CN208580518U - 基于vr的弹射训练模拟器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种适合多种机型，模拟的训练场景逼真的基于VR的弹射训练模拟器。该基于VR的弹射训练模拟器，包括六自由度运动平台、VR仿真模拟器；所述里自由度运动平台包括上工作平台、下底座；所述上工作平台与下底座之间设置有六个液压缸；所述液压缸通过万向节与上工作平台和下底座连接；所述上工作平台上设置有弹射模拟训练器，所述弹射模拟训练器具有弹射轨道；所述弹射轨道上设置有弹射座椅；所述VR仿真模拟器包括头戴显示器、人机交互界面以及视景仿真平台；所述人机交互界面和视景仿真平台均设置在上工作平台上，且位于弹射座椅的前方。采用该弹射训练模拟装置能够提高训练者的切身感受，提高训练效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种弹射训练模拟器，尤其是一种基于VR的弹射训练模拟器。
背景技术
众所周知的：飞机出现故障不能正常飞行时，可能威胁到飞行员的生命。如果故障不能排除，飞行人员只能借助于弹射座椅迅速脱离危险的飞机，此时准确的判断，迅速的处置极为重要，有了正确的判断才能果断地下弹射的决心并启动弹射程序。
弹射动作不规范主要是平时缺乏训练，训练不足不仅会使弹射动作不正确，而且会延误弹射时机，这是空军飞行人员身体受伤比重较大的主要原因。
目前大部分的飞行模拟仓都是仪表式的，飞行故障通过仪表参数提示，飞行环境在前方的大屏显示，飞行员根据指令进行应急操作。弹射体验过程就是通过飞行座椅，给飞行员一定量的冲击力。这种实现不能让飞行员对弹射跳伞过程有感性认识，缺乏亲身体验感，不能形成特情处理的下意识反映和肌肉记忆，不能有效提高被迫跳伞成功率。早期的半实物仿真飞行模拟器缺乏六自由度的运动平台，飞行员没有起飞、加速、颠簸、移动和旋转等体验感觉。通过屏幕显示飞行场景，不能给飞行员构建沉浸式的体验。后来改进型的带有六自由度的运动仿真模拟器，给飞行员创建了一定的飞行体验，而弹射模拟仅仅通过座椅的一个向上的冲击力，使飞行员感受到一定的力度，远远达不到弹射训练的效果。
以往的半实物仿真需要依据不同的训练机型建设机舱实物模型，需要耗费大量的构建时间和费用。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种适合多种机型，模拟的训练场景逼真的基于 VR的弹射训练模拟器。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：基于VR的弹射训练模拟器，包括六自由度运动平台、VR仿真模拟器；
所述六自由度运动平台包括上工作平台、下底座；所述上工作平台与下底座之间设置有六个液压缸；所述液压缸通过万向节与上工作平台和下底座连接；
所述上工作平台上设置有弹射模拟训练器，所述弹射模拟训练器具有弹射轨道；所述弹射轨道上设置有弹射座椅；
所述VR仿真模拟器包括头戴显示器、人机交互界面以及视景仿真平台；所述人机交互界面和视景仿真平台均设置在上工作平台上，且位于弹射座椅的前方。
进一步的，所述弹射轨道倾斜设置在上工作平台上，所述弹射轨道一端与上工作平台铰接，另一端与上工作平台之间设置有伸缩装置，所述伸缩装置一端与弹射轨道铰接，另一端与工作平台铰接。
进一步的，所述弹射座椅与上工作平台之间设置有高度调节装置；所述高度调节装置固定安装在上工作平台上，所述弹射座椅设置在高度调节装置上；所述高度调节装置驱动弹射座椅沿弹射轨道滑动调节弹射座椅的高度。
优选的，所述伸缩装置采用液压缸。
优选的，所述高度调节装置采用升降台，所述升降台固定安装在上工作平台上，所述弹射座椅的底面与升降台的顶面接触。
本实用新型的有益效果是：本实用新型所述的基于VR的弹射训练模拟器由于包括VR仿真模拟器，因此能够通过VR仿真模拟器模拟各种机型在飞行中的场景，同时通过VR仿真模拟器模的穿戴设备仿真、通感仿真、人机交互从而使得飞行员能够感受到逼真的飞行场景；提高飞行员弹射训练模拟的真切感受。同时本实用新型所述的基于VR的弹射训练模拟器还包括六自由度运动平台从而可以模拟飞行过程中的起飞、加速、颠簸、移动和旋转的状态，增强训练人员的体验感觉。
综上所述，本实用新型所述的基于VR的弹射训练模拟器可以适合多种机型，降低训练成本，提高训练者的切身感受，提高训练效率。
附图说明
图1为本实用新型实施例中基于VR的弹射训练模拟器的结构示意图；
图中标示：1-六自由度运动平台，11-液压缸，12-上工作平台，13-下底座，2-弹射模拟训练器，21-弹射轨道，22-伸缩装置，3-弹射座椅，31-高度调节装置，4-头戴显示器，5-视景仿真平台。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
如图1所示，本实用新型所述的基于VR的弹射训练模拟器，包括六自由度运动平台1、 VR仿真模拟器；
所述六自由度运动平台1包括上工作平台12、下底座13；所述上工作平台12与下底座 13之间设置有六个液压缸11；所述液压缸11通过万向节与上工作平台12和下底座13连接；
所述上工作平台12上设置有弹射模拟训练器2，所述弹射模拟训练器2具有弹射轨道21；所述弹射轨道21上设置有弹射座椅3；
所述VR仿真模拟器包括头戴显示器4、人机交互界面以及视景仿真平台5；所述人机交互界面和视景仿真平台5均设置在上工作平台12上，且位于弹射座椅3的前方。
具体的，所述六自由度运动平台1是由六支液压缸11，上、下各六只万向铰链和上、下两个平台组成，下底座13固定在基础上，借助六只液压缸11的伸缩运动，完成上平台在空间六个自由度α，β，γ，X，Y，Z的运动，从而可以模拟出各种空间运动姿态。
具体的，VR仿真模拟器包括视景仿真平台5、穿戴设备仿真、通感仿真、人机交互和增强现实子系统。其中视景仿真包含装备模型仿真、地形仿真、气象仿真和仪器仪表仿真。通感仿真包含视觉仿真、力学仿真、听觉和触觉仿真。增强现实系统主要用于解决飞行员在VR 全沉浸环境下如何观察周围真实环境的问题。它通过头戴显示器4前置高清摄像头采集飞行员周围实时真实画面，并传送画面到头戴显示器与虚拟现实场景进行叠加，进而使飞行员既能看到虚拟世界又能看到周围真实环境，解决了飞行员无法看见周围情况，无法操作半实物设备的问题。
具体的，弹射模拟训练器2是供飞行人员进行弹射训练的装置，可与座舱组成一体，进行飞行和弹射的综合训练，也可与座舱分离独立成系统进行弹射训练。主要由弹射座椅3、弹射轨道21，弹射机构、信号采集及控制等部分组成。
在进行训练的过程中：
首先训练人员坐在弹射座椅3上，然后根据哟模拟的机型，通过VR仿真模拟器对该机型飞机飞行过程中的场景进行模拟；训练人员穿戴VR仿真模拟器的穿戴设备，如头戴显示器4，从而使得训练人员能够切身的体会到模拟的场景，使得模拟场景逼真。
在训练过程中，通过六自由度运动平台1模拟飞机飞行过程中的起飞、加速、颠簸、移动和旋转等状态，从而实现对飞行过程中所有状态的模拟。
最后，通过弹射模拟训练器2实现飞行员在紧急情况下的弹射模拟。
本实用新型所述的基于VR的弹射训练模拟器由于包括VR仿真模拟器，因此能够通过VR 仿真模拟器模拟各种机型在飞行中的场景，同时通过VR仿真模拟器模的穿戴设备仿真、通感仿真、人机交互从而使得飞行员能够感受到逼真的飞行场景；提高飞行员弹射训练模拟的真切感受。同时本实用新型所述的基于VR的弹射训练模拟器还包括六自由度运动平台从而可以模拟飞行过程中的起飞、加速、颠簸、移动和旋转的状态，增强训练人员的体验感觉。
综上所述，本实用新型所述的基于VR的弹射训练模拟器可以适合多种机型，降低训练成本，提高训练者的切身感受，提高训练效率。
为了模拟弹射座椅31可以由不同的角度进行弹射，进一步的，所述弹射轨道21倾斜设置在上工作平台12上，所述弹射轨道21一端与上工作平台12铰接，另一端与上工作平台12 之间设置有伸缩装置22，所述伸缩装置22一端与弹射轨道21铰接，另一端与工作平台12 铰接。
通过伸缩装置22的伸长和收缩，从而调节弹射轨道21的角度，从而实现弹射座椅31不同角度的弹射。
为了便于适应不同机型的模拟，进一步的，所述弹射座椅3与上工作平台12之间设置有高度调节装置31；所述高度调节装置31固定安装在上工作平台12上，所述弹射座椅3设置在高度调节装置31上；所述高度调节装置31驱动弹射座椅3沿弹射轨道21滑动调节弹射座椅 3的高度。通过设置弹射座椅3的高度调节装置31，从而实现弹射座椅3的高度调节；从而能够模拟多种机型座椅的高度。
所述伸缩装置22的主要作用是实现伸缩，可以采用多种方式。为了便于控制，优选的，所述伸缩装置22采用液压缸。
所述高度调节装置31的主要作用是调节弹射座椅31在竖直方向上的高度，优选的，所述高度调节装置31采用升降台，所述升降台固定安装在上工作平台12上，所述弹射座椅3 的底面与升降台的顶面接触。
Claims (5)
1.基于VR的弹射训练模拟器，其特征在于：包括六自由度运动平台(1)、VR仿真模拟器；
所述六自由度运动平台(1)包括上工作平台(12)、下底座(13)；所述上工作平台(12)与下底座(13)之间设置有六个液压缸(11)；所述液压缸(11)通过万向节与上工作平台(12)和下底座(13)连接；
所述上工作平台(12)上设置有弹射模拟训练器(2)，所述弹射模拟训练器(2)具有弹射轨道(21)；所述弹射轨道(21)上设置有弹射座椅(3)；
所述VR仿真模拟器包括头戴显示器(4)、人机交互界面以及视景仿真平台(5)；所述人机交互界面和视景仿真平台(5)均设置在上工作平台(12)上，且位于弹射座椅(3)的前方。
2.如权利要求1所述的基于VR的弹射训练模拟器，其特征在于：所述弹射轨道(21)倾斜设置在上工作平台(12)上，所述弹射轨道(21)一端与上工作平台(12)铰接，另一端与上工作平台(12)之间设置有伸缩装置(22)，所述伸缩装置(22)一端与弹射轨道(21)铰接，另一端与上工作平台(12)铰接。
3.如权利要求2所述的基于VR的弹射训练模拟器，其特征在于：所述弹射座椅(3)与上工作平台(12)之间设置有高度调节装置(31)；所述高度调节装置(31)固定安装在上工作平台(12)上，所述弹射座椅(3)设置在高度调节装置(31)上；所述高度调节装置(31)驱动弹射座椅(3)沿弹射轨道(21)滑动调节弹射座椅(3)的高度。
4.如权利要求3所述的基于VR的弹射训练模拟器，其特征在于：所述伸缩装置(22)采用液压缸。
5.如权利要求4所述的基于VR的弹射训练模拟器，其特征在于：所述高度调节装置(31)采用升降台，所述升降台固定安装在上工作平台(12)上，所述弹射座椅(3)的底面与升降台的顶面接触。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109727498A (zh) * | 2019-03-06 | 2019-05-07 | 任剑岚 | 一种基于云端的一体化vr智慧教学平台 |
| CN112212735A (zh) * | 2020-09-27 | 2021-01-12 | 中国电子信息产业集团有限公司第六研究所 | 一种交互式半实物仿真试验系统 |
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2017
- 2017-11-29 CN CN201721626522.8U patent/CN208580518U/zh not_active Expired - Fee Related
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