CN114220315A

CN114220315A - 一种虚像显示系统及其飞机飞行训练视景仿真系统

Info

Publication number: CN114220315A
Application number: CN202111554459.2A
Authority: CN
Inventors: 时圣军
Original assignee: AVIC First Aircraft Institute
Current assignee: AVIC First Aircraft Institute
Priority date: 2021-12-17
Filing date: 2021-12-17
Publication date: 2022-03-22

Abstract

本申请涉及一种虚像显示系统，包括：计算机，用以生成图像；LED显示器，与计算机连接，用以显示计算机生成的图像；反射镜，与LED显示器相对设置，将LED显示器显示的图像向设定方向反射。此外，涉及一种飞机飞行训练视景仿真系统，包括：上述的虚像显示系统，其中，计算机内构建有飞机模型、飞行场景，其生成的图像为飞机模型在飞行场景内飞行能够观测到的视觉场景；飞机驾驶仿真舱，与计算机连接，能够操纵飞机模型的飞行姿态，使飞机模型在飞行场景内飞行；虚像显示系统中反射镜将LED显示器显示的图像向飞机驾驶仿真舱方向反射。

Description

一种虚像显示系统及其飞机飞行训练视景仿真系统

技术领域

本申请属于飞行训练视景仿真系统设计技术领域，具体涉及一种虚像显示系统及其飞机飞行训练视景仿真系统。

背景技术

飞机飞行训练视景仿真系统用以辅助飞机飞行员进行训练，其主要包括飞机驾驶仿真舱、虚像显示系统、飞行姿态反馈系统，其中虚像显示系统包括计算机、投影仪、背投屏、反射镜，其中：计算机内构建有飞机模型、飞行场景，且与飞机驾驶仿真舱连接，飞机驾驶仿真舱可操纵飞机模型的飞行姿态，使飞机模型在飞行场景内飞行，计算机能够生成飞机模型在飞行场景内飞行观测到视觉场景的图像；投影仪与计算机连接，能够将计算机生成的图像投影至背投屏上显示，并由反射镜进行向飞机驾驶仿真舱方向进行反射，形成虚像，成像距离远，显示效果逼真，能够给飞机驾驶仿真舱内的飞行员带来沉浸式体验。

当前，虚像显示系统显示视角一般较大，一般不小于180°x 45°，多需要3-4台投影仪进行投影，所显示图像会存在融合带，均匀性差。

此外，飞机飞行训练视景仿真系统中飞行姿态反馈系统与飞机驾驶仿真舱、所述计算机连接，能够根据所述飞机模型的飞行姿态对飞机驾驶仿真舱的飞行姿态进行调整，以此能够使飞机驾驶仿真舱内的飞行员实时的切身感受飞机的飞行姿态，将飞行带入到飞行场景中，但当前的飞行姿态反馈系统仅能够调整飞机驾驶仿真舱俯仰、横滚姿态的变化，不能很好的实现对飞机驾驶仿真舱偏航姿态变化的调整。

鉴于上述技术缺陷的存在提出本申请。

需注意的是，以上背景技术内容的公开仅用于辅助理解本发明的发明构思及技术方案，其并不必然属于本专利申请的现有技术，在没有明确的证据表明上述内容在本申请的申请日已经公开的情况下，上述背景技术不应当用于评价本申请的新颖性和创造性。

发明内容

本申请的目的是提供一种虚像显示系统及其飞机飞行训练视景仿真系统，以克服或减轻已知存在的至少一方面的技术缺陷。

本申请的技术方案是：

一方面提供一种虚像显示系统，包括：

计算机，用以生成图像；

LED显示器，与计算机连接，用以显示计算机生成的图像；

反射镜，与LED显示器相对设置，将LED显示器显示的图像向设定方向反射。

根据本申请的至少一个实施例，上述的虚像显示系统中，反射镜为准直镜。

另一方面提供一种飞机飞行训练视景仿真系统，包括：

任一上述的虚像显示系统，其中，计算机内构建有飞机模型、飞行场景，其生成的图像为飞机模型在飞行场景内飞行能够观测到的视觉场景；

飞机驾驶仿真舱，与计算机连接，能够操纵飞机模型的飞行姿态，使飞机模型在飞行场景内飞行；

虚像显示系统中反射镜将LED显示器显示的图像向飞机驾驶仿真舱方向反射。

根据本申请的至少一个实施例，上述的飞机飞行训练视景仿真系统中，还包括：

飞行姿态反馈系统，与飞机驾驶仿真舱、计算机连接，能够根据飞机模型的飞行姿态对飞机驾驶仿真舱的飞行姿态进行调整。

根据本申请的至少一个实施例，上述的飞机飞行训练视景仿真系统中，飞行姿态反馈系统包括：

支撑台，其上连接飞机驾驶仿真舱；

支架；

多个机械臂，连接在支撑台、支架之间，与计算机连接，能够根据飞机模型的飞行姿态进行动作，调整飞机驾驶仿真舱的飞行姿态。

根据本申请的至少一个实施例，上述的飞机飞行训练视景仿真系统中，支撑台呈矩形；

机械臂有四个，分别连接在支撑台四个顶角处。

根据本申请的至少一个实施例，上述的飞机飞行训练视景仿真系统中，LED显示器连接在飞机驾驶仿真舱上；

反射镜连接在支撑台上。

附图说明

图1是现有飞机飞行训练视景仿真系统的示意图；

图2是本申请实施例提供的飞机飞行训练视景仿真系统的示意图；

图3是本申请实施例提供的飞行姿态反馈系统的示意图；

其中：

1-计算机；2-LED显示器；3-反射镜；4-飞机驾驶仿真舱；5-飞行姿态反馈系统；6-支撑台；7-支架；8-机械臂。

为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；此外，附图用于示例性说明，其位置关系仅限于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。

具体实施方式

为使本申请的技术方案及其优点更加清楚，下面将结合附图对本申请的技术方案作进一步清楚、完整的详细描述，可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅是本申请的部分实施例，其仅用于解释本申请，而非对本申请的限定。需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本申请相关的部分，其他相关部分可参考通常设计，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的技术特征可以相互组合以得到新的实施例。

此外，除非另有定义，本申请描述中所使用的技术术语或者科学术语应当为本申请所属领域内一般技术人员所理解的通常含义。本申请描述中所使用的“上”、“下”、“左”、“右”、“中心”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等表示方位的词语仅用以表示相对的方向或者位置关系，而非暗示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，当被描述对象的绝对位置发生改变后，其相对位置关系也可能发生相应的改变，因此不能理解为对本申请的限制。本申请描述中所使用的“第一”、“第二”、“第三”以及类似用语，仅用于描述目的，用以区分不同的组成部分，而不能够将其理解为指示或暗示相对重要性。本申请描述中所使用的“一个”、“一”或者“该”等类似词语，不应理解为对数量的绝对限制，而应理解为存在至少一个。本申请描述中所使用的“包括”或者“包含”等类似词语意指出现在该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。

此外，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，在本申请的描述中使用的“安装”、“相连”、“连接”等类似词语应做广义理解，例如，连接可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，领域内技术人员可根据具体情况理解其在本申请中的具体含义。

下面结合附图1至图3对本申请做进一步详细说明。

一方面提供一种虚像显示系统，包括：

计算机1，用以生成图像；

LED显示器2，与计算机1连接，用以显示计算机1生成的图像；

反射镜3，与LED显示器2相对设置，将LED显示器2显示的图像向设定方向反射。

LED显示的原理是采用小尺寸LED灯，通过高密度加工、集成电路设计、高清图像显示，配合结构设计、控制系统开发、工艺设计，完成超高分辨率球形显示屏的无缝拼接和显示控制，LED显示器具有成像亮度高、刷新率高、均匀性好、无融合带等优点。

上述实施例公开的虚像显示系统中，以LED显示器2取代投影仪、被投屏配合的形式的对计算机1生成的图像进行显示，可具有成像距离远、沉浸感强、显示效果逼真、成像亮度高、刷新率高、均匀性好、无融合带等特点。

在一些可选的实施例中，上述的虚像显示系统中，反射镜3为准直镜。

另一方面提供一种飞机飞行训练视景仿真系统，包括：

任一上述的虚像显示系统，其中，计算机1内构建有飞机模型、飞行场景，其生成的图像为飞机模型在飞行场景内飞行能够观测到的视觉场景；

飞机驾驶仿真舱4，与计算机1连接，能够操纵飞机模型的飞行姿态，使飞机模型在飞行场景内飞行；

虚像显示系统中反射镜3将LED显示器2显示的图像向飞机驾驶仿真舱4方向反射。

对于上述实施例公开的飞机飞行训练视景仿真系统，其中包括上述实施例公开的虚像显示系统，描述的较为简单，具体相关之处可参见虚像显示系统相关部分说明即可，其技术效果也可参考虚像显示系统相关部分的技术效果，在此不再赘述。

在一些可选的实施例中，上述的飞机飞行训练视景仿真系统中，还包括：

飞行姿态反馈系统5，与飞机驾驶仿真舱4、计算机1连接，能够根据飞机模型的飞行姿态对飞机驾驶仿真舱4的飞行姿态进行调整，以此能够使飞机驾驶仿真舱内的飞行员实时的切身感受飞机的飞行姿态，将飞行带入到飞行场景中。

在一些可选的实施例中，上述的飞机飞行训练视景仿真系统中，飞行姿态反馈系统5包括：

支撑台6，其上连接飞机驾驶仿真舱4；

支架7；

多个机械臂8，连接在支撑台6、支架7之间，与计算机1连接，能够根据飞机模型的飞行姿态进行动作，调整飞机驾驶仿真舱4的飞行姿态。

对于上述实施例公开的飞机飞行训练视景仿真系统，领域内技术人员可以理解的是，其设计以支撑台6支撑飞机驾驶仿真舱4，并通过多个机械臂8将支撑台6连接在支架7上，各个机械臂8与计算机1连接，能够根据飞机模型的飞行姿态进行动作，通过对支撑台6空间位置的调整，实现对飞机驾驶仿真舱4飞行姿态的调整，由于机械臂8具有多自由度，可很好的实现对飞机驾驶仿真舱4俯仰、横滚以及偏航姿态变化的调整，且结构简单，易于实施。

在一些可选的实施例中，上述的飞机飞行训练视景仿真系统中，支撑台6呈矩形；

机械臂8有四个，分别连接在支撑台6四个顶角处，可具有三自由度或六自由度。

在一些可选的实施例中，上述的飞机飞行训练视景仿真系统中，LED显示器2连接在飞机驾驶仿真舱4上，以使空间位置能够随飞机驾驶仿真舱4飞行姿态的调整实时变化；

反射镜3连接在支撑台6上，以使其空间位置能够随支撑台6空间位置的变化进行实时变化，即是能够随飞机驾驶仿真舱4飞行姿态的调整实时变化，以此能够保证LED显示器2、反射镜3、飞机驾驶仿真舱4在空间上的相对位置不发生变化，进而使反射镜3将LED显示器2显示的图像能够始终向飞机驾驶仿真舱4方向反射，被飞机驾驶仿真舱4内飞行员观测到。

说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本申请的技术方案，领域内技术人员应该理解的是，本申请的保护范围显然不局限于这些具体实施方式，在不偏离本申请的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本申请的保护范围之内。

Claims

1.一种虚像显示系统，其特征在于，包括：

计算机(1)，用以生成图像；

LED显示器(2)，与所述计算机(1)连接，用以显示所述计算机(1)生成的图像；

反射镜(3)，与所述LED显示器(2)相对设置，将所述LED显示器(2)显示的图像向设定方向反射。

2.根据权利要求1所述的虚像显示系统，其特征在于，

所述反射镜(3)为准直镜。

3.一种飞机飞行训练视景仿真系统，其特征在于，包括：

如权利要求1-2任一所述的虚像显示系统，其中，计算机(1)内构建有飞机模型、飞行场景，其生成的图像为所述飞机模型在所述飞行场景内飞行能够观测到的视觉场景；

飞机驾驶仿真舱(4)，与所述计算机(1)连接，能够操纵所述飞机模型的飞行姿态，使所述飞机模型在所述飞行场景内飞行；

所述虚像显示系统中反射镜(3)将所述LED显示器(2)显示的图像向所述飞机驾驶仿真舱(4)方向反射。

4.根据权利要求3所述的飞机飞行训练视景仿真系统，其特征在于，

还包括：

飞行姿态反馈系统(5)，与所述飞机驾驶仿真舱(4)、所述计算机(1)连接，能够根据所述飞机模型的飞行姿态对所述飞机驾驶仿真舱(4)的飞行姿态进行调整。

5.根据权利要求4所述的飞机飞行训练视景仿真系统，其特征在于，

所述飞行姿态反馈系统(5)包括：

支撑台(6)，其上连接所述飞机驾驶仿真舱(4)；

支架(7)；

多个机械臂(8)，连接在所述支撑台(6)、所述支架(7)之间，与所述计算机(1)连接，能够根据所述飞机模型的飞行姿态进行动作，调整所述飞机驾驶仿真舱(4)的飞行姿态。

6.根据权利要求5所述的飞机飞行训练视景仿真系统，其特征在于，

所述支撑台(6)呈矩形；

所述机械臂(8)有四个，分别连接在所述支撑台(6)四个顶角处。

7.根据权利要求5所述的飞机飞行训练视景仿真系统，其特征在于，

所述LED显示器(2)连接在所述飞机驾驶仿真舱(4)上；

所述反射镜(3)连接在所述支撑台(6)上。