一種航空駕駛儀表實時仿真模擬系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種航空駕駛儀表實時仿真模擬系統(tǒng)，利用飛行儀表模擬驅(qū)動控制系統(tǒng)驅(qū)動姿態(tài)儀、轉(zhuǎn)彎側(cè)滑儀和航向指示器，分別指示航空器飛行的俯仰角度、傾斜角度、轉(zhuǎn)彎方向、轉(zhuǎn)彎快慢、側(cè)滑方向、側(cè)滑程度、飛行的方向和飛行方向變化的角度；利用全靜壓模擬驅(qū)動控制系統(tǒng)驅(qū)動空速表、高度表和升降速度表，分別指示航空器的飛行速度、飛行高度和上升或下降的垂直速度；利用發(fā)動機(jī)指示儀表模擬驅(qū)動控制系統(tǒng)驅(qū)動發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速表、油量表、滑油溫度表、滑油壓力表和燃油壓力表，分別指示發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速、發(fā)動機(jī)油量、發(fā)動機(jī)滑油溫度、發(fā)動機(jī)滑油壓力和發(fā)動機(jī)燃油壓力；該系統(tǒng)能夠?qū)崟r仿真模擬航空駕駛儀表的工作參數(shù)，同時性能穩(wěn)定可靠、操作簡單、使用維護(hù)方便，滿足航空教學(xué)實訓(xùn)要求。
【專利說明】一種航空駕駛儀表實時仿真模擬系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及航空駕駛模擬器【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種航空駕駛儀表實時仿真模擬系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]在駕駛過程中，飛行員需要實時了解航空器的飛行姿態(tài)、發(fā)動機(jī)的工作狀態(tài)以及其他分系統(tǒng)的工作狀況，這些信息是由航空儀表及其相應(yīng)的傳感器等系統(tǒng)提供。航空駕駛模擬器是為滿足航空教學(xué)實訓(xùn)要求而設(shè)計的，具備航空器駕駛要求的基本功能，能夠在地面以經(jīng)濟(jì)、安全、實用的方式提高教學(xué)訓(xùn)練水平。而駕駛儀表模擬系統(tǒng)是其中的一個子系統(tǒng)。
[0003]駕駛儀表模擬系統(tǒng)用于模擬飛行儀表和發(fā)動機(jī)指示儀表的工作狀態(tài)，實現(xiàn)飛行數(shù)據(jù)的實時仿真指示。通過模擬操控飛行姿態(tài)，觀察儀器儀表示數(shù)的變化，使學(xué)員初步了解航空器的基本工作原理及其駕駛技術(shù)。駕駛儀表模擬系統(tǒng)由物理儀表和模擬驅(qū)動控制系統(tǒng)組成，設(shè)計過程復(fù)雜、開發(fā)成本高，驅(qū)動、控制的復(fù)雜性和穩(wěn)定性是其設(shè)計中的主要難題之一。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，本發(fā)明的目的在于提供一種航空駕駛儀表實時仿真模擬系統(tǒng)，具有開發(fā)成本低、可靠性高、便于使用及維護(hù)等優(yōu)點。
[0005]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為:
[0006]—種航空駕駛儀表實時仿真模擬系統(tǒng)，包括飛機(jī)儀表和模擬驅(qū)動控制系統(tǒng)兩個模塊；飛機(jī)儀表包括飛行儀表、全靜壓系統(tǒng)儀表和發(fā)動機(jī)指不儀表，其中，飛行儀表由姿態(tài)儀、轉(zhuǎn)彎側(cè)滑儀和航向指示器組成，全靜壓系統(tǒng)儀表由空速表、高度表和升降速度表組成，發(fā)動機(jī)指示儀表由發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速表、油量表、滑油溫度表、滑油壓力表和燃油壓力表組成；模擬驅(qū)動控制系統(tǒng)包括三個子系統(tǒng):飛行儀表模擬驅(qū)動控制系統(tǒng)、全靜壓模擬驅(qū)動控制系統(tǒng)和發(fā)動機(jī)指示儀表模擬驅(qū)動控制系統(tǒng)，飛行儀表模擬驅(qū)動控制系統(tǒng)是一個由油缸、上下平臺和萬向絞鏈連接組成的六自由度運(yùn)動模擬器，全靜壓模擬驅(qū)動控制系統(tǒng)包括真空泵、真空管、真空壓力調(diào)節(jié)器和四通閥，發(fā)動機(jī)指示儀表驅(qū)動控制系統(tǒng)由轉(zhuǎn)速信號發(fā)生器、轉(zhuǎn)速信號控制器、油量信號發(fā)生器、油量信號控制器、滑油溫度信號發(fā)生器、滑油溫度信號控制器、滑油壓力信號發(fā)生器、滑油壓力信號控制器、燃油壓力信號發(fā)生器、燃油壓力信號控制器組成；
[0007]姿態(tài)儀安裝在儀表板上，固定在六自由度運(yùn)動模擬器上平臺上的航空駕駛模擬器做出俯仰、側(cè)斜動作，駕駛員通過姿態(tài)儀了解和掌握航空器的俯仰和傾斜角度；
[0008]轉(zhuǎn)彎側(cè)滑儀安裝在儀表板上，六自由度運(yùn)動模擬器驅(qū)動航空駕駛模擬器做出轉(zhuǎn)彎、側(cè)滑動作，駕駛員通過轉(zhuǎn)彎側(cè)滑儀掌握航空器的轉(zhuǎn)彎方向、轉(zhuǎn)彎快慢、側(cè)滑方向和側(cè)滑程度；
[0009]航向指示器安裝在儀表板上，六自由度運(yùn)動模擬器驅(qū)動航空駕駛模擬器做出偏航及轉(zhuǎn)向動作，航向指示器為駕駛員指示出航空器飛行的方向及飛行方向變化的角度；[0010]空速表安裝在儀表板上，空速表的全壓口空著，靜壓口接有真空管，然后通過四通閥、真空壓力調(diào)節(jié)器與真空泵相連接，模擬空速表在航空器飛行中的工作狀態(tài)，真空泵工作，在空速表的開口膜盒內(nèi)外生成壓力差，儀表指針轉(zhuǎn)動，指示航空器的飛行速度，真空壓力調(diào)節(jié)器用來調(diào)整空速表開口膜盒內(nèi)外的壓力差，以實現(xiàn)航空器飛行速度參數(shù)的變化；
[0011]高度表安裝在儀表板上，高度表的靜壓口接有真空管，然后通過四通閥、真空壓力調(diào)節(jié)器與真空泵相連接，模擬高度表在航空器飛行中的工作狀態(tài)，真空泵工作，在高度表的開口膜盒內(nèi)外生成壓力差，儀表指針轉(zhuǎn)動，指示航空器的飛行高度，真空壓力調(diào)節(jié)器用來調(diào)整高度表開口膜盒內(nèi)外的壓力差，以實現(xiàn)航空器飛行高度參數(shù)的變化；
[0012]升降速度表安裝在儀表板上，升降速度表的靜壓口接有真空管，然后通過四通閥、真空壓力調(diào)節(jié)器與真空泵相連接，模擬升降速度表在航空器飛行中的工作狀態(tài)，真空泵工作，在升降速度表的開口膜盒內(nèi)外生成壓力差，儀表指針轉(zhuǎn)動，指示航空器上升或下降的垂直速度，真空壓力調(diào)節(jié)器可用來調(diào)整升降速度表開口膜盒內(nèi)外的壓力差，以實現(xiàn)航空器升降速度參數(shù)的變化；
[0013]發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速表安裝在儀表板上，由轉(zhuǎn)速信號發(fā)生器模擬生成發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速信號，經(jīng)轉(zhuǎn)速信號控制器的處理，傳送到發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速表，驅(qū)動轉(zhuǎn)速表指針指示發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速；
[0014]油量表安裝在儀表板上，由油量信號發(fā)生器模擬生成發(fā)動機(jī)油量信號，經(jīng)油量信號控制器的處理，傳送到油量表，驅(qū)動油量表指針指示發(fā)動機(jī)油量；
[0015]滑油溫度表安裝在儀表板上，由滑油溫度信號發(fā)生器模擬生成滑油溫度信號，經(jīng)滑油溫度信號控制器的處理，傳送到滑油溫度表，驅(qū)動滑油溫度表指針指示發(fā)動機(jī)滑油溫度；
[0016]滑油壓力表安裝在儀表板上，由滑油壓力信號發(fā)生器模擬生成滑油壓力信號，經(jīng)滑油壓力信號控制器的處理，傳送到滑油壓力表，驅(qū)動滑油壓力表指針指示發(fā)動機(jī)滑油壓力；
[0017]燃油壓力表安裝在儀表板上，由燃油壓力信號發(fā)生器模擬生成燃油壓力信號，經(jīng)燃油壓力信號控制器的處理，傳送到燃油壓力表，驅(qū)動燃油壓力表指針指示發(fā)動機(jī)燃油壓力。
[0018]本發(fā)明的有益效果是:該系統(tǒng)能夠?qū)崟r仿真模擬航空駕駛儀表的工作參數(shù)，同時性能穩(wěn)定可靠、操作簡單、使用維護(hù)方便，滿足航空教學(xué)實訓(xùn)要求。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]附圖為航空駕駛儀表實時仿真模擬系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明，所舉實例只用于解釋本發(fā)明，并非用于限定本發(fā)明的范圍。
[0021]如附圖所示，一種航空駕駛儀表實時仿真模擬系統(tǒng)，包括飛機(jī)儀表和模擬驅(qū)動控制系統(tǒng)兩個模塊；飛機(jī)儀表包括飛行儀表、全靜壓系統(tǒng)儀表和發(fā)動機(jī)指示儀表，其中，飛行儀表由姿態(tài)儀、轉(zhuǎn)彎側(cè)滑儀和航向指示器組成，全靜壓系統(tǒng)儀表由空速表、高度表和升降速度表組成，發(fā)動機(jī)指示儀表由發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速表、油量表、滑油溫度表、滑油壓力表和燃油壓力表組成；模擬驅(qū)動控制系統(tǒng)包括三個子系統(tǒng):飛行儀表模擬驅(qū)動控制系統(tǒng)、全靜壓模擬驅(qū)動控制系統(tǒng)和發(fā)動機(jī)指示儀表模擬驅(qū)動控制系統(tǒng)，飛行儀表模擬驅(qū)動控制系統(tǒng)是一個由油缸、上下平臺和萬向絞鏈連接組成的六自由度運(yùn)動模擬器，全靜壓模擬驅(qū)動控制系統(tǒng)包括真空泵、真空管、真空壓力調(diào)節(jié)器和四通閥，發(fā)動機(jī)指示儀表驅(qū)動控制系統(tǒng)由轉(zhuǎn)速信號發(fā)生器、轉(zhuǎn)速信號控制器、油量信號發(fā)生器、油量信號控制器、滑油溫度信號發(fā)生器、滑油溫度信號控制器、滑油壓力信號發(fā)生器、滑油壓力信號控制器、燃油壓力信號發(fā)生器、燃油壓力信號控制器組成；
[0022]姿態(tài)儀安裝在儀表板上，固定在六自由度運(yùn)動模擬器上平臺上的航空駕駛模擬器做出俯仰、側(cè)斜動作，駕駛員通過姿態(tài)儀了解和掌握航空器的俯仰和傾斜角度；
[0023]轉(zhuǎn)彎側(cè)滑儀安裝在儀表板上，六自由度運(yùn)動模擬器驅(qū)動航空駕駛模擬器做出轉(zhuǎn)彎、側(cè)滑動作，駕駛員通過轉(zhuǎn)彎側(cè)滑儀掌握航空器的轉(zhuǎn)彎方向、轉(zhuǎn)彎快慢、側(cè)滑方向和側(cè)滑程度；
[0024]航向指示器安裝在儀表板上，六自由度運(yùn)動模擬器驅(qū)動航空駕駛模擬器做出偏航及轉(zhuǎn)向動作，航向指示器為駕駛員指示出航空器飛行的方向及飛行方向變化的角度；
[0025]空速表安裝在儀表板上，空速表的全壓口空著，靜壓口接有真空管，然后通過四通閥、真空壓力調(diào)節(jié)器與真空泵相連接，模擬空速表在航空器飛行中的工作狀態(tài)，真空泵工作，在空速表的開口膜盒內(nèi)外生成壓力差，儀表指針轉(zhuǎn)動，指示航空器的飛行速度，真空壓力調(diào)節(jié)器用來調(diào)整空速表開口膜盒內(nèi)外的壓力差，以實現(xiàn)航空器飛行速度參數(shù)的變化；
[0026]高度表安裝在儀表板上，高度表的靜壓口接有真空管，然后通過四通閥、真空壓力調(diào)節(jié)器與真空泵相連接，模擬高度表在航空器飛行中的工作狀態(tài)，真空泵工作，在高度表的開口膜盒內(nèi)外生成壓力差，儀表指針轉(zhuǎn)動，指示航空器的飛行高度，真空壓力調(diào)節(jié)器用來調(diào)整高度表開口膜盒內(nèi)外的壓力差，以實現(xiàn)航空器飛行高度參數(shù)的變化；
[0027]升降速度表安裝在儀表板上，升降速度表的靜壓口接有真空管，然后通過四通閥、真空壓力調(diào)節(jié)器與真空泵相連接，模擬升降速度表在航空器飛行中的工作狀態(tài)，真空泵工作，在升降速度表的開口膜盒內(nèi)外生成壓力差，儀表指針轉(zhuǎn)動，指示航空器上升或下降的垂直速度，真空壓力調(diào)節(jié)器可用來調(diào)整升降速度表開口膜盒內(nèi)外的壓力差，以實現(xiàn)航空器升降速度參數(shù)的變化；
[0028]發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速表安裝在儀表板上，由轉(zhuǎn)速信號發(fā)生器模擬生成發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速信號，經(jīng)轉(zhuǎn)速信號控制器的處理，傳送到發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速表，驅(qū)動轉(zhuǎn)速表指針指示發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速；
[0029]油量表安裝在儀表板上，由油量信號發(fā)生器模擬生成發(fā)動機(jī)油量信號，經(jīng)油量信號控制器的處理，傳送到油量表，驅(qū)動油量表指針指示發(fā)動機(jī)油量；
[0030]滑油溫度表安裝在儀表板上，由滑油溫度信號發(fā)生器模擬生成滑油溫度信號，經(jīng)滑油溫度信號控制器的處理，傳送到滑油溫度表，驅(qū)動滑油溫度表指針指示發(fā)動機(jī)滑油溫度；
[0031]滑油壓力表安裝在儀表板上，由滑油壓力信號發(fā)生器模擬生成滑油壓力信號，經(jīng)滑油壓力信號控制器的處理，傳送到滑油壓力表，驅(qū)動滑油壓力表指針指示發(fā)動機(jī)滑油壓力；
[0032]燃油壓力表安裝在儀表板上，由燃油壓力信號發(fā)生器模擬生成燃油壓力信號，經(jīng)燃油壓力信號控制器的處理，傳送到燃油壓力表，驅(qū)動燃油壓力表指針指示發(fā)動機(jī)燃油壓力。
[0033]本發(fā)明的工作原理是:利用飛行儀表模擬驅(qū)動控制系統(tǒng)驅(qū)動姿態(tài)儀、轉(zhuǎn)彎側(cè)滑儀和航向指示器，分別指示航空器飛行的俯仰角度、傾斜角度、轉(zhuǎn)彎方向、轉(zhuǎn)彎快慢、側(cè)滑方向、側(cè)滑程度、飛行的方向和飛行方向變化的角度；利用全靜壓模擬驅(qū)動控制系統(tǒng)驅(qū)動空速表、高度表和升降速度表，分別指示航空器的飛行速度、飛行高度和上升或下降的垂直速度；利用發(fā)動機(jī)指示儀表模擬驅(qū)動控制系統(tǒng)驅(qū)動發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速表、油量表、滑油溫度表、滑油壓力表和燃油壓力表，分別指示發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速、發(fā)動機(jī)油量、發(fā)動機(jī)滑油溫度、發(fā)動機(jī)滑油壓力和發(fā)動機(jī)燃油壓力；該系統(tǒng)能夠?qū)崟r仿真模擬航空駕駛儀表的工作參數(shù)，同時性能穩(wěn)定可靠、操作簡單、使用維護(hù)方便，滿足航空教學(xué)實訓(xùn)要求。
[0034]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種航空駕駛儀表實時仿真模擬系統(tǒng),包括飛機(jī)儀表和模擬驅(qū)動控制系統(tǒng)兩個模塊，其特征在于:飛機(jī)儀表包括飛行儀表、全靜壓系統(tǒng)儀表和發(fā)動機(jī)指示儀表，其中，飛行儀表由姿態(tài)儀、轉(zhuǎn)彎側(cè)滑儀和航向指示器組成，全靜壓系統(tǒng)儀表由空速表、高度表和升降速度表組成，發(fā)動機(jī)指示儀表由發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速表、油量表、滑油溫度表、滑油壓力表和燃油壓力表組成；模擬驅(qū)動控制系統(tǒng)包括三個子系統(tǒng):飛行儀表模擬驅(qū)動控制系統(tǒng)、全靜壓模擬驅(qū)動控制系統(tǒng)和發(fā)動機(jī)指示儀表模擬驅(qū)動控制系統(tǒng)，飛行儀表模擬驅(qū)動控制系統(tǒng)是一個由油缸、上下平臺和萬向絞鏈連接組成的六自由度運(yùn)動模擬器，全靜壓模擬驅(qū)動控制系統(tǒng)包括真空泵、真空管、真空壓力調(diào)節(jié)器和四通閥，發(fā)動機(jī)指示儀表驅(qū)動控制系統(tǒng)由轉(zhuǎn)速信號發(fā)生器、轉(zhuǎn)速信號控制器、油量信號發(fā)生器、油量信號控制器、滑油溫度信號發(fā)生器、滑油溫度信號控制器、滑油壓力信號發(fā)生器、滑油壓力信號控制器、燃油壓力信號發(fā)生器、燃油壓力信號控制器組成； 姿態(tài)儀安裝在儀表板上，固定在六自由度運(yùn)動模擬器上平臺上的航空駕駛模擬器做出俯仰、側(cè)斜動作，駕駛員通過姿態(tài)儀了解和掌握航空器的俯仰和傾斜角度； 轉(zhuǎn)彎側(cè)滑儀安裝在儀表板上，六自由度運(yùn)動模擬器驅(qū)動航空駕駛模擬器做出轉(zhuǎn)彎、側(cè)滑動作，駕駛員通過轉(zhuǎn)彎側(cè)滑儀掌握航空器的轉(zhuǎn)彎方向、轉(zhuǎn)彎快慢、側(cè)滑方向和側(cè)滑程度；航向指示器安裝在儀表板上，六自由度運(yùn)動模擬器驅(qū)動航空駕駛模擬器做出偏航及轉(zhuǎn)向動作，航向指示器為駕駛員指示出航空器飛行的方向及飛行方向變化的角度； 空速表安裝在儀表板上，空速表的全壓口空著，靜壓口接有真空管，然后通過四通閥、真空壓力調(diào)節(jié)器與真空泵相連接，模擬空速表在航空器飛行中的工作狀態(tài)，真空泵工作，在空速表的開口膜盒內(nèi)外生成壓力差，儀表指針轉(zhuǎn)動，指示航空器的飛行速度，真空壓力調(diào)節(jié)器用來調(diào)整空速表開口膜盒內(nèi)外的壓力差，以實現(xiàn)航空器飛行速度參數(shù)的變化； 高度表安裝在儀表板上，高度表的靜壓口接有真空管，然后通過四通閥、真空壓力調(diào)節(jié)器與真空泵相連接，模擬高度表在航空器飛行中的工作狀態(tài)，真空泵工作，在高度表的開口膜盒內(nèi)外生成壓力差，儀表指針轉(zhuǎn)動，指示航空器的飛行高度，真空壓力調(diào)節(jié)器用來調(diào)整高度表開口膜盒內(nèi)外的壓力差，以實現(xiàn)航空器飛行`高度參數(shù)的變化； 升降速度表安裝在儀表板上，升降速度表的靜壓口接有真空管，然后通過四通閥、真空壓力調(diào)節(jié)器與真空泵相連接，模擬升降速度表在航空器飛行中的工作狀態(tài)，真空泵工作，在升降速度表的開口膜盒內(nèi)外生成壓力差，儀表指針轉(zhuǎn)動，指示航空器上升或下降的垂直速度，真空壓力調(diào)節(jié)器可用來調(diào)整升降速度表開口膜盒內(nèi)外的壓力差，以實現(xiàn)航空器升降速度參數(shù)的變化； 發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速表安裝在儀表板上，由轉(zhuǎn)速信號發(fā)生器模擬生成發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速信號，經(jīng)轉(zhuǎn)速信號控制器的處理，傳送到發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速表，驅(qū)動轉(zhuǎn)速表指針指示發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速； 油量表安裝在儀表板上，由油量信號發(fā)生器模擬生成發(fā)動機(jī)油量信號，經(jīng)油量信號控制器的處理，傳送到油量表，驅(qū)動油量表指針指示發(fā)動機(jī)油量； 滑油溫度表安裝在儀表板上，由滑油溫度信號發(fā)生器模擬生成滑油溫度信號，經(jīng)滑油溫度信號控制器的處理，傳送到滑油溫度表，驅(qū)動滑油溫度表指針指示發(fā)動機(jī)滑油溫度；滑油壓力表安裝在儀表板上，由滑油壓力信號發(fā)生器模擬生成滑油壓力信號，經(jīng)滑油壓力信號控制器的處理，傳送到滑油壓力表，驅(qū)動滑油壓力表指針指示發(fā)動機(jī)滑油壓力； 燃油壓力表安裝在儀表板上，由燃油壓力信號發(fā)生器模擬生成燃油壓力信號，經(jīng)燃油壓力信號控制器的處理，傳送到燃油壓`力表，驅(qū)動燃油壓力表指針指示發(fā)動機(jī)燃油壓力。
【文檔編號】G09B9/16GK103886783SQ201410100469
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2014年3月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月18日
【發(fā)明者】張毅, 吳偉 申請人:西京學(xué)院