CN108735026A - 一种坦克综合训练模拟器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种坦克综合训练模拟器，包括训练控制台、驾驶员训练舱、车长训练舱、炮长训练舱以及六自由度运动平台；车长训练舱采用半实物仿真，车长训练舱包括车长操控装置、车长视景***、车长音效***和车长电气***；炮长训练舱采用半实物仿真，炮长训练舱包括炮长操控装置、炮长视景***、炮长音效***和炮长电气***。本发明具有高仿真度、训练内容全面、可扩展性好等特点，可实现单乘员(车长、炮长、驾驶员)专业模拟训练和整车协同模拟训练，并且能够实现坦克射击的基础练习、对静止和移动目标的射击练习等模拟训练以及训练成员间的协同训练，同时可使乘员快速熟悉和掌握实装坦克的操作和使用方法，缩短实车训练时间和节省训练经费。

Description

一种坦克综合训练模拟器

技术领域

本发明属于军队装备训练技术领域领域，涉及一种坦克综合训练模拟器。

背景技术

目前，坦克作为陆战队员的主要重型装备配发至部队，在陆地作战中起着关键性的作用，为使新装备尽快形成战斗、保障能力，对车组成员的专业技能、综合素质等要求越来越高，如何使车组成员快速、熟练的掌握新装备的操作技能，对车组成员进行操作训练是必然步骤，而实装训练时，实车数量有限，无法保证充足的训练时间，不仅对新装备的损耗较大，减少了设备的使用寿命，而且实车、实弹价格高昂、保障复杂，训练经费昂贵，易受天气、场地的影响等。因此发展单乘员(车长、炮长、驾驶员)专业模拟训练和整车协同模拟训练集一体的高仿真度坦克综合训练模拟培训装置是一种有效、快速、可行的训练方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种坦克综合训练模拟器，具有高仿真度、训练内容全面、可扩展性好等特点，可实现单乘员(车长、炮长、驾驶员)专业模拟训练和整车协同模拟训练，并且能够实现坦克射击的基础练习、对静止和移动目标的射击练习等模拟训练以及训练成员间的协同训练，同时可使乘员快速熟悉和掌握实装坦克的操作和使用方法，缩短实车训练时间和节省训练经费。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种坦克综合训练模拟器，包括训练控制台、驾驶员训练舱、车长训练舱、炮长训练舱以及六自由度运动平台；

训练控制台采用柜式结构，训练控制台安装有主控计算机、驾驶视景计算机、车长视景计算机、炮长视景计算机、战斗计算机、主控显示器、全景显示器、模拟电台、运动平台控制盒和网络视频设备；

车长视景计算机与车长训练舱内的显示装置相连接，实现车长瞄准镜、车长左观察镜和车长右观察镜三个显示器场景的视景仿真；车长视景计算机与车长训练舱内的车长转换盒信息交互，完成对车长训练舱内中车长电气***的车长实装模拟装置操作信息的采集以及完成对车长音响***的驱动；

炮长视景计算机与炮长训练舱内的显示装置相连接，实现炮长瞄准镜、炮长观察镜两个显示器场景的视景仿真；炮长视景计算机与炮长训练舱内的炮长转换盒信息交互，完成对炮长训练舱内炮长电气***内的炮长实装模拟装置操作信息的采集以及完成对炮长音响***的驱动；

战斗计算机与炮长训练舱内的显示装置和车长训练舱内的显示装置相连接相连接，实现对车长战斗显控终端、炮长战斗显控终端两个显示器界面的视景仿真；完成对车长战斗显控终端、炮长战斗显控终端的信息交互；

车长训练舱采用半实物仿真，车长训练舱包括车长操控装置、车长视景***、车长音效***和车长电气***；

炮长训练舱采用半实物仿真，炮长训练舱包括炮长操控装置、炮长视景***、炮长音效***和炮长电气***。

进一步地，车长操控装置主要有操纵台，操纵台模拟实装部件，安装在车长周视瞄准镜镜体的下方有左、右操作手柄，控制按钮、指示灯以及控制电路。

进一步地，车长视景***包括车长周视瞄准镜显示器、车长左观察镜显示器、车长右观察镜显示器三个显示器，三个显示器分别与车长视镜计算机和战斗计算机相连接，用于提供模拟的战场环境、搜索目标、给炮长指示目标、观察监视炮长射击情况和超越射击。

进一步地，车长电气***包括车长转换盒和车长实装模拟装置，车长实装模拟装置包括光电对抗控制器、车长战斗显控终端、车长周视瞄准镜、车长任务终端、操纵台、车通1号盒和模拟电台，车长实装模拟装置按照实装的外形、操作力感和舱内布局进行模拟设计；车长转换盒用于完成对车长周视瞄准镜和车长操控装置内信号的采集以及完成与车长视景计算机的通信。

进一步地，炮长操控装置包括操纵台、高低机、方向机、操纵台模拟实装部件、安装在炮长瞄准镜镜体的下方有左、右操作手柄，控制按钮、指示灯以及控制电路。

进一步地，炮长视景***包括炮长瞄准镜显示器和炮长观察镜显示器，炮长瞄准镜显示器和炮长观察镜显示器分别与炮长视景计算机和战斗计算机相连接，用于提供模拟的战场环境、搜索目标、显示瞄准、射击情况。

进一步地，炮长电气***包括炮长转换盒和炮长实装模拟装置，炮长实装模拟装置包括炮控综合控制箱、自动***、炮长战斗显控终端、炮长瞄准镜、烟幕弹M I C盒和车通2号盒；炮长实装模拟装置按照实装的外形、操作力感和舱内布局进行模拟设计；炮长转换盒用于完成对高低机、方向机、操纵台、炮长瞄准镜、烟幕弹M I C盒设备信号的采集以及完成与炮长视景计算机的通信。

进一步地，模拟电台用于实现驾驶员、车长和炮长之间的通讯；车长舱内安装有车通1号盒，驾驶舱和炮长舱内安装有车通2号盒，驾驶员、车长和炮长分别进行佩戴的三个坦克帽，坦克帽内设置有话筒和耳机，通过模拟电台，实现驾驶员、车长和炮长之间的通讯，完成整车协同训练。

进一步地，运动平台控制盒：完成对六自由度运动平台的电源启动、停止和指示功能。

本发明的有益效果：

1、本发明总体设计思想先进，采用积木式总体结构。

2、本发明训练内容全面，模拟训练内容基本覆盖了该型主装备实装训练的基础训练和单车训练课目。

3、本发明高仿真度，驾驶员训练舱、车长训练舱总成、炮长舱总成布局与真实车辆基本一致，各舱操控装置多采用实装件或者实装改制，操作的力感等与实车相符。

4、本发明可靠性高，在设计过程中，将采集板嵌入安装在功能复杂的部件内，采集处理后，通过串行接口传输到视景计算机上，提高了***的集成化，增强了***的可靠性和可维护性。

5、本发明易于扩展，模拟器各个设备采用模块化、系列化设计，易于扩展与移植。

6、本发明安全性高，舱内各个电气设备全部采用直流提供，克服了交流供电的不安全性。

附图说明

为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1为本发明坦克综合训练模拟器***图；

图2为本发明坦克综合训练模拟器局部***图。

具体实施方式

一种坦克综合训练模拟器，如图1和图2所示，包括训练控制台、驾驶员训练舱、车长训练舱、炮长训练舱以及六自由度运动平台；

训练控制台采用柜式结构，训练控制台安装有主控计算机、驾驶视景计算机、车长视景计算机、炮长视景计算机、战斗计算机、主控显示器、全景显示器、模拟电台、运动平台控制盒和网络视频设备；

网络视频设备包括网络交换机和扩屏器；网络交换机分别与主控计算机、驾驶视景计算机、车长视景计算机、炮长视景计算机、战斗计算机和六自由度运动平台连接，形成内部局域网；扩屏器用于计算机一路视频输出信号扩展至三台显示器进行显示，从而获得更宽阔的视景视野；扩屏器分别与驾驶员训练舱、车长训练舱和炮长训练舱中的显示装置连接；

主控计算机通过扩屏器与训练控制台内的显示器连接，主控计算机完成与六自由度运动平台的信息交互；同时主控计算机能够完成驾驶训练、通信指挥、射击训练软件的启动、退出，实现组训人员对乘员训练的训练控制、实时监控和训练成绩管理等功能；

驾驶视景计算机与驾驶员训练舱内的显示装置相连接，用于对驾驶过程中主视景两个显示器场景的视景仿真；同时驾驶视景计算机与驾驶员训练舱内的驾驶转换盒的信息交互，完成对驾驶操作信息的采集，并且驾驶驾驶视景计算机对驾驶员训练舱内的音效***连接，用于音响***的驱动；并且与驾驶员训练舱内的方向盘转向操纵装置连接，用于完成对显示仪表、指示灯等驱动；

车长视景计算机与车长训练舱内的显示装置相连接，实现车长瞄准镜、车长左观察镜和车长右观察镜三个显示器场景的视景仿真；车长视景计算机与车长训练舱内的车长转换盒信息交互，完成对车长训练舱内中车长电气***的车长实装模拟装置操作信息的采集以及完成对车长音响***的驱动；

炮长视景计算机与炮长训练舱内的显示装置相连接，实现炮长瞄准镜、炮长观察镜两个显示器场景的视景仿真；炮长视景计算机与炮长训练舱内的炮长转换盒信息交互，完成对炮长训练舱内炮长电气***内的炮长实装模拟装置操作信息的采集以及完成对炮长音响***的驱动；

战斗计算机与炮长训练舱内的显示装置和车长训练舱内的显示装置相连接相连接，实现对车长战斗显控终端、炮长战斗显控终端两个显示器界面的视景仿真；完成对车长战斗显控终端、炮长战斗显控终端的信息交互；

主控显示器用于显示二维控制台的操作界面，显示内容包括任务下发、人员单位管理、成绩管理和监控等界面；

全景显示器用于显示三维实时场景，操作人员通过此显示器可多角度、实时、直观的进行查看车辆的行驶、训练情况；

模拟电台用于实现驾驶员、车长和炮长之间的通讯；车长舱内安装有车通1 号盒，驾驶舱和炮长舱内安装有车通2号盒，驾驶员、车长和炮长分别进行佩戴的三个坦克帽，坦克帽内设置有话筒和耳机，通过模拟电台，实现驾驶员、车长和炮长之间的通讯，完成整车协同训练；

运动平台控制盒：完成对六自由度运动平台的电源启动、停止和指示功能；

驾驶员训练舱采用半实物仿真，驾驶员训练舱包括驾驶操控装置、驾驶视景***、驾驶音效***和驾驶电气***；

驾驶操控装置包括方向盘转向操纵装置、油门操纵装置、制动操纵装置、驻车操纵装置，各个驾驶操控装置采用实装部件加装传感器方式，保证了模拟装置与实装的力感、位移量等指标相似；

驾驶视景***包括驾驶主观察镜显示器和驾驶辅观察镜显示器，驾驶主观察镜显示器和驾驶辅观察镜显示器分别与驾驶视景计算机连接，用于为驾驶员提供前方的视觉环境模拟，驾驶主观察镜显示器和驾驶辅观察镜显示器均为17 寸工业显示器，其中驾驶主观察镜显示器为驾驶员提供前方的视觉环境模拟，驾驶辅观察镜显示器为驾驶员提供右前方的视觉环境模拟；

驾驶音效***与驾驶视景计算机连接，用于模拟坦克驾驶时车辆发动机及车辆行驶时的声音；

驾驶电气***包括驾驶转换盒和驾驶实装模拟装置；驾驶实装模拟装置包括仪表板、联合制动控制盒、联合制动启动盒、换挡器装置和车通2号盒，实装模拟装置按照实装的外形、操作力感和舱内布局进行模拟设计；驾驶转换盒用于完成对仪表板及其相关指示灯信号的采集，同时驾驶转换盒连接还能驱动驾驶显示仪表及相关指示灯与驾驶视景计算机的通信；

车长训练舱采用半实物仿真，车长训练舱包括车长操控装置、车长视景***、车长音效***和车长电气***；

车长操控装置主要有操纵台，操纵台模拟实装部件，安装在车长周视瞄准镜镜体的下方有左、右操作手柄，控制按钮、指示灯以及控制电路，车长操控装置按照实装的外形和舱内布局进行模拟设计，操作力感和外形与实装保持一致；

车长视景***包括车长周视瞄准镜显示器、车长左观察镜显示器、车长右观察镜显示器三个显示器，三个显示器分别与车长视镜计算机和战斗计算机相连接，用于提供模拟的战场环境、搜索目标、给炮长指示目标、观察监视炮长射击情况和超越射击，三个显示器均为12.1寸工业显示器；

车长音效***连接车长视镜计算机，用于模拟车长装填弹药、发射弹药和弹药***时的声音；

车长电气***包括车长转换盒和车长实装模拟装置，车长实装模拟装置包括光电对抗控制器、车长战斗显控终端、车长周视瞄准镜、车长任务终端、操纵台、车通1号盒和模拟电台，车长实装模拟装置按照实装的外形、操作力感和舱内布局进行模拟设计；车长转换盒用于完成对车长周视瞄准镜和车长操控装置内信号的采集以及完成与车长视景计算机的通信；

炮长训练舱采用半实物仿真，炮长训练舱包括炮长操控装置、炮长视景***、炮长音效***和炮长电气***；

炮长操控装置包括操纵台、高低机、方向机、操纵台模拟实装部件、安装在炮长瞄准镜镜体的下方有左、右操作手柄，控制按钮、指示灯以及控制电路；炮长操控装置按照实装的外形、操作力感和舱内布局进行模拟设计，操作力感和外形与实装保持一致；

炮长视景***包括炮长瞄准镜显示器和炮长观察镜显示器，炮长瞄准镜显示器采用12.1寸工业显示器，炮长观察镜显示器采用8.4寸工业显示器，炮长瞄准镜显示器和炮长观察镜显示器分别与炮长视景计算机和战斗计算机相连接，用于提供模拟的战场环境、搜索目标、显示瞄准、射击情况；

炮长音效***连接炮长视景计算机，用于模拟炮长装填弹药、发射弹药和弹药***时的声音；

炮长电气***包括炮长转换盒和炮长实装模拟装置，炮长实装模拟装置包括炮控综合控制箱、自动***、炮长战斗显控终端、炮长瞄准镜、烟幕弹M I C 盒和车通2号盒；炮长实装模拟装置按照实装的外形、操作力感和舱内布局进行模拟设计；炮长转换盒用于完成对高低机、方向机、操纵台、炮长瞄准镜、烟幕弹M I C盒设备信号的采集以及完成与炮长视景计算机的通信；

六自由度运动平台模拟真实坦克车辆不同路况的运动状态，实现驾驶训练舱在垂直、横向、纵向、俯仰、侧倾、旋转六个自由度的运动，实时接收并响应驾驶视景计算机发出的运动指令，模拟坦克车辆在不同地面运动形成的颠簸、摇摆，为驾驶员提供与真实车辆一致的运动感觉，驾驶训练舱安装在六自由度运动平台上。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (9)

1.一种坦克综合训练模拟器，其特征在于，包括训练控制台、驾驶员训练舱、车长训练舱、炮长训练舱以及六自由度运动平台；

训练控制台采用柜式结构，训练控制台安装有主控计算机、驾驶视景计算机、车长视景计算机、炮长视景计算机、战斗计算机、主控显示器、全景显示器、模拟电台、运动平台控制盒和网络视频设备；

车长视景计算机与车长训练舱内的显示装置相连接，实现车长瞄准镜、车长左观察镜和车长右观察镜三个显示器场景的视景仿真；车长视景计算机与车长训练舱内的车长转换盒信息交互，完成对车长训练舱内中车长电气***的车长实装模拟装置操作信息的采集以及完成对车长音响***的驱动；

炮长视景计算机与炮长训练舱内的显示装置相连接，实现炮长瞄准镜、炮长观察镜两个显示器场景的视景仿真；炮长视景计算机与炮长训练舱内的炮长转换盒信息交互，完成对炮长训练舱内炮长电气***内的炮长实装模拟装置操作信息的采集以及完成对炮长音响***的驱动；

战斗计算机与炮长训练舱内的显示装置和车长训练舱内的显示装置相连接相连接，实现对车长战斗显控终端、炮长战斗显控终端两个显示器界面的视景仿真；完成对车长战斗显控终端、炮长战斗显控终端的信息交互；

车长训练舱采用半实物仿真，车长训练舱包括车长操控装置、车长视景***、车长音效***和车长电气***；

炮长训练舱采用半实物仿真，炮长训练舱包括炮长操控装置、炮长视景***、炮长音效***和炮长电气***。

2.根据权利要求1所述的一种坦克综合训练模拟器，其特征在于，车长操控装置主要有操纵台，操纵台模拟实装部件，安装在车长周视瞄准镜镜体的下方有左、右操作手柄，控制按钮、指示灯以及控制电路。

3.根据权利要求1所述的一种坦克综合训练模拟器，其特征在于，车长视景***包括车长周视瞄准镜显示器、车长左观察镜显示器、车长右观察镜显示器三个显示器，三个显示器分别与车长视镜计算机和战斗计算机相连接，用于提供模拟的战场环境、搜索目标、给炮长指示目标、观察监视炮长射击情况和超越射击。

4.根据权利要求1所述的一种坦克综合训练模拟器，其特征在于，车长电气***包括车长转换盒和车长实装模拟装置，车长实装模拟装置包括光电对抗控制器、车长战斗显控终端、车长周视瞄准镜、车长任务终端、操纵台、车通1号盒和模拟电台，车长实装模拟装置按照实装的外形、操作力感和舱内布局进行模拟设计；车长转换盒用于完成对车长周视瞄准镜和车长操控装置内信号的采集以及完成与车长视景计算机的通信。

5.根据权利要求1所述的一种坦克综合训练模拟器，其特征在于，炮长操控装置包括操纵台、高低机、方向机、操纵台模拟实装部件、安装在炮长瞄准镜镜体的下方有左、右操作手柄，控制按钮、指示灯以及控制电路。

6.根据权利要求1所述的一种坦克综合训练模拟器，其特征在于，炮长视景***包括炮长瞄准镜显示器和炮长观察镜显示器，炮长瞄准镜显示器和炮长观察镜显示器分别与炮长视景计算机和战斗计算机相连接，用于提供模拟的战场环境、搜索目标、显示瞄准、射击情况。

7.根据权利要求1所述的一种坦克综合训练模拟器，其特征在于，炮长电气***包括炮长转换盒和炮长实装模拟装置，炮长实装模拟装置包括炮控综合控制箱、自动***、炮长战斗显控终端、炮长瞄准镜、烟幕弹M I C盒和车通2号盒；炮长实装模拟装置按照实装的外形、操作力感和舱内布局进行模拟设计；炮长转换盒用于完成对高低机、方向机、操纵台、炮长瞄准镜、烟幕弹M I C盒设备信号的采集以及完成与炮长视景计算机的通信。

8.根据权利要求1所述的一种坦克综合训练模拟器，其特征在于，模拟电台用于实现驾驶员、车长和炮长之间的通讯；车长舱内安装有车通1号盒，驾驶舱和炮长舱内安装有车通2号盒，驾驶员、车长和炮长分别进行佩戴的三个坦克帽，坦克帽内设置有话筒和耳机，通过模拟电台，实现驾驶员、车长和炮长之间的通讯，完成整车协同训练。

9.根据权利要求1所述的一种坦克综合训练模拟器，其特征在于，运动平台控制盒：完成对六自由度运动平台的电源启动、停止和指示功能。