DE19640730A1

DE19640730A1 - Flight simulator for pilot training

Info

Publication number: DE19640730A1
Application number: DE1996140730
Authority: DE
Inventors: Dietmar Dr Ing Wuensche
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1996-10-02
Filing date: 1996-10-02
Publication date: 1998-04-09

Abstract

The simulator has a centrifuge for simulating the acceleration, retardation and centrifugal forces, with a capsule in which the trainee pilot is seated The capsule is pivoted so that the direction of the exerted force can be varied. The interior of the capsule corresponds to an aircraft cockpit, with the pilot controls used for controlling the rotation of the centrifuge and a flight simulation display in correspondence to each flight manoeuvre.

Description

Zur Ausbildung und zum Sicherheitstraining von Piloten werden Flugsimulatoren eingesetzt. Die gegenwärtigen Simulatoren können allerdings keine ausreichend wirklichkeitsnahen Bedingun gen simulieren. Das technische Niveau reicht dabei vom einfachen PC (besseres Videospiel) bis zur Nachbildung des Cockpits und der Simulation der Funktionen. Ausgefeilte Simulatoren ver fügen über einen hydraulischen Tisch, der Bewegungen des Flugzeuges im Ansatz kurzzeitig simulieren kann.Flight simulators are used for the training and safety training of pilots. The current simulators, however, cannot provide sufficiently realistic conditions simulate gene. The technical level ranges from a simple PC (better video game) to to replicate the cockpit and simulate the functions. Sophisticated simulators ver attach over a hydraulic table that briefly approaches the aircraft's movements can simulate.

Dem Autor ist kein Simulator bekannt, der eine Simulation von Beschleunigungs- und Fliehkräf ten sowie von Druckabfällen gestattet. Die Wahrnehmung der Umwelt, Reflexe (Reaktionsfähigkeit) und das zielstrebige Handeln sind in diesen extremen Situationen völlig anders als unter Normalbedingungen.The author is not aware of any simulator that simulates acceleration and centrifugal forces permitted as well as pressure drops. Perception of the environment, reflexes (Responsiveness) and determined action are complete in these extreme situations different than under normal conditions.

Das Problem wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine Zentrifuge zur Simulation der Be schleunigungen und Fliehkräfte dient. Der Pilot sitzt in einer Kapsel, deren Inneres einem Cockpit entspricht. Das Flugzeug fliegt in einer virtuellen Welt, welche auf der Grundlage von Satelliten- bzw. Luftbildern aus der realen Welt berechnet wurde. Der Pilot betrachtet die virtuel le Welt mit Hilfe einer Cyperspace-3D-Brille oder mittels einer Projektion an die Innenfläche der "Fenster" des Cockpits. Eine Projektionsmöglichkeit ist die mit Hilfe eines Lasersystems.The problem is solved according to the invention in that a centrifuge for simulating the loading accelerations and centrifugal forces. The pilot sits in a capsule, the inside of which is one Cockpit corresponds. The plane flies in a virtual world, which is based on Real world satellite or aerial photos were calculated. The pilot looks at the virtual ones le Welt using Cyperspace 3D glasses or by means of a projection onto the inner surface of the "Window" of the cockpit. A projection possibility is that with the help of a laser system.

Entsprechend der Flugmanöver des Piloten wird die Kapsel der Zentrifuge ausgerichtet (Richtung der Kräfte) und über die Steuerung der Rotationsgeschwindigkeit die Höhe der Be schleunigungs- bzw. Fliehkräfte simuliert.The capsule of the centrifuge is aligned according to the pilot's flight maneuvers (Direction of the forces) and via the control of the rotational speed the height of the loading acceleration or centrifugal forces simulated.

Der Simulator kann insbesondere für Militär- und Kunstflugzeuge adaptiert werden. Neben her kömmlichen Anwendungen, wie z. B. der Ausbildung von Piloten, Sicherheitstraining usw. kön nen auch taktische Einsatzvorbereitungen in einer sehr realitätsnahen virtuellen Welt unter realen Belastungen des Piloten (Fliehkräfte, Druckverhältnisse, Anzug . . .) durchgeführt werden. Der Simulator gestattet z. B. das Training von Tiefflügen in einem unbekannten Gelände in einer realitätsnahen virtuellen Welt, z. B. Einsatzvorbereitungen für UNO-Einsätze.The simulator can be adapted especially for military and aerobatic aircraft. Alongside conventional applications such. B. pilot training, safety training, etc. tactical preparations in a very realistic virtual world among real ones Loads on the pilot (centrifugal forces, pressure conditions, tightening...) Are carried out. Of the Simulator allows e.g. B. training low-altitude flights in an unknown terrain in one realistic virtual world, e.g. B. Preparations for UN operations.

Obwohl die virtuelle Realität auf Aufnahmen basiert, die unter einem sehr steilen Winkel herge stellt wurden, erlebt der Pilot den Flug bzw. Anflug aus seiner eigenen Perspektive. Der Simula tor gestattet Wechselwirkungen des Flugzeuges mit der virtuellen Welt, z. B. gegnerische und eigene Waffeneinwirkungen, die Simulation gegnerischer Flugzeuge usw.Although the virtual reality is based on pictures taken from a very steep angle the pilot experiences the flight or approach from his own perspective. The simula gate allows the aircraft to interact with the virtual world, e.g. B. opposing and own weapon effects, the simulation of enemy aircraft etc.

Der Simulator ermöglicht auch die Simulation von diversen Wetter- bzw. Luftströmungsver hältnissen, z. B. Scherwinde.The simulator also enables the simulation of various weather or air flow patterns conditions, e.g. B. windlass.

Der Simulator gestattet flugphysiologische Untersuchungen der Piloten während realitätsnaher Einsätze. Bei Gesundheitsgefährdung des Piloten kann der "Einsatz" mit Hilfe eines externen Kontrollpultes abgebrochen werden.The simulator allows flight-physiological examinations of the pilots during realistic Calls. If the pilot is at risk of health, the "deployment" can be done with the help of an external Control panels are canceled.

Eine "Verknüpfung" mehrerer Simulatoren per Datenleitung ermöglicht z. B. das Training von Formationsflügen und Luftkämpfen mehrerer unabhängig gesteuerter Flugzeuge in einer gemein samen virtuellen Welt. Aus Kostengründen können dabei auch kompatible Simulatoren von ver schiedenen Staaten verbunden werden, die normalerweise für die Ausbildung der Piloten der nationalen Luftwaffen eingesetzt werden. Dadurch kann sich ein Staat auf die Anschaffung eines dieser kostenintensiven Simulatoren beschränken. Ein solcher multinationaler Verbund ermög licht das Training des Zusammenwirkens von Flugzeugen verschiedener Luftwaffen eines Ver teidigungsbündnisses mit allen damit verbundenen Problemen wie z. B. unterschiedliche Ausbil dungs- und Taktikvarianten, Sprachbarriere usw.A "link" of several simulators via data line enables z. B. the training of Formation flights and dogfights of several independently controlled aircraft in one whole virtual world. Compatible simulators from ver various states that are normally responsible for the training of pilots national air forces. This enables a state to purchase one limit these costly simulators. Such a multinational network enables light the training of the interaction of aircraft of different air forces of a ver alliance with all related problems such as B. different training training and tactics, language barrier, etc.

Die Simulatoren ermöglichen nicht nur ein Training der Piloten, sondern auch das des Personals der Bodenstationen (z. B. der Leitzentrale) und des Zusammenwirkens zwischen Leitzentrale und Piloten. Dazu werden die Radarbilder simuliert, die dem gewählten Gelände, den Witterungsbe dingungen, den simulierten Flugzeugen und den Waffeneinwirkungen, z. B. Raketen, entspre chen.The simulators not only enable the pilots to train, but also the personnel the ground stations (e.g. the control center) and the interaction between the control center and Pilots. For this purpose, the radar images are simulated, that of the chosen area, the weather conditions conditions, the simulated aircraft and the effects of weapons, e.g. B. missiles, correspond chen.

Die Simulatoren können so ausgelegt werden, daß diese nicht typspezifisch sind. Eine Adaption an einen konkreten Flugzeugtyp erfolgt durch Austausch der gesamten Kapsel mit dem Cockpit bzw. eines Teils davon. Ansonsten muß noch ein Teil der Software angepaßt werden. Dadurch kann der Simulator für mehrere Flugzeugtypen genutzt werden und ist auch kompatibel für künftige Flugzeuggenerationen.The simulators can be designed so that they are not type-specific. An adaptation on a specific aircraft type is done by replacing the entire capsule with the cockpit or part of it. Otherwise, part of the software has to be adapted. Thereby the simulator can be used for several types of aircraft and is also compatible for future generations of aircraft.

Bei verbundenen Simulatoren können dadurch auch Flugmanöver/ Luftkämpfe zwischen Flug zeugen unterschiedlicher Typen simuliert werden. Da verschiedenen Flugzeugtypen in unter schiedlichen Höhen, Geschwindigkeiten, Wetterverhältnissen usw. ein verschiedenes Verhalten zeigen, können mit den verbundenen Simulatoren die vorteilhaftesten Taktiken ermittelt werden.With connected simulators, this also allows flight maneuvers / aerial combat between flights different types can be simulated. Because different types of aircraft in under different heights, speeds, weather conditions etc. different behavior show, the most advantageous tactics can be determined with the connected simulators.

Claims

1. Flight simulator, characterized in that a centrifuge is used to simulate acceleration, deceleration and centrifugal forces. The pilot sits in the capsule of the centrifuge. The capsule can be pivoted so that the direction of the force can be changed. The interior of the capsule corresponds to the cockpit of the aircraft. The pilot "controls" the speed of the centrifuge and thus the weight of the flight maneuvers.

2. Flight simulator according to claim 1, characterized in that the "aircraft" in one virtual world (reality) "flies", which was calculated from satellite or aerial images de.

3. Flight simulator according to claims 1 and 2, characterized in that the pilot the vir current world with the help of cyberspace 3D glasses or a projection onto the "windows" of the cockpit.

4. Flight simulator according to claims 1 to 3, characterized in that the simulator Interactions between the aircraft and the virtual world are permitted, e.g. B. opposing and own weapon effects, simulation of enemy aircraft.

5. Flight simulator according to claims 1 to 3 or 1 to 3 and others, characterized in net that simulates pressure loss, temperature changes and noise in the cabin can be.

6. Flight simulator according to claims 1 to 3 or 1 to 3 and others, characterized in net that the pilot is monitored physiologically or medically and in healthy risk to the pilot of the "deployment" with the help of an external control panel can be broken.

7. Flight simulator according to claims 1 to 3 or 1 to 3 and others, characterized in net that several simulators can be linked via data line. This allows several, individually controllable aircraft in a common virtual reality move.

8. Flight simulator according to claims 1 to 3 or 1 to 3 and others, characterized in net that the pilot using a simulated radio link with a control center or whose planes can connect.

In the control center, radar images are simulated that reflect the terrain of the virtual world selected weather conditions, the flight maneuvers of the simulated aircraft ge and the simulated weapon effects, e.g. B. missiles.