统连接。
8.根据权利要求7所述的一种军用战斗机模拟驾驶系统，其特征在于：所述图形工作站的型号为为UltraAB Alpha720。
9.根据权利要求1所述的一种军用战斗机模拟驾驶系统，其特征在于：所述VR穿戴设备与所述主控系统采用WIFI无线连接、蓝牙无线连接或Zigbee无线连接中的一种或多种。
10.根据权利要求1所述的一种军用战斗机模拟驾驶系统，其特征在于：所述的各个系统之间通过DDS通讯方式连接。
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