Система визуализации

Изобретение относится к области тренажерной техники и предназначено для применения в космических моделирующих стендах и тренажерах. Изобретение направлено на приближение качества имитируемой визуальной обстановки к действительной и обеспечение имитации режима работы обучаемого экипажа по выполнению операций фокусировки наблюдаемого изображения на экране имитатора визира ВСК на этапах сближения и стыковки с орбитальной станцией на самом ответственном и опасном участке с расстояний до нее от 25 м и ближе. Этот результат достигается за счет того, что, согласно изобретению, система визуализации содержит выходной экран имитатора визира с подвесом линейного перемещения и датчиком контроля его продольного положения, оптически сопряженный с двумя параллельными оптико-проекционными системами, первая из которых - система центрального канала - содержит последовательно установленные по оптической оси имитатора визира оптическую систему, просветный экран, отражающее зеркало поворота оптической оси проекции на 90 градусов, оптическое устройство сопряжения, видеопроектор, проецирующий изображение визуальной обстановки на просветный экран и электрически связанный с генератором изображения центрального канала, а вторая система периферийного канала содержит последовательно установленные по оптической оси имитатора визира восемь оптических систем, равномерно расположенных вокруг оптической системы центрального канала, восемь просветных экранов, оптическое устройство сопряжения, видеопроектор, проецирующий изображение визуальной обстановки на просветные экраны и электрически связанный с генератором изображения периферийного канала, причем просветный экран центрального канала имитатора, зеркало поворота оптической оси проекции на 90 градусов, оптическое устройство сопряжения центрального канала и видеопроектор центрального канала размещены на дополнительной установочной плате, имеющей возможность линейного перемещения параллельно оптической оси имитатора визира ВСК с помощью дополнительно введенного следящего привода, и, кроме того, в систему визуализации дополнительно введены блок управления приводом, цифро-аналоговый преобразователь, блок моделирования режима расфокусировки, блок моделирования параметров сближения и стыковки, блок управления генераторами изображения, аналого-цифровой преобразователь, блок анализа положения экрана имитатора визира, причем выход блока управления приводом подключен к входу привода, а вход блока управления приводом к выходу цифроаналогового преобразователя, вход цифроаналогового преобразователя подключен к выходу блока моделирования режима расфокусировки, первый вход блока моделирования режима расфокусировки подключен к первому выходу блока моделирования параметров сближения и стыковки, второй выход блока моделирования параметров сближения и стыковки подключен к входу блока управления генераторами изображения, первый выход блока управления генераторами изображения подключен к входу генератора изображения периферийного канала, а второй выход блока управления генераторами изображения подключен к входу генератора изображения центрального канала, выход датчика положения выходного экрана подключен к входу аналого-цифрового преобразователя, выход аналого-цифрового преобразователя подключен к входу блока анализа положения экрана, выход блока анализа положения экрана подключен к второму входу блока моделирования параметров сближения и стыковки. 2 ил.

 

Предлагаемое изобретение относится к области космической тренажерной техники, в частности к устройствам имитации внешней визуальной обстановки в полях зрения оптического визира ВСК (визира специального космического), входящего в состав бортовых средств отечественных пилотируемых космических кораблей, и может найти применение в космических моделирующих стендах и тренажерах.

Известны системы визуализации, используемые в составе комплексных тренажеров для подготовки космонавтов в шестидесятые, семидесятые, восьмидесятые и даже девяностые годы в Российском государственном научно-исследовательском испытательном центре подготовки космонавтов (РГНИИЦПК) им. Ю.А.Гагарина, для имитации внешней визуальной обстановки в полях зрения визира ВСК. Это имитаторы 4К, 43K, 195К и др. Схема одной из систем визуализации и ее внешний вид приведены на страницах 40-41 журнала «Авиация и космонавтика», №3, 1976 г., и некоторые данные по ее использованию приведены на страницах 42 и 43 этого же журнала [1]. Система визуализация в полях зрения визира ВСК по этому источнику содержит имитатор телевизионного изображения объекта стыковки, имитатор видимого изображения Земли и Солнца и имитатор видимого изображения объекта стыковки. Имитация носителей изображения осуществляется с использованием принципа физического моделирования, при этом изображение Земли формируется кинопроекционными устройствами, а изображение объекта стыковки формируется с помощью макета объекта стыковки, выполненного в масштабе (примерно 1:30). Изображения Земли и объекта стыковки в этой системе визуализации проецируются с помощью оптических устройств на экран макета визира ВСК, установленного в макете корабля на штатном месте визира ВСК.

Эта система визуализации представляет собой сложное, дорогостоящее, громоздкое сооружение, в состав которого входят оптико-механические, кинопроекционные и оптико-телевизионные устройства с большим потреблением электроэнергии, большими затратами на техническое их обслуживание и на модернизацию при постоянном совершенствовании объекта стыковки. Но, несмотря на недостатки этой системы визуализации, она обеспечивала в составе комплексного тренажера корабля «Союз» подготовку советских и иностранных экипажей к полету на хорошем техническом уровне.

В настоящее время все космические комплексные тренажеры корабля СОЮЗ-ТМА (тренажеры ТДК-7СТ3 и ТДК-7СТ4), действующие в РГНИИЦПК им. Ю.А.Гагарина по программе МКС (Международной космической станции), содержат в своем составе систему визуализации, имитирующую внешнюю визуальную обстановку в полях зрения визира ВСК. В материалах журнала «Авиация и космонавтика», №4, 1999 г., стр.27-28 приведены данные по имитатору визуальной обстановки в полях зрения визира ВСК (имитатору ИВО ВСК).

Имитатор ИВО ВСК содержит в своем составе имитатор визира ВСК, который выполнен в виде двухканальной проекционной оптической системы, имеющей лицевой выходной экран наблюдения, состоящий из центральной зоны наблюдения, имитирующей центральную зону наблюдения штатного визира, и восьми периферийных зон наблюдения, равномерно распределенных вокруг центральной зоны и имитирующих периферийные зоны наблюдения штатного визира.

На центральную зону наблюдения выходного экрана проецируется с помощью оптической системы центрального канала визира, расположенной по оси визира, изображение с входного просветного экрана центрального канала, установленного в плоскости предметов оптической системы центрального канала визира.

На периферийные зоны наблюдения выходного экрана проецируется с помощью восьми одинаковых и симметрично расположенных относительно оси визира оптических систем периферийного канала визира изображение с восьми входных просветных экранов периферийного канала, установленных в плоскости предметов соответствующей оптической системы периферийного канала визира.

Выходной экран, оптические системы и просветные экраны конструктивно расположены в светонепроницаемом цилиндрическом корпусе и имитируют внутрикабинную часть визира ВСК.

На просветные экраны периферийного канала имитатора визира проецируется с помощью оптического устройства сопряжения периферийного канала и видеопроектора периферийного канала, которые установлены последовательно по оптической оси имитатора визира ВСК, компьютерное изображение внешней визуальной обстановки, формируемое генератором изображения периферийного канала, выход которого электрически подключен к входу видеопроектора периферийного канала, а вход - к моделирующей вычислительной системе.

На просветный экран центрального канала имитатора визира проецируется с помощью зеркала полного отражения, поворачивающего ось проекции на 90 градусов, оптического устройства сопряжения центрального канала и видеопроектора центрального канала, которые установлены последовательно по оптической оси имитатора визира ВСК, компьютерное изображение внешней визуальной обстановки, формируемое генератором изображения центрального канала, выход которого электрически подключен к входу видеопроектора центрального канала, а вход - к моделирующей вычислительной системе.

Видеопроекторы, оптические устройства сопряжения, зеркало поворота оптической оси проекции на 90 градусов и цилиндрический корпус с расположенными во внутреннем его пространстве выходным экраном, объективами и просветными экранами конструктивно установлены на единой платформе и образуют имитатор визуальной обстановки ПВО ВСК. За счет консольного крепления цилиндрического корпуса имитатора визира к платформе он имеет возможность устанавливаться внутри макета кабины космического корабля на штатном месте кабинной части штатного визира.

Имитатор ИВО ВСК при совместной работе с вычислительной системой стенда, моделирующей динамику движения космического корабля и орбитальной станции, обеспечивает:

- одновременное формирование и отображение сюжетов внешней визуальной обстановки на экране имитатора визира ВСК в соответствии с угловыми размерами полей зрения центрального и периферийного каналов визира и направлениями их осей визирования;

- формирование и отображение в поле зрения центрального канала имитатора визира ВСК цветного изображения Земли и засветки Солнцем, а также цветного изображения орбитального комплекса при сближении с ним до момента стыковки и облете в дневных и ночных условиях на фоне Земли с возможностью имитации стыковки к любому стыковочному узлу орбитального комплекса;

- формирование и отображение в полях зрения периферийного канала имитатора визира ВСК цветного изображения Земли и засветки Солнцем. Изображение формируется компьютерным способом средствами машинной графики. Степень детализации имитируемого изображения обеспечивает достаточную его реалистичность и узнаваемость, позволяющую однозначно определять необходимые узлы и элементы конструкции имитируемой орбитальной станции и элементы ландшафта имитируемого изображения Земли.

Эта система визуализации обеспечивает высокую яркость (около 50 кд/м2) и четкость (разрешение не менее 1024 на 768 элементов) выходного изображения, наблюдаемого оператором на экране имитатора визира ВСК, как и в реальных условиях.

Обеспечивается имитация орбитального полета с «бегом местности» при имитации полета вокруг Земли на высотах от 200 до 500 км и имитируется работа световых маяков орбитальной станции.

Операторы из состава обучающегося экипажа наблюдают со своих рабочих мест на матовом или на линзовом экране имитатора визира ВСК моделируемое изображение. Это изображение - управляемое и может плавно перемещаться в зависимости от моделируемой динамики движения космического корабля и орбитальной станции без видимых рывков и запаздываний на экране - вверх-вниз, вправо-влево, по часовой стрелке-против часовой стрелки на углы ±360°×n по курсу, крену и тангажу со скоростями от 0,01 до 3 град/с, а также плавно изменять линейные и угловые размеры при имитации сближения с орбитальным комплексом до момента касания со скоростями сближения от 0 до 250 м/с.

Также, как и в реальных условиях, оператор имеет возможность вводить светофильтры в центральном и периферийном каналах имитатора визира ВСК, при этом при повороте рукоятки «ЦЕНТР. СВЕТОФ.» на лицевой панели имитатора визира против часовой стрелки (в направлении на «ЗАКР») изменяется яркость наблюдаемого изображения в центральном канале визира за счет введения нейтральных светофильтров в оптическую систему канала, а при повороте рукоятки «СВЕТОФИЛЬТР ПЕРИФ.» на лицевой панели имитатора визира изменяется яркость наблюдаемого изображения в любом из восьми окон периферийного канала имитатора визира за счет введения нейтрального светофильтра в оптическую систему любого из восьми каналов наблюдения периферийного канала имитатора визира.

При повороте рукоятки «ШТОРКА» на лицевой панели имитатора визира против часовой стрелки (в направлении на «ЗАКР») одновременно перекрывается световой поток во всех восьми окнах периферийного канала имитатора визира.

Имитатор визира ВСК может работать в режиме наблюдения имитируемого изображения на матовом (съемном) экране или линзовом (несъемном) экране. Матовый экран устанавливается, как и в реальных условиях, на лицевой части имитатора визира ВСК на двух направляющих с фиксацией в рабочем положении.

Эта система визуализации была в 1998 году введена в состав комплексного тренажера корабля СОЮЗ-ТМА (ТДК-7СТ3) в РГНИИЦПК им. Ю.А.Гагарина, и за эти годы с ее помощью обеспечивалась успешная подготовка всех космонавтов по программе МКС по выполнению режимов ориентации космического корабля относительно Земли и станции МКС, сближения, причаливания, стыковки, расстыковки, подготовки к спуску.

Но у этой известной системы визуализации [2] имеется существенный недостаток - не имитируется режим работы обучаемого экипажа по выполнению операции фокусировки наблюдаемого изображения на экране макета визира ВСК на этапах сближения и стыковки с орбитальной станцией с расстояний до нее от 25 м и ближе.

В реальных условиях в исходном состоянии оптическая система центрального канала штатного визира ВСК сфокусирована на бесконечность и имеет фиксированные параметры. При этом выходной экран штатного визира, размещенный в подвесе и имеющий возможность линейного перемещения вдоль оптической оси визира устанавливается космонавтом вручную с помощью многооборотной ручки управления, расположенной на лицевой панели, в крайнее положение - введенное в глубину визира, и соответствующее фокусировке визира ВСК на бесконечность. И при выполнении ориентации оси Х корабля «СОЮЗ ТМА», и соответственно визира ВСК, на орбитальную станцию на этапах поиска и сближения с ней изображение орбитальной станции наблюдается на лицевом экране визира четким («сфокусированным»).

При сближении с орбитальной станцией с расстояния 25 м и ближе на экране визира ВСК наблюдается расфокусировка изображения и космонавт начинает вращать многооборотную ручку управления механизмом продольного перемещения экрана визира и выводит экран из глубины визира в направлении на себя до момента получения на экране четкого (резкого) изображения.

Процесс постоянного подфокусирования изображения с помощью перемещения выходного экрана идет до момента стыковки.

Он требует определенного профессионализма и навыков и очень важен в реальном полете, поэтому при подготовке космонавтов на тренажере необходимо их обучать этому процессу.

Решить имитацию режима подфокусировки на известной системе визуализации [2], используя встроенный объектив видеопроектора центрального канала, не представляется возможным. Этот объектив имеет возможность выполнять расфокусировку или фокусировку изображения на просветном экране, но величину этой расфокусировки нельзя оценить из-за отсутствия электрической жесткой обратной связи от объектива видеопроектора. Другие мультимедийные проекторы фирм SANYO, NEC и др. выполнены аналогично. Все они предназначены для получения сфокусированного изображения на выходном экране, при этом в обратной связи они предполагают наличие оператора, который и обеспечивает (при воздействии на средства управления видеопроектором) качество фокусировки по наблюдаемому изображению.

Но известная система визуализации по своему функциональному назначению, по характеристикам выходного изображения и по общим признакам (выходной экран с подвесом и датчиком контроля его продольного положения, оптические системы центрального и периферийного каналов, просветные экраны центрального и периферийного каналов, зеркало поворота оси проекции на 90 градусов центрального канала, устройства оптического сопряжения центрального и периферийного каналов, видеопроекторы центрального и периферийного каналов, генераторы изображения центрального и периферийного каналов) наиболее близко подходит в качестве прототипа предлагаемого изобретения, поэтому авторы выбрали ее за прототип.

Предлагаемое изобретение устраняет недостаток известной системы визуализации и обеспечивает имитацию режима работы обучаемого экипажа по выполнению операции фокусировки наблюдаемого изображения на экране имитатора визира ВСК на этапах сближения и стыковки с орбитальной станцией с расстояний до нее от 25 м и ближе.

Указанная цель достигается тем, что просветный экран центрального канала имитатора, зеркало поворота оптической оси проекции на 90 градусов, оптическое устройство сопряжения центрального канала и видеопроектор центрального канала размещены на дополнительной установочной плате центрального канала, имеющей возможность линейного перемещения параллельно оптической оси имитатора визира ВСК с помощью дополнительно введенного следящего привода. И в систему визуализации дополнительно введены блок управления приводом, блок управления генераторами изображения центрального и периферийного каналов, блок моделирования параметров сближения и стыковки, блок моделирования режима расфокусировки, блок анализа положения экрана имитатора визира ВСК, цифроаналоговый преобразователь и аналого-цифровой преобразователь.

Предлагаемое изобретение поясняется чертежами. На фиг.1 приведена блок-схема системы визуализации. На фиг.2 приведена оптическая схема системы визуализации.

На основании 1 консольно установлен светонепроницаемый цилиндрический корпус 2, который имитирует кабинную часть визира ВСК. В корпусе 2 с лицевой стороны (напротив оператора) установлен в подвесе 3, имеющем возможность продольного перемещения, выходной экран 4, центральная зона которого имитирует центральную зону штатного визира ВСК, а восемь периферийных зон, равномерно распределенных вокруг центральной зоны, имитируют периферийные зоны штатного визира ВСК, при этом внешний вид экрана 4 и характеристики его полностью соответствуют экрану штатного визира ВСК.

За выходным экраном 4 по оптической оси имитатора визира ВСК установлен, как и в штатном визире, линзовый экран 5. За линзовым экраном 5 по оптической оси установлена оптическая система центрального канала 6, и вокруг нее равномерно размещены восемь одинаковых оптических систем периферийного канала 7.

За оптическими системами по оси имитатора визира ВСК установлены просветный экран центрального канала 8 (в предметной плоскости оптической системы 6 центрального канала) и вокруг него система из восьми просветных экранов периферийного канала 9, которые также установлены в предметных плоскостях соответствующих оптических систем периферийного канала 7.

За просветным экраном центрального канала 8 установлено под углом 45 градусов к оптической оси имитатора визира ВСК зеркало полного отражения 10, поворачивающее ось проекции изображения на 90 градусов. За зеркалом 10 по оптической оси последовательно установлены устройство оптического сопряжения центрального канала 11 и видеопроектор центрального канала 12.

За просветными экранами периферийного канала 9 последовательно установлены по оптической оси имитатора визира ВСК устройство оптического сопряжения периферийного канала 13 и видеопроектор периферийного канала 14.

Входы видеопроектора центрального канала 12 и видеопроектора периферийного канала 14 электрически подключены к выходам генератора изображения центрального канала 15 и генератора изображения периферийного канала 16.

Просветный экран центрального канала 8, зеркало 10 поворота оптической оси проекции на 90 градусов, оптическое устройство сопряжения центрального канала 11 и видеопроектор центрального канала 12 размещены на дополнительной установочной плате 17 центрального канала, имеющей возможность линейного перемещения параллельно оптической оси имитатора визира ВСК с помощью дополнительно введенного следящего привода 18. В систему визуализации также дополнительно введены блок управления приводом 19, цифроаналоговый преобразователь 20, блок моделирования режима расфокусировки 21, блок моделирования параметров сближения и стыковки 22, блок управления генераторами изображения центрального и периферийного каналов 23, блок 24 анализа положения выходного экрана имитатора визира ВСК, аналогово-цифровой преобразователь 25, к входу которого электрически подключен выход датчика положения выходного экрана 26, который аналогичен штатному датчику положения выходного экрана и установлен на его штатном месте. Также на штатном месте - на лицевой панели имитатора визира расположена ручка управления 27 продольным перемещением выходного экрана.

Для повышения эксплуатационных характеристик предлагаемого изобретения возможно конструктивное размещение блока управления приводом 19, цифроаналогового преобразователя 20 и аналого-цифрового преобразователя 25 в интерфейсной системе 27 моделирующего стенда или тренажера, а блока моделирования режима расфокусировки 21, блока моделирования параметров сближения и стыковки 22, блока управления генераторами изображения центрального и периферийного каналов 23 и блока 24 анализа положения выходного экрана имитатора визира ВСК - в вычислительной системе 28 моделирующего стенда или тренажера.

Предлагаемое изобретение работает следующим образом. В генераторы изображения 15 и 16 системы визуализации с помощью блока управления 23 вводятся исходные данные по направлению осей визирования в пространстве центрального и периферийных каналов визира ВСК, а затем вводятся исходные данные по угловым размерам полей зрения этих каналов.

Далее по сигналам блока управления 23 генераторы 15 и 16 начинают одновременно формировать компьютерным способом сюжеты внешней визуальной обстановки - каждый для своего канала наблюдения. Видеосигналы с каждого генератора изображения 15 и 16 передаются на соответствующие видеопроекторы 12 и 14.

Видеопроектор центрального канала 12 проецирует изображение с помощью устройства оптического сопряжения центрального канала 11, зеркала 10 полного отражения на просветный экран центрального канала 8, с которого оно далее перепроецируется с помощью оптической системы центрального канала 6 на выходной экран 4 имитатора визира ВСК на центральную его зону.

Видеопроектор периферийного канала 14 проецирует изображение с помощью устройства оптического сопряжения периферийного канала 13 на систему просветных экранов периферийного канала 9, с которых оно далее перепроецируется с помощью оптических систем периферийного канала 7 на выходной экран 4 имитатора визира ВСК на периферийные его зоны.

Блок 22 моделирования параметров сближения и стыковки в зависимости от режима имитируемого полета определяет дальность до объекта стыковки.

Сигналы управления с блока 22, пропорциональные дальности до объекта стыковки, параллельно вводятся в блок 23 управления генераторами изображения и в блок 21 моделирования режима расфокусировки.

В соответствии с моделируемой дальностью генератор изображения центрального канала 15 формирует изображение орбитальной станции МКС, линейные и угловые размеры которой на экране имитатора визира ВСК соответствуют реальным значениям для данной дальности на экране штатного визира.

А блок 21 моделирования режима расфокусировки для этой моделируемой дальности формирует с помощью дополнительной разработанной программы сигнал управления для привода 18. Этот сигнал с выхода блока 21 поступает в цифровой форме на вход цифро-аналогового преобразователя 20, где преобразуется в аналоговый вид и поступает далее на вход блока управления 19 приводом. Привод 18 под воздействием сигнала управления от блока 19 перемещает линейно плату 17 с установленными на ней просветным экраном центрального канала 8, зеркалом 10 поворота оптической оси проекции на 90 градусов, оптическим устройством сопряжения центрального канала 11 и видеопроектором центрального канала 12 параллельно оптической оси имитатора визира ВСК на необходимое расстояние. При этом если моделируется режим, когда расстояние до объекта стыковки превышает 25 метров, то сигнал с блока 21 моделирования режима расфокусировки соответствует максимальной величине и плата 17 устанавливается с помощью привода 18 в крайнее дальнее положение от оптической системы центрального канала 6 (на максимальное расстояние от оптической системы центрального канала 6).

Для того чтобы изображение на лицевом выходном экране имитатора визира ВСК было четким и сфокусированным, оператор, как и в реальных условиях, воздействует на многооборотную ручку управления 27 механизмом линейного перемещения экрана 4 и перемещает его в глубину визира («от себя») в крайнее положение.

При имитации режима сближения с орбитальной станцией с расстояния 25 м и ближе блок 21 моделирования режима расфокусировки для каждой моделируемой дальности формирует с помощью дополнительной разработанной программы сигнал управления для привода 18. И плата 17 с помощью привода 18 перемещается от крайнего дальнего положения в направлении к оптической системе центрального канала 6 (см. фиг.2) на необходимые расстояния. При этом на выходном экране 4 имитатора визира нарушается четкость наблюдаемого изображения из-за изменения положения просветного экрана центрального канала 8 по отношению к оптической системе центрального канала 6. Тогда оператор, как и в реальных условиях, воздействует на многооборотную ручку управления 27 и перемещает выходной экран 4 имитатора визира в направлении «на себя» до момента получения на экране четкого (резкого) изображения. И процесс этот постоянного подфокусирования изображения с помощью ручного воздействия на многооборотную ручку и перемещением выходного экрана идет до момента стыковки. Таким образом перемещением выходного экрана 4 имитатора визира по отношению к оптической системе центрального канала 6 компенсируются перемещения просветного экрана центрального канала 8 по отношению к той же оптической системе центрального канала 6, сохраняя характеристики изображения по четкости на выходном экране имитатора визира.

Сигналы с датчика положения выходного экрана 26 поступают на аналого-цифровой преобразователь 25, где преобразуется в цифровую форму, и подаются далее на блок 24 анализа положения выходного экрана.

С помощью анализа данных по характеру изменения дальности до объекта стыковки (с блока 22) и данных о положении выходного экрана 4 (с блока 24) инструктору предоставляется возможность контроля процесса обучения операторов по выполнению режима операции фокусировки наблюдаемого изображения на лицевом экране имитатора визира ВСК на этапах сближения и стыковки с орбитальной станцией во всем диапазоне расстояний до нее.

Поэтому использование предлагаемого изобретения позволит существенно повысить качество подготовки космонавтов.

В настоящее время на предприятии ФГУП «НИИАО» разработана эскизная конструкторская документация на предлагаемое изобретение и изготовлены действующие макетные образцы установочной платы, узла продольного перемещения установочной платы, следящего привода и блока управления приводом. Приобретены покупные цифроаналоговый и аналого-цифровой преобразователи. Также разработаны программно-математическое обеспечение на управление перемещением просветного экрана центрального канала с установочной платформой, видеопроектором центрального канала, устройством оптического сопряжения центрального канала и программно-математическое обеспечение взаимодействия цифроаналогового и аналого-цифрового преобразователей с вычислительным комплексом. Все дополнительно разработанные устройства установлены на имитаторе ИВО ВСК, входящем в состав комплекса «МКС-Взор-К».

Проведены оптическая настройка центрального канала имитатора ИВО ВСК с дополнительно введенными устройствами и отладка взаимодействия привода с блоком управления, с цифроаналоговым преобразователем и блоками вычислительной системы.

Испытания действующего макетного образца предлагаемого изобретения в составе комплекса «МКС-Взор-К» показали возможность обеспечения имитации режима работы обучаемого экипажа по выполнению операции фокусировки наблюдаемого изображения на лицевом экране имитатора визира ВСК на этапах сближения и стыковки с орбитальной станцией с расстояний до нее от 25 м и ближе. В 2007-2008 г. планируется внедрение предлагаемого изобретения на тренажерах ТДК-7СТ3 и ТДК-7СТ4, действующих в РГНИИЦПК им. Ю.А.Гагарина по программе МКС (Международной космической станции).

Источники информации

1. Эргономика на космическом корабле. Журнал «Авиация и космонавтика», №3, 1976, стр.40-43.

2. Видеопроекторы на космических тренажерах. Журнал «Авиация и космонавтика», №4, 1999, стр.27-28 (прототип).

Система визуализации, содержащая выходной экран имитатора визира с подвесом линейного перемещения и датчиком контроля его продольного положения, оптически сопряженный с двумя параллельными оптико-проекционными системами, первая из которых - система центрального канала, содержит последовательно установленные по оптической оси имитатора визира оптическую систему, просветный экран, отражающее зеркало поворота оптической оси проекции на 90°, оптическое устройство сопряжения, видеопроектор, проецирующий изображение визуальной обстановки на просветный экран, и электрически связанный с генератором изображения центрального канала, а вторая - система периферийного канала, содержит последовательно установленные по оптической оси имитатора визира восемь оптических систем, равномерно расположенных вокруг оптической системы центрального канала, восемь просветных экранов, оптическое устройство сопряжения, видеопроектор, проецирующий изображение визуальной обстановки на просветные экраны, и электрически связанный с генератором изображения периферийного канала, отличающаяся тем, что просветный экран центрального канала, отражающее зеркало поворота оптической оси проекции на 90°, оптическое устройство сопряжения центрального канала и видеопроектор центрального канала размещены на дополнительной установочной плате, имеющей возможность линейного перемещения параллельно оптической оси имитатора визира с помощью дополнительного привода, и кроме того, в систему визуализации дополнительно введены блок управления приводом, цифроаналоговый преобразователь, блок моделирования режима расфокусировки, блок моделирования параметров сближения и стыковки, блок управления генераторами изображения, аналого-цифровой преобразователь, блок анализа положения выходного экрана макета визира, причем выход блока управления приводом подключен к входу привода, а вход блока управления приводом к выходу цифроаналогового преобразователя, вход цифроаналогового преобразователя подключен к выходу блока моделирования режима расфокусировки, первый вход блока моделирования режима расфокусировки подключен к первому выходу блока моделирования параметров сближения и стыковки, второй выход блока моделирования параметров сближения и стыковки подключен к входу блока управления генераторами изображения, первый выход блока управления генераторами изображения подключен к входу генератора изображения периферийного канала, а второй выход блока управления генераторами изображения подключен к входу генератора изображения центрального канала, выход датчика положения выходного экрана подключен к входу аналого-цифрового преобразователя, выход аналого-цифрового преобразователя подключен к входу блока анализа положения экрана, выход блока анализа положения экрана подключен к второму входу блока моделирования параметров сближения и стыковки.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к тренажеростроению и может быть использовано для обучения пилотированию в условиях вихревой опасности. .

Изобретение относится к области тренажеростроения и может быть использовано в комплексе полунатурного моделирования условий полета при тренировках и обучении экипажей самолетов и вертолетов.

Изобретение относится к области авиационного тренажеростроения и может быть использовано для подготовки военных летчиков, отработке бортовой аппаратуры и методики обучения летчиков ведению воздушного боя.

Изобретение относится к области автоматического регулирования, а именно к динамическому стенду - тренажеру авиационной техники, работающему в комплексе полунатурного моделирования условий полета при тренировках и обучении экипажей самолетов.

Изобретение относится к тренажерам и может быть использовано для обучения и тренировки пилотов воздушных судов в различных условиях полета. .

Изобретение относится к средствам имитационной техники для профессиональной подготовки летного состава. .

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано в авиационных тренажерах, в частности в устройствах имитации визуальной обстановки. .

Изобретение относится к авиационной технике и предназначено для профессиональной подготовки летного состава и взаимодействующих с ним в процессе выполнения полетов наземных служб.

Изобретение относится к аттракционам

Изобретение относится к тренажеростроению и может быть использовано для создания тренажеров для обучения и тренировки летчиков

Изобретение относится к области тренажерной техники и предназначено для применения в космических моделирующих стендах и тренажерах

Изобретение относится к тренажеростроению и может быть использовано для обучения летного состава применению авиационных средств поражения (АСП)

Изобретение относится к авиации и предназначено для обучения и подготовки пилотов

Изобретение относится к области авиационной техники, к учебно-тренировочным системам. Полиэргатический тренажерный комплекс (ПТК) обучения предупреждения столкновения летательных аппаратов включает рабочие места пилотов в кабинах двух летательных аппаратов (ЛА), содержащих систему органов управления самолетом и автомат тяги двигателей, самолетный бортовой вычислитель, связанный с центральным вычислителем и связанный через адаптеры ввода с пилотажным навигационным оборудованием, систему отображения информации, аппаратуру межсамолетного обмена. На земле ПТК содержит рабочее место авиадиспетчера, включающее систему отображения информации, навигационное оборудование, аппаратуру связи и наблюдения, контрольно-корректирующую станцию, связанную с центральным вычислителем, установленные на земле две модели ЛА с рабочими местами пилотов, имитаторы полета ЛА с имитаторами системы органов управления и автомата тяги, имитаторы пилотажно-навигационного оборудования, содержащие спутниковую и инерциальную навигационные системы, систему воздушных сигналов, радионавигационную систему ближней навигации, радиолокационную станцию, имитаторы бортового вычислителя ЛА, связанные с системой органов управления и системой отображения информации, соединенные с адаптером связи с центральным вычислителем. В рабочее место авиадиспетчера введены имитаторы - модели радиолокационной станции, контрольно-корректирующей станции, аппаратура - адаптеры связи, которые соединены с центральным вычислителем. В результате создана возможность совместного обучения летчиков и авиадиспетчеров предотвращению столкновений на всех расстояниях до пункта управления воздушным движением. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к учебным тренажерам боевых расчетов зенитно-ракетных комплексов. Учебный тренажер содержит рабочее место (РМ) 1 командира и оператора пусковой установки (ПУ), РМ 7 руководителя тренировки, РМ 11 начальника станции, РМ 16 офицера управления ПУ, РМ 19 оператора второго, РМ 24 оператора первого, РМ 34 инструктора ПУ, РМ 38 командира зенитно-ракетного комплекса, сетевое оборудование, обеспечивающее управление и коммутацию в тренажере. В результате появляется возможность проводить обучение боевых расчетов зенитно-ракетного комплекса, входящего в зенитную ракетную систему «Антей-2500», расширяется арсенал известных учебных тренажеров боевых расчетов зенитно-ракетных комплексов. 3 ил.

Изобретение относится к авиационно-космическому тренажеростроению. Кресло пилотажного тренажера с имитатором вибрации и ударов, установленное на демпфирующих опорах, содержит механизмы возбуждения вибрации в виде динамика, звуковые волны которого через мембрану и дополнительные механизмы воздействуют на сиденье и на летчика, обеспечивая функциональность устройства за счет создания требуемых характеристик излучения возбуждаемых волн в различных диапазонах частот и амплитуд волновых колебаний в соответствии с условиями реального полета летательного аппарата. В качестве излучателя звуковых волн использована готовая акустическая система типа «сабвуфер» с встроенным усилителем, установленная в ящике, выходное отверстие которого перекрывается дополнительно введенной резиновой мембраной. Акустические волны, возбуждаемые излучателем сабвуфера, воздействуют на резиновую мембрану, которая преобразовывает звуковую энергию в механическую. К центру мембраны перпендикулярно ее плоскости при помощи двух шайб крепится шток. Механические колебания мембраны через шток передаются на штатное кресло летательного аппарата и летчика. В результате упрощается конструкция механизма возбуждения ударов и вибрации, расширяются функциональные возможности тренажера. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Способ комплексной подготовки парашютистов состоит в том, что формируют навыки выполнения прыжков с парашютом типа крыло с длительной задержкой раскрытия, на точность приземления и прыжков с различных высот в составе группы с немедленным раскрытием парашюта на больших высотах и преодолением различных дистанций с навигационным оборудованием, в полном боевом снаряжении. Прыжки осуществляют днем и ночью, в простых и сложных метеоусловиях, с приземлением по ранее полученным координатам. Парашютистов обучают прокладывать маршруты полетов под раскрытыми парашютами от точки выброски на неподготовленные площадки приземления ограниченных размеров. Изобретение направлено на сокращение срока подготовки. 2 ил., 2 табл.

Изобретение относится к области тренажерной техники и предназначено для применения в космических моделирующих стендах и тренажерах

Наверх