CN118038726A - 升空实跳伞降训练方法及伞降模拟平台 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种升空实跳伞降训练方法及伞降模拟平台,方法包括:启动阶段;出舱练习控制阶段,在电控滑行器按照预定滑行速度滑行至预定的出舱练习区域时,控制受训人员自由落体,以模拟出舱时的失重感;在受训人员以自由落体运行第一预定时间或下落第一预定高度或到达第一离地高度时,通过电控滑行器控制受训人员按照预定减速度进行减速,在运行第二预定时间或下降第二预定高度或到达第二离地高度时,控制受训人员停止下降,以模拟开伞时的拉拽感;通过电控滑行器控制受训人员按照预定上升速度提升至第三离地高度,以模拟二次开伞的冲击感,随后通过电控滑行器控制受训人员在竖直方向上保持相对静止;空中降落操纵控制阶段和着陆练习控制阶段。
Description
技术领域
本发明涉及伞降训练方法及设备领域,尤其涉及一种升空实跳伞降训练方法及伞降模拟平台。
背景技术
伞降训练是特战部队重要训练科目,在多年的组训实践中,基本形成了单项基础训练-综合应用训练-升空实跳训练的成熟训练链路。由于伞降训练操作环节复杂、危险系数大、环境要求高,升空实跳前如何最大程度的体验真实场景,解决心理感适、模拟空中环境操纵、各环节交互检查体验等一直是困扰训练效益提升的关键所在。
伞降模拟训练器材可在地面模拟空中环境的离机、伞控、着落等科目训练,是跳伞地面训练的主要手段和通用做法,在一定程度上可解决了升空实跳前的各环节技能动作的训练和纠正,但目前该训练器材领域均为单独科目单独功能的单一训练器材为主,且多为机械式操作,综合性训练体验感不强。
发明内容
鉴于此,本发明实施例提供了一种升空实跳伞降训练方法及伞降模拟平台,以消除或改善现有技术中存在的一个或更多个缺陷。
本发明的技术方案如下:
第一方面,本发明提供了一种升空实跳伞降训练方法,所述方法包括:
启动阶段,控制至少一个悬挂有受训人员的电控滑行器在轨道上启动,并从模拟机舱内滑出,以模拟跳伞离机动作;
出舱练习控制阶段,在所述电控滑行器按照预定滑行速度滑行至预定的出舱练习区域时,通过所述电控滑行器控制受训人员自由落体,以模拟出舱时的失重感;在受训人员以自由落体运行第一预定时间或下落第一预定高度或到达第一离地高度时,通过所述电控滑行器控制受训人员按照预定减速度进行减速,在运行第二预定时间或下降第二预定高度或到达第二离地高度时,通过所述电控滑行器控制受训人员停止下降,以模拟开伞时的拉拽感;通过所述电控滑行器控制受训人员按照预定上升速度提升至第三离地高度,以模拟二次开伞的冲击感,随后通过所述电控滑行器控制受训人员在竖直方向上保持相对静止;
空中降落操纵控制阶段,在所述电控滑行器按照预定滑行速度滑行至预定的空中降落操纵区域时,所述电控滑行器的空中降落操纵控制系统通过接收受训人员操控的操纵棒操作信息,实现受训人员的下降或旋转控制,以还原真实空中降落伞操纵效果;
着陆练习控制阶段,在所述电控滑行器按照预定滑行速度滑行至预定的着陆练习区域时,根据不同的着陆控制模式控制受训人员进行着陆训练。
在一些实施例中,所述方法还包括:电控滑行器回收控制阶段,在受训人员着陆后,控制空载的电控滑行器按照设定路径或不同模式返回至位于模拟机舱内的出发区。
在一些实施例中,在所述控制至少一个悬挂有受训人员的电控滑行器在轨道上启动之前,所述电控滑行器按照设定或选定的训练模式实现启动离机,所述训练模式包括尾门离机训练模式、侧门离机训练模式和三门四路训练模式,所述尾门离机训练模式、侧门离机训练模式为单人训练模式,所述三门四路训练模式为集体训练模式;
所述模拟机舱具有尾门及两个侧门,两组封闭的环形轨道各自从尾门及对应侧的一个侧门穿过,在所述三门四路训练模式下,在各组环形轨道上,控制至少一个电控滑行器从尾门离机,控制至少一个电控滑行器从侧门离机。
在一些实施例中,所述电控滑行器滑动时,所述电控滑行器通过自身设置的传感器识别在运动方向前方的障碍物并测距,若测得的距离小于等于停机设计距离,则控制该电控滑行器停机并发出警报。
在一些实施例中,受训人员通过空中降落操纵控制系统实现空中操纵训练,所述空中降落操纵控制系统包括:降落操纵控制器;能被电控滑行器控制升降的操纵盘;相对于操纵盘,位于其左前、右后、右前和左后四个操纵棒,各操纵棒通过拉绳及拉绳盒连接在操纵盘上,各操纵棒能被编码器检测到拉动方向和拉动行程,编码器将转动圈数信号传输给降落操纵控制器;
若受训人员向下拉动左前或右后操纵棒时,所述降落操纵控制器控制所述操纵盘带动受训人员以第一设定旋转速度进行顺时针的旋转;
若受训人员向下拉动右前或左后操纵棒时,所述降落操纵控制器控制所述操纵盘带动受训人员以第一设定旋转速度进行逆时针的旋转;
若受训人员向下同时拉动左前和右后两个操纵棒时,所述降落操纵控制器控制所述操纵盘带动受训人员以第二设定旋转速度进行顺时针的旋转;
若受训人员向下同时拉动右前和左后两个操纵棒时,所述降落操纵控制器控制所述操纵盘带动受训人员以第二设定旋转速度进行逆时针的旋转;
若受训人员向下同时左前和右前两个操纵棒,或者左后和右后两个操纵棒时,所述降落操纵控制器控制操纵盘保持现有的运行状态。
在一些实施例中,所述着陆控制模式包括标准着陆控制模式、超速着陆控制模式和紧急着陆控制模式,不同所述着陆控制模式具有不同的最大着陆速度;
在所述着陆练习控制阶段,通过所述电控滑行器控制受训人员的水平滑行运动速度为加速状态,加速至设定速度;通过所述电控滑行器控制受训人员的垂直下降运动速度为匀速,根据科目设定有对应的下降速度和高度;
在所述标准着陆控制模式下,通过所述电控滑行器控制受训人员降落于标准着陆区;在所述超速着陆控制模式下,通过所述电控滑行器控制受训人员降落于超速着陆区;在所述紧急着陆控制模式下,通过所述电控滑行器控制受训人员降落于紧急着陆区。
在一些实施例中,在所述电控滑行器回收控制阶段:
若训练模式采用所述尾门离机训练模式或所述侧门离机训练模式,则控制所述电控滑行器沿环形轨道继续运行,直至返回至模拟机舱内的出发区;
若训练模式采用所述三门四路训练模式,则控制所述电控滑行器沿原路返回至模拟机舱内的出发区。
在一些实施例中,通过实时监测所述电控滑行器的位置实现不同阶段的转换控制。
第二方面,本发明提供了一种伞降模拟平台,该伞降模拟平台用于实施上述方法,所述伞降模拟平台包括:架高设置的模拟机舱及两组对称布置的环形轨道;若干个悬挂于所述环形轨道上的电控滑行器;
所述伞降模拟平台包括:出舱练习系统、空中降落操纵控制系统、着陆练习控制系统和回收控制系统;
其中,所述出舱练习系统包括:水平运动控制模块、垂直运动下放模块、升降控制模块和升降控制模块;
水平运动控制模块,用于通过控制电控滑行器的行走系统实现控制所述电控滑行器的水平滑行运动速度,还用于通过电控滑行器上设置的红外或测距传感器检测到前方障碍物后实现停机或减速,还用于通过接收指令后实现电控滑行器的加减速运动或运动方向的改变;
垂直运动下放模块,用于通过控制电控滑行器内的升降控制系统实现所述受训人员的自由落体运动;
升降控制模块,用于通过控制电控滑行器内的升降控制系统实现所述受训人员的上升运动;
运动同步控制模块,用于通过布置于模拟机舱、轨道及电控滑行器上的多个传感器实现电控滑行器及受训人员的位置监测,还用于改变受训人员的不同训练状态或不同阶段;
所述空中降落操纵控制系统用于根据接收到单个操纵棒的编码器的转动圈数信号时,将所述转动圈数信号转换为操纵棒下拉行程,并通过该行程信息控制操纵盘的转动速度;还用于在该操纵棒复位时控制操纵盘的减速运行直至转速为零;还用于接受到两个对角操纵棒的编码器的转动圈数信号时,按照最大设定转动速度控制操纵盘转动;
所述着陆练习控制系统用于在电控滑行器进入着陆区后,根据受训人员的刹棒操作控制电控滑行器的水平滑行运动速度及受训人员在垂直方向上的下落速度;
所述回收控制系统用于根据不同的训练模式,在受训人员在完成着陆动作并解脱背带系统后的电控滑行器回收控制。
在一些实施例中,所述伞降模拟平台还包括控制终端,所述控制终端包括总控制台、若干个操纵台和无线控制终端,用于实现各训练模式选择、训练条件设置和训练指令发送;
所述总控制台和若干个操纵台设置于模拟机舱内,所述无线控制端布置在轨道末端设置使用,用于在电控滑行器回收控制阶段实现对电控滑行器的启停控制。
本发明实施例的升空实跳伞降训练方法及伞降模拟平台,通过使用电控滑行器和相关控制系统,模拟了真实跳伞过程中的关键环节,提供了安全、可控的升空实跳伞降训练。该方法依据跳伞过程中不同时刻运动轨迹规律进行数学建模,开发与之配套的运动控制模块,控制电控滑行器运动,形成与真实轨迹相匹配的训练轨迹,增强伞降训练效果。这种训练方法可以帮助受训人员熟悉跳伞过程中的各个环节,提高其空中降落技能和应变能力。
本发明的附加优点、目的,以及特征将在下面的描述中将部分地加以阐述,且将对于本领域普通技术人员在研究下文后部分地变得明显,或者可以根据本发明的实践而获知。本发明的目的和其它优点可以通过在书面说明及其权利要求书以及附图中具体指出的结构实现到并获得。
本领域技术人员将会理解的是,能够用本发明实现的目的和优点不限于以上具体所述,并且根据以下详细说明将更清楚地理解本发明能够实现的上述和其他目的。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解,构成本申请的一部分,并不构成对本发明的限定。附图中的部件不是成比例绘制的,而只是为了示出本发明的原理。为了便于示出和描述本发明的一些部分,附图中对应部分可能被放大,即,相对于依据本发明实际制造的示例性装置中的其它部件可能变得更大。在附图中:
图1为本发明一实施例中的伞降模拟平台的训练示意图。
图2为本发明一实施例中的伞降模拟平台的整体结构示意图。
图3为本发明一实施例中的伞降模拟平台的组成示意图。
图4为本发明一实施例中的电控滑行器的结构示意图。
图5为本发明一实施例中的升空实跳伞降训练方法的流程框图。
图6为本发明另一实施例中的升空实跳伞降训练方法的流程框图。
图7为本发明一实施例中的升空实跳伞降训练方法的整体控制流程图。
图8为本发明一实施例中的伞降模拟平台的电控滑行器在轨运行样式图。
图9为本发明一实施例中的伞降模拟平台在模拟机舱部位平面的原理示意图。
图10为本发明一实施例中的受训人员运动轨迹和运动速度的示意图。
图11为本发明一实施例中的伞降模拟平台的无线模块信号传输图。
图12为本发明一实施例中的出舱控制系统流程图。
图13为本发明一实施例中的空中降落操纵控制运动轨迹图。
图14为本发明一实施例中的操纵盘的技术原理图。
图15为本发明一实施例中的空中操纵过程控制系统流程图。
图16为本发明一实施例中的电控滑行器的PLC接线原理图。
图17为本发明一实施例中的操纵棒控制原理图。
图18为本发明一实施例中的着陆分区效果图。
图19为本发明一实施例中的着陆练习控制运动轨迹示意图。
图20为本发明一实施例中的着陆控制系统流程图。
图21为本发明一实施例中的电控滑行器回收控制示意图。
图22为本发明一实施例中的电控滑行器回收控制系统控制流程图。
图23为本发明一实施例中的布设效果在地面一层的布设效果示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白,下面结合实施方式和附图,对本发明做进一步详细说明。在此,本发明的示意性实施方式及其说明用于解释本发明,但并不作为对本发明的限定。
在此,还需要说明的是,为了避免因不必要的细节而模糊了本发明,在附图中仅仅示出了与根据本发明的方案密切相关的结构和/或处理步骤,而省略了与本发明关系不大的其他细节。
应该强调,术语“包括/包含”在本文使用时指特征、要素、步骤或组件的存在,但并不排除一个或更多个其它特征、要素、步骤或组件的存在或附加。
在此,还需要说明的是,如果没有特殊说明,术语“连接”在本文不仅可以指直接连接,也可以表示存在中间物的间接连接。
在下文中,将参考附图描述本发明的实施例。在附图中,相同的附图标记代表相同或类似的部件,或者相同或类似的步骤。
本发明提供了一种升空实跳伞降训练方法及伞降模拟平台,可解决以前现有产品的短板,并全方位丰实拓展训练内容。通过运用自动控制、电控驱动、视频监控、软件编程等技术手段,根据伞降训练实际规律,形成智能化、一体化模拟训练样式,实现人员从登机准备训练、登机后组队、挂绳等机内训练、离机动作训练、高空心理适应训练、空中操纵训练、着陆动作训练到空地指挥协调训练等升空实跳前的各项综合应用训练,打通综合应用训练-升空实跳训练链路,引领伞降训练理念创新、设计创新、模式创新、设备创新、效果创新。
如图1和图2所示,本发明实施例的伞降模拟平台(或称为训练平台)功能定位为受训人员完成各项基础伞训科目后进行的全过程综合模拟训练,通过该训练平台的综训与考核即可进行升空实跳;该平台采用一体化综合设计,分析伞降全过程技术要点和设备性能要求,科学设计轨道、滑行器、控制系统、机舱模型和辅助支撑部分等。
第一方面,本发明提供了一种升空实跳伞降训练方法,如图5所示,所述方法包括:
S10:启动阶段,控制至少一个悬挂有受训人员的电控滑行器在轨道上启动,并从模拟机:内滑出,以模拟跳伞离机动作;
S20:出舱练习控制阶段,在所述电控滑行器按照预定滑行速度滑行至预定的出舱练习区域时,通过所述电控滑行器控制受训人员自由落体,以模拟出舱时的失重感;在受训人员以自由落体运行第一预定时间或下落第一预定高度或到达第一离地高度时,通过所述电控滑行器控制受训人员按照预定减速度进行减速,在运行第二预定时间或下降第二预定高度或到达第二离地高度时,通过所述电控滑行器控制受训人员停止下降,以模拟开伞时的拉拽感;通过所述电控滑行器控制受训人员按照预定上升速度提升至第三离地高度,以模拟二次开伞的冲击感,随后通过所述电控滑行器控制受训人员在竖直方向上保持相对静止;
S30:空中降落操纵控制阶段,在所述电控滑行器按照预定滑行速度滑行至预定的空中降落操纵区域时,所述电控滑行器的空中降落操纵控制系统通过接收受训人员操控的操纵棒操作信息,实现受训人员的下降或旋转控制,以还原真实空中降落伞操纵效果;
S40:着陆练习控制阶段,在所述电控滑行器按照预定滑行速度滑行至预定的着陆练习区域时,根据不同的着陆控制模式控制受训人员进行着陆训练。
本发明实施例中的升空实跳伞降训练方法,通过使用电控滑行器和相关控制系统,模拟了真实跳伞过程中的关键环节,提供了安全、可控的升空实跳伞降训练。这种训练方法可以帮助受训人员熟悉跳伞过程中的各个环节,提高其空中降落技能和应变能力。
本发明实施例中的升空实跳伞降训练方法根据伞降训练实际规律,形成智能化、一体化模拟训练样式,实现人员从登机准备训练、登机后组队、挂绳等机内训练、离机动作训练、高空心理适应训练、空中操纵训练、着陆动作训练到空地指挥协调训练等升空实跳前的各项综合应用训练,打通综合应用训练-升空实跳训练链路。
本发明实施例中的升空实跳伞降训练方法依据跳伞过程中不同时刻运动轨迹规律进行数学建模,开发与之配套的运动控制模块,控制电控滑行器运动,形成与真实轨迹相匹配的训练轨迹,增强伞降训练效果。
在上述实施例中,根据实际训练过程,把伞降训练过程分解为离机训练、空中操作训练、滑行训练、着陆训练,受训人员可进行全过程训练;当然,受训人员也可有的放矢地对某一步骤进行单项训练,使其容易掌握伞降基础训练技能。
在一些实施例中,本发明实施例的所述方法还包括:
S50:电控滑行器回收控制阶段,在受训人员着陆后,控制空载的电控滑行器按照设定路径或不同模式返回至位于模拟机舱内的出发区。
在上述实施例中,电控滑行器在开始训练前可位于模拟机舱内,在受训人员落地完成训练后,控制电控滑行器返回至位于模拟机舱内的出发区或初始位置。系统需要事先设计好回收路径,考虑到环境因素和安全性,确保滑行器能够平稳地返回出发区。路径规划可能基于预设的地图、传感器数据等信息进行。系统会向电控滑行器发送相应的控制指令,包括速度、转向角度等,以确保滑行器按照设定的路径或模式进行回收。为了保证回收过程的稳定性和精确性,系统可能使用控制算法来实时调整滑行器的速度、行驶方向等参数,使其能够准确地按照预定路径或模式回收。
在一些实施例中,如图5-图7所示,在所述控制至少一个悬挂有受训人员的电控滑行器在轨道上启动之前,所述电控滑行器按照设定或选定的训练模式实现启动离机,所述训练模式包括尾门离机训练模式、侧门离机训练模式和三门四路训练模式,所述尾门离机训练模式、侧门离机训练模式为单人训练模式,所述三门四路训练模式为集体训练模式。
如图6和图7所示,本发明实施例中的所述模拟机舱具有尾门及两个侧门,两组封闭的环形轨道各自从尾门及对应侧的一个侧门穿过,在所述三门四路训练模式下,在各组环形轨道上,控制至少一个电控滑行器从尾门离机,控制至少一个电控滑行器从侧门离机。
在上述实施例中,本发明实施例中的升空实跳伞降训练方法可支持多种训练模式,平台训练模式贴近实战化要求,可进行单人训练、群组同轨训练和综合(三门四路)同轨训练等。电控滑行器开发为多模式控制,可在两条环形轨道上完成多路同时离机训练,提高平台利用率。训练模式包含尾门离机、侧门离机、三门四路离机3种模式,每种模式与运行智能控制的工作模式对应,在不同工作模式下,电控滑行器执行相应的运行指令。
可选地,运行智能控制系统支持多种组训模式,可单人也可集体同时在轨组训;同时在轨人数8人,8台电控滑行器分布于两条循环滑行轨道之上,支持同时进行8人训练,并可在出舱滑行过程包括出舱、伞控、着陆过程的5种特情环境构设,支持训练处置。如图6和图7所示,为增多训练人数及真实模拟某机型的实际跳伞情形,可在两条环形轨道上完成多路同时离机训练,提高平台利用率。1号电控滑行器-4号电控滑行器位于同一个环形轨道上,5号电控滑行器-8号电控滑行器位于另一个环形轨道上。
在一些实施例中,为保证绝对的安全性和完全规避电控滑行器碰撞的情况发生,滑行器可以配备各种传感器,如激光雷达、摄像头等,用于感知周围环境。在滑行过程中,系统可能会利用这些传感器数据来检测障碍物或相邻的滑行器,并采取相应的措施避免碰撞或通知工作人员清除障碍物。
可选地,所述电控滑行器滑动时,所述电控滑行器通过自身设置的传感器识别在运动方向前方的障碍物并测距,若测得的距离小于等于停机设计距离,则控制该电控滑行器停机并发出警报。
在一些实施例中,受训人员通过空中降落操纵控制系统实现空中操纵训练,所述空中降落操纵控制系统包括:降落操纵控制器、操纵盘和若干操纵棒。操纵盘位于电控滑行器的底部,能被电控滑行器控制升降及转动。相对于操纵盘,四个操纵棒位于其左前、右后、右前和左后(以受训人员或滑行方向为基准),各操纵棒通过拉绳及拉绳盒连接在操纵盘上,各操纵棒能被编码器检测到拉动方向和拉动行程,编码器将转动圈数信号传输给降落操纵控制器。具体地:
若受训人员向下拉动左前或右后操纵棒时,所述降落操纵控制器控制所述操纵盘带动受训人员以第一设定旋转速度进行顺时针的旋转;
若受训人员向下拉动右前或左后操纵棒时,所述降落操纵控制器控制所述操纵盘带动受训人员以第一设定旋转速度进行逆时针的旋转;
若受训人员向下同时拉动左前和右后两个操纵棒时,所述降落操纵控制器控制所述操纵盘带动受训人员以第二设定旋转速度进行顺时针的旋转;
若受训人员向下同时拉动右前和左后两个操纵棒时,所述降落操纵控制器控制所述操纵盘带动受训人员以第二设定旋转速度进行逆时针的旋转;
若受训人员向下同时左前和右前两个操纵棒,或者左后和右后两个操纵棒时,所述降落操纵控制器控制操纵盘保持现有的运行状态。
本发明实施例中的方法中,在空中降落操纵控制系统的设计中,通过操纵盘和操纵棒的联动控制受训人员在空中进行旋转、倾斜等操作,以模拟真实跳伞过程中的操纵效果。同时,通过编码器检测操纵棒的拉动方向和行程,将信号传输给降落操纵控制器,从而实现控制受训人员的运动状态。
根据实际伞降操纵棒操作,不同的操纵棒组合方式能够控制不同的运动状态,其中第一设定旋转速度和第二设定旋转速度可以为受训人员提供不同的操纵体验。例如第一设定旋转速度为基础旋转速度,第二设定旋转速度为最大旋转速度(可等于1.5~2.5倍基础旋转速度)。此外,当受训人员同时拉动左前和右前两个操纵棒,或者左后和右后两个操纵棒时,操纵盘将保持当前的运行状态,这种设计考虑到了受训人员需要稳定地落地的情况。
该方法及空中降落操纵控制系统能够为受训人员提供全面的空中降落操纵训练,增强其对空中操纵的掌控能力和应变能力。同时,通过数字化编码器的技术,还能够实现对操纵棒操作的准确检测和监控,提高了空中降落操纵训练的安全性和可靠性。
在一些实施例中,所述着陆控制模式包括标准着陆控制模式、超速着陆控制模式和紧急着陆控制模式,不同所述着陆控制模式具有不同的最大着陆速度;不同的着陆控制模式有不同的最大着陆速度,这表明着陆控制系统能够根据具体情况进行自适应调整,以保证着陆的安全性。
在所述着陆练习控制阶段,通过所述电控滑行器控制受训人员的水平滑行运动速度为加速状态,加速至设定速度;通过所述电控滑行器控制受训人员的垂直下降运动速度为匀速,根据科目设定有对应的下降速度和高度;这些设置可以提供更加真实的跳伞体验,帮助受训人员更好地掌握着陆技巧。
在所述标准着陆控制模式下,通过所述电控滑行器控制受训人员降落于标准着陆区;在所述超速着陆控制模式下,通过所述电控滑行器控制受训人员降落于超速着陆区;在所述紧急着陆控制模式下,通过所述电控滑行器控制受训人员降落于紧急着陆区。这些控制模式可以根据实际情况进行切换,以应对不同的降落场景。
该着陆控制系统能够为受训人员提供全面的着陆练习和训练,通过模拟真实的降落场景,帮助受训人员更好地掌握空中降落技术,提高其应对紧急情况的能力,同时也提高了训练的安全性和可靠性。
在一些实施例中,在所述电控滑行器回收控制阶段:
若训练模式采用所述尾门离机训练模式或所述侧门离机训练模式,则控制所述电控滑行器沿环形轨道继续运行,直至返回至模拟机舱内的出发区;若训练模式采用所述三门四路训练模式,则控制所述电控滑行器沿原路返回至模拟机舱内的出发区。
根据使用尾门离机或侧门离机的训练模式,控制电控滑行器按照环形轨道或原路返回至模拟机舱的出发区。这样的设计可以确保电控滑行器回到起点,为后续的训练和操作提供方便。
在一些实施例中,通过实时监测所述电控滑行器的位置实现不同阶段的转换控制。本发明实施例中,系统可以通过安装在电控滑行器上的传感器或者其他定位设备,实时获取电控滑行器的位置信息。根据具体的需求,系统可以设定不同的位置阈值,用于判断电控滑行器是否到达特定的位置。系统会根据实时获取的电控滑行器位置信息和预设的阈值进行比较,从而确定当前所处的阶段。一旦确定当前的阶段,系统会根据预设的控制逻辑,执行相应的转换操作。例如,在回收控制阶段,根据位置信息判断电控滑行器是否返回到模拟机舱的出发区,并采取相应的控制措施。
通过实时监测电控滑行器的位置,可以在关键节点准确地实现不同阶段之间的转换控制。这种方法可以提高系统的自动化程度和操作的准确性,同时也增加了训练的安全性和可靠性。需要注意的是,具体的实施方案和技术细节可能会因系统设计和应用需求而有所不同。
第二方面,本发明实施例也提供了一种伞降模拟平台,如图1和图2所示,该伞降模拟平台用于实施上述方法,所述伞降模拟平台包括:架高设置的模拟机舱2及两组对称布置的环形轨道3;若干个悬挂于所述环形轨道3上的电控滑行器5等。
模拟机舱2和环形轨道3可以安装在主体承载高架1(辅助支撑系统)上,受训人员可以在集结承载平台11上进行集合或转运,机舱支撑架12具有足够的支撑强度和空间,轨道支撑架13用于支撑环形轨道3,合理设置遮阳棚14的位置和效果定位,既满足了跳伞员登机环境、设备保管实际要求,又使平台更加轻便,增强了跳伞员出舱后的空中真实感。
模拟机舱2外形以某款运输机为基础,取部分进行1:1仿真,取前舱门至尾门的部分段,总长14m,内饰和设施设备满足空中降落基本要求。模拟机舱采用金属结构制造,从装配工艺来看,机舱建设主要分为5个部分:底部1块,侧板2块,顶板2块,包含地板模块、机身骨架、表层蒙皮,内饰设备等。模拟机舱2的内饰部分包含座椅、指示灯、观察窗、开伞拉绳、挂钩及钢索、投放安全护栏等模拟环境,满足40人“三门四路”离机方式进行跳伞训练,模拟训练所需的轨道及钢索延伸入舱内。
环形轨道3左右两组水平布设,贯穿模拟机舱尾门和左右前舱门,满足三门四路离机运动滑行要求。环形轨道3可选用优质碳素钢制作,硬度大,耐磨损,寿命长,满足载荷需求。考虑整个支撑系统的美观、结构性能及承重要求,平行镜像布置两组轨道,轨道间距75cm(±5cm),满足训练使用。
导轨可设置成导电轨,导轨与下层型钢间铺设绝缘板,通过轨道压板、螺栓、绝缘套与下层型钢间的绝缘连接,电控滑行器配备接触式取电装置,以实现电控滑行器与导轨间的安全、可靠取电。滑行器采用三面夹轨技术实现滑行器在轨道上的安全、可靠运行。在滑行轨道前端、中端和后端预置位置传感器,以感应离机、开伞以及着陆信号,进行精确分区控制,也便于后续平台功能扩展。
可选地,同时,为满足伞降训练过程中各项训练要求,轨道前端、中端和后端不同区域设置位置传感器,以检测电控滑行器运行位置,并启动对应的运行控制程序,形成不同运动过程的滑行分割,最大程度还原伞训运动规律,保证各训练环节使用效果。如图10所示,在循环滑行轨道上划分滑行区域,离机滑行距离4.5m,开伞后滑行距离不小于51m,着陆滑行距离17m,其中:尾门离机滑行距离4.5m,开伞后滑行距离51m,着陆滑行距离17m;侧门离机滑行距离4.5m,开伞后滑行距离64m,着陆滑行距离17m。
如图4所示,电控滑行器5的底部为操纵盘53,操纵盘53用于通过背带系统悬挂受训人员,操纵盘53的上方为旋转盘52,可通过齿轮机构51进行驱动旋转;操纵盘53与旋转盘52可通过四个位于不同方位的钢丝绳连接,各钢丝绳卷绕在由不同电机驱动的转筒上。操纵盘53还可以被电控滑行器5的升降系统控制升降,以实现受训人员的自由落体或按照一定速度上升或下降,升降系统可以是卷筒及钢丝绳等组成。
在一些实施例中,电控滑行器5可采取前置电机前轮驱动方式,这种方式对比与其它方式,省略传动轴装置,减轻了车重,结构比较紧凑,使操纵机构简单,降低了滑行器底板的厚度。电控滑行器5的行走系统可采取两轮驱动,满足电控滑行器在轨道上前进后退运行的需求;传动系统采用单台电机和差速器相结合的集中驱动方式,实现两轮间的差速运行。驱动轮为静音轮,采用三面夹轨技术,即在驱动轮两侧各布置了两个导向轮,导向轮与轻轨侧面相接触,防止转弯时侧滑现象的发生,满足弯道自适应运行。
如图2所示,所述伞降模拟平台还包括运行智能控制系统,运行智能控制系统包括出舱练习系统、空中降落操纵控制系统、着陆练习控制系统和回收控制系统等。系统硬件通过PLC控制电路和传感器反馈信号,经流程判断和综合处理后,实现对电控滑行器的运动控制,逼真模拟出舱到着陆过程中的跳伞员的真实运动轨迹。
运行智能控制系统支持多种组训模式,可单人也可集体同时在轨组训;如图9所示,支持同时在轨人数8人,8台电控滑行器分布于两条循环滑行轨道之上,支持同时进行8人训练,并可在出舱滑行过程包括出舱、伞控、着陆过程的5种特情环境构设,支持训练处置。
根据伞降过程动作规律,设计电控滑行器在轨运行的各环节控制模式,形成运行智能控制系统。
运行智能控制系统的运行效果是根据实跳时跳伞员高空伞降轨迹规律,结合模拟训练平台建设体积实际和设备性能,通过模型计算,得出平台伞降状态控制过程,形成符合各训练环节的运动轨迹,其中人员高度、下降速度和滑行速度等参数随时间变化规律。
其中,所述出舱练习系统包括:水平运动控制模块、垂直运动下放模块、升降控制模块和升降控制模块。可选地,水平运动控制模块通过控制电控滑行器的行走系统,实现控制电控滑行器的水平滑行运动速度。它还可以通过滑行器上的红外或测距传感器检测到前方障碍物后停机或减速。同时,它能够根据指令实现电控滑行器的加减速运动或改变运动方向。可选地,垂直运动下放模块通过控制电控滑行器内的升降控制系统,实现受训人员的自由落体运动。可选地,升降控制模块同样通过控制电控滑行器内的升降控制系统,实现受训人员的上升运动。可选地,运动同步控制模块通过在模拟机舱、轨道和电控滑行器上布置多个传感器,实现对电控滑行器和受训人员位置的监测。它还可以根据不同的训练状态或阶段改变受训人员的状态。
出舱练习系统通过水平运动控制模块、垂直运动下放模块、升降控制模块和运动同步控制模块协同工作,结合受训人员实际跳伞规律和运行轨迹,真实模拟受训人员出舱时离机失重感和开主伞前的减速效果,可有效提高受训人员实跳适应力,增强人员心里素质,有效积累跳伞经验,减少实跳风险。
本发明实施例中的出舱练习控制系统通过水平运动控制模块、垂直运动下放模块、升降控制模块和运动同步控制模块协同工作,结合受训人员实际跳伞规律和运行轨迹,真实模拟受训人员出舱时离机失重感和开主伞前的减速效果,有效提高受训人员实跳适应力,增强人员心里素质,有效积累跳伞经验,减少实跳风险。出舱练习控制系统可实现真实的离机失重感和开主伞前的减速效果,提高受训人员实跳适应力。
该控制系统下,受训人员运动轨迹和运动速度如图10所示。
在一具体实施例中,通过水平运动模块,模拟出舱至着陆水平方向的运动轨迹;最大速度4m/s;最大加速度4m/s2;垂直下降模块和升降控制模块模拟伞降下落运动,下降速度范围0-10m/s;下降距离范围0-12m。
启动阶段,当受训人员和设备就绪时,训导人员通过离机训练启动按钮,对电控滑行器发出启动命令,受训人员从舱门出发,出舱训练开始。
出舱练习控制阶段,电控滑行器以2m/s速度(预定滑行速度)向前匀速运行,同时通过对升降伺服电机进行控制,实现跳伞员自由落体运动,模拟出舱时的失重感。
受训人员约以自由落体的加速度下降,下降时间约为1s(第一预定时间);下降高度到达5m(第一预定高度)后,通过伺服电机的软制动功能,实现受训人员以3g减速度(预定减速度)进行减速,约下降3m(第二预定高度)后受训人员停止下降;
随后,通过伺服控制使伺服电机反向转动,使受训人员以2m/s速度(预定上升速度)提升至离地6m(第三离地高度)处,从而模拟主伞打开时带给人的冲击感。
在一些实施例中,出舱练习控制系统运行工作需配备离机启动按钮、总控系统、远程遥控装置、电控滑行器、循环训练轨道和安全辅助装置,通过手动或自动方式进行训练。手动模式由总控台或远程遥控装置实现,自动方式由舱门和轨道上的红外传感器实现。系统通过lora无线模块走485串口进行数据通讯,HMI与200smart通过modbus-rtu协议进行通讯,经信号控制电控滑行器行程电机和升降电机,改变跳伞员运动训练状态。无线模块信号传输如图11所示。
具体地,出舱控制系统流程如图12所示。
水平运动控制模块主要包括电控滑行器中的行走系统、电控滑行器上红外或测距传感器和远程遥控等,其具有差速自适应行走机构,可沿轨道行走,模拟出舱至着陆水平方向的运动轨迹;最大速度4m/s;最大加速度4m/s2;具有红外测距功能,可实时检测“前电控滑行器”距离,与“前电控滑行器”距离≤3m时触发急停;具有无线通讯功能,可实现无线控制电控滑行器运动,无线通讯距离2000m;滑行速度由电控滑行器内部电机控制,可通过远程遥控改变伞降人员水平运动方向,通过无线通讯改变或电控滑行器上的红外传感装置改变伞降人员水平运动的状态。
进一步地,垂直下放运动模块和升降控制模块协同工作,模拟伞降人员跳伞垂向运动轨迹。垂直下放运动主要通过控制电控滑行器内的升降控制系统,使伞降人员做自由落体运动,模拟出舱时、开伞前的真实速度与体感。升降控制模块主要包括电控滑行器中的升降系统和伞降操纵盘等,其通过四绳悬挂伞降操纵盘,每根绳具有300kg的起升能力;升降控制主要依靠电控滑行器中的升降电机、卷筒和扁平带实现,下降速度及绳索下降长度可调,可通过改变升降电机工作状态改变下降速度和下降高度,模拟出舱后垂直高度的运动轨迹;下降速度范围0-10m/s;下降距离范围0-12m;同时也可通过无线通讯或远程遥控控制升降电机。
进一步地,运动同步控制模块主要包括机舱及轨道上布置的红外传感器,电控滑行器顶部的红外传感器和控制台等,通过舱内红外传感器检测到电控滑行器的实时位置,并传输给控制台,当伞降人员要完成出舱动作时,电控滑行器通过舱内红外传感器触发出舱模拟运行模式,使伞降人员和电控滑行器运动同步;可通过无线通讯监控受训人员和伞降人员实时位置,更改训练状态。
以使用1号电控滑行器为例,进一步解释说明其过程及系统工作流程。
步骤1:在触摸屏上选择“尾门离机训练按钮”(或“侧门离机训练按钮”、“三门四路训练离机按钮”);
步骤2:按下“1号电控滑行器按钮”,1号电控滑行器PLC上黄色指示灯(Q0.7)亮;
步骤3:当1号电控滑行器PLC上舱门光电开关(I0.2)接通时,计数1次(此时A计数器显示为1);当A计数器显示为1时,3m红外测距传感器有效;
步骤4:当1号电控滑行器PLC上舱门光电开关(I0.2)或伞降模拟器接近开关(I0.7)(LIN升降零位开关)或旋转零位开关未接通时,触摸屏上“1号电控滑行器复位灯”亮,“1号电控滑行器复位灯”亮时,触摸屏上“1号电控滑行器复位按钮选择有效”;
步骤5:当触摸屏上“1号电控滑行器按钮”被选择、A计数器显示为1、旋转零位开关且1号电控滑行器PLC上(I0.7)接通时(装置归位),1号电控滑行器PLC上绿色指示灯(Q1.0口)亮;
步骤6:当1号电控滑行器绿色指示灯(Q1.0口)亮时,“1号电控滑行器开始按钮”有效;
步骤7:按下“1号电控滑行器开始按钮”,1号电控滑行器前进按钮、倒退按钮、人员上升按钮、人员下降按钮、急停按钮选择有效;
步骤8:当“1号电控滑行器开始按钮”按下后,1号电控滑行器PLC上Q0.3接通(电控滑行器以2m/s速度前进);同时通过伺服控制实现伺服电机完成1s内从0r/min到342r/min的加速正转运动,对应伞降人员从0到10m/s的自由落体运动,当下降时间为1s或升降电机编码器检测下降距离为5m时,plc控制伺服电机在0.33s内实现从342r/min到0r/min的减速运动,对应伞降人员从10m/s到0的减速运动,以模拟开伞时人体的拉拽感;当伞降人员减速下降3m后,通过伺服控制器使伺服电机以68r/min的速度反向转动,模拟二次开伞对人的冲击感,当提升2m后,伺服电机停止运动并通过其制动系统实现受训人员在竖直方向的相对静止。
在一些实施例中,所述空中降落操纵控制系统用于根据接收到单个操纵棒的编码器的转动圈数信号时,将所述转动圈数信号转换为操纵棒下拉行程,并通过该行程信息控制操纵盘的转动速度;还用于在该操纵棒复位时控制操纵盘的减速运行直至转速为零;还用于接受到两个对角操纵棒的编码器的转动圈数信号时,按照最大设定转动速度控制操纵盘转动。
空中降落操纵控制系统目的在于训练跳伞员空中操纵降落伞技能,可还原真实空中降落伞操纵效果,实现操纵棒操作与降落伞旋转控制的匹配,同时系统还可设置降落伞相关特情,跳伞员可根据实际情况处置操纵,使综合提高跳伞员空中操纵处理能力。
可选地,该系统可在滑行器上设计一个方形操纵盘结构,配备传动系统、拉力控制系统、拉绳位移控制系统、拉绳复位系统、支撑系统等子系统,实现空中伞降训练操纵控制。通过PLC系统控制旋转电机,模拟降落伞的旋转。跳伞员通过升降系统及扁平带控制升降,升降系统采用电机断电制动措施,配备高空安全绳进行保护,背部采取了扁平带分散应力,双重保障下,安全性得到了极大的提高。系统能使跳伞员吊挂在操纵架上进行操纵训练,拉操纵棒时,操纵棒松紧自如,并能左右旋转;跳伞员可以根据实际情况自行控制模拟器启停,使跳伞员能够体验到跳伞的真实运动。
空中降落操纵控制系统可还原真实空中降落伞操纵效果,具备与制式背带系统操纵棒相似的操作功能,实现操纵棒操作与降落伞旋转控制的匹配一致。旋转机构为步进电机驱动,可模拟降落伞的旋转,单次旋转角度可达360°,转速可通过控制系统进行调节;.旋转机构外形为方形结构,尺寸为700mm×700mm(长×宽),配操纵棒4组,每组行程110cm±10cm。
操作盘部分是用于伞降跳伞员实现空中操作训练,内部主要结构有5个吊环,4个编码器,4个伸缩卷线盒,8个轴承座和4个双槽轮组成。跳伞员挂在操纵盘上进行操纵训练,操纵盘有四个操纵棒,当跳伞员拉操纵棒时,操纵棒松紧自如,并能左右旋转,使跳伞员真实体验到真实跳伞情形。吊环轴总装部分采用深沟球轴承和推力球轴承相结合,满足力承担的同时,还很好的满足旋转功能。
在方形操纵盘四角位置各设置了一个吊环,和伞的背带系统相连便于背带系统的拆卸。在双槽轮部分,一个槽用于操纵棒向下引出,另一个槽用于伸缩卷线盒的复位。整体操纵盘围绕着两个原则进行设计-安全性和轻量化,在保证安全的同时,不能给整个系统增加较多的负载。
如图13-图15所示,对于操纵盘,根据功能需求,进行传动系统、拉力控制系统、拉绳位移控制系统、拉绳复位系统、支撑系统等子系统的功能求解,确定子系统的实现方案和原理,并确定各子系统的主要结构参数,利用实时监测技术,建立各受训人员的训练参数以及姿态显示。具体操纵实现由操纵盘上的操纵棒实现,当向下拉动操纵棒时,带动编码器转动一定圈数,编码器将转动圈数信号传输给控制台中的控制器,经过计算,得出操纵棒下拉行程,控制器通过控制系统控制步进电机的转动速度;当松开操纵棒时,编码器在伸缩卷线盒的作用下逆向转动,并输出相应信号给控制器,此时控制器通过控制系统让装置减速运行;若同时拉动左前和右后或右前和左后操纵棒时,两个编码器将信号传给控制器,控制系统通过运算控制以单棒相应行程所对应角速度的两倍大小使操纵盘加速旋转;若同时拉下左后和右后或左前和右前的操纵棒,将保持现有的运行状态。
电控滑行器以2m/s速度向前匀速运行,伞降人员通过操纵棒控制伞降模拟器进行空中操纵训练,4根操纵棒分别对应4个无线开关量输入口,当伞降人员使用操纵棒时,与之相对应的无线开关量输出口将信号发送给PLC,PLC控制旋转驱动电机,实现伞降模拟器的左右旋转,模拟空中操纵过程。该过程伞降模拟器操纵模式为:单拉左前或右后(或单拉右前或左后),伞降模拟器以9r/min沿顺时针方向(或逆时针方向)旋转;同时拉左前和右后操纵棒(或右前和左后操纵棒),伞降模拟器以约1.7倍最大转速沿顺时针方向(或逆时针方向)旋转;若同时拉左前和右前操纵棒(或左后和右后操纵棒),则伞降模拟器转动无响应。
如图16所示,图16为本发明一实施例中的电控滑行器PLC接线原理图。以1号电控滑行器为例进一步说明。
启动阶段:安装在电控滑行器顶部的红外传感器经过挡块1.1号,将信号发送给安装在电控滑行器内部的CPU,CPU通过无线开关量与伞降模拟器通讯,调速指示灯亮起,启动伞降模拟器,旋转调速按钮给伞降模拟器施加初始速度,转速最快约1.7倍最大转速。
空中操纵阶段:电控滑行器仍以2m/s速度向前匀速运行,运行距离为51m(尾门出舱)或64m(侧门出舱),伞降人员通过操纵棒控制伞降模拟器进行空中操纵训练,4根操纵棒分别对应4个拉绳传感器,当伞降人员使用操纵棒时,与之相对应的拉绳传感器将信号发送给无线开关量,无线开关量控制步进电机,实现伞降模拟器沿顺时针或逆时针方向旋转,模拟空中操纵过程,伞降模拟器根据模拟开关量的计算结果进行不同转速的运动。
如图17所示,当“1号电控滑行器开始按钮”按下后:
1)当1号电控滑行器PLC内B计数器显示为1或2时,无线开关量有效;
2)当1号电控滑行器PLC内B计数器显示为1时,若1号电控滑行器PLC上I2.1(对应左前操纵棒,下同)或I2.4(对应右后操纵棒,下同)接通,1号电控滑行器通过PLC控制步进电机以9r/min沿逆时针方向进行旋转;若I2.2(对应右前操纵棒,下同)或I2.3(对应左后操纵棒,下同)接通,则步进电机以9r/min沿顺时针方向进行旋转;若I2.1和I2.4同时接通,则步进电机以15r/min沿逆时针方向进行旋转;若I2.3和I2.2同时接通,则步进电机以15r/min沿顺时针方向进行旋转;
3)当1号电控滑行器PLC内B计数器显示为2时,若I2.1和I2.4(或I2.2和I2.3)同时接通或单独接通时,蜂鸣器发出报警提示;若I2.1和I2.2(或I2.3和I2.4)同时接通,PLC控制升降伺服电机以2m/s的速度下降,当升降电机编码器测得人员下降4m时,PLC控制升降电机停止运行;
4)旋转电机零位由霍尔传感器确定,触到即为零位。
可选地,着陆练习控制系统可具有标准着陆控制模式、超速着陆控制模式和紧急着陆控制模式,标准着陆最大着陆速度2.8m/s,超速着陆最大着陆速度3.2m/s,紧急着陆最大着陆速度4.1m/s。
针对不同着陆方式,配备对应着陆控制程序,既能智能调速,模拟体验不同速度着陆带来的冲击力,又能根据科目设定下降速度和高度。具有自适应着陆控制功能,在着陆过程中,受训人员因学习能力不同,在进行刹棒操作时会出现晚刹棒或者刹棒失败的情况,因此设计此功能确保受训人员安全着陆,该功能表现为受训人员进入标准着陆区、超速着陆区和紧急着陆区这三个着陆区分别进行刹棒操作时,系统具有相应的着陆控制程序进行应对。着陆区外设置有手动缓冲区,此区域主要是用于保障受训人员安全,水平滑行运动速度为0-2m/s,避免因出现电控滑行器不可控或受训人员的不规范着陆等意外情况而导致伤亡,进入此区域后支持教练员对滑行器运行和制动进行自主遥控,同时支持受训人员自己或在他人辅助下解脱背带,能够以最快的速度从训练平台上下来。
其中,着陆控制时,水平滑行运动速度为加速状态,加速至设定速度,垂直下降运动速度为匀速,可根据科目设定下降速度和高度。
该伞降模拟平台通过各个子系统的协调工作,实现了对伞降训练的模拟和控制。
在一些实施例中,如图3和图9所示,所述伞降模拟平台还包括控制终端,所述控制终端包括总控制台、若干个操纵台和无线控制终端,用于实现各训练模式选择、训练条件设置和训练指令发送;所述总控制台和若干个操纵台设置于模拟机舱内,所述无线控制端布置在轨道末端设置使用,用于在电控滑行器回收控制阶段实现对电控滑行器的启停控制。
总控制台提供整个伞降模拟平台的总体控制,可以对各个子系统进行控制和监控,同时也可以设置训练条件和发送训练指令。操纵台可位于模拟机舱内,用于操作空中降落操纵控制系统和着陆练习控制系统,可实现对受训人员的操纵和控制。总控制台主要对平台开展训练的模式、科目、环境参数进行控制,总控制台由环保操纵控制台、运行控制计算机和显示器构成,台面定制控制按键1组。操纵台主要对跳伞员离机的时机进行控制,主体为立式交互控制台,台面设控制按键1组。
无线控制终端安装在轨道末端,用于回收控制阶段对电控滑行器的启停控制。它通过与模拟机舱内的通信模块相连,接受总控制台的指令,实现对电控滑行器的无线遥控。当受训人员完成着陆动作并解除背带系统后,需要将电控滑行器回收到起点,这时可以使用无线控制终端发出指令,控制电控滑行器的启停和运动方向,实现回收控制。
由HMI、200smartCPU和Lora无线模块组成控制终端系统,电控滑行器配备无线收发装置,通过lora无线模块接收信号后,反馈至滑行器控制系统,系统CPU计算得出运行路径后控制滑行器驱动。通过STEP7-MicroWIN SMART软件进行编程,完成智能控制系统程序编制,实现离机、空中伞控、滑行、着陆环节运动及滑行器回收的全流程全自动连续控制。
如图18所示,根据运动规律推算,将着陆滑行区长度设置为17米,为有效区分着陆训练阶段受训人员对操纵刹棒过程的掌握程度,让受训人员感受不同状态对着陆冲击感的影响规律,进一步提高受训人员着陆阶段伞操作的训练效果,着陆控制分为三类:标准着陆、超速着陆和紧急着陆,如图23所示,在轨道上分别通过设置传感器以精准确定每一类着陆控制区域,并在地面上分别以绿色、黄色、红色区分三个着陆区,地面上各着陆区长度为5m,间隔为1米。
着陆练习控制系统主要跳伞员着陆时对身体的控制动作、模拟着陆时的冲击感、使受训人员掌握关于刹棒对着陆冲击力的影响规律,理解刹棒对伞降过程中精准着陆的重要性。
如图9和图20所示,当电控滑行器进入着陆区后,水平滑行速度调至2m/s(伞9型),若受训人员在标准着陆区拉下左前、右前(或左后、右后)两操纵棒时,通过伺服控制器使伺服电机以342r/min速度转动(受训人员垂直方向速度为2m/s,下同),此时,其最大着陆速度为2.8m/s(合成速度),人员平稳着陆后,通过控制解脱装置,快速脱钩后离开着陆区,滑行器继续前行至滑行器停止区,待收到主控器发出“返回”指令后,滑行器沿轨道继续运行(“尾门离机”、“侧门离机”训练模式)或反向运行(“三门四路”训练模式)至出发区;
若在标准着陆区,受训人员拉下左前、右前(或左后、右后)两操纵棒进行刹棒,电控滑行器保持2m/s的水平运行速度继续前进,否则,水平滑行速度调至2.5m/s(伞9型)。若受训人员在该着陆区拉下左前、右前(或左后、右后)两操纵棒时,通过伺服控制器使伺服电机以342r/min速度转动,此时,最大着陆速度为3.2m/s(合成速度),人员平稳着陆后,通过控制解脱装置,快速脱钩后离开着陆区,滑行器继续前行至滑行器停止区,待收到主控器发出“返回”指令后,滑行器沿轨道继续运行(“尾门离机”、“侧门离机”训练模式)或反向运行(“三门四路”训练模式)至出发区;
当进入紧急着陆区后,若受训人员在标准着陆、超速着陆阶段还已进行操作棒操作,电控滑行器保持前一阶段水平运行速度继续前进,否则,水平滑行速度调至3m/s(伞9型),此时,通过伺服控制器使伺服电机转动,对应最大着陆速度为4.1m/s(合成速度),人员着陆后,通过控制解脱装置,快速脱钩后离开着陆区,滑行器继续前行至滑行器停止区,待收到主控器发出“返回”指令后,滑行器沿轨道继续运行(“尾门离机”、“侧门离机”训练模式)或反向运行(“三门四路”训练模式)至出发区。
在一些实施例中,所述着陆练习控制系统用于在电控滑行器进入着陆区后,根据受训人员的刹棒操作控制电控滑行器的水平滑行运动速度及受训人员在垂直方向上的下落速度;所述回收控制系统用于根据不同的训练模式,在受训人员在完成着陆动作并解脱背带系统后的电控滑行器回收控制。
回收控制系统工作模式区分为“尾门离机”、“侧门离机”和“三门四路离机”,如图21所示,各工作模式独立,互相不干扰,分别对应尾门两路离机训练模式、侧门两路离机训练模式和三门四路离机训练模式下,受训人员在完成着陆动作并解脱背带系统后的电控滑行器回收工作。“三门四路”模式下,电控滑行器的沿原路返回,避免电控滑行器之间相互碰撞,从而保证受训人员的安全。设置电控滑行器在训练过程中以无线遥控控制优先,实现任何情况下的电控滑行器运行状态控制,作为突发事件的保障措施。
进一步地,如图22所示,电控滑行器顶部安装红外传感器,接受信号反馈至内部的PLC系统,实现不同模式下回收路线的运行要求;电控滑行器配备无线通讯功能,无线遥控按钮手动控制,改变电控滑行器运行状态。
结合图8的各个挡块位置及图16中的PLC接口示意图,进一步说明电控滑行器在各模式下回收流程。
A、尾门离机
1)当电控滑行器通过1.6号挡块时,PLC上I0.3(轨道光电开关)接通,B计数器计数加1(此时B计数器显示为6),回收过程开始。
2)安装在电控滑行器顶部的红外传感器将信号发送给安装在电控滑行器内部的PLC系统,电控滑行器继续向前运行;当电控滑行器通过1.7号挡块时,PLC上I0.3(轨道光电开关)接通,B计数器计数一次(此时B计数器显示为7),电控滑行器内部的PLC系统控制行走电机停止,电控滑行器PLC上Q0.3断开,同时B计数器清零,电控滑行器停留在此处等待后续指令。
3)当电控滑行器通过1.6号挡块时(B计数器显示为6),3m红外测距传感器关闭,30cm红外测距传感器开启。
4)当运行电控滑行器都停在100m处或当前模式训练结束(触摸屏记录电控滑行器位置),教练员按下“返回”按钮,总控制台的PLC通过无线LORA模块跟电控滑行器PLC上I0.3(轨道光电开关)接通,电控滑行器PLC上Q0.4接通,电控滑行器按2m/s的速度,沿轨道继续运行至出发区,当电控滑行器前进至舱门接近开关处时,电控滑行器PLC上I0.2(舱门接近开关)接通,A计数加1(此时A计数器显示为2),电控滑行器顶部的红外传感器将信号发送给电控滑行器内部PLC,电控滑行器PLC上Q0.4断开,电控滑行器绿色指示灯(Q1.0口)灭,同时A计数器清零,电控滑行器停止运行,由教练员将电控滑行器拖回舱内,训练结束。
B、侧门离机
1)当电控滑行器通过1.6号挡块时,PLC上I0.3(轨道光电开关)接通,B计数器计数加1(此时B计数器显示为6),回收过程开始。
2)安装在电控滑行器顶部的红外传感器将信号发送给安装在电控滑行器内部的PLC系统,电控滑行器继续向前运行;当电控滑行器通过1.7号挡块时,PLC上I0.3(轨道光电开关)接通,B计数器计数加1(此时B计数器显示为7),电控滑行器内部的PLC系统控制行走电机停止,电控滑行器PLC上Q0.3断开,同时B计数器清零,电控滑行器停留在此处等待后续指令。
3)当电控滑行器通过1.6号挡块时(B计数器显示为6),3m红外测距传感器关闭,30cm红外测距传感器开启。
4)当四辆电控滑行器都停在100m处或当前模式训练结束(触摸屏记录发出电控滑行器数),教练员按下“返回”按钮,总控制台的PLC通过无线LORA模块跟电控滑行器PLC上I0.3(轨道光电开关)接通,电控滑行器PLC上Q0.4接通,电控滑行器按2m/s的速度原路沿轨道继续运行至出发区,当电控滑行器前进至舱门接近开关处时,电控滑行器PLC上I0.2(舱门接近开关)接通,A计数加1(此时A计数器显示为2),电控滑行器顶部的红外传感器将信号发送给电控滑行器内部PLC,电控滑行器PLC上Q0.4断开,电控滑行器绿色指示灯(Q1.0口)灭,同时A计数器清零,电控滑行器停止运行,由教练员将电控滑行器拖回舱内,训练结束。
C、三门四路离机
1)当电控滑行器通过1.6号挡块时,PLC上I0.3(轨道光电开关)接通,B计数器计数加1(此时B计数器显示为6),回收过程开始。
2)安装在电控滑行器顶部的红外传感器将信号发送给安装在电控滑行器内部的PLC系统,电控滑行器继续向前运行;当电控滑行器通过1.7号挡块时,PLC上I0.3(轨道光电开关)接通,B计数器计数加1(此时B计数器显示为7),电控滑行器内部的PLC系统控制行走电机停止,电控滑行器PLC上Q0.3断开,同时B计数器清零,电控滑行器停留在此处等待后续指令。
3)当电控滑行器通过1.6号挡块时(B计数器显示为6),3m红外测距传感器关闭,30cm红外测距传感器开启。
4)当四辆电控滑行器都停在100m处或当前模式训练结束(触摸屏记录发出电控滑行器数),教练员按下“返回”按钮,总控制台的PLC通过无线LORA模块跟电控滑行器PLC上I0.3(轨道光电开关)接通,电控滑行器PLC上Q0.4接通,电控滑行器按2m/s的速度原路返回至出发区,当电控滑行器前进至出发门接近开关处时,电控滑行器PLC上I0.2(舱门接近开关)接通,A计数加1(此时A计数器显示为2),电控滑行器顶部的红外传感器将信号发送给电控滑行器内部PLC,电控滑行器PLC上Q0.4断开,电控滑行器绿色指示灯(Q1.0口)灭,同时A计数器清零,电控滑行器停止运行,由教练员将电控滑行器拖回舱内,训练结束。
电控滑行器训练过程中无线遥控优先,无线遥控按钮前进按钮和后退按钮操作有效,按下前进按钮,电控滑行器前进,按下后退按钮,电控滑行器后退。
如图23所示,根据着陆训练需求,一层地面设置着陆区和缓冲区。缓冲区设置安全保护措施,配备保护网、保护垫和缓冲沙坑等。着陆区以颜色进行三个着陆模式的分区,即标准着陆区为绿色、超速着陆区为黄色、紧急着陆区为红色,每个区颜色带纵向长度5米。
在一些实施例中,该伞降模拟平台也可包括观测指挥交互系统,观测指挥交互系统可通过视频监控系统实时呈现训练场全区信息及跳伞员运动轨迹及情况,通过地面广播系统可模拟对空广播,实现全方位、多角度的训练态势和训练指挥管理。
视频监控系统覆盖整个伞降模拟训练区域并兼顾周边区域,监控点位根据整个伞降钢架结构,基于科学布建的指导思想,因地制宜,灵活设置,做到球机与枪机相结合,重点监控部位统一采用高清智能设备,实现全高清智能监控,建立全方位的采集训练影像信息,高清显示到一体机大屏幕上。
进一步地,视频监控系统,主要由各类智能摄像机、硬盘录像机、一体机及其它辅助类设备组成。智能摄像机将根据用户关注侧重点,合理布置点位以对整个训练区进行全时域视频监控覆盖。智能摄像机内置侦测算法,将进一步提高视频数据利用价值,提升训练区域安全保障工作效率。
具体地,监控点位共12个,点位分布:在指挥控制区安装2个红外筒机;在模拟机舱的侧门、尾门出舱口分别安装4个红外筒机,进行出舱动态视频采集;在伞降操作区安装4个红外筒机,进行二层全视角训练视频采集;在着陆缓冲区安装2个红外球机,进行滑降过程和着陆情况的全景动态视频采集,所有采集画面通过数据传输系统,接入一体机大屏幕显示。
通过视频采集系统可实时查看训练员训练情况,通过视频切换器多方位、全角度动态显示训练实况。通过数据服务器进行视频管理,可随机调区单个或多个重要目标区及训练员视频信息。具备复盘(监控)评估功能,便于复盘推演实时回放。
广播系统覆盖整个伞降模拟训练区域,实现整个训练区域全方位的训练指挥管理,安全高效实时传达训练教学指挥,保障训练有序开展。
进一步地,广播系统主要由室外防水音柱、广播功放、广播话筒及其它辅助类设备组成。覆盖整个伞降模拟训练区域,实现整个训练区域全方位的训练指挥管理,安全高效实时传达训练教学指挥,保障训练有序开展。
具体地,根据训练区域扩声特性指标要求,从系统设计入手,计算音响场地系数,结合计算机软件分析,最后设计出系统配置,训练区域使用20个音柱,可达到整个训练区域良好的声场均匀度。
以1号电控滑行器为例进一步解释说明其运行过程及原理,其余滑行器类似;在该具体实施例中,行走电机采用三相220V交流电机,升降电机采用伺服电机,旋转电机采用步进电机。
(a)电控滑行器出舱至回舱工作模式
1)在触摸屏上选择“尾门离机训练按钮”(或“侧门离机训练按钮”、“三门四路训练离机按钮”);
2)按下“1号电控滑行器按钮”,1号电控滑行器PLC上黄色指示灯(Q0.7)亮;
3)当1号电控滑行器PLC上舱门光电开关(I0.2)接通时,计数1次(此时A计数器显示为1);当A计数器显示为1时,3m红外测距传感器有效;
4)当1号电控滑行器PLC上舱门光电开关(I0.2)或伞降模拟器接近开关(I0.7)(升降零位开关)或旋转零位开关未接通时,触摸屏上“1号电控滑行器复位灯”亮,“1号电控滑行器复位灯”亮时,触摸屏上“1号电控滑行器复位按钮选择有效”;
5)当触摸屏上“1号电控滑行器按钮”被选择、A计数器显示为1、旋转零位开关且1号电控滑行器PLC上(I0.7)接通时(装置归位),1号电控滑行器PLC上绿色指示灯(Q1.0口)亮;
6)当1号电控滑行器绿色指示灯(Q1.0口)亮时,“1号电控滑行器开始按钮”有效;
7)按下“1号电控滑行器开始按钮”,1号电控滑行器前进按钮、倒退按钮、人员上升按钮、人员下降按钮、急停按钮选择有效;
8)当“1号电控滑行器开始按钮”按下后,1号电控滑行器PLC上Q0.3接通(电控滑行器以2m/s或2.3m/s速度前进);同时升降电机不工作,伞降人员做自由落体运动,以5m/s速度下降,当下降时间为1S或升降电机编码器检测下降距离为5m时,plc控制伺服电机刹车,使伞降人员减速下降3m后停;
9)电控滑行器前进至1.1号挡块处,1号电控滑行器PLC上I0.3(轨道光电开关)接通,B计数器计数1次(此时B计数器显示为1);当B计数器显示为1时,PLC控制伺服电机反转,提升2m后,伺服电机停止;无线开关量输入有效;
10)电控滑行器前进至离1.2号挡块2m位置(未到达)时,电控滑行器上plc控制伺服电机以2m/s速度下降2m;
11)电控滑行器前进至1.2号挡块处,1号电控滑行器PLC上I0.3(轨道光电开关)接通,B计数器计数1次,(此时B计数器显示为2);当B计数器显示为2时,1号电控滑行器PLC上Q0.5接通(蜂鸣器提示音“着陆过程开始”),无线开关量输入有效;此时拉双棒,伺服电机控制伞降人员以2m/s速度下降;
12)电控滑行器前进至1.3号挡块处,1号电控滑行器PLC上I0.3(轨道光电开关)接通,B计数器计数1次,(此时B计数器显示为3);当B计数器显示为3时,若此时未拉双棒,1号电控滑行器上PLC控制伺服电机,使人员以2m/s速度下降,行走电机调速至2.5m/s或2.6m/s;
13)电控滑行器前进至1.4号挡块处,1号电控滑行器PLC上I0.3接通,B计数器计数一次(此时B计数器显示为4);当B计数器显示为4时,1号电控滑行器PLC上Q0.3控制行走电机以2m/s速度前进,1号电控滑行器PLC控制伺服电机,使人员以2m/s速度下降;升降电机编码器检测下降3.5m后停电控滑行器。若此时人员未下降,行走电机调速至2.9m/s或3m/s;
14)电控滑行器前进至1.5号挡块处,1号电控滑行器PLC上I0.3(轨道光电开关)接通,B计数器计数一次(此时B计数器显示为5);当B计数器显示为5时,Q0.3口控制行走电机制动,电控滑行器PLC上Q1.1接通(升降电机正转,装置上升),当1号电控滑行器PLC上I0.7(升降零位开关)接通(装置复位)时,电控滑行器PLC上Q1.1断开(升降电机停止);
15)教练员按下“遥控前进开关”或总控室按“1号电控滑行器前进按钮”,电控滑行器前进;
16)电控滑行器前进至1.6号挡块处,1号电控滑行器PLC上I0.3(轨道光电开关)接通,B计数器计数一次(此时B计数器显示为6);当B计数器显示为6时,3m红外测距传感器关闭,30cm红外测距传感器开启;
17)电控滑行器前进至1.7号挡块处,1号电控滑行器PLC上I0.3(轨道光电开关)接通,B计数器计数一次(此时B计数器显示为7);当B计数器显示为7时,B计数器清零,1号电控滑行器PLC上Q0.3断开(行走电机停止,电控滑行器停);
18)当四辆电控滑行器都停在100m处或当前模式训练结束(触摸屏记录发出电控滑行器数),教练员按下无线遥控上的返回按钮,电控滑行器PLC上Q0.4接通(行走电机反转),绕轨道返回;
19)电控滑行器前进至舱门接近开关处,1号电控滑行器PLC上I0.2(舱门接近开关)接通,A计数1次(此时A计数器显示为2);此时,1号电控滑行器PLC上Q0.3和Q0.4断开(行走电机停止,电控滑行器停止),电控滑行器绿色指示灯(Q1.0口)灭,同时A计数器清零。
(b)触摸屏上按钮工作模式
1)当“1号电控滑行器开始按钮”按下后:
2)按下1号电控滑行器停止按钮,1号电控滑行器正在进行的程序暂停,重按开始按钮后继续;
3)按下1号电控滑行器前进按钮,且1号电控滑行器前侧超声波传感器(I0.5)检测到的距离小于3m,则1号电控滑行器PLC上Q0.3接通,电控滑行器停止;
4)按下1号电控滑行器后退按钮,且1号电控滑行器后侧超声波传感器(I0.6)检测到的距离小于3m,1号电控滑行器PLC上Q0.4接通,电控滑行器停止;
5)按下1号电控滑行器人员上升按钮,且1号电控滑行器PLC上(I0.7)未接通时(装置未归位),1号电控滑行器PLC上Q1.1接通,升降电机正转,装置上升;
6)按下1号电控滑行器人员下降按钮,下降通过控制刹电控滑行器盘实现;
7)按下1号电控滑行器复位按钮,若1号电控滑行器舱门接近开关(I0.2口)未接通,且1号电控滑行器前侧超声波传感器(I0.5)检测到的距离小于3m,则1号电控滑行器PLC上Q0.3接通,电控滑行器前进,1号电控滑行器接近开关(I0.2)接通时停止;
8)在触摸屏按下1号电控滑行器复位按钮,若1号电控滑行器伞降模拟器接近开关(I0.7口)未接通,则1号电控滑行器PLC上Q1.1接通,升降电机正转,装置上升,1号电控滑行器I0.7口接通时停止上升;
9)当1号电控滑行器前侧超声波传感器或后侧超声波传感器测得前或后障碍物距离小于3m时,1号电控滑行器红色指示灯(Q0.6)亮,蜂鸣器(Q0.5)报警。按下“1号电控滑行器急停按钮”后,Q0.5和Q0.6断开,红色指示灯灭,蜂鸣器停止报警,1号电控滑行器PLC上Q0.3和Q0.4断开,电控滑行器停止。
(c)无线开关量工作模式
1)当“1号电控滑行器开始按钮”按下后:
2)当1号电控滑行器PLC内B计数器显示为1或2时,无线开关量有效;
3)当1号电控滑行器PLC内B计数器显示为1时,若1号电控滑行器PLC上I2.1或1号电控滑行器PLC上I2.3接通,1号电控滑行器PLC控制旋转电机反转,旋转电机反转180度后停止;1号电控滑行器PLC上I2.2或1号电控滑行器PLC上I2.4接通,1号电控滑行器PLC控制旋转电机正转,旋转电机正转180度后停止;若1号电控滑行器PLC上I2.1和1号电控滑行器PLC上I2.4同时接通,1号电控滑行器PLC控制旋转电机反转,旋转电机反转360度后停止;若1号电控滑行器PLC上I2.3和1号电控滑行器PLC上I2.2同时接通,1号电控滑行器PLC控制旋转电机正转,旋转电机正转360度后停止;
4)当1号电控滑行器PLC内B计数器显示为2时,操纵棒的控制模式同B计数器为1时大致相同,但此时若1号电控滑行器PLC上I2.1和1号电控滑行器PLC上I2.3(1号电控滑行器PLC上I2.2和1号电控滑行器PLC上I2.4)同时接通,1号电控滑行器PLC上Q1.7控制刹电控滑行器盘,带动人员以5m/s下降。当升降电机编码器测得人员下降3.5m时,1号电控滑行器PLC上Q0.3断开(行走电机停止,电控滑行器停电),plc控制伺服电机刹车;
5)当B计数器显示为其他数时,无限开关量输入信号无效;
6)旋转电机零位由霍尔元件确定,触到即为零位。
(d)无线遥控按钮控制模式
滑行器训练过程中无线遥控优先,无线遥控按钮前进按钮和后退按钮操作有效,按下前进按钮,滑行器前进,按下后退按钮,滑行器后退。
本领域普通技术人员应该可以明白,结合本文中所公开的实施方式描述的各示例性的组成部分、系统和方法,能够以硬件、软件或者二者的结合来实现。具体究竟以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本发明的范围。当以硬件方式实现时,其可以例如是电子电路、专用集成电路(ASIC)、适当的固件、插件、功能卡等等。当以软件方式实现时,本发明的元素是被用于执行所需任务的程序或者代码段。程序或者代码段可以存储在机器可读介质中,或者通过载波中携带的数据信号在传输介质或者通信链路上传送。“机器可读介质”可以包括能够存储或传输信息的任何介质。机器可读介质的例子包括电子电路、半导体存储器设备、ROM、闪存、可擦除ROM(EROM)、软盘、CD-ROM、光盘、硬盘、光纤介质、射频(RF)链路,等。代码段可以经由诸如因特网、内联网等的计算机网络被下载。
还需要说明的是,本发明中提及的示例性实施例,基于一系列的步骤或者装置描述一些方法或系统。但是,本发明不局限于上述步骤的顺序,也就是说,可以按照实施例中提及的顺序执行步骤,也可以不同于实施例中的顺序,或者若干步骤同时执行。
软件可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。
本发明中,针对一个实施方式描述和/或例示的特征,可以在一个或更多个其它实施方式中以相同方式或以类似方式使用,和/或与其他实施方式的特征相结合或代替其他实施方式的特征。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明实施例可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种升空实跳伞降训练方法,其特征在于,所述方法包括:
启动阶段,控制至少一个悬挂有受训人员的电控滑行器在轨道上启动,并从模拟机舱内滑出,以模拟跳伞离机动作;
出舱练习控制阶段,在所述电控滑行器按照预定滑行速度滑行至预定的出舱练习区域时,通过所述电控滑行器控制受训人员自由落体,以模拟出舱时的失重感;在受训人员以自由落体运行第一预定时间或下落第一预定高度或到达第一离地高度时,通过所述电控滑行器控制受训人员按照预定减速度进行减速,在运行第二预定时间或下降第二预定高度或到达第二离地高度时,通过所述电控滑行器控制受训人员停止下降,以模拟开伞时的拉拽感;通过所述电控滑行器控制受训人员按照预定上升速度提升至第三离地高度,以模拟二次开伞的冲击感,随后通过所述电控滑行器控制受训人员在竖直方向上保持相对静止;
空中降落操纵控制阶段,在所述电控滑行器按照预定滑行速度滑行至预定的空中降落操纵区域时,所述电控滑行器的空中降落操纵控制系统通过接收受训人员操控的操纵棒操作信息,实现受训人员的下降或旋转控制,以还原真实空中降落伞操纵效果;
着陆练习控制阶段,在所述电控滑行器按照预定滑行速度滑行至预定的着陆练习区域时,根据不同的着陆控制模式控制受训人员进行着陆训练。
2.根据权利要求1所-述的升空实跳伞降训练方法,其特征在于,所述方法还包括:
电控滑行器回收控制阶段,在受训人员着陆后,控制空载的电控滑行器按照设定路径或不同模式返回至位于模拟机舱内的出发区。
3.根据权利要求2所述的升空实跳伞降训练方法,其特征在于,
在所述控制至少一个悬挂有受训人员的电控滑行器在轨道上启动之前,所述电控滑行器按照设定或选定的训练模式实现启动离机,所述训练模式包括尾门离机训练模式、侧门离机训练模式和三门四路训练模式,所述尾门离机训练模式、侧门离机训练模式为单人训练模式,所述三门四路训练模式为集体训练模式;
所述模拟机舱具有尾门及两个侧门,两组封闭的环形轨道各自从尾门及对应侧的一个侧门穿过,在所述三门四路训练模式下,在各组环形轨道上,控制至少一个电控滑行器从尾门离机,控制至少一个电控滑行器从侧门离机。
4.根据权利要求1所述的升空实跳伞降训练方法,其特征在于,所述电控滑行器滑动时,所述电控滑行器通过自身设置的传感器识别在运动方向前方的障碍物并测距,若测得的距离小于等于停机设计距离,则控制该电控滑行器停机并发出警报。
5.根据权利要求1所述的升空实跳伞降训练方法,其特征在于,受训人员通过空中降落操纵控制系统实现空中操纵训练,所述空中降落操纵控制系统包括:
降落操纵控制器;
能被电控滑行器控制升降的操纵盘;
相对于操纵盘,位于其左前、右后、右前和左后四个操纵棒,各操纵棒通过拉绳及拉绳盒连接在操纵盘上,各操纵棒能被编码器检测到拉动方向和拉动行程,编码器将转动圈数信号传输给降落操纵控制器;
若受训人员向下拉动左前或右后操纵棒时,所述降落操纵控制器控制所述操纵盘带动受训人员以第一设定旋转速度进行顺时针的旋转;
若受训人员向下拉动右前或左后操纵棒时,所述降落操纵控制器控制所述操纵盘带动受训人员以第一设定旋转速度进行逆时针的旋转;
若受训人员向下同时拉动左前和右后两个操纵棒时,所述降落操纵控制器控制所述操纵盘带动受训人员以第二设定旋转速度进行顺时针的旋转;
若受训人员向下同时拉动右前和左后两个操纵棒时,所述降落操纵控制器控制所述操纵盘带动受训人员以第二设定旋转速度进行逆时针的旋转;
若受训人员向下同时左前和右前两个操纵棒,或者左后和右后两个操纵棒时,所述降落操纵控制器控制操纵盘保持现有的运行状态。
6.根据权利要求1所述的升空实跳伞降训练方法,其特征在于,所述着陆控制模式包括标准着陆控制模式、超速着陆控制模式和紧急着陆控制模式,不同所述着陆控制模式具有不同的最大着陆速度;
在所述着陆练习控制阶段,通过所述电控滑行器控制受训人员的水平滑行运动速度为加速状态,加速至设定速度;通过所述电控滑行器控制受训人员的垂直下降运动速度为匀速,根据科目设定有对应的下降速度和高度;
在所述标准着陆控制模式下,通过所述电控滑行器控制受训人员降落于标准着陆区;在所述超速着陆控制模式下,通过所述电控滑行器控制受训人员降落于超速着陆区;在所述紧急着陆控制模式下,通过所述电控滑行器控制受训人员降落于紧急着陆区。
7.根据权利要求3所述的升空实跳伞降训练方法,其特征在于,在所述电控滑行器回收控制阶段:
若训练模式采用所述尾门离机训练模式或所述侧门离机训练模式,则控制所述电控滑行器沿环形轨道继续运行,直至返回至模拟机舱内的出发区;
若训练模式采用所述三门四路训练模式,则控制所述电控滑行器沿原路返回至模拟机舱内的出发区。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的升空实跳伞降训练方法,其特征在于,通过实时监测所述电控滑行器的位置实现不同阶段的转换控制。
9.一种伞降模拟平台,其特征在于,该伞降模拟平台用于实施如权利要求1至8中任一项所述的方法,所述伞降模拟平台包括:架高设置的模拟机舱及两组对称布置的环形轨道;若干个悬挂于所述环形轨道上的电控滑行器;
所述伞降模拟平台包括:出舱练习系统、空中降落操纵控制系统、着陆练习控制系统和回收控制系统;
其中,所述出舱练习系统包括:水平运动控制模块、垂直运动下放模块、升降控制模块和升降控制模块;
水平运动控制模块,用于通过控制电控滑行器的行走系统实现控制所述电控滑行器的水平滑行运动速度,还用于通过电控滑行器上设置的红外或测距传感器检测到前方障碍物后实现停机或减速,还用于通过接收指令后实现电控滑行器的加减速运动或运动方向的改变;
垂直运动下放模块,用于通过控制电控滑行器内的升降控制系统实现所述受训人员的自由落体运动;
升降控制模块,用于通过控制电控滑行器内的升降控制系统实现所述受训人员的上升运动;
运动同步控制模块,用于通过布置于模拟机舱、轨道及电控滑行器上的多个传感器实现电控滑行器及受训人员的位置监测,还用于改变受训人员的不同训练状态或不同阶段;
所述空中降落操纵控制系统用于根据接收到单个操纵棒的编码器的转动圈数信号时,将所述转动圈数信号转换为操纵棒下拉行程,并通过该行程信息控制操纵盘的转动速度;还用于在该操纵棒复位时控制操纵盘的减速运行直至转速为零;还用于接受到两个对角操纵棒的编码器的转动圈数信号时,按照最大设定转动速度控制操纵盘转动;
所述着陆练习控制系统用于在电控滑行器进入着陆区后,根据受训人员的刹棒操作控制电控滑行器的水平滑行运动速度及受训人员在垂直方向上的下落速度;
所述回收控制系统用于根据不同的训练模式,在受训人员在完成着陆动作并解脱背带系统后的电控滑行器回收控制。
10.根据权利要求9所述的伞降模拟平台,其特征在于,所述伞降模拟平台还包括控制终端,所述控制终端包括总控制台、若干个操纵台和无线控制终端,用于实现各训练模式选择、训练条件设置和训练指令发送;
所述总控制台和若干个操纵台设置于模拟机舱内,所述无线控制端布置在轨道末端设置使用,用于在电控滑行器回收控制阶段实现对电控滑行器的启停控制。
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