[發明專利]飛行模擬器多軸無線運動方法的機械結構

無效

• 申請號: 201210297245.6
• 申請日: 2012-08-21
• 公開（公告）號: CN102789709A
• 公開（公告）日: 2012-11-21
• 發明（設計）人: 徐強
• 申請（專利權）人: 徐強
• 主分類號: G09B9/08
• 分類號: G09B9/08
• 代理公司: 沈陽利泰專利商標代理有限公司 21209
• 代理人: 王東煜

技術領域

本發明涉及飛行模擬器的萬向旋轉動作機械結構，特別是涉及飛行模擬器多軸無線運動方法的機械結構。

背景技術

飛行模擬器的所謂模擬，就是用一個系統模仿另一個系統的過程。它通過操作人員與模擬系統和工作環境的相互配合，復現出真實系統的各種特性。模擬化訓練，就是綜合運用以計算機技術為核心的現代仿真技術，對未來環境、行動、過程以及性能等進行描述和模擬，使受訓者得到接近真實環境鍛煉的高度模擬化的訓練體驗。利用飛行模擬器訓練，具有提高訓練效率，節省訓練經費，保證飛行安全，減少環境污染的優點。因此，當今世界各國都非常重視利用虛擬現實技術提高訓練效益，大都建有自己的模擬系統。對日常應用及突發情況處理進行提前模擬，已經是一種很普遍的做法。模擬系統實質上就是“實驗室”。在這個實驗室里，可以利用模擬的環境進行策略和計劃的實驗、預測其效果、檢測其缺陷，并評估系統效能、啟發新的應用思想。

飛行模擬訓練就是要給飛行員構建一個虛擬的“真實”環境。我們指的環境主要分兩部分：首先是機器環境，即飛機座艙、設備等；其次是外部環境，主要指自然條件、地理條件、敵我雙方情況等。在機器環境方面，對飛機運動、動感(如加速度、座椅抖振等)的模擬是比較關鍵的技術；對飛機設備(主要是座艙中的儀表、操作設備和綜合顯示系統)的模擬也比較重要，對飛行員來說，座艙必須要有真實感和現場感。?

目前國際通用的是6自由度飛行摸擬器。系統的主要部件是基于HPR?原理的氣動并行平臺，它有著3個自由度，可沿著縱軸平移（升降），并且可沿兩個橫向軸旋轉（橫擺和縱擺）。在真實模擬人體在飛行過程當中的感受時，受到了設備結構的限制，無法完成絕大多數飛行動作時的真實人體感受、及重力場的變化。傳統的模擬器，在完成各種動作及特技時，座位均保持不動，個別高檔的產品，僅僅可以模擬一定的小幅度傾角的感覺，無法模擬近似的人體真實感覺，如同玩電子游戲。

本模擬器的機械部分，可適用于當今各種飛行器的模擬練習。可以模擬固定翼飛機的起飛、降落、倒飛、失速、尾旋、各種迎角、眼鏡蛇機動、側飛、連續翻滾等高難度的特技動作。同時可以模擬在各種不同的飛行狀態下，對人體在重力場變化的真實感受和在這種變化時的反應及適應性。對民航客機、運輸機、戰斗機的模擬訓練提供更真實、更貼近真實環境感受的模擬訓練環境。也可以模擬直升機的“O型著陸、“躍升、“俯沖、“大坡度盤旋（直升機超過45°角傾斜姿態進行盤旋的動作）、“蛇形機動、“涅斯捷羅夫翻轉、“殷麥曼翻轉”、“死斤斗”、“橫滾”、?萊維斯曼機動等所以高難度飛行機動動作。在逼真模擬民用、軍用、搶險救災飛行的高難度動作中，有當今現有模擬器不可比擬的仿真動作感受的效果。本結構也可以應用到航天飛機、高空飛艇、動力滑翔等飛行器的模擬飛行練習。

發明內容

本發明的目的是為了克服現有技術的不足，提供一種飛行模擬器多軸無線運動方法的機械結構，利用該飛行模擬器的機械結構，進行飛行訓練，具有提高訓練效率，節省訓練經費，保證飛行安全，減少環境污染，其結構簡單，成本低廉。

采用的技術方案是：

飛行模擬器多軸無線運動方法的機械結構，其機械結構采用陀螺儀式的多個環形結構，包括底座、X向支撐軸、Z向支撐軸、Y向支撐軸、Z向伺服電機、X向伺服電機、模擬器駕駛艙、Y向伺服電機、內環、外環、中心環。所述的外環、內環和中心環依次向內縮小，底座與外環固定連接。外環上的X向伺服電機和X向支撐軸共同連接Y向支撐軸，用于控制X向旋轉。Y向支撐軸上的Y向伺服電機和Y向支撐軸與X向錯開90°，向內連接中心環，用于控制Y向旋轉。中心環上的Z向伺服電機和Z向支撐軸與Y向錯開90°，向內連接模擬器駕駛艙，用于控制Z向旋轉。模擬器駕駛艙即在三維坐標中繞Z、Y、Z三個軸向轉動,?模擬出飛機的運動變化情況。

上述的內環、中心環的上下兩側，分別安裝有可拆卸的，供X向伺服電機和Y向伺服電機使用的電池組，在模擬器駕駛艙中安裝供Z向伺服電機和模擬艙內設備使用的電池組，外環由于不需要運動，所以電源直接使用標準的外部電源。

上述的X向伺服電機和Y向伺服電機與模擬器駕駛艙中的驅動器，用無線收發設備進行通訊控制，Z向伺服電機在模擬艙內，可以直接使用有線方式連接驅動器，進行控制。