CN114360324A - 一种空间定向能力训练系统 - Google Patents
一种空间定向能力训练系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114360324A CN114360324A CN202210067355.7A CN202210067355A CN114360324A CN 114360324 A CN114360324 A CN 114360324A CN 202210067355 A CN202210067355 A CN 202210067355A CN 114360324 A CN114360324 A CN 114360324A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- pilot
- flight
- training
- illusion
- pitching
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000012549 training Methods 0.000 title claims abstract description 77
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 claims abstract description 64
- 230000009471 action Effects 0.000 claims abstract description 9
- 230000000875 corresponding effect Effects 0.000 claims abstract description 8
- 238000011022 operating instruction Methods 0.000 claims abstract description 8
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 claims abstract description 5
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims description 62
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 claims description 25
- 230000008447 perception Effects 0.000 claims description 19
- 238000013519 translation Methods 0.000 claims description 17
- 230000001720 vestibular Effects 0.000 claims description 17
- 230000000638 stimulation Effects 0.000 claims description 9
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 claims description 8
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 5
- 230000006870 function Effects 0.000 claims description 5
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 claims description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 7
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 6
- 230000036961 partial effect Effects 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 3
- 230000008094 contradictory effect Effects 0.000 description 3
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 230000007306 turnover Effects 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 description 2
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 2
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 2
- 210000000697 sensory organ Anatomy 0.000 description 2
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 2
- 206010021403 Illusion Diseases 0.000 description 1
- 206010028813 Nausea Diseases 0.000 description 1
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 239000005441 aurora Substances 0.000 description 1
- 230000009194 climbing Effects 0.000 description 1
- 230000003930 cognitive ability Effects 0.000 description 1
- 230000010485 coping Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 1
- 230000009189 diving Effects 0.000 description 1
- 208000002173 dizziness Diseases 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 230000008693 nausea Effects 0.000 description 1
- 230000002842 otolith Effects 0.000 description 1
- 210000001265 otolithic membrane Anatomy 0.000 description 1
- 238000004091 panning Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000011514 reflex Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Rehabilitation Tools (AREA)
Abstract
本发明属于飞行训练技术领域，涉及一种空间定向能力训练系统，包括：驾驶舱；视景系统，设置在驾驶舱内；运动平台，其输出端与驾驶舱连接；安全护栏，围绕运动平台设置；控制系统，内置在驾驶舱内，通过控制开关与运动平台、视景系统、供电系统分别电连接；控制系统包括主动控制模块和飞行情境错觉训练模块，其中，飞行情境错觉训练模块用于给飞行员提供被动训练模式，主动控制模块用于给飞行员提供主动训练模式，在接收到飞行员的操纵指令后，将该操纵指令解算为运动平台的动作指令后，发送给运动平台执行相应的动作指令。本发明可培养飞行员仔细观察仪表信息的习惯，提高飞行员分析判断飞行状态的能力，装置结构可靠，实用性强，值得推广。
Description
技术领域
本发明属于飞行训练技术领域，具体涉及一种空间定向能力训练系统。
背景技术
空间定向障碍也被称为飞行错觉，是指飞行员未能正确判断自身及飞机在由地面和重力垂直线所确定的坐标系统内的位置、运动和姿态，主要包括视性飞行错觉和非视性错觉，其中视性飞行错觉的产生原因主要是飞行员参考了失真的视觉信息，非视性飞行错觉，就是除视性飞行错觉以外的飞行错觉，其中前庭飞行错觉占主导地位，这种错觉与飞行员前庭感觉器官局限性直接相关，产生原因主要是耳石和半规管接受了矛盾的运动刺激，严重的可能导致飞行员产生恶心、眩晕等不良生理反应。根据统计数据，大多数飞行员经历过不止一种飞行错觉，而飞行错觉也是很多致命性飞行事故的重要原因。因此，在飞行训练中加入不同飞行错觉的针对性训练对于提高飞行安全有重要意义。飞行错觉训练是利用相关设备向飞行员的感觉器官施加相应刺激，这种刺激可能是相互间矛盾的刺激、或是与飞行员已有的经验产生冲突的外部刺激，从而使飞行员实际体验到相应的飞行错觉，进而提升其对飞行错觉的感知和判断能力，最终使其掌握正确处理飞行错觉所需的知识和技能。
空间定向障碍模拟器是训练飞行员空间定向认知能力并克服定向障碍的重要设备，现有的飞行错觉模拟方法主要基于转台系统，通过转椅无偏心或偏轴心的旋转向人体前庭器官输入混淆的运动刺激，从而使飞行员体验到前庭性飞行错觉。该类方法的缺点在于传统空间定向障碍模拟器训练系统往往采用不透光的密闭舱或佩戴眼罩等方式减少视觉线索，与真实飞行情景相去甚远。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种空间定向能力训练系统，以便解决上述提到的技术问题。
本发明的技术方案是：
一种空间定向能力训练系统，包括：
驾驶舱，用于给飞行员提供模拟驾驶训练；
视景系统，设置在所述驾驶舱内；
运动平台，其输出端与所述驾驶舱连接；
安全护栏，围绕所述运动平台设置；
控制系统，内置在所述驾驶舱内，通过控制开关与所述运动平台、视景系统、供电系统分别电连接；所述控制系统包括主动控制模块和飞行情境错觉训练模块，其中，所述飞行情境错觉训练模块用于给飞行员提供被动训练模式，所述主动控制模块用于给飞行员提供主动训练模式，在接收到飞行员的操纵指令后，将该操纵指令解算为所述运动平台的动作指令后，发送给所述运动平台执行相应的动作指令。
优选的，所述运动平台包括：
底座；
两个转动支架，对称设置在所述底座上；
俯仰电机，设置在其中一个两个转动支架上，所述俯仰电机的输出轴水平设置；
第一伺服驱动器，用于控制俯仰电机，固定在所述转动支架内部，所述第一伺服驱动器与所述控制系统电连接；
第一减速器，其输入轴连接在所述俯仰电机的输出轴上；
俯仰轴，架设在另一个两个转动支架上，且其中心轴与所述俯仰电机的输出轴的中心轴重合；
俯仰框，设置在所述俯仰轴和第一减速器输出轴之间，所述俯仰框包括垂直交叉固定的第一框体和第二框体，所述第一框体的两侧分别与所述俯仰轴和第一减速器输出轴连接，且所述俯仰轴的中心轴与所述第一减速器输出轴的中心轴重合；
滚转电机，固定在所述第二框体的其中一侧；
第二伺服驱动器，用于控制滚转电机，固定在所述俯仰框上，所述第二伺服驱动器与所述控制系统电连接；
第二减速器，其输入轴连接在所述滚转电机的输出轴上；
滚转轴，设置在所述第二框体的另一侧，且所述滚转轴的中心轴与所述滚转电机的输出轴的中心轴重合；
滚转框，设置在所述滚转轴和第二减速器的输出轴之间，且所述滚转框的一个相对边分别与所述滚转轴和第二减速器的输出轴固定，所述驾驶舱设置在所述滚转框上。
优选的，所述飞行情境错觉训练模块包括前庭性飞行错觉训练子模块和视性飞行错觉训练子模块，所述前庭性飞行错觉训练子模块，可向运动平台添加转动命令，使俯仰框和滚转框进行转动，从而向飞行员施加前庭刺激；所述视性飞行错觉训练子模块用于在飞行员正常操作飞机时，为飞行员提供失真的视觉信息，该视觉信息与运动平台的转动情况和驾驶舱的仪表系统提供的飞行参数矛盾，从而使飞行员产生视性飞行错觉。
优选的，所述前庭性飞行错觉训练子模块包括知觉阈限下转动模式和知觉阈限上转动模式；其中，在知觉阈限下转动模式中，俯仰框或者滚转框以飞行员主观感觉不到转动的速度转动，而这种运动会被前庭器官捕捉到，导致飞行员期望的飞行状态与感觉系统得到的信息不匹配，诱发飞行错觉；在知觉阈限上转动模式中，俯仰框或者滚转框以飞行员主观明显感觉到的转动速度转动，向飞行员施加科里奥利错觉刺激或者旋转错觉刺激。
优选的，所述视性飞行错觉训练子模块通过驾驶舱的视景系统为飞行员提供视觉信息元素，供飞行员判断飞行姿态时使用；其中，所述视性飞行错觉训练子模块包括改变视觉信息元素的参数的功能。
优选的，改变视觉信息元素的参数的功能通过平移和旋转实现，其中，所述平移包括改变视觉信息元素的平移速度、平移方向和平移持续时间；所述旋转包括改变视觉信息元素的旋转中心、旋转速度和旋转持续时间。
本发明提供的一种空间定向能力训练系统，结合驾驶舱结构和动态飞行模拟器的双轴转框系统，可以为飞行员提供较为真实的飞行情景，可在飞行员执行正常飞行操作时引入俯仰方向与滚转方向转动过载，起到飞行错觉诱发和异常飞行状态引入的效果，可以训练飞行员提高对飞行错觉的觉察能力和对异常飞行状态的应对能力。此外通过引入视性飞行错觉场景可使飞行员体验由失真的视觉信息引发飞行错觉的过程，培养飞行员仔细观察仪表信息的习惯，提高飞行员分析判断飞行状态的能力，装置结构可靠，实用性强，值得推广。
附图说明
图1为本发明的整体结构的主视图；
图2为本发明的局部结构的左视图；
图3为本发明的局部结构的俯视图；
图4为本发明的局部结构的示意图1；
图5为本发明的局部结构的示意图2；
图6为本发明的局部结构的示意图3；
图7为本发明的局部结构的示意图4；
图8为本发明的系统结构图。
具体实施方式
本发明提供了一种空间定向能力训练系统，下面结合图1到图8的结构示意图，对本发明进行说明。
实施例1
一种空间定向能力训练系统，如图1、图5和图7所示，包括用于给飞行员提供模拟驾驶训练的驾驶舱；驾驶舱和运动平台1的输出端连接，围绕运动平台1设置有安全护栏；驾驶舱内置有控制系统，控制系统通过控制开关与运动平台1、视景系统、供电系统分别电连接；控制系统包括主动控制模块和飞行情境错觉训练模块，其中，飞行情境错觉训练模块用于给飞行员提供被动训练模式，主动控制模块用于给飞行员提供主动训练模式，在接收到飞行员的操纵指令后，将该操纵指令解算为运动平台1的动作指令后，发送给运动平台1执行相应的动作指令。
进一步的，如附图1所示，运动平台1包括底座1-1、转动支架1-2、俯仰电机1-3、第一伺服驱动器1-4，第一减速器1-5，俯仰轴1-6、俯仰框1-7、滚转轴1-8、滚转电机1-9、第二伺服驱动器1-10、减速器1-11、滚转框1-12。
在底座1-1上对称设置两个转动支架1-2；其中一个两个转动支架1-2上设置有输出轴水平设置的俯仰电机1-3，在转动支架1-2内部固定用于控制俯仰电机1-3的第一伺服驱动器1-4，第一伺服驱动器1-4与控制系统电连接。俯仰电机1-3的输出轴与第一减速器1-5的输入轴连接。另一个两个转动支架1-2上架设俯仰轴1-6，俯仰轴1-6的中心轴与俯仰电机1-3的输出轴的中心轴重合。在俯仰轴1-6和第一减速器1-5输出轴之间俯仰框1-7，俯仰框1-7包括垂直交叉固定的第一框体和第二框体，第一框体的两侧分别与俯仰轴1-6和第一减速器1-5输出轴连接，且俯仰轴1-6的中心轴与第一减速器1-5输出轴的中心轴重合。第二框体的其中一侧固定滚转电机1-9，第二伺服驱动器1-10，用于控制滚转电机1-9，固定在俯仰框1-7上，第二伺服驱动器1-10与控制系统电连接，滚转电机1-9的输出轴与第二减速器1-11的输入轴连接，第二框体的另一侧设置滚转轴1-8，滚转轴1-8的中心轴与滚转电机1-9的输出轴的中心轴重合；在滚转轴1-8和第二减速器1-11的输出轴之间设置滚转框1-12，且滚转框1-12的一个相对边分别与滚转轴1-8和第二减速器1-11的输出轴固定，驾驶舱设置在滚转框1-12上。
进一步，底座1-1由金属材质制成且固定于地面，用于增加运动平台的稳定性。转动支架1-2由金属材质制成且固定于底座1-1，用于支撑运动平台1的运动。俯仰电机1-3通过俯仰轴1-6带动俯仰框1-7转动，用于模拟飞行中飞机的俯仰姿态，第一减速器1-5用来限制俯仰电机1-3的实际输出扭矩；滚转电机1-9通过滚转轴1-8带动滚转框1-12转动，用于模拟飞行中飞机的滚转姿态，滚转电机减速器1-11用来限制滚转电机1-9的实际输出扭矩。
驾驶舱固定于滚转框1-12内，仿照塞斯纳172座舱主驾驶座进行配置，包括手动操纵系统、视景系统、声效系统、仪表系统、航电系统、座椅及安全带、伺服电机通讯控制系统。视景系统包括舱外视景模拟显示器、视景计算机。仪表系统采用塞斯纳172真实仪表布局，包括15块飞行仪表、发动机仪表和机载导航仪表，以及仪表计算机。驾驶舱的仪表布局与操纵机构配置都与塞斯纳172机型真机保持一致，同时配套有视景系统、声效系统，相比于其他的转动式飞行错觉训练装置更能够为飞行员提供逼真的操纵飞机的体验，从而便于为飞行员提供更加贴近于真实飞行的空间定向障碍体验。
伺服电机通讯控制系统固定于座椅下面，用于通过网络端口接收上位机系统发出的控制信号，通过CAN总线与第一伺服驱动器1-4、第二伺服驱动器通讯1-10连接，依托第一伺服驱动器1-4、第二伺服驱动器1-10分别控制俯仰电机1-3、滚转电机1-9转动。
如附图6所示，控制柜2包括控制柜柜体2-1，控制柜柜体2-1内设置用于训练时控制运动平台运行的上位机系统2-2、设备运行状态监控系统2-3、以及安装于控制柜柜体2-1上的电源状态指示灯2-4和控制按钮。控制按钮包括启动按钮2-5、急停按钮2-6。电源状态指示灯2-4进一步包括220V电源状态指示灯2-4-1和380V电源状态指示灯2-4-2。视景计算机、仪表计算机、上位机系统使用220V电源，俯仰电机1-3、滚转电机1-9使用380V电源。220V电源状态指示灯2-4-1能反映出220V电源的运行状态，在220V电源正常时为绿色，在220V电源异常时自动关闭。380V电源状态指示灯2-4-2能反映出380V电源的运行状态，在380V电源正常时为红色，在380V电源异常时自动关闭。急停按钮2-6用于在系统运行状态异常时由操作人员切断总电源从而关闭运行，系统正常运行时应保持旋开。
如附图8所示，系统训练软件包括主动控制模块、飞行情境错觉训练模块、设备运行参数监控模块。
主动控制模块包括主动控制训练软件，主动控制训练软件平台将飞行员主动操纵的动作解算为俯仰电机1-3和滚转电机1-9的联合转动，同时视景系统、仪表系统、航电系统、声效系统会进行相应的变化，以模拟真实的飞行情景。
飞行情境错觉训练模块，包括前庭性飞行错觉训练子模块和视性飞行错觉训练子模块。
前庭性飞行错觉训练子模块用于在飞行员正常操作飞机时，向运动平台1添加额外的转动命令，分为知觉阈限下转动模式和知觉阈限上转动模式，视觉系统、声效系统和仪表系统与运动平台的转动保持一致。
飞行员在驾驶舱内执行起落航线任务等基本飞行训练过程中，例如在模拟平飞时，当选择知觉阈限下转动模式后，俯仰框1-7或者滚转框1-12会以飞行员主观感觉不到转动的速度缓慢转动，而这种缓慢运动仍会被前庭器官捕捉到，导致飞行员期望的飞行状态与感觉系统得到的信息不匹配，容易诱发飞行错觉，同时这种转动可以通过仔细观察仪表系统和视景系统而察觉，而随着训练次数的增加逐渐降低俯仰框1-7或者滚转框1-12的转动速度，直到飞行员的感觉系统都无法捕捉；当在知觉阈限上转动时，俯仰框1-7或者滚转框1-12会以飞行员能明显感觉到的转动速度转动，可以向飞行员施加科里奥利错觉刺激，而随着训练次数的增加逐渐增加俯仰框1-7或者滚转框1-12的转动速度，并控制在飞行员可接受范围内。
知觉阈限下转动模式和知觉阈限上转动模式的区别在于：一、知觉阈限下转动模式可在飞行员主动操纵过程中控制俯仰框和滚转框的转动，而知觉阈限下转动模式中飞行员不能主动操纵飞机；二、知觉阈限下转动模式中俯仰框和滚转框的转动非常慢以至于飞行员无法察觉，其目的是提高飞行员对错觉的觉察能力，且要求飞行员在发现异常时自动维持正常飞行，而知觉阈限下转动模式中俯仰框和滚转框的转动是明显的，其目的在于提高飞行员对错觉的耐受性。相同点在于，两种模型中飞行员都是被动接受转动的。
本发明在飞行情境中引入转动的目的在于训练飞行员对于飞行中错觉的感知能力和对于飞机异常状态的应对能力。文中“感觉不到”是指飞行员主观意识没有觉察，“感觉到”是指飞行员主观意识能够觉察。
视性飞行错觉训练子模块为飞行员提供错误的地平线、虚假的平面等失真的视觉信息，在这种训练模式下视景系统提供的视觉信息会与运动平台的转动情况和仪表系统提供的飞行参数产生矛盾，目的是使飞行员体验视性飞行错觉。飞行员往往依据远方的地平线来判断飞机的姿态，当飞行员使用错误的地平线时会产生左右倾斜错觉或俯仰错觉，这里错误的地平线可能是海岸线等发生缓慢变化的不稳定参照物；飞行中的平面也是飞行员判断方位时参考的对象，比如，飞行员可能选择将飞机与远云平面相比，而不是真正的地平线。飞行员在这些情况下极易产生错误的方位感，此时需要飞行员仔细观察环境信息和认真研读仪表信息，才能对飞行状态形成正确的判断。
具体的，视景系统为飞行员提供视觉信息元素，比如，“云层”、“地平线”、“海岸线”等，供飞行员判断飞行姿态使用。视性飞行错觉训练子模块具有控制这些视觉信息元素的功能，使其进行“平移”和“旋转”。本发明实现“平移”或“旋转”的方法不仅限于直接改变视觉信息元素本身，或整体性改变视景系统屏幕上的信息。
“平移”是指改变目标元素的位置，平移控制功能可以改变平移速度、平移方向、平移持续时间等参数。其中平移速度包含三个水平，分别为“非常慢”、“缓慢”和“较慢”，每个水平下还包括三个等级，分别为“1”、“2”、“3”，数字越小代表速度越小，默认平移速度为“较慢”水平的等级3；平移的方向包括“向上”和“向下”，默认平移方向为“向上”；平移持续时间支持用户输入，平移持续时间默认为10s。
“旋转”是指使目标元素绕着某一点进行顺时针旋转或逆时针旋转，旋转控制功能可以改变旋转中心、旋转速度、旋转持续时间等参数。其中旋转中心默认为视景系统屏幕的中心点，并支持用户指定；旋转速度包含三个水平，分别为“非常慢”、“缓慢”和“较慢”，每个水平下还包括三个等级，分别为“1”、“2”、“3”，数字越小代表速度越小，默认旋转速度为“较慢”水平的等级3；旋转的方向包括“顺时针”和“逆时针”，默认为“顺时针”；持续时间支持用户输入，旋转持续时间默认为10s。
具体的训练过程中根据视景系统呈现的视觉信息元素种类进行相应的调整，如错误的地平线包括“海岸线”、“夜间的公路”路灯形成一条直线、高纬度极光等，用户可对其进行平移和旋转，对于虚假的平面，如云平面等，用户可对其进行旋转。
具体地，设定一个飞行场景，比如在日间海平面环境下执行起落航线飞行任务，飞行员开始平飞后，视景系统会向飞行员呈现一个水平的海岸线，飞行员会将这个海岸线作为飞机姿态的参考。用户进入视性飞行错觉训练子模块后，可以对海岸线视觉信息元素操作，例如控制海岸线发生缓慢顺时针旋转，由于飞行员会下意识地把看到海岸线视为稳定的水平线，飞行员可能会产生向左滚转的倾斜错觉，操纵飞机向右滚转进行平衡，反之飞行员会产生向右滚转的倾斜错觉，操纵飞机向左滚转进行平衡，当控制海岸线缓慢向上平移时，飞行员根据自己的飞行经验，认为自己的迎角比较小正在向下俯冲，反之飞行员会认为自己迎角比较大正在向上爬升。
具体地，设定一个飞行场景，比如在远方有云层的环境下飞行，用户进入视性飞行错觉训练子模块后，可以对云层视觉信息元素操作，例如控制云层发生缓慢顺时针旋转，产生一定的角度，由于飞行员会下意识地把将飞行与云层平面进行比较，飞行员可能会产生向左滚转的倾斜错觉，操纵飞机向右滚转进行平衡，反之飞行员会产生向右滚转的倾斜错觉，操纵飞机向左滚转进行平衡。
第一次体验视性飞行错觉时，使用默认的控制参数；当正式训练时，随着训练次数的增加，每五次训练可降低平移或旋转的速度，增加识别难度。
设备运行参数监控模块安装于上位机系统，包括设备运行参数监控软件。
如附图7所示，教学辅助设施3是一台显示装置，和驾驶舱内的控制系统电连接，用于同步显示驾驶舱内的视景情况，便于训练指导教师观察判断。
考虑到运动平台数据较大型转动设备，为了保证训练安全特设计了安全护栏，安全护栏包括围栏、进出门、以及门闩，其中，围栏围绕运动平台1放置，在围栏上铰接有方便飞行员进出的进出门，进出门上设置有门闩。为保证安全性，围栏、进出门、以及门闩由金属制成。
本发明提供的一种空间定向能力训练系统，结合实际飞行视听信息的飞行员空间定向能力训练和教学系统，能够有效提高受训人员对飞行错觉的识别能力和耐受能力，装置结构可靠，实用性强，值得推广。
以上公开的仅为本发明的较佳具体实施例，但是，本发明实施例并非局限于此，任何本领域技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种空间定向能力训练系统，其特征在于，包括：
驾驶舱，用于给飞行员提供模拟驾驶训练；
视景系统，设置在所述驾驶舱内；
运动平台(1)，其输出端与所述驾驶舱连接；
安全护栏，围绕所述运动平台(1)设置；
控制系统，内置在所述驾驶舱内，通过控制开关与所述运动平台(1)、视景系统、供电系统分别电连接；所述控制系统包括主动控制模块和飞行情境错觉训练模块，其中，所述飞行情境错觉训练模块用于给飞行员提供被动训练模式，所述主动控制模块用于给飞行员提供主动训练模式，在接收到飞行员的操纵指令后，将该操纵指令解算为所述运动平台(1)的动作指令后，发送给所述运动平台(1)执行相应的动作指令。
2.根据权利要求1所述的一种空间定向能力训练系统，其特征在于，所述运动平台(1)包括：
底座(1-1)；
两个转动支架(1-2)，对称设置在所述底座(1-1)上；
俯仰电机(1-3)，设置在其中一个两个转动支架(1-2)上，所述俯仰电机(1-3)的输出轴水平设置；
第一伺服驱动器(1-4)，用于控制俯仰电机(1-3)，固定在所述转动支架(1-2)内部，所述第一伺服驱动器(1-4)与所述控制系统电连接；
第一减速器(1-5)，其输入轴连接在所述俯仰电机(1-3)的输出轴上；
俯仰轴(1-6)，架设在另一个两个转动支架(1-2)上，且其中心轴与所述俯仰电机(1-3)的输出轴的中心轴重合；
俯仰框(1-7)，设置在所述俯仰轴(1-6)和第一减速器(1-5)输出轴之间，所述俯仰框(1-7)包括垂直交叉固定的第一框体和第二框体，所述第一框体的两侧分别与所述俯仰轴(1-6)和第一减速器(1-5)输出轴连接，且所述俯仰轴(1-6)的中心轴与所述第一减速器(1-5)输出轴的中心轴重合；
滚转电机(1-9)，固定在所述第二框体的其中一侧；
第二伺服驱动器(1-10)，用于控制滚转电机(1-9)，固定在所述俯仰框(1-7)上，所述第二伺服驱动器(1-10)与所述控制系统电连接；
第二减速器(1-11)，其输入轴连接在所述滚转电机(1-9)的输出轴上；
滚转轴(1-8)，设置在所述第二框体的另一侧，且所述滚转轴(1-8)的中心轴与所述滚转电机(1-9)的输出轴的中心轴重合；
滚转框(1-12)，设置在所述滚转轴(1-8)和第二减速器(1-11)的输出轴之间，且所述滚转框(1-12)的一个相对边分别与所述滚转轴(1-8)和第二减速器(1-11)的输出轴固定，所述驾驶舱设置在所述滚转框(1-12)上。
3.根据权利要求2所述的一种空间定向能力训练系统，其特征在于，所述飞行情境错觉训练模块包括前庭性飞行错觉训练子模块和视性飞行错觉训练子模块，所述前庭性飞行错觉训练子模块，用于在飞行员正常操作飞机时，向运动平台(1)添加转动命令，使俯仰框(1-7)和滚转框(1-12)进行转动，从而向飞行员施加前庭刺激；所述视性飞行错觉训练子模块用于在飞行员正常操作飞机时，为飞行员提供失真的视觉信息，该视觉信息与运动平台(1)的转动情况和驾驶舱的仪表系统提供的飞行参数矛盾，从而使飞行员产生视性飞行错觉。
4.根据权利要求3所述的一种空间定向能力训练系统，其特征在于，所述前庭性飞行错觉训练子模块包括知觉阈限下转动模式和知觉阈限上转动模式；其中，在知觉阈限下转动模式中，俯仰框(1-7)或者滚转框(1-12)以飞行员主观感觉不到转动的速度转动，而这种运动会被前庭器官捕捉到，导致飞行员期望的飞行状态与感觉系统得到的信息不匹配，诱发飞行错觉；在知觉阈限上转动模式中，俯仰框(1-7)或者滚转框(1-12)以飞行员主观能感觉到的转动速度转动，向飞行员施加科里奥利错觉或者旋转错觉。
5.根据权利要求3所述的一种空间定向能力训练系统，其特征在于，所述视性飞行错觉训练子模块通过驾驶舱的视景系统为飞行员提供视觉信息元素，供飞行员判断飞行姿态时使用；其中，所述视性飞行错觉训练子模块包括改变视觉信息元素的参数的功能。
6.根据权利要求5所述的一种空间定向能力训练系统，其特征在于，改变视觉信息元素的参数的功能通过平移和旋转实现，其中，所述平移包括改变视觉信息元素的平移速度、平移方向和平移持续时间；所述旋转包括改变视觉信息元素的旋转中心、旋转速度和旋转持续时间。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210067355.7A CN114360324A (zh) | 2022-01-20 | 2022-01-20 | 一种空间定向能力训练系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210067355.7A CN114360324A (zh) | 2022-01-20 | 2022-01-20 | 一种空间定向能力训练系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114360324A true CN114360324A (zh) | 2022-04-15 |
Family
ID=81091493
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202210067355.7A Pending CN114360324A (zh) | 2022-01-20 | 2022-01-20 | 一种空间定向能力训练系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114360324A (zh) |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07121096A (ja) * | 1993-09-03 | 1995-05-12 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 空間識失調訓練装置 |
| CN201540661U (zh) * | 2009-07-15 | 2010-08-04 | 北京欣远诚业科技有限公司 | 飞行错觉体验训练模拟器 |
| US20100266994A1 (en) * | 2009-04-16 | 2010-10-21 | Redbird Flight Simulations, Inc. | Motion platform for a flight simulation system |
| CN206249652U (zh) * | 2016-10-20 | 2017-06-13 | 北京云安通航技术有限公司 | 一种飞行模拟三轴运动平台 |
| CN206672418U (zh) * | 2017-03-29 | 2017-11-24 | 四川龙睿三航科技有限公司 | 一种三自由度的旋转模拟系统 |
| KR20200058050A (ko) * | 2018-11-19 | 2020-05-27 | 전자부품연구원 | X-Plane를 이용한 HMD 기반 공간정위상실 체험 시뮬레이터 |
| CN111672081A (zh) * | 2020-07-23 | 2020-09-18 | 中国工程物理研究院总体工程研究所 | 一种五自由度持续载荷模拟平台 |
| CN111785126A (zh) * | 2020-07-27 | 2020-10-16 | 中国工程物理研究院总体工程研究所 | 一种综合视觉信息和运动感知的躯体旋转错觉模拟方法 |
| CN113409648A (zh) * | 2021-06-17 | 2021-09-17 | 中国人民解放军空军特色医学中心 | 一种飞行俯仰错觉模拟方法、装置及飞行错觉模拟器 |
-
2022
- 2022-01-20 CN CN202210067355.7A patent/CN114360324A/zh active Pending
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07121096A (ja) * | 1993-09-03 | 1995-05-12 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 空間識失調訓練装置 |
| US20100266994A1 (en) * | 2009-04-16 | 2010-10-21 | Redbird Flight Simulations, Inc. | Motion platform for a flight simulation system |
| CN201540661U (zh) * | 2009-07-15 | 2010-08-04 | 北京欣远诚业科技有限公司 | 飞行错觉体验训练模拟器 |
| CN206249652U (zh) * | 2016-10-20 | 2017-06-13 | 北京云安通航技术有限公司 | 一种飞行模拟三轴运动平台 |
| CN206672418U (zh) * | 2017-03-29 | 2017-11-24 | 四川龙睿三航科技有限公司 | 一种三自由度的旋转模拟系统 |
| KR20200058050A (ko) * | 2018-11-19 | 2020-05-27 | 전자부품연구원 | X-Plane를 이용한 HMD 기반 공간정위상실 체험 시뮬레이터 |
| CN111672081A (zh) * | 2020-07-23 | 2020-09-18 | 中国工程物理研究院总体工程研究所 | 一种五自由度持续载荷模拟平台 |
| CN111785126A (zh) * | 2020-07-27 | 2020-10-16 | 中国工程物理研究院总体工程研究所 | 一种综合视觉信息和运动感知的躯体旋转错觉模拟方法 |
| CN113409648A (zh) * | 2021-06-17 | 2021-09-17 | 中国人民解放军空军特色医学中心 | 一种飞行俯仰错觉模拟方法、装置及飞行错觉模拟器 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| （英）空军中将GEOFFREY DHENIN, 中国人民解放军空军后勤部卫生部 * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP3747001B1 (en) | Virtual reality based pilot training system | |
| CN201540661U (zh) | 飞行错觉体验训练模拟器 | |
| US20080206720A1 (en) | Immersive video projection system and associated video image rendering system for a virtual reality simulator | |
| US5616030A (en) | Flight simulator employing an actual aircraft | |
| US6634885B2 (en) | Flight simulators | |
| CN206431885U (zh) | 战斗机飞行模拟器及战斗模拟系统 | |
| EP0808493B1 (en) | Improved flight simulator | |
| AU2011307697B2 (en) | Apparatus and method for operating a flight simulator with a special impression of reality | |
| CN103886782B (zh) | 一种360度全向过载飞行仿真模拟器 | |
| CN204087553U (zh) | 一种360度全向过载飞行仿真模拟器 | |
| CN209056108U (zh) | 基于混合现实和多自由度运动平台的飞行训练模拟系统 | |
| CN113409648A (zh) | 一种飞行俯仰错觉模拟方法、装置及飞行错觉模拟器 | |
| CN107424463A (zh) | 一种跳伞模拟训练设备以及跳伞模拟训练方法 | |
| CN111785126A (zh) | 一种综合视觉信息和运动感知的躯体旋转错觉模拟方法 | |
| CN114360324A (zh) | 一种空间定向能力训练系统 | |
| CN113409649B (zh) | 一种前庭性倾斜错觉模拟方法、装置及飞行错觉模拟器 | |
| CN110956869A (zh) | 一种路航飞行训练系统 | |
| KR102370320B1 (ko) | 공간정위상실 훈련을 위한 비행 훈련 시스템 | |
| WO2012083409A1 (en) | Simulator with lift-in drop-out cockpit module | |
| JPH085500Y2 (ja) | 航空機の集団操縦訓練装置 | |
| CN113658474A (zh) | 一种飞机应急撤离培训系统 | |
| RU2688500C1 (ru) | Авиационный симулятор (авиасимулятор) самолета Boeing 737 | |
| CN216084011U (zh) | 一种飞行模拟设备 | |
| RU2645516C2 (ru) | Динамический тренажер применения парашютных систем типа "летающее крыло" | |
| CN111915953A (zh) | 一种汽车驾驶仿真训练系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20220415 |