本實(shí)用新型屬于船舶通信導(dǎo)航仿真領(lǐng)域，具體涉及一種船舶航向仿真裝置。

背景技術(shù)：

船舶航行在茫茫大海上,需要按照預(yù)先計(jì)劃的航線行駛，而電羅經(jīng)和自動(dòng)操舵儀是保證船舶航向的關(guān)鍵設(shè)備。航行過(guò)程中，電羅經(jīng)向自動(dòng)操舵儀輸出船舶的實(shí)時(shí)方位，讓船員實(shí)時(shí)的了解船舶的實(shí)時(shí)方位。

然而，在教學(xué)中，實(shí)驗(yàn)室是固定不動(dòng)的，羅經(jīng)和自動(dòng)操舵儀安裝在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)，無(wú)法模擬真實(shí)的船舶航向變化，因此在現(xiàn)有技術(shù)中，實(shí)驗(yàn)室里不能實(shí)現(xiàn)船舶運(yùn)行過(guò)程中航向改變的模擬操作，學(xué)生難以直接體會(huì)到操舵及船舶航向變化等過(guò)程，給教師的實(shí)操教學(xué)帶來(lái)了不便。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足提供一種船舶航向仿真裝置，本船舶航向仿真裝置能在實(shí)驗(yàn)室里演示船舶航向改變的模擬過(guò)程，使學(xué)生更快的理解在操舵之后船舶航向改變的過(guò)程，也方便了老師的教學(xué)。

為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案為：

船舶航向仿真裝置，包括自動(dòng)舵控制臺(tái)、電動(dòng)執(zhí)行器、舵柄、主羅經(jīng)、主羅經(jīng)托盤和舵角反饋器，所述電動(dòng)執(zhí)行器包括電機(jī)，所述自動(dòng)舵控制臺(tái)的表面設(shè)有操舵手柄和主羅經(jīng)顯示盤，所述自動(dòng)舵控制臺(tái)的內(nèi)部設(shè)有信號(hào)采集模塊、控制器模塊和電源模塊，所述信號(hào)采集模塊、控制器模塊、主羅經(jīng)顯示盤、電機(jī)、主羅經(jīng)、舵角反饋器和電源模塊之間的連接方式為電連接，所述電機(jī)與所述舵柄連接，所述舵柄通過(guò)鏈輪機(jī)構(gòu)與所述主羅經(jīng)托盤連接，所述主羅經(jīng)安裝在所述主羅經(jīng)托盤上，所述舵柄通過(guò)連桿機(jī)構(gòu)與所述舵角反饋器連接。

作為本實(shí)用新型進(jìn)一步改進(jìn)的技術(shù)方案，所述電動(dòng)執(zhí)行器還包括行程開關(guān)，所述行程開關(guān)有2個(gè)，一個(gè)所述行程開關(guān)安裝在電機(jī)正轉(zhuǎn)35°的位置從而實(shí)現(xiàn)電機(jī)正轉(zhuǎn)35°時(shí)能碰觸到行程開關(guān)，另一個(gè)所述行程開關(guān)安裝在電機(jī)反轉(zhuǎn)35°的位置從而實(shí)現(xiàn)電機(jī)反轉(zhuǎn)35°時(shí)能碰觸到行程開關(guān)，所述電機(jī)、行程開關(guān)和控制器模塊之間的連接關(guān)系為電連接。

作為本實(shí)用新型進(jìn)一步改進(jìn)的技術(shù)方案，所述電動(dòng)執(zhí)行器還包括齒輪，所述電機(jī)通過(guò)齒輪與所述舵柄連接。

作為本實(shí)用新型進(jìn)一步改進(jìn)的技術(shù)方案，還包括舵角指示系統(tǒng)，所述舵角指示系統(tǒng)設(shè)有指針，所述舵角指示系統(tǒng)的指針通過(guò)撥叉機(jī)構(gòu)與舵柄連接。

作為本實(shí)用新型進(jìn)一步改進(jìn)的技術(shù)方案，還包括舵葉，所述舵葉固定在所述舵柄上。

作為本實(shí)用新型進(jìn)一步改進(jìn)的技術(shù)方案，還包括吸頂式舵角顯示器，所述吸頂式舵角顯示器、舵角指示系統(tǒng)和電源模塊之間的連接方式為電連接。

作為本實(shí)用新型進(jìn)一步改進(jìn)的技術(shù)方案，所述信號(hào)采集模塊采用角度傳感器。

作為本實(shí)用新型進(jìn)一步改進(jìn)的技術(shù)方案，還包括航向發(fā)送器，所述主羅經(jīng)通過(guò)航向發(fā)送器與所述控制器模塊電連接。

作為本實(shí)用新型進(jìn)一步改進(jìn)的技術(shù)方案，所述自動(dòng)舵控制臺(tái)的表面還設(shè)置有液晶顯示屏，所述液晶顯示屏與所述控制器模塊電連接。

本實(shí)用新型通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)操舵手柄從而改變操舵手柄的方向，信號(hào)采集模塊采集操舵手柄轉(zhuǎn)動(dòng)的角度信息并發(fā)送角度信息到控制器模塊，控制器模塊接收信號(hào)采集模塊發(fā)送的角度信息并控制電機(jī)，電機(jī)開始轉(zhuǎn)動(dòng)，電機(jī)帶動(dòng)舵柄轉(zhuǎn)動(dòng)，舵柄通過(guò)鏈輪機(jī)構(gòu)帶動(dòng)主羅經(jīng)托盤運(yùn)動(dòng)，主羅經(jīng)托盤帶動(dòng)主羅經(jīng)轉(zhuǎn)動(dòng)，主羅經(jīng)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)會(huì)改變自身的方向，主羅經(jīng)自身轉(zhuǎn)動(dòng)后顯示的方向信息就是本船舶航向仿真裝置所模擬的航向信息，主羅經(jīng)將自身顯示的航向信息通過(guò)航向發(fā)送器發(fā)送給主羅經(jīng)顯示盤，主羅經(jīng)顯示盤接收并顯示此時(shí)主羅經(jīng)發(fā)送的航向信息，行程開關(guān)對(duì)電機(jī)運(yùn)動(dòng)的角度做了一個(gè)限位的作用，避免誤操作或者故障所引起的控制失靈，對(duì)后端電路和機(jī)構(gòu)起到保護(hù)作用；舵柄通過(guò)撥叉機(jī)構(gòu)帶動(dòng)舵角指示系統(tǒng)的指針轉(zhuǎn)動(dòng)，舵柄轉(zhuǎn)動(dòng)的角度與舵角指示系統(tǒng)的指針轉(zhuǎn)動(dòng)的角度一致，舵角指示系統(tǒng)中的指針顯示的舵角信息即舵柄的角度信息發(fā)生變化，舵角指示系統(tǒng)將實(shí)時(shí)顯示的舵角信息發(fā)送給吸頂式舵角顯示器，吸頂式舵角顯示器接收并顯示舵角指示系統(tǒng)發(fā)送的舵角信息；舵柄通過(guò)連桿機(jī)構(gòu)帶動(dòng)舵角反饋器轉(zhuǎn)動(dòng)，舵角反饋器自身轉(zhuǎn)動(dòng)的角度與舵柄轉(zhuǎn)動(dòng)的角度一致，舵角反饋器檢測(cè)自身轉(zhuǎn)動(dòng)的角度信息即舵角信息并將舵角信息反饋到控制器模塊，控制器模塊接收舵角反饋器反饋的舵角信息并控制液晶顯示屏，液晶顯示屏根據(jù)控制器模塊的控制指令顯示舵角信息，同時(shí)控制器模塊將舵角反饋器反饋的舵角信息與信號(hào)采集模塊采集的操舵手柄轉(zhuǎn)動(dòng)的角度信息進(jìn)行比較，最終完成控制；因此本實(shí)用新型實(shí)時(shí)的向?qū)W生展示船舶通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)操舵手柄從而改變航向后，主羅經(jīng)、舵葉、舵角反饋器、舵角指示系統(tǒng)和自動(dòng)舵控制臺(tái)上的主羅經(jīng)顯示盤的工作過(guò)程，有助于學(xué)生直觀的理解，同時(shí)也方便了老師的實(shí)操教學(xué)。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本實(shí)用新型的電路原理示意圖。

具體實(shí)施方式

下面根據(jù)圖1對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式作出進(jìn)一步說(shuō)明：

參見圖1，船舶航向仿真裝置，包括自動(dòng)舵控制臺(tái)1、電動(dòng)執(zhí)行器7、舵柄6、主羅經(jīng)4、主羅經(jīng)托盤5和舵角反饋器9，所述電動(dòng)執(zhí)行器7包括電機(jī)，所述自動(dòng)舵控制臺(tái)1的表面設(shè)有操舵手柄2和主羅經(jīng)顯示盤3，所述自動(dòng)舵控制臺(tái)1的內(nèi)部設(shè)有信號(hào)采集模塊、控制器模塊和電源模塊，所述信號(hào)采集模塊、控制器模塊、主羅經(jīng)顯示盤3、電機(jī)、主羅經(jīng)4、舵角反饋器9和電源模塊之間的連接方式為電連接，所述電機(jī)與所述舵柄6連接，所述舵柄6通過(guò)鏈輪機(jī)構(gòu)8與所述主羅經(jīng)托盤5連接，所述主羅經(jīng)4安裝在所述主羅經(jīng)托盤5上，所述舵柄6通過(guò)連桿機(jī)構(gòu)11與所述舵角反饋器9連接。

作為本實(shí)用新型進(jìn)一步改進(jìn)的技術(shù)方案，所述電動(dòng)執(zhí)行器7還包括行程開關(guān)，所述行程開關(guān)有2個(gè)，一個(gè)所述行程開關(guān)安裝在電機(jī)正轉(zhuǎn)35°的位置從而實(shí)現(xiàn)電機(jī)正轉(zhuǎn)35°時(shí)能碰觸到行程開關(guān)，另一個(gè)所述行程開關(guān)安裝在電機(jī)反轉(zhuǎn)35°的位置從而實(shí)現(xiàn)電機(jī)反轉(zhuǎn)35°時(shí)能碰觸到行程開關(guān)，所述電機(jī)、行程開關(guān)和控制器模塊之間的連接關(guān)系為電連接。

本實(shí)施例中，所述電動(dòng)執(zhí)行器7還包括齒輪，所述電機(jī)通過(guò)齒輪與所述舵柄6連接。

本實(shí)施例中，還包括舵角指示系統(tǒng)10，所述舵角指示系統(tǒng)10設(shè)有指針16，所述舵角指示系統(tǒng)10的指針16通過(guò)撥叉機(jī)構(gòu)12與舵柄6連接。

本實(shí)施例中，還包括舵葉13，所述舵葉13固定在所述舵柄6上。

本實(shí)施例中，還包括吸頂式舵角顯示器15，所述吸頂式舵角顯示器15、舵角指示系統(tǒng)10和電源模塊之間的連接方式為電連接。

本實(shí)施例中，所述信號(hào)采集模塊采用角度傳感器。

本實(shí)施例中，還包括航向發(fā)送器，所述主羅經(jīng)4通過(guò)航向發(fā)送器與所述控制器模塊電連接。

本實(shí)施例中，所述自動(dòng)舵控制臺(tái)1的表面還設(shè)置有液晶顯示屏14，所述液晶顯示屏14與所述控制器模塊電連接。

參見圖1和圖2，本實(shí)用新型的工作原理為：電源模塊為信號(hào)采集模塊、控制器模塊、主羅經(jīng)顯示盤3、電機(jī)、主羅經(jīng)4、舵角反饋器9、行程開關(guān)、舵角指示系統(tǒng)10、吸頂式舵角顯示器15、航向發(fā)送器和液晶顯示屏14提供電能；轉(zhuǎn)動(dòng)操舵手柄2，信號(hào)采集模塊采集操舵手柄2轉(zhuǎn)動(dòng)的角度信息并發(fā)送角度信息到控制器模塊，控制器模塊接收信號(hào)采集模塊發(fā)送的角度信息并控制電機(jī)，電機(jī)根據(jù)控制器模塊的控制指令開始轉(zhuǎn)動(dòng)，電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)從而通過(guò)齒輪帶動(dòng)舵柄6轉(zhuǎn)動(dòng)，舵柄6轉(zhuǎn)動(dòng)從而帶動(dòng)舵葉13轉(zhuǎn)動(dòng)，舵柄6轉(zhuǎn)動(dòng)從而帶動(dòng)鏈輪機(jī)構(gòu)8、連桿機(jī)構(gòu)11和撥叉機(jī)構(gòu)12運(yùn)動(dòng)，鏈輪機(jī)構(gòu)8帶動(dòng)主羅經(jīng)托盤5轉(zhuǎn)動(dòng)，主羅經(jīng)托盤5轉(zhuǎn)動(dòng)從而帶動(dòng)主羅經(jīng)4轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)主羅經(jīng)4發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，主羅經(jīng)4顯示的方向信息也發(fā)生變化，主羅經(jīng)4此時(shí)顯示的方向信息就是本船舶航向仿真裝置所模擬的航向信息，主羅經(jīng)4將自身顯示的航向信息通過(guò)航向發(fā)送器發(fā)送給主羅經(jīng)顯示盤3，主羅經(jīng)顯示盤3顯示主羅經(jīng)4發(fā)送的航向信息；撥叉機(jī)構(gòu)12帶動(dòng)舵角指示系統(tǒng)10的指針轉(zhuǎn)動(dòng)，舵角指示系統(tǒng)10的指針轉(zhuǎn)動(dòng)的角度與舵柄6轉(zhuǎn)動(dòng)的角度一致，舵角指示系統(tǒng)10的指針顯示的舵角信息即舵柄的角度信息發(fā)生變化，舵角指示系統(tǒng)10將實(shí)時(shí)顯示的舵角信息發(fā)送給吸頂式舵角顯示器15，吸頂式舵角顯示器15接收并顯示舵角指示系統(tǒng)10發(fā)送的舵角信息；舵柄6通過(guò)連桿機(jī)構(gòu)11帶動(dòng)舵角反饋器9轉(zhuǎn)動(dòng)，舵角反饋器9自身轉(zhuǎn)動(dòng)的角度與舵柄6轉(zhuǎn)動(dòng)的角度一致，舵角反饋器9檢測(cè)自身轉(zhuǎn)動(dòng)的角度信息即舵角信息并將舵角信息反饋到控制器模塊，控制器模塊接收舵角反饋器9反饋的舵角信息并控制液晶顯示屏14，液晶顯示屏14根據(jù)控制器模塊的控制指令顯示舵角信息，同時(shí)控制器模塊將舵角反饋器9反饋的舵角信息與信號(hào)采集模塊采集的操舵手柄2轉(zhuǎn)動(dòng)的角度信息對(duì)比，當(dāng)舵角反饋器9反饋的舵角信息和信號(hào)采集模塊采集的角度信息一致時(shí)，控制器模塊此時(shí)控制電機(jī)，電機(jī)根據(jù)控制器模塊的控制指令停止轉(zhuǎn)動(dòng)，電機(jī)停止運(yùn)動(dòng)后，此時(shí)舵柄6停止轉(zhuǎn)動(dòng)，舵葉13停止運(yùn)動(dòng)，鏈輪機(jī)構(gòu)8、連桿機(jī)構(gòu)11和撥叉機(jī)構(gòu)12停止運(yùn)動(dòng)，主羅經(jīng)托盤5停止轉(zhuǎn)動(dòng)，主羅經(jīng)4顯示的航向信息不再變化，舵角反饋器9反饋的舵角信息不再變化，液晶顯示屏14顯示的舵角信息不再發(fā)生變化，主羅經(jīng)顯示盤3顯示的主羅經(jīng)4發(fā)送的航向信息不再變化，舵角指示系統(tǒng)10的指針顯示的舵角信息不再變化，吸頂式舵角顯示器15顯示的舵角信息不再發(fā)生變化，至此，完成了一次操舵模擬過(guò)程。

當(dāng)操舵手柄2正向轉(zhuǎn)動(dòng)或反向轉(zhuǎn)動(dòng)的角度超過(guò)35°時(shí)，控制器模塊控制電機(jī)，電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的角度和操舵手柄2轉(zhuǎn)動(dòng)的角度一致，電機(jī)正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)的角度也會(huì)超過(guò)35°，當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)到35°角度的位置處的行程開關(guān)時(shí)，電機(jī)會(huì)碰到行程開關(guān)，行程開關(guān)此時(shí)斷開電路，使控制器模塊和電機(jī)之間的電路斷開，控制器模塊無(wú)法控制電機(jī)，電機(jī)停止運(yùn)動(dòng)，因此行程開關(guān)在這個(gè)過(guò)程中具有限位的作用，電機(jī)正轉(zhuǎn)35°的位置和反轉(zhuǎn)35°的位置均設(shè)置了行程開關(guān)，電機(jī)只能在區(qū)間為-35°~ +35°范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，避免誤操作或者故障所引起的控制失靈，對(duì)后端電路和機(jī)構(gòu)起到保護(hù)作用。

本實(shí)用新型的保護(hù)范圍包括但不限于以上實(shí)施方式，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍以權(quán)利要求書為準(zhǔn)，任何對(duì)本技術(shù)做出的本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易想到的替換、變形、改進(jìn)均落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。