[发明专利]基于虚拟操作的通用飞行模拟器

说明书

技术领域

本发明涉及航空器在地面模拟空中飞行的模拟器，适用于驾驶员的驾驶、战术、对抗训练，以及飞行游戏的操作系统，确切的说是一种基于虚拟操作的通用飞行模拟器。

背景技术

全硬件的模拟器是采用物理硬件实现的，由于体积大、设计复杂、制作、维护和使用费用高，使用数量较少。为了适应各种战术、任务等飞行训练的需要，衍生出各种模拟器，其主要目的是在完成需求功能的前提下，使用低成本部件替代，并能达到高费效比的训练效果。其中基于纯虚拟现实的飞行模拟器，是使用图形工作站的纯虚拟的基于图形的座舱，采用头盔显示飞行场景，带有力反馈或触觉发生器的数据手套进行虚拟开关的操纵和驾驶，实现触觉模拟，具有重量轻、体积小，同一套系统可以通过软件切换成不同的机型进行飞行训练，优点是可以在办公室等条件下使用，存在操作不方便，模拟逼真度低的缺点。2007年9月2日公开的，公开号是CN101034503A的中国专利，公开了一种“轻型飞行模拟器”技术，是以头盔作为视景显示设备，以硬件开关作为模拟器系统的输入，采用简单、小型化的6-3并联机构的运动平台，使用通用计算机作为模型解算中心，以达到减小模拟器体积和重量的目的。这种模拟器的缺点是其显示视景的头盔视角小，仅有40度，与视觉的真实可视方式差别较大，影响了飞行模拟的视觉逼真度，不利于战术飞行训练；其基本开关硬件不能与真实飞机的座舱面板的硬件一一对应，只是通用性的简化，不利于飞行员的实际操作训练；一套基本硬件经简单改装不能即时、实时的模拟不同型号的飞机，限定了飞机型号更改的灵活性，不能达到灵活切换机型的目的。

发明内容

本发明的目的在于克服现有飞行模拟器的技术缺陷，制造一种能够达到高费效比的飞行和战术训练效果、能够便携跟进训练，用一台通用模拟器，利用软件灵活的切换为另外一种机型，模拟逼真度高的基于虚拟操作的通用飞行模拟器。

本发明目的是由以下技术方案实现的：一种基于虚拟操作的通用飞行模拟器，包括虚拟操作通用概念座舱内的脚蹬5、油门杆7、驾驶杆6、声音混成音箱，其特征在于通用概念座舱内还装有至少由三台大背投机拼合成一个夹角为135-180度的折幕背投系统10组成的视景显示系统，使用触摸方式操作的虚拟开关、旋钮和虚拟仪表，根据实际飞机型号的面板制作，显示在触摸屏上；以及用于模型解算和飞行控制解算、加速度解算的显示和解算中心，驾驶员乘坐的抖震座椅；虚拟开关、旋钮和虚拟仪表、脚蹬5、油门杆7、驾驶杆6的数据，通过接入虚拟仪表前主机进行解算，将解算的结果通过网络接入视景主机，视景显示系统通过视景主机与显示和解算中心连接。

本发明克服了现有虚拟现实技术在座舱内开关操作模拟上的困难，使用了虚拟操作开关和虚拟仪表替代真实物理硬件开关和仪表，可以灵活的切换虚拟开关和仪表软件和飞行控制模型而切换成不同的机型进行飞行训练和游戏。模拟器座舱用来营造一个仿真的飞机座舱环境，使得飞行员的各种注意力和操作位置都与真实的座舱相仿或者一致，注意力分配好。飞行员在飞行训练时基本上采用常规操作方法进行飞行操作，对于开关的操作则使用触摸方式进行操作，飞行员不会受到数据手套和头盔等物理硬件的限制，可以便携训练，它满足飞行和战术训练的需要。该飞行模拟器体积小，重量轻，便于拆装和组合，适合在普通办公室条件下使用；模拟逼真；价格低廉；通过软件切换机型，通用性强；联网后可以组成不同机型的机群进行对抗训练和游戏。135度基本与人的可视方式相同，更接近真实。

背投机由支架11支撑，可以方便的拆卸和运输，其高度限制在2米之内，满足办公室使用的条件。如果再多加入2到3台背投机，最大可以达到180度视角。