[发明专利]一种虚实结合的直升机座舱系统

权利要求书

1.一种虚实结合的直升机座舱系统，其特征在于，该系统包括：操控台界面软件、POP界面软件、面板控制软件、视景仿真软件、头部跟踪控制软件和教学辅助软件，

操控台界面软件，用于模拟直升机座舱内部环境，包括直升机内部控制系统的人机交互窗口；

POP界面软件模拟直升机的POP界面，通过点击周边键完成POP界面的切换；POP界面包括主菜单、导航、态势、战术信息显示、防空系统和显示在HUD的飞行导航数据信息；

面板控制软件定义界面虚拟控件，与操纵件硬件对应，用于实现操纵件硬件的输入，通过变量绑定与操控台界面软件中的虚拟控制面板绑定，实现学员飞行操作和武器操作；

视景仿真软件提供不同视角的视野，包括驾驶舱内和舱外视角、导弹视角和定点视角；

头部跟踪控制软件模拟学员在驾驶舱内的目视可见目标的变化，完成头部转动与视景变化之间的联动；

教学辅助软件以AR技术为基础，通过固定在显示器上的红外跟踪传感器，配合穿戴在学员头部的光学定位软件，实现飞机爆炸图效果，将飞机全方面拆解。

2.如权利要求1所述的虚实结合的直升机座舱系统，其特征在于，操控台界面软件的人机交互窗口包括操纵面控制器、主起落架的刹车、起落架收放、机炮控制、俯仰、滚转、偏航输入、总距控制、内部应急预警、飞行数据记录、氧气供给开关、除冰开关、应急弹射和主旋翼桨叶切断。

3.如权利要求1所述的虚实结合的直升机座舱系统，其特征在于，操控台界面软件分为前部和中后部两个部分，前部包括虚拟显示器和模拟仪表及简单的开关按键，中后部包括直升机液压系统、应急系统的操作控制。

4.如权利要求1所述的虚实结合的直升机座舱系统，其特征在于，操纵件硬件包括操作杆、油门杆和面板控件。

5.如权利要求1所述的虚实结合的直升机座舱系统，其特征在于，视景仿真软件是以计算机为核心，通过分布交互实时网络，构成的一套人在回路的实时仿真系统，通过立体环绕音响、大视场视景系统，构造了一个虚拟仿真环境，在投影幕布上形成清晰的影像。

6.如权利要求6所述的虚实结合的直升机座舱系统，其特征在于，视景仿真软件包括建立视景模型库、场景驱动、模拟气象条件、武器攻击特效、多种空/地景物及相对运动动态效果，构造逼真的三维环境，接收飞行仿真包解算出的飞行数据，完成场景的实时驱动。仿真模拟飞行过程中的发动机噪声、气流声、轮转和刹车声、提示语音和告警音响，构造全方位的飞行环境。

7.如权利要求6所述的虚实结合的直升机座舱系统，其特征在于，视景仿真软件包括对象建模工具、地形建模工具和特效建模工具；对象建模工具允许用户快速建立高保真的3D实体，地形建模工具从最基本到最精密地形开发所需的必备特性，输出的地形数据库支持所有主流地形格式，并可应用在实时的虚拟三维视景仿真中；特效建模工具能够快速创建和部署精准的3D视景应用。

8.如权利要求1所述的虚实结合的直升机座舱系统，其特征在于，头部跟踪控制的实现方式是：将红外感应器通过底座固定到支架上，再固定到显示器上，将反光支架固定到学员佩戴的帽子或头盔上，红外感应器通过USB线连接到主机，与软件进行通讯。

9.如权利要求1所述的虚实结合的直升机座舱系统，其特征在于，该系统的硬件采用统一的USB接口，包括周期变距操纵杆、总距操纵杆、油门杆和部分/控制面板。

10.如权利要求9所述的虚实结合的直升机座舱系统，其特征在于，周期变距操纵杆用于控制直升机姿态，通过推拉杆改变直升机俯仰方向姿态，左右摇杆改变直升机滚转方向姿态，通过俯仰向前向前飞行，向后拉杆来减慢甚至向后飞行；

总距操纵杆能够调整旋翼桨叶的俯仰并由此影响主旋翼的升力；

分离式发动机油门杆位于驾驶员左手下的发动机控制面板上，有共同的旋转轴，上下移动。