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| 航空模擬顯示系統(tǒng) |
更新時(shí)間：2008-1-29 7:40:56
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編輯：映君
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飛行模擬器簡(jiǎn)介：
飛行模擬器是一種可以在地面模仿飛機(jī)的飛行狀態(tài)、飛行條件和環(huán)境的特殊裝置，它由計(jì)算機(jī)、模擬駕駛艙、運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)、操縱負(fù)載系統(tǒng)和視景系統(tǒng)等組成，是現(xiàn)代航空科研、教學(xué)、試驗(yàn)等不能缺少的技術(shù)設(shè)備。
1930年，美國(guó)人埃德溫·林克發(fā)明了第一個(gè)飛行模擬器，并且以自己命名為“林克練習(xí)器”。盡管它存在著技術(shù)上的缺陷，但它已經(jīng)體現(xiàn)了不使用真實(shí)飛機(jī)就能安全、經(jīng)濟(jì)地反復(fù)進(jìn)行緊急狀態(tài)動(dòng)作訓(xùn)練的優(yōu)點(diǎn)。
隨著高新技術(shù)在軍事領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，現(xiàn)代化武器裝備技術(shù)先進(jìn)、價(jià)格昂貴的特點(diǎn)越來(lái)越突出。一架先進(jìn)戰(zhàn)斗機(jī)造價(jià)昂貴，如果全部實(shí)裝訓(xùn)練，不僅耗資巨大，同時(shí)也大大縮短了戰(zhàn)機(jī)的壽命。為了解決這一難題，許多發(fā)達(dá)國(guó)家采取花巨資研制模擬器的對(duì)策，并規(guī)定，凡裝備新戰(zhàn)機(jī)，必須裝備相應(yīng)的模擬器。
現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)和光、機(jī)、電技術(shù)的發(fā)展，基于離心機(jī)的飛行模擬器均集加速度模擬，視景、艙內(nèi)環(huán)境控制及閉環(huán)控制于一身，使地面模擬效果達(dá)到了以假亂真的程度，特別是視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)和運(yùn)動(dòng)感覺(jué)等方面都已趨向逼真。
現(xiàn)代飛行模擬器都有一個(gè)與真飛機(jī)駕駛艙相似駕駛艙，艙內(nèi)設(shè)有儀表、指示燈、開(kāi)關(guān)按鈕和操縱手柄。駕駛員根據(jù)儀表指示和外景顯示操縱飛機(jī)。駕駛艙安裝在運(yùn)動(dòng)基座上，在“飛行”過(guò)程中運(yùn)動(dòng)基座給座艙內(nèi)的駕駛員以俯仰、滾轉(zhuǎn)和偏航3個(gè)角運(yùn)動(dòng)的感覺(jué)。駕駛員在操縱飛機(jī)的駕駛桿、油門(mén)桿和方向舵等操縱機(jī)構(gòu)時(shí)，操縱負(fù)載系統(tǒng)給駕駛員以操縱負(fù)載力的感覺(jué)。
現(xiàn)代飛行模擬器的視景系統(tǒng)，是由計(jì)算機(jī)仿真成像系統(tǒng)來(lái)完成。它是將經(jīng)過(guò)遙感測(cè)繪得到的實(shí)際的地形地物的地理信息數(shù)據(jù)輸入計(jì)算機(jī)，經(jīng)過(guò)處理后生成包括地面和空中的活動(dòng)目標(biāo)的圖像，使得飛行員有身臨其境的感覺(jué)。
同時(shí)，利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可以將一臺(tái)或多臺(tái)飛行模擬器連入到多武器平臺(tái)攻防對(duì)抗系統(tǒng)中，飛行模擬器的駕駛員可以和由計(jì)算機(jī)生成的航空兵進(jìn)行編隊(duì)和聯(lián)合作戰(zhàn)，也可以和其它武器平臺(tái)的計(jì)算機(jī)行生成的兵力進(jìn)行對(duì)抗。分布交互式的模擬器可以用來(lái)訓(xùn)練飛行員的協(xié)同作戰(zhàn)能力和考核武器平臺(tái)的作戰(zhàn)性能。
飛行模擬器的視景系統(tǒng)：
在飛行模擬器中，視景系統(tǒng)為駕駛員提供實(shí)際飛行任務(wù)中的景物環(huán)境。在訓(xùn)練過(guò)程中，視覺(jué)為駕駛員提供70%以上的有用信息。視景系統(tǒng)內(nèi)容的豐富狀況、逼真度、清晰度和視場(chǎng)角的大小都會(huì)影響到飛行模擬器的質(zhì)量和飛行訓(xùn)練效果。因此，飛行模擬器對(duì)視景系統(tǒng)性能要求非常高，不但要求其畫(huà)面逼真、視場(chǎng)角大、延時(shí)不大于150ms，而且要求能夠產(chǎn)生座艙外的景象，包括機(jī)場(chǎng)跑道、燈光、建筑物、田野、河流、道路、地形地貌等。在此之上，還應(yīng)能模擬氣象條件如能見(jiàn)度、霧、雨、雪等，以及白天、黃昏、夜間的景色和活動(dòng)目標(biāo)�？傊�，飛行模擬器的視景系統(tǒng)應(yīng)給飛行員身臨其境的感覺(jué)。
目前最常見(jiàn)的是安裝在圓頂屋內(nèi)的飛行模擬器就使用了基于投影的顯示技術(shù)。這種飛行模擬器中由懸掛在機(jī)場(chǎng)比例模型上的攝影機(jī)提供圖像，由模擬駕駛員艙內(nèi)學(xué)員的動(dòng)作控制運(yùn)動(dòng)。這類(lèi)系統(tǒng)有寬闊的視野，能夠利用人類(lèi)的位置意識(shí)和空間意識(shí)。球面上的景像自然、有寬闊的角度。眼睛自然地聚焦在球幕的中心，而視角會(huì)保持寬闊的角度。所采用的大型平面或曲面屏幕可以是前投的，也可以是背投的。投影系統(tǒng)使用在直線屏幕上成像的前投或背投高分辨率三維圖像顯示器。一般配置兩三個(gè)以上投影機(jī)，水平或俯視排列，產(chǎn)生連續(xù)的、寬闊的、無(wú)縫的高分辨率圖像。使駕駛者產(chǎn)生完全身臨其境的感受。使用這種飛行模擬器可節(jié)省50%的訓(xùn)練經(jīng)費(fèi)。
飛行模擬器用途分類(lèi)：
�、�.用于工程設(shè)計(jì)和研究。即用它協(xié)調(diào)、修正和優(yōu)化飛行操縱、儀表顯示、動(dòng)力裝置和武器系統(tǒng)的不同參數(shù)，以求得最佳分配的效果。它還可以對(duì)已有的系統(tǒng)進(jìn)行分析和評(píng)價(jià)。
②.用于訓(xùn)練。用來(lái)訓(xùn)練飛行員，可以不受外界環(huán)境的影響，節(jié)省真實(shí)飛行時(shí)數(shù)，而使飛行人員熟悉新機(jī)種的駕駛技術(shù)，同時(shí)具有極高的安全性。
因此，飛行模擬器已與計(jì)算機(jī)、風(fēng)洞和飛行試驗(yàn)并列，被認(rèn)為是目前世界航空科研的四大重要手段。
飛行模擬器訓(xùn)練飛行員的優(yōu)點(diǎn)：
①.安全：剛參加訓(xùn)練的飛行員只有理論知識(shí)，如果直接駕駛戰(zhàn)斗機(jī)，危險(xiǎn)很大。而且有的飛行機(jī)艙只有一個(gè)座，往往沒(méi)有教練來(lái)指揮，危險(xiǎn)更大。利用飛行模擬器訓(xùn)練以后，飛行員在駕駛真飛機(jī)之前已經(jīng)經(jīng)過(guò)反復(fù)訓(xùn)練以后對(duì)飛機(jī)的操作形成了條件反射，出現(xiàn)惡性事故的機(jī)率就極少了。
�、�.經(jīng)濟(jì)：使用真飛機(jī)訓(xùn)練，不但耗油，而且飛機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)有壽命限制，訓(xùn)練成本很大。利用飛行模擬器只耗費(fèi)一些電，而且可以輪班使用，效率非常高。同時(shí)，在飛行訓(xùn)練當(dāng)中，降落的難度是最大的。如果使用真飛機(jī)來(lái)訓(xùn)練，必須讓飛機(jī)先不斷起飛后才能反復(fù)做降落訓(xùn)練。而用飛行模擬器，只需要設(shè)定降落的程序就可以了。也不需要機(jī)場(chǎng)、跑道等相關(guān)設(shè)施。
�、�.功能齊全：有些訓(xùn)練在真飛機(jī)上是做不到的，比如“空中特情”訓(xùn)練。除非是空中試飛，一般在實(shí)裝訓(xùn)練中很難有意設(shè)置特情進(jìn)行訓(xùn)練，利用飛行模擬器就可以有針對(duì)性地進(jìn)行空中特情模擬訓(xùn)練，包括假設(shè)發(fā)動(dòng)機(jī)故障、供電系統(tǒng)故障、操作系統(tǒng)故障、各種告警等等的空中特情來(lái)模擬訓(xùn)練。而且在飛行模擬器上實(shí)施教員帶飛的優(yōu)點(diǎn)更是明顯。實(shí)裝帶飛，飛得是前后艙，教員首先得拿出大部分精力保持飛機(jī)狀態(tài)，等騰出精力后才能帶飛。在飛行模擬器上訓(xùn)練，教員完全可以在飛行員背后直接進(jìn)行幫飛，效果明顯提高了許多。在美國(guó)，飛行員訓(xùn)練有80%是故障訓(xùn)練。
�、�.環(huán)保：用真飛機(jī)訓(xùn)練，不但耗油，還污染環(huán)境。飛行模擬器用的是電，是無(wú)污染的。
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投影機(jī)
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文章來(lái)源：中國(guó)投影網(wǎng)
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