Виртуальный тренажер оператора дистанционного пилотируемого летательного аппарата
Изобретение относится к области авиационных тренажеров и может быть использовано для подготовки операторов дистанционно пилотируемых летательных аппаратов (ДПЛА). Устройство содержит рабочее место оператора вблизи реального ДПЛА, органы управления ДПЛА и его двигателем, пульт дистанционного управления ДПЛА с радиоканалом, персональный компьютер (ноутбук), шлем оператора с виртуальными очками и блоком позиционирования. При этом дистанционное управление ДПЛА со штатными органами управления по крену, тангажу, курсу, а также управление двигателем осуществляется оператором с помощью пульта дистанционного управления ДПЛА по радиоканалу через адаптер передачи движения, сопряженный со специальными легкосъемными на магнитах "присосках" датчиками крена, тангажа и курса, закрепленными на отклоняющихся поверхностях управления ДПЛА, соответственно на экранах, рулях высоты и направления. Для этого выход датчиков через адаптер подключен ко входу ноутбука, причем выход последнего сопряжен с виртуальными очками и блоком позиционирования, расположенными на шлеме оператора ДПЛА, обеспечивающими виртуальное пилотирование ДПЛА. Электрическое питание датчиков крена, тангажа и курса, а также датчика управления двигателем обеспечивается от аккумулятора ноутбука. Технический результат заключается в улучшении подготовки операторов ДПЛА, повышении безопасности полетов ДПЛА. 1 ил.
Изобретение относится к области авиационных тренажеров.
Наиболее близким к преложенному изобретению является виртуальный тренажер, содержащий рабочее место оператора в кабине реального объекта со штатными органами управления, блоки систем объективного контроля и управления вооружением, блок виртуальной реальности, сопряженный с виртуальными очками через адаптер (патент на изобретение РФ № 214946 от 20.05.2000 г.).
Существенным недостатком такого тренажера является то, что оператор должен находиться в кабине реального дистанционно пилотируемого летательного аппарата (ДПЛА), что по определению невозможно. Кроме того, системы объективного контроля и управления вооружением должны находиться в работоспособном соотношении.
Задачей изобретения является осуществление оператором виртуального полета ДПЛА дистанционно по радиоканалу, при этом сам ДПЛА со штатными органами управления находится на стоянке аэродрома (площадке) или в ангаре, бортовые системы контроля и вооружения отключены.
Поставленная цель достигается тем, что оператор находится вблизи ДПЛА с пультом дистанционного управления ДПЛА по радиоканалу, персональным компьютером (ноутбуком) и надетым на голову шлемом с виртуальными очками и блоком позиционирования, которые соединены с ноутбуком. При этом дистанционное управление ДПЛА со штатными органами управления по крену, тангажу, курсу, а также управление двигателем осуществляется оператором с помощью пульта дистанционного управления ДПЛА по радиоканалу через адаптер передачи движений, сопряженный со специальными легкосъемными на магнитах "присосках" датчиками крена, тангажа и курса, закрепленными на отклоняющихся поверхностях управления ДПЛА, соответственно на сторонах, рулях высоты и направления. Электрическое питание датчиков крена, тангажа и курса, а также датчика управления двигателем, обеспечивается от аккумулятора ноутбука.
Программное обеспечение в ноутбуке формирует изображение на мониторах виртуальных очков в виде виртуальной доски ДПЛА и земной поверхности виртуального полета.
Блок-схема виртуального тренажера оператора ДПЛА представлена на чертеже.
Предлагаемый виртуальный тренажер оператора ДПЛА содержит реальный ДПЛА со штатными органами управления (1), легкосъемные на магнитах "присосках" датчики крена (2), тангажа (3), направления (4) и управления двигателем (5), пульт дистанционного управления ДПЛА (6) с радиоканалом (7), имеющий ручки управления по крену (8), тангажу (9), направлению (10) и ручку управления двигателя (11), адаптер передачи движений (12), ноутбук (13), виртуальные очки (14) с блоком позиционирования (15).
Виртуальный тренажер ДПЛА работает следующим образом.
Предварительно оператор с пультом дистанционного управления ДПЛА (6) занимает свое рабочее место вблизи реального ДПЛА со штатными органами управления (Х), одевает шлем с виртуальными очками (14) и блоком позиционирования (15) включает ноутбук (13) с программным обеспечением виртуального полета ДПЛА. В результате из ноутбука (13) в виртуальные очки (14) на их мониторы поступают электрические сигналы в виде последовательности кодов изобретений виртуальной приборной доски ДПЛА и земной поверхности под ДПЛА. При этом оператор по радиоканалу (7), используя ручки управления ДПЛА по крену (8), тангажу (9), направлению (10), двигателем (11), а также изобретения на мониторах виртуальных очков (14), осуществляет виртуальный взлет и полет ДПЛА по заданной программе. В виртуальном полете, в момент поворота оператором головы для обозрения земной поверхности, с выхода блока позиционирования (15), закрепленного на шлеме с виртуальными очками (14), поступают электрические сигналы в ноутбук (13) с целью синхронизации видимого оператором изображения на мониторах виртуальных очков (14). Одновременно при отклонении оператором на пульте дистанционного управления ДПЛА (6) ручек управления ДПЛА по крену (8), тангажу (9), направлению (10), двигателем (11) по радиоканалу (7) через адаптер передачи движений (12) поступают электрические сигналы в ноутбук (13) для изменения программы динамики полета и силовой установки (двигателя) ДПЛА, а также формирования пилотажных параметров виртуального полета на мониторах виртуальных очков (14).
Применение виртуального тренажера оператора ДПЛА позволит поддерживать профессионально важные качества операторов ДПЛА, повысит безопасность полетом ДПЛА. Экономическая эффективность таких виртуальных тренажеров достаточно высока - стоимость одного часа виртуального полета ДПЛА на предлагаемом тренажере не более 60-100 рублей, а реального полета ДПЛА на 1-2 порядка выше.
Виртуальный тренажер оператора дистанционно пилотируемого летательного аппарата, содержащий рабочее место оператора вблизи реального ДПЛА, органы управления ДПЛА и его двигателем, пульт дистанционного управления ДПЛА с радиоканалом, персональный компьютер (ноутбук), шлем оператора с виртуальными очками и блоком позиционирования, отличающийся тем, что на внешних отклоняющихся поверхностях ДПЛА устанавливаются специально легкосъемные на магнитных "присосках" датчики углов крена, тангажа, направления и управления двигателем, выход которых через адаптер передачи движений подключен ко входу ноутбука, причем выход последнего сопряжен с виртуальными очками и блоком позиционирования, расположенными на шлеме оператора ДПЛА, обеспечивающими на земле виртуальное пилотирование ДПЛА, а после демонтажа легкосъемных датчиков крена, тангажа, направления и включения бортовых систем объективного контроля и управления вооружением позволяющими осуществлять штатное управление реальным ДПЛА, как на тренажере.
