Приборная доска кабины пилотажного тренажера

Изобретение относится к области авиационной, медицинской и другой техники для имитации работы приборов и оборудования. Приборная доска включает мониторы с формируемыми на них изображениями приборов и индикаторов в процессе их функционирования и установленный перед мониторами экран. Получить стереоизображение плоских приборов и индикаторов позволяют установленные над их изображением плоскопараллельные линзы в отверстиях экрана, выполненного идентично панели имитируемого летательного аппарата. Технический результат - повышение эффективности обучения специалистов при сохранении интенсивности обучения за счет соблюдения динамического информационного подобия и оптимального соотношения между натуральными и виртуальными элементами. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

 

Изобретение относится к авиационной технике, а именно к имитации приборов различных систем летательного аппарата на приборной доске кабины пилотажного тренажера, и предназначено для повышения эффективности обучения специалистов летного состава при соблюдении динамического информационного подобия.

Известна приборная доска, установленная в кабине пилотажного тренажера с имитаторами приборов, индикаторов контроля и органами управления имитируемого летательного аппарата. Информация на имитаторах приборов и индикаторов формируется в ЭВМ вычислительной системы и выдается на имитаторы приборов и индикаторов через устройства передачи данных и устройства связи с объектом системы информационного обмена (Заявка RU 94025128, G 09 В 9/08 от 05.07.94, оп. бюлл. №25 от 10.07.96).

Недостатком описанного устройства является сложность конструкции приборной доски с имитируемыми приборами, которая затрудняет переналадку тренажера и, следовательно, удорожает его стоимость, кроме того, в известном устройстве создается повышенная шумность, влияющая на чистоту проведения обучения, и энергоемкость при его эксплуатации.

Наиболее близкой к предложенному является техническое решение приборной доски в кабине пилотажного тренажера, включающей в себя мониторы с формируемыми на них по сигналам вычислительной управляющей системы изображениями бортового оборудования: приборов и индикаторов имитируемого летательного аппарата в процессе их функционирования (Полезная модель RU 14689, G 09 В 9/24 от 01.02. 2000, оп. бюлл. №22 от 10.08.2000 - прототип).

Специфика организации виртуальных имитируемых систем связана с необходимостью реалистического воспроизведения функциональных режимов полета посредством приборов, индикаторов, органов управления имитируемым летательным аппаратом в кабине тренажера.

Однако отсутствие или виртуальное выполнение в известной полезной модели отдельных органов управления: включателей, переключателей, тумблеров, кранов и т.д., имеющих более сложную объемную форму, приводит к опасности получения "виртуальных специалистов", не владеющих необходимыми профессиональными навыками, выработанными на уровне подсознания.

В известном устройстве приборной доски отсутствует оптимальный выбор соотношения между натурными и виртуальными элементами.

Задачей заявляемого изобретения является максимальное приближении имитации бортового оборудования к реальным условиям при сохранении интенсификации процесса обучения.

Поставленная задача решается тем, что в приборной доске кабины пилотажного тренажера, включающей мониторы с формируемыми на них по сигналам вычислительной управляющей системы изображениями приборов и индикаторов имитируемого летательного аппарата в процессе их функционирования, перед мониторами установлен, по крайней мере, один экран по размеру, форме, координатам размещения отдельных элементов, идентичный панели приборной доски имитируемого летательного аппарата, с отверстиями, выполненными по периметру приборов и индикаторов, в которых закреплены плоскопараллельные линзы.

На экране смонтированы реальные органы управления, а также сигнальные лампы имитируемого летательного аппарата.

Плоскопараллельные линзы выполнены из оргстекла.

Отличием заявляемого устройства от известного является установка экрана перед монитором, в котором выполнены отверстия по радиусу приборов и индикаторов. Это позволяет выбрать оптимальные соотношения между натурными и визуальными элементами приборной доски за счет установки в отверстиях плоскопараллельных линз.

Преломление лучей, проходящих через плоскопараллельные линзы, позволяет получить мнимое изображение приборов и индикаторов без искажения, в натуральную величину. Поскольку фокусное расстояние афокальных (плоскопараллельных линз) равно нулю, такое изображение по отношению к глазу обучаемого будет выглядеть реальным, поскольку приборы и индикаторы монтируются также, как и на реальной приборной доске имитируемого летательного аппарата, где на панели практически видна только шкала с показаниями и стекло.

Такое исполнение устройства позволяет достичь высокую степень подобия с реальной приборной доской имитируемого летательного аппарата. Плоскопараллельные линзы выполнены по радиусу приборов и индикаторов, при этом их изображения приближены к лицевой панели, что визуально воспринимается, как и на реальной доске приборов.

Расположение реальных органов управления на экране позволяет закрепить у обучаемого специалиста навык обращения с органами управления и отработать его до автоматизма на уровне подсознания при различных сценариях полета, и на различных летательных аппаратах, что значительно повышает эффективность обучения специалистов

Конструктивные признаки заявляемого устройства при их простоте и дешевизне позволяют повысить эффективность обучения при сохранении его интенсивности.

Таким образом, заявляемое изобретение обладает новизной, создает положительный эффект и может быть использовано в пилотажных и других тренажерах.

Изобретение поясняется чертежами.

На фиг.1 представлен общий вид приборной доски кабины пилотажного тренажера.

На фиг.2 - разрез А-А на фиг.1

На фиг.3 - фрагмент приборной доски с установленной плоскопараллельной линзой.

На фиг.4 - кабина пилотажного тренажера с установленной приборной доской.

Приборная доска содержит экран 1 (фиг.1), идентичный по фактуре, размерам и размещению отдельных элементов реальной панели имитируемого летательного аппарата. По периметру приборов 2 и индикаторов 3, воспроизводимых на мониторах 4, выполнены отверстия 5 (фиг.2). В отверстиях 5 установлены, могут быть проклеены по периметру отверстия плоскопараллельные линзы 6. Учитывая наличие расстояния между имитируемыми приборами 2, индикаторами 3 и экраном 1, а также расстояние от лицевой панели экрана 1 до органа зрения обучаемого специалиста, в отверстиях 5, выполненных по форме имитируемых приборов 2 и индикаторов 3, будет видна только их часть. Преломление лучей, проходящих через плоскопараллельные линзы 6, позволяет получить за счет глубины плоскопараллельной линзы 6 мнимое изображение приборов 2 и индикаторов 3 без искажения, в натуральную величину (см. фиг.3).

На экране 1 смонтированы реальные органы управления и сигнальные лампы 8, а также другие приборы, имеющие сложную пространственную форму с соответствующей им электрической проводкой 9, размещенной между экраном 1 и монитором 4.

Принцип работы состоит в следующем.

Обучаемый специалист в кабине летчика (фиг.4) воздействует на рычаг управления 10 и другие органы управления и получает визуальную информацию с монотора 4 с формируемых на нем по сигналам вычислительной управляющей системы (не показано) изображениям приборов 2 и индикаторов 3. При этом плоскопараллельные линзы 6, установленные над считываемым изображением 2, 3, создают реальное отображение этих приборов 2 и индикаторов 3 за счет глубины плоскопараллельной линзы 6, вызывая тем самым ощущение присутствия в реальной кабине у обучаемого специалиста.

Вмонтированные органы управления 7 и сигнальные лампы 8 позволяют выработать и закрепить у обучаемого специалиста навык работы в различных режимах полета.

Автором изготовлен опытный образец предложенной приборной доски, который успешно испытан в условиях стендовой предполетной подготовки специалистов на пилотажном тренажере с подвижной кабиной.

Для комплектации использованы серийно выпускаемые мониторы и оборудование. Изготовление плоскопараллельных линз может быть осуществлено в условиях как мелкосерийного, так и массового производства. В качестве материала для изготовления линз использовано оргстекло.

Предложенная приборная доска, являясь простым в изготовлении изделием, позволяет без больших затрат создавать эффект присутствия в реальной кабине и выработать у обучаемых специалистов навыки работы в различных режимах полета, легко переналаживается и может быть использована при взаимодействии с другими тренажерами. Заявляемое изобретение предполагается использовать в пилотажных тренажерах с подвижной кабиной.

1. Приборная доска кабины пилотажного тренажера, включающая мониторы с формируемыми на них по сигналам вычислительной управляющей системы изображениями приборов и индикаторов имитируемого летательного аппарата в процессе их функционирования, отличающаяся тем, что перед мониторами установлен, по крайней мере, один экран, по размеру, форме, координатам размещения отдельных элементов идентичный панели приборной доски имитируемого летательного аппарата, с отверстиями, выполненными по периметру приборов и индикаторов, в которых закреплены плоскопараллельные линзы.

2. Приборная доска кабины пилотажного тренажера по п.1, отличающаяся тем, что на экране смонтированы реальные органы управления и сигнальные лампы имитируемого летательного аппарата.

3. Приборная доска кабины пилотажного тренажера по п.1 или 2, отличающаяся тем, что плоскопараллельные линзы выполнены из оргстекла.