CN216084013U - 一种空间定向设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种空间定向设备，包括基座和飞行器模拟设备桌，所述基座的顶部安装有支撑框柱和飞行器模拟设备桌，且飞行器模拟设备桌位于支撑框柱的侧前方，所述飞行器模拟设备桌的顶部安装有两组垂直布置的支撑板，所述支撑框柱的底部安装有纠偏复位模块，所述定向空腔的顶部安装有俯仰监测模块，所述定向空腔的后壁安装有环境确认模块，所述定向空腔的一侧内壁安装有滚转检测模块。本实用新型通过安装有飞行器模拟设备桌，可实现模拟器与地面常用的飞行器模拟设备连接，由此可使得飞行员在飞行器模拟设备上训练时，确保飞行器模拟设备的仪器仪表设置、以及听觉和运动感觉等都与实际飞行完全一样，进而确保飞行训练的有效性。

Description

一种空间定向设备

技术领域

本实用新型涉及方向定向技术领域，具体为一种空间定向设备。

背景技术

空间定向是指有机体在所处环境中正确辨识方向的知觉反应或能力，人类个体能正确辨认其所处环境中的当前地点、环境、自己所处位置与周围环境的关系，以及相互间的空间关系，知道自己当前与周围物体的位置等。

公开号为212342087U的中国实用新型专利，公开了一种空间定向障碍模拟器，包括传动支承系统、转臂系统、滚转框系统、偏航框系统和座舱系统；所述的传动支承系统支撑转臂系统并带动其在水平面内转动，滚转框系统设置在转臂系统上并绕与转臂系统的连接点转动，滚转框系统的转动中心线在水平面内，偏航框系统设置在滚转框系统在内并绕与滚转框系统的连接点转动，所述座舱系统设置在偏航框系统内并绕与偏航框系统的连接点转动。该公开文献的优点是主轴回转产生过载加速度，在转臂末端产生相对于人体坐标系的偏航、俯仰、滚转三个自由度，受训飞行员坐在座舱系统中，承受离心过载加速度和空间三个姿态角运动，实现空间定向障碍模拟训练。

现有的空间定向装置存在的缺陷是：

1.现有的空间定向装置在训练使用时，无法与地面常用的飞行器模拟设备连接，由此导致飞行员在飞行器模拟设备上训练时，无法确保飞行器模拟设备的仪器仪表设置、以及听觉和运动感觉等都与实际飞行完全一样。

2.现有的空间定向装置在进行偏航测试过程中，未能针对舱体进行相应复位操作的过程提供相应的省力装置，导致舱体后续复位发生误差，影响后续偏航训练的结果。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种空间定向设备，以解决上述背景技术中提到出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种空间定向设备，包括基座和飞行器模拟设备桌，所述基座的顶部安装有支撑框柱和飞行器模拟设备桌，且飞行器模拟设备桌位于支撑框柱的侧前方；

所述飞行器模拟设备桌的顶部安装有曲面显示屏，所述飞行器模拟设备桌的顶部安装有两组垂直布置的支撑板，所述支撑板的顶部安装有记忆金属杆，所述记忆金属杆的顶部安装有橡胶垫板，两组所述橡胶垫板的顶部分别安装有一号显示屏和二号显示屏；

所述支撑框柱的底部安装有两组对称安装的纠偏复位模块，所述支撑框柱的底部安装有连接杆，且连接杆位于两组纠偏复位模块的中间，所述连接杆的底部安装有偏航监测模块，所述偏航监测模块和曲面显示屏电性连接。

优选的，所述纠偏复位模块包括有连接块、牵引钩链、轴件和固定盘，所述固定盘与支撑框柱的底部表面固定连接，所述固定盘的底部安装有轴件，所述轴件的底部安装有牵引钩链，所述牵引钩链的尾端安装有连接块。

优选的，所述连接块的尾端连接有定向空腔，所述定向空腔的顶部安装有俯仰监测模块，所述俯仰监测模块包括有前置电动伸缩杆、横杆、立板、纵杆、轴杆和后置电动伸缩杆，所述定向空腔的顶部安装有两组对称布置的前置电动伸缩杆和后置电动伸缩杆，且后置电动伸缩杆位于前置电动伸缩杆的后方，所述前置电动伸缩杆和后置电动伸缩杆的顶端均安装有横杆，所述横杆的表面安装有纵杆，所述定向空腔的顶部安装有两组对称布置的立板，且两组立板分别位于纵杆的两侧，所述立板靠近纵杆的一侧表面安装有轴杆，且轴杆的尾端贯穿纵杆的内部。

优选的，所述偏航监测模块包括有大型驱动电机和转盘，所述连接杆的底部安装有大型驱动电机，且大型驱动电机与一号显示屏电性连接，所述大型驱动电机的输出端连接有转盘，且转盘的尾端与纵杆的顶部连接。

优选的，所述定向空腔的一侧内壁安装有滚转检测模块，所述滚转检测模块包括有颈部护套、手部护套、腿部护套、转杆和霍尔测速器，所述定向空腔的一侧外壁安装有大型旋转马达电机，所述大型旋转马达电机的输出端安装有转杆，且转杆的一端延伸进定向空腔的内部，所述转杆的表面安装有霍尔测速器，且霍尔测速器与一号显示屏电性连接，所述转杆的一端安装有转板，所述转板远离转杆的一侧表面从上至下依次安装有颈部护套、两组圆筒状的手部护套和两组对称布置的腿部护套。

优选的，所述定向空腔的后壁安装有环境确认模块，所述环境确认模块的内部依次安装有语音通讯器、位置按键、环境按键和方向按键，所述语音通讯器、位置按键、环境按键和方向按键均与一号显示屏电性连接。

优选的，所述一号显示屏与二号显示屏通过USB端口实现无线连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型通过安装有飞行器模拟设备桌、一号显示屏、曲面显示屏和二号显示屏，通过曲面显示屏，可对一号显示屏的显示画面予以放大，并提供相应的全屏操作模式，使得飞行员在定向空腔内部进行滚转、偏航和俯仰以及环境确认操作时，可以通过曲面显示屏为地面监控人员提供四种模式的同屏观察支持，从而利用一号显示屏进行相关测试参数的调整，用以模拟还原真实飞行状况，确保飞行器模拟设备的仪器仪表设置、以及听觉和运动感觉等都与实际飞行完全一样。

2.本实用新型通过安装有纠偏复位模块、连接块、牵引钩链和轴件，在定向空腔进行偏航测试时，定向空腔发生水平方向的偏转，此时在连接块的传递作用下，带动牵引钩链以及轴件发生相应角度的水平偏转，随后在偏航测试结束后，大型驱动电机反向旋转，继而带动定向空腔反向转动，随即牵引钩链以及轴件同步翻转，在此过程中，牵引钩链以及轴件可借助偏转后的惯性辅助定向空腔复位，继而减少其复位阻力，减少复位误差，进而确保偏航训练的结果。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为本实用新型的二号显示屏和支撑板以及记忆金属杆、橡胶垫板的安装结构示意图；

图3为本实用新型的俯仰监测模块和定向空腔的安装结构示意图；

图4为本实用新型的立板、纵杆和轴杆的安装结构示意图；

图5为本实用新型的定向空腔、滚转检测模块和环境确认模块的安装结构示意图；

图6为本实用新型的转杆和霍尔测速器的安装结构示意图；

图7为本实用新型的纠偏复位模块的安装结构示意图。

图中：1、基座；101、支撑框柱；2、飞行器模拟设备桌；201、一号显示屏；202、曲面显示屏；203、二号显示屏；3、纠偏复位模块；301、连接块；302、牵引钩链；303、轴件；304、固定盘；4、支撑板；401、记忆金属杆；402、橡胶垫板；5、俯仰监测模块；501、前置电动伸缩杆；502、横杆； 503、立板；504、纵杆；505、轴杆；506、后置电动伸缩杆；6、偏航监测模块；601、转盘；602、大型驱动电机；7、定向空腔；8、滚转检测模块；801、颈部护套；802、手部护套；803、腿部护套；804、转杆；805、霍尔测速器； 9、环境确认模块；901、语音通讯器；902、位置按键；903、环境按键；904、方向按键。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。

请参阅图1-7，本实用新型提供的一种实施例：一种空间定向设备，包括基座1和飞行器模拟设备桌2，基座1的顶部安装有支撑框柱101和飞行器模拟设备桌2，且飞行器模拟设备桌2位于支撑框柱101的侧前方，通过基座1 以及支撑框柱101，可对装置进行飞行模拟需要安装的部件提供相应的安装支持，此外，通过飞行器模拟设备桌2，可实现模拟器与地面常用的飞行器模拟设备连接，由此可使得飞行员在飞行器模拟设备上训练时，确保飞行器模拟设备的仪器仪表设置、以及听觉和运动感觉等都与实际飞行完全一样，进而确保飞行训练的有效性；

飞行器模拟设备桌2的顶部安装有曲面显示屏202，飞行器模拟设备桌2 的顶部安装有两组垂直布置的支撑板4，支撑板4的顶部安装有记忆金属杆 401，记忆金属杆401的顶部安装有橡胶垫板402，通过调整记忆金属杆401 的弯折校对，可使得橡胶垫板402与支撑板4之间形成不同的夹角，以便调整一号显示屏201和二号显示屏203的工作角度，两组橡胶垫板402的顶部分别安装有一号显示屏201和二号显示屏203，曲面显示屏202和一号显示屏201电性连接，通过曲面显示屏202，可对一号显示屏201的显示画面予以放大，并提供相应的全屏操作模式，使得飞行员在定向空腔7内部进行滚转、偏航和俯仰以及环境确认操作时，可以通过曲面显示屏202为地面监控人员提供四种模式的同屏观察支持，从而利用一号显示屏201进行相关测试参数的调整，用以模拟还原真实飞行状况，确保飞行器模拟设备的仪器仪表设置、以及听觉和运动感觉等都与实际飞行完全一样；

支撑框柱101的底部安装有两组对称安装的纠偏复位模块3，支撑框柱 101的底部安装有连接杆，且连接杆位于两组纠偏复位模块3的中间，连接杆的底部安装有偏航监测模块6，偏航监测模块6和曲面显示屏202电性连接。

进一步，纠偏复位模块3包括有连接块301、牵引钩链302、轴件303和固定盘304，固定盘304与支撑框柱101的底部表面固定连接，固定盘304的底部安装有轴件303，轴件303的底部安装有牵引钩链302，牵引钩链302的尾端安装有连接块301，在定向空腔7进行偏航测试时，定向空腔7发生水平方向的偏转，此时在连接块301的传递作用下，带动牵引钩链302以及轴件 303发生相应角度的水平偏转，随后在偏航测试结束后，大型驱动电机602反向旋转，继而带动定向空腔7反向转动，随即牵引钩链302以及轴件303同步翻转，在此过程中，牵引钩链302以及轴件303可借助偏转后的惯性辅助定向空腔7复位，继而减少其复位阻力。

进一步，连接块301的尾端连接有定向空腔7，为飞行员接受俯仰测试、偏航测试、滚转测试以及环境确认测试提供空间，且其正面安装有活动门，可形成封闭舱体，供飞行员接受飞行训练，定向空腔7的顶部安装有俯仰监测模块5，俯仰监测模块5包括有前置电动伸缩杆501、横杆502、立板503、纵杆504、轴杆505和后置电动伸缩杆506，定向空腔7的顶部安装有两组对称布置的前置电动伸缩杆501和后置电动伸缩杆506，且后置电动伸缩杆506 位于前置电动伸缩杆501的后方，前置电动伸缩杆501和后置电动伸缩杆506 的顶端均安装有横杆502，横杆502的表面安装有纵杆504，定向空腔7的顶部安装有两组对称布置的立板503，且两组立板503分别位于纵杆504的两侧，立板503靠近纵杆504的一侧表面安装有轴杆505，且轴杆505的尾端贯穿纵杆504的内部，通过改变前置电动伸缩杆501和后置电动伸缩杆506向上延伸的长度，可在立板503和轴杆505的帮助下，带动纵杆504以及定向空腔7 形成不同角度的俯仰角度，进而为定向空腔7内部的飞行员模拟真实飞行俯仰训练提供及时支持。

进一步，偏航监测模块6包括有大型驱动电机602和转盘601，连接杆的底部安装有大型驱动电机602，且大型驱动电机602与一号显示屏201电性连接，大型驱动电机602的输出端连接有转盘601，且转盘601的尾端与纵杆504的顶部连接，大型驱动电机602为不仅电机的一种，可实现转动角度的调整，因此飞行员在定向空腔7内部接受整体偏航训练时，可启动大型驱动电机602，可带动转盘601发生偏转，继而带动纵杆504发生同角度的偏转，进而实现整个定向空腔7的偏航测试，此外通过改变其接入电流的变化周期和强度，使得一号显示屏201可对大型驱动电机602的偏转角度予以设定，为模拟真实飞行状态提供支持。

进一步，定向空腔7的一侧内壁安装有滚转检测模块8，滚转检测模块8 包括有颈部护套801、手部护套802、腿部护套803、转杆804和霍尔测速器 805，定向空腔7的一侧外壁安装有大型旋转马达电机，大型旋转马达电机的输出端安装有转杆804，且转杆804的一端延伸进定向空腔7的内部，定向空腔7的一侧内壁安装有转杆804，转杆804的表面安装有霍尔测速器805，且霍尔测速器805与一号显示屏201电性连接，转杆804的一端安装有转板，转板远离转杆804的一侧表面从上至下依次安装有颈部护套801、两组圆筒状的手部护套802和两组对称布置的腿部护套803，飞行员在定向空腔7内部接受滚转监测前，可借助颈部护套801、手部护套802和腿部护套803，对颈部、手部和小腿部位进行套定处理，随后启动与一号显示屏201电性连接的大型旋转马达电机，带动转板转动，继而在转杆804的帮助下，模拟飞行员在飞行模式下的滚转训练，在此过程中，通过霍尔测速器805可将转杆804的转速信息传递至一号显示屏201处，为其进行模拟参数的调整提供依据。

进一步，定向空腔7的后壁安装有环境确认模块9，环境确认模块9的内部依次安装有语音通讯器901、位置按键902、环境按键903和方向按键904，语音通讯器901、位置按键902、环境按键903和方向按键904均与一号显示屏201电性连接，通过电性连接，使得飞行员在定向空腔7内部接受飞行训练时，可通过语音通讯器901与一号显示屏201进行语音通讯，进而对身体感受方面的讯息予以直观输出，随后飞行员可在接受飞行障碍训练的过程中，通过按压位置按键902、环境按键903和方向按键904，对定向空腔7内部的环境因素予以确认，并通过一号显示屏201显示出来，通过对比，来调整模式参数以确保飞行训练环境与实际飞行环境相似重合度最高。

进一步，一号显示屏201与二号显示屏203通过USB端口实现无线连接，通过无线连接，可使得二号显示屏203能够与一号显示屏201实现数据共享和便携移动，以便装置工作位置的灵活变动。

工作原理：在使用本装置辅助飞行员接受飞行训练时，飞行员先一步进入定向空腔7内部，随后关上定向空腔7的活动门，形成封闭舱体后飞行员将颈部护套801、手部护套802、腿部护套803分别套在颈部、手部和小腿部为，形成固定限位后，地面监控人员模拟飞行器的转动速度，通过一号显示屏201控制大型旋转马达电机的转速，随即调整飞行员接受滚转测试时的转速；

同时，地面监控人员为模拟飞行器真实飞行情况，可通过一号显示屏201 控制定向空腔7的偏航角度数据以及俯仰角度数据，进而使得定向空腔7内部的飞行员可同时进行滚转、俯仰、偏航训练，并通过环境确认模块9向地面监控人员反馈真实的检测数据，为后续训练调整提供参考数据。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (7)

1.一种空间定向设备，包括基座(1)和飞行器模拟设备桌(2)，其特征在于：所述基座(1)的顶部安装有支撑框柱(101)和飞行器模拟设备桌(2)，且飞行器模拟设备桌(2)位于支撑框柱(101)的侧前方；

所述飞行器模拟设备桌(2)的顶部安装有曲面显示屏(202)，所述飞行器模拟设备桌(2)的顶部安装有两组垂直布置的支撑板(4)，所述支撑板(4)的顶部安装有记忆金属杆(401)，所述记忆金属杆(401)的顶部安装有橡胶垫板(402)，两组所述橡胶垫板(402)的顶部分别安装有一号显示屏(201)和二号显示屏(203)；

所述支撑框柱(101)的底部安装有两组对称安装的纠偏复位模块(3)，所述支撑框柱(101)的底部安装有连接杆，且连接杆位于两组纠偏复位模块(3)的中间，所述连接杆的底部安装有偏航监测模块(6)，所述偏航监测模块(6)和曲面显示屏(202)电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种空间定向设备，其特征在于：所述纠偏复位模块(3)包括有连接块(301)、牵引钩链(302)、轴件(303)和固定盘(304)，所述固定盘(304)与支撑框柱(101)的底部表面固定连接，所述固定盘(304)的底部安装有轴件(303)，所述轴件(303)的底部安装有牵引钩链(302)，所述牵引钩链(302)的尾端安装有连接块(301)。

3.根据权利要求2所述的一种空间定向设备，其特征在于：所述连接块(301)的尾端连接有定向空腔(7)，所述定向空腔(7)的顶部安装有俯仰监测模块(5)，所述俯仰监测模块(5)包括有前置电动伸缩杆(501)、横杆(502)、立板(503)、纵杆(504)、轴杆(505)和后置电动伸缩杆(506)，所述定向空腔(7)的顶部安装有两组对称布置的前置电动伸缩杆(501)和后置电动伸缩杆(506)，且后置电动伸缩杆(506)位于前置电动伸缩杆(501)的后方，所述前置电动伸缩杆(501)和后置电动伸缩杆(506)的顶端均安装有横杆(502)，所述横杆(502)的表面安装有纵杆(504)，所述定向空腔(7)的顶部安装有两组对称布置的立板(503)，且两组立板(503)分别位于纵杆(504)的两侧，所述立板(503)靠近纵杆(504)的一侧表面安装有轴杆(505)，且轴杆(505)的尾端贯穿纵杆(504)的内部。

4.根据权利要求1所述的一种空间定向设备，其特征在于：所述偏航监测模块(6)包括有大型驱动电机(602)和转盘(601)，所述连接杆的底部安装有大型驱动电机(602)，且大型驱动电机(602)与一号显示屏(201)电性连接，所述大型驱动电机(602)的输出端连接有转盘(601)，且转盘(601)的尾端与纵杆(504)的顶部连接。

5.根据权利要求3所述的一种空间定向设备，其特征在于：所述定向空腔(7)的一侧内壁安装有滚转检测模块(8)，所述滚转检测模块(8)包括有颈部护套(801)、手部护套(802)、腿部护套(803)、转杆(804)和霍尔测速器(805)，所述定向空腔(7)的一侧外壁安装有大型旋转马达电机，所述大型旋转马达电机的输出端安装有转杆(804)，且转杆(804)的一端延伸进定向空腔(7)的内部，所述转杆(804)的表面安装有霍尔测速器(805)，且霍尔测速器(805)与一号显示屏(201)电性连接，所述转杆(804)的一端安装有转板，所述转板远离转杆(804)的一侧表面从上至下依次安装有颈部护套(801)、两组圆筒状的手部护套(802)和两组对称布置的腿部护套(803)。

6.根据权利要求3所述的一种空间定向设备，其特征在于：所述定向空腔(7)的后壁安装有环境确认模块(9)，所述环境确认模块(9)的内部依次安装有语音通讯器(901)、位置按键(902)、环境按键(903)和方向按键(904)，所述语音通讯器(901)、位置按键(902)、环境按键(903)和方向按键(904)均与一号显示屏(201)电性连接。

7.根据权利要求1所述的一种空间定向设备，其特征在于：所述一号显示屏(201)与二号显示屏(203)通过USB端口实现无线连接。

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