[发明专利]一种虚实结合的直升机座舱系统

说明书

本发明涉及一种虚实结合的直升机座舱系统，属于虚拟现实领域。本发明采用基于虚拟操控台界面、虚拟POP界面、真实控制面板、头部跟踪控制的“虚实结合”设计方法，实现具有飞行训练和武器控制训练能力的直升机座舱系统。本发明并提供直升机空面作战过程中地形、环境、攻防对抗等方面的三维视景效果演示，实现具有飞行训练和武器控制训练能力的直升机座舱系统。本发明将直升机以爆炸图的方式拆解，使得飞行员对于原理更为清晰。

技术领域

本发明属于虚拟现实领域，具体涉及一种虚实结合的直升机座舱系统。

背景技术

武装直升机可以进行空中打击、空面打击、信息攻防对抗，破坏敌方指挥系统，削弱敌方的能动性。随着航空电子技术的快速发展，座舱仪表和控制开关越来越多，直升机飞行员面对的信息量也越来越大。在执行作战任务时，不仅需要执行飞控操作，还需要不断接收各种仪表信息和指挥信息，保持对危险警告和异常信号的快速反应能力，这个时候，提前对直升机熟练的操作训练就显得尤为重要。

但是目前大部分的飞行模拟器都是从国外进口，成本非常高，全任务的飞行模拟器都在千万美元级别，这个时候简化系统成本，构建出具有国产化能力的直升机座舱系统就显得尤为重要。

采用虚拟驾驶舱操控台，虚拟液晶屏及POP，辅助总距杆、油门杆、操控面板等简单的硬件设施，模拟真实飞行和作战时产生的场景，对飞行员进行飞行和攻击训练，使飞行员在执行任务前熟练掌握基本技能。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是如何提供一种虚实结合的直升机座舱系统，以解决进口的飞行模拟器造价昂贵的问题。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提出一种虚实结合的直升机座舱系统，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。

进一步地，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。

进一步地，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。

进一步地，操纵件硬件包括操作杆、油门杆和面板控件。

进一步地，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。