CN220400094U - 一种数字式自动驾驶仪模拟系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种数字式自动驾驶仪模拟系统，包括：外接显示器；控制台，包括主控计算机和输入设备，其中，所述主控计算机连接于所述外接显示器，所述输入设备连接于所述主控计算机，用于输入驾驶环境数据；操作台，包括飞控计算机和模拟驾驶组件，所述飞控计算机通讯连接于所述主控计算机，且所述模拟驾驶组件通过串行总线与所述飞控计算机通讯连接，其中，所述模拟驾驶组件用于控制驾驶状态。本申请提供的系统可可模拟不同驾驶环境下飞机的驾驶状态，提高学员操作自动驾驶系统和排查故障的能力，并提高教学效率。

Description

一种数字式自动驾驶仪模拟系统

技术领域

本申请一般地涉及自动驾驶模拟领域，尤其涉及一种数字式自动驾驶仪模拟系统。

背景技术

熟练掌握飞机自动驾驶系统的操作方法是飞行员必备的技能，在飞行员教学任务中，需要学员熟练掌握不同驾驶环境下不同驾驶科目的操作要领。而在实际教学场景中，实物操作和演示成本较高，且无法模拟不同驾驶环境下驾驶环境，另外，通过观看视频教学无法使学员真实体验飞机自动驾驶系统的操作过程，教学效果差。

实用新型内容

为了解决现有技术中的上述技术问题，本申请提供了一种数字式自动驾驶仪模拟系统，使学员可真实体验不同驾驶环境下不同驾驶科目的操作过程，提高教学效果。

本实用新型提供了一种数字式自动驾驶仪模拟系统，所述系统包括：外接显示器；控制台，包括主控计算机和输入设备，其中，所述主控计算机连接于所述外接显示器，所述输入设备连接于所述主控计算机，用于输入驾驶环境数据、输入驾驶科目和故障类型；操作台，包括飞控计算机和模拟驾驶组件，所述飞控计算机通讯连接于所述主控计算机，且所述模拟驾驶组件通过串行总线与所述飞控计算机通讯连接，其中，所述模拟驾驶组件用于控制驾驶状态。

在一些实施例中，所述控制台还包括：视频切换器，所述视频切换器包括至少两个接入端口，第一接入端口通过HDMI视频线连接于所述外接显示器，第二接入端口通过HDMI视频线连接于所述主控计算机。

在一些实施例中，所述操作台还包括：速断按钮，用于对过负载或故障引起的过流提供快速保护；自检按钮，用于启动或关闭自检功能。

在一些实施例中，所述模拟驾驶组件、所述速断按钮和所述自检按钮通过串行总线与交换机连接以接入以太网；所述飞控计算机和所述主控计算机均与所述交换机连接。

在一些实施例中，所述操作台还包括：数据显示器，连接于所述飞控计算机，用于显示所述驾驶状态。

在一些实施例中，所述控制台还包括：主控显示器，连接于所述飞控计算机，用于显示所述驾驶环境数据以及所述驾驶状态。

在一些实施例中，所述主控显示器和所述数据显示器通过VGA视频线于所述飞控计算机连接。

在一些实施例中，所述操作台的数量为至少一个，每个操作台的飞控计算机均通讯连接于所述主控计算机。

本申请实施例提供的上述数字式自动驾驶仪模拟系统，通过控制台的输入设备灵活地设置不同的驾驶环境数据、驾驶科目和故障类型，可以模拟不同驾驶环境下飞机的驾驶状态，提高学员操作自动驾驶系统和排查故障的能力；进一步地，学员在操作台上针对不同驾驶科目和故障类型执行相应操作，保证学员驾驶体验的真实性，提高教学效率。

附图说明

通过参考附图阅读下文的详细描述，本申请示例性实施方式的上述以及其他目的、特征和优点将变得易于理解。在附图中，以示例性而非限制性的方式示出了本申请的若干实施方式，并且相同或对应的标号表示相同或对应的部分，其中：

图1是本申请较佳实施方式提供的一种数字式自动驾驶仪模拟系统的结构示意图；

图2是本申请较佳实施方式提供的一种数字式自动驾驶仪模拟系统的通讯过程示意图；

图3是本申请较佳实施方式提供的一种数字式自动驾驶仪模拟系统的作业流程示意图。

附图标记说明：

1、外接显示器；2、控制台；21、主控计算机；22、输入设备；23、主控显示器；24、视频切换器；3、操作台；31、飞控计算机；32、模拟驾驶组件；33、自检按钮；34、速断按钮；35、数据显示器；36、交换机。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域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，都属于本申请保护的范围。

应当理解，当本申请的权利要求、说明书及附图使用术语“第一”、“第二”等时，其仅是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。本申请的说明书和权利要求书中使用的术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

在一个实施例中，请参阅图1，为本申请较佳实施方式提供的一种数字式自动驾驶仪模拟系统的结构示意图。该系统100包括外接显示器1；控制台2，包括主控计算机21和输入设备22，其中，主控计算机21连接于外接显示器1，输入设备22连接于主控计算机21，用于输入驾驶环境数据、驾驶科目和故障类型；操作台3，包括飞控计算机31和模拟驾驶组件32，飞控计算机31通讯连接于主控计算机21，且模拟驾驶组件32通过串行总线与飞控计算机31通讯连接，其中，模拟驾驶组件32用于控制驾驶状态。

其中，输入设备22可以对大气数据计算机、惯性导航系统和火控计算机的数据进行模拟，以得到驾驶环境数据；所述驾驶环境数据包括大气数据、惯性导航数据和火力控制数据。输入设备22可以为鼠标和键盘。

其中，外接显示器1采用高亮度、大视角大屏幕的液晶显示器，用于显示飞机自动驾驶过程中的模拟动画。本申请实施例中，外接显示器1为AOC 50英寸大屏平面电视。

其中，模拟驾驶组件32可调整飞机驾驶过程中的方向、高度、速度的飞机的驾驶状态；模拟驾驶组件32可以包括驾驶仪控制面板、状态选择面板以及武器操作员操纵板；为保证学员模拟驾驶体验的真实性，优选地，驾驶仪控制面板、状态选择面板以及武器操作员操纵板均与真实飞机中的实物等比例还原。

其中，所述驾驶科目包括通电检查和功能检查，其中，通电检查又包括系统加电、准备工作状态检查、接通检查、操纵检查、航向预选检查、断开检查等多个科目，功能检查又包括了计算机交联检查和关机等多个科目；所述故障类型包括仪表失灵、发动机熄火、起落架异常等多种常见故障。

可以理解地，在实际教学过程中，教员通过输入设备22在控制台2输入自动驾驶的驾驶环境数据、驾驶科目和故障类型后，驾驶环境数据传输至操作台3中的飞控计算机31，学员在操作台3上通过模拟驾驶组件32控制驾驶环境数据下飞机的驾驶状态，完成驾驶环境数据下飞机的自动驾驶训练；进一步地，将飞机的驾驶状态和驾驶环境数据传输至主控计算机21，并将飞机自动驾驶过程中的模拟动画显示在外接显示器1中。如此，系统可灵活设置驾驶科目和故障类型，学员在操作台上针对不同驾驶科目和故障类型执行相应操作，提高学员操作自动驾驶系统和排查故障的能力。

在一个可选的实施例中，控制台2还可以包括视频切换器24，视频切换器24包括至少两个接入端口，第一接入端口通过HDMI视频线连接于外接显示器1，第二接入端口通过HDMI视频线连接于主控计算机21；其中，HDMI视频线是高清晰多媒体接口线，能高品质地传输未经压缩的高清视频和多声道音频数据。

可以理解地，视频切换器24的其他接入端口还可通过HDMI视频线与其他系统试验台的计算机连接，通过视频切换器24可实现多个系统试验台共用一个外接显示器1，实现高清显示资源的共享，其中，其他系统试验台可以为自动飞行控制系统或高升力系统的计算机。

在一个实施例中，操作台3还可以包括速断按钮33，用于对过负载或故障引起的过流提供快速保护；自检按钮34，用于启动或关闭自检功能。

其中，模拟驾驶组件32、速断按钮33和自检按钮34通过串行总线与交换机36连接以接入以太网；飞控计算机31和主控计算机21均通过网线与交换机36连接以接入以太网，如此，学员触发模拟驾驶组件32、速断按钮33和自检按钮34的操纵指令可通过以太网传输给主控计算和飞控计算机，且飞控计算机31和主控计算机21之间通过以太网建立了通讯连接。

在一个实施例中，操作台3还可以包括数据显示器35，连接于飞控计算机31，用于显示驾驶状态。如此，学员在模拟驾驶过程中，可通过数据显示器35实时观察飞机的驾驶状态。

控制台2还可以包括主控显示器23，连接于飞控计算机31，用于显示驾驶环境数据以及驾驶状态。如此，学员在操作台3上模拟驾驶过程中，教员可通过主控显示器23实时观察飞机的驾驶状态以及驾驶环境数据，便于在学员模拟驾驶结束后对学员进行分析考评。

在一个实施例中，主控显示器23和数据显示器35通过VGA视频线于飞控计算机31连接；其中，VGA视频线是连接电脑显卡与显示器或电视机连接线。

请参见图2，为本申请较佳实施方式提供的一种数字式自动驾驶仪模拟系统的通讯过程示意图。在一个实施例中，飞控计算机和主控计算机之间可实现双向通讯，具体描述如下。飞控计算机从模拟驾驶组件、速断按钮和自检按钮接收操纵指令，同时从主控计算机接收驾驶环境数据、驾驶科目和故障类型后，进行整理和计算之后得到飞机的驾驶状态；并将飞机的驾驶状态发送到数据显示器，以显示驾驶状态。进一步地，主控计算机从飞控计算机接收飞机的驾驶状态，并将飞机的驾驶状态、驾驶环境数据、驾驶科目和故障类型发送至主控显示器进行显示；同时，主控计算机还将飞机的驾驶状态、驾驶环境数据、驾驶科目和故障类型发送至外接显示器进行显示。

在一个可选的实施例中，操作台的数量为至少一个，每个操作台的飞控计算机均通讯连接于主控计算机。在实际教学场景中，每个操作台对应一个学员，如此，一个控制台输入驾驶环境数据之后，多个控制台可同时实现多个学员的模拟驾驶训练。

请参见图3，为本申请较佳实施方式提供的一种数字式自动驾驶仪模拟系统的作业流程示意图。以一个控制台和一个操作台为示例，上述系统100进行自动驾驶仪模拟的过程大致为：首先教员登录控制台，学员登录操作台；教员通过输入设备在控制台上输入驾驶环境数据、驾驶科目后，教员先进行讲解演示，学员可以在操作台上的数据显示器和外接显示器上查看教员的演示过程；教员讲解完毕后，再次通过输入设备在控制台上输入故障类型，故障生效后，学员便可在操作台上通过模拟驾驶组件控制飞机的驾驶状态以实现模拟驾驶，完成驾驶科目；教员可在控制台的主控显示器上查看学员模拟驾驶的过程，进行分析考评，并将考评结果展示在操作台的数据显示器上。

本申请实施例提供的上述数字式自动驾驶仪模拟系统，通过控制台的输入设备灵活地设置不同的驾驶环境数据、驾驶科目和故障类型，可以模拟不同驾驶环境下飞机的驾驶状态，提高学员操作自动驾驶系统和排查故障的能力；进一步地，学员在操作台上针对不同驾驶科目和故障类型执行相应操作，保证学员驾驶体验的真实性，提高教学效率。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种数字式自动驾驶仪模拟系统，其特征在于，所述系统包括：

外接显示器；

控制台，包括主控计算机和输入设备，其中，所述主控计算机连接于所述外接显示器，所述输入设备连接于所述主控计算机，用于输入驾驶环境数据、输入驾驶科目和故障类型；

操作台，包括飞控计算机和模拟驾驶组件，所述飞控计算机通讯连接于所述主控计算机，且所述模拟驾驶组件通过串行总线与所述飞控计算机通讯连接，其中，所述模拟驾驶组件用于控制驾驶状态。

2.如权利要求1所述的一种数字式自动驾驶仪模拟系统，其特征在于，所述控制台还包括：

视频切换器，所述视频切换器包括至少两个接入端口，第一接入端口通过HDMI视频线连接于所述外接显示器，第二接入端口通过HDMI视频线连接于所述主控计算机。

3.如权利要求1所述的一种数字式自动驾驶仪模拟系统，其特征在于，所述操作台还包括：

速断按钮，用于对过负载或故障引起的过流提供快速保护；

自检按钮，用于启动或关闭自检功能。

4.如权利要求3所述的一种数字式自动驾驶仪模拟系统，其特征在于，所述模拟驾驶组件、所述速断按钮和所述自检按钮通过串行总线与交换机连接以接入以太网；

所述飞控计算机和所述主控计算机均与所述交换机连接。

5.如权利要求1所述的一种数字式自动驾驶仪模拟系统，其特征在于，所述操作台还包括：

数据显示器，连接于所述飞控计算机，用于显示所述驾驶状态。

6.如权利要求5所述的一种数字式自动驾驶仪模拟系统，其特征在于，所述控制台还包括：

主控显示器，连接于所述飞控计算机，用于显示所述驾驶环境数据以及所述驾驶状态。

7.如权利要求6所述的一种数字式自动驾驶仪模拟系统，其特征在于，所述主控显示器和所述数据显示器通过VGA视频线于所述飞控计算机连接。

8.如权利要求1所述的一种数字式自动驾驶仪模拟系统，其特征在于，所述操作台的数量为至少一个，每个操作台的飞控计算机均通讯连接于所述主控计算机。