CN202422464U - 虚拟仿真飞机 - Google Patents

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章晓明
林新华
葛海松
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Abstract

本实用新型公开了一种虚拟仿真飞机，涉及虚拟现实仿真技术领域。本实用新型包括机体，该机体安装有计算机控制***、气动***、操控***、传感器、仿真仪表、显示器***和音响***，该计算机控制***采集传感器的传感器信号、气动***的位置信号和操控***的操控信号之后进行运算处理，并向气动***发出气动控制信号、向仿真仪表发出状态信号、向显示器***发出视频信号、向音响***发出音频信号。本实用新型的真实感强烈、互动性强，且操作信号和飞行信号的采集迅速，控制命令的执行实时。

Description

虚拟仿真飞机
技术领域
本实用新型涉及虚拟现实仿真技术领域，特别涉及一种虚拟仿真飞机。
背景技术
虚拟现实仿真技术是利用现代科技的手段，人为制造一个虚拟的空间，人们能够在这个空间中实现看、听、移动等交互活动，就像在真的环境中一样，从而实现真实体验的感觉。
在现有技术中，虚拟仿真飞机的互动性不强，人们处于虚拟仿真飞机中体验时，往往只能被动接受虚拟仿真飞机的自动运行，而不能主动操控虚拟仿真飞机，从而难以从视觉、听觉、感官上营造真实驾驶飞机感觉。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种虚拟仿真飞机，该虚拟仿真飞机的真实感强烈、互动性强，且操作信号和飞行信号的采集迅速，控制命令的执行实时。
本实用新型的技术方案是：一种虚拟仿真飞机，包括机体，该机体安装有计算机控制***、气动***、操控***、传感器、仿真仪表、显示器***和音响***，该计算机控制***采集传感器的传感器信号、气动***的位置信号和操控***的操控信号之后进行运算处理，并向气动***发出气动控制信号、向仿真仪表发出状态信号、向显示器***发出视频信号、向音响***发出音频信号。
所述计算机控制***包括计算机主机和数据采集控制卡，所述传感器的传感器信号、气动***的位置信号和操控***的操控信号通过串口输入传输给数据采集控制卡，在数据采集控制卡内进行判断，并将判断结果信号传输给计算机主机，该计算机主机进行运算处理后，再经数据采集控制卡向仿真仪表发出状态信号、向气动***发出气动控制信号。
所述计算机主机安装有控制通讯卡，所述数据采集控制卡通过485总线与控制通讯卡连接。
所述虚拟仿真飞机还安装有投影仪，该投影仪与计算机控制***连接，用于播放来自计算机控制***的图形信号。
所述操控***包括飞行操作杆、飞行油门、刹车推杆及若干操作按钮，该飞行操作杆、飞行油门、刹车推杆及若干操作按钮分别与计算机控制***的信号采集端连接。
所述显示器***包括三台模拟飞机驾驶室窗的显示器和一台模拟飞行地平仪的显示器，所述第一计算机通过显卡与两台模拟飞机驾驶室窗的显示器连接，所述第二计算机通过显卡与一台模拟飞机驾驶室窗的显示器和一台模拟飞行地平仪的显示器连接。
所述计算机控制***包括第一计算机和第二计算机，且第一计算机与第二计算机之间安装有网络交换机，使第一计算机与第二计算机之间可通过网络进行实时的信号传输。
所述气动***包括气泵、压力表、空气过滤器、换向阀和气缸，该气泵的压缩空气经压力表、空气过滤器和换向阀后到达气缸，并驱动气缸中的活塞做往返运动，该换向阀的控制端与计算机控制***连接。
所述换向阀为电磁换向阀，所述气缸包括前气缸、左后气缸和右后气缸。
本实用新型的有益效果是：本实用新型的计算机控制***根据传感器的传感器信号、气动***的位置信号和操控***的操控信号，进行飞机运动计算处理，控制多媒体场景变化，再向气动***发出气动控制信号、向仿真仪表发出状态信号、向显示器***发出视频信号、向音响***发出音频信号，从而模拟出飞机运行过程中的各种场景、声音以及颠簸、转弯、爬升和下降等感觉，因此，本实用新型真实感强烈、互动性强，且操作信号和飞行信号的采集迅速，控制命令的执行实时。
附图说明
下面结合附图对本实用新型的结构原理和工作原理作进一步详细说明。
图1为本实用新型的整体结构方框图。
图2为本实用新型的组装结构后视示意图。
图3为本实用新型的组装结构左视示意图。
图4为本实用新型的整体组装结构俯视示意图。
图5为本实用新型的气动结构示意图。
图中：1、总装平台；2、飞机模型；3、气缸；4、平台钢架；5、传动钢架；6、飞机支架；7、门；8、座椅；9、抽风扇；10、32寸显示器；11、主机；12、机柜；13、带锁活动门；14、台阶；15、设备间；16、气泵；17、压力表；18、空气过滤器；191、第一换向阀；192、第二换向阀；193、第三换向阀；201、前气缸；202、左后气缸；203、右后气缸。
具体实施方式
如图1所示，该虚拟仿真飞机包括计算机控制***、气动***、操控***、传感器、仿真仪表、显示器***和音响***，该计算机控制***包括第一计算机和第二计算机，且第一计算机与第二计算机之间安装有网络交换机，使第一计算机与第二计算机之间可通过网络进行实时的信号传输，该网络交换机还与外部网络连接；该第一计算机的主机安装有显卡、声卡和控制通讯卡，该控制通讯卡通过485总线与数据采集控制卡连接，而传感器的传感器信号、气动***的位置信号和操控***的操控信号通过串口输入传输给数据采集控制卡，在数据采集控制卡内进行判断，并将判断结果信号通过485总线传输给第一计算机的主机，该第一计算机的主机根据判断结果信号进行运算处理，通过数据采集控制卡向气动***发出气动控制信号、向仿真仪表发出状态信号，同时，调用视频资料库的资料通过显卡向两台32寸显示器发出视频信号，调用声音资料库的资料通过声卡向音响***发出音频信号，该音响***包括功放机以及分别与功放机连接的左声道音箱和右声道音箱；在此过程中，第一计算机的主机根据判断结果信号进行运算处理后，还将采集的信息通过网卡及网络交换机传输给第二计算机，该第二计算机安装有显卡，该第二计算机的主机调用视频资料库的资料向32寸显示器和8寸显示器发出视频信号、向投影仪发出图形信号。在上述各部件中，与第一计算机连接的两台32显示器以及与第二计算机连接的32显示器用于模拟飞机驾驶室窗；与第二计算机连接的8寸显示器用于模拟飞机飞行地平仪；与第二计算机连接的投影仪用于模拟飞机场景的变化；音响***用于模拟飞机飞行时相应的声音，如发动机响声、喇叭声等；气动***用于模拟飞机急气流颠簸、转弯、爬升和下降；操控***用于模拟驾驶员操控飞机按键、操作杆、方向盘等；传感器用于检测飞行方向、提升，降落等信号。
作为对操控***的优选方式，该操控***包括飞行操作杆、飞行油门、刹车推杆及若干操作按钮，该飞行操作杆、飞行油门、刹车推杆及若干操作按钮分别通过数据采集控制卡与第一计算机的主机连接。
作为气动***的优选方式，如图5所示，该气动***包括气泵16、压力表17、空气过滤器18、第一换向阀191、第二换向阀192、第三换向阀193、前气缸201、左后气缸202和右后气缸203，该气泵16的压缩空气经压力表17、空气过滤器18后分支成三路；第一路，经第一换向阀191后到达前气缸201，并驱动前气缸201中的活塞做往返运动；第二路，经第二换向阀192后到达左后气缸202，并驱动左后气缸202中的活塞做往返运动；第三路，经第三换向阀193后到达右后气缸203，并驱动右后气缸203中的活塞做往返运动；该换向阀191～193的控制端与计算机控制***连接。进一步，换向阀191～193优选为电磁换向阀。
如图2～图4所示，下面对该虚拟仿真飞机的组装结构作详细说明：
如图2所示，该虚拟仿真飞机在组装时包括总装平台1和飞机模型2，该飞机模型2安装于总装平台1之上。结合参考图3，该总装平台1包括平台钢架4和气动***，其中气动***包括气缸3和传动钢架5，该气缸3带动传动钢架5运动，进而带动飞机模型2运动；该飞机模型2包括飞机支架6、门7、座椅8、抽风扇9和32寸显示器10，其中，飞机支架6构成飞机模型2的主体结构，门7安装于飞机支架6的侧部，座椅8安装于飞机支架6内的中部，抽风扇9安装于飞机支架6的顶部，32寸显示器10安装于飞机支架6的前端。再结合参考图4，在总装平台1和飞机模型2之外，设置机柜12和设备间15，该柜12安装有计算机控制***的主机11，该设备间15放置有气动***的气泵16；同时，在总装平台1和飞机模型2之外还设置带锁活动门13和台阶14，体验者可依次通过带活动门13和台阶14进入到飞机模型2之内。
以上所述，仅是本实用新型较佳实施方式，凡是依据本实用新型的技术方案对以上的实施方式所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (9)

1.虚拟仿真飞机，包括机体，其特征在于：该机体安装有计算机控制***、气动***、操控***、传感器、仿真仪表、显示器***和音响***，该计算机控制***采集传感器的传感器信号、气动***的位置信号和操控***的操控信号之后进行运算处理，并向气动***发出气动控制信号、向仿真仪表发出状态信号、向显示器***发出视频信号、向音响***发出音频信号。
2.根据权利要求1所述的虚拟仿真飞机，其特征在于：所述计算机控制***包括计算机主机和数据采集控制卡，所述传感器的传感器信号、气动***的位置信号和操控***的操控信号通过串口输入传输给数据采集控制卡，在数据采集控制卡内进行判断，并将判断结果信号传输给计算机主机，该计算机主机进行运算处理后，再经数据采集控制卡向仿真仪表发出状态信号、向气动***发出气动控制信号。
3.根据权利要求2所述的虚拟仿真飞机，其特征在于：所述计算机主机安装有控制通讯卡，所述数据采集控制卡通过485总线与控制通讯卡连接。
4.根据权利要求1所述的虚拟仿真飞机，其特征在于：所述虚拟仿真飞机还安装有投影仪，该投影仪与计算机控制***连接，用于播放来自计算机控制***的图形信号。
5.根据权利要求1所述的虚拟仿真飞机，其特征在于：所述操控***包括飞行操作杆、飞行油门、刹车推杆及若干操作按钮，该飞行操作杆、飞行油门、刹车推杆及若干操作按钮分别与计算机控制***的信号采集端连接。
6.根据权利要求1所述的虚拟仿真飞机，其特征在于：所述显示器***包括三台模拟飞机驾驶室窗的显示器和一台模拟飞行地平仪的显示器，所述第一计算机通过显卡与两台模拟飞机驾驶室窗的显示器连接，所述第二计算机通过显卡与一台模拟飞机驾驶室窗的显示器和一台模拟飞行地平仪的显示器连接。
7.根据权利要求1所述的虚拟仿真飞机，其特征在于：所述计算机控制***包括第一计算机和第二计算机，且第一计算机与第二计算机之间安装有网络交换机，使第一计算机与第二计算机之间可通过网络进行实时的信号传输。
8.根据权利要求1所述的虚拟仿真飞机，其特征在于：所述气动***包括气泵、压力表、空气过滤器、换向阀和气缸，该气泵的压缩空气经压力表、空气过滤器和换向阀后到达气缸，并驱动气缸中的活塞做往返运动，该换向阀的控制端与计算机控制***连接。
9.根据权利要求8所述的虚拟仿真飞机，其特征在于：所述换向阀为电磁换向阀，所述气缸包括前气缸、左后气缸和右后气缸。
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