CN210402798U

CN210402798U - 步兵战车单车综合训练模拟系统

Info

Publication number: CN210402798U
Application number: CN201921013108.9U
Authority: CN
Inventors: 徐传兴; 朱景沛; 杨建军; 张景刚
Original assignee: Xuzhou Jiuding Electromechanical General Factory
Current assignee: Xuzhou Jiuding Electromechanical General Factory
Priority date: 2019-07-01
Filing date: 2019-07-01
Publication date: 2020-04-24
Anticipated expiration: 2029-07-01

Abstract

本实用新型公开了一种步兵战车单车综合训练模拟系统，包括主控台和战车舱体；主控台包括主控计算机和主视景显示器，主控计算机内嵌入模拟系统，模拟系统包括视景仿真系统、车辆运动系统和音响仿真系统；战车舱体包括驾驶员训练舱体、车长训练舱和炮长训练舱，驾驶员训练舱体内设有驾驶计算机和驾驶视景显示器；车长训练舱内设有车长计算机和车长显示器，炮长训练舱内设有炮长计算机和炮长视景显示器；驾驶计算机、车长计算机和炮长计算机均与各自终端连接，并通过信号采集系统与主控计算机连接并实现信息交互。本步兵战车单车综合训练模拟系统，实现步兵战车实车训练的综合模拟，更加逼真，提高训练者综合能力，更加节省资源。

Description

步兵战车单车综合训练模拟系统

技术领域

本实用新型涉及军队训练器材领域，具体涉及一种步兵战车单车综合训练模拟系统。

背景技术

步兵战车作为陆战的重要作战单元，集载员、机动、防护和火力支援于一身，在地面战争中起着关键性的作用。随着我国军事领域的长足发展，各型步兵战车陆续配发到装甲合成部队。对于乘员的专业技能、操作水平、综合能力提出了更高的要求。由于实车数量的限制，实车训练的高附加值等诸多因素的影响，怎样使得各个专业乘员迅速、熟练的掌握步兵战车的操作使用方法，发展各个专业训练模拟器就成为了装甲部队进行专业技能训练的首要选择。

现有技术实现的步兵战车单车综合训练模拟系统主要是半封闭式三舱一台的系统构架。系统结构受外界因素干扰大，无实车沉浸感。另外没有六自由度运动平台的仿真配合，不能体验到实车在运动过程中的各种专业训练和整车的协同训练的真实感受，到达不了预期的训练效果。

发明内容

本实用新型提供一种步兵战车单车综合训练模拟系统，实现步兵战车实车训练的综合模拟，更加逼真，提高训练者综合能力，更加节省资源。

为实现上述目的，本步兵战车单车综合训练模拟系统包括主控台和战车舱体；

所述主控台包括安装有射击、驾驶、通信指挥各个作战单元的主控计算机和与主控计算机连接的主视景显示器，主控计算机内嵌入模拟系统，模拟系统包括视景仿真系统、车辆运动系统和音响仿真系统；

战车舱体包括驾驶员训练舱体、车长训练舱和炮长训练舱，驾驶员训练舱体内设有驾驶计算机和与驾驶计算机连接的驾驶视景显示器；车长训练舱内设有车长计算机和与车长计算机连接的车长显示器，炮长训练舱内设有炮长计算机和与炮长计算机连接的炮长视景显示器；

所述驾驶员训练舱体内还设有转向操纵系统、变速操纵系统、油门操纵系统和制动操纵系统，并均与驾驶计算机连接。

驾驶计算机、车长计算机和炮长计算机均与各自终端连接，并通过信号采集系统与主控计算机连接并实现信息交互。

进一步的，还包括六自由度运动平台和与其配套连接使用的平台控制柜，所述战车舱体安装在六自由度运动平台上，所述主控计算机与平台控制柜连接，平台控制柜驱动六自由度运动平台。

进一步的，所述驾驶视景显示器包括驾驶左显示器、驾驶主显示器和驾驶右显示器。

进一步的，所述车长显示器包括车长观察显示器和车长视景显示器，并采用12寸的工业显示器。

进一步的，炮长视景显示器包括用来显示瞄准的炮长瞄准显示器、用于夜间使用观察的炮长夜间显示器和用来模拟战场环境、搜索目标和射击情况的炮长观察显示器。

进一步的，还包括多个VR显示头盔，并分别与驾驶计算机、车长计算机和炮长计算机连接。

与现有技术相比，本步兵战车单车综合训练模拟系统由于通过模拟系统中的视景仿真系统对不同训练场景进行模拟仿真、车辆运动系统对车辆行驶进行运动模拟、音响仿真系统对驾驶路况坦克运动时发动机轰鸣声模拟，实现对训练场景出现的各个情况进行模拟；由于驾驶操作系统包括转向操纵系统、变速操纵系统、油门操纵系统和制动操纵系统，因此通过驾驶操作系统将驾驶训练时的转向、变速、油门和制动信号传递至驾驶计算机内，实现步兵战车实车驾驶舱的模拟，提高乘员驾驶专业水平，更加节省资源；由于设置六自由度运动平台，主控计算机将视景仿真、战车舱体相关参数通过信号采集发送至平台控制柜上，通过平台控制柜驱动六自由度运动平台模拟试车在行驶过程中产生的车体姿态变化、速度变化以及发动机、不同路面和武器发射传来的振动和冲击，使得训练者在训练过程中更加接近真实环境，更加逼真；本步兵战车单车综合训练模拟系统，实现步兵战车实车训练的综合模拟，更加逼真，提高训练者综合能力，更加节省资源。

附图说明

图1是本实用新型的整体示意图；

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

如图1所示，本步兵战车单车综合训练模拟系统包括主控台和战车舱体；

所述战车舱体采用半实物仿真，即内结构部件的相对位置及功能与实车保持一致，各操作部件设置传感器及相应的电气元件，部分元件采用实装部件，主控台为三节琴台式台体，包括安装有射击、驾驶、通信指挥各个作战单元的主控计算机和与主控计算机连接的主视景显示器，主控计算机内可以嵌入模拟系统，模拟系统包括视景仿真系统、车辆运动系统和音响仿真系统；

视景仿真模块采用计算机仿真和实时图像生成技术，用高分辨率显示器模拟驾驶潜望镜视场；通过建立数学模型，实时计算步兵战车驾驶前进时的画面变化，模拟效果接近真实环境；车辆运动系统建立对应发动机动力和转速的数学模型，采用多项式拟合发动机的稳态转矩与转速之间的关系曲线，通过实装变速箱的及各传动部件的传动比、求出步兵战车在不同情况下的输出转矩，从而逼真的模拟了甲装备的机动性能；音响仿真模块对步兵战车驾驶运动时发动机轰鸣声均采用实装录音合成。

战车舱体包括驾驶员训练舱体、车长训练舱和炮长训练舱，驾驶员训练舱体内设有驾驶计算机和与驾驶计算机连接的驾驶视景显示器，通过驾驶系统将驾驶训练时的转向、变速、油门和制动信号传递至驾驶计算机内，通过驾驶计算机用于模拟驾驶室各个电路的接通或断开，以及发动机转速表和车速表速度显示；驾驶视景显示器可以分为三屏幕，即驾驶左显示器、驾驶主显示器和驾驶右显示器，采用共屏方式，将主控计算机传送实际视景仿真进行模拟，方便驾驶员通过驾驶视景显示器观察模拟情况；

车长训练舱内设有车长计算机和与车长计算机连接的车长显示器，车长显示器用来提供模拟战场环境、搜索目标、给炮长指示目标、观察监视炮长射击情况，包括车长观察显示器和车长视景显示器，并采用12寸的工业显示器。

炮长训练舱内设有炮长计算机和与炮长计算机连接的炮长视景显示器，炮长视景显示器用来提供模拟战场环境、搜索目标、显示瞄准和射击情况，包括用来显示瞄准的炮长瞄准显示器、用于夜间使用观察的炮长夜间显示器和用来模拟战场环境、搜索目标和射击情况的炮长观察显示器。

另外，驾驶员训练舱体、车长训练舱炮长训练舱均设置音响设备，将模拟场景、火控炮火、车长命令等进行传达，驾驶系统中也安装安详设备，用于播放音响仿真模块对步兵战车驾驶运动时发动机轰鸣声，达到逼真模拟的目的。

进一步的，本装置还包括六自由度运动平台和与其配套使用的平台控制柜，所述战车舱体安装在六自由度运动平台上，主控计算机将视景仿真、战车舱体相关参数通过信号采集发送至平台控制柜上，通过平台控制柜驱动六自由度运动平台模拟试车在行驶过程中产生的车体姿态变化、速度变化以及发动机、不同路面和武器发射传来的振动和冲击，给乘员提供过载感觉和一定范围内姿态角变化的动感信息，使乘员在同样的环境和任务下，在路面突变和姿态变化的感觉方面与在实车上的感觉相似，六自由度运动平台能够实现纵向、横向、垂向0.4m以上的线位移、0.4m/s以上的线速度、0.5g以上的线加速度，实现俯仰、侧倾、偏航20°以上的角位移、20°/s以上的角速度、150°/s²以上的角加速度。

另外设置多个VR显示头盔视景分别与驾驶计算机、车长计算机和炮长计算机连接，实现视景同步；

进一步的，所述驾驶员训练舱体内设有转向操纵系统、变速操纵系统、油门操纵系统和制动操纵系统，并均与驾驶计算机连接，制动操纵系统用于模拟控制车体制动力的输出；油门操纵系统用于模拟控制车体牵引力的输出，并且包括手动油门，用于模拟调节发动机最低稳定怠速；转向操纵装置用于模拟改变两侧履带速度差，实现车辆以不同半径转向或直线行驶；变速操纵系统用于模拟切断或结合发动机与车体间的动力联系、改变车辆的牵引力与运动速度、控制车辆行驶方向，驾驶操作系统均为模拟量信号输出端，因此通过驾驶操作系统将驾驶训练时的转向、变速、油门和制动信号传递至驾驶计算机内，通过驾驶计算机用于模拟驾驶室各个电路的接通或断开，以及发动机转速表和车速表速度显示；

本一种步兵战车单车综合训练模拟系统使用时，首先由教员依据教学任务，编辑训练方案，选择并下发训练科目，启动主控计算机，视景显示器跟着启动，模拟系统进行加载数据，将相应的视景仿真、场地、音响仿真加载至主控计算机中，主控计算机将课程中场景、目标等信息传输至相应的驾驶计算机、车长计算机和炮长计算机中，并在相应的显示器中进行显示，通过训练人员在各自的舱体内进行操作，并将信号通过驾驶计算机、车长计算机和炮长计算机交互至主控计算机中；

启动六自由度运动平台，平台控制柜控制软件实时接收实车动力学运动学仿真软件输出的实车速度、加速度、角速度、角加速度、道路条件、发动机运行参数以及实车与地面的匹配参数，通过六自由度运动模型解算，驱动战车舱体产生与视景协调、同步的加速、减速、俯仰、侧倾、偏航、冲击、抖振、颠簸等运动感觉，提高受训者的实装沉浸感。在六自由度运动平台有限的能力范围内模拟出实车在无限地域中的行驶状况，三个成员同时感受来自模拟场地内的真实状况，对驾驶训练、车长训练和炮长训练进行仿真模拟，比如可以体验模拟驾驶场地转向，上下坡的俯仰，加减速时的加速度，以及射击因不同方向发射炮弹时来自相反方向的后座力。

Claims

1.步兵战车单车综合训练模拟系统，其特征在于，包括主控台和战车舱体；

所述驾驶员训练舱体内还设有转向操纵系统、变速操纵系统、油门操纵系统和制动操纵系统，并均与驾驶计算机连接；

2.根据权利要求1所述的步兵战车单车综合训练模拟系统，其特征在于，还包括六自由度运动平台和与其配套连接使用的平台控制柜，所述战车舱体安装在六自由度运动平台上，所述主控计算机与平台控制柜连接，平台控制柜驱动六自由度运动平台。

3.根据权利要求1或2所述的步兵战车单车综合训练模拟系统，其特征在于，所述驾驶视景显示器包括驾驶左显示器、驾驶主显示器和驾驶右显示器。

4.根据权利要求3所述的步兵战车单车综合训练模拟系统，其特征在于，所述车长显示器包括车长观察显示器和车长视景显示器，并采用12寸的工业显示器。

5.根据权利要求4所述的步兵战车单车综合训练模拟系统，其特征在于，炮长视景显示器包括用来显示瞄准的炮长瞄准显示器、用于夜间使用观察的炮长夜间显示器和用来模拟战场环境、搜索目标和射击情况的炮长观察显示器。

6.根据权利要求1所述的步兵战车单车综合训练模拟系统，其特征在于，还包括多个VR显示头盔，并分别与驾驶计算机、车长计算机和炮长计算机连接。