CN112991864A - 一种大型直升机的模拟仿真培训系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种大型直升机的模拟仿真培训系统，涉及航空培训技术领域。包括控制平台、模拟飞行操作模块、供电模块、虚拟现实头戴式显示设备、燃油预警模块、故障状态演示模块、仪表显示模块和仿真控制模块，所述虚拟现实头戴式显示设备、仪表显示模块和仿真控制模块通过计算机局域网络与控制平台互联通信。通过虚拟现实头戴式显示设备，结合模拟飞行操作模块，构建不同的出立体环境以及训练虚拟环境，可以突破以前多媒体教学的限制，将教学内容中许多死板的数据、复杂的程序生动直观地展现在飞行学员面前，而且可以帮助飞行员快速的掌握飞行技能，使教学内容可视化，提高教学的真实感。
Description
技术领域
本发明涉及航空培训技术领域，具体为一种大型直升机的模拟仿真培训系统。
背景技术
直升机作为20世纪航空技术极具特色的创造之一，极大地拓展了飞行器的应用范围。直升机是典型的军民两用产品，可以广泛的应用在运输、巡逻、旅游、救护等多个领域。直升机的最大时速可达300km/h以上，俯冲极限速度近400km/h，实用升限可达6000米，一般航程可达600～800km左右。携带机内、外副油箱转场航程可达2000km以上。根据不同的需要直升机有不同的起飞重量。当前世界上投入使用的重型直升机最大的是俄罗斯的米-26。当前实际应用的是机械驱动式的单旋翼直升机及双旋翼直升机，其中又以单旋翼直升机数量最多。
虚拟现实技术是仿真技术的一个重要方向，是仿真技术与计算机图形学人机接口技术多媒体技术传感技术网络技术等多种技术的集合，是一门富有挑战性的交叉技术前沿学科和研究领域。虚拟现实技术主要包括模拟环境、感知、自然技能和传感设备等方面。模拟环境是由计算机生成的、实时动态的三维立体逼真图像。感知是指理想的VR应该具有一切人所具有的感知。除计算机图形技术所生成的视觉感知外，还有听觉、触觉、力觉、运动等感知，甚至还包括嗅觉和味觉等，也称为多感知。自然技能是指人的头部转动，眼睛、手势、或其他人体行为动作，由计算机来处理与参与者的动作相适应的数据，并对用户的输入作出实时响应，并分别反馈到用户的五官。传感设备是指三维交互设备。随着计算机工程学和计算机图形学的发展，虚拟现实技术的发展越来越迅速，应用也越来越广泛，虚拟现实技术得到了国内外学者的重视，研究VR，建立虚拟场景，建立虚拟模型，开发分布式VR系统等领域正在更好更快地发展着。虚拟现实技术的应用广泛，例如教育行业、游戏产业、医疗行业、艺术产业和工业。目前，飞机航前检查培训主要依赖于纸质媒体和一些多媒体技术，例如利用手册、图片和视频信息对学员进行授课和培训。传统的培训方法耗时较长，学员的吸收率普遍不佳，因此培训效率较为低下。所以如何提升培训效率是本发明亟待解决的问题。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种大型直升机的模拟仿真培训系统，具备提高飞行员学习效率等优点，解决了传统的培训方法耗时较长，学员的吸收率普遍不佳的问题。
(二)技术方案
为实现上述提高飞行员学习效率的目的，本发明提供如下技术方案：一种大型直升机的模拟仿真培训系统，包括控制平台、模拟飞行操作模块、供电模块、虚拟现实头戴式显示设备、燃油预警模块、故障状态演示模块、仪表显示模块和仿真控制模块，所述虚拟现实头戴式显示设备、仪表显示模块和仿真控制模块通过计算机局域网络与控制平台互联通信；
控制平台，内设主面板，其与供电模块电连接，外部设有框架用于定位和固定，所述主面板为单片机芯片或嵌入式微处理器；
模拟飞行操作模块，内部设有场景生成模块，接收飞行配置数据，并根据配置数据生成虚拟飞行场景，并用于接收操作指令，回传给控制平台做出处理；
供电模块，外接市电，向控制平台进行供电，内部设有电源开关，用于接通和断开电路；
虚拟现实头戴式显示设备，配置为VR头戴眼镜，通过适配器与控制平台形成数字信号连接；
燃油预警模块，模拟飞机排量，燃油不足及时警报；
故障状态演示模块，内部设置数据解析模块，接收控制平台内故障发出的指令，对所述故障发出的指令的数据进行解算，结算信息结果经处理回传给控制平台；
仪表显示模块，通过与控制平台与虚拟现实头戴式显示设备电连接，在虚拟现实头戴式显示设备内显示数据；
仿真控制模块，发出的驱动指令信息，处理后再将数字信号回传给模拟飞行操作模块。
作为本发明的一种优选技术方案，所述虚拟头戴显示设备在模拟飞行中通过模拟飞行操作模块提供有多视角角度切换。
作为本发明的一种优选技术方案，所述仪表显示模块包括一块主显示屏和两块辅显示屏，两块所述辅显示屏和一块主显示屏与直升机真实布局大小一致。
作为本发明的一种优选技术方案，所述仿真控制模块包括驾驶盘、多功能控制显示组件、侧杆和油门，所述驾驶盘用于控制直升机的飞行系统，油门用于控制仿真直升机的发动机。
作为本发明的一种优选技术方案，所述燃油预警模块还配置有将燃油系统的工作原理图投射到所述仪表显示模块中，其中燃油排放的工作原理图包括燃油管路和直升机内部的各燃油部件。
作为本发明的一种优选技术方案，所述两块辅显示屏设置在主显示屏的两侧，燃油预警模块显示在主显示屏左侧的辅显示屏屏上，驾驶舱内的仿真控制模块显示在主显示屏上，仿真控制模块显示在主显示屏左侧的辅显示屏屏上。
作为本发明的一种优选技术方案，所述供电模块包括发电机，所述发电机产生的直流电直接向控制平台供电。
(三)有益效果
与现有技术相比，本发明提供了一种大型直升机的模拟仿真培训系统，具备以下有益效果：
1、该大型直升机的模拟仿真培训系统，通过虚拟现实头戴式显示设备，结合模拟飞行操作模块，构建不同的出立体环境以及训练虚拟环境，可以突破以前多媒体教学的限制，将教学内容中许多死板的数据、复杂的程序生动直观地展现在飞行学员面前，而且可以帮助飞行员快速的掌握飞行技能，使教学内容可视化，提高教学的真实感。
2、该大型直升机的模拟仿真培训系统，通过故障状态演示模块，形象直观的模拟出飞机部件间的正常和故障工况，可以使飞行员更具体的了解故障的原因，以及便于飞行员排出故障，大大的增加了教学的生动性，并且供电模块中设有发电机，在断电的情况下不会影响飞行员们的学习，有利于提高培养飞行员的效率。
附图说明
图1为本发明的系统框图。
具体实施方式
下面将结合本发明的实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例：
包括控制平台、模拟飞行操作模块、供电模块、虚拟现实头戴式显示设备、燃油预警模块、故障状态演示模块、仪表显示模块和仿真控制模块，所述虚拟现实头戴式显示设备、仪表显示模块和仿真控制模块通过计算机局域网络与控制平台互联通信；
控制平台，内设主面板，其与供电模块电连接，外部设有框架用于定位和固定，所述主面板为单片机芯片或嵌入式微处理器；
模拟飞行操作模块，内部设有场景生成模块，接收飞行配置数据，并根据配置数据生成虚拟飞行场景，并用于接收操作指令，回传给控制平台做出处理；
供电模块，外接市电，向控制平台进行供电，内部设有电源开关，用于接通和断开电路，所述供电模块包括发电机，所述发电机产生的直流电直接向控制平台供电；
虚拟现实头戴式显示设备，配置为VR头戴眼镜，通过适配器与控制平台形成数字信号连接，所述虚拟头戴显示设备在模拟飞行中通过模拟飞行操作模块提供有多视角角度切换；
燃油预警模块，模拟飞机排量，燃油不足及时警报，所述燃油预警模块还配置有将燃油系统的工作原理图投射到所述仪表显示模块中，其中燃油排放的工作原理图包括燃油管路和直升机内部的各燃油部件；
故障状态演示模块，内部设置数据解析模块，接收控制平台内故障发出的指令，对所述故障发出的指令的数据进行解算，结算信息结果经处理回传给控制平台；
仪表显示模块，通过与控制平台与虚拟现实头戴式显示设备电连接，在虚拟现实头戴式显示设备内显示数据，所述仪表显示模块包括一块主显示屏和两块辅显示屏，两块所述辅显示屏和一块主显示屏与直升机真实布局大小一致，所述两块辅显示屏设置在主显示屏的两侧，燃油预警模块显示在主显示屏左侧的辅显示屏屏上，驾驶舱内的仿真控制模块显示在主显示屏上，仿真控制模块显示在主显示屏左侧的辅显示屏屏上；
仿真控制模块，发出的驱动指令信息，处理后再将数字信号回传给模拟飞行操作模块，所述仿真控制模块包括驾驶盘、多功能控制显示组件、侧杆和油门，所述驾驶盘用于控制直升机的飞行系统，油门用于控制仿真直升机的发动机。
本发明的原理及效果是：通过虚拟现实头戴式显示设备，结合模拟飞行操作模块，构建不同的出立体环境以及训练虚拟环境，可以突破以前多媒体教学的限制，将教学内容中许多死板的数据、复杂的程序生动直观地展现在飞行学员面前，而且可以帮助飞行员快速的掌握飞行技能，使教学内容可视化，提高教学的真实感；通过故障状态演示模块，形象直观的模拟出飞机部件间的正常和故障工况，可以使飞行员更具体的了解故障的原因，以及便于飞行员排出故障，大大的增加了教学的生动性，并且供电模块中设有发电机，在断电的情况下不会影响飞行员们的学习，有利于提高培养飞行员的效率。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (7)
1.一种大型直升机的模拟仿真培训系统，包括控制平台、模拟飞行操作模块、供电模块、虚拟现实头戴式显示设备、燃油预警模块、故障状态演示模块、仪表显示模块和仿真控制模块，其特征在于：所述虚拟现实头戴式显示设备、仪表显示模块和仿真控制模块通过计算机局域网络与控制平台互联通信；
控制平台，内设主面板，其与供电模块电连接，外部设有框架用于定位和固定，所述主面板为单片机芯片或嵌入式微处理器；
模拟飞行操作模块，内部设有场景生成模块，接收飞行配置数据，并根据配置数据生成虚拟飞行场景，并用于接收操作指令，回传给控制平台做出处理；
供电模块，外接市电，向控制平台进行供电，内部设有电源开关，用于接通和断开电路；
虚拟现实头戴式显示设备，配置为VR头戴眼镜，通过适配器与控制平台形成数字信号连接；
燃油预警模块，模拟飞机排量，燃油不足及时警报；
故障状态演示模块，内部设置数据解析模块，接收控制平台内故障发出的指令，对所述故障发出的指令的数据进行解算，结算信息结果经处理回传给控制平台；
仪表显示模块，通过与控制平台与虚拟现实头戴式显示设备电连接，在虚拟现实头戴式显示设备内显示数据；
仿真控制模块，发出的驱动指令信息，处理后再将数字信号回传给模拟飞行操作模块。
2.根据权利要求1所述的一种大型直升机的模拟仿真培训系统，其特征在于，所述虚拟头戴显示设备在模拟飞行中通过模拟飞行操作模块提供有多视角角度切换。
3.根据权利要求1所述的一种大型直升机的模拟仿真培训系统，其特征在于，所述仪表显示模块包括一块主显示屏和两块辅显示屏，两块所述辅显示屏和一块主显示屏与直升机真实布局大小一致。
4.根据权利要求1所述的一种大型直升机的模拟仿真培训系统，其特征在于，所述仿真控制模块包括驾驶盘、多功能控制显示组件、侧杆和油门，所述驾驶盘用于控制直升机的飞行系统，油门用于控制仿真直升机的发动机。
5.根据权利要求1所述的一种大型直升机的模拟仿真培训系统，其特征在于，所述燃油预警模块还配置有将燃油系统的工作原理图投射到所述仪表显示模块中，其中燃油排放的工作原理图包括燃油管路和直升机内部的各燃油部件。
6.根据权利要求3所述的一种大型直升机的模拟仿真培训系统，其特征在于，所述两块辅显示屏设置在主显示屏的两侧，燃油预警模块显示在主显示屏左侧的辅显示屏屏上，驾驶舱内的仿真控制模块显示在主显示屏上，仿真控制模块显示在主显示屏左侧的辅显示屏屏上。
7.根据权利要求1所述的一种大型直升机的模拟仿真培训系统，其特征在于，所述供电模块包括发电机，所述发电机产生的直流电直接向控制平台供电。
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Cited By (1)
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| CN114202989A (zh) * | 2021-12-10 | 2022-03-18 | 安胜（天津）飞行模拟系统有限公司 | 用于不同电动垂直起降飞机的通用培训设备及方法 |
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2021
- 2021-03-17 CN CN202110283537.3A patent/CN112991864A/zh not_active Withdrawn
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