本申請(qǐng)涉及模擬訓(xùn)練，特別涉及一種多自由度飛機(jī)模擬駕駛訓(xùn)練平臺(tái)。

背景技術(shù)：

1、地面模擬訓(xùn)練是每個(gè)飛行員必經(jīng)的過程，通過地面上的模擬訓(xùn)練設(shè)備可以使飛行員在安全的環(huán)境下熟悉飛機(jī)駕駛，并對(duì)一些模擬環(huán)境進(jìn)行正確的操作。地面模擬訓(xùn)練可以為后期的空中訓(xùn)練打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，而且能夠很大程度上節(jié)省訓(xùn)練成本和提高訓(xùn)練的安全性，因此得到了非常廣泛的應(yīng)用。

2、目前，地面模擬訓(xùn)練使用的設(shè)備主要由多自由度運(yùn)動(dòng)平臺(tái)和場(chǎng)景仿真軟件兩部分組成，場(chǎng)景仿真軟件根據(jù)預(yù)設(shè)的場(chǎng)景參數(shù)控制顯示器顯示的模擬場(chǎng)景，同時(shí)也對(duì)多自由度運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行控制，以達(dá)到模擬場(chǎng)景和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)一致的目的，力求達(dá)到飛行員在視覺和體感上的高度一致。

3、然而，由于機(jī)械控制存在延遲，目前對(duì)于視覺上的模擬場(chǎng)景和體感上的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)控制的一致性還不是很高，導(dǎo)致飛行員的體感和視覺存在差異，容易造成飛行員觀感的錯(cuò)亂，影響訓(xùn)練效果。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本申請(qǐng)實(shí)施例提供了一種多自由度飛機(jī)模擬駕駛訓(xùn)練平臺(tái)，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中模擬場(chǎng)景和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的一致性不夠高的問題。

2、一方面，本申請(qǐng)實(shí)施例提供了一種多自由度飛機(jī)模擬駕駛訓(xùn)練平臺(tái)，包括：

3、多自由度運(yùn)動(dòng)平臺(tái)；

4、控制裝置，用于獲取縱向及側(cè)向平移加速度信號(hào)和升降平移加速度信號(hào)，對(duì)縱向及側(cè)向平移加速度信號(hào)和升降平移角速度信號(hào)進(jìn)行洗出和超前補(bǔ)償后，形成分別用于驅(qū)動(dòng)多自由度運(yùn)動(dòng)平臺(tái)水平移動(dòng)、俯仰和滾轉(zhuǎn)、偏航角以及升降的位移信號(hào)、姿態(tài)信號(hào)、偏航角信號(hào)以及升降信號(hào)，對(duì)縱向及側(cè)向平移加速度信號(hào)和升降平移角速度信號(hào)進(jìn)行洗出時(shí)以模擬場(chǎng)景感覺模型和運(yùn)動(dòng)平臺(tái)感覺模型的誤差代價(jià)函數(shù)最小為目標(biāo)；根據(jù)位移信號(hào)、姿態(tài)信號(hào)、偏航角信號(hào)和升降信號(hào)對(duì)多自由度運(yùn)動(dòng)平臺(tái)進(jìn)行控制；

5、動(dòng)作采集單元，用于在飛行員操作的過程中對(duì)各個(gè)操作設(shè)備的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)，以提前獲知飛行員的動(dòng)作，并對(duì)多自由度運(yùn)動(dòng)平臺(tái)及時(shí)做出預(yù)控制操作，使多自由度運(yùn)動(dòng)平臺(tái)提前動(dòng)作。

6、本申請(qǐng)中的一種多自由度飛機(jī)模擬駕駛訓(xùn)練平臺(tái)，具有以下優(yōu)點(diǎn)：

7、通過對(duì)場(chǎng)景仿真軟件輸出的加速度信號(hào)進(jìn)行洗出和超前補(bǔ)償，使模擬場(chǎng)景感覺模型和運(yùn)動(dòng)平臺(tái)感覺模型之間的誤差代價(jià)函數(shù)達(dá)到最小，實(shí)現(xiàn)了模擬場(chǎng)景和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的高度一致性的效果，有力提升了飛行訓(xùn)練的效果。

技術(shù)特征：

1.一種多自由度飛機(jī)模擬駕駛訓(xùn)練平臺(tái)，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多自由度飛機(jī)模擬駕駛訓(xùn)練平臺(tái)，其特征在于，所述控制裝置將所述縱向及側(cè)向平移加速度信號(hào)分解為高頻信號(hào)和低頻信號(hào)，對(duì)所述高頻信號(hào)進(jìn)行洗出和超前補(bǔ)償后形成所述位移信號(hào)，對(duì)所述低頻信號(hào)進(jìn)行處理形成所述姿態(tài)信號(hào)和偏航角信號(hào)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種多自由度飛機(jī)模擬駕駛訓(xùn)練平臺(tái)，其特征在于，所述控制裝置將所述低頻信號(hào)分解為姿態(tài)角提示信號(hào)和偏航角提示信號(hào)，對(duì)所述姿態(tài)角提示信號(hào)進(jìn)行濾波和超前補(bǔ)償后形成所述姿態(tài)信號(hào)，對(duì)所述偏航角提示信號(hào)進(jìn)行洗出、濾波和超前補(bǔ)償后形成所述偏航角信號(hào)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多自由度飛機(jī)模擬駕駛訓(xùn)練平臺(tái)，其特征在于，所述控制裝置對(duì)所述升降平移加速度信號(hào)進(jìn)行濾波、洗出和超前補(bǔ)償后形成所述升降信號(hào)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多自由度飛機(jī)模擬駕駛訓(xùn)練平臺(tái)，其特征在于，所述控制裝置還對(duì)流程規(guī)范進(jìn)行檢測(cè)，當(dāng)確定所述流程規(guī)范未達(dá)到安全指標(biāo)時(shí)，對(duì)所述多自由度運(yùn)動(dòng)平臺(tái)進(jìn)行鎖定。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多自由度飛機(jī)模擬駕駛訓(xùn)練平臺(tái)，其特征在于，所述控制裝置還在所述多自由度運(yùn)動(dòng)平臺(tái)出現(xiàn)故障時(shí)，對(duì)所述多自由度運(yùn)動(dòng)平臺(tái)進(jìn)行緊急制動(dòng)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多自由度飛機(jī)模擬駕駛訓(xùn)練平臺(tái)，其特征在于，所述控制裝置還對(duì)所述多自由度運(yùn)動(dòng)平臺(tái)進(jìn)行故障檢測(cè)。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多自由度飛機(jī)模擬駕駛訓(xùn)練平臺(tái)，其特征在于，所述多自由度運(yùn)動(dòng)平臺(tái)上設(shè)置有姿態(tài)檢測(cè)單元，所述姿態(tài)檢測(cè)單元用于采集所述多自由度運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的實(shí)際姿態(tài)數(shù)據(jù)，所述控制裝置還獲取模擬場(chǎng)景的模擬姿態(tài)數(shù)據(jù)，并將所述實(shí)際姿態(tài)數(shù)據(jù)和模擬姿態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多自由度飛機(jī)模擬駕駛訓(xùn)練平臺(tái)，其特征在于，所述多自由度運(yùn)動(dòng)平臺(tái)包括伸縮單元(300)和分別轉(zhuǎn)動(dòng)連接在所述伸縮單元(300)上端和下端的上平臺(tái)(100)和下平臺(tái)(200)。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種多自由度飛機(jī)模擬駕駛訓(xùn)練平臺(tái)，其特征在于，所述伸縮單元(300)包括伸縮執(zhí)行單元、伸縮驅(qū)動(dòng)單元和伸縮控制單元，所述伸縮驅(qū)動(dòng)單元驅(qū)動(dòng)所述伸縮執(zhí)行單元工作，以調(diào)整所述伸縮執(zhí)行單元的長(zhǎng)度，所述伸縮控制單元控制所述伸縮驅(qū)動(dòng)單元的工作狀態(tài)。

技術(shù)總結(jié)
本申請(qǐng)公開了一種多自由度飛機(jī)模擬駕駛訓(xùn)練平臺(tái)，包括：多自由度運(yùn)動(dòng)平臺(tái)；控制裝置，用于獲取縱向及側(cè)向平移加速度信號(hào)和升降平移加速度信號(hào)，對(duì)縱向及側(cè)向平移加速度信號(hào)和升降平移角速度信號(hào)進(jìn)行洗出和超前補(bǔ)償后，分別形成位移信號(hào)、姿態(tài)信號(hào)、偏航角信號(hào)以及升降信號(hào)，洗出時(shí)以模擬場(chǎng)景感覺模型和運(yùn)動(dòng)平臺(tái)感覺模型的誤差代價(jià)函數(shù)最小為目標(biāo)；根據(jù)位移信號(hào)、姿態(tài)信號(hào)、偏航角信號(hào)和升降信號(hào)對(duì)多自由度運(yùn)動(dòng)平臺(tái)進(jìn)行控制。本申請(qǐng)通過對(duì)場(chǎng)景仿真軟件輸出的加速度信號(hào)進(jìn)行洗出和超前補(bǔ)償，使模擬場(chǎng)景感覺模型和運(yùn)動(dòng)平臺(tái)感覺模型之間的誤差代價(jià)函數(shù)達(dá)到最小，實(shí)現(xiàn)了模擬場(chǎng)景和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的高度一致性的效果，有力提升了飛行訓(xùn)練的效果。

技術(shù)研發(fā)人員：王偉俊,王震,孟祥廷,常文超,郭航,王瑋健,王超
受保護(hù)的技術(shù)使用者：西安航天動(dòng)力研究所
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19