CN114111701A - 一种准直虚像视景系统视点定位工具及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种准直虚像视景系统视点定位工具及方法，包括两个支撑板及测试支架水平导轨，所述测试支架水平导轨包括水平滑轨与两个竖直滑块，且两个所述竖直滑块分别固定设置在水平滑轨的两侧边缘位置处，且两个所述竖直滑块沿水平滑轨的竖直中线对称设置。本发明还公开了一种准直虚像视景系统视点定位方法技术，包括以下步骤：S1、确定Z轴方向；S2、确定Y轴方向；S3、确定X轴方向，确定X轴方向零点，即确定三个垂直相交平面中的纵剖面。本发明无需借助其他仪器或设备，即可将经纬仪准确的定位到准直虚像视景系统眼点，操作简单，主观性低，另外，测试支架可拆解，便于测试支架在驾驶舱内移动和搬运。

Description

一种准直虚像视景系统视点定位工具及方法
技术领域
本发明涉及准直虚像相关技术领域，尤其涉及一种准直虚像视景系统视点定位工具及方法。
背景技术
飞行设计过程中，一般通过设计视点来确定驾驶舱内部和外部视野以及驾驶舱几何尺寸，并以此作为设计基准点，具体为飞行员处于正常驾驶状态(巡航状态)，机长与副驾眼点之间连线的中点所在位置。
飞行模拟机具有与实际飞机1：1完全一致的实物座舱，准直虚像视景系统需要保证在飞机设计视点处显示效果最佳，这就要求在对准直虚像系统进行参数测量和评价时需先精确找到该设计视点，该视点实际上就是准直虚像系统安装时的基准点(或者称为视点)。现有飞机上的设计视点(眼点)定位一般使用眼位仪或定位装置来帮助飞机员粗略定位设计眼点。眼位仪设有两个眼位球，安装在驾驶座的前方，根据人眼、眼位仪的两个眼球位三点一线(即人眼看去两个眼位球重合)的原理，来确定处于设计视点。这种定位方式往往只能帮助飞行员就坐于设计眼点，定位方式易受飞行员自身的主观判断效果影响，同时飞行员体型差异也会使设计眼点与实际设计眼点之间产生偏差，因此难以定位到精确的设计视点。为此，本申请文件提出一种准直虚像视景系统的视点定位工具及方法，精确定位飞行模拟机中设计视点位置，为测量准直虚像视景系统参数提供基准位置。
发明内容
本发明是为了解决现有飞行模拟机中准直虚像视景系统视点难以精确定位，提出一种视点定位工具及方法技术，其通过利用三个垂直相交的平面可以确定一个点的原理，可以找到飞机设计时的初始基准(设计视点)，将经纬仪通过在定位工具上逐步移动最终定位到飞机设计视点，即该模拟机中准直虚像视景系统的基准视点。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种准直虚像视景系统视点定位工具，包括两个支撑板及测试支架水平导轨，所述测试支架水平导轨包括水平滑轨与两个竖直滑块，且两个所述竖直滑块分别固定设置在水平滑轨的两侧边缘位置处，且两个所述竖直滑块沿水平滑轨的竖直中线对称设置，两个所述支撑板的上端均安装有测试支架垂直导轨，且所述竖直滑块滑动连接在测试支架垂直导轨上，所述测试支架水平导轨上滑动连接有经纬仪固定底座，所述经纬仪固定底座上安装有有用于固定经纬仪的固定机构。
优选地，所述经纬仪固定底座与竖直滑块上均设有锁紧螺丝，所述经纬仪固定底座上的锁紧螺丝用于将经纬仪固定底座固定在测试支架水平导轨上，所述竖直滑块上的锁紧螺丝用于将竖直滑块固定在测试支架垂直导轨上。
本发明还提出了一种准直虚像视景系统视点定位方法，包括以下步骤：
S1、确定Z轴方向，定义设计眼点位于空间坐标系的原点，垂直于水平面向上的方向为Z轴正方向，并确定Z轴方向零点，即确定三个垂直相交的平面中的水平面；
S2、确定Y轴方向，定义模拟机机身方向向前为Y轴正方向，垂直于X轴与Z轴所在平面向左为Y轴正方向，并确定Y轴方向零点，即确定三个垂直相交平面中的中剖面；
S3、确定X轴方向，确定X轴方向零点，即确定三个垂直相交平面中的纵剖面。
优选地，所述步骤S1中，根据设计眼点高度参数，在模拟机后舱区域内定位3个点并做标记，这3个标记点距离驾驶舱地板的高度与设计眼点距离驾驶舱地板的高度一致。
优选地，所述步骤S2中，在驾驶舱中剖面上定位3个点，打开经纬仪激光点并聚焦，固定经纬仪水平方向为0度，在测试支架水平导轨上通过移动经纬仪的固定底座，改变经纬仪的位置，在不同位置转动经纬仪垂直盘，使经纬仪激光点可以同时扫过这3个点，依此定位中剖面。
优选地，所述步骤S3中，将已经完成Z轴方向确定和X轴方向确定后的经纬仪固定在其所在位置上，并将经纬仪水平方向的度数置为0度；
调整支架整体的前后位置，将经纬仪水平盘向左旋转，使得经纬仪水平度数为-90度，将经纬仪激光点聚焦，并旋转经纬仪垂直盘，同时将经纬仪激光点聚焦，使得激光点能一直照射在驾驶舱左右两侧风挡外线坠的线上；
将经纬仪水平盘向右旋转，使得经纬仪水平度数为+90度，将经纬仪激光点聚焦，并旋转经纬仪垂直盘，同时将经纬仪激光点聚焦，使得激光点能一直照射在驾驶舱左右两侧风挡外线坠的线上，依此定位纵剖面。
本发明具有以下有益效果：
通过根据机长眼点、副驾眼点和设计眼点之间的距离，将经纬仪沿测试支架水平导轨左右移动后定位至机长眼点或副驾眼点，且无需借助其他仪器或设备，即可将经纬仪准确的定位到设计眼点，操作简单，主观性低，另外，测试支架可拆解，便于测试支架在驾驶舱内移动和搬运。
附图说明
图1为本发明提出的一种准直虚像视景系统视点定位工具的结构示意图；
图2为本发明提出的一种准直虚像视景系统视点定位工具、经纬仪及驾驶舱的摆放位置示意图；
图3为本发明中驾驶舱结构及驾驶舱设计眼点位置的示意图；
图4为本发明中驾驶舱垂直相交三个平面定义的位置示意图。
图中：1支撑板、2测试支架垂直导轨、3经纬仪、4测试支架水平导轨、401水平滑轨、402竖直滑块、5经纬仪固定底座、6驾驶舱。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，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。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
参照图1，一种准直虚像视景系统视点定位工具，包括两个支撑板1及测试支架水平导轨4，测试支架水平导轨4包括水平滑轨401与两个竖直滑块402，且两个竖直滑块402分别固定设置在水平滑轨401的两侧边缘位置处，且两个竖直滑块402沿水平滑轨401的竖直中线对称设置，两个支撑板1的上端均安装有测试支架垂直导轨2，且竖直滑块402滑动连接在测试支架垂直导轨2上，测试支架水平导轨4上滑动连接有经纬仪固定底座5，具体的，经纬仪固定底座5滑动设置在水平滑轨401上，经纬仪固定底座5上安装有有用于固定经纬仪的固定机构。需要说明的是，固定机构的具体结构及安装连接方式与现有的经纬仪3固定装置相同，与本方案的设计目的无关，故不作细述。
经纬仪固定底座5与竖直滑块402上均设有锁紧螺丝，经纬仪固定底座5上的锁紧螺丝用于将经纬仪固定底座5固定在测试支架水平导轨4上，竖直滑块402上的锁紧螺丝用于将竖直滑块402固定在测试支架垂直导轨2上。
使用本装置时，可通过固定机构将经纬仪3固定安装在经纬仪固定底座5上，然后松开经纬仪固定底座5的锁紧螺丝，即可将经纬仪固定底座5沿测试支架水平导轨4移动左右移动，因此安装于经纬仪固定底座5上的经纬仪3则可随着一起移动，从而改变经纬仪的测量水平位置，在进行竖直升降时，可通过松开竖直滑块402侧面上的锁紧螺丝使整个测试支架水平导轨4沿竖直方向上下移动，从而将安装在测试支架水平导轨4上的经纬仪3定位到某一固定的高度，在调节至合适位置后，在拧紧经纬仪固定底座5及竖直滑块402上的锁紧螺丝即可完成固定。
本发明还提出了一种准直虚像视景系统视点定位方法，包括以下步骤：
S1、确定Z轴方向，定义设计眼点位于空间坐标系的原点，垂直于水平面向上的方向为Z轴正方向，并确定Z轴方向零点，即确定三个垂直相交的平面中的水平面；
需要说明的是，进行定位测量前，经纬仪3及测试支架定位工具在驾驶舱6前的位置可参照图2所示。
步骤S1中，根据设计眼点高度参数，在模拟机后舱区域内定位3个点并做标记，这3个标记点距离驾驶舱地板的高度与设计眼点距离驾驶舱地板的高度一致；
再将经纬仪在测试支架上整平，打开经纬仪激光点并聚焦，固定经纬仪垂直方向为0度，调整测试支架高度，使得经纬仪水平盘旋转时，经纬仪的激光点可以同时扫过上述定位好的3个标记点，使经纬仪的测量基准点和3个标记点位于同一高度，即可定位水平面
S2、确定Y轴方向，定义模拟机机身方向向前为Y轴正方向，垂直于X轴与Z轴所在平面向左为Y轴正方向，并确定Y轴方向零点，即确定三个垂直相交平面中的中剖面；
步骤S2中，在驾驶舱中剖面上定位3个点，打开经纬仪激光点并聚焦，固定经纬仪水平方向为0度，在测试支架水平导轨上通过移动经纬仪的固定底座，改变经纬仪的位置，在不同位置转动经纬仪垂直盘，使经纬仪激光点可以同时扫过这3个点，依此定位中剖面
S3、确定X轴方向，确定X轴方向零点，即确定三个垂直相交平面中的纵剖面。步骤S3中，将已经完成Z轴方向确定和X轴方向确定后的经纬仪固定在其所在位置上，并将经纬仪水平方向的度数置为0度；需要说明的是，X、Y、Z三轴方向与驾驶舱6垂直相交所形成的三个平面具体可参照图4所示。
调整支架整体的前后位置，将经纬仪水平盘向左旋转，使得经纬仪水平度数为-90度，将经纬仪激光点聚焦，并旋转经纬仪垂直盘，同时将经纬仪激光点聚焦，使得激光点能一直照射在驾驶舱左右两侧风挡外线坠的线上；
将经纬仪水平盘向右旋转，使得经纬仪水平度数为+90度，将经纬仪激光点聚焦，并旋转经纬仪垂直盘，同时将经纬仪激光点聚焦，使得激光点能一直照射在驾驶舱左右两侧风挡外线坠的线上，依此定位纵剖面。
进一步的，机长眼点a、副驾眼点b和设计眼点c在驾驶舱6的位置可参照图3所示。
如图3-4所示，完成驾驶舱6设计眼点c的定位后，可根据机长眼点a、副驾眼点b和设计眼点c之间的距离，可以将经纬仪3沿测试支架水平导轨4左右移动后定位至机长眼点a或副驾眼点c，定位好经纬仪3后，打开视景系统网格，即可开始对视景系统进行几何测量。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种准直虚像视景系统视点定位工具，包括两个支撑板(1)及测试支架水平导轨(4)，其特征在于，所述测试支架水平导轨(4)包括水平滑轨(401)与两个竖直滑块(402)，且两个所述竖直滑块(402)分别固定设置在水平滑轨(401)的两侧边缘位置处，且两个所述竖直滑块(402)沿水平滑轨(401)的竖直中线对称设置，两个所述支撑板(1)的上端均安装有测试支架垂直导轨(2)，且所述竖直滑块(402)滑动连接在测试支架垂直导轨(2)上，所述测试支架水平导轨(4)上滑动连接有经纬仪固定底座(5)，所述经纬仪固定底座(5)上安装有有用于固定经纬仪的固定机构。
2.根据权利要求1所述的一种准直虚像视景系统视点定位工具，其特征在于，所述经纬仪固定底座(5)与竖直滑块(402)上均设有锁紧螺丝，所述经纬仪固定底座(5)上的锁紧螺丝用于将经纬仪固定底座(5)固定在测试支架水平导轨(4)上，所述竖直滑块(402)上的锁紧螺丝用于将竖直滑块(402)固定在测试支架垂直导轨(2)上。
3.一种准直虚像视景系统视点定位方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、确定Z轴方向，定义眼点位于空间坐标系的原点，垂直于水平面向上的方向为Z轴正方向，并确定Z轴方向零点，即确定三个垂直相交的平面中的水平面；
S2、确定Y轴方向，定义模拟机机身方向向前为Y轴正方向，垂直于X轴与Z轴所在平面向左为Y轴正方向，并确定Y轴方向零点，即确定三个垂直相交平面中的中剖面；
S3、确定X轴方向，确定X轴方向零点，即确定三个垂直相交平面中的纵剖面。
4.根据权利要求3所述的一种准直虚像视景系统视点定位方法，其特征在于，所述步骤S1中，根据设计眼点高度参数，在模拟机后舱区域内定位3个点并做标记，这3个标记点距离驾驶舱地板的高度与设计眼点距离驾驶舱地板的高度一致；
再将经纬仪在测试支架上整平，打开经纬仪激光点并聚焦，固定经纬仪垂直方向为0度，调整测试支架高度，使得经纬仪水平盘旋转时，经纬仪的激光点可以同时扫过上述定位好的3个标记点，使经纬仪的测量基准点和3个标记点位于同一高度，即可定位水平面。
5.根据权利要求3所述的一种准直虚像视景系统视点定位方法，其特征在于，所述步骤S2中，在驾驶舱中剖面上定位3个点，打开经纬仪激光点并聚焦，固定经纬仪水平方向为0度，在测试支架水平导轨上通过移动经纬仪的固定底座，改变经纬仪的位置，在不同位置转动经纬仪垂直盘，使经纬仪激光点可以同时扫过这3个点，依此定位中剖面。
6.根据权利要求3所述的一种准直虚像视景系统视点定位方法，其特征在于，所述步骤S3中，将已经完成Z轴方向确定和X轴方向确定后的经纬仪固定在其所在位置上，并将经纬仪水平方向的度数置为0度；
调整支架整体的前后位置，将经纬仪水平盘向左旋转，使得经纬仪水平度数为-90度，将经纬仪激光点聚焦，并旋转经纬仪垂直盘，同时将经纬仪激光点聚焦，使得激光点能一直照射在驾驶舱左右两侧风挡外线坠的线上；
将经纬仪水平盘向右旋转，使得经纬仪水平度数为+90度，将经纬仪激光点聚焦，并旋转经纬仪垂直盘，同时将经纬仪激光点聚焦，使得激光点能一直照射在驾驶舱左右两侧风挡外线坠的线上，依此定位纵剖面。
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