CN209859342U - 一种交会对接仿真系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种交会对接仿真系统，包括：神舟飞船模型和与神舟飞船模型对接的天宫实验室模型，所述神舟飞船模型包括返回舱以及设置在返回舱两侧的轨道舱和推进舱，所述天宫实验室模型包括试验舱和资源舱，所述神舟飞船模型的轨道舱与所述天宫实验室模型的试验舱对接。本实用新型提供的交会对接仿真系统，模拟再现神舟飞船和天宫实验室的内部组成，直观展示航天员在太空的工作、生活等场景，具有更好的视觉效果和教育意义。

Description

一种交会对接仿真系统

技术领域

本实用新型涉及一种交会对接仿真系统。

背景技术

随着航空航天技术的发展，人类通过多种方式对太空进行探索，并取得了很大的成果，特别是中国近年来的中国的航空飞船和载人航天器的突破性的实验成果，使得人们更加关注航空航天技术，神舟飞船是中国自行研制，具有完全自主知识产权，达到或优于国际第三代载人飞船技术的飞船。天宫一号天宫实验室是中国第一个目标飞行器和天宫实验室，实现了与神舟八号飞船、神舟九号飞船和神舟十号飞船的交会对接。天宫二号天宫实验室，是继天宫一号后中国自主研发的第二个天宫实验室，并实现了与神舟十一号飞船和天舟一号货运飞船的交会对接。空间交会对接是指两个航天器在空间轨道上会合并在结构上连成一个整体的技术，是实现航天站、航天飞机、太空平台和空间运输系统的空间装配、回收、补给、维修、航天员交换及营救等在轨道上服务的先决条件。人们通过航空展览、博物馆展示等多种方式，了解航空航天知识，但是现有的航空展示装置大都是静止展示的航空设备模型，无法直观、形象的展示航空航天设备在太空的行动、操作过程。有的场馆通过专业的讲解员通过展示模型向人们讲解航神舟飞船与天宫号目标飞行器的对接过程，但是这样的形式比较抽象，不便于理解，达不到很好的科普效果。

实用新型内容

鉴于上述问题，提出了本实用新型以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种交会对接仿真系统。

本实用新型提供一种交会对接仿真系统，包括：神舟飞船模型和与神舟飞船模型对接的天宫实验室模型，所述神舟飞船模型包括返回舱以及设置在返回舱两侧的轨道舱和推进舱，所述天宫实验室模型包括试验舱和资源舱，所述神舟飞船模型的轨道舱与所述天宫实验室模型的试验舱对接。

在一个实施例中，可以是，所述神舟飞船模型的返回舱设置有模拟舱门、仪表板、舷窗、航天员座椅和飞船控制杆。

在一个实施例中，可以是，所述舷窗设置在返回舱舱壁上，内置用于演示太空舷窗看到的景象的显示器；

所述模拟舱门设置在返回舱的正前方；

所述仪表板设置在所述模拟舱门的后方。

在一个实施例中，可以是，所述仪表板包括飞行景象显示器和设置在飞行景象显示器两侧的飞行仪表显示器；

所述仪表板的飞行景象显示器，用于演示飞船飞行时的画面与交会对接时的真实画面，所述飞行景象显示器两侧的飞行仪表显示器，用于显示飞行状态的仪表数据。

在一个实施例中，可以是，所述飞行景象显示器右侧的飞行仪表显示器还可用作飞行景象显示器的备份显示器。

在一个实施例中，可以是，所述飞船控制杆设置在航天员座椅的扶手处，用于控制飞船飞行姿态和处理飞行任务，以及控制飞船交会对接。

在一个实施例中，可以是，所述神舟飞船模型的轨道舱包括进入天宫实验室的对接舱门、模拟出舱口、与返回舱连接的连接舱门，以及设置在对接舱门中部的3D裸眼立体显示屏。

在一个实施例中，可以是，所述天宫实验室模型的试验舱的一侧壁开设有进舱口，所述试验舱设置进舱口的同一侧设置有天文观测装置、模拟植物生长展示装置、天地通话装置和环控生保仿真装置；所述试验舱设置进舱口的相对侧设置有睡眠展示装置、进食展示装置、实验设备展示装置、质量检测仪和健身装置。

在一个实施例中，可以是，所述交会对接仿真系统还包括：用于支撑所述神舟飞船模型和天宫实验室模型的支撑台和用于进入所述神舟飞船模型和天宫实验室模型的舱体的舷梯。

本实用新型与现有技术相比具有以下优势：

本实用新型提供的交会对接仿真系统通过模拟神舟飞船和天宫实验室的交会对接，展示神舟飞船和天宫实验室的内部组成，航天员在太空的工作、生活等场景，参观者通过沉浸式体验认识中国载人航天的巨大成就，通过模型结构优化、改进，具有更好的视觉效果和教育意义，达到更好的科普效果。

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1为本实用新型的交会对接仿真系统结构示意图；

图2为本实用新型的交会对接仿真系统的神舟飞船模型结构示意图；

图3为本实用新型的神舟飞船模型的轨道舱内部结构示意图；

图4为本实用新型的交会对接仿真系统的天宫实验室模型左剖视结构示意图；

图5为本实用新型的交会对接仿真系统的天宫实验室模型右剖视结构示意图；

图6为本实用新型的天宫实验室模的试验舱设有进舱口的一侧壁的装置示意图；

图7为本实用新型的天宫实验室模的试验舱设有进舱口的相对侧壁的装置示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

为了解决现有技术中存在的问题，本实用新型实施例提供一种交会对接仿真系统。

参照图1所示，本实用新型实施例提供一种交会对接仿真系统，包括：神舟飞船模型和与神舟飞船模型对接的天宫实验室模型，所述神舟飞船模型包括返回舱1以及设置在返回舱1两侧的轨道舱2和推进舱3，所述天宫实验室模型包括试验舱4和资源舱5，所述神舟飞船模型的轨道舱2与所述天宫实验室模型的试验舱4对接。

本实用新型实施例提供的交会对接仿真系统的神舟飞船模型分为轨道舱、返回舱和推进舱三个舱段。神舟飞船模型的返回舱是航天员的驾驶舱，航天员操纵飞船进行绕地飞行、处理飞行事件及与空间站对接。轨道舱是飞船的对接舱也是航天员出舱准备场所，通过轨道舱对接装置实现与天宫实验室的对接以及经过轨道舱进入天宫号等活动。神舟飞船模型的推进舱为飞船在轨飞行提供动力。

本实用新型实施例提供的交会对接仿真系统的天宫实验室模型分为实验舱和资源舱两部分。试验舱通过对接机构与神舟飞船进行对接，资源舱为天宫实验室在太空轨道飞行提供动力。

本实用新型提供的交会对接仿真系统通过模拟神舟飞船和天宫实验室的交会对接，展示神舟飞船和天宫实验室的内部组成，航天员在太空的工作、生活等场景，参观者通过沉浸式体验认识中国载人航天的巨大成就，通过模型结构优化、改进，具有更好的视觉效果和教育意义，达到更好的科普效果。

在一个实施例中，参照图2所示，所述神舟飞船模型的返回舱1设置有模拟舱门101、仪表板102、舷窗103、航天员座椅104和飞船控制杆105。

在一个实施例中，参照图2所示，所述舷窗103设置在返回舱舱壁上，内置用于演示太空舷窗看到的景象的显示器；

所述模拟舱门101设置在返回舱1的正前方；

所述仪表板102设置在所述模拟舱门的后方。

在一个实施例中，参照图2所示，所述仪表板103包括飞行景象显示器1031和设置在飞行景象显示器1031两侧的飞行仪表显示器1032；

所述仪表板的飞行景象显示器1031，用于演示飞船飞行时的画面与交会对接时的真实画面，所述飞行景象显示器1031两侧的飞行仪表显示器1032，用于显示飞行状态的仪表数据。

在一个实施例中，参照图2所示，所述飞行景象显示器1031右侧的飞行仪表显示器1032还可用作飞行景象显示器1031的备份显示器。

在一个实施例中，参照图2所示，所述飞船控制杆105设置在航天员座椅104的扶手处，用于控制飞船飞行姿态和处理飞行任务，以及控制飞船交会对接。

在一个具体实施例中，可以是，参照图2所示，所述返回舱1内基于真实神舟飞船的主要特性进行模拟，舱内环境包括模拟舱门101、仪表板102、航天员座椅104、各种模拟管路、模拟设备等，营造出一个真实的飞船舱内环境，参观者进入舱内如身临其境。通过舷窗103的视景和仪表板102可以进行环绕地球的飞行模拟、与天宫实验室的对接模拟。通过飞船控制杆105操作，实现交互飞行模拟，同时舱内可以设置摄像头，能够自动拍照分享。

在一个具体实施例中，所述飞行景象显示器1031模拟显示通过对地定向光学镜头传输的图像，进行对地观察，通过飞行景象显示器可以观看地球上的景色，模拟出在太空飞行过程中观察地球的效果。

在一个具体实施例中，所述仪表板102包括多功能显示器、硬仪表和操纵杆，所述多功能显示器用来模拟显示飞行参数、飞行状态、飞行日志、船下点轨迹，进行飞船飞行姿态的调整以及模拟显示模拟神舟飞船与天宫实验室对接过程。

在一个具体实施例中，可以是，在神舟飞船模型的返回舱左侧舱壁上设置一个舷窗103，舷窗尺寸和形状与真实飞船舷窗一致。在舷窗内置的显示器前面增加光学镜片，以增加舷窗景象的纵深感和逼真度，参观者坐在航天员座椅上，转头即可观看太空环境影像。显示器需内嵌在返回舱内饰面板内侧，显示器外侧罩有透明玻璃。

在一个实施例中，参照图3所示，所述神舟飞船模型的轨道舱2包括进入天宫实验室的对接舱门201、模拟出舱口202、与返回舱连接的连接舱门203，设置在对接舱门201中部的3D裸眼立体显示屏204。

在一个具体实施例中，可以是，参照图3所示，神舟飞船模型设置一个全仿真的轨道舱，包括对接舱门201、模拟出舱口202、与返回舱连接的连接舱门203，进行与空间站对接和航天员穿舱活动体验。轨道舱的对接舱门201内置3D裸眼立体显示屏204，参观者可在显示屏中观看神舟飞船与天宫实验室的对接过程，还可观看对接成功后返回舱内航天员进入轨道舱，途径轨道舱后进入天宫实验室工作和生活，最后返回到返回舱的一系列活动。3D裸眼立体显示屏204为参观者呈现高倍率、高清晰度的逼真视觉体验，仿若真的置身于神舟飞船轨道舱内。同时，轨道舱舱壁上也设有仿真轨道舱设备和装饰件，底部封闭的玻璃罩下是仿真的轨道舱模拟出舱口202。

在一个实施例中，参照图4至图7所示，所述天宫实验室模型的试验舱4的一侧壁开设有进舱口401，所述试验舱设置进舱口401的同一侧设置有天文观测装置402、模拟植物生长展示装置403、天地通话装置404和环控生保仿真装置405；所述试验舱设置进舱口401的相对侧设置有睡眠展示装置406、进食展示装置407、实验设备展示装置408、质量检测仪409和健身装置410。

在一个实施例中，参照图4和图5所示，所述天宫实验室模型的资源舱5的外部设置有天线501，用来模拟展示天宫实验室的通信天线设备。

在一个具体实施例中，所述天地通话装置404可以结合多媒体内容展示天地通货设备原理和观看习总书记与航天员通话的过程。

在一个具体实施例中，所述模拟植物生长展示装置403包括上下两块显示屏，模拟种植同样的植物模型，外观呈现陆地与太空生长的不同状态。用于展示太空植物培育过程。

在一个具体实施例中，所述天文观测装置402包括设置在舱壁的一个太空望远镜，以及在太空望远镜的上部由绷带固定着多个摄像机和镜头。

在一个具体实施例中，所述睡眠展示装置406包括：设置在舱壁的一个睡袋，睡袋两侧还可以固定着若干航天员休息时所用的书本、镜子等物品，睡袋固定在舱壁上，所述睡袋外围罩有透明显示屏，用于展示睡袋的相关参数。

在一个具体实施例中，所述进食展示装置407包括：餐桌、放置在餐桌上的航天员食品模型和餐桌上方设置显示器，所述显示器用于展示太空食品相关知识和观看航天员进食状态等内容。

在一个具体实施例中，所述质量测量仪409折叠放置在舱壁侧壁，质量测量仪的外侧可以罩有透明显示屏，用于演示质量测量仪测重原理、过程等相关内容。

在一个具体实施例中，所述健身装置410包括一个全仿真的太空健身脚踏车，在所述太空健身脚踏车的外侧罩有一层透明防护玻璃。太空中，虽然没有重力，蹬踏健身车也不会有任何阻力，但是，在太空中人们必须进行这些锻炼，以保证自身肌肉的不断活动和血液的正常循环。

在一个具体实施例中，所述实验设备展示装置408包括：设置在舱壁的密封的玻璃罩内的笔记本电脑。

在一个实施例中，参照图1所示，所述交会对接仿真系统还包括：用于支撑所述神舟飞船模型和天宫实验室模型的支撑台6和用于进入所述神舟飞船模型和天宫实验室模型的舱体的舷梯7。

在一个具体实施例中，可以是，参照图1所示，所述支撑台6固定在水平地面上，对神舟飞船、天宫实验室起支撑保护的作用。所述舷梯7设置在支撑台6的一侧，舷梯上设置有台阶，参观者可从台阶走上支撑台或者进入飞船模型、天宫实验室模型内部。

在一个具体实施例中，还可以是，在所述神舟飞船模型和天宫实验室模型的支撑台上布置地球和星空喷绘；在神舟飞船模型的外部上方设置一个仿真的航天员模型，航天员模型以太空行走的姿态悬浮于神舟飞船模型上方，营造了一个神舟飞船和天宫号在地球轨道飞行的逼真场景。

在一个具体实施例中，还可以是，在神舟飞船模型和天宫实验室模型的各舱室内设置语音引导装置，用于引导参观者有序体验各个舱室，精准掌握所呈现的知识要点；此外，还可以在神舟飞船模型和天宫实验室模型的各舱室内的所有部件均采用标牌进行标记，通过标识提示参观者了解交会对接仿真系统或参与互动。

以上所述实施例仅是为充分说明本实用新型而所举的较佳的实施例，本实用新型的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本实用新型基础上所作的等同替代或变换，均在本实用新型的保护范围之内。本实用新型的保护范围以权利要求书为准。

Claims (6)

1.一种交会对接仿真系统，其特征在于，包括：神舟飞船模型和与神舟飞船模型对接的天宫实验室模型，所述神舟飞船模型包括返回舱以及设置在返回舱两侧的轨道舱和推进舱，所述天宫实验室模型包括试验舱和资源舱，所述神舟飞船模型的轨道舱与所述天宫实验室模型的试验舱对接；

所述神舟飞船模型的返回舱设置有模拟舱门、仪表板、舷窗、航天员座椅和飞船控制杆；

所述飞船控制杆设置在航天员座椅的扶手处，用于控制飞船飞行姿态和处理飞行任务，以及控制飞船交会对接；

所述交会对接仿真系统还包括：用于支撑所述神舟飞船模型和天宫实验室模型的支撑台和用于进入所述神舟飞船模型和天宫实验室模型的舱体的舷梯。

2.如权利要求1所述的交会对接仿真系统，其特征在于，所述舷窗设置在返回舱舱壁上，内置用于演示太空舷窗看到的景象的显示器；

所述模拟舱门设置在返回舱的正前方；

所述仪表板设置在所述模拟舱门的后方。

3.如权利要求2所述的交会对接仿真系统，其特征在于，所述仪表板包括飞行景象显示器和设置在飞行景象显示器两侧的飞行仪表显示器；

所述仪表板的飞行景象显示器，用于演示飞船飞行时的画面与交会对接时的真实画面，所述飞行景象显示器两侧的飞行仪表显示器，用于显示飞行状态的仪表数据。

4.如权利要求3所述的交会对接仿真系统，其特征在于，所述飞行景象显示器右侧的飞行仪表显示器还可用作飞行景象显示器的备份显示器。

5.如权利要求1所述的交会对接仿真系统，其特征在于，所述神舟飞船模型的轨道舱包括进入天宫实验室的对接舱门、模拟出舱口、与返回舱连接的连接舱门，以及设置在对接舱门中部的3D裸眼立体显示屏。

6.如权利要求1所述的交会对接仿真系统，其特征在于，所述天宫实验室模型的试验舱的一侧壁开设有进舱口，所述试验舱设置进舱口的同一侧设置有天文观测装置、模拟植物生长展示装置、天地通话装置和环控生保仿真装置；所述试验舱设置进舱口的相对侧设置有睡眠展示装置、进食展示装置、实验设备展示装置、质量检测仪和健身装置。