CN221125392U - 一种登录破障艇模拟训练器的操作台装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种登录破障艇模拟训练器的操作台装置,包括操作台本体、控制面板及总控制台，其特征在于：操作台本体包括底座、支撑座，支撑座固定安装在底座上表面，支撑座上表面与所述控制面板及所述总控制台螺丝连接，支撑座上表面设有开口，所述开口处设置安装液晶显示器，底座的下表面固定安装自锁万向轮。本实用新型解决了破障艇实装训练受场地、环境等制约条件，节省了装备训练资源、保证了装备及训练人员的安全性，为开展破障艇操作作战训练提供了有力保障。

Description

一种登录破障艇模拟训练器的操作台装置

技术领域

本实用新型涉及操作台技术领域，尤其是一种登录破障艇模拟训练器的操作台装置。

背景技术

在现有技术中，目前的破障艇模拟操作台系统复杂、庞大，还对场所有所限制。另外大部分操作系训练方式单一、不够新颖、操作台老旧，不能根据现有的破障艇进行更新，不便于运输及场地转换，另外，破障艇操作台对破障艇的运行及状态信息均可以在操作台显示出来，通过课堂讲授的教学模式很难使学员完全掌握和理解，而构建基于实装的培训平台存在无法针对一些特殊情景进行示教和训练、初期投入成本和运行使用成本较高、维护保养要求高以及对场地及相关配套设施要求较高等问题。因此，迫切需要一种既能较好满足实际教学培训需求，又经济高效的破障艇操作台装置教学训练模拟器。

因此，有必要提供一种登录破障艇模拟训练器的操作台装置来解决上述技术问题。

实用新型内容

本部分的目的在于概述本实用新型的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例，在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本实用新型的范围。

因此，本实用新型所要解决的技术问题是破障艇模拟训练器的操作台装置实用性及质量不高的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型提供如下技术方案：一种登录破障艇模拟训练器的操作台装置,包括操作台本体、控制面板及总控制台，其特征在于：所述操作台本体包括底座、支撑座，所述支撑座固定安装在所述底座上表面，所述支撑座上表面与所述控制面板及所述总控制台螺丝连接，所述支撑座上表面设有开口，所述开口处设置安装液晶显示器，所述底座的下表面固定安装自锁万向轮。

作为本实用新型所述登录破障艇模拟训练器的操作台装置的一种优选方案，所述支撑座的侧壁设置安装若干个把手。

作为本实用新型所述登录破障艇模拟训练器的操作台装置的一种优选方案，所述操作台本体采用镀锌板材料制作，形状呈“倒下字母P字形”。

作为本实用新型所述登录破障艇模拟训练器的操作台装置的一种优选方案，所述自锁万向轮设置为若干个。

作为本实用新型所述登录破障艇模拟训练器的操作台装置的一种优选方案，所述控制面板包括电源电压表、电源开关、控制方式选择开关、操舵手柄、离合器开关、油门控制手柄、油门指示表、舵角指示器、调速电位计器件。

作为本实用新型所述登录破障艇模拟训练器的操作台装置的一种优选方案，所述总控制台包括显示屏、键盘、电源开关及其指示灯以及探障状态指示灯。

作为本实用新型所述登录破障艇模拟训练器的操作台装置的一种优选方案，所述控制面板与所述总控制台通过电源线电连接。

作为本实用新型所述登录破障艇模拟训练器的操作台装置的一种优选方案，所述操作台主体还包括数据处理单元，所述数据处理单元安装在所述支撑座内部，包含计算机主机、通信模块、通信线缆件，为通信控制节点。

作为本实用新型所述登录破障艇模拟训练器的操作台装置的一种优选方案，所述操作台主体还包括控制箱，所述控制箱通过螺丝安装在所述支撑座侧壁底部位置，所述控制箱包括控制器、空气开关及报警模块。

本实用新型的有益效果：本装置采用还原尺寸大小及控制面板，在模拟训练过程中具有多操作引导提示、对作业进度、误操作、擦碰、违规、事故以及参数超过警戒值等进行提示或警告功能。同时本装置具有抗干扰能力强、结构高度集成化，体积小、外观简洁。本装置可拆卸方便维修，采用蓄电池组及常规220v交流电两种方式。可根据实际教学情况摆放在任意位置；多种训练模式可选择，既可以单艇模拟训练也可以协同训练。本装置进行了模拟还原，有效提高了训练的训练效果。同时，通过将控制面板及总控制台模块划分为多个功能模块，各个模块可以进行单独调整更换，有利于根据破障艇的实际操作环境对训练模拟器进行调整，实现一个系统可应用于多种机型的训练，有效解决了现有技术中训练器针对单一机型设计，适用范围单一的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：

图1为本实用新型提供的一种实施例所述登录破障艇模拟训练器的操作台装置的结构示意图；

图2为本实用新型提供的一种实施例所述登录破障艇模拟训练器的操作台装置的控制面板结构示意图；

图3为本实用新型提供的一种实施例所述登录破障艇模拟训练器的操作台装置的总控制台结构示意图；

图4为本实用新型提供的一种实施例所述登录破障艇模拟训练器的操作台装置的结构仰视图。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似推广，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。

其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本实用新型至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。

实施例1

参照图1～2，本实用新型第一个实施例，该实施例提供了一种登录破障艇模拟训练器的操作台装置,包括操作台本体100、控制面板103及总控制台104，其特征在于：所述操作台本体100包括底座101、支撑座102，所述支撑座102固定安装在所述底座101上表面，所述支撑座102上表面与所述控制面板103及所述总控制台104螺丝连接，所述支撑座102上表面设有开口，所述开口处设置安装液晶显示器，所述底座101的下表面固定安装自锁万向轮120。具体的，操作台本体100采用钣金、机加工工艺加工成型，涉及材料皆为满足国军标材质要求的优质镀锌板或铝合金，模拟操控器主体与实装一致，内部考虑电气走线、工控机安装结构，预留出控制电路板安装孔位及支撑结构。形状呈“倒下字母P字形”，同时，操作台本体100还预留有通信线路、电源线路的出线结构。为了方便移动操作台本体100，在底101的下表面固定安装4个自锁万向轮120，自锁万向轮120分为两对，分别安装在底座101下表面的前半部分及后半部分，以此保证操作台本体100的平衡。同时在支撑座102的侧壁设置安装若干个把手105，如遇到台阶或者需要抬起的路段，可以通过把手105抬起操作台本体100放在需要放置的地方。在支撑座102的上表面安装控制面板103，所述控制面板103包括电源电压表106、电源开关107、控制方式选择开关108、操舵手柄109、离合器开关110、油门控制手柄111、油门指示表112、舵角指示器113、调速电位计器件114。1.电源电压表106，用于指示PZT蓄电池组的电压，只有在配电箱中总闸刀闭合后才有指示，因此也可作为总闸刀是否闭合的判断依据。2.电源开关107，操作台本体100驾驶台面板上的3个电源开关：“驾驶台”、“舵机”。将钮子开关拨向指示灯方向使开关闭合，电源接通，对应指示灯被点亮，反方向拨动则断开电源。

(1)操作台本体100电源开关控制驾驶台内机组驱动电路板、各操艇手柄、控制方式选择开关等的工作电源。

(2)舵机电源开关控制舵机液压泵电机和电源控制电路的直流接触器控制线圈的工作电源。

控制方式选择开关108，控制方式选择开关108是一个三联互锁组合开关，用来实现对PZT控制方式的选择，包括“人工”、“自主”、“遥控”三个开关，同一时刻有且只有1个开关接通，对应工作方式指示灯被点亮，同时使PZT接收对应控制方式下的操控指令。按下“人工”按键开关时，绿色指示灯被点亮，PZT只能由人工进行驾驶。按下“自主”按键开关时，红色指示灯被点亮，PZT只能由航迹控制分系统控制航行。按下“遥控”按键开关时，黄色指示灯被点亮，PZT只能由遥控装置控制航行。离合器开关110与操舵手柄109，离合器开关110，离合器开关110通过控制齿轮箱电磁阀的动作，使齿轮箱正、反啮合或空挡，带动螺旋桨正、反转或空车，从而实现PZT的前进、后退或停车。油门控制手柄111通过控制油门执行器，使油门驱动臂前、后摆动，调节发动机油门开度，从而实现发动机转速的升高、降低，以及停车。油门控制手柄111是一个双向自复位组合开关，包括“加速”、“减速”两个控制开关，主要由安装支架、控制手柄、复位弹簧、微动开关和密封件组成，控制手柄被推、拉到行程内任一位置时，如果松手，就会自动回复到中间位置。操舵手柄109通过控制液压电机电磁阀阀芯的左、右运动，使液压油泵中的液压油正、反向流动，从而带动操舵油缸的活塞杆左、右运动，活塞杆带动舵叶左、右摆动。操舵手柄109包括“左舵”、“右舵”两个控制开关，操舵手柄往左、右拨动至最大行程，相应输出“左舵”信号、“右舵”信号。

油门指示表112，油门指示用于指示油门执行器的反馈电压，间接反映油门开度的大小。

舵角指示器113位于面板中央，用于指示舵角位置。表盘刻度为双边各35对称分布，对应舵叶摆动角度±35(左负右正)。

操作台本体100中的控制面板103完全还原实装尺寸大小与外观，采用钣金折弯工艺、焊接、喷涂工艺加工而成，面板尺寸为500mm×410mm。实装上的操舵机构、模拟油门控制机构输出的是模拟量，可控制舵向和油门大小，且开关扳动幅度大小对应动作的快慢，针对这一功能特点，项目选用了SMC操控儋州霍尔操控杆进行功能模拟，操作台本体100控制采用STM32单片机控制电路实现，操作台本体100控制电路板采用了STM32F103C8T6芯片用作操控台数据采集、处理的微控制器，采用STM32F103C8T6作为操控台驱动执行电机和LCD的微控制器。微控制器内部也集成了ADC，所以加入电容来进行稳压和抗干扰。STM32最小系统电路设计主要包括复位电路、启动电路、振荡电路、程序下载电路。复位电路采用阻容原理，在系统上电后，给电容充电，电压达不到STM32的启动门限电压，一直处于复位状态，一段时间后，电容充电完毕，NRST标号为高电平，系统正常工作；STM32可以进行三种方式的启动程序，分别为从内部Flash启动、内部SRAM中启动和系统存储区启动，采用内Flash启动，因此将对应的启动引脚都设为低电平即BOOT0＝0，BOOT1＝0；晶振电路中，选择一个8M的振荡器作为起振，8M的震荡频率可以被STM32内部的锁相环进行放大到最大72M，满足了整个系统稳定。考虑到振荡器在输出信号时是180度反向输出，因此外部电路采用将一个1M的电阻，同时每个引脚并联一个电容产生180度的相移，这样整个环路的相移就是360度，满足振荡的相位条件；下载程序电路采用SWD方式。操控器实装具有15个按键开关，模拟操控器依据实装电气功能，在控制电路板上设计集成有对应的15个按键开关，每个开关有开、关2个状态，所用状态总位数为N＝15×2＝30，电路采集到的开关量直接引入STM32控制引脚。

依据控制面板103屏幕上实时显示的动态参数，进行正车、空挡、倒车、加/减油门、左/右舵操控，操控时要查看注意界面参数变化，随时进行调整。当处于高速状态下，接收到换挡命令时，需要先按下“减速”在高速航行中需要换挡时，先按“减速”健，使航速减至15Km/h以下，再按“空挡”键。需要“定向”航行时，先按下“定向/手动”键，屏幕显示操作提示：“转为定向、确认或取消”，按下“确认”，屏幕上工作模式显示“定向”，此时，模拟登陆PZT按预置目标、航速、定向航行，不受模拟操控器操控。“手动”模式下，按下“定向/手动”键，屏幕上显示提示：“转为手动确认或取消”，按确认键后界面工作模式显示为“手动”，模拟操控器为手动操控模式。当模拟遥控装置受到干扰后无线通道受阻5s，登陆PZT自动转入定向航行，干扰消失后，自动返回手动操控。当PZT到达目标区域，减速后至15Km/h以下，按“升压”键并确认后发出升压指令，再按“已减速”键并确认后发出已减速信号，并在显示界面显示已减速。当PZT完成战斗任务后并接收到“倒车返航”信号，在显示界面倒车处显示“倒”，这时，PZT处于返航定向航行状态。如转为手动则按“定向/手动”键并确认后转为手动操控模式，人工操控PZT返回。

教学演示功能通过语音讲解、文字说明、图片指示、视频播放、三维模型演示等多媒体形式展现。教学演示功能下包含：破障艇简介、结构与原理、破障作业流程、装备完好性检测、人工驾驶、弹药装填检测、泛水装置安装与操作、任务参数设置、遥控操作、维护保养、故障排除、安全操作规程、破障艇从码头到泛水装置吊装(正偏离)、破障艇回收演示(正偏离)，共14个功能模块。点击“教学演示”菜单中的具体演示介绍科目，在底层演示科目下可通过语音讲解、文字说明、图片指示、视频播放、三维模型演示与标识等多媒体形式展现，以实现对破障艇各分系统、泛水装置和检测设备的功能结构原理和破障作业流程进行演示介绍；对破障艇各分系统、泛水装置和检测设备的功能结构原理和破障作业流程进行演示介绍；对人工驾驶教学功能演示；对弹药装填检测功能演示；对泛水装置安装与泛水操作功能演示；对任务参数设置功能演示；对遥控操作功能演示；对破障艇维护保养、故障排除、安全操作规程等内容进行讲解与介绍。

模拟训练器讲解介绍界面下将界面分为左右两个部分，左部分为功能控制按钮，点击该功能按钮，右侧的演示介绍框中就出现相应的多媒体演示内容，参训人员也可使用滚动条、暂停、停止(针对视频类)按键进行视频播放控制，模拟训练功能主要依据PZT的破障作业流程进行开发，下设：人工驾驶、弹药装填、登陆艇搭载、航渡及泛水、遥控装置安装、遥控参数输入、遥控操作、探障操作，共8个训练模块，模拟训练过程中具有多操作引导提示、对作业进度、误操作、擦碰、违规、事故以及参数超过警戒值等进行提示或警告功能。

所述控制面板103与所述总控制台104通过电源线电连接。所述操作台主体100还包括数据处理单元，所述数据处理单元安装在所述支撑座内部，包含计算机主机、通信模块、通信线缆件，为通信控制节点。操作台主体100还包括控制箱200，所述控制箱200通过螺丝安装在所述支撑座侧壁底部位置，所述控制箱200包括控制器、空气开关及报警模块。

模拟训练界面具有步骤提示、科目名称、系统时间显示、分数显示、训练时间计时、虚拟操作部件以及退出、返回等功能。同时在训练界面左上角内容为训练步骤提示区，每完成一步，该步骤会高亮显示，并具有语音的正确提示；若操作错误该步骤不变化，且会弹出“误操作”提示的对话框，也无法进行下一步骤的操作，直至本步骤操作正确。本步骤正确操作后，会有“操作正确语音提示”，并自动跳转至下一步。

在控制面板103的液晶显示器中安装对应的软件，可以对操作人员的训练进行警告检测，训练警告检测原理：当参训人员误操作或操作流程与软件逻辑不符合，软件通过数据采集单元自动检测到模拟操控器件给到的信号数据，并且依据正在进行的训练步骤，自动弹出对应的警告提示；另一方面，软件能自动检测装备各零部件模型的碰撞程度，可实现对擦碰、违规、事故以及模拟参数超过警戒值等事件的显示及警告。文字语音警告，当参训人员在训练过程中出现低级误操作或者低级的操作错误时，软件会自动识别这些错误，并根据本训练步骤内容，弹出对应的文本框提示，并触发警示语音。闪屏，当参训人员操作出现重大失误或错误时，严重违反了训练安全要求及操作规程，软件会同时进行文字、语音、闪屏警告。当参训人员重新操作后，闪屏警告关闭。

在单艇模拟训练模式下，参训人员可对本次训练进行天气、时段(0h～24h白天夜晚)、海况、火光、爆炸、烟雾、自爆，以及对雨、雾、晴、阴、雪等气象条件进行配置。

在协同训练模式下，主控端的导调人员在主控端进行天气、时段(0h～24h白天夜晚)、海况、火光、爆炸、烟雾、自爆，以及对雨、雾、晴、阴等气象条件进行配置，所有参与此次训练的单机界面都在同一环境配置下训练。单艇环境配置和主控端环境配置的操作完全相同，参训人员(含主控端的导调人员)可自主配置软件训练环境。其中，针对操作台电磁干扰等级设置，遥控遥测单元(含遥控单元与视频接收单元)与作业训练台之间的通信需要做出模拟的电磁干扰，以模拟实装的通信干扰。将电磁干扰频率等级设置功能归于环境配置模块下。依据电磁干扰频率，将电磁干扰等级划分为0～9个等级，其中0级为无干扰，9级为强干扰，参训人员通过拖拽“电磁干扰频率”设置滚动条中的小球，即可实现训练过程中的电磁干扰功能。所有的环境配置参数设置完毕后，需要点击页面下方的“保存”按钮方可完成对训练环境的设置，当点击“重置”按钮后，软件会显示默认环境参数，点击“返回”回到“模拟训练”菜单界面。

对于模拟训练过程中，主要是通过对离合器、油门和舵的控制来实现PZT的航行控制。弹药装填功能模块下设：弹药检测、装填准备、装弹步骤，共3个模拟训练功能。依据实装弹药检测实际情况，“弹药检测”训练模块下设：装填后的弹药检测(包含：PZT弹底点火具电阻检测、弹内引信检测模块)、工厂、仓库中单发引信检测(正偏离)。装定发火检测仪为虚拟检测装备，参训人员点击具体的弹药检测训练功能按钮进入训练界面后，勾选右上角的“装定检测仪”复选框，装定检测仪面板会显示在训练界面中，参训人员依据左上角操作步骤及相关部件的高亮提示，完成虚拟的弹药检测训练，

模拟总控制台104能够实现自主破障、定点破障的模式切换操作与相关参数的设置，模拟操控器能实现遥控破障模式切换与遥控相关参数的设置，且两个设备的参数设置方法与界面基本一致。模拟主控操控器都可进行参数设置操作，但是一旦切换为遥控模式后，模拟操控器会自动集成模拟主控制台上的设置参数，若主控制台上已设定目标点，则不可进行二次设置。依据破障艇实装参数设置方法进行设计。首先在总控制台上进行“自主模式”、“定点模式”的选择。若在此两种模式中遥控切入则转换为遥控模式，遥控一旦切入，会继承主控制台上设置的目标参数，且不可再转换回总控制台控制的破障模式，只能通过遥控器进行设置操作。

综上，本装置最大程度的模拟真实破障艇的操作，使训员能够对破障艇有更深的了解。通过控制箱200可以对操作台中的电路进行保护，如出现短路或过载，控制箱中的报警模块会发出报警，同时空气开关会对电路系统进行断电保护。

应理解的是，在任何实际实施方式的开发过程中，如在任何工程或设计项目中，可做出大量的具体实施方式决定。这样的开发努力可能是复杂的且耗时的，但对于那些得益于此公开内容的普通技术人员来说，不需要过多实验，所述开发努力将是一个设计、制造和生产的常规工作。

应说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (9)

1.一种登录破障艇模拟训练器的操作台装置,包括操作台本体(100)、控制面板(103)及总控制台(104)，其特征在于：所述操作台本体(100)包括底座(101)、支撑座(102)，所述支撑座(102)固定安装在所述底座(101)上表面，所述支撑座(102)上表面与所述控制面板(103)及所述总控制台(104)螺丝连接，所述支撑座(102)上表面设有开口，所述开口处设置安装液晶显示器，所述底座(101)的下表面固定安装自锁万向轮(120)。

2.根据权利要求1所述登录破障艇模拟训练器的操作台装置，其特征在于：所述支撑座(102)的侧壁设置安装若干个把手(105)。

3.根据权利要求1所述登录破障艇模拟训练器的操作台装置，其特征在于：所述操作台本体(100)采用镀锌板材料制作，形状呈“倒下字母P字形”。

4.根据权利要求3所述登录破障艇模拟训练器的操作台装置，其特征在于：所述自锁万向轮(120)设置为若干个。

5.根据权利要求2所述登录破障艇模拟训练器的操作台装置，其特征在于：所述控制面板(103)包括电源电压表(106)、电源开关(107)、控制方式选择开关(108)、操舵手柄(109)、离合器开关(110)、油门控制手柄(111)、油门指示表(112)、舵角指示器(113)、调速电位计器件(114)。

6.根据权利要求2所述登录破障艇模拟训练器的操作台装置，其特征在于：所述总控制台(104)包括显示屏(115)、键盘(116)、电源开关(117)及其指示灯(118)以及探障状态指示灯(119)。

7.根据权利要求1所述登录破障艇模拟训练器的操作台装置，其特征在于：所述控制面板(103)与所述总控制台(104)通过电源线电连接。

8.根据权利要求7所述登录破障艇模拟训练器的操作台装置，其特征在于：所述操作台主体(100)还包括数据处理单元，所述数据处理单元安装在所述支撑座内部，包含计算机主机、通信模块、通信线缆件，为通信控制节点。

9.根据权利要求7所述登录破障艇模拟训练器的操作台装置，其特征在于：所述操作台主体(100)还包括控制箱(200)，所述控制箱(200)通过螺丝安装在所述支撑座侧壁底部位置，所述控制箱(200)包括控制器、空气开关及报警模块。