Изобретение относится к области виртуальных авиационных тренажеров.The invention relates to the field of virtual flight simulators.
Наиболее близким к предложенному изобретению является тренажер самолета, содержащий рабочее место летчика в кабине реального самолета, блоки систем объективного контроля и управления вооружением, адаптер, выход которого соединен с входом защитного шлема летчика с виртуальными очками, две радиостанции, осуществляющие передачу/прием данных с блока виртуальной реальности (патент на изобретение Российской Федерации №2191432 от 20.10.2002 г.).Closest to the proposed invention is an airplane simulator containing a pilot’s workstation in a real airplane’s cockpit, objective control and weapon control system units, an adapter whose output is connected to the pilot’s helmet helmet with virtual glasses, two radio stations transmitting / receiving data from the unit virtual reality (patent for the invention of the Russian Federation No. 2191432 from 10.20.2002).
Существенным недостатком такого виртуального тренажера является то, что самолет должен находиться под током, системы обеспечения контроля и управления вооружением включены, гидросистема обеспечена давлением от аэродромного источника, а также необходимо иметь две радиостанции для передачи/приема данных.A significant drawback of such a virtual simulator is that the aircraft must be under current, the weapons control and management systems are turned on, the hydraulic system is provided with pressure from an airfield source, and it is also necessary to have two radio stations for transmitting / receiving data.
Задачей изобретения является осуществление летчиком виртуального полета, находясь в кабине реального самолета с надетым на голову шлемом с виртуальными очками. При этом самолет обесточен, гидравлика отключена от аэродромных источников питания, две радиостанции не требуются, самолет находится непосредственно на стоянке аэродрома или в ангаре.The objective of the invention is the implementation by the pilot of a virtual flight, being in the cockpit of a real aircraft with a helmet on his head with virtual glasses. In this case, the aircraft is de-energized, the hydraulics are disconnected from the airfield power sources, two radio stations are not required, the aircraft is directly in the parking lot of the airfield or in the hangar.
Поставленная цель достигается тем, что летчик находится в кабине реального самолета с персональным компьютером (ноутбуком) и надетым на голову защитным шлемом с виртуальными очками и блоком позиционирования, которые соединены с ноутбуком. При этом в кабине установлены ручка управления самолетом (РУС), педали, ручка управления двигателем (РУД) и датчик РУД, а датчики углов крена, тангажа и курса закреплены на поверхности плоскостей элеронов, руля высоты и направления с помощью магнитных присосок. Электрическое питание датчиков крена, тангажа и курса, а также датчика РУД, осуществляется от аккумулятора ноутбука. Программное обеспечение в ноутбуке формирует изображение на мониторах виртуальных очков в виде приборной доски самолета и закабинного пространства виртуального полета. Такое выполнение тренажера летчика позволит приблизить имитирующую обстановку к реальным условиям полета как над сушей, так и над водной поверхностью, в дневных и ночных условиях.This goal is achieved by the fact that the pilot is in the cockpit of a real aircraft with a personal computer (laptop) and a protective helmet worn on his head with virtual glasses and a positioning unit that are connected to the laptop. At the same time, an airplane control stick (RUS), pedals, an engine control stick (ORE) and an ORE sensor are installed in the cockpit, and roll, pitch and heading angle sensors are fixed to the surfaces of the ailerons, elevators and directions using magnetic suction cups. The electric power of the roll, pitch and course sensors, as well as the throttle sensor, is carried out from the laptop battery. The software in the laptop forms an image on the monitors of virtual glasses in the form of an instrument panel of an airplane and the cockpit space of a virtual flight. This embodiment of the pilot simulator will make it possible to bring the simulated environment closer to the actual flight conditions both over land and over the water surface, in day and night conditions.
Блок-схема персонального виртуального тренажера летчика представлена на чертеже. Предлагаемый персональный виртуальный тренажер летчика имеет рабочее место в реальной кабине самолета 1, содержащий ручку управления самолетом (РУС) 2, педали 3, ручку управления двигателем (РУД) 4, рычаги тормоза 5, закрылок 6 и выпуски шасси 7, датчики крена 6, тангажа 9, курса 10 и управления двигателем (РУД) 11, адаптер 12, ноутбук 13, защитный шлем летчика с виртуальными очками 14 и блок позицирования 15.The block diagram of a personal virtual flight simulator is shown in the drawing. The proposed personal virtual pilot simulator has a workplace in the real cockpit of the aircraft 1, containing the aircraft control handle (RUS) 2, pedals 3, engine control handle (ORE) 4, brake levers 5, flap 6 and landing gear 7, roll sensors 6, pitch 9, course 10 and engine control (ORE) 11, adapter 12, laptop 13, a pilot's helmet with virtual glasses 14, and positioning unit 15.
Персональный виртуальный тренажер летчика работает следующим образом. Предварительно летчик занимает свое рабочее место в кабине реального самолета 1, надевает защитный шлем летчика с виртуальными очками 14 и блоком позиционирования 15, включает ноутбук 13 с программным обеспечением виртуального полета. В результате из ноутбука 13 в защитный шлем летчика с виртуальными очками 14 на мониторы поступают электрические сигналы в виде последовательности кодов изображений приборной доски самолета и закабинного пространства. При этом летчик, используя РУС 2, педали 3 и РУД 4, а также изображения на мониторах виртуальных очков 14, осуществляет взлет и виртуальный полет по заданной программе. В полете, в момент поворота летчиком головы для обозрения кабинного и закабинного пространства, с выхода блока позиционирования 15, закрепленного на защитном шлеме летчика с виртуальными очками 14, поступают электрические сигналы на ноутбук 13 с целью синхронизации видимого летчиком изображения на мониторах виртуальных очков. Одновременно в полете при отклонении летчиком РУС 2, педалей 3 и РУД 4 с датчиков крена 8, тангажа 9, курса 10 и РУД 11 через адаптер 12 поступают электрические сигналы в ноутбук 13 для изменения в программе динамики полета и силовой установки (двигателя) самолета, формирования текущих параметров полета на мониторах виртуальных очков 14. В режиме взлета и посадки летчик использует рычаги управления закрылками 5, тормоза 6 и выпуска шасси 7. Применение персонального виртуального тренажера летчика позволит улучшить профессиональные важные качества летчиков, повысить качество техники пилотирования и безопасность полетов. Экономическая эффективность виртуальных тренажеров летчика достаточно высока (стоимость данного часа реального полета на учебном самолете 25 тыс. рублей, а один час виртуального полета на предлагаемом тренажере не более 60-100 руб.).Personal virtual flight simulator works as follows. Previously, the pilot takes his workplace in the cockpit of a real aircraft 1, puts on a pilot's helmet with virtual glasses 14 and a positioning unit 15, includes a laptop 13 with virtual flight software. As a result, from the laptop 13, the pilot's protective helmet with virtual glasses 14 receives electric signals on the monitors in the form of a sequence of image codes of the aircraft dashboard and the cockpit. At the same time, the pilot, using RUS 2, pedals 3 and ORE 4, as well as images on monitors of virtual glasses 14, takes off and virtual flight according to a given program. In flight, at the moment the pilot turns his head to view the cockpit and the cockpit space, from the output of the positioning unit 15, mounted on the pilot's helmet with virtual glasses 14, electrical signals are sent to the laptop 13 in order to synchronize the image visible by the pilot on the virtual glasses monitors. At the same time, in flight, when the pilot rejects RUS 2, pedals 3 and RUD 4 from the roll 8, pitch 9, course 10 and RUD 11 sensors, electrical signals are sent to laptop 13 through adapter 12 to change the flight dynamics and power plant (engine) of the aircraft in the program, the formation of the current flight parameters on the monitors of virtual glasses 14. In the take-off and landing mode, the pilot uses the control levers for flaps 5, brakes 6 and landing gear 7. The use of a personal virtual flight simulator will improve professional important qualities tchikov, improve the quality of piloting and flight safety. The economic efficiency of the pilot's virtual simulators is quite high (the cost of a given hour of a real flight on a training aircraft is 25 thousand rubles, and one hour of a virtual flight on the proposed simulator is not more than 60-100 rubles).
Предлагаемый тренажер не требует доработок в конструкции самолета, его систем и оборудования, что позволяет иметь такой виртуальный тренажер персонально каждому летчику для любого самолета (тип которого установлен в программном обеспечении ноутбука) и проводить тренаж одновременно несколькими летчиками. В отличие от существующих авиационных тренажеров предлагаемый тренажер не требует создания специальных зданий и учебных классов.The proposed simulator does not require improvements in the design of the aircraft, its systems and equipment, which allows each pilot to have such a virtual simulator for any aircraft (the type of which is installed in the laptop software) and carry out the simulator simultaneously by several pilots. Unlike existing flight simulators, the proposed simulator does not require the creation of special buildings and training classes.