1.一種飛行模擬訓(xùn)練裝置,其特征在于,主要組成包括:網(wǎng)絡(luò)通信單元(1)、教員控制臺單元(2)、飛機(jī)性能仿真單元(3)、航電火控仿真單元(4)、模擬座艙單元(5)、數(shù)據(jù)采集處理單元(6)、操縱/動感仿真單元(7)、視景仿真單元(8)、聲音仿真單元(9)、戰(zhàn)場環(huán)境仿真單元(10),其中,
所述網(wǎng)絡(luò)通信單元(1)作為訓(xùn)練裝置各仿真節(jié)點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)交換通道,用于控制完成仿真運(yùn)行過程中所有要交換數(shù)據(jù)的管理與傳輸,主要包含實時網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)(101)、以太網(wǎng)交換機(jī)(102)、反射內(nèi)存卡(103);實時網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)(1101)分別連接教員控制臺計算機(jī)(201)、飛機(jī)性能仿真機(jī)(301)、航電任務(wù)仿真機(jī)(401)、數(shù)據(jù)采集處理計算機(jī)(601)、操縱/運(yùn)動仿真機(jī)(701)、視景仿真機(jī)(801)、聲音仿真機(jī)(901)以及戰(zhàn)場環(huán)境仿真機(jī)(1001),以上各節(jié)點(diǎn)仿真機(jī)內(nèi)置反射內(nèi)存卡(103);以太網(wǎng)交換機(jī)(102)包含兩個,一個是以航電任務(wù)仿真機(jī)(401)為中心,連接著顯控仿真機(jī)(402)、雷達(dá)仿真機(jī)(403)、通信/導(dǎo)航/慣導(dǎo)仿真機(jī)(404)以及武器仿真機(jī)(405);另一個是以戰(zhàn)場環(huán)境仿真機(jī)為中心(1001),連接著二維態(tài)勢顯示計算機(jī)(1002)和三維態(tài)勢顯示計算機(jī)(1003);
所述教員控制臺單元(2)作為訓(xùn)練裝置的人機(jī)交互窗口,用于控制完成飛機(jī)的任務(wù)調(diào)度與管理,主要包含教員控制臺計算機(jī)(201)、控制面板(202)、控制臺臺體(203);教員控制臺計算機(jī)(201)采用“工控機(jī)+反射內(nèi)存卡”的方式實現(xiàn),負(fù)責(zé)完成飛行任務(wù)的調(diào)度、管理與控制;教員控制臺計算機(jī)(201)配備有兩套觸摸控制單元,其功能完全相同,可顯示同樣的內(nèi)容,也可以顯示不同的內(nèi)容,所有預(yù)先設(shè)置的顯示頁面都能在兩個顯示器上同時或分別顯示出來;控制面板(202)包含電源控制面板和通話/音響控制面板兩大類,電源控制面板由開關(guān)、指示燈以及應(yīng)急處理按鈕組成,負(fù)責(zé)完成模擬裝置電源的上電、下電以及運(yùn)行監(jiān)控等控制管理;通話/音響控制面板由通斷開關(guān)、音量調(diào)節(jié)旋鈕、話筒以及揚(yáng)聲器組成,實現(xiàn)模擬裝置的環(huán)境音響控制以及通話控制;控制臺臺體(203)作為教員控制臺硬件設(shè)備的安裝平臺,采用市售的標(biāo)準(zhǔn)控制臺;
所述飛機(jī)性能仿真單元(3)作為訓(xùn)練裝置的核心,用于控制完成飛機(jī)的飛行過程仿真,主要包含飛機(jī)性能仿真機(jī)(301);飛機(jī)性能仿真機(jī)(301)采用“嵌入式單板計算機(jī)+反射內(nèi)存卡”的方式實現(xiàn),通過網(wǎng)絡(luò)通信單元(1)實時接收教員控制臺計算機(jī)(202)的初始化信息以及操縱/運(yùn)動仿真機(jī)(701)的飛機(jī)操縱信息,經(jīng)過實時解算后得到飛機(jī)的飛行狀態(tài)信息,然后再通過網(wǎng)絡(luò)通信單元(1)將飛機(jī)的飛行狀態(tài)信息分別發(fā)送給航電任務(wù)仿真機(jī)(401)、視景仿真機(jī)(801)、聲音仿真機(jī)(901)以及戰(zhàn)場環(huán)境仿真機(jī)(1001);
所述航電仿真單元(4)用于控制完成飛機(jī)航電各系統(tǒng)的功能和接口仿真,主要包含航電任務(wù)仿真機(jī)(401)、顯控仿真機(jī)(402)、雷達(dá)仿真機(jī)(403)、通信/導(dǎo)航/慣導(dǎo)仿真機(jī)(404)、武器仿真機(jī)(405)以及航電仿真設(shè)備(406);航電任務(wù)仿真機(jī)(401)采用“工控機(jī)+反射內(nèi)存卡”的方式實現(xiàn),負(fù)責(zé)完成外掛物的管理、控制以及武器的瞄準(zhǔn)發(fā)射和投放計算,它與顯控仿真機(jī)(402)、雷達(dá)仿真機(jī)(403)、通信/導(dǎo)航/慣導(dǎo)仿真機(jī)(404)、武器仿真機(jī)(405)之間通過以太網(wǎng)交換機(jī)連接,與飛行性能仿真機(jī)(301)之間存在著信息傳遞關(guān)系;航電仿真設(shè)備(406)根據(jù)飛機(jī)布局分別安裝在飛機(jī)艙體(501)中相應(yīng)位置,用于飛行員進(jìn)行相應(yīng)的飛行操作以及與任務(wù)訓(xùn)練模擬;
所述模擬座艙單元(5)用于控制完成飛機(jī)座艙操作環(huán)境的實時仿真,主要包含艙體(501)、座椅(502)、座艙平臺(503)、操縱機(jī)構(gòu)(504)、模擬座艙設(shè)備(505)、模擬座艙電氣與照明部件(506);艙體(501)采用前后串座的方式實現(xiàn),與座艙平臺(503)之間通過過渡件緊密可靠地連接在一起;座椅(502)、操縱機(jī)構(gòu)(504)、模擬座艙設(shè)備(505)、模擬座艙電氣與照明部件(506)采用仿真件,根據(jù)飛機(jī)布局分別固定安裝在艙體(501)中的相應(yīng)位置;座艙平臺(503)上除安裝艙體(501)和座椅(502)外,還安裝操縱/動感仿真單元(7)中的操縱力加載機(jī)構(gòu)(702)以及操縱連桿機(jī)構(gòu)(703),使操作人員的各種操縱動作在一個剛性整體內(nèi)完成,從而保證操作人員的操縱可靠性;
所述數(shù)據(jù)采集處理單元(6)用于控制完成飛機(jī)座艙內(nèi)所有硬件設(shè)備信號的采集、處理以及硬件板卡的驅(qū)動,這些硬件設(shè)備包含模擬座艙設(shè)備(504)、模擬座艙電氣與照明部件(505)以及航電仿真設(shè)備(406);數(shù)據(jù)采集處理單元(6)主要包含數(shù)據(jù)采集處理計算機(jī)(601)和采集板卡(602),數(shù)據(jù)采集處理計算機(jī)(601)采用基于VME總線的方式進(jìn)行構(gòu)建,它與教員控制臺計算機(jī)(201)、飛機(jī)性能仿真機(jī)(301)、航電任務(wù)仿真機(jī)(401)、操縱/運(yùn)動仿真機(jī)(601)之間存在著信息傳遞關(guān)系;
所述操縱/動感仿真單元(7)用于控制完成飛機(jī)的操縱負(fù)載裝置模擬以及抖振座椅模擬,主要包含操縱/運(yùn)動仿真機(jī)(701)、操縱力加載機(jī)構(gòu)(702)、操縱連桿機(jī)構(gòu)(703);操縱/運(yùn)動仿真計算機(jī)(701)采用“工控機(jī)+反射內(nèi)存卡”的方式實現(xiàn),負(fù)責(zé)完成操縱負(fù)載力的計算以及運(yùn)動控制模型的解算,它與教員控制臺計算機(jī)(201)、飛機(jī)性能仿真機(jī)(301)、數(shù)據(jù)采集處理計算機(jī)(601)之間存在信息傳遞關(guān)系;操縱力加載機(jī)構(gòu)(702)采用五通道數(shù)字式電動加載裝置實現(xiàn),其中三通道用于主操縱機(jī)構(gòu)(504)桿—力、桿—位移特性的模擬,另外兩通道用于前后艙座椅的抖振模擬,通過操縱連桿機(jī)構(gòu)(703)分別與主操縱機(jī)構(gòu)(504)和前后艙座椅(502)連接在一起;
所述視景仿真單元(8)用于控制完成飛機(jī)的艙外景象模擬,為飛行員提供飛行訓(xùn)練時的真實世界的艙外景象,主要包含視景仿真機(jī)(801)、投影器(802)和實像顯示球幕(803);視景仿真機(jī)(801)采用十通道專業(yè)圖形工作站,用于實時生成相應(yīng)的大視場場景畫面;視景仿真機(jī)(801)實時接收飛機(jī)性能仿真機(jī)(301)解算出的飛機(jī)姿態(tài)信息,用于場景畫面的實時顯示;十通道投影器(802)和5米半徑的實像球幕(803)共同組成視景顯示單元,給飛行員提供真實清晰的可視范圍以及逼真的具有沉浸感的三維地形、地貌和紋理;
所述聲音仿真單元(9)用于控制完成飛行過程的各種環(huán)境音響仿真,主要包含聲音仿真機(jī)(901)、功放(902)、音箱(903)和耳機(jī)(904);聲音仿真機(jī)(901)采用“工控機(jī)+反射內(nèi)存卡”的方式實現(xiàn),并配置相應(yīng)的聲卡;聲音仿真機(jī)(901)通過網(wǎng)絡(luò)單元(1)實時接收飛機(jī)性能仿真機(jī)(301)發(fā)送過來的飛機(jī)狀態(tài)信息,調(diào)用相應(yīng)的聲音素材,驅(qū)動聲卡,再經(jīng)過功放(902)、音箱(903)和耳機(jī)(904)得到逼真的聲音;
所述戰(zhàn)場環(huán)境仿真單元(10)用于控制完成戰(zhàn)場態(tài)勢的顯示,主要包含戰(zhàn)場環(huán)境仿真機(jī)(1001)、二維態(tài)勢顯示計算機(jī)(1002)和三維態(tài)勢顯示計算機(jī)(1003);戰(zhàn)場環(huán)境仿真機(jī)(1001)采用“工控機(jī)+反射內(nèi)存卡”的方式實現(xiàn),負(fù)責(zé)作戰(zhàn)環(huán)境的想定生成,它與二維態(tài)勢顯示計算機(jī)(1002)、三維態(tài)勢顯示計算機(jī)(1003)之間通過以太網(wǎng)交換機(jī)連接,與飛機(jī)性能仿真機(jī)(301)之間也存在著信息傳遞關(guān)系。