本發(fā)明屬于飛行模擬,特別涉及飛行模擬器自動油門臺裝置。
背景技術(shù):
1、在航空飛行訓(xùn)練領(lǐng)域,飛行模擬器作為重要的訓(xùn)練設(shè)備,能夠為飛行員提供接近真實飛行環(huán)境的訓(xùn)練場景,自動油門臺裝置是飛行模擬器的關(guān)鍵組成部分,其性能直接影響飛行員訓(xùn)練的真實性和有效性。
2、現(xiàn)有的飛行模擬器自動油門臺裝置,部分采用純機械結(jié)構(gòu)或簡單的機電結(jié)合方式。純機械結(jié)構(gòu)的自動油門臺裝置,其模擬真實飛機油門控制特性的能力有限,難以精確復(fù)現(xiàn)不同型號飛機在各種飛行工況下的油門響應(yīng),導(dǎo)致飛行員訓(xùn)練時的操作體驗與實際飛行存在較大差異;而簡單機電結(jié)合的自動油門臺裝置,往往缺乏精準(zhǔn)的信號采集和處理系統(tǒng),油門控制信號采集不靈敏,數(shù)據(jù)處理能力不足,無法實時、準(zhǔn)確地根據(jù)飛行模擬狀態(tài)生成合適的油門控制指令。同時,這些裝置大多沒有完善的反饋調(diào)節(jié)機制,不能及時修正油門桿的位置偏差,使得油門桿的動作與真實飛機油門桿的動作存在偏差,降低了飛行模擬訓(xùn)練的逼真度。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本發(fā)明提供飛行模擬器自動油門臺裝置,用于解決的油門桿的動作與真實飛機油門桿的動作存在偏差的技術(shù)問題,通過比對目標(biāo)位置與實際位置的差值,動態(tài)調(diào)整后續(xù)控制指令以消除誤差,油門桿的動作與真實飛機油門桿的偏差得到調(diào)整。
2、為了達(dá)到上述目的,本發(fā)明通過下述技術(shù)方案實現(xiàn):
3、飛行模擬器自動油門臺裝置,其特征在于,包括:
4、油門控制信號采集模塊,用于采集飛行員操作油門桿產(chǎn)生的模擬信號,并將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號;
5、數(shù)據(jù)處理模塊,與油門控制信號采集模塊連接,用于接收數(shù)字信號,并基于預(yù)設(shè)的飛行模擬算法對數(shù)字信號進(jìn)行處理,生成油門控制指令;
6、電機驅(qū)動模塊,與數(shù)據(jù)處理模塊連接,用于接收油門控制指令,并根據(jù)油門控制指令驅(qū)動電機運轉(zhuǎn);
7、油門桿傳動機構(gòu),與電機驅(qū)動模塊連接,電機運轉(zhuǎn)通過油門桿傳動機構(gòu)轉(zhuǎn)化為油門桿的直線運動或轉(zhuǎn)動,以模擬真實飛機油門桿的動作;
8、反饋檢測模塊,設(shè)置于油門桿傳動機構(gòu)上,用于實時檢測油門桿的位置信息,并將位置信息反饋至數(shù)據(jù)處理模塊,數(shù)據(jù)處理模塊根據(jù)位置信息對油門控制指令進(jìn)行修正。
9、可選的,油門控制信號采集模塊包括電位器和模數(shù)轉(zhuǎn)換電路,電位器與油門桿機械連接,電位器隨著油門桿的移動產(chǎn)生模擬電壓信號,模數(shù)轉(zhuǎn)換電路將模擬電壓信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。
10、可選的,數(shù)據(jù)處理模塊包括微處理器和存儲單元,存儲單元中存儲有飛行模擬算法和油門控制策略,微處理器調(diào)用飛行模擬算法和油門控制策略對接收的數(shù)字信號進(jìn)行處理。
11、可選的,電機驅(qū)動模塊包括驅(qū)動芯片和功率放大電路,驅(qū)動芯片接收數(shù)據(jù)處理模塊輸出的油門控制指令,并將油門控制指令轉(zhuǎn)換為驅(qū)動信號,功率放大電路對驅(qū)動信號進(jìn)行放大后驅(qū)動電機運轉(zhuǎn)。
12、可選的,油門桿傳動機構(gòu)包括齒輪傳動組件和絲桿螺母傳動組件,電機的轉(zhuǎn)動通過齒輪傳動組件傳遞至絲桿螺母傳動組件,絲桿螺母傳動組件將轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)化為直線運動以帶動油門桿移動。
13、可選的,反饋檢測模塊為角度傳感器或位移傳感器,角度傳感器用于檢測油門桿轉(zhuǎn)動角度,位移傳感器用于檢測油門桿直線位移。
14、可選的,還包括人機交互界面,人機交互界面與數(shù)據(jù)處理模塊連接,用于顯示油門狀態(tài)信息、接收用戶輸入的參數(shù)設(shè)置指令,數(shù)據(jù)處理模塊根據(jù)參數(shù)設(shè)置指令調(diào)整飛行模擬算法和油門控制策略。
15、可選的,人機交互界面包括顯示屏和操作按鈕,顯示屏用于顯示油門狀態(tài)信息,操作按鈕用于接收用戶輸入的參數(shù)設(shè)置指令。
16、可選的,還包括通信模塊,通信模塊與數(shù)據(jù)處理模塊連接,用于與飛行模擬器的其它系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互,接收飛行狀態(tài)數(shù)據(jù)并發(fā)送油門控制狀態(tài)數(shù)據(jù)。
17、可選的,通信模塊為太網(wǎng)通信模塊、can總線通信模塊或無線通信模塊中的其中一種。
18、本發(fā)明的有益效果:
19、本發(fā)明是油門控制信號采集模塊的電壓信號,經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換后傳輸至數(shù)據(jù)處理模塊,數(shù)據(jù)處理模塊結(jié)合當(dāng)前模擬飛行狀態(tài)計算出目標(biāo)油門參數(shù),生成包含轉(zhuǎn)速、方向信息的控制指令,電機驅(qū)動模塊將控制指令轉(zhuǎn)化為電機驅(qū)動信號,經(jīng)功率放大后驅(qū)動電機旋轉(zhuǎn),通過油門桿傳動機構(gòu)轉(zhuǎn)化為油門桿的直線運動或轉(zhuǎn)動,以模擬真實飛機油門桿的動作,利用反饋檢測模塊,實時檢測油門桿的位置信息,并將位置信息反饋至數(shù)據(jù)處理模塊,數(shù)據(jù)處理模塊根據(jù)位置信息對油門控制指令進(jìn)行修正。數(shù)據(jù)處理模塊通過比對目標(biāo)位置與實際位置的差值,動態(tài)調(diào)整后續(xù)控制指令以消除誤差,油門桿的動作與真實飛機油門桿的偏差得到調(diào)整。
1.飛行模擬器自動油門臺裝置,其特征在于,包括:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的飛行模擬器自動油門臺裝置,其特征在于,所述油門控制信號采集模塊包括電位器和模數(shù)轉(zhuǎn)換電路,所述電位器與油門桿機械連接,所述電位器隨著油門桿的移動產(chǎn)生模擬電壓信號,所述模數(shù)轉(zhuǎn)換電路將所述模擬電壓信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的飛行模擬器自動油門臺裝置,其特征在于,所述數(shù)據(jù)處理模塊包括微處理器和存儲單元,所述存儲單元中存儲有飛行模擬算法和油門控制策略,所述微處理器調(diào)用所述飛行模擬算法和油門控制策略對接收的數(shù)字信號進(jìn)行處理。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的飛行模擬器自動油門臺裝置,其特征在于,所述電機驅(qū)動模塊包括驅(qū)動芯片和功率放大電路,所述驅(qū)動芯片接收所述數(shù)據(jù)處理模塊輸出的油門控制指令,并將所述油門控制指令轉(zhuǎn)換為驅(qū)動信號,所述功率放大電路對所述驅(qū)動信號進(jìn)行放大后驅(qū)動電機運轉(zhuǎn)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的飛行模擬器自動油門臺裝置,其特征在于,所述油門桿傳動機構(gòu)包括齒輪傳動組件和絲桿螺母傳動組件,所述電機的轉(zhuǎn)動通過所述齒輪傳動組件傳遞至所述絲桿螺母傳動組件,所述絲桿螺母傳動組件將轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)化為直線運動以帶動油門桿移動。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的飛行模擬器自動油門臺裝置,其特征在于,所述反饋檢測模塊為角度傳感器或位移傳感器,所述角度傳感器用于檢測油門桿轉(zhuǎn)動角度,所述位移傳感器用于檢測油門桿直線位移。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的飛行模擬器自動油門臺裝置,其特征在于,還包括人機交互界面,所述人機交互界面與所述數(shù)據(jù)處理模塊連接,用于顯示油門狀態(tài)信息、接收用戶輸入的參數(shù)設(shè)置指令,所述數(shù)據(jù)處理模塊根據(jù)所述參數(shù)設(shè)置指令調(diào)整飛行模擬算法和油門控制策略。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的飛行模擬器自動油門臺裝置,其特征在于,所述人機交互界面包括顯示屏和操作按鈕,所述顯示屏用于顯示油門狀態(tài)信息,所述操作按鈕用于接收用戶輸入的參數(shù)設(shè)置指令。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的飛行模擬器自動油門臺裝置,其特征在于,還包括通信模塊,所述通信模塊與所述數(shù)據(jù)處理模塊連接,用于與飛行模擬器的其它系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互,接收飛行狀態(tài)數(shù)據(jù)并發(fā)送油門控制狀態(tài)數(shù)據(jù)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的飛行模擬器自動油門臺裝置,其特征在于,所述通信模塊為太網(wǎng)通信模塊、can總線通信模塊或無線通信模塊中的其中一種。