CN112798307B - 一种六自由度飞机陆地坠撞应急撤离试验***和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于试验技术，提供一种六自由度飞机陆地坠撞应急撤离试验***和方法，使试验更接近真实坠撞场景，提高应急撤离试验真实度，为应急撤离仿真模型建模提供技术支持。方法包括：步骤1、六自由度运动平台模拟飞机坠撞后的俯仰和横滚姿态调整，客舱段[6]的视窗模拟飞机失事后外部景象；步骤2、参试人员佩戴可穿戴无线传感器模拟飞机失事后的紧急撤离，从客舱段[6]内向前登机门[4]和翼上应急出口[7]移动并通过主滑梯[3]和翼上滑梯[9]撤离飞机；步骤3、可穿戴无线传感器发送参试人员生理状态参试和运动轨迹，经多通道无线数据接收器[3]发送给***后台。

Description

一种六自由度飞机陆地坠撞应急撤离试验***和方法
技术领域
本发明属于试验技术，涉及对应急撤离试验环境的改进。
背景技术
针对应急撤离试验环境有以下几种：
1、以真实飞机为试验环境，考核全机乘员应急撤离时间。试验环境是真实的，但不能模拟飞机的坠撞姿态。
2、以局部舱段为试验环境，分析人员应急撤离行为。舱段内部模拟真实飞机场景，不具备飞机坠撞姿态模拟功能。
3、搭建模拟客舱段为试验环境，开展应急撤离试验。试验场景与真实客舱相差较大，仅模拟座椅排距和过道。
通过对以上几种当前应急撤离试验环境的分析，尚没有能够模拟飞机坠撞姿态的应急撤离试验环境，在开展应急撤离试验时不能真实反映飞机坠撞姿态对应急撤离的影响，试验结果与真实场景存在较大偏差。
发明内容
发明目的：提供一种六自由度飞机陆地坠撞应急撤离试验***和方法，使试验更接近真实坠撞场景，提高应急撤离试验真实度，为应急撤离仿真模型建模提供技术支持。
技术方案：
一种六自由度飞机陆地坠撞应急撤离试验***，包括：
六自由度运动平台和客舱段6，
所述六自由度运动平台模拟飞机坠撞后的俯仰和横滚姿态调整，客舱段6放置在六自由度运动平台上，模拟飞机客舱；
客舱段6的前登机门4与主滑梯3软连接，客舱段6的翼上应急出口7与翼上滑梯9软连接；
客舱段6的视窗上用视镜***代替普通玻璃，模拟飞机失事后外部景象。
客舱段6内设置多通道无线数据接收器，所述多通道无线数据接收器与参试人员佩戴的可穿戴无线传感器无线连接，接收可穿戴无线传感器发送的参试人员生理信号和运动信号，送给***后台分析、显示。
客舱段6在六自由度运动平台水平放置时高度为飞机客舱地板真实离地高度。
六自由度运动平台包括：前俯仰控制组件1a、中央支柱1b、后俯仰组件1d、横滚组件1c，中央支柱1b位于六自由度运动平台中部，用于支撑；前俯仰控制组件1a位于六自由度运动平台前部，后俯仰组件1d位于六自由度运动平台后部，前俯仰控制组件1a与后俯仰组件1d配合模拟前后俯仰。
客舱段6的翼上应急出口7通过翼上通道8与翼上滑梯9软连接。
一种六自由度飞机陆地坠撞应急撤离试验方法，包括：
步骤1、六自由度运动平台模拟飞机坠撞后的俯仰和横滚姿态调整，客舱段6的视窗模拟飞机失事后外部景象；
步骤2、参试人员佩戴可穿戴无线传感器模拟飞机失事后的紧急撤离，从客舱段6内向前登机门4和翼上应急出口7移动并通过主滑梯3和翼上滑梯9撤离飞机；
步骤3、可穿戴无线传感器发送参试人员生理状态参试和运动轨迹，经多通道无线数据接收器3发送给***后台。
还包括：
步骤4、***后台分析每个参试人员的撤离时间、生理状态参试和运动轨迹并显示。
生理参数包括：心率、血压、体温。
有益效果：
利用六自由度运动平台，实现应急撤离试验环境的姿态调整，能够模拟更严酷坠撞场景。通过滑梯连接组件，解决平台运动时滑梯与平台脱离问题。平台具有多重安全保护措施，确保参试人员安全。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
如图1所示，一种六自由度飞机陆地坠撞应急撤离试验***，包括：
客舱段6模拟飞机客舱，由前登机门4、翼上应急出口7、主滑梯3、翼上通道8和翼上滑梯9组成，放置在六自由度运动平台，平台高度水平放置时为飞机客舱地板离地高度，通过组合条件运动台1a、1b、1c和1d实现俯仰和横滚姿态调整，模拟飞机坠撞后姿态。登机门4和翼上应急出口7模拟飞机舱门开启操作及操作力，翼上通道8模拟机翼平面，人员通过主滑梯3和翼上滑梯9撤离，其中主滑梯下设置有缓冲垫2。滑梯连接组件5和10解决平台运动时舱体与滑梯的脱离问题，确保人员从滑梯正常撤离和人员跳下滑梯时受伤。
六自由度运动平台能够通过组合调整前俯仰控制组件1a、中央支柱1b、后俯仰组件1d、横滚组件1c实现俯仰、横滚和俯仰横滚姿态的调整。
六自由度运动平台具有安全保护措施，包括断电保护、继电器串联制动控制、冗余设计、电气限位、冲击缓冲、软限位、突变限制、内外部通讯故障、软件跑飞、急停控制和驱动器故障。
滑梯连接组件5和10，当平台运动时，能够保证滑梯与平台的可靠连接，防止滑梯与平台的脱离，同时防止试验时人员跳下滑梯受伤。
利用六自由度运动平台，模拟飞机前起不能放下、侧斜等坠撞状态，可以实现俯仰±10度、横滚±10度以及二者的组合等姿态。平台具有多重安全保护措施，保证参试人员的安全。客舱段由主登机门、翼上应急出口和客舱组成，模拟人员从主滑梯和翼上滑梯撤离情况。为便于试验滑梯为常充气状态，滑梯与平台的连接通过连接组件，防止平台运动时滑梯与平台的脱离，同时防止参试人员跳下滑梯时受伤。
装置实施例
利用六自由度运动平台，将客舱段放置在平台上，平台离地高度模拟飞机平放时客舱地板离地高度。客舱段为典型单通道3-3布局，应急出口由主登机门和翼上应急出口组成。平台运动带动舱段运动，实现飞机迫降姿态的模拟。六自由度运动平台通过前后俯仰控制组件、稳定支撑组件、固定支撑组件、横滚控制组件等组成，由软件和电动缸组件实现俯仰、横滚及二者组合的姿态调整。平台具有断电保护、电气限位、冲击缓冲等多重保护措施，保证参试人员的安全。滑梯包括主滑梯和翼上应急出口滑梯。为适应试验需求，滑梯为常充气状态，通过滑梯连接组件实现滑梯与平台的连接，实现运动时滑梯不与平台脱离，同时保证参试人员在跳下滑梯时的安全。参见图1，运动平台由机械结构、电气控制***和软件控制***组成。机械结构用于支撑整个舱体结构并连接运动电气设备；电气控制***包括供电和控制，实现控制外电对***供电的通断、相间平衡、安全联锁、线性控制、远程控制等。
一种六自由度飞机陆地坠撞应急撤离试验方法，包括：
六自由度运动平台模拟飞机坠撞后的俯仰和横滚姿态调整，客舱段6的视窗模拟飞机失事后外部景象；
在应急撤离试验环境内，通过每个参试人员可穿戴无线传感器发送生理信号和运动信号，由多通道无线数据接收器接收，输送主控计算机，并在显示界面上显示撤离时间和撤离轨迹。应急撤离仿真***根据试验环境类型和参试人员数量，计算撤离时间和撤离轨迹，并在显示界面上显示应急撤离仿真时间和应急撤离仿真轨迹，实现试验与仿真的实时对比。
可穿戴无线传感器发送参试人员生理状态参试和运动轨迹，经多通道无线数据接收器处理后实时在显示界面上显示撤离时间和运动轨迹。
本方法可同时接收不少于100人的数据，可实时显示总的撤离时间和每个参试人员的运动轨迹，能够与试验时间同步，并能输出每个参试人员的仿真轨迹。
方法实施例
基于无线超宽带脉冲技术，在客舱布置基站，通过参试人员携带的标签，在试验中实时记录参试人员的运动轨迹，通过运动轨迹，分析参试人员在应急撤离过程中的停留时间，由停留时间分析其行为。基于生理、心理及行为三者之间的关系，通过可穿戴生理传感器，记录参试人员在试验中生理参数(心率、血压、体温等)，由生理参数和调查问卷，分析其心理及行为，确定参试人员在试验中的真实行为。

Claims (7)

1.一种六自由度飞机陆地坠撞应急撤离试验***，其特征在于，包括：
六自由度运动平台和客舱段(6)，
所述六自由度运动平台模拟飞机坠撞后的俯仰和横滚姿态调整，客舱段(6)放置在六自由度运动平台上，模拟飞机客舱；
客舱段(6)的前登机门(4)与主滑梯(3)软连接，客舱段(6)的翼上应急出口(7)与翼上滑梯(9)软连接；
客舱段(6)的视窗上用视镜***代替普通玻璃，模拟飞机失事后外部景象；
六自由度运动平台包括：前俯仰控制组件(1a)、中央支柱(1b)、后俯仰组件(1d)、横滚组件(1c)，中央支柱(1b)位于六自由度运动平台中部，用于支撑；前俯仰控制组件(1a)位于六自由度运动平台前部，后俯仰组件(1d)位于六自由度运动平台后部，前俯仰控制组件(1a)与后俯仰组件(1d)配合模拟前后俯仰。
2.如权利要求1所述的一种六自由度飞机陆地坠撞应急撤离试验***，其特征在于，
客舱段( 6)内设置多通道无线数据接收器，所述多通道无线数据接收器与参试人员佩戴的可穿戴无线传感器无线连接，接收可穿戴无线传感器发送的参试人员生理信号和运动信号，送给***后台分析、显示。
3.如权利要求2所述的一种六自由度飞机陆地坠撞应急撤离试验***，其特征在于，
客舱段(6)在六自由度运动平台水平放置时高度为飞机客舱地板真实离地高度。
4.如权利要求2所述的一种六自由度飞机陆地坠撞应急撤离试验***，其特征在于，
客舱段(6)的翼上应急出口(7)通过翼上通道(8)与翼上滑梯(9)软连接。
5.一种基于权利要求2至4任一所述的六自由度飞机陆地坠撞应急撤离试验***的六自由度飞机陆地坠撞应急撤离试验方法，其特征在于，包括：
步骤1、六自由度运动平台模拟飞机坠撞后的俯仰和横滚姿态调整，客舱段(6)的视窗模拟飞机失事后外部景象；
步骤2、参试人员佩戴可穿戴无线传感器模拟飞机失事后的紧急撤离，从客舱段(6)内向前登机门(4)和翼上应急出口(7)移动并通过主滑梯(3)和翼上滑梯(9)撤离飞机；
步骤3、可穿戴无线传感器发送参试人员生理状态参数和运动轨迹，经多通道无线数据接收器发送给***后台。
6.如权利要求5所述的一种六自由度飞机陆地坠撞应急撤离试验方法，其特征在于，还包括：
步骤4、***后台分析每个参试人员的撤离时间、生理状态参数和运动轨迹并显示。
7.如权利要求5所述的一种六自由度飞机陆地坠撞应急撤离试验方法，其特征在于，
生理状态参数包括：心率、血压、体温。
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