RU43387U1 - VISUALIZATION SYSTEM OF THE SIMULATOR OF THE BATTLE AIRCRAFT VEHICLE - Google Patents

VISUALIZATION SYSTEM OF THE SIMULATOR OF THE BATTLE AIRCRAFT VEHICLE Download PDF

Info

Publication number
RU43387U1
RU43387U1 RU2004123538/22U RU2004123538U RU43387U1 RU 43387 U1 RU43387 U1 RU 43387U1 RU 2004123538/22 U RU2004123538/22 U RU 2004123538/22U RU 2004123538 U RU2004123538 U RU 2004123538U RU 43387 U1 RU43387 U1 RU 43387U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
simulator
input
output
windshield
indicator
Prior art date
Application number
RU2004123538/22U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
В.А. Васильев
Е.Н. Копытко
К.В. Щербаков
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Центр тренажеростроения и подготовки персонала"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "Центр тренажеростроения и подготовки персонала" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Центр тренажеростроения и подготовки персонала"
Priority to RU2004123538/22U priority Critical patent/RU43387U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU43387U1 publication Critical patent/RU43387U1/en

Links

Abstract

Система визуализации тренажера боевого летательного аппарата относится к техническим средствам обучения и предназначена для использования в составе тренажера боевого летательного аппарата (истребитель, штурмовик, учебно-боевого самолет, боевой вертолет), оснащенного "индикатором на лобовом стекле". Сущность предлагаемой полезной модели состоит в том, что в системе визуализации с проектором и экраном, вычислительной системой для генерации изображений внешней визуальной обстановки и "индикатором на лобовом стекле", включающем электронно-лучевую трубку, сетку, коллиматорную головку и два установленных один над другим светоделителя, в "индикатор на лобовом" стекле введена рассеивающая линза, установленная сверху на оправу коллиматорной головки и зафиксированная на ней скобой, причем часть линзы срезана под углом к оптической оси, верхний и нижний светоделители отклонены от штатного положения на некоторые малые углы так, что плоскости их становятся непараллельными одна другой и кроме того.введены генератор символов, блок синхронизации и коммутации и блок питания низковольтный, первый вход "индикатора на лобовом стекле" соединен с выходом блока питания низковольтного, вход которого соединен с системой имитации бортового питания тренажера, второй вход "индикатора на лобовом стекле" соединен с выходом блока синхронизации и коммутации, вход которого соединен с выходом генератора символов, своим входом соединенного через адаптер интерфейсов с первым выходом вычислительного комплекса тренажера, второй выход вычислительного комплекса тренажера соединен со входом вычислительной системы для генерации изображений внешней визуальной обстановки, выход которой соединен с проектором, проецирующим изображение на экран, а к входу вычислительной системы тренажера подключены выходы органов управления кабины тренажера. Штатная сетка заменена на тренажерную сетку, отличающуюся от штатной линейными размерами, а на обратные стороны светоделителей нанесены просветляющие покрытия.The visualization system of a combat aircraft simulator is a technical training tool and is intended for use as part of a combat aircraft simulator (fighter, attack aircraft, combat trainer, combat helicopter) equipped with a “windshield indicator”. The essence of the proposed utility model is that in a visualization system with a projector and a screen, a computer system for generating images of the external visual situation and an “indicator on the windshield”, including a cathode ray tube, a grid, a collimator head and two beamsplitters installed one above the other , a diffusing lens is inserted into the “indicator on the windshield”, mounted on top of the frame of the collimator head and fixed on it with a bracket, and part of the lens is cut at an angle to the optical axis, ver The lower and lower beam splitters are deviated from the normal position by some small angles so that their planes become non-parallel one another and, moreover, a symbol generator, a synchronization and switching unit and a low-voltage power supply are introduced, the first input of the “indicator on the windshield” is connected to the output of the unit low-voltage power supply, the input of which is connected to the simulator's on-board power supply simulation system, the second input of the “indicator on the windshield” is connected to the output of the synchronization and switching unit, the input of which is connected to the output a symbol generator, with its input connected via an interface adapter to the first output of the simulator computing complex, the second output of the simulator computing complex is connected to the input of the computer system to generate images of the external visual environment, the output of which is connected to the projector projecting the image onto the screen, and to the input of the simulator computer system the outputs of the controls of the simulator cabin are connected. The standard mesh is replaced by a training mesh, which differs from the standard mesh in linear dimensions, and antireflection coatings are applied to the reverse sides of the beam splitters.

Description

Предлагаемая полезная модель относится к техническим средствам обучения и может быть применена в тренажере боевого летательного аппарата (истребитель, штурмовик, учебно-боевой самолет, боевой вертолет), оснащенного "индикатором на лобовом стекле".The proposed utility model relates to technical training aids and can be used in a simulator of a combat aircraft (fighter, attack aircraft, combat trainer, combat helicopter) equipped with a “windshield indicator”.

Известен пилотажный стенд для отработки информационно-управляющего поля кабины перспективных истребителей, изготовленный в 2001 г. по заказу ОКБ Сухого (см. Д.Н.Левин, М.Г.Шапиро Опыт использования пилотажного стенда в интересах отработки управляющего поля кабины перспективного истребителя. Сборник докладов второй научно-технической конференции "Тренажерные технологии и обучение: новые подходы и задачи", Центральный аэрогидродинамический институт им профессора Н.Е.Жуковского, 24, 25 апреля 2003 г., г. Жуковский Московской обл., стр.139-143). В системе визуализации стенда использованы многоканальная проекция изображений визуальной обстановки на цилиндрический экран и "индикатор на лобовом стекле", используемый, как габаритно-весовой макет. При этом вся пилотажно-навигационная и прицельная информация накладывается на изображение внешней визуальной обстановки и они вместе проецируются на экран, а пилот смотрит на экран сквозь светоделительные пластины "индикатора на лобовом стекле".There is a well-known flight bench for working out the information-control field of the cockpit of promising fighters, made in 2001 by order of Sukhoi Design Bureau (see D.N. Levin, M.G.Shapiro Experience in using a flight bench in the interests of working out the control field of the cockpit of a promising fighter. reports of the second scientific and technical conference "Training technologies and training: new approaches and tasks", Central Aerohydrodynamic Institute named after Professor N.E. Zhukovsky, April 24, 25, 2003, Zhukovsky, Moscow Region, pp. 139-143) . In the stand visualization system, a multichannel projection of visual environment images onto a cylindrical screen and an “indicator on the windshield”, used as a weight-dimensional layout, were used. At the same time, all flight-navigation and sighting information is superimposed on the image of the external visual situation and they are projected onto the screen together, and the pilot looks at the screen through the beam-splitting plates of the “indicator on the windshield”.

Недостатком системы визуализации, построенной таким образом, является то, что пилоту не нужно «ловить» одним глазом выходной зрачок оптики, что существенно облегчает его работу при операциях прицеливания и снижает уровень тренированности после обучения на таком тренажере.The disadvantage of the visualization system constructed in this way is that the pilot does not need to “catch” the exit pupil of the optics with one eye, which greatly facilitates its operation during aiming operations and reduces the level of training after training on such a simulator.

Известна система визуализации для стенда моделирования с обзорно-прицельным устройством (см. патент RU 2202829 МПК: G 09 В 9/00, 9/30), включающая экраны широкого и узкого полей и средства создания изображений, а также расположенные между оператором и экраном узкого поля ИЛС ("индикатор на лобовом стекле") и коллимационную оптику. Средства создания изображений включают также направленные на экраны проекторы. Технический результат - исключение параллакса между метками ИЛС и визуализируемыми образами на экране узкого поля.A known visualization system for a modeling stand with a sighting device (see patent RU 2202829 IPC: G 09 V 9/00, 9/30), including wide and narrow field screens and image creation tools, as well as located between the operator and the narrow screen ILS fields (“windshield indicator”) and collimation optics. Imaging tools also include projectors aimed at screens. The technical result is the exclusion of parallax between the HUD marks and the visualized images on the narrow field screen.

Недостатком указанной системы является необходимость переаккомодации зрения оператора с бесконечности на конечное расстояние всякий раз, как оператору необходимо увидеть что-то в закабинном пространстве за пределами поля обзора ИЛС. Это создает дополнительную нагрузку на зрительный аппарат пилота во время тренировок, не являющуюся полезной, поскольку при пилотировании реальных летательных аппаратов переаккомодации зрения при обзоре боковой визуальной обстановки не требуется. В реальных условиях такая переаккомодация имеет The disadvantage of this system is the need to recompact the operator’s vision from infinity to a finite distance each time the operator needs to see something in the cockpit space outside the field of view of the ILS. This creates an additional load on the pilot’s visual apparatus during training, which is not useful, since when piloting real aircraft, re-accommodation of the vision is not required when viewing the lateral visual situation. In real conditions, such re-accommodation has

место только тогда, когда оператор переводит взгляд с закабинного пространства внутрь кабины (например, на приборы).a place only when the operator is looking from the cockpit to the inside of the cab (for example, to appliances).

Перед авторами стояла задача обеспечить использование в тренажере реально работающего ИЛС и одновременно обеспечить воспроизведение информации ИЛС в плоскости экрана системы визуализации, а не в бесконечности.The authors were faced with the task of ensuring the use of a really working HLS in the simulator and at the same time ensuring the reproduction of HLS information in the plane of the screen of the visualization system, and not at infinity.

В предлагаемой полезной модели эта задача решена за счет того, что в системе визуализации с проектором и экраном, вычислительной системой для генерации изображений внешней визуальной обстановки и "индикатором на лобовом стекле", включающем электронно-лучевую трубку, сетку, коллиматорную головку и два установленных один над другим светоделителя, в "индикатор на лобовом стекле" введена рассеивающая линза, установленная сверху на оправу коллиматорной головки и зафиксированная на ней скобой, причем часть линзы срезана под углом к оптической оси, а верхний и нижний светоделители отклонены от штатного положения на некоторые малые углы так, что плоскости их становятся непараллельными одна другой, кроме того, введены генератор символов, блок синхронизации и коммутации и блок питания низковольтный, первый вход "индикатора на лобовом стекле" соединен с выходом блока питания низковольтного, вход которого соединен с системой имитации бортового питания тренажера, второй вход "индикатора на лобовом стекле" соединен с выходом блока синхронизации и коммутации, вход которого соединен с выходом генератора символов, своим входом соединенного через адаптер интерфейсов с первым выходом вычислительного комплекса тренажера, второй выход которого соединен со входом вычислительной системы для генерации изображений внешней визуальной обстановки, выход которой соединен с проектором, проецирующим изображение на экран, а к входу вычислительной системы тренажера подключены выходы органов управления кабины тренажера. Причем, штатная сетка заменена на тренажерную, отличающаяся от штатной линейными размерами, а на обратные стороны светоделителей нанесены просветляющие покрытия.In the proposed utility model, this problem is solved due to the fact that in the visualization system with a projector and a screen, a computer system for generating images of the external visual situation and an “indicator on the windshield”, including a cathode ray tube, a grid, a collimator head and two installed one above another beam splitter, in the “indicator on the windshield” a diffusing lens is inserted, mounted on top of the frame of the collimator head and fixed on it with a bracket, and part of the lens is cut at an angle to the optical axes, and the upper and lower beam splitters are deviated from the normal position by some small angles so that their planes become non-parallel one another, in addition, a symbol generator, synchronization and switching unit and a low-voltage power supply are introduced, the first input of the “indicator on the windshield” is connected with the output of the low-voltage power supply, the input of which is connected to the simulator's on-board power supply simulation system, the second input of the “indicator on the windshield” is connected to the output of the synchronization and switching unit, the input of which is connected the output of the symbol generator, with its input connected via an interface adapter to the first output of the simulator computing complex, the second output of which is connected to the input of the computer system for generating images of the external visual environment, the output of which is connected to the projector projecting the image on the screen, and connected to the input of the simulator computer system exits of controls of a simulator cabin. Moreover, the standard grid has been replaced by a training one, which differs from the standard one by linear dimensions, and antireflection coatings are applied to the back of the beam splitters.

Предлагаемая система визуализации тренажера боевого летательного аппарата обладает совокупностью существенных признаков, неизвестных из уровня техники для систем визуализации подобного назначения. Сущность полезной модели поясняется рисунками на фиг.1-7. На фиг.1 представлена структурная схема тренажера в части воспроизведения в выходном зрачке ИЛС пилотажно-навигационной и прицельной информации, а также внешней визуальной обстановки на экране системы визуализации;The proposed visualization system for the simulator of a combat aircraft has a set of essential features unknown from the prior art for visualization systems of this purpose. The essence of the utility model is illustrated by figures in figures 1-7. Figure 1 presents the structural diagram of the simulator in terms of reproduction in the exit pupil of the ILS of flight-navigation and sighting information, as well as the external visual situation on the screen of the visualization system;

на фиг.2 - схема расположения оптических компонент штатного ИЛС;figure 2 - arrangement of the optical components of the standard ILS;

на фиг.3 - упрощенная оптическая схема коллиматорной головки ИЛС;figure 3 is a simplified optical diagram of the collimator head of the ILS;

на фиг.4 - упрощенная схема оптической системы, обеспечивающей расположение плоскости прямого мнимого изображения у' предмета у относительно выходного зрачка оптики на требуемом удалении 1р.figure 4 is a simplified diagram of an optical system that provides the location of the plane of the direct imaginary image y 'of the object relative to the exit pupil of the optics at the required distance of 1 p .

на фиг.5 - чертеж установки рассеивающей линзы на коллиматорную головку ИЛС;figure 5 is a drawing of the installation of a scattering lens on the collimator head of the ILS;

на фиг.6 - фотография ИЛС на рабочем столике перед экраном с изображением внешней визуальной обстановки, включающим изображение цели;figure 6 is a photograph of the ILS on the desktop in front of the screen with the image of the external visual environment, including the image of the target;

на фиг.7 - фотография того же изображения, сделанного из выходного зрачка ИЛС. На снимке присутствуют символы пилотажно-навигационной информации, изображение цели накрыто прицельной маркой. Все изображения расположены в одной плоскости - плоскости экрана.7 is a photograph of the same image made from the exit pupil of the ILS. The picture contains symbols of navigation and navigation information, the image of the target is covered with an aiming mark. All images are located in one plane - the screen plane.

На фиг.1 изображено: система визуализации 1, экран 2, проектор 3, вычислительная система для генерации изображения внешней визуальной обстановки 4, "индикатор на лобовом стекле" 5 (ИЛС), оператор 6, блок питания низковольтный 7, блок синхронизации и коммутации 8, генератор символов 9, органы управления кабины тренажера 10, вычислительный комплекс тренажера 11, адаптер интерфейсов 12, система имитации бортового питания 13. Проектор 3 подключен к выходу вычислительной системы для генерации изображения внешней визуальной обстановки 4, соединенной своим входом со вторым выходом вычислительного комплекса тренажера 11; к первому входу ИЛС 5 подключен выход блока питания низковольтного 7, подключенного своим входом к выходу системы имитации бортового питания 13 тренажера; ко второму входу ИЛС подключен выход блока синхронизации и коммутации 8, подключенного своим входом к выходу генератора символов 9, который своим входом соединен через адаптер интерфейсов 12 к первому выходу вычислительной системы тренажера 11, а к входу ее подключены органы управления кабины тренажера 12.Figure 1 shows: visualization system 1, screen 2, projector 3, computer system for generating an image of the external visual environment 4, "indicator on the windshield" 5 (ILS), operator 6, low-voltage power supply 7, synchronization and switching unit 8 , symbol generator 9, controls of the simulator cabin 10, computer complex of the simulator 11, interface adapter 12, on-board power supply simulation system 13. The projector 3 is connected to the output of the computer system to generate an image of the external visual environment 4, connected by its the input with the second output of the computer complex simulator 11; the output of the low-voltage power supply unit 7 is connected to the first input of the ILS 5, connected by its input to the output of the simulator's on-board power supply system 13; the output of the synchronization and switching unit 8 is connected to the second input of the ILS, connected by its input to the output of the symbol generator 9, which is connected via its interface adapter 12 to the first output of the computing system of the simulator 11, and the controls of the simulator 12 are connected to its input.

Оптика штатного ИЛС, как показано на фиг.2, включает установленные параллельно один другому на разной высоте светоделители 14 и 15, коллиматорную головку 16 и зеркало полного отражения 18. Предметом для коллиматорной головки 16 является, в зависимости от режима работы, плоскость изображения на экране электронно-лучевой трубки 19, или плоскость сетки 17с выполненными на ней и подсвеченными оцифрованной шкалой и прицельными перекрестиями. Плоскость предмета А пересекает оптическую ось коллиматорной головки 16 в точке F переднего фокуса, как показано на фиг.3, поэтому коллиматорная головка 16 обеспечивает после себя параллельный ход лучей и оператор видит все изображения шкал, меток, сеток, надписи и пр. спроецированными на бесконечно удаленную плоскость. Поскольку экран 2 удален относительно глаз оператора на конечное расстояние, это не позволяет оператору видеть отчетливо одновременно и изображение внешней визуальной обстановки на экране 2, и информацию в выходном зрачке ИЛС.The optics of a regular ILS, as shown in FIG. 2, includes beam splitters 14 and 15 installed parallel to each other at different heights, a collimator head 16 and a full reflection mirror 18. The subject for the collimator head 16 is, depending on the operating mode, the image plane on the screen a cathode ray tube 19, or a grid plane 17c made on it and highlighted by a digital scale and sighting crosshairs. The plane of the object A intersects the optical axis of the collimator head 16 at the front focus point F, as shown in Fig. 3, therefore, the collimator head 16 ensures a parallel beam path after itself and the operator sees all images of scales, marks, grids, inscriptions, etc. projected onto endlessly remote plane. Since the screen 2 is removed relative to the operator’s eyes at a finite distance, this does not allow the operator to clearly see both the image of the external visual situation on the screen 2 and the information in the exit pupil of the HUD.

Если в оптической системе, представленной на фиг.3, уменьшить отрезок "минус а" между плоскостью НН' оптики и плоскостью предмета AF, то ход лучей после коллиматорной головки вместо параллельного станет расходящимся, а плоскость, в которой строится прямое мнимое изображение If, in the optical system shown in Fig. 3, the minus-a segment is reduced between the optic plane НН 'and the object plane AF, then the beam path after the collimator head instead of the parallel one will become diverging, and the plane in which the direct imaginary image is built

у' предмета у, приблизится к выходному зрачку оптики на конечное расстояние 1р, как показано на фиг.4.y 'of the object y, will approach the exit pupil of the optics at a finite distance of 1 p , as shown in Fig. 4.

Аналогичный результат может быть получен, если не уменьшать отрезок "минус а", а увеличивать фокусное расстояние f оптики, дополняя коллиматорную головку рассеивающей линзой. Например, для того, чтобы плоскость видимых в выходном зрачке ИЛС изображений шкал, меток, марок и пр. располагалась в тренажере на удалении 3,73 м от выходного зрачка ИЛС, потребовалось дополнить коллиматорную головку линзой минус 0,28 дптр., как показано на фиг.5.A similar result can be obtained if we do not reduce the “minus a” segment, but increase the focal length f of the optics, supplementing the collimator head with a scattering lens. For example, in order for the plane of images of scales, marks, marks, etc., visible in the output pupil of the ILS, to be located in the simulator at a distance of 3.73 m from the output pupil of the ILS, it was necessary to supplement the collimator head with a lens of minus 0.28 diopters, as shown in figure 5.

Линза 20- отрицательный мениск со световым диаметром 130 мм и толщиной на оси 9,4 мм, имеет специальную форму, устанавливается на наружной поверхности оправы 22 коллиматорной головки, центрируется относительно оправы и, одновременно, фиксируется скобой 23 с тремя резиновыми прокладками.Lens 20 is a negative meniscus with a light diameter of 130 mm and a thickness on the axis of 9.4 mm, has a special shape, is mounted on the outer surface of the frame 22 of the collimator head, centered relative to the frame and, at the same time, is fixed with a bracket 23 with three rubber gaskets.

На выходе штатного ИЛС, как показано на фиг.2, установлены параллельно один другому два смещенные по высоте светоделителя 14 и 15 (плоско-параллельные стеклянные пластины со светоделительным покрытием) для того, чтобы расширить поле обзора по вертикали и материализовать плоскость, в которой должны находиться глаза пилота при работе с ИЛС.At the output of a regular ILS, as shown in FIG. 2, two beam-splitters 14 and 15 offset in height (plane-parallel glass plates with a beam-splitting coating) are mounted parallel to one another in order to expand the vertical field of view and materialize the plane in which be the pilot’s eyes when working with the HUD.

При рассматривании через штатный ИЛС в параллельных световых пучках изображения, например, сетки, угловая высота которой велика, верхняя и нижняя части изображения сливаются для оператора в единое изображение. Но при рассматривании этого же изображения в расходящихся пучках, что имеет место при дополнении коллиматорной головки рассеивающей линзой, верхняя и нижняя части ранее единого изображения расходятся по вертикали.When viewing images through a regular ILS in parallel light beams, for example, a grid with an angular height that is high, the upper and lower parts of the image merge for the operator into a single image. But when viewing the same image in diverging beams, which occurs when the collimator head is supplemented with a scattering lens, the upper and lower parts of the previously single image diverge vertically.

Для того, чтобы устранить этот недостаток, а также сохранить неизменным расположение линии визирования ИЛС относительно плоскости, проходящей через верхнюю границу светоделительного покрытия нижнего светоделителя 15 и нижнюю границу верхнего светоделителя 14, приходится нижний и верхний светоделители отклонять от их штатного положения на некоторые малые углы, сделав их непараллельными друг другу. Методика выполнения этой процедуры и методика расчета рассеивающей линзы составляют "ноу-хау" заявителей.In order to eliminate this drawback, as well as to maintain unchanged the location of the line of sight of the HUD relative to the plane passing through the upper boundary of the beam splitter coating of the lower beam splitter 15 and the lower border of the upper beam splitter 14, it is necessary to deviate the lower and upper beam splitters from their normal position by some small angles, making them parallel to each other. The methodology for performing this procedure and the method for calculating the scattering lens constitute the applicants' know-how.

Поскольку обратные поверхности светоделителей 14 и 15 также обладают отражательной способностью, то при работе в расходящихся световых пучках, это вызывает появление второго изображения меньшей, чем у основного, яркости (блик). Для уменьшения яркости бликов на обратные стороны светоделителей наносится просветляющее покрытие.Since the reverse surfaces of the beam splitters 14 and 15 also have reflectivity, when working in diverging light beams, this causes the appearance of a second image lower than the main brightness (flare). To reduce the brightness of glare, an antireflection coating is applied to the back of the beam splitter.

Дополнение коллиматорной головки 16 рассеивающей линзой 20 уменьшает поперечное увеличение оптической системы и, значит, видимые угловые размеры изображений в выходном зрачке по сравнению со штатными. Например, дополнение коллиматорной головки 16 линзой минус 0,28 дптр. привело к уменьшению поперечного увеличения на 18,89%. Для The addition of the collimator head 16 with a scattering lens 20 reduces the lateral increase in the optical system and, therefore, the visible angular dimensions of the images in the exit pupil compared to the standard ones. For example, the addition of a collimator head 16 with a lens minus 0.28 diopters. led to a decrease in the transverse increase of 18.89%. For

того. чтобы компенсировать уменьшение видимых угловых размеров сетки 17, штатная сетка ИЛС заменяется на тренажерную, отличающуюся от штатной линейными размерами. Уменьшение видимых размеров изображений, источником которых является электронно-лучевая трубка 19, компенсируется следующим образом.Togo. in order to compensate for the decrease in the apparent angular dimensions of the grid 17, the standard ILS grid is replaced by a training one, which differs from the regular linear dimensions. The reduction in the apparent size of the images, the source of which is the cathode ray tube 19, is compensated as follows.

Как показано на фиг.1, в заявляемой полезной модели использованы три блока: генератор символов 9; блок синхронизации и коммутации 8 и блок питания низковольтный 7. Это - блоки из состава штатного оборудования, обеспечивающего работу ИЛС на борту летательного аппарата, где на вход генератора символов от бортового цифрового вычислительного комплекса (БЦВК) поступают команды, в которых описаны, в том числе, линейные размеры элементов изображения.As shown in figure 1, in the inventive utility model used three blocks: character generator 9; a synchronization and switching unit 8 and a low-voltage power supply 7. These are blocks from the standard equipment that ensures the operation of the ILS on board the aircraft, where commands are received at the input of the symbol generator from the on-board digital computer complex (BTsVK), which describe, including , linear dimensions of image elements.

В тренажерах работа БЦВК (как правило, их несколько) летательного аппарата ввиду большой стоимости БЦВК и сложности сопряжения их с вычислительной техникой тренажера обычно эмулируется с помощью программного обеспечения электронных вычислительных машин общего назначения, входящих в вычислительный комплекс тренажера. Поэтому становится возможной программная модификация команд, поступающих на вход генератора символов 9 через адаптер интерфейсов 12 от вычислительного комплекса 11 тренажера, где специальная программа эмулирует команды БЦВК летательного аппарата (в отличие от ситуации, когда в состав вычислительного комплекса тренажера был бы включен штатный БЦВК, программное обеспечение которого аппаратно занесено в микросхемы постоянной памяти, и, вследствие этого, гибкому изменению не подлежит). Уменьшение видимых размеров изображений можно скомпенсировать модификацией полей данных тех команд, подаваемых на вход генератора символов ГС, в которых описаны линейные размеры элементов изображения.Due to the high cost of the BTsVK and the difficulty of interfacing them with the computer equipment of the simulator, simulators are usually emulated using general purpose electronic computer software included in the simulator’s computer complex. Therefore, it becomes possible to programmatically modify the instructions received at the input of the symbol generator 9 through the interface adapter 12 from the computer complex 11 of the simulator, where a special program emulates the commands of the air-conditioning missile system of the aircraft (unlike the situation when the standard air-conditioning missile system would be included in the computer complex of the simulator the provision of which is hardware-entered in the permanent memory chips, and, as a result, cannot be flexibly changed). Reducing the apparent size of the images can be compensated for by modifying the data fields of those commands supplied to the input of the symbol generator of the HS, in which the linear dimensions of the image elements are described.

Система визуализации работает следующим образом. Питающие напряжения от системы имитации бортового питания 13 через блок питания низковольтный 7 подаются на первый вход ИЛС 5, на вход генератора символов 9 через разработанный специально для этого адаптер интерфейсов 12 поступает информация от вычислительного комплекса 11 тренажера о расположении и численном наполнении меток и шкал ИЛС 5, с выхода генератора символов 9 на вход блока синхронизации и коммутации 8 поступают сигналы управления изображением ИЛС 5, которые передаются с выхода блока синхронизации и коммутации 8 на второй вход ИЛС 5. Изображения, воспроизводимые при этом на экране электронно-лучевой трубки 19 ИЛС 5, являются предметом для эквивалентной оптической системы, включающей коллиматорную головку 16 и рассеивающую линзу 20, установленную на оправе последней и зафиксированную скобой 23, как показано на фиг.5. Взаимное расположение плоскости предмета и переднего фокуса эквивалентной оптической системы обеспечивает требуемое расположение плоскости прямого мнимого изображения предмета The visualization system works as follows. The supply voltage from the on-board power supply simulation system 13 is fed through the low-voltage power supply unit 7 to the first input of the ILS 5, to the input of the symbol generator 9, information from the computer complex 11 of the simulator on the location and numerical filling of labels and scales of ILS 5 is received through the interface adapter 12 specially developed for this purpose , from the output of the symbol generator 9 to the input of the synchronization and switching unit 8, signal control signals of the ILS 5 are received, which are transmitted from the output of the synchronization and switching unit 8 to the second input of the ILS 5. Images reproduced in this case on the screen of the cathode ray tube 19 of the ILS 5 are the subject of an equivalent optical system including a collimator head 16 and a diffuser lens 20 mounted on the frame of the latter and fixed by a bracket 23, as shown in FIG. 5. The relative position of the plane of the subject and the front focus of the equivalent optical system provides the desired location of the plane of the direct imaginary image of the subject

относительно плоскости выходного зрачка оптики, показанное на фиг.З, когда это изображение совмещено с плоскостью экрана 2.relative to the plane of the exit pupil of the optics shown in Fig.Z when this image is aligned with the plane of the screen 2.

Внешняя визуальная обстановка, определяемая положением и динамикой летательного аппарата и цели в виртуальном пространстве, моделируемыми вычислительным комплексом 11 тренажера, генерируется вычислительной системой 4 и проецируется на экран 2 проектором 3. Несмотря на то, что ход лучей в выходном зрачке ИЛС 5 не параллельный, а расходящийся, верхняя и нижняя части изображения, строящиеся через верхний и нижний светоделители 14 и 15 ИЛС 5, сливаются в единое изображение, поскольку верхний 14 и нижний 15 светоделители ИЛС 5 отклонены от штатного положения на некоторые малые углы и не параллельны один другому. Адекватность размеров и положения в поле зрения ИЛС 5 изображения сетки ^обеспечивается заменой штатной сетки ИЛС (см. фиг.2) сеткой тренажерной, отличающейся от штатной линейными размерами. Адекватность размеров и положений в поле зрения ИЛС 5 видимых изображений, воспроизводимых электронно-лучевой трубкой 19, обеспечивается следующим образом.The external visual environment, determined by the position and dynamics of the aircraft and the target in virtual space, simulated by the computer complex 11 of the simulator, is generated by the computer system 4 and is projected onto the screen 2 by the projector 3. Despite the fact that the beam path in the exit pupil of the ILS 5 is not parallel, but the diverging, upper and lower parts of the image, built through the upper and lower beam splitters 14 and 15 of the ILS 5, merge into a single image, since the upper 14 and lower 15 beam splitters of the ILS 5 are deviated from the standard Proposition on some small-angle and not parallel to one another. The adequacy of the size and position in the field of view of the HUD 5 of the grid image ^ is ensured by replacing the standard HUD grid (see Fig. 2) with a training grid that differs from the regular linear dimensions. The adequacy of the size and position in the field of view of the ILS 5 visible images reproduced by the cathode ray tube 19, is ensured as follows.

Команды, поступающие в реальных условиях на вход генератора символов от бортового цифрового вычислительного комплекса летательного аппарата, эмулируются в тренажере работой специальной программы в одном из компьютеров вычислительного комплекса 11 тренажера, при этом они модифицированы программно для того, чтобы компенсировать уменьшение поперечного увеличения эквивалентной оптической системы "рассеивающая линза - коллиматорная головка" по сравнению с коллиматорной головкой 16. В результате этого пилотажно-навигационная и прицельная информация, адекватная штатной, воспроизводится оператору в штатно расположенном и имеющем штатный диаметр выходном зрачке оптики и при этом плоскость воспроизводимых через "индикатор на лобовом стекле" изображений совмещается не с бесконечностью, а с плоскостью экрана системы визуализации. Таким образом, изображение в поле ИЛС и за пределами его находится в одной плоскости и переаккомодации зрения оператора при выходе за границы поля ИЛС не требуется.The commands received in real conditions at the input of the symbol generator from the onboard digital computer complex of the aircraft are emulated in the simulator by a special program in one of the computers of the computer complex 11 of the simulator, while they are modified programmatically in order to compensate for the decrease in the transverse increase in the equivalent optical system " diffusing lens - collimator head "in comparison with the collimator head 16. As a result, flight-navigation and sighting adequate information is reproduced by the operator in a regularly located and having a nominal diameter exit pupil of the optics and the plane of images reproduced through the “indicator on the windshield” is not aligned with infinity, but with the plane of the screen of the visualization system. Thus, the image in the ILS field and outside it is in the same plane and re-accommodation of the operator’s vision when going beyond the boundaries of the ILS field is not required.

Предлагаемая система визуализации реализована в ходе создания тренажера вертолета Ка-50 и готовится к проведению предварительных испытаний в составе тренажера.The proposed visualization system was implemented during the creation of the simulator of the Ka-50 helicopter and is preparing for preliminary tests as part of the simulator.

Таким образом, предлагаемая система визуализации может быть изготовлена и применена в тренажере летательного аппарата, оснащенного ИЛС, что позволяет сделать вывод о соответствии полезной модели критерию «промышленная применимость».Thus, the proposed visualization system can be manufactured and applied in the simulator of an aircraft equipped with a HUD, which allows us to conclude that the utility model meets the criterion of "industrial applicability".

Claims (3)

1. Система визуализации тренажера боевого летательного аппарата, включающая проектор и экран, вычислительную систему для генерации изображений внешней визуальной обстановки и "индикатор на лобовом стекле", включающий электронно-лучевую трубку, сетку, коллиматорную головку и два установленных один над другим светоделителя, отличающаяся тем, что в "индикатор на лобовом стекле" введена рассеивающая линза, установленная сверху на оправу коллиматорной головки и зафиксированная на ней скобой, причем часть линзы срезана под углом к оптической оси, а верхний и нижний светоделители отклонены от штатного положения на некоторые малые углы так, что плоскости их становятся непараллельными одна другой; кроме того, введены генератор символов, блок синхронизации и коммутации и блок питания низковольтный, первый вход "индикатора на лобовом стекле" соединен с выходом блока питания низковольтного, вход которого соединен с системой имитации бортового питания тренажера, второй вход "индикатора на лобовом стекле" соединен с выходом блока синхронизации и коммутации, вход которого соединен с выходом генератора символов, своим входом соединенного через адаптер интерфейсов с первым выходом вычислительного комплекса тренажера; второй выход вычислительного комплекса тренажера соединен со входом вычислительной системы для генерации изображений внешней визуальной обстановки, выход которой соединен с проектором, проецирующим изображение на экран, а ко входу вычислительного комплекса тренажера подключены выходы органов управления кабины тренажера.1. The visualization system of the simulator of a combat aircraft, including a projector and a screen, a computer system for generating images of the external visual environment and a “windshield indicator”, including a cathode ray tube, a grid, a collimator head and two beamsplitters mounted one above the other, characterized in that in the "indicator on the windshield" a diffusing lens is inserted, mounted on top of the frame of the collimator head and fixed on it with a bracket, and part of the lens is cut at an angle to the optical axis, and the upper and lower beam splitters are deviated from the standard position by some small angles so that their planes become non-parallel to one another; in addition, a symbol generator, a synchronization and switching unit and a low-voltage power supply have been introduced, the first input of the “indicator on the windshield” is connected to the output of the low-voltage power supply, the input of which is connected to the simulator's on-board power supply simulation system, the second input of the “indicator on the windshield” is connected with the output of the synchronization and switching unit, the input of which is connected to the output of the symbol generator, with its input connected via an interface adapter to the first output of the simulator computing complex; the second output of the simulator computer complex is connected to the input of the computer system for generating images of the external visual environment, the output of which is connected to a projector projecting an image on the screen, and the outputs of the simulator cabin controls are connected to the input of the simulator computer complex. 2. Система визуализации по п.1, отличающаяся тем, что штатная сетка выполнена в виде тренажерной, которая отличается от штатной линейными размерами.2. The visualization system according to claim 1, characterized in that the standard grid is made in the form of a simulator, which differs from the standard linear dimensions. 3. Система визуализации по п.1, отличающаяся тем, что на обратные стороны светоделителей нанесены просветляющие покрытия.3. The imaging system according to claim 1, characterized in that antireflection coatings are applied to the back of the beam splitters.
Figure 00000001
Figure 00000001
RU2004123538/22U 2004-08-04 2004-08-04 VISUALIZATION SYSTEM OF THE SIMULATOR OF THE BATTLE AIRCRAFT VEHICLE RU43387U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004123538/22U RU43387U1 (en) 2004-08-04 2004-08-04 VISUALIZATION SYSTEM OF THE SIMULATOR OF THE BATTLE AIRCRAFT VEHICLE

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004123538/22U RU43387U1 (en) 2004-08-04 2004-08-04 VISUALIZATION SYSTEM OF THE SIMULATOR OF THE BATTLE AIRCRAFT VEHICLE

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU43387U1 true RU43387U1 (en) 2005-01-10

Family

ID=34882157

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2004123538/22U RU43387U1 (en) 2004-08-04 2004-08-04 VISUALIZATION SYSTEM OF THE SIMULATOR OF THE BATTLE AIRCRAFT VEHICLE

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU43387U1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6814578B2 (en) Visual display system and method for displaying images utilizing a holographic collimator
JP6931983B2 (en) Systems and methods for providing virtual head-up displays in vehicle simulators
US4093347A (en) Optical simulation apparatus using controllable real-life element
CA2287650C (en) Visual display system for producing a continuous virtual image
US9191659B2 (en) Collimated stereo display system
WO2001067422A2 (en) Vehicle simulator having head-up display
CN108398787B (en) Augmented reality display device, method and augmented reality glasses
US9581819B1 (en) See-through augmented reality system
US10931938B2 (en) Method and system for stereoscopic simulation of a performance of a head-up display (HUD)
US7871270B2 (en) Deployable training device visual system
RU2367026C1 (en) Simulator for training pilots to fly stike helicopters and air ordinance delivery
RU43387U1 (en) VISUALIZATION SYSTEM OF THE SIMULATOR OF THE BATTLE AIRCRAFT VEHICLE
US20120214138A1 (en) Aircraft simulating apparatus
CN209746278U (en) Transmission type AR glasses device
CN110858464A (en) Multi-view display device and control simulator
RU116260U1 (en) AIRCRAFT MODELING COMPLEX "STEREO SV"
WO2003077010A1 (en) Display system for producing a virtual image
Kovalev On personal-use displays for virtual environments with augmented reality
RU37861U1 (en) VISUALIZATION SYSTEM
KR20140111773A (en) Flight simulator dedicated head up display
Kelly et al. Helmet-mounted area of interest
US20160295204A1 (en) Multifactor eye position identification in a display system
Bagdasarov et al. Systems for the indication and display of secondary information in avionics and autobasing complexes
CN117221734A (en) Panoramic back pitching curtain vision system of flight simulator
Safi Development of 3D Symbology for Head Mounted Displays

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20090805