[發明專利]機場消防車駕駛訓練系統

無效

• 申請號: 201010294927.2
• 申請日: 2010-09-28
• 公開（公告）號: CN101958063A
• 公開（公告）日: 2011-01-26
• 發明（設計）人: 賈立山;邢志偉;王立文
• 申請（專利權）人: 中國民航大學
• 主分類號: G09B9/04
• 分類號: G09B9/04;A62C27/00
• 代理公司: 天津盛理知識產權代理有限公司 12209
• 代理人: 董一寧

技術領域

本發明屬于航空技術培訓領域，具體涉及一種機場消防車駕駛訓練的模擬系統裝置。

背景技術

機場消防車屬于專用于撲救飛機火災的消防車輛，作為民航安全的第一要務，一旦航空器在港出現火警，機場消防車必須在第一時間趕到現場控制火情，以最大限度保證乘客安全。正是由于機場消防車特殊的工作特點，所以消防車駕駛員與普通機動車駕駛員相比具有更高的技術要求。機場消防模擬器就是用來培訓機場消防車駕駛員而設計。駕駛員在模擬訓練過程中要通過視覺、聽覺、以及身體的感覺等來感知車輛的運動狀態。如果單純依靠實戰訓練使學員很難達到規定要求，即使是實戰訓練也不可能涵蓋面對火災所應采取的全部技術措施和手段。如果能提供一種可以對不同火災場面都可采取對應措施的消防車模擬訓練裝置，則是民航技術培訓最理想的教學設備。

發明內容

為了解決上述問題，本發明的目的在于提供一種能夠對機場消防車駕駛人員進行培訓使用的機場消防車駕駛訓練模擬系統裝置。

以下結合附圖對本發明的結構原理進行說明。本發明提供的機場消防車駕駛訓練系統包括：駕駛臺、組合指示燈群、組合顯示儀表群、啟動開關、消防炮方位顯示屏、數字I/O（輸入輸出）接口、A/D（模數轉換）卡、PLC（可編程控制）控制器、剎車機構、油門、方向盤、位移傳感器、數據采集與控制系統、計算機仿真系統、教員臺計算機、驅動電機、攝像頭、視景顯示屏和音箱等。從功能上分由駕駛臺、消防設備、消防炮操作、行車驅動、模擬消防炮、模擬前臺架消防炮、計算機仿真以及教員臺計算機等8個子系統組成。每個子系統的組成是，駕駛臺系統包括：組合指示燈群、組合顯示儀表群和模擬發動機啟動開關；消防設備操縱臺系統包括：消防炮方位顯示屏和消防設備啟動開關；消防炮操作系統包括：消防炮啟動開關、消防炮控制搖桿和前臺架消防炮控制搖桿；行車操縱系統包括：剎車機構、油門和方向盤，剎車機構、油門和方向盤各自分別串接一個位移傳感器，三個位移傳感器接至A/D卡；模擬消防炮系統包括：模擬消防炮和模擬前臺架消防炮；計算機仿真系統包括：消防車運動及控制模型、飛機火災及滅火模型和音響模擬模型；教員臺計算機系統包括：模擬視頻和音頻的輸出以及與數據采集及控制系統的信息交換。

本發明是一個模擬消防車駕駛、滅火等操作的訓練裝置，學員坐在駕駛室內的操作與實際非常近似。根據教員臺計算機上所選擇的訓練課目，通過操縱數據采集與控制系統收到狀態信息，使視景輸出和音響輸出與教員臺計算機設定一致。消防車駕駛訓練狀態時在視景中將顯示機場消防車庫現場。啟動消防車的信號為開關量信號，經數字I/O端口被數據采集與控制系統采集并傳至計算機仿真系統。此過程中，方向盤轉動、油門動作、剎車動作的位移量被各自的位移傳感器轉換為模擬量信號，經過A/D轉換被操縱數據采集與控制計算機采集并被其傳至計算機仿真系統。同時方向盤及油門剎車操縱機構均具備“自動回位”的功能。計算機仿真系統中的消防車運動及控制模型根據這些信息解算出消防車當前的運動狀態、運動位置，并通過視景輸出顯示，音響模擬模型根據消防車的運動狀態由音響輸出輸出發動機音響、路面作用音響等音響信息。同時，消防車運動與控制模型將解算出消防車仿真儀表顯示信息和消防車指示燈顯示狀態，傳給操縱數據采集與控制系統后傳至PLC控制器，PLC控制器控制仿真儀表群和指示燈群進行相應的顯示。在模擬消防炮的炮口處裝有攝像頭，消防炮朝向由顯示屏顯示。消防炮控制搖桿和前臺架消防炮控制搖桿分為前、后、左、右四個方向，輸出四個開關量信號由第二數字I/O口采集。PLC控制器將此信息傳至兩個消防炮系統，控制模擬消防炮或模擬前臺架消防炮的縱向驅動電機和橫向驅動電機，通過控制炮塔的縱橫向運動調整各消防炮口的朝向。噴射按鈕按下后，消防車運動及控制模型可控制輸出噴口的流量，滅火劑噴射場景由視景相應輸出，與此同步，音響模擬模型控制音響輸出輸出滅火劑噴射的音響。

消防車到達時間、飛機火災控制時間、消防車位置、滅火操作過程均由計算機仿真系統實時傳給教員臺計算機，教員臺計算機記錄這些信息并在仿真結束后生成對學員訓練效果的評分，教員也可以實時瀏覽這些信息以便對受訓駕駛員進行進一步的指導。

消防車運動及控制模型和飛機火災及滅火模型的視頻輸出為單通道計算機三維圖像系統或三通道計算機三維圖像系統，視景顯示屏由視景系統圖形工作站、高分辨率投影機、投影屏幕組成。音箱為三維環繞立體聲音響系統，由音響合成計算機、多聲道立體聲高保真音響組成，具有逼真的聲音定位感覺，為駕駛員提供強烈的沉浸感。