[發明專利]用于空戰對抗模擬訓練的大視場背投系統及背投球幕

在審

• 申請號: 202210636285.2
• 申請日: 2022-06-07
• 公開（公告）號: CN114942564A
• 公開（公告）日: 2022-08-26
• 發明（設計）人: 賈磊;溫進生;孫四輩
• 申請（專利權）人: 北京領為軍融科技有限公司
• 主分類號: G03B21/60
• 分類號: G03B21/60;H04N9/31;G09B9/24
• 代理公司: 北京遠大卓悅知識產權代理有限公司 11369
• 代理人: 吳朝陽

本發明公開了一種背投球幕，包括由內至外依次設置的投影成像層、加筋增強層、防眩光層，所述背投球幕底部具有底部開口、與底部開口連通設有側部進口，所述底部開口、側壁進口的大小設置為滿足背投球幕的垂直視場為130°、水平視場為300°的要求，所述背投球幕的直徑為3.5m。一種用于空戰對抗模擬訓練的大視場背投系統，包括：背投球幕、視景生成模塊、圖像校正融合模塊、多個投影儀。本發明具有背投成像，超大視場角技術，水平視場300度，垂直視場130度，滿足多機種空域作戰需求，滿足系統平均分辨率＜3弧分/光學線對，系統亮度＞100cd/m²，系統對比度≥10:1，提高沉浸感的有益效果。

技術領域

本發明涉及飛行模擬器的視景技術領域。更具體地說，本發明涉及一種用于空戰對抗模擬訓練的大視場背投系統及背投球幕。

背景技術

視景系統是用來模擬飛行員的視野，將飛行器之外的包括氣象等所有與飛行任務有關的景象全景式呈現在飛行員面前，幫助飛行員判斷出飛機飛行的速度、位置、飛行高度、飛行姿態等，并根據計算機成像模擬飛行狀況經屏幕顯示出來，幫助飛行員實現飛行訓練的專門性系統。飛行模擬器視景仿真系統雖是模擬系統，但對飛行員的實際操作能力的養成提供了前期技能訓練手段，因此對于飛行員專業素養的培養和飛行經驗的成長具有重要意義。目前的視景仿真系統存在成像幕形式落后，傳統采用顯示屏拼接、柱幕、正投球幕方式實現訓練環境仿真；且視場角小，不適合仿真大場景空域作戰，沉浸感弱的問題。

發明內容

本發明的一個目的是解決至少上述問題，并提供至少后面將說明的優點。

本發明還有一個目的是提供一種背投球幕，背投成像(雙曲面表面成像，外投內看)，超大視場角技術，水平視場300度，垂直視場130度。

本發明還有一個目的是提供一種用于空戰對抗模擬訓練的大視場背投系統，背投成像背投球幕直經3.5m，超大視場角技術，且大視場背投系統平均分辨率＜3弧分/光學線對，系統亮度＞100cd/m²，系統對比度≥10:1，提高沉浸感。

為了實現根據本發明的這些目的和其它優點，提供了一種背投球幕，包括：由內至外依次設置的投影成像層、加筋增強層、防眩光層，所述背投球幕底部具有底部開口、與底部開口連通設有側部進口，所述底部開口、側壁進口的大小設置為滿足背投球幕的垂直視場為130°、水平視場為300°的要求。

優選的是，所述背投球幕的直徑為3.5m。

優選的是，所述加筋增強層的制備包括以下步驟：土坯按照標準3.5m半球進行表面處理，得對接固定形成刮膜的一對半球刮膜；依托刮膜的外表面制作一對對接固定形成陰模的半球陰模；依托陰模的內表面制作一對對接固定形成陽模的半球陽模；可轉動架設陽模，采用模外澆注工藝，獲得加筋增強層。

優選的是，對所述加筋增強層內表面交替采用內豎向噴投和內水平噴投進行投影成像層的制作，對所述加筋增強層外表面交替采用外豎向噴投和外水平噴投進行防眩光層的制作。

一種用于空戰對抗模擬訓練的大視場背投系統，包括背投球幕、視景生成模塊、與所述視景生成模塊連接的圖像校正融合模塊、與所述圖像校正融合模塊連接的多個投影儀，其中：

設計背投球幕的幾何中心為眼點；

所述圖像校正融合模塊利用視錐融合技術，基于背投球幕尺寸、眼點位置、投影儀光學參數、背投球幕亮度衰減率，在滿足水平視場為300°、垂直視場為130°，平均分辨率＜3弧分/光學線對，系統亮度＞100cd/m²，系統對比度≥10:1的條件下對系統光路進迭代，確定投影儀個數、各投影儀相對于球幕的空間位置，各投影儀的視場角，依據確定的投影儀個數、各投影儀相對于球幕的空間位置，各投影儀的相機視場角安裝投影儀；

所述視景生成模塊用于實時接收交互信息，根據接收的信息輸出多通道的視景圖像；