CN209183041U - 直升机飞行模拟器的模拟座舱控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种直升机飞行模拟器的模拟座舱控制系统，包括主解算计算机、操纵杆、总距控制器、方向舵、油门控制器和刹车控制器，模/数转换卡；所述主解算计算机分别与所述操纵杆、总距控制器、方向舵、油门控制器和刹车控制器之间通过模/数转换卡通信连接；所述直升机飞行模拟器的模拟座舱控制系统还包括指示灯，电磁离合器，磁电式仪表，抖振控制器和数/模转换卡；所述主解算计算机分别与所述指示灯，电磁离合器，磁电式仪表，抖振控制器之间通过数/模转换卡通信连接；本实用新型提供的直升机飞行模拟器的模拟座舱控制系统，其具有模拟量输出精度高，模拟效果显著等技术优势。

Description

直升机飞行模拟器的模拟座舱控制系统

技术领域

本实用新型涉及直升机装备技术领域，尤其涉及一种直升机飞行模拟器的模拟座舱控制系统。

背景技术

武装直升机是装有武器、为执行作战任务而研制的直升机，分为普通武装直升机、隐身直升机与高速武装直升机。武装直升机具有机身窄长，作战能力较强；同时武装直升机除了可用来执行攻击任务外，还可用于执行运输、机降等任务。

随着现代科学技术在军事领域的应用和发展，在不断增大武器装备的破坏力，使军事训练活动中实际使用实装、实兵、实弹愈加受到限制的同时，也为军事训练采用“模拟化”手段提供了先进、实用的技术条件。对于飞行训练来说，不仅内容多、难度大，而且具有很大的危险性，因此，实现飞行训练手段“模拟化”就显得更有必要、更加迫切。

目前来讲，飞行模拟器是实现训练手段“模拟化”的现代化训练设备。空军、海军在飞行模拟器的研制、使用、教学、维修以及开展模拟飞行训练等方面，实力、经验都处于国内领先地位。对于陆航来说，飞行模拟器不仅在自行研制方面是空白，相应的技术实力相对较弱，而且在使用、教学、维修以及开展模拟飞行训练方面由于资源的匮乏而处于落伍状态。

在飞行模拟器的研发过程中，分别设计了主解算计算机与各种控制执行设备、各个状态输出设备。但是，如何解决主解算计算机与各种控制执行设备（即操纵杆、总距控制器、方向舵、油门控制器和刹车控制器等）以及各个状态输出设备（即指示灯，电磁离合器，磁电式仪表，抖振控制器等呈现座舱操纵设备的使用状态）之间的通讯控制是关键的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种直升机飞行模拟器的模拟座舱控制系统，以解决上述问题。

为了达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

本实用新型还提供了一种直升机飞行模拟器的模拟座舱控制系统，包括主解算计算机、操纵杆、总距控制器、方向舵、油门控制器和刹车控制器，模/数转换卡；

所述主解算计算机分别与所述操纵杆、总距控制器、方向舵、油门控制器和刹车控制器之间通过模/数转换卡通信连接；

所述直升机飞行模拟器的模拟座舱控制系统还包括指示灯，电磁离合器，磁电式仪表，抖振控制器和数/模转换卡；

所述主解算计算机分别与所述指示灯，电磁离合器，磁电式仪表，抖振控制器之间通过数/模转换卡通信连接；

且所述主解算计算机的主板上集成设置有ISA总线插槽；所述模/数转换卡，所述数/模转换卡均插在所述主解算计算机的ISA总线插槽上。

优选的，作为一种可实施方案；所述直升机飞行模拟器的模拟座舱控制系统还包括开关、按钮关车手柄，开关量输入卡；所述主解算计算机分别与所述开关、按钮关车手柄之间通过开关量输入卡通信连接。

优选的，作为一种可实施方案；所述直升机飞行模拟器的模拟座舱控制系统还包括振动控制阀，开关量输出卡；所述主解算计算机分别与所述振动控制阀之间通过开关量输出卡通信连接。

优选的，作为一种可实施方案；所述主解算计算机的主板上集成设置有ISA总线插槽；所述开关量输入卡，所述开关量输出卡插在所述主解算计算机的ISA总线插槽上。

与现有技术相比，本实用新型实施例的优点在于：

本实用新型提供的一种直升机飞行模拟器的模拟座舱控制系统，分析上述直升机飞行模拟器的模拟座舱控制系统的主要结构可知：

上述直升机飞行模拟器的模拟座舱控制系统，包括主解算计算机、操纵杆、总距控制器、方向舵、油门控制器和刹车控制器，模/数转换卡；所述主解算计算机分别与所述操纵杆、总距控制器、方向舵、油门控制器和刹车控制器之间通过模/数转换卡通信连接；

所述直升机飞行模拟器的模拟座舱控制系统还包括指示灯，电磁离合器，磁电式仪表，抖振控制器和数/模转换卡；所述主解算计算机分别与所述指示灯，电磁离合器，磁电式仪表，抖振控制器之间通过数/模转换卡通信连接；

且所述主解算计算机的主板上集成设置有ISA总线插槽；所述模/数转换卡，所述数/模转换卡均插在所述主解算计算机的ISA总线插槽上。

在具体使用时，本实用新型提供的一种直升机飞行模拟器的模拟座舱控制系统，其主解算计算机分别与所述操纵杆、总距控制器、方向舵、油门控制器和刹车控制器之间通过模/数转换卡通信连接；与此同时，其主解算计算机分别与所述指示灯，电磁离合器，磁电式仪表，抖振控制器之间通过数/模转换卡通信连接；

本实用新型提供的一种直升机飞行模拟器的模拟座舱控制系统，其控制原理：上述主解算计算机采用一台工控机，通过模/数转换卡（即PC-6325A转换卡）和开关量输入卡（即IPC 5318开关量输入卡和PC7502开关量输入卡），对座舱操纵设备的状态进行采样转换，再按数学模型实时解算出飞行状态及显示、指示设备的状态和数值，经数/模转换卡（即PC-2MM6转换卡）和开关量输出卡（即IPC 5317开关量输出卡和PC7502开关量输出卡）转换，再经驱动放大后控制座舱显示（指示）设备工作，从而完成模拟设备的实时仿真过程。

需要说明的是： AD模数转化；AD转换就是模数转换。顾名思义，就是把模拟信号转换成数字信号。众所周知，A/D转换器（即本实用新型实施例中的模/数转换卡）是用来通过一定的电路将模拟量转变为数字量。模拟量可以是电压、电流等电信号，也可以是压力、温度、湿度、位移、声音等非电信号。很显然，上述主解算计算机分别与操纵杆、总距控制器、方向舵、油门控制器和刹车控制器之间通过模/数转换卡通信连接；这样就解决主解算计算机与上述各个控制执行设备之间的通讯问题了；这样一来，上述主解算计算机就可以分别接收操纵杆、总距控制器、方向舵、油门控制器和刹车控制器输送的各种电压、电流、位移等信号了；然后由上述主解算计算机再通过数/模转换卡与各个状态输出设备（即指示灯，电磁离合器，磁电式仪表，抖振控制器等呈现座舱操纵设备的使用状态）实现通讯连接；

DA数模转化；数模转换器（即本实用新型实施例中的数模转换卡），又称D/A转换器，简称DAC，它是把数字量转变成模拟的器件。很显然，上述主解算计算机分别与操纵杆、总距控制器、方向舵、油门控制器和刹车控制器实现通讯连接；这样就可以将由控制执行设备经过主解算计算机后再通过状态输出设备得到相应的状态输出。即举例说明，操纵杆输出的位移信号经过模/数转换卡到主解算计算机（解算出相应信息，该主解算计算机为现有技术不再赘述），然后经过主解算计算机再经过数模转换卡发送到各个状态输出设备，进而实现操纵杆相应的仪表或是指示灯的对应显示。

因此说，应用本实用新型实施例提供的直升机飞行模拟器的模拟座舱控制系统，其模拟量输出精度更高，更稳定，同时其还具有模拟效果显著等技术优势。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的直升机飞行模拟器的模拟座舱控制系统的主要结构示意图。

标号：1-主解算计算机；2-操纵杆；3-总距控制器；4-方向舵；5-油门控制器；6-刹车控制器；7-指示灯；8-电磁离合器；9-磁电式仪表；10-抖振控制器；11-开关；12-按钮关车手柄；13-振动控制阀；100-模/数转换卡；200-数/模转换卡；300-开关量输入卡；400-开关量输出卡。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，某些指示的方位或位置关系的词语，其仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，“连接”应做广义理解，例如，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，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面通过具体的实施例子并结合附图对本实用新型做进一步的详细描述。

参见图1，本实用新型实施例提供了一种直升机飞行模拟器的模拟座舱控制系统，包括主解算计算机1、操纵杆2、总距控制器3、方向舵4、油门控制器5和刹车控制器6，模/数转换卡100；所述主解算计算机1分别与所述操纵杆2、总距控制器3、方向舵4、油门控制器5和刹车控制器6之间通过模/数转换卡100通信连接；

所述直升机飞行模拟器的模拟座舱控制系统还包括指示灯7，电磁离合器8，磁电式仪表9，抖振控制器10和数/模转换卡200；所述主解算计算机1分别与所述指示灯7，电磁离合器8，磁电式仪表9，抖振控制器10之间通过数/模转换卡200通信连接；

且所述主解算计算机1的主板上集成设置有ISA总线插槽；所述模/数转换卡100，所述数/模转换卡200均插在所述主解算计算机的ISA总线插槽上。

分析上述直升机飞行模拟器的模拟座舱控制系统的主要结构可知：

上述直升机飞行模拟器的模拟座舱控制系统，包括主解算计算机、操纵杆、总距控制器、方向舵、油门控制器和刹车控制器，模/数转换卡；所述主解算计算机分别与所述操纵杆、总距控制器、方向舵、油门控制器和刹车控制器之间通过模/数转换卡通信连接；

所述直升机飞行模拟器的模拟座舱控制系统还包括指示灯，电磁离合器，磁电式仪表，抖振控制器和数/模转换卡；所述主解算计算机分别与所述指示灯，电磁离合器，磁电式仪表，抖振控制器之间通过数/模转换卡通信连接；

且所述主解算计算机的主板上集成设置有ISA总线插槽；所述模/数转换卡，所述数/模转换卡均插在所述主解算计算机的ISA总线插槽上。

在具体使用时，本实用新型提供的一种直升机飞行模拟器的模拟座舱控制系统，其主解算计算机分别与所述操纵杆、总距控制器、方向舵、油门控制器和刹车控制器之间通过模/数转换卡通信连接；与此同时，其主解算计算机分别与所述指示灯，电磁离合器，磁电式仪表，抖振控制器之间通过数/模转换卡通信连接；

本实用新型实施例提供的一种直升机飞行模拟器的模拟座舱控制系统，其控制原理：上述主解算计算机采用一台工控机，通过模/数转换卡（即PC-6325A转换卡）和开关量输入卡（即IPC 5318开关量输入卡和PC7502开关量输入卡），对座舱操纵设备的状态进行采样转换，再按数学模型实时解算出飞行状态及显示、指示设备的状态和数值，经数/模转换卡（即PC-2MM6转换卡）和开关量输出卡（即IPC 5317开关量输出卡和PC7502开关量输出卡）转换，再经驱动放大后控制座舱显示（指示）设备工作，从而完成模拟设备的实时仿真过程。

需要说明的是： AD模数转化；AD转换就是模数转换。顾名思义，就是把模拟信号转换成数字信号。众所周知，A/D转换器（即本实用新型实施例中的模/数转换卡）是用来通过一定的电路将模拟量转变为数字量。模拟量可以是电压、电流等电信号，也可以是压力、温度、湿度、位移、声音等非电信号。很显然，上述主解算计算机分别与操纵杆、总距控制器、方向舵、油门控制器和刹车控制器之间通过模/数转换卡通信连接；这样就解决主解算计算机与上述各个控制执行设备之间的通讯问题了；这样一来，上述主解算计算机就可以分别接收操纵杆、总距控制器、方向舵、油门控制器和刹车控制器输送的各种电压、电流、位移等信号了；然后由上述主解算计算机再通过数/模转换卡与各个状态输出设备（即指示灯，电磁离合器，磁电式仪表，抖振控制器等呈现座舱操纵设备的使用状态）实现通讯连接；

DA数模转化；数模转换器（即本实用新型实施例中的数模转换卡），又称D/A转换器，简称DAC，它是把数字量转变成模拟的器件。很显然，上述主解算计算机分别与操纵杆、总距控制器、方向舵、油门控制器和刹车控制器实现通讯连接；这样就可以将由控制执行设备经过主解算计算机后再通过状态输出设备得到相应的状态输出。即举例说明，操纵杆输出的位移信号经过模/数转换卡到主解算计算机（解算出相应信息，该主解算计算机为现有技术不再赘述），然后经过主解算计算机再经过数模转换卡发送到各个状态输出设备，进而实现操纵杆相应的仪表或是指示灯的对应显示。

下面对本实用新型实施例提供的直升机飞行模拟器的模拟座舱控制系统的具体技术构造以及具体技术效果做一下详细的说明：

优选的，作为一种可实施方案；所述直升机飞行模拟器的模拟座舱控制系统还包括开关11、按钮关车手柄12，开关量输入卡300；所述主解算计算机1分别与所述开关11、按钮关车手柄12之间通过开关量输入卡300通信连接。

优选的，作为一种可实施方案；所述直升机飞行模拟器的模拟座舱控制系统还包括振动控制阀13，开关量输出卡400；所述主解算计算机1分别与所述振动控制阀13之间通过开关量输出卡400通信连接。

需要说明的是，在本实用新型实施例的具体结构中，上述直升机飞行模拟器的模拟座舱控制系统，其还设计了开关11、按钮关车手柄12，开关量输入卡300等；同时通过上述开关量输入卡300实现开关11、按钮关车手柄12的输入信号通信；然后再通过开关量输出卡400实现对振动控制阀13的输出信号通信，最后通过振动控制阀对后续的振动气缸（关于振动控制阀后续连接的振动气缸，本实用新型实施例不再赘述）实施振动动作。

优选的，作为一种可实施方案；所述主解算计算机的主板上集成设置有ISA总线插槽；所述开关量输入卡，所述开关量输出卡插在所述主解算计算机的ISA总线插槽上。

需要说明的是，模/数转换卡100（即A/D转换卡）；数/模转换卡200（即D/A转换卡）；开关量输入卡300（即I/O输入卡，即简称I/O卡）；开关量输出卡400（即I/O输出卡，即也简称I/O卡）。需要说明的是；A/D卡、I/O卡、D/A卡分别插在主解算计算机的ISA总线插槽上。

有关本实用新型实施例提供的直升机飞行模拟器的模拟座舱控制系统的控制原理：上述主解算计算机采用一台工控机，通过模/数转换卡（PC-6325A）和开关量输入卡（IP18和PC7502），对座舱操纵设备的状态进行采样转换，再按数学模型实时解算出飞行状态及显示、指示设备的状态和数值，经数/模转换卡（PC-2MM6）和开关量输出卡（IPC 5317和PC7502）转换，再经驱动放大后控制座舱显示（指示）设备工作，从而完成模拟设备的实时仿真过程。

A/D卡、I/O卡、D/A卡分别插在主解算计算机的ISA总线插槽上。模拟器的各种输入、输出量还可以在“分配板”转接。电压放大器、开关放大器的输入、输出分别与分配板的相应插件联接。上述结构都可以统称为接口设备；该接口设备包括：位移传感器及A/D转换卡、开关量输入输出设备及I/O接口卡、D/A转换卡及接口分配电路等组成。

本实用新型实施例提供的直升机飞行模拟器的模拟座舱控制系统具有如下方面的技术优势：

一、本实用新型实施例提供的直升机飞行模拟器的模拟座舱控制系统，上述直升机飞行模拟器的模拟座舱控制系统，包括主解算计算机、操纵杆、总距控制器、方向舵、油门控制器和刹车控制器，模/数转换卡；所述主解算计算机分别与所述操纵杆、总距控制器、方向舵、油门控制器和刹车控制器之间通过模/数转换卡通信连接；所述直升机飞行模拟器的模拟座舱控制系统还包括指示灯，电磁离合器，磁电式仪表，抖振控制器和数/模转换卡；所述主解算计算机分别与所述指示灯，电磁离合器，磁电式仪表，抖振控制器之间通过数/模转换卡通信连接；且所述主解算计算机的主板上集成设置有ISA总线插槽；所述模/数转换卡，所述数/模转换卡均插在所述主解算计算机的ISA总线插槽上。

二、本实用新型提供的一种直升机飞行模拟器的模拟座舱控制系统，其控制原理：上述主解算计算机采用一台工控机，通过模/数转换卡（即PC-6325A转换卡）和开关量输入卡（即IPC 5318开关量输入卡和PC7502开关量输入卡），对座舱操纵设备的状态进行采样转换，再按数学模型实时解算出飞行状态及显示、指示设备的状态和数值，经数/模转换卡（即PC-2MM6转换卡）和开关量输出卡（即IPC 5317开关量输出卡和PC7502开关量输出卡）转换，再经驱动放大后控制座舱显示（指示）设备工作，从而完成模拟设备的实时仿真过程。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (4)

1.一种直升机飞行模拟器的模拟座舱控制系统，其特征在于， 包括主解算计算机、操纵杆、总距控制器、方向舵、油门控制器和刹车控制器，模/数转换卡；所述主解算计算机分别与所述操纵杆、总距控制器、方向舵、油门控制器和刹车控制器之间通过模/数转换卡通信连接；

所述直升机飞行模拟器的模拟座舱控制系统还包括指示灯，电磁离合器，磁电式仪表，抖振控制器和数/模转换卡；所述主解算计算机分别与所述指示灯，电磁离合器，磁电式仪表，抖振控制器之间通过数/模转换卡通信连接；

且所述主解算计算机的主板上集成设置有ISA总线插槽；所述模/数转换卡，所述数/模转换卡均插在所述主解算计算机的ISA总线插槽上。

2.如权利要求1所述的直升机飞行模拟器的模拟座舱控制系统，其特征在于，

所述直升机飞行模拟器的模拟座舱控制系统还包括开关、按钮关车手柄，开关量输入卡；所述主解算计算机分别与所述开关、按钮关车手柄之间通过开关量输入卡通信连接。

3.如权利要求1所述的直升机飞行模拟器的模拟座舱控制系统，其特征在于，

所述直升机飞行模拟器的模拟座舱控制系统还包括振动控制阀，开关量输出卡；所述主解算计算机分别与所述振动控制阀之间通过开关量输出卡通信连接。

4.如权利要求2所述的直升机飞行模拟器的模拟座舱控制系统，其特征在于，

所述主解算计算机的主板上集成设置有ISA总线插槽；所述开关量输入卡，所述开关量输出卡插在所述主解算计算机的ISA总线插槽上。