專利名稱：飛機(jī)綜合保障模擬訓(xùn)練系統(tǒng)控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在地面使用的與飛機(jī)綜合保障有關(guān)的裝置，特別涉及一種 可用于飛機(jī)綜合保障專業(yè)技術(shù)人員培訓(xùn)的模擬訓(xùn)練系統(tǒng)控制裝置。
背景技術(shù)：
飛機(jī)綜合保障專業(yè)技術(shù)人員的培訓(xùn)工作可以分兩種形式進(jìn)行實(shí)裝訓(xùn)練和 模擬訓(xùn)練。實(shí)裝訓(xùn)練是指讓被培訓(xùn)的技術(shù)人員使用完全真實(shí)的飛機(jī)進(jìn)行綜合保 障技能訓(xùn)練，模擬訓(xùn)練是指讓被培訓(xùn)的技術(shù)人員使用根據(jù)飛機(jī)實(shí)裝設(shè)計(jì)好的模 擬訓(xùn)練系統(tǒng)進(jìn)行綜合保障技能訓(xùn)練。由于飛機(jī)價(jià)格昂貴，高新技術(shù)應(yīng)用較多， 在實(shí)裝飛機(jī)上進(jìn)行綜合保障技術(shù)培訓(xùn)工作，不僅會(huì)消耗實(shí)裝飛機(jī)設(shè)備的有限壽 命，而且極易產(chǎn)生各種不安全因素。以一架現(xiàn)役主戰(zhàn)飛機(jī)為例，造價(jià)少則近千 萬(wàn)元人民幣，多則幾億元人民幣，使用壽命一般為1000小時(shí)左右， 一旦達(dá)到使 用壽命就要報(bào)廢，不能再進(jìn)行使用；而實(shí)裝訓(xùn)練必然會(huì)消耗飛機(jī)的使用壽命， 同時(shí)隨著使用時(shí)間的增加，飛機(jī)本身還可能出現(xiàn)很多意想不到的隱患，有可能 對(duì)被培訓(xùn)的人員造成傷害，因此實(shí)裝訓(xùn)練即不經(jīng)濟(jì)又不安全。與實(shí)裝訓(xùn)練相比， 模擬訓(xùn)練不但可以做到不損失實(shí)裝飛機(jī)設(shè)備的使用壽命，而且可以實(shí)現(xiàn)在實(shí)裝 飛機(jī)上很難進(jìn)行的飛機(jī)故障狀態(tài)的模擬訓(xùn)練，在節(jié)省培訓(xùn)費(fèi)用的同時(shí)，大大提 高了飛機(jī)綜合保障技術(shù)培訓(xùn)工作的質(zhì)量和效益。目前，所有用于飛機(jī)綜合保障 的模擬訓(xùn)練系統(tǒng)控制裝置幾乎都采用了實(shí)裝或仿制的儀器設(shè)備，其優(yōu)點(diǎn)是培訓(xùn) 裝置貼近真實(shí)的飛機(jī)裝置，但也存在如下不可避免的缺點(diǎn)l.價(jià)格昂貴，由于實(shí) 裝儀器設(shè)備是將真正在飛機(jī)上使用的儀器設(shè)備安裝在模擬訓(xùn)練裝置上，而真正 的飛機(jī)用儀器設(shè)備都是很昂貴的，即使是仿制儀器設(shè)備，價(jià)格也非常高，因此
整個(gè)模擬訓(xùn)練裝置的造價(jià)非常高昂， 一般少則100萬(wàn)元人民幣左右，多則上千
萬(wàn)元人民幣；2.功能單一，模擬訓(xùn)練裝置上的實(shí)裝儀器設(shè)備安裝完成后只能對(duì)所 安裝的儀器設(shè)備進(jìn)行訓(xùn)練，不能進(jìn)行多種故障狀態(tài)工作過(guò)程模擬訓(xùn)練、檢測(cè)設(shè) 備操作模擬訓(xùn)練、排故方法與部附件拆裝訓(xùn)練、維修資料現(xiàn)場(chǎng)查詢和多媒體軟 件演示等，因此訓(xùn)練課目很少，訓(xùn)練內(nèi)容單一；3.靈活度差，實(shí)裝儀器設(shè)備安裝 完成后可以針對(duì)某個(gè)型號(hào)的飛機(jī)進(jìn)行綜合保障模擬訓(xùn)練，但是若想對(duì)模擬訓(xùn)練系統(tǒng)進(jìn)行功能擴(kuò)展、加改裝升級(jí)等，就需要重新設(shè)計(jì)和安裝實(shí)裝儀器設(shè)備，因
此改裝模擬訓(xùn)練系統(tǒng)的周期長(zhǎng)，靈活度差；4.故障率高、維修性差，實(shí)裝儀器設(shè) 備的故障率很高，往往是被培訓(xùn)的人員沒(méi)有得到應(yīng)有的訓(xùn)練，而負(fù)責(zé)排除故障 的人員花費(fèi)大量的時(shí)間對(duì)模擬訓(xùn)練系統(tǒng)進(jìn)行相關(guān)儀器設(shè)備的維修。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種價(jià)格便宜、功能多樣、靈活度高、故障率低的飛機(jī) 綜合保障模擬訓(xùn)練系統(tǒng)控制裝置。
本發(fā)明的技術(shù)方案是 一種飛機(jī)綜合保障模擬訓(xùn)練系統(tǒng)控制裝置，包括底 座，在底座上設(shè)有座椅，在座椅前面設(shè)有駕駛桿，在座椅的正前方設(shè)有主儀表 板，在主儀表板的前上方設(shè)有風(fēng)擋，其中所述的主儀表板是由若干塊觸摸屏顯 示器組成，也可由若干塊觸摸屏顯示器和部分儀表設(shè)備組合構(gòu)成，該裝置還包 括一個(gè)主控計(jì)算機(jī)，主控計(jì)算機(jī)與每一塊觸摸屏顯示器均連接，主控計(jì)算機(jī)還 通過(guò)傳感器與駕駛桿連接；另外該裝置還設(shè)有一個(gè)與主控計(jì)算機(jī)相連接的監(jiān)控 演示臺(tái)，監(jiān)控演示臺(tái)既可以用于監(jiān)控模擬訓(xùn)練系統(tǒng)的工作，又可以通過(guò)軟件實(shí) 現(xiàn)飛機(jī)排故方法和技能的模擬訓(xùn)練、部附件拆裝模擬訓(xùn)練，在三維模型的仿真 控制中引進(jìn)并使用NGRAIN軟件開(kāi)發(fā)技術(shù)。
一種如上所述的飛機(jī)綜合保障模擬訓(xùn)練系統(tǒng)控制裝置，可以有選擇的增加 上儀表板、下儀表板、左儀表板和右儀表板中的一個(gè)或幾個(gè)，增加的儀表板由 實(shí)裝或仿制的儀表設(shè)備組成，也可由若干塊觸摸屏顯示器和實(shí)裝或仿制的儀表 設(shè)備組合構(gòu)成，并且增加的儀表板也與主控計(jì)算機(jī)相連接。
一種如上所述的飛機(jī)綜合保障模擬訓(xùn)練系統(tǒng)控制裝置，還可以在座椅前面 合適的位置增加腳蹬，腳蹬通過(guò)傳感器與主控計(jì)算機(jī)連接；在主儀表板上方增 加顯示器，用以代替飛機(jī)的瞄準(zhǔn)具或平顯，顯示器與主控計(jì)算機(jī)連接；增加與 主控計(jì)算機(jī)連接的音箱。
一種如上所述的飛機(jī)綜合保障模擬訓(xùn)練系統(tǒng)控制裝置，可以增加艙體，將 所述的座椅、駕駛桿、儀表板、顯示器和腳蹬置于艙體內(nèi)，并且在艙體的后側(cè) 設(shè)有敞開(kāi)式側(cè)門(mén)。
使用本發(fā)明所述的控制裝置，可以得到如下所述的有益效果l.通過(guò)使用觸 摸屏顯示器組成的儀表板替代原有的真實(shí)儀表，極大的降低了模擬訓(xùn)練系統(tǒng)的制造成本，現(xiàn)在制造一套模擬訓(xùn)練系統(tǒng)的成本約為40萬(wàn)元人民幣左右，比以前 大大降低；2.利用主控計(jì)算機(jī)對(duì)全部?jī)x表板進(jìn)行控制，通過(guò)軟件模擬飛機(jī)的不同 儀表板，最大程度的利用顯示設(shè)備進(jìn)行多科目、多方式的訓(xùn)練；3.所有儀表板的 顯示內(nèi)容均依靠軟件控制，最大程度的避免了硬件的損耗，因此硬件的故障率 大大降低；4.由于軟件的可升級(jí)能力強(qiáng)，需要對(duì)控制裝置進(jìn)行升級(jí)時(shí)只需對(duì)軟件 部分升級(jí)即可，因此整個(gè)模擬訓(xùn)練系統(tǒng)的升級(jí)能力很強(qiáng)，可以適應(yīng)不斷變化的 訓(xùn)練要求。


圖l是控制裝置的主視圖2是控制裝置的俯視圖3是控制裝置的側(cè)視圖4是擴(kuò)展控制裝置的側(cè)視圖5是擴(kuò)展控制裝置的俯視圖6是雙人控制裝置的主視圖7是雙人控制裝置的側(cè)視圖8是硬件連接框圖9是擴(kuò)展控制裝置的硬件連接框圖。
圖中1.風(fēng)擋；2.顯示器；3.主儀表板；4.左儀表板；5.右儀表板； 6.腳蹬；7.駕駛桿；8.座椅；9.側(cè)門(mén)；10.底座；11.監(jiān)控演示臺(tái)；12.主 控計(jì)算機(jī)；13.艙體；14.上儀表板；15.下儀表板。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1
一種飛機(jī)綜合保障模擬訓(xùn)練系統(tǒng)控制裝置如圖1 圖3所示，在底座10上設(shè) 有艙體13。艙體13的前端設(shè)有風(fēng)擋l。在艙體13內(nèi)設(shè)有座椅8，在座椅8前面 合適的位置設(shè)有兩個(gè)腳蹬6，腳蹬6與設(shè)在艙體13內(nèi)的傳感器相連接，通過(guò)腳 蹬6模擬系統(tǒng)可以接受受訓(xùn)人員傳遞的信息指令。在腳蹬6與座椅8之間設(shè)有 駕駛桿7，駕駛桿7與設(shè)在艙體13內(nèi)的傳感器相連接，駕駛桿7是受訓(xùn)人員傳 遞指令的另一種方式。在座椅8的正面、風(fēng)擋1的后下方設(shè)有主儀表板3，主儀 表板3的上面設(shè)有顯示器2，根據(jù)需要可以在座椅8的左右兩側(cè)分別設(shè)置左儀表 板4和右儀表板5。其中所述的主儀表板3是通過(guò)將多組觸摸屏顯示器組合形成的軟件仿真儀表板，左儀表板4和右儀表板5是由多個(gè)實(shí)裝和仿制的儀表設(shè)備
組成的硬件實(shí)裝儀表板。這些儀表板可以通過(guò)計(jì)算機(jī)軟件控制模擬特定的儀表 表盤(pán)、顯示刻度，甚至可以通過(guò)軟件控制實(shí)現(xiàn)人為設(shè)置的"故障"，供模擬訓(xùn)練。
主儀表板3、左儀表板4和右儀表板5既包括各種儀表、信號(hào)燈，又包括很多可 供受訓(xùn)人員操縱的手柄、旋鈕、開(kāi)關(guān)、按鈕等，其中各種手柄、旋鈕、開(kāi)關(guān)、 按鈕有的是軟件仿真出來(lái)的，有的是實(shí)裝或仿制設(shè)備，這三塊儀表板是受訓(xùn)人 員下達(dá)指令的最主要方式。顯示器2是用一個(gè)或多個(gè)液晶顯示器組合構(gòu)建而成 的，其作用是顯示飛機(jī)火控、雷達(dá)、大氣參數(shù)等綜合信息或用于瞄準(zhǔn)射擊目標(biāo)。 在座椅8的后面設(shè)有側(cè)門(mén)9。側(cè)門(mén)9采用敞開(kāi)式設(shè)計(jì)，便于教學(xué)與訓(xùn)練。在艙體 13殼體內(nèi)部的前端設(shè)有主控計(jì)算機(jī)12，該主控計(jì)算機(jī)12與全部座艙內(nèi)的傳感 器連接，用來(lái)接收傳感器的數(shù)據(jù)并對(duì)各個(gè)儀表板進(jìn)行控制。在艙體13殼體內(nèi)部 的后端設(shè)有音箱，音箱與主控計(jì)算機(jī)12連接，通過(guò)主控計(jì)算機(jī)12的控制音箱 可以發(fā)出預(yù)設(shè)的聲音。另外該控制裝置還設(shè)有監(jiān)控演示臺(tái)11，監(jiān)控演示臺(tái)11與 設(shè)在艙體13內(nèi)部的主控計(jì)算機(jī)12相連接。監(jiān)控演示臺(tái)11是為管理人員設(shè)計(jì)的， 通過(guò)監(jiān)控演示臺(tái)11管理人員可以直接對(duì)主控計(jì)算機(jī)12下達(dá)指令、調(diào)取訓(xùn)練科 目、查看訓(xùn)練結(jié)果或者對(duì)模擬訓(xùn)練系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)檢修，還可以通過(guò)軟件實(shí)現(xiàn)飛 機(jī)排故方法和技能模擬訓(xùn)練、部附件拆裝模擬訓(xùn)練，在三維模型的仿真控制中 引進(jìn)并使用了 NGRAIN軟件開(kāi)發(fā)技術(shù)。以上所述的觸摸屏顯示器選用的是 PHILIPS公司生產(chǎn)的LCD液晶顯示器。
模擬訓(xùn)練系統(tǒng)控制裝置的硬件連接圖如圖8所示，監(jiān)控演示臺(tái)11與主控計(jì) 算機(jī)12連接，并且操作人員可以通過(guò)監(jiān)控演示臺(tái)11對(duì)主控計(jì)算機(jī)12傳遞指令。 主控計(jì)算機(jī)12的輸出分為四類模擬量D/A輸出、數(shù)字量I/0輸出、聲音驅(qū)動(dòng) 信號(hào)輸出和顯示輸出，其中顯示輸出是通過(guò)一系列顯示適配器將顯示信號(hào)輸出 給顯示器組合的仿真儀表板，仿真儀表板上顯示預(yù)定的內(nèi)容；模擬量D/A輸出、 數(shù)字量I/O輸出、聲音驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出是分別通過(guò)控制電路將信號(hào)輸出給模擬儀 表、信號(hào)燈和模擬音響。主控計(jì)算機(jī)12還有三類輸入信號(hào)數(shù)字量I/0輸入、 模擬量A/D輸入和觸摸屏輸入，其中數(shù)字量I/0輸入是由開(kāi)關(guān)、電門(mén)、按鈕、 手柄等開(kāi)關(guān)量信號(hào)產(chǎn)生；模擬量A/D輸入由油門(mén)、旋鈕等模擬量信號(hào)產(chǎn)生；觸 摸屏輸入包括開(kāi)關(guān)、旋鈕、按鈕、手柄等軟件仿真量。對(duì)應(yīng)關(guān)系為若干塊仿真 儀表板組成主儀表板3、左儀表板4和右儀表板5的觸摸屏顯示部分；模擬音響為音箱；信號(hào)燈和模擬儀表組成主儀表板3、左儀表板4和右儀表板5的實(shí)裝儀 表部分；信號(hào)燈和模擬儀表中還有一部分顯示器2;產(chǎn)生I/0輸入和A/D輸入的 部件有駕駛桿7、腳蹬6以及主儀表板3、左儀表板4和右儀表板5的實(shí)裝儀表 部分；產(chǎn)生觸摸屏輸入的部件為主儀表板3、左儀表板4和右儀表板5的觸摸屏 部分。
實(shí)施例2
如圖4及圖5所示，與上例不同的是將艙體13前后擴(kuò)展，增加成為供兩人 訓(xùn)練的擴(kuò)展模擬訓(xùn)練系統(tǒng)控制裝置。
本例模擬訓(xùn)練系統(tǒng)控制裝置的硬件連接框圖如圖9所示，監(jiān)控演示臺(tái)11分 別與前艙控制機(jī)和后艙控制機(jī)連接，并且通過(guò)監(jiān)控演示臺(tái)11，管理人員可以對(duì) 前艙控制機(jī)或者后艙控制機(jī)傳遞指令。前艙控制機(jī)和后艙控制機(jī)就是所述的主 控計(jì)算機(jī)12。前艙控制機(jī)通過(guò)內(nèi)置在主控計(jì)算機(jī)12內(nèi)的輸出接口控制單元控制 平顯顯示器、前儀表板左顯示器和前儀表板右顯示器，使其顯示預(yù)定的內(nèi)容。 前艙控制機(jī)通過(guò)輸出接口控制單元與前艙儀表和信號(hào)燈連接，控制前艙儀表和 信號(hào)燈顯示預(yù)定的內(nèi)容。前艙控制機(jī)還與前艙音響系統(tǒng)相連接，控制音響系統(tǒng) 發(fā)出預(yù)定的聲音。前艙控制臺(tái)和前艙控制面板在接收受訓(xùn)人員的指令后，將信 號(hào)通過(guò)內(nèi)置在主控計(jì)算機(jī)12內(nèi)的輸入接口控制單元輸入給前艙控制機(jī)，前艙控 制機(jī)根據(jù)輸入的信號(hào)自行調(diào)整各路輸出。后艙控制內(nèi)容與前艙類似，在此不再 重復(fù)。對(duì)應(yīng)關(guān)系為前、后艙控制機(jī)為主控計(jì)算機(jī)12，平顯顯示器為顯示器2， 多功能顯示器為主儀表板3，前艙儀表板左顯示器為左儀表板4，前艙儀表板右 顯示器為右儀表板5，后艙儀表板顯示器代表后艙的左、右儀表板，前艙模擬儀 表和信號(hào)燈為顯示器2，前艙操作臺(tái)代表腳蹬6和駕駛桿7，前艙控制面板代表 的是主儀表板3、左儀表板4和右儀表板5，前艙音響系統(tǒng)代表的是音箱。
實(shí)施例3
一種供雙人訓(xùn)練用的直升機(jī)綜合保障模擬訓(xùn)練系統(tǒng)控制裝置如圖6和圖7 所示，在底座10上設(shè)有并排的兩個(gè)座椅8，在每個(gè)座椅8的前方均設(shè)有駕駛桿 7。在兩個(gè)座椅8的前面設(shè)有儀表板架，在儀表板架上正對(duì)座椅8的位置設(shè)有主 儀表板3;儀表板架上主儀表板3的上方設(shè)有上儀表板14，儀表板架延伸至兩 個(gè)座椅8之間的位置上設(shè)有下儀表板15。儀表板架的前面設(shè)有風(fēng)擋1。在底座 10的兩側(cè)分別設(shè)有主控計(jì)算機(jī)12。與實(shí)施例1中的情況類似，受訓(xùn)人員下達(dá)指令的途徑可以是駕駛桿7、主儀表板3、上儀表板14和下儀表板15，相比較而 言主儀表板3、上儀表板14和下儀表板15是最主要的下達(dá)指令的途徑。 本發(fā)明是飛機(jī)綜合保障專用的模擬訓(xùn)練系統(tǒng)控制裝置。
權(quán)利要求
1.一種飛機(jī)綜合保障模擬訓(xùn)練系統(tǒng)控制裝置，包括底座(10)，在底座(10)上設(shè)有座椅(8)，在座椅(8)前面設(shè)有駕駛桿(7)，在座椅(8)的正前方設(shè)有主儀表板(3)，在主儀表板(3)的前上方設(shè)有風(fēng)擋(1)，其特征在于所述的主儀表板(3)是由若干塊觸摸屏顯示器組成，也可由若干塊觸摸屏顯示器和部分儀表設(shè)備組合構(gòu)成，該裝置還包括一個(gè)或多個(gè)主控計(jì)算機(jī)(12)，主控計(jì)算機(jī)(12)與每一塊觸摸屏顯示器均連接，主控計(jì)算機(jī)(12)還通過(guò)傳感器與駕駛桿(7)連接；另外該裝置還設(shè)有一個(gè)與主控計(jì)算機(jī)(12)相連接的監(jiān)控演示臺(tái)(11)，監(jiān)控演示臺(tái)既可以用于監(jiān)控模擬訓(xùn)練系統(tǒng)的工作，又可以通過(guò)軟件實(shí)現(xiàn)飛機(jī)排故方法和技能模擬訓(xùn)練、部附件拆裝模擬訓(xùn)練，在三維模型的仿真控制中使用NGRAIN軟件開(kāi)發(fā)技術(shù)。
2. —種如權(quán)利要求1所述的飛機(jī)綜合保障模擬訓(xùn)練系統(tǒng)控制裝置，其特征在 于可以有選擇的增加上儀表板(14)、下儀表板(15)、左儀表板(4)和右儀 表板(5)中的一個(gè)或幾個(gè)，增加的儀表板由實(shí)裝或仿制的儀表設(shè)備組成，也可 由若干塊觸摸屏顯示器和實(shí)裝或仿制的儀表設(shè)備組合構(gòu)成，并且增加的儀表板 也與主控計(jì)算機(jī)相連接。
3. —種如權(quán)利要求l或2所述的飛機(jī)綜合保障模擬訓(xùn)練系統(tǒng)控制裝置，其 特征在于還可以在座椅(8)前面合適的位置增加腳蹬(6)，腳蹬(6)通過(guò) 傳感器與主控計(jì)算機(jī)(12)連接；在主儀表板(3)上方增加顯示器(2)，用以 代替飛機(jī)的瞄準(zhǔn)具或平顯，顯示器(2)與主控計(jì)算機(jī)(12)連接；增加與主控 計(jì)算機(jī)(12)連接的音箱。
4. 一種如權(quán)利要求3所述的飛機(jī)綜合保障模擬訓(xùn)練系統(tǒng)控制裝置，其特征 在于可以增加艙體(13)，將所述的座椅(8)、駕駛桿(7)、儀表板、顯示器(2)和腳蹬(6)置于艙體(13)內(nèi)，并且在艙體(13)的后側(cè)設(shè)計(jì)有敞開(kāi)式 側(cè)門(mén)(9)。
5. —種如權(quán)利要求4所述的飛機(jī)綜合保障模擬訓(xùn)練系統(tǒng)控制裝置，其特征 在于所述的觸摸屏顯示器選用的是LCD液晶顯示器。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種用于飛機(jī)綜合保障專業(yè)技術(shù)人員培訓(xùn)的模擬訓(xùn)練系統(tǒng)控制裝置，涉及在地面使用的與飛機(jī)綜合保障有關(guān)的裝置。該裝置由模擬座艙、主控計(jì)算機(jī)及其接口系統(tǒng)、監(jiān)控演示臺(tái)等組成，綜合運(yùn)用了虛擬儀表板控制技術(shù)、單機(jī)多觸摸屏控制技術(shù)，利用顯示器來(lái)替代部分實(shí)裝設(shè)備完成飛機(jī)座艙儀表板模擬，在顯示器上進(jìn)行三維仿真儀表的控制顯示，利用單機(jī)多觸摸屏和多臺(tái)LCD顯示器控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)一臺(tái)主控計(jì)算機(jī)驅(qū)動(dòng)控制多個(gè)觸摸屏和多臺(tái)LCD顯示器，能進(jìn)行飛機(jī)多種狀態(tài)工作模擬訓(xùn)練、檢測(cè)設(shè)備操作模擬訓(xùn)練、排故技能與部附件拆裝模擬訓(xùn)練和多媒體軟件演示，實(shí)現(xiàn)了飛機(jī)綜合保障多專業(yè)、多科目培訓(xùn)，且性價(jià)比高、維修性好、可升級(jí)能力強(qiáng)。
文檔編號(hào)G09B9/08GK101281691SQ20081000013
公開(kāi)日2008年10月8日 申請(qǐng)日期2008年1月4日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月4日
發(fā)明者于煥義, 劉同勝, 偉 張, 凱 楊, 楊軍良, 華 謝, 閆景波 申請(qǐng)人:中國(guó)人民解放軍空軍第一航空學(xué)院