CZ291038B6

CZ291038B6 - Pozemní letecké simulační zařízení

Info

Publication number: CZ291038B6
Application number: CZ20003545A
Authority: CZ
Inventors: Peter Zábranský
Original assignee: Peter Zábranský
Priority date: 2000-09-26
Filing date: 2000-09-26
Publication date: 2002-12-11
Also published as: CZ20003545A3; WO2002027694A1

Abstract

V jedn m stnosti je kabina (1) simul toru, p°ed kterou je hlavn zobrazovac plocha (2), jej horizont ln osa (o.sub.2.n.) le nad st°edem (9) pr zoru kabiny (1). Za kabinou (1) je na zv² en m m st instruktorsk pracovi t (3). St°ed zorn ho pole le nad horizont ln osou (o.sub.2.n.) hlavn zobrazovac plochy (2). Odchylka st°edu instruktorsk ho pracovi t (3) od vertik ln osy hlavn zobrazovac plochy (2) je s v²hodou men ne .+-. 15.degree.. Horizont ln vzd lenost mezi st°edem k°esla (8) kabiny (1) a st°edem k°esla (7) instruktora je men ne dvojn sobek polom ru hlavn zobrazovac plochy (2). Vertik ln vzd lenost (L.sub.3.n.) mezi st°edem pr zoru instruktorsk ho pracovi t (3), a horizont ln osou (o.sub.2.n.) hlavn zobrazovac plochy (2), je men ne jedna polovina vertik ln vzd lenosti (L.sub.2.n.) mezi st°edem (9) pr zoru kabiny (1) a horizont ln osou (o.sub.2.n.) hlavn zobrazovac plochy (2).\

Description

Oblast techniky

Vynález se týká pozemního leteckého simulačního zařízení, které obsahuje kabinu simulátoru, hlavní zobrazovací plochu a pracoviště instruktora.

Současný stav techniky

Jsou známá pozemní letecká simulační zařízení, tzv. simulátory s velkou zobrazovací plochou, na které vidí cvičící pilot simulovaný prostor před sebou nebo okolo sebe. Zobrazovací plocha je umístěna před kabinou simulátoru, v níž je křeslo pro cvičícího pilota. Pracoviště instruktora je obvykle ve vedlejší místnosti. Na pracovišti instruktora je jeden nebo více malých monitorů pro zběžnou kontrolu letadla cvičícího pilota. Pokud je pracoviště instruktora ve vedlejší místnosti, nemá instruktor možnost kontrolovat chování letadla cvičícího pilota na velké zobrazovací ploše. Nevýhodou tohoto uspořádání je, že neumožňuje instruktorovi zorientovat se kvalitně v prostoru cvičícího pilota pro vzdálenosti za přímé viditelnosti. Neumožňuje interaktivní výcvik létání cvičícího pilota s instruktorem, když cvičící pilot řídí hlavní letadlo a instruktor řídí instruktorské letadlo v jednom virtuálním prostoru a ve stejném čase za přímé viditelnosti. To proto, že malý monitor anebo monitory na pracovišti instruktora neumožňují dostatečný horizontální a vertikální úhel pohledu jako velká zobrazovací plocha. V takovém případě instruktor není schopný ze svého pracoviště přesně reagovat na pohyb letadla cvičícího pilota. Při tom je třeba, aby se ovládání pohybu instruktorského letadla co nejvíce přibližovalo skutečnosti. To je zejména důležité při nacvičování letu ve dvojicích, při nacvičování skupinového létání, nebo při nácviku bojového použití, při němž je letadlo instruktora cílem.

Jsou známé též simulátory, které mají jako vzdušný cíl pro cvičícího pilota letadlo s naprogramovanou umělou inteligencí. Nevýhodou těchto simulátorů je, že instruktor přímo neovládá letadlo, které je cílem a nemůže přímo korigovat dráhu jeho letu.

Podstata vynálezu

Pozemní letecké simulační zařízení obsahuje kabinu simulátoru pro cvičícího pilota, hlavní zobrazovací plochu a instruktorské pracoviště. Podstata vynálezu spočívá vtom, že v jedné místnosti je kabina simulátoru, před kterou je hlavní zobrazovací plocha. Horizontální osa hlavní zobrazovací plochy leží nad středem zorného pole, za kterou je na zvýšeném místě instruktorské pracoviště. Střed zorného pole instruktorského pracoviště leží nad horizontální osou hlavní zobrazovací plochy. Odchylka středu instruktorského pracoviště od vertikální osy hlavní zobrazovací plochy je s výhodou menší než +15°. Horizontální vzdálenost mezi středem křesla kabiny simulátoru a středem křesla instruktora je menší než dvojnásobek poloměru hlavní zobrazovací plochy. Vertikální vzdálenost mezi středem zorného pole instruktorského pracoviště a horizontální osou hlavní zobrazovací plochy je menší, než jedna polovina vertikální vzdálenosti mezi středem průzoru kabiny a horizontální osou hlavní zobrazovací plochy. Instruktorské pracoviště je vybaveno alespoň jedním monitorem aje opatřeno prvky pro manévrování a ovládání instruktorského letadla, jako je řídicí páka a ovládací zařízení motoru. Hlavní zobrazovací plocha má tvar sférické plochy, která je souvisle zaoblená, neboje sestavená z více segmentů ve tvaru rovinných ploch.

Výhodou tohoto uspořádání je, že instruktorské pracoviště je umístěno co nejblíže za kabinou cvičícího pilota. To zabezpečuje co nejlepší výhled na hlavní zobrazovací plochu

-1 CZ 291038 B6 i z instruktorského pracoviště. Instruktor má možnost vytvářet pro cvičícího pilota různé simulované situace. Instruktor řídí spolupracující letadlo při nacvičování letu ve skupině, řídí chování letadla protivníka při nacvičování bojových situací a podobně. Podle potřeby svým citem a zkušenostmi přímo reaguje na chování cvičícího pilota a vytváří podmínky, které se blíží co nejvíce skutečným situacím. V podmínkách vzdálenosti přímé viditelnosti letadla instruktora a letadla cvičícího pilota instruktor řídí svoje letadlo a zároveň kontroluje činnost cvičícího pilota. Vidí přímou reakci cvičícího pilota na letadlo instruktora. Může korigovat dráhu letu svého letadla podle reakcí cvičícího pilota. Výhoda živého řízení letadla instruktora je v tom, že letadlo instruktora neletí tzv. předpisově podle nastaveného programu, ale mírně se pohupuje, ío pohybuje jako skutečné letadlo se všemi chybami pilotáže, na které musí cvičící pilot reagovat, zejména při nácviku skupinové slétanosti. Pokud instruktor řídi instruktorské letadlo jako letadlo protivníka v rámci vzdušného souboje, může vytvářet cvičícímu pilotovi promyšlené manévry pro zkvalitnění výcviku s využitím určování polohy všemi dostupnými prostředky. Toto uspořádání zvyšuje užitkovou hodnotu simulátorů a šetří počet simulátorů na polovinu při 15 nácviku skupinové slétanosti a při nácviku vzdušných soubojů. Jako příklady vybraných cvičení zvlášť vhodných pro výcvik pilotů jsou skupinová slétanost v různých výškách, let po okruhu ve dvojici, vyšší technika pilotáže ve dvojici, seřazování se do dvojíc, zvláštní případy za letu ve dvojici a ve skupině, zteče na pozemní i vzdušné cíle a vzdušný boj.

Přehled obrázků na výkrese

Vynález bude blíže objasněn pomocí výkresu, na kterém znázorňuje obr. 1 pozemní letecké simulační zařízení v pohledu shora a obr. 2 stejné zařízení při pohledu z boku.

Příklady provedení

Pozemní letecké simulační zařízení je umístěno v jedné místnosti, kde je umístěna kabina 1 30 simulátoru pro cvičícího pilota, hlavní zobrazovací plocha 2, která je umístěna před kabinou 1 a instruktorské pracoviště 3, které je umístěné za kabinou L Kabina 1 svým tvarem i vnitřním uspořádáním odpovídá kabině odpovídajícího druhu letadla, které se cvičící pilot učí ovládat. Kabina 1 je opatřena křeslem 8 pro cvičícího pilota (obr. 1), před kterým je běžně známý průzor na hlavní zobrazovací plochu 2. Střed 9 průzoru kabiny 1 (obr. 2) je na úrovni očí cvičícího 35 pilota. V kabině 1 jsou všechny potřebné ovládací prvky a kontrolní přístroje jako v letadle. Hlavní zobrazovací plocha 2, která je před kabinou 1, má tvar souvisle zaoblené sférické plochy. Sférická plocha může být též sestavená z více segmentů ve tvaru rovinných ploch. Zorný úhel sférické plochy je horizontálně 140° a vertikálně 90°. Horizontální osa o₂ hlavní zobrazovací plochy 2 leží nad středem 9 průzoru kabiny 1. Za kabinou 2 je na zvýšeném místě instruktorské 40 pracoviště 3. Instruktorské pracoviště 3 je opatřeno instruktorským křeslem 7, řídicí pákou 5 instruktorského letadla a ovládacími prvky 6 instruktorského letadla. Instruktorské pracoviště 3 je vybaveno alespoň jedním monitorem 4. V příkladu konkrétního provedení (obr. 1) jsou znázorněny tři monitory 4.1 až 4.3. Na těchto monitorech se zobrazuje letadlo instruktora i letadlo cvičícího pilota v rozsahu až 140° horizontálně. Odchylka středu křesla 7 45 instruktorského pracoviště 3 od vertikální osy oj hlavní zobrazovací plochy 2 je menší než úhel a, který je s výhodou menší než +15°. Na úrovní očí instruktora (obr. 2) je střed 10 zorného pole instruktorského pracoviště 3. Střed 10 zorného pole instruktorského pracoviště 3 leží nad horizontální osou o₂ hlavní zobrazovací plochy 2. Horizontální vzdálenost Li vertikální roviny procházející středem křesla 8 kabiny 1 a rovnoběžné vertikální roviny procházející středem 50 křesla 7 instruktora je menší, než dvojnásobek poloměru π hlavní zobrazovací plochy 2. Vertikální vzdálenost L₃ mezi středem 10 zorného pole instruktorského pracoviště 3, a horizontální osou o? hlavní zobrazovací plochy 2 je menší, než jedna polovina vertikální

-2 CZ 291038 B6 vzdálenosti L? mezi středem 9 průzoru kabiny 1 a horizontální osou o₂ hlavní zobrazovací plochy

2.

Instruktor i cvičící pilot mají dobrý výhled na hlavní zobrazovací plochu 2, na kterou se zobrazuje letadlo instruktora i letadlo cvičícího pilota. Kromě toho se na monitorech 4.1 až 4.3 zobrazuje instruktorovi terén před jeho letadlem, například v rozsahu jednoho nebo tří monitorů, informace o letových přístrojích jeho letadla, informace o poloze letadel na horizontální mapě, to je o poloze letadel v půdorysu virtuálního prostoru. Instruktor řídí své letadlo, které se zobrazuje na hlavní zobrazovací ploše 2 a na monitorech 4,1 až 4.3 na instruktorském pracovišti 3. Podle druhu činnosti, kterou cvičící pilot procvičuje, řídí a ovládá instruktor své letadlo a provádí korekci jeho dráhy. Procvičované situace jsou například létání ve dvojici nebo létání ve skupině. Při nacvičování bojových situací řídí instruktor letadlo, které je cílem pro letadlo cvičícího pilota. Při nacvičování vzdušných soubojů představuje instruktorské letadlo vzdušného protivníka. V průběhu nacvičování různých situací sleduje instruktor, zda cvičící pilot na simulované situace reaguje a posuzuje, zda reaguje správně.

Průmyslová využitelnost

Vynálezu se využije ve všech pozemních simulačních zařízeních, na kterých se provádí výcvik pilotů různých druhů letadel a vrtulníků.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Pozemní letecké simulační zařízení obsahující kabinu simulátoru, hlavní zobrazovací plochu a instruktorské pracoviště, vyznačující se tím, že v jedné místnosti je kabina (1) simulátoru, před kterou je hlavní zobrazovací plocha (2), jejíž horizontální osa (o₂) leží nad středem (9) průzoru kabiny (1), za kterou je na zvýšeném místě instruktorské pracoviště (3), jehož střed (10) zorného pole leží nad horizontální osou (o₂) hlavní zobrazovací plochy (2) a odchylka středu instruktorského pracoviště (3) od vertikální osy (θ|) hlavní zobrazovací plochy (2) je s výhodou menší než ±15°.
2. Pozemní letecké simulační zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že horizontální vzdálenost (Lj) mezi středem křesla (8) kabiny (1) a středem křesla (7) instruktora je menší než dvojnásobek poloměru (η) hlavní zobrazovací plochy (2), a vertikální vzdálenost (L₃) mezi středem průzoru instruktorského pracoviště (3), a horizontální osou (o₂) hlavní zobrazovací plochy (2), je menší než jedna polovina vertikální vzdálenosti (L₂) mezi středem (9) průzoru kabiny (1) a horizontální osou (o₂) hlavní zobrazovací plochy (2).
3. Pozemní letecké simulační zařízení podle nároků 1 a2, vyznačující se tím, že instruktorské pracoviště (3) je vybaveno alespoň jedním monitorem (4).
4. Pozemní letecké simulační zařízení podle nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že instruktorské pracoviště (3) je opatřeno prvky pro manévrování a ovládání instruktorského letadla, jako je řídicí páka (5) a ovládací prvky (6) instruktorského letadla.

CL 291038 B6

I
5. Pozemní letecké simulační zařízení podle nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že hlavní zobrazovací plocha (2) má tvar sférické plochy, která je souvisle zaoblená nebo je sestavená z více segmentů ve tvaru rovinných ploch.