飞行模拟器和飞行训练模拟方法技术

本申请公开了一种飞行模拟器和飞行训练模拟方法，其中飞行模拟器包括操纵负荷分系统和飞机性能仿真分系统；操纵负荷分系统包括操纵计算机和操纵机构，操纵计算机与操纵机构信号连接，操纵计算机能基于对操纵机构的操纵动作生成操纵信号；飞机性能仿真分系统包括主控计算机，主控计算机与操纵计算机信号连接，主控计算机能获取操纵信号，对操纵信号进行实时解算，并将解算得到的飞行状态信息发送至操纵计算机；操纵计算机还能基于飞行状态信息驱动操纵机构呈现对应的运动状态。本申请公开的飞行模拟器，能够满足飞行训练需求，包括基本飞行驾驶训练、战术基础训练和失速尾旋专项训练，在保证飞行安全的前提下增加飞行员的特情处置经验。处置经验。处置经验。

【技术实现步骤摘要】
飞行模拟器和飞行训练模拟方法


[0001]本申请涉及飞行训练
，具体涉及一种飞行模拟器和飞行训练模拟方法。

技术介绍

[0002]飞行模拟器是一种能够复现飞行器及空中环境并能够进行操作的模拟装置，通常由模拟座舱、运动系统、视景系统、计算机系统及教员控制台这五大部分组成，主要用于满足航空、航天部门以及空军院校等对飞行员的装备研制和训练需求。
[0003]但是，现有的飞行模拟器只能够实现飞行现象演示教学或小载荷模拟训练，对于飞机的失速、尾旋等科目训练，则无法进行模拟。目前，对于飞机左边界飞行、失速、尾旋等科目训练，一般采用实装飞行训练，但是这种训练方法对于飞行员来讲具有一定的挑战性，也存在飞行安全隐患。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本申请提供了一种飞行模拟器和飞行训练模拟方法，能够在保证飞行安全的前提下增加飞行员的特情处置经验。
[0005]本申请具体采用如下技术方案：
[0006]本申请的一方面是提供了一种飞行模拟器，所述飞行模拟器包括操纵负荷分系统和飞机性能仿真分系统；
[0007]所述操纵负荷分系统包括操纵计算机和操纵机构，所述操纵计算机与所述操纵机构信号连接，所述操纵计算机被配置为基于对所述操纵机构的操纵动作生成操纵信号；
[0008]所述飞机性能仿真分系统包括主控计算机，所述主控计算机中存储有飞机部件模型和非定常气动力数据库，所述主控计算机与所述操纵计算机信号连接，所述主控计算机被配置为获取所述操纵信号，基于所述飞机部件模型和所述非定常气动力数据库对所述操纵信号进行实时解算得到飞行状态信息，以及将所述飞行状态信息发送至所述操纵计算机，其中所述飞行状态信息包括用于驱动所述操纵机构的位移参数和杆力参数；
[0009]所述操纵计算机还被配置为基于所述位移参数和所述杆力参数，驱动所述操纵机构呈现对应的运动状态。
[0010]可选地，所述操纵计算机被配置为基于所述位移参数和所述杆力参数输出控制信号；
[0011]所述操纵负荷分系统还包括传动部件、伺服执行机构和伺服驱动器；
[0012]所述操纵机构、所述传动部件、所述伺服执行机构和所述伺服驱动器依次连接，所述伺服驱动器还与所述操纵计算机信号连接；
[0013]所述伺服驱动器被配置为基于所述操纵计算机发送的控制信号动作，从而驱动所述操纵机构呈现对应的运动状态。
[0014]可选地，所述操纵机构包括方向舵和驾驶杆，所述方向舵上和所述驾驶杆上均设置有传感器组件，所述传感器用于采集所述方向舵和所述驾驶杆的位置信息和压力信息，
所述传感器组件与所述操纵计算机信号连接。
[0015]可选地，所述飞行状态信息还包括飞行参数和可视景象参数；
[0016]所述飞行模拟器还包括仿真座舱分系统和视景分系统，所述仿真座舱分系统和所述视景分系统均与所述主控计算机信号连接；
[0017]所述仿真座舱分系统被配置为显示所述飞行参数；
[0018]所述视景分系统被配置为基于所述可视景象参数显示舱外景象。
[0019]可选地，所述仿真座舱分系统包括仿真座舱结构和座舱配套设备；
[0020]所述仿真座舱结构包括座舱平台、座舱舱体和座椅，所述座舱平台与所述座舱舱体连接，所述座椅位于所述座舱舱体中；
[0021]所述座舱配套设备包括仪表显示面板和其它座舱内可见设备，所述仪表显示面板和其它座舱内可见设备根据飞机座舱布局安装在所述座舱舱体中相应的位置；
[0022]所述仪表显示面板和其它座舱内可见设备均与所述主控计算机信号连接，所述仿真座舱分系统通过所述仪表显示面板显示所述飞行参数。
[0023]可选地，所述飞行模拟器还包括接口分系统，所述接口分系统包括接口计算机、数据传输模块和通讯模块，所述数据传输模块和所述通讯模块均安装在所述接口计算机中；
[0024]所述数据传输模块与所述仪表显示面板信号连接；
[0025]所述通讯模块与所述主控计算机信号连接。
[0026]可选地，所述视景分系统包括视景生成子系统和投影显示子系统，
[0027]所述视景生成子系统与所述主控计算机信号连接，所述视景生成子系统被配置为基于所述可视景象参数实时生成舱外景象；
[0028]所述投影显示子系统与所述视景生成子系统连接，所述投影显示子系统被配置为接收和显示所述舱外景象。
[0029]可选地，所述投影显示子系统包括球幕显示器和至少一台激光投影器，所述球幕显示器和所述至少一台激光投影器均安装在所述座舱舱体上；
[0030]所述至少一台激光投影器被配置为在所述球幕显示器上投影出水平视场角不小于200
°
、垂直视场角不小于120
°
的图像。
[0031]可选地，所述飞行模拟器还包括航电仿真分系统，
[0032]所述航电仿真分系统包括航电计算机、视觉显示设备、定位导航设备、通信设备和外界感知设备，所述视觉显示设备、所述定位导航设备、所述通信设备和所述外界感知设备均与所述航电计算机信号连接；
[0033]所述航电计算机还与所述主控计算机信号连接，所述主控计算机通过所述航电计算机为所述视觉显示设备、所述定位导航设备、所述通信设备和所述外界感知设备提供数据驱动。
[0034]可选地，所述飞行模拟器还包括综合环境分系统、声音模拟分系统、辅助分系统、教员控制台分系统和简易训练分系统中的至少一个，其中，
[0035]所述综合环境分系统通过所述航电仿真分系统与所述主控计算机信号连接，所述综合环境分系统被配置为实现机场的无线电台站环境模拟、气象环境模拟以及活动目标模拟中的至少一项；
[0036]所述声音模拟分系统包括声音计算机、音频控制设备和音频输入/输出设备，所述
声音计算机与所述主控计算机信号连接，所述音频控制设备与所述声音计算机连接，所述音频输出设备与所述音频控制设备连接；
[0037]所述辅助分系统包括供电子系统、烟温报警子系统和空调子系统中的至少一项，所述辅助分系统的各个子系统根据飞机座舱布局安装在仿真座舱结构中相应的位置；
[0038]所述教员控制台分系统包括教员控制台计算机和教员控制台显示器，所述教员控制台显示器与所述教员控制台计算机连接，所述教员控制台显示器用于显示座舱内景象和所述飞行参数；
[0039]所述简易训练分系统被配置为对僚机的飞行过程进行实时仿真，所述简易训练分系统包括飞行摇杆和触摸屏显示器，其中所述飞行摇杆用于控制僚机的飞行状态，所述触摸屏显示器用于显示僚机的虚拟仪表控制界面。
[0040]本申请的另一方面是提供了一种飞行训练模拟方法，所述方法包括：
[0041]获取操纵信号，所述操纵信号由操作负荷分系统中的操纵计算机基于对操纵机构的操纵动作生成；
[0042]基于预先存储的飞机部件模型和非定常气动力数据库对所述操纵信号进行实时解算，得到飞行状态信息，其中，所述飞机部件模型由飞本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种飞行模拟器，其特征在于，所述飞行模拟器包括操纵负荷分系统和飞机性能仿真分系统；所述操纵负荷分系统包括操纵计算机和操纵机构，所述操纵计算机与所述操纵机构信号连接，所述操纵计算机被配置为基于对所述操纵机构的操纵动作生成操纵信号；所述飞机性能仿真分系统包括主控计算机，所述主控计算机中存储有飞机部件模型和非定常气动力数据库，所述主控计算机与所述操纵计算机信号连接，所述主控计算机被配置为获取所述操纵信号，基于所述飞机部件模型和所述非定常气动力数据库对所述操纵信号进行实时解算得到飞行状态信息，以及将所述飞行状态信息发送至所述操纵计算机，其中所述飞行状态信息包括用于驱动所述操纵机构的位移参数和杆力参数；所述操纵计算机还被配置为基于所述位移参数和所述杆力参数，驱动所述操纵机构呈现对应的运动状态。2.根据权利要求1所述的飞行模拟器，其特征在于，所述操纵计算机被配置为基于所述位移参数和所述杆力参数输出控制信号；所述操纵负荷分系统还包括传动部件、伺服执行机构和伺服驱动器；所述操纵机构、所述传动部件、所述伺服执行机构和所述伺服驱动器依次连接，所述伺服驱动器还与所述操纵计算机信号连接；所述伺服驱动器被配置为基于所述操纵计算机发送的控制信号动作，从而驱动所述操纵机构呈现对应的运动状态。3.根据权利要求1所述的飞行模拟器，其特征在于，所述操纵机构包括方向舵和驾驶杆；所述方向舵上和所述驾驶杆上均设置有传感器组件，所述传感器组件用于采集所述方向舵和所述驾驶杆的位置信息和压力信息，所述传感器组件与所述操纵计算机信号连接。4.根据权利要求1
‑
3任一项所述飞行模拟器，其特征在于，所述飞行状态信息还包括飞行参数和可视景象参数；所述飞行模拟器还包括仿真座舱分系统和视景分系统，所述仿真座舱分系统和所述视景分系统均与所述主控计算机信号连接；所述仿真座舱分系统被配置为显示所述飞行参数；所述视景分系统被配置为基于所述可视景象参数显示舱外景象。5.根据权利要求4所述的飞行模拟器，其特征在于，所述仿真座舱分系统包括仿真座舱结构和座舱配套设备；所述仿真座舱结构包括座舱平台、座舱舱体和座椅，所述座舱平台与所述座舱舱体连接，所述座椅位于所述座舱舱体中；所述座舱配套设备包括仪表显示面板和其它座舱内可见设备，所述仪表显示面板和其它座舱内可见设备根据飞机座舱布局安装在所述座舱舱体中相应的位置；所述仪表显示面板和其它座舱内可见设备均与所述主控计算机信号连接，所述仿真座舱分系统通过所述仪表显示面板显示所述飞行参数。6.根据权利要求5所述的飞行模拟器，其特征在于，所述飞行模拟器还包括接口分系统，所述接口分系统包括接口计算机、数据传输模块和通讯模块，所述数据传输模块和所述通讯模块均安装在所述接口计算机中；
所述数据传输模块与所述仪表显示面板信号连接；所述通讯模块与所述主控计算机信号连接。7.根据权利要求5所述的飞行模拟器，其特征在于，所述视景分系统包括视景生成子系统和投影显示子系统；所述视景生成子系统与所述主控计算机信号连接，所述视景生成子系统被配置为基于所述可视景象参数实时生成舱外景象；所述投影显示子系统与所述视景生成子系统连接，所述投影显示子系统被配置为接收和显示所述舱外景象。8.根据权利要求7所述的飞行模拟器，其特征在于，所述投影显示子系统包括球幕显示器和至少一台激光投影器，所述球幕显示器和所述至少一台激光投影器均安装在所述座舱舱体上；所述至少一台激光投影器被配置为在所述球幕显示器上投影出水平视场角不小于200
°
、垂直视场角不小于120
°
的图像。9.根据权利要求4所述的飞行模拟器，其特征在于，所述飞行模拟器还包括航电仿真分系统；所述航电仿真分系统包括航电计算机、视觉显示设备、定位导航设备、通信设备和外界感知设备，所述视觉显示设备、所述定位导航设备、所述通信设备和所述外界感知设备均与所述航电计算机信号连接；所述航电计算机还与所述主控计算机信号连接，所述主控计算机通过所述航电计算机为所述视觉显示设备、所述定位导航设备、所述通信设备和所述外界感知设备提供数据驱动。10.根据权利要求9所述的飞行模拟...

【专利技术属性】
技术研发人员：西光旭，雷励星，吴冲，张俊杰，董剑言，李成海，
申请(专利权)人：中国人民解放军九五八四零部队，
类型：发明
国别省市：